計算機網(wǎng)絡(luò)知識點總結(jié)

2物理層2.1基本概念物理層的主要任務(wù)確定與傳輸媒體接口的一些特性四個特性：機械特性指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線的數(shù)目和排列、固定的所 鎖定裝置等 電氣特性指明接口電纜各條線上出現(xiàn)的電壓范圍 功能特性指明某條線上出現(xiàn)的某條電平的電壓表示何種意義 過程特性指明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序2.2數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的三大部分源系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、目的系統(tǒng)數(shù)據(jù)運送消息的實體信號數(shù)據(jù)的電氣或電磁表現(xiàn)模擬的表示消息的參數(shù)的取值是連續(xù)的數(shù)字的表示消息的參數(shù)的取值是離散的碼元在使用時間域的波形表示數(shù)字信號時，代表不同離散數(shù)值表示的基本波形單工通信（單向通信）只能有一個方向的通信不允許反方向的交互半雙工通信（雙向交替通信）通信的雙方都可以發(fā)送消息，不允許同時發(fā)送或接收全雙工通信（雙向同時通信）通信雙方可以同時發(fā)送接收消息基帶信號來自源的信號調(diào)制基帶信號含有信道不能傳輸?shù)牡皖l分量或直流分量，必須對基帶信號進(jìn)行調(diào)制基帶調(diào)制(編碼)僅僅變換波形，變換后仍是基帶信號帶通調(diào)制使用載波調(diào)制，把信號的頻率范圍搬到較高頻段，并轉(zhuǎn)換為模擬信號帶通信號經(jīng)過載波調(diào)制后的信號（僅在一段頻率范圍內(nèi)能通過信道）基本帶通調(diào)制方法調(diào)幅(AM)、調(diào)頻(FM)、調(diào)相(PM)碼間串?dāng)_在接收端收到的信號波形失去了碼元之間的清晰界限的現(xiàn)象奈式準(zhǔn)則在任何信道中，碼元的傳輸速率是有上限的，傳輸速率超過此上限就會出現(xiàn)嚴(yán)重的碼間串?dāng)_，使接收端對碼元的判決成為不可能數(shù)據(jù)的傳輸速率(比特率)每秒傳輸?shù)谋忍財?shù)即二進(jìn)制數(shù)字(0或1)，單位bit/s、b/s、bps碼元傳輸率(波特率)每秒信道傳輸?shù)拇a元個數(shù)，單位B傳信率(比特率)與傳碼率(波特率)的關(guān)系（N為碼元的進(jìn)制數(shù)）比特率=n*波特率(n為每個碼元的比特,二進(jìn)制時帶1比特,三進(jìn)制時帶2比特,八進(jìn)制帶3bit)信噪比信號的平均功率和噪聲的平均功率之比，記為S/N，單位分貝(dB) 信噪比(dB)=10log10(S/N)(dB) 如當(dāng)S/N為10時信噪比10，S/N為1000為30香農(nóng)公式信道極限信息傳輸率C = W log2(1+S/N) b/sW信道帶寬(單位Hz)、S信道內(nèi)所傳信號的平均功率、N為高斯噪聲功率奈氏準(zhǔn)則公式C=2WRb=2WRBlog2N即每赫帶寬理想低通信道的最高碼元傳輸率是每秒2個碼元2.4通道復(fù)用技術(shù)頻分復(fù)用(FDM)用戶在分配到一定頻帶后，在通信過程中自始至終都占用這個頻帶 頻分復(fù)用的所有用戶在同樣的時間占用不同的頻率帶寬時分復(fù)用(TDM)將時間劃分為一段段等長的時分復(fù)用幀(TDM幀)，每一個時分復(fù)用用戶 在每一個TDM幀中占用固定序號的間隙。（信道利用率不高）統(tǒng)計時分復(fù)用(STDM)前提是假定各用戶都是間歇地工作，每個時隙要有用戶地址信息波分復(fù)用(WDM)光的頻分復(fù)用，因光載波頻率很高，習(xí)慣上用波長表示使用的光載波 8路2.5Gb/s光載波經(jīng)光的調(diào)制，在一根光纖上的總速率為20Gb/s 100根2.5Gb/s光纖的光纜,采用16倍密集波分復(fù)用,得一根4Tb/s碼分復(fù)用CDM 將每一個比特時間劃分為m個短的碼片(碼分地址CDMA) 給每個站點分配碼片序列，不同站點的碼片序列正交 當(dāng)發(fā)送碼片1時就發(fā)送該站點碼片序列，比特0時發(fā)送反碼 當(dāng)S站點向T站點發(fā)送數(shù)據(jù)時,T站點接收的是所有站點發(fā)送的序列和 T站點用S站點的碼片序列與接收的序列和做內(nèi)積運算 