計算機網(wǎng)絡復習提要-liao

Chap1:描述internet的方法：一種是描述internet的具體構成，也就是構成internet的硬件和軟件。另一種是根據(jù)為分布式應用提供服務聯(lián)網(wǎng)基礎設施來描述的。協(xié)議概念：協(xié)議定義了在兩個或多個通信實體之間交換的報文格式和次序，以及在報文傳輸和接收或其它事件方面所采取的動作。因特網(wǎng)的面向連接服務包括可靠數(shù)據(jù)傳送、流控制和擁塞控制。可靠數(shù)據(jù)傳送：指一個應用程序能夠依賴該連接無差錯的和按順序傳遞其所有數(shù)據(jù)。流控制：確保連接的任何一方都不會過快的發(fā)送過量的分組而淹沒另一方。擁塞控制：有助于防止因特網(wǎng)進入遲滯狀態(tài)。Internetprotocolstackapplication應用層:supportingnetworkapplications報文FTP,SMTP,HTTPtransport運輸層:process-processdatatransfer報文段TCP,UDPnetwork網(wǎng)絡層:routingofdatagramsfromsourcetodestination數(shù)據(jù)報IP,routingprotocolslink鏈路層:datatransferbetweenneighboringnetworkelements幀PPP,Ethernetphysical物理層:bits“onthewire”chap2應用層1、3種主流體系結構：客戶機/服務器結構；P2P體系結構；兩者混合的結構2、web的應用層協(xié)議是HTTP（HyperTextTransferProtocol），使用TCP而不是UDP作為底層傳輸協(xié)議3、TCP握手方式：客戶機發(fā)送一個小TCP報文段到服務器，服務器用一個小TCP報文段確認和響應，最后，客戶機向服務器返回確認?？偟捻憫獣r間就是兩個RTT（往返時間）加上服務器發(fā)送HTML文件的時間。4、HTTP和FTP都是文件傳送協(xié)議，并且有很多共同點，比如都運行在TCP上；另外一個重要區(qū)別就是FTP使用了兩個并行的TCP連接來傳輸文件，一個是控制連接，一個是數(shù)據(jù)連接。控制連接用于傳送兩主機間的傳輸控制信息，數(shù)據(jù)連接用于準確的傳輸一個文件，所以稱FTP的控制信息是帶外傳送的。5、因特網(wǎng)電子郵件系統(tǒng)由用戶代理、郵件服務器和簡單郵件傳送協(xié)議組成。6、DNS是為因特網(wǎng)上的用戶應用程序以及其他軟件提供一種核心功能，即將主機名轉(zhuǎn)換為它們下面的IP地址。DNS（域名系統(tǒng)）由DNS服務器和一個允許主機查詢分布式數(shù)據(jù)庫的應用層協(xié)議組成。除了主機名到IP地址的轉(zhuǎn)換外，DNS還提供主機別名、郵件服務器別名、負載分配等服務。7、使用分布式服務的原因：單點故障、通信容量、遠距離的集中式數(shù)據(jù)庫、維護chap3運輸層在協(xié)議棧中，運輸層位于網(wǎng)絡層之上，運輸層為運行在不同主機上的進程彼此之間提供了邏輯通信，而網(wǎng)絡層則提供了主機之間的邏輯通信。運輸層協(xié)議包括UDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）和TCP（傳輸控制協(xié)議）。特定服務需要UDP的理由：a應用層能更好的控制要發(fā)送的數(shù)據(jù)和發(fā)送時間b無需連接建立c無連接狀態(tài)d分組首部開銷小應用應用層協(xié)議運輸層協(xié)議電子郵件SMTPTCP遠程終端訪問TelnetTCPWEBHTTPTCP文件傳輸FTPTCP遠程文件服務器NFS通常UDP流式多媒體專用通常UDP因特網(wǎng)電話專用通常UDP網(wǎng)絡管理SNMP通常UDP選路協(xié)議RIP通常UDP域名轉(zhuǎn)換DNS通常UDPrdt2.1分組（空缺）GBN協(xié)議（滑動窗口協(xié)議）。