计算机网络知识

news2024/12/23 14:33:38

第一章

局域网广播技术;广域网交换技术
n-SDU+n-PCI=n-PDU
TCP/IP网络层无连接,传输层有链接和无连接;OSI传输层有链接和无连接,网络层有链接
TCP/IP没有明确区分服务,接口,协议,OSI明确区分
OSI物链网(通信子网)淑慧视用(资源子网)
物理层:不加头部,透明传输比特
数据链路层:帧
网络层:数据报
传输层:报文段或用户数据报;端到端,进程到进程
会话层:话筒(会话同步)
表示层:用户数据处理转换
应用层:界面
协议;语法(格式)语义同步(顺序)
在这里插入图片描述
ISO:提前一步

物理层

考虑10,引脚数目。但不考虑传输介质问题
奈:无噪声2Wlog2V
香:有噪声Wlog2(1+10(db/10)) 两个均用取Min;Wlog(1 + S/N)

编码:
不固定:
非归零反向NRZI:反转
差分曼切斯特:反转+中间跳

  		 固定:
  		 非归零NRZ:最常规
		 曼切斯特:中间跳
		 归零

正交振幅调制:m个相位,n个振幅,mn种变化
电路交换:通信时延小,建立时延长,预分配带宽,有序无冲突,难以规格化差错控制,利用率低
存储转发:
报文交换:PDU长度不固定

分组交换:无建立时延,有通信时延,适合突发式,流水线,存在多条中间链路,
无连接数据报,无序,可靠性用户主机保证。
面向连接虚电路:虚电路号,可靠性由网络保证,无需分配带宽

机械特性:外表
电气特性:电压范围,速率,距离
功能特性:功能意义
规程特性: 时序
中继器:数字信号 5-4-3

链路层

字符计数法5 1234:
字符填充:数据中出现符要加转义
零比特填充:5110
检错:CRC
违规编码:
检验d位错,码距d+1;纠正d位错,码距2d+1
海明码位数:n+k+1<=2^k
停止等待协议:重传机制,发送方设置计时器;接收方收到同样的数据帧,重传确认帧。
后退N帧GBN:按序接收,累积确认,发送窗口2n-1,接收窗口1.n表示对n和之前进行确认.
选择重传SR:接收=发送=2n-1
重传机制:每个发送窗口设置计时器,接收方NAK否定帧
计算:信道利用率,数据传输率,信道吞吐率,有效数据传输率(去掉头部,操作系统文件大小去掉指针)
频分多路(FDM):不同的频率范围
时分多路(TDM):时间片轮流
波分多路(WDM):不同的波长
码分多路(CDM):A的序列与链路序列做规格化内积
中继器:数字信号-信号再生-5段4个中继器-3段计算机
放大器:模拟信号-信号放大
集线器:多端口的中继器
ALOHA:不监听信道
存A,随意发送
时隙A,固定时隙开始发送
CSMA:1-坚持,1-非坚持,p坚持
CSMA/CD:有线网络,最短帧长,前中都监测+帧间间隔,半双工,二进制指数退避算法([0,2k-1]*2t)
CSMA/CA:无线网络,监听信道、预约信道,ACK确认(停止等待协议),RTS(Request to send)/CTS(clear to send),二进制指数退避算法
以太网:罗总物星
令牌环:逻环物星
FDDI: 逻环物双环
LLC:连接服务
MAC:组帧
T-Twist
FL-光纤(Fly)
数字-电缆
BASE:曼切斯特
以太网-总线型局域网-最小帧长64字节,512bit-曼彻斯特
MAC帧:最小长度64Byte, 检验整个MAC帧,不纠错,首部18Byte(算有效传输时候要去掉)
100BASE-T:100Mb/s基带信号,半双工使用CD
IEEE802.11星、接发目源
广域网包含网络层
PPP:
全双工
面向字节
LCP(Link Control Protocol):链路相关
NCP(net control protocol):允许多种网络层协议
只检错不纠错,不可靠(无序号和确认)全双工