非S站點的序列得0,，S站發(fā)送的比特0得-1、比特1得1規(guī)格化內(nèi)積公式各項相乘之和除以項數(shù)量脈沖調(diào)制PCM體制北美24路PCM標(biāo)準(zhǔn)T1速率為1.544Mb/s 歐洲30路PCM標(biāo)準(zhǔn)E1速率為2.048Mb/s同步光纖網(wǎng)SONET第一級同步傳送信號STS-1傳輸速率51.84Mb/s(第一級光載波OC-1)同步數(shù)字系列SDH基本速率(第一級同步傳遞模塊STM-1)為155.52Mb/s（OC-3）3數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層使用的信道主要有兩種類型：點對點信道使用一對一的點對點通信方式廣播通信使用一對多的廣播通信方式鏈路是從一個結(jié)點到相鄰結(jié)點的一段物理線路，中間沒有其他交換結(jié)點。鏈路只是一條路徑的組成部分?jǐn)?shù)據(jù)鏈路除了這些物理線路，還必須有通信協(xié)議來控制數(shù)據(jù)的傳輸，如果把實現(xiàn)這些協(xié)議的硬件和軟件加到鏈路上，就構(gòu)成了數(shù)據(jù)鏈路幀數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)單元IP數(shù)據(jù)報網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)鏈路層三個基本問題：封裝成幀、透明傳輸、差錯檢驗封裝成幀在一段數(shù)據(jù)的前后分別添加首部和尾部，這樣就構(gòu)成了一個幀幀定界首部和尾部的一個重要作用最大傳送單元(MTU)鏈路層協(xié)議規(guī)定的所能傳送的幀的數(shù)據(jù)部分長度上限幀定界符當(dāng)數(shù)據(jù)是由可打印的ASCII碼組成的文本文件時，幀定界可使用幀定界符SOH幀開始符，十六進(jìn)制編碼01，二進(jìn)制編碼00000001，Start Of HeaderEOT幀結(jié)束符，十六進(jìn)制編碼04，二進(jìn)制編碼00000100，End Of Transmission透明傳輸無論什么樣的比特組合的數(shù)據(jù)都能通過這個數(shù)據(jù)鏈路層字節(jié)填充發(fā)送端的數(shù)據(jù)鏈路層在數(shù)據(jù)中出現(xiàn)控制字符前插入一個轉(zhuǎn)義字符“ESC”在接收端的數(shù)據(jù)鏈路層把數(shù)據(jù)送往網(wǎng)絡(luò)層之前刪除插入的轉(zhuǎn)義字符ESC轉(zhuǎn)義字符，十六進(jìn)制編碼1B，二進(jìn)制編碼00011011，Byte Stuffing差錯檢測：比特差錯比特在傳輸過程中可能會發(fā)生差錯：1變成0，0變成1誤碼率BER在一段時間內(nèi)，傳輸錯誤的比特占所傳輸比特總數(shù)的比例，Bit Error Rate 信噪比越大，誤碼率越小循環(huán)冗余檢驗CRC把數(shù)據(jù)分為每組k個比特在待傳送的一組數(shù)據(jù)M后添加n位冗余碼冗余碼的計算方法在M后加上n個0得到(2n)M除以事先選定好的(n+1)位除數(shù)P得到商Q和n位余數(shù)R(用豎式做除法,商右移補0至位數(shù)與除數(shù)相等,相異得1,相同得0)余數(shù)R作為冗余碼接在M后發(fā)送出去循環(huán)冗余檢驗CRC把收到的每一幀除以P，檢查得到的余數(shù)R若R=0，則判定這個幀沒有差錯，就接受若R!=0，則判定有差錯，就丟棄幀件檢驗序列FCS在數(shù)據(jù)后面添加冗余碼，F(xiàn)rame Check Sequence而CRC是一種常見的檢錯方法FCS可以用CRC這種方法得出，但CRC并非獲得FCS的唯一方法在數(shù)據(jù)鏈路層使用CRC檢驗，能實現(xiàn)無比特差錯傳輸，但這還不是可靠傳輸，只能做到無差錯接收，要做到可靠傳輸，必須加上確認(rèn)和重傳機制。