那些已被傳輸?shù)€未被確認的分組的許可序號范圍可以被看成是一個在序號范圍內(nèi)大小為N的窗口，隨著協(xié)議的運行，該窗口在序號空間內(nèi)向前滑動。N為窗口長度。TCP報文段結構：首部包括源和目的端口號，用于多路復用/多路分解來自或送至上層應用的數(shù)據(jù)；首部檢查和字段；32比特序號字段和32比特確認號字段，用于實現(xiàn)可靠數(shù)據(jù)傳輸服務；16比特接收窗口字段，用于流量控制；4比特首部長度字段，指示了以32比特字為單位的TCP首部長度；可選與變長的選項字段，用于發(fā)送方和接收方協(xié)商最大報文段長度或在高速網(wǎng)絡環(huán)境下用作窗口調(diào)節(jié)因子時使用；6比特的標志字段，用于指示確認字段中的值是有效的TCP在IP的不可靠的盡力而為服務的基礎上建立了一種可靠數(shù)據(jù)傳輸服務。TCP發(fā)送方有3個與傳輸和重傳有關的重要事件：從上層應用程序接收數(shù)據(jù)；定時器超時；收到ACK報文。TCP給應用程序提供了流量控制服務以消除發(fā)送方使接收方緩存溢出的可能性，因此流量控制是一個速度匹配服務；TCP發(fā)送方也可能因為IP網(wǎng)絡的擁塞而被遏制，這種控制被稱為擁塞控制。擁塞控制的方法：端到端擁塞控制；網(wǎng)絡輔助擁塞控制TCP采用擁塞控制方法是讓每一個發(fā)送方根據(jù)所感知的網(wǎng)絡擁塞程度，來限制其能向連接發(fā)送流量的速率。TCP擁塞控制算法包含三個部分：加性增，乘性減；慢啟動；對超時事件作出反應。chap4網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層兩種重要的功能：轉(zhuǎn)發(fā)和選路。轉(zhuǎn)發(fā)是指將分組從一個輸入鏈路接口轉(zhuǎn)移到適當?shù)妮敵鲦溌方涌诘穆酚善鞅镜貏幼?。選路是指分組從源到目的地時，決定端到端路徑的網(wǎng)絡范圍的進程。路由器的結構：輸入端口、交換結構、輸出端口、選路處理器。交換結構的方式：經(jīng)內(nèi)存交換、經(jīng)一根總線交換、經(jīng)一個互聯(lián)網(wǎng)絡交換。因特網(wǎng)網(wǎng)絡層的三個組件：IP協(xié)議、選路組件、報告數(shù)據(jù)報中的差錯和對某些網(wǎng)絡層信息請求進行響應的組件。IP協(xié)議包括編址規(guī)則，數(shù)據(jù)報格式，分組處理規(guī)則；選路協(xié)議包括路徑選擇，RIP/OSPF/BGP：ICMP協(xié)議包括差錯報告，路由器信令。IPV4地址長度為32比特，因此共有2的32次方個可能的IP地址。IPV6是2的128次方。選路算法三種分法：全局選路算法和分散式選路算法。也可以分為靜態(tài)選路算法和動態(tài)選路算法。還可以分為負載敏感算法和負載遲鈍算法?！馽(x,y):linkcostfromnodextoy;=∞ifnotdirectneighbors●D(v):currentvalueofcostofpathfromsourcetodest.v●p(v):predecessornodealongpathfromsourcetov●N':setofnodeswhoseleastcostpathdefinitivelyknown分布式選路算法——距離矢量算法原理、過程、以及BF方程Bellman-FordEquation(dynamicprogramming)dx(y):=costofleast-costpathfromxtoyThendx(y)=min{c(x,v)+dv(y)}whereministakenoverallneighborsvofxClearly,dv(z)=5,dx(z)=3,dw(z)=3B-Fequationsays:du(z)=min{c(u,v)+dv(z),c(u,x)+dx(z),c(u,w)+dw(z)}=min{2+5,1+3,5+3}=48、LS（鏈路狀態(tài)）算法和DV（距離矢量）算法的比較：在DV算法中，每個節(jié)點僅與它的直接鄰居交談，但它為它的鄰居提供了從其自己到網(wǎng)絡中（它所知道的）所有其他節(jié)點的最低費用估計。