交換機(jī)和路由器的比較

ARP:工作過程：1首先每臺(tái)主機(jī)都會(huì)在緩沖區(qū)建立一個(gè)ARP列表，以表示IP與MAC的對(duì)應(yīng)關(guān)系。2當(dāng)有數(shù)據(jù)包發(fā)送時(shí)，會(huì)先檢查ARP列表中是否存在該IP對(duì)應(yīng)的MAC地址，如果有，則直接將包發(fā)送到這個(gè)MAC地址，3如果沒有，就向本地網(wǎng)段發(fā)起一個(gè)ARP請(qǐng)求的廣播包，網(wǎng)絡(luò)中所有主機(jī)收到這個(gè)ARP包后，會(huì)先檢查自己的IP是否與包中的IP地址一致，如果不一致則忽略，如果一致，則將發(fā)送端的MAC地址和IP地址添加到自己的ARP列表中（已存在的則覆蓋），然后向發(fā)送端發(fā)送一個(gè)響應(yīng)包，發(fā)送方收到該響應(yīng)包后將接收方的IP與MAC添加到自己的ARP列表中。然后開始數(shù)據(jù)的傳輸。協(xié)議：定義了在兩個(gè)或多個(gè)通訊實(shí)體之間交換的報(bào)文格式和次序，以及在報(bào)文傳輸或接受或其他事件所采取的動(dòng)作。物理媒體：雙絞銅線（LAN）、同軸電纜、光纜、無線電。網(wǎng)絡(luò)核心：路由器及連接它的鏈路。接入網(wǎng)：把端系統(tǒng)連接到網(wǎng)絡(luò)核心中。電路交換和分組交換：在電路交換網(wǎng)絡(luò)中，沿著端系統(tǒng)通信路徑，為端系統(tǒng)之間通信所提供的資源在通信會(huì)話期間會(huì)被預(yù)留。在分組交換網(wǎng)絡(luò)中，這些資源則不被預(yù)留；會(huì)話的報(bào)文按需使用這些資源，可能導(dǎo)致等待接入通信線路。對(duì)比:電路交換（即時(shí)、電路、資源預(yù)留）、分組交換（比電路交換簡(jiǎn)單有效成本低、端到端時(shí)延變動(dòng)不可預(yù)測(cè)不適合實(shí)時(shí)服務(wù)、資源共享、提供了比電路交換更好的帶寬共享）。統(tǒng)計(jì)多路復(fù)用（statisticalmultiplexing）:按需共享資源。時(shí)延：1、處理時(shí)延：檢查分組首部和決定將該分組導(dǎo)向何處；2、排隊(duì)時(shí)延：在隊(duì)列中當(dāng)分組在鏈路上等待傳輸；3、傳輸時(shí)延：將所有分組推向鏈路所需要的時(shí)間；4、傳播時(shí)延：從該鏈路起點(diǎn)到目的路由器傳播所需要時(shí)間（速率取決于鏈路的物理媒體）。傳輸時(shí)延和傳播時(shí)延比較：傳輸時(shí)延是路由器將分組推出到鏈路所需時(shí)間，與分組長(zhǎng)度和鏈路傳輸速率有關(guān)；傳播時(shí)延是一個(gè)比特從路由器到路由器之間傳播所需時(shí)間，與路由器之間距離有關(guān)。排隊(duì)時(shí)延：取決于流量到達(dá)隊(duì)列的速率、鏈路的傳輸速率、到達(dá)流量的性質(zhì)（周期性或突發(fā)形式）；流量強(qiáng)度——La/R>1出現(xiàn)時(shí)延->導(dǎo)致丟包（L：L比特的分組；a：分組到達(dá)隊(duì)列的平均速率；R：傳輸速率）。吞吐量：瓶頸鏈路的傳輸速率；因特網(wǎng)中對(duì)吞吐量的限制因素通常是接入網(wǎng)。協(xié)議棧：應(yīng)用層：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序及其應(yīng)用層協(xié)議存留的地方（HTTP,SMTP,FTP,DNS）。運(yùn)輸層：提供了在應(yīng)用程序端點(diǎn)之間傳送應(yīng)用層報(bào)文的服務(wù)（TCP,UDP）。網(wǎng)絡(luò)層：將稱為數(shù)據(jù)報(bào)的網(wǎng)絡(luò)層分組從一臺(tái)主機(jī)移動(dòng)到另一臺(tái)主機(jī)（IP,ICMP,NAT,RIP,OSPF,BGP）。鏈路層：將網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)報(bào)通過路徑中的單段鏈路節(jié)點(diǎn)（主機(jī)或路由器）到節(jié)點(diǎn)的傳送（以太網(wǎng)、Wi-Fi、PPP）。（鏈路層的主體部分在網(wǎng)絡(luò)適配器中實(shí)現(xiàn)）物理層：將幀中的比特從一個(gè)節(jié)點(diǎn)移到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。路由器和鏈路層交換機(jī)：路由器負(fù)責(zé)一到三層，鏈路層交換機(jī)負(fù)責(zé)一到二層；都是分組交換機(jī)；套接字：應(yīng)用程序編程接口（API）。非持久連接：每個(gè)請(qǐng)求響應(yīng)對(duì)經(jīng)一個(gè)單獨(dú)的TCP連接發(fā)送。（每個(gè)TCP連接在服務(wù)器返回對(duì)象后關(guān)閉）持久連接：所有的請(qǐng)求及相應(yīng)的響應(yīng)經(jīng)相同的TCP連接發(fā)送。Cookie:一個(gè)Web站點(diǎn)通常希望能夠識(shí)別用戶，可能因?yàn)榉?wù)器想限制用戶的訪問，或是想把內(nèi)容和用戶身份聯(lián)系起來，為此HTTP使用了Cookie。Web緩存：代表初始Web服務(wù)器來滿足HTTP請(qǐng)求的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體。一旦配置了瀏覽器，每個(gè)瀏覽器對(duì)一個(gè)對(duì)象的請(qǐng)求首先被定向到Web緩存器。優(yōu)點(diǎn)：1、大大減少對(duì)客戶機(jī)請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間。2、大大減少一個(gè)機(jī)構(gòu)內(nèi)部網(wǎng)對(duì)因特網(wǎng)介入鏈路上的通信量。HTTP：超文本傳輸協(xié)議（80）。FTP：文件傳輸協(xié)議（21）。