點對點協(xié)議PPP用戶計算機和ISP進(jìn)行通信時使用的鏈路層協(xié)議(只支持全雙工鏈路)PPP協(xié)議應(yīng)滿足的需求簡單這是首要的要求 封裝成幀 透明性 多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 多種類型鏈路 差錯檢測 檢測連接狀態(tài) 最大傳送單元 網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商 數(shù)據(jù)壓縮協(xié)商 PPP協(xié)議不需要的功能糾錯 流量控制 序號 多點線路 半雙工或單工鏈路PPP協(xié)議三個組成部分一個將IP數(shù)據(jù)報封裝到串行鏈路的方法鏈路控制協(xié)議LPC(Link Control Protocol)網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NPC(Network Control Protocol)PPP用同步傳輸鏈路，采用硬件完成比特填充；異步傳輸時使用字符填充法P75零比特填充PPP協(xié)議在使用SONET/SDH鏈路時，是使用同步傳輸?shù)?，此時采用零比特 填充實現(xiàn)透明傳輸；發(fā)送端：5個連續(xù)1填一個0，接收端刪除。媒體共享技術(shù)靜態(tài)劃分信道：頻分復(fù)用、時分復(fù)用、波分復(fù)用、碼分復(fù)用動態(tài)媒體接入控制：隨機接入、受控接入世界第一個局域網(wǎng)產(chǎn)品(以太網(wǎng))規(guī)約DIX Ethernet V2IEEE的802.3標(biāo)準(zhǔn)與DIX Ethernet V2差別很小，可以簡稱為“以太網(wǎng)”局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層的兩個子層邏輯鏈路控制LLC子層 媒體接入控制MAC子層局域網(wǎng)的主要優(yōu)點具有廣播功能，從一個站點可很方便的訪問全網(wǎng)便于系統(tǒng)的擴展和演變，各設(shè)備的位置可靈活調(diào)整和改變提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性和生存性適配器連接計算機與外部局域網(wǎng)，嵌在計算機主板上適配器的主要功能進(jìn)行串行/并行轉(zhuǎn)換對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存在計算機的操作系統(tǒng)安裝設(shè)備驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議計算機硬件地址在適配器的ROM中，計算機軟件地址IP地址在計算機的存儲器中以太網(wǎng)采取的兩種措施無連接的工作方式，盡最大努力交付，即不可靠交付發(fā)送的數(shù)據(jù)都使用曼徹斯特編碼的信號CSMA/CD協(xié)議載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測（只能進(jìn)行半雙工通信）多點接入總線型網(wǎng)絡(luò)，許多計算機以多點接入方式連接在一根總線上載波監(jiān)聽在發(fā)送數(shù)據(jù)前檢測總線上是否有其他計算機子在發(fā)送數(shù)據(jù)碰撞檢測計算機邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測信道電磁波在1km電纜的傳播時延5s爭用期2以太網(wǎng)端到端往返時延，具體爭用期時間為51.2s 對于10Mb/s的以太網(wǎng)，在爭用期可發(fā)送512bit，即64字節(jié)退避算法確定基本退避時間，一般取爭用期2定義重傳次數(shù)k=Min已經(jīng)重傳的次數(shù)，10從0，1，.，2k-1中隨機抽取數(shù)r重傳推后時間為r倍爭用期重傳達(dá)16次仍不成功，拋棄該幀最短有效幀長爭用期是512比特時間時，發(fā)生沖突一定在前64字節(jié)內(nèi)以太網(wǎng)規(guī)定了最短有效幀長為64字節(jié)，小于64字節(jié)的都是無效幀強化碰撞當(dāng)發(fā)現(xiàn)碰撞時，停止發(fā)送數(shù)據(jù)，再繼續(xù)發(fā)送若干比特人為干擾信號幀間最小間隔9.6s，即96比特時間CSMA/CD從網(wǎng)絡(luò)層獲得一個分組，加上首尾組成以太幀，放入適配器緩存準(zhǔn)備發(fā)送 檢測到信道96比特時間內(nèi)保持空閑，就發(fā)送這個幀 若檢測到碰撞，則中止數(shù)據(jù)的發(fā)送，并發(fā)送人為干擾信號 發(fā)送完干擾信號后適配器執(zhí)行退避算法,等待r倍512比特時間，返回步驟2CSMA/CD十六字方針：先聽先發(fā)，邊聽邊發(fā)，沖突停發(fā)，隨機重發(fā)雙絞線以太網(wǎng)采用星狀拓補在星形的中心增加集線器（星形網(wǎng) 10BASE-T 的標(biāo)準(zhǔn)是802.3i）定義參數(shù)a=/To