在LS算法中，每個節(jié)點（經(jīng)廣播）與所有其他節(jié)點交談，但它僅告訴他們與它直接相連鏈路的費用。a報文復雜性，LS算法大于DV算法b收斂速度，LS快于DV算法，DV算法在收斂時會遇到選路環(huán)路，還會遇到計數(shù)到無窮的問題。c健壯性，LS好于DV。9、層次選路的原因：規(guī)模和管理自治。10、兩個被廣泛運用于因特網(wǎng)自治系統(tǒng)內(nèi)的選路協(xié)議：RIP（選路信息協(xié)議）和OSPF（開放最短路徑優(yōu)先）。RIP是一種距離向量協(xié)議，使用跳數(shù)作為其費用度量，選路更新信息每30秒相互交換一次。如果一臺路由器一旦超過180秒沒有監(jiān)聽到其鄰居，則該鄰居不再被認為是可達。每臺機器維護一張選路表（RIP表），第一列為目的子網(wǎng)，第二列指出了沿著到目的網(wǎng)絡的最短路徑上的下一跳路由器標識，第三列指出了沿最短路徑到目的子網(wǎng)跳數(shù)（即需要穿越的子網(wǎng)數(shù)，包括目的子網(wǎng)）。11、RIP使用一個位于網(wǎng)絡層協(xié)議（IP）之上的運輸層協(xié)議（UDP）12、OSPF的優(yōu)點：安全、多條相同費用的路徑、單播選路與多播選路的綜合支持、支持在單個選路域內(nèi)的層次結構。OSPF有4種類型的路由器：內(nèi)部router、區(qū)域邊界router、主干router、邊界router13、BGP（邊界網(wǎng)關協(xié)議）為每個AS（自治系統(tǒng)）提供一種手段，以處理a、從相鄰AS獲取子網(wǎng)可達性信息b、向該AS內(nèi)部的所有路由器傳播這些可達性信息c、基于該可達性信息和AS策略，決定到達子網(wǎng)的最優(yōu)路由。在BGP中路由器對通過使用179端口的半永久TCP連接來交換選路信息。在BGP中一個自治系統(tǒng)有其全局唯一的自治系統(tǒng)號（ASN）14、當一個路由器通過BGP會話通告一個前綴時，它隨著前綴包括一些BGP屬性。帶有屬性前綴的被稱為一條路由。因此，BGP對等方彼此通告路由。兩個重要的屬性是AS-PATH和NEXT-HOP。前者包含了前綴的通告已經(jīng)通過的那些AS。15、BGP將按順序調(diào)用下列消除規(guī)則直到留下一條路由：1、路由被指派一個本地偏好值作為他們的屬性之一。2、從余下的路由中（所有都具有相同的本地偏好值），具有最短AS-PATH的路由將被選擇。3、從余下的路由中（所有都相同的本地偏好值和相同的AS-PATH長度），將選擇具有最靠近NEXT-HOP路由器的路由。這里最靠近是指費用最低的路由器，它有AS內(nèi)部算法來決定最低費用的路徑，也稱熱土豆選路。4、如果仍余下多條路由，該路由器使用BGP標識以選擇路由。chap5鏈路層和局域網(wǎng)鏈路層協(xié)議定義了在鏈路兩端的節(jié)點之間交互的分組格式，以及當發(fā)送和接收分組時這些節(jié)點采取的動作。鏈路層協(xié)議交換的數(shù)據(jù)單元是幀。鏈路層協(xié)議包括以太網(wǎng)、802.11無線LAN、令牌環(huán)和PPP。chap6無線網(wǎng)絡和移動網(wǎng)絡無線網(wǎng)絡組成：無線主機、無線鏈路、基站和網(wǎng)絡基礎設施。有線鏈路和無線鏈路的區(qū)別：遞減的信號強度、來自其他源的干擾、多路徑傳播。標準頻率范圍數(shù)據(jù)速率802.11b2.4-2.485GHZ最高為11Mbps802.11a5.1-5.8GHZ最高為54Mbps802.11g2.4-2.485GHZ最高為54Mbps4、應用AP的無線LAN被稱做基礎設施無線LAN，其中“基礎設施”是指AP連同互連AP和路由器的有線以太網(wǎng)。5、802.11采用了一種隨機訪問協(xié)議，稱帶碰撞避免得載波偵聽多址訪問CSMA/CA。802.11MAC協(xié)議并未實現(xiàn)碰撞檢測。主