SMTP：簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議。POP3：第三版的郵局協(xié)議。IMAP：因特網(wǎng)郵件訪問協(xié)議。P2P：可以簡(jiǎn)單的定義成通過直接交換來共享計(jì)算機(jī)資源和服務(wù)，彼此連接的計(jì)算機(jī)都處于對(duì)等的地位，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)一般來說不依賴專用的集中服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)中的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)既能充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的請(qǐng)求者，又對(duì)其它計(jì)算機(jī)的請(qǐng)求做出響應(yīng)，提供資源和服務(wù)。P2P和C/S的區(qū)別：P2P：對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)之間可以互相通信和共享資源，C/S：在網(wǎng)絡(luò)中必須有應(yīng)用服務(wù)器，用戶的請(qǐng)求必須通過應(yīng)用服務(wù)器完成，用戶之間的通信也要經(jīng)過服務(wù)器。而在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中，用戶之間可以直接通信、共享資源、協(xié)同工作。P2P網(wǎng)絡(luò)比較靈活，適用于工作組級(jí)的小型網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)，其管理和安全性都變得比較困難，此時(shí)宜采用C/S結(jié)構(gòu)。IP：網(wǎng)際協(xié)議（盡力而為交付服務(wù)）。多路復(fù)用多路分解：P128。選擇UDP而非TCP原因：應(yīng)用層能更好的控制要發(fā)送的數(shù)據(jù)和發(fā)送時(shí)間；無需建立連接；無連接狀態(tài)；分組首部開銷小。（TCP首部開銷20字節(jié)，UDP為8字節(jié)）。MSS：最大報(bào)文段長(zhǎng)。MTU：最大傳輸單元。TCP擁塞控制：慢啟動(dòng)（SS）：將CongWin的值初始置為1個(gè)MSS，TCP發(fā)送方在初始階段（或超時(shí)事件發(fā)生時(shí)）不是線性地增加其發(fā)送速率而是以指數(shù)的速度增加（每RTT將CongWin值翻倍）。擁塞避免（CA）：發(fā)生丟包事件時(shí)，ConWin將被降為一半，然后線性增長(zhǎng)?？焖倩謴?fù)：收到3個(gè)冗余ACK后取消慢啟動(dòng)的行為。轉(zhuǎn)發(fā)：將分組從一個(gè)輸入鏈路接口轉(zhuǎn)移到適當(dāng)?shù)妮敵鲦溌方杩诘穆酚善鞯谋镜貏?dòng)作。選路：分組從源到目的地時(shí)，決定端到端路徑的網(wǎng)絡(luò)范圍的進(jìn)程。DHCP：動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議。NAT：網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換。ICMP：互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議（作為IP有效載荷所承載）——差錯(cuò)報(bào)告。IPv6與IPv4相比區(qū)別：擴(kuò)大的地址容量：IPv4中規(guī)定IP地址長(zhǎng)度為32；而IPv6中IP地址的長(zhǎng)度為128。簡(jiǎn)單高效的40字節(jié)首部：允許進(jìn)行更靈活的選項(xiàng)處理。IPv6不允許在中間路由器上進(jìn)行分片與重新組裝，只能在源與目的地上執(zhí)行。在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)中用戶可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并對(duì)IP報(bào)文進(jìn)行校驗(yàn),這極大的增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)安全。跳：RIP使用術(shù)語跳，跳是沿著從源路由器到目的子網(wǎng)的最短路徑所經(jīng)過的子網(wǎng)數(shù)量。ARP：查詢ARP報(bào)文實(shí)在廣播幀中發(fā)送的，響應(yīng)ARP報(bào)文是在標(biāo)準(zhǔn)幀中發(fā)送的。ARP是即插即用的。CSMA/CD：以太網(wǎng)的多路訪問協(xié)議——載波偵聽、碰撞檢測(cè)（不能完全避免沖突，減小碰撞代價(jià)）。A:--55--55（本地局域網(wǎng)）B:--55 --55（本地局域網(wǎng)）C:--55 --55（本地局域網(wǎng)）224-239D類組播240-255E類用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)主機(jī)數(shù)都需要去除全0或全1的主機(jī)號(hào)。廣播風(fēng)暴：如果某主機(jī)出故障并傳輸大量以太網(wǎng)廣播幀流，交換機(jī)將轉(zhuǎn)發(fā)所有這些幀，使得整個(gè)以太網(wǎng)崩潰。交換機(jī)和路由器的比較：路由器使用網(wǎng)絡(luò)層轉(zhuǎn)發(fā)分組的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)分組交換機(jī)；交換機(jī)使用MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)分組。路由器是第三層的分組交換機(jī)；交換機(jī)是第二層的分組交換機(jī)。交換機(jī)：即插即用，還能夠具有相對(duì)高的分組過濾和轉(zhuǎn)發(fā)速率；