a的值越小信道利用率越高極限信道利用率Smax=To/(To+)=1/(1+a)只有a遠(yuǎn)小于1才能得到盡可能高的SmaxI/G位IEEE規(guī)定地址字段第一個字節(jié)最低位，0表示單個地址，1表示組地址G/L位地址字段第一個字節(jié)最低第二位，0表示全球管理，1表示本地管理三種幀單播，廣播，多播常用以太網(wǎng)MAC幀格式兩種標(biāo)準(zhǔn)DIX Ethernet V2標(biāo)準(zhǔn) IEEE的802.3標(biāo)準(zhǔn)左圖數(shù)字的單位是字節(jié)(byte)IEEE802.3規(guī)定無效的幀幀長度不是整數(shù)字節(jié) 用收到的幀檢驗序列FCS查出有差錯 收到數(shù)據(jù)字段長度不在46到1500字節(jié)之間在物理層擴展局域網(wǎng)主機使用光纖和一對光纖調(diào)制解調(diào)器連接到集線器用集線器擴展局域網(wǎng)的優(yōu)點使計算機能夠跨碰撞域通信擴大了局域網(wǎng)覆蓋的地理范圍缺點碰撞域增大了，吞吐量并未提高不同數(shù)據(jù)率的碰撞域無法互聯(lián)網(wǎng)橋在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng)。網(wǎng)橋依靠轉(zhuǎn)發(fā)表來轉(zhuǎn)發(fā)幀。網(wǎng)橋的好處過濾通信量，增大吞吐量 提高可靠性 擴大物理范圍 可以連接不同物理層、不同MAC子層、不同數(shù)據(jù)率的局域網(wǎng)網(wǎng)橋的缺點存儲轉(zhuǎn)發(fā)增加了時延 MAC子層沒有流量控制功能 只適合用戶不太多和通信量不太大的局域網(wǎng)網(wǎng)橋和集線器的不同網(wǎng)橋是按存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式工作的，一定是先把整個幀收下來子啊處理 但集線器(或轉(zhuǎn)發(fā)器)是逐比特轉(zhuǎn)發(fā)。 網(wǎng)橋丟棄CRC檢驗有差錯以及無效的幀 網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)幀前必須執(zhí)行CSMA/CD算法 集線器在轉(zhuǎn)發(fā)幀時，不對傳輸媒體進(jìn)行檢測、透明網(wǎng)橋是一種即插即用設(shè)備透明網(wǎng)橋自學(xué)習(xí)和轉(zhuǎn)發(fā)幀在網(wǎng)橋的轉(zhuǎn)發(fā)表中記錄地址、接口和時間生成樹算法為了避免轉(zhuǎn)發(fā)幀在網(wǎng)絡(luò)上不斷的兜圈子源路由網(wǎng)橋源路由網(wǎng)橋在發(fā)送幀時將詳細(xì)的路由信息放在幀首部 該網(wǎng)橋?qū)χ鳈C是不透明的以太網(wǎng)交換機實際上就是一個多接口網(wǎng)橋，工作在鏈路層 每個接口都直接與主機相連，一般工作在全雙工方式虛擬局域網(wǎng)VLAN是一些由局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置無關(guān)的邏輯組它只是局域網(wǎng)給用戶提供的一種服務(wù)，不是一種新型的局域網(wǎng)VLAN的優(yōu)點限制了接收廣播信息的工作站數(shù)使網(wǎng)絡(luò)不會因傳播過多的廣播信息而引起性能惡化虛擬局域網(wǎng)使用的以太網(wǎng)MAC幀格式（最大幀長由1518變?yōu)?522字節(jié)）：高速以太網(wǎng)速率超過100Mb/s的以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)100BAST-T (爭用期是5.12s，幀最小間隔是0.96s，最短仍是64字節(jié)）吉比特以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3z的特點：允許在1Gb/s下全雙工和半雙工兩種方式工作；在半雙工方式下使用CSMA/CD協(xié)議；使用率IEEE802.3協(xié)議規(guī)定的幀格式；與10BAST-T和100BASET-T技術(shù)向后兼容。吉比特以太網(wǎng)在半雙工方式小采用“載波延伸”和發(fā)“分組突發(fā)”的方法，在全雙工下不用。10吉比特以太網(wǎng)與10Mb/s以太網(wǎng)幀格式完全相同，保留了802.3規(guī)定的最大(小)幀長， 只在全雙工方式下工作，因此不存在爭用問題，也使用CSMA/CD協(xié)議。以太網(wǎng)是可擴展的、靈活的、易于安裝、穩(wěn)健性好補充PPP幀格式：網(wǎng)絡(luò)層采用分組交換方式傳輸數(shù)據(jù)分組交換有兩種形式數(shù)據(jù)報、虛電路因特網(wǎng)的設(shè)計思路網(wǎng)絡(luò)層向上只提供靈活的、無連接的、盡最大努力交付的數(shù)據(jù)報服務(wù)傳輸?shù)目煽啃圆皇怯删W(wǎng)絡(luò)而是由端系統(tǒng)完成的網(wǎng)絡(luò)互連的層次及設(shè)備物理層：使用中繼站(如HUB)在不同電纜段之間復(fù)制位信號鏈路層：使用網(wǎng)橋(或交換機)在局域網(wǎng)之間存儲轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀網(wǎng)絡(luò)層：使用路由器在不同網(wǎng)絡(luò)間存儲轉(zhuǎn)發(fā)分組傳輸層及以上：使用協(xié)議轉(zhuǎn)換器(網(wǎng)關(guān))提供更高層次的接口虛擬互連網(wǎng)絡(luò)(IP網(wǎng))邏輯互連網(wǎng)絡(luò)（互聯(lián)網(wǎng)可以由很多異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組成） （主機協(xié)議五層，路由協(xié)議只有下三層）網(wǎng)際協(xié)議IPTCP/IP體系中兩個最主要的協(xié)議之一 解決因特網(wǎng)互連問題與IP協(xié)議配套使用的協(xié)議地址解析協(xié)議ARP 網(wǎng)際控制報文協(xié)議ICMP 網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMPIP地址給因特網(wǎng)上的每個主機或路由器的每一個接口 分配一個全網(wǎng)唯一的32bit的標(biāo)識符； 由因特網(wǎng)名字和數(shù)字分配機構(gòu)ICANN進(jìn)行分配 采用點分十進(jìn)制法表示IP地址的編址方法分類的IP地址、子網(wǎng)的劃分、無分類編址(構(gòu)成超網(wǎng))IP地址的組成網(wǎng)絡(luò)號：標(biāo)志主機所連接到的網(wǎng)絡(luò)（整個因特網(wǎng)范圍內(nèi)唯一）主機號：標(biāo)志該主機或路友器（在網(wǎng)絡(luò)號指明的網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)唯一）A類地址中：IP地址中網(wǎng)絡(luò)字段全0是保留地址，表示本網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)號127(01111111)留作為本地軟件環(huán)回測試B類地址128.0.0.0不指派C類地址192.0.0.0不指派所以它們可指派的網(wǎng)絡(luò)數(shù)均要減1主機字段全0表示本機；主機字段全1表示該網(wǎng)絡(luò)上所有主機。IP地址分級的好處方便IP地址的管理、節(jié)省路由空間并提高路由表查找速度IP 地址與硬件地址作用層次 IP地址與硬件地址理解ARP協(xié)議的用途從網(wǎng)絡(luò)層使用的IP地址解析出數(shù)據(jù)鏈路層使用的物理地址ARP高速緩存含有最近使用過的IP地址和物理地址的映射列表(本局域網(wǎng)上主機，路由)APR請求和答應(yīng)方都把對方的地址映射存儲在APR高速緩存中ARP運行過程當(dāng)主機A向本局域網(wǎng)上主機B發(fā)送IP數(shù)據(jù)報時，沒有在ARP高速緩存中找到主機B的IP項目，主機A就自動運行ARP(1) ARP進(jìn)程在本局域網(wǎng)上廣播一個ARP請求分組(2) 該局域網(wǎng)上所有主機運行的APR進(jìn)程都收到這個ARP請求分組(3) 主機B的IP地址與ARP請求分組要查詢的IP地址一致，就收下這個ARP請求分組，并向A發(fā)送ARP響應(yīng)分組，其中寫入自己的硬件地址，并在自己的ARP高速緩存中寫入主機A的IP地址到硬件地址的映射。(4) 主機A收到B的ARP響應(yīng)分組，就在自己的ARP高速緩存中寫入主機B的IP地址到硬件地址的映射。生存時間ARP把保存在高速緩存中的映射地址項目都設(shè)置生存時間凡超過這個生存時間的項目就從高速緩存中刪除掉注意ARP是解決同一個局域網(wǎng)上的主機或路由器IP地址和硬件地址映射問題的(不同局域網(wǎng)則通過中間路由器不斷重復(fù)這個過程)從IP地址到硬件地址的解析是自動進(jìn)行的，主機用戶不知道這一過程首部長度：4byte一個單位 01011111（20字節(jié)60字節(jié)）總長度：單位byte（最大216-1）首部和數(shù)據(jù)之和(首部和分片數(shù)據(jù)和)超過MTU（以太網(wǎng)是1500字節(jié)）分片標(biāo)識：每產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)報，計數(shù)器就加1 相同標(biāo)識字段分片得以重組標(biāo)志：MFmore fragment MF=1還有分片，MF=0最后一個分片 DFdont fragment DF=1不能分片，DF=0允許分片片偏移：8byte一個單位分片后某片在原分組中的相對位置相對于數(shù)據(jù)段的起點，該片從何處開始生存時間TTL：經(jīng)過路由器減1，跳數(shù)0丟棄首部檢驗和：只檢驗首部，不包括數(shù)據(jù)部分右圖數(shù)字的單位是位(bit)IP數(shù)據(jù)報格式：IP首部檢驗：早期IP地址設(shè)計不合理IP地址空間利用率有時很低 給每個物理網(wǎng)絡(luò)分配一個網(wǎng)絡(luò)號使路由表變大網(wǎng)絡(luò)性能變差 兩級IP地址不夠靈活劃分子網(wǎng)的原因有效利用地址空間；便于管理；隔離廣播和通信，減少網(wǎng)絡(luò)阻塞； 出于安全方面的考慮。劃分子網(wǎng)的方法將IP地址的主機號部分劃分為兩個部分，一部分用來標(biāo)識子網(wǎng)，一部 分仍作為主機號。IP地址結(jié)構(gòu)由兩級變?yōu)槿?。劃分子網(wǎng)增加了靈活性，卻減少了能連接在網(wǎng)絡(luò)上的主機數(shù)。不同的子網(wǎng)掩碼可能得出相同的網(wǎng)絡(luò)地址，但是不同的掩碼效果是不同的。劃分子網(wǎng)的缺點浪費了一些IP地址；使路由表項目增長無分類編址CIDR使用二叉線索查找路由表網(wǎng)絡(luò)控制報文協(xié)議ICMPICMP差錯報告文：終點不可達(dá)、源點抑制、時間超過、參數(shù)問題、改變路由(重定向)不應(yīng)發(fā)送ICMP差錯報告文的情況：ICMP差錯報告文、后續(xù)分片、多播數(shù)據(jù)報、特殊地址ICMP詢問報告文：回送請求和回答、時間戳請求和回答路由協(xié)議內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP（如RIP和OSPF協(xié)議等）外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP（如BGP）路由信息協(xié)議RIP分布式的基于距離向量的路由選擇協(xié)議，是因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，簡單最多包含15個路由器(距離16)，只適合小型互聯(lián)網(wǎng)RIP協(xié)議特點僅和相鄰路由器交換信息；交換的是路由表(即所有信息)；按固定時間間隔交換路由信息。(使用用戶層數(shù)據(jù)報UDP傳送)路由表更新原則找出到每個目的網(wǎng)絡(luò)的最短距離距離向量算法將原來沒有的目的網(wǎng)絡(luò)加入，下一跳改為R1，距離加1(R1給R2)將原表中所有下一跳是R1的都按照收到的表更新，距離加1若目的網(wǎng)絡(luò)相同，但但下一跳不是R1，比較它們的距離，選擇短的留下RIP優(yōu)缺點RIP限制了網(wǎng)絡(luò)規(guī)模；壞消息傳播得慢；隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴大，開銷也增加。 實現(xiàn)簡單，開銷較小。開放最短路徑優(yōu)先OSPF使用分布式的鏈路狀態(tài)協(xié)議（用IP數(shù)據(jù)報傳送）OSPF特點向本自治系統(tǒng)所有路由器發(fā)送信息（范洪法） 發(fā)送的是與相鄰所有路由器的鏈路狀態(tài)(部分信息：相鄰的路由器及其度量) 只有當(dāng)鏈路狀態(tài)改變時才向所有路由器用范宏法發(fā)送此信息OSPF的五種分組類型問候、數(shù)據(jù)庫描述、鏈路狀態(tài)請求、鏈路狀態(tài)更新、鏈路狀態(tài)確認(rèn) OSPF協(xié)議對多點接入的局域網(wǎng)采用了制定指定的路由器的方法邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP采用路徑向量路由選擇協(xié)議使用BGP的原因因特網(wǎng)規(guī)模太大，使得AS之間的路由選擇非常困難 AS之間的路由選擇必須考慮有關(guān)策略BGP-4的四種報文OPEN、UPDATE、KEEPALIVE、NOTIFICATION路由器是一種具有多個輸入端口和多個輸出端口的專用計算機 其任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)分組路由器的兩大部分路由選擇部分和分組轉(zhuǎn)發(fā)部分分組轉(zhuǎn)發(fā)的三個部分交換結(jié)構(gòu)、一組輸入端口、一組輸出端口交換結(jié)構(gòu)的作用根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表對分組進(jìn)行處理 將某個輸入端口進(jìn)入的分組從一個合適的輸出端口轉(zhuǎn)發(fā)出去交換結(jié)構(gòu)常用的交換方法通過存儲器、通過總線、通過互連網(wǎng)絡(luò)IP多播網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP：使用IP數(shù)據(jù)報傳遞報文，是網(wǎng)際協(xié)議IP的一個組成部分IP多播多播路由選擇協(xié)議：找出以源主機為根節(jié)點的多播轉(zhuǎn)發(fā)樹多播路由選擇協(xié)議在轉(zhuǎn)發(fā)多播數(shù)據(jù)報的方法：泛洪與剪除、隧道技術(shù)、基于核心發(fā)現(xiàn)技術(shù)第5章 ：運輸層端到端通信應(yīng)用進(jìn)程間的通信運輸層重要功能復(fù)用和分用網(wǎng)絡(luò)層為主機之間提供邏輯通信，運輸層為應(yīng)用進(jìn)程之間提供端到端的邏輯通信運輸層主要功能為進(jìn)程間提供端到端的邏輯通信 對收到的報文進(jìn)行差錯檢驗 需要兩種運輸協(xié)議：面向連接的TCP、無連接的UDP端口號的分類服務(wù)器端使用的端口號：熟知端口號和登記端口號客戶端使用端口號UDP在IP數(shù)據(jù)報服務(wù)之上增加的功能：復(fù)用分用功能和差錯檢測功能UDP特點無連接、盡最大努力交付、面向報文、無擁塞控制、首部開銷小支持一對一、一對多、多對一和多對多交互通信UDP用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議TCP傳輸控制協(xié)議TCP主要特點TCP是面向連接的運輸層協(xié)議每一條TCP連接只能有兩個端點，每一條TCP連接只能是點對點的TCP提供可靠交付服務(wù)TCP提供全雙工通信TCP是面向字節(jié)流的TCP連接的端點套接字socket（IP地址：端口號）停止等待協(xié)議：自動重傳請求ARQ（優(yōu)點簡單、缺點信道利用率低）連續(xù)ARQ協(xié)議：優(yōu)點容易實現(xiàn)。 缺點不能向發(fā)送方反映出接收方已經(jīng)正確收到的所有分組信息UDP檢驗和計算：偽首部+首部+數(shù)據(jù)部分TCP首部序號：本報文段所發(fā)送的數(shù)據(jù)的第一個字節(jié)的序號確認(rèn)號：期望收到對方下一個報文的第一個數(shù)據(jù)字節(jié)序號確認(rèn)ACK：ACK=1確認(rèn)號字段有效，ACK=0無效同步SYN：SYN=1表示這是一個連接請求或連接接受報文窗口：允許對方發(fā)送的數(shù)據(jù)量（以字節(jié)為單位）終止FIN：用來釋放一個連接，F(xiàn)IN=1表示此報文發(fā)送方數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，要求釋放運輸連接檢驗和：偽首部+首部+數(shù)據(jù)選擇確認(rèn)SACK:指明一個邊界要4個字節(jié),最多指明4個字節(jié)塊,另還需2字節(jié)RTT：報文段往返時間 RTTs：加權(quán)平均往返時間新RRTs=(1-a)舊RTTs+a(新RTT樣本)RTO：超時重傳時間 RTTD：RTT的偏差的加權(quán)平均值RTO=RTTs+4RTTDRTTD=(1-b)舊RTTD+b|RTTs-新RTT樣本|流量控制讓發(fā)送方的發(fā)送速率不要太快，讓接收方來得及接收利用滑動窗口實現(xiàn)流量控制擁塞對網(wǎng)絡(luò)中某一資源的需求超過了該資源所能提供的可用部分，網(wǎng)絡(luò)性能就要變壞擁塞控制與流量控制的區(qū)別：擁塞控制防止過多的數(shù)據(jù)注入到網(wǎng)絡(luò)中，這樣可以使網(wǎng)絡(luò)中的路由器或鏈路不致過載所前提要做的都有一個前提，就是網(wǎng)絡(luò)能夠承受現(xiàn)在所有的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷是一個全局性過程流量控制往往指點對點通信量控制，是個端到端的問題所要做的就是抑制發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)的速率，以便接收端來得及接收提供的負(fù)載單位時間內(nèi)輸入給網(wǎng)絡(luò)的分組數(shù)目(輸入負(fù)載、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載)吞吐量單位時間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)輸出的分組數(shù)目擁塞控制大方面分為兩種方法：開環(huán)控制、閉環(huán)控制擁塞控制的具體四種算法：慢開始、擁塞避免、快重傳、快恢復(fù)慢開始算法由小到大逐漸增大發(fā)送窗口 每經(jīng)過一個往返時間RTT，發(fā)送方擁塞窗口cwnd就加倍慢開始門限cwndssthrest時，使用擁塞避免算法擁塞避免算法沒經(jīng)過一個往返時間RTT，cwnd就加1無哪種階段，只要發(fā)送方判斷網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞（沒有按時收到確認(rèn)），就把慢開始門限ssthrest設(shè)置為出現(xiàn)擁塞時的發(fā)送方窗口值得一半，擁塞窗口cwnd重新設(shè)置為1，執(zhí)行慢開始算法。AIMD算法加法增大乘法減小快重傳接收方每收到一個失序的報文段后就立即發(fā)出重復(fù)確認(rèn) 發(fā)送方一連收到三個重復(fù)確認(rèn)就應(yīng)當(dāng)立即重傳對方尚未收到的報文段快恢復(fù)當(dāng)發(fā)送方連續(xù)收到三個重復(fù)確認(rèn)時，執(zhí)行乘法減小算法，把慢開始門限減半 發(fā)送方不執(zhí)行慢開始算法，而是把擁塞窗口cwnd設(shè)置為慢開始門限減半后的數(shù)值，進(jìn)行擁塞避免算法。隨機早期檢驗RED為了避免發(fā)生網(wǎng)絡(luò)中的全局同步現(xiàn)象，路由器采用的措施TCP運輸連接三個階段連接建立、數(shù)據(jù)傳送、連接釋放TCP連接建立方式客戶服務(wù)器方式主動發(fā)起連接建立的應(yīng)用進(jìn)程叫客戶，被動等待的叫服務(wù)器SYN報文段不攜帶數(shù)據(jù)，但要消耗掉一個序號，所以A發(fā)送初始序號seq=x，則B發(fā)送的確認(rèn)報文的ack為x+1，而B發(fā)送的SYN報文初始序號seq=y，A隨后發(fā)送的確認(rèn)報文中ack為y+1。A在收到B確認(rèn)報文后還要發(fā)給B確認(rèn)的原因：為了防止已失效的連接請求報文段又突然傳送到了B，因而產(chǎn)生錯誤。A連接釋放報文段首部終止控制位FIN置1FIN不攜帶數(shù)據(jù)，但消耗一個序號MSL最長報文段壽命A等待兩個MSL的原因：為保證A發(fā)送的最后一個ACK報文段能夠到達(dá)B；防止上一節(jié)提到的“已失效的連接請求報文段”出現(xiàn)在本連接中TCP連接釋放過程是第四次握手第1章 ：概述網(wǎng)絡(luò)是指三網(wǎng)電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)、計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的兩個重要功能連通性、共享（指資源共享）網(wǎng)絡(luò)由若干節(jié)點和連接這些節(jié)點的鏈路組成互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)因特網(wǎng)世界上最大的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)因特網(wǎng)發(fā)展三個階段從單個網(wǎng)絡(luò)ARPANET向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程 建成三