网桥:工作在MAC子层,互联不同类型的局域网
路径选择算法:透明网桥(非最佳路由) -转发表的建立(其他口转发)
源路由网桥(最佳路由),源站以FF-FF-FF-FF-FF发送发现帧
交换机:直通式:只检查目的地址6Byte,仅支持相同速率。
存储转发式:检测整个帧,支持不同速率

开环:静态
闭环:动态

网络层

IPV4:
首部长度20B

标识:一组分片对应一个
标志:中间为DF=0,第三位MF=1
片偏移:以8bit为单位,只有最后一片可以不以8。
首部校验和:只检验首部
生存时间TTL(每经过一个路由器–)
转发表的建立,各种小细节:
交付到局域网:目的地址填写网络号
交付单个主机:IP+全一子网掩码
互联网/默认路由:0.0.0.0 + 0.0.0.0

特殊的IP地址:
网络号全0:本网络。只可以做源地址。
0.0.0.0:本网络本主机
网络号全0,host-id:本网络某台主机。
0.0.0.0默认路由,链接internet
主机号全1:广播。只可以做目的地址。
网络号全1,主机号全1:只在本网络进行广播。
net-id,主机号全1:

网络号127:环回测试,不出现

A类网络号:1,子网掩码255.0.0.0
B类网络号:128.1 子网掩码255.255.0.0
C类网络号:192.0.1 子网掩码255.255.255.255
*全0网络号不可用
*主机号全0全1不可用
*路由器的端口算一台直连网络的主机,IP与该网络主机共同特点

内网:
192.168
172.16~172.31
10

ARP:完成IP与MAC的映射
*请求分组:广播FF-FF-FF-FF-FF
响应分组:单播
会以路由器为中介,源和目的会一直转换
DHCP:UDP 应用层!
源:0.0.0.0.0 目的:255.255.255.255

ICMP: 封装成IP数据报
类型:终点不可达:不能交付
源点抑制:拥塞
时间超过:TTL
参数问题:出错
不发送ICMP:
应用:PING回送请求与回答报文
Traceout时间超过

IPV6:地址128位
端到端,中间不允许分片
::只能存在一个
双协议栈
隧道技术:IPV6封装到IPV4数据报的数据中去

路由协议:
RIP (Routing Information Protocol) :向量路由之间交换自己的路由表
距离向量
UDP520
IP17
慢收敛
跳数少

OSPF:
所有的路由器掌握完整网络情况
链路状态
洪泛法
代价最小
89IP

*有意识的看是否在同一个自治区域
BGP:
TCP179
IP6
应用层TCP
路径向量

IP组播:01-00-5E-0加上D类IP的后23位
IGMP:使路由器知道是否有主机参加或者退出某个组播组

移动IP:主地址-归属(本地)代理-外部代理-辅地址
转交地址通知给本地代理,本地代理…
主地址固定,辅地址改变
不能直接发送不能直接接收
路由器:路由选择(控制部分):构造路由表
交换结构:转发

传输层

复用:发送方从应用层一层一层组装到IP数据报

分用:接收方将IP数据报解开,交给应用进程

服务器端口号;
21发文件FTP
23打电话TelNet

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/5dbe6ba4f2fc4950b777dadcec3d0b66.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBA5aSa5aSa55qE5Ly06ZqP55-p6Zi1,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)

客户端:端口动态选择
套接字:(ip:端口号)

UDP:首部固定8Byte
校验和:检验首部和数据,伪首部不发送给目的主机
无拥塞控制
TCP:面向连接,可靠,全双工,面向字节 TB
首部最短20Byte
序号字段:片偏移,所发送数据的第一个字节的编号
确认号:下一个
首部长度:
SYN:建立连接
FIN:释放连接

三次握手:243

四次挥手:

TCP拥塞控制:
慢开始:2^n到门限
拥塞避免:加法增大,直到拥塞置为1,门限设置为一半

		 快重传:三个冗余ACK
		 快恢复:门限值加法增大
	门限均设置为拥塞窗口的一半,只不过一个从1来过,一个直接从门限加法增大

应用层

*只有DNS使用UDP,其余TCP
递归查询:本地域名深度优先遍历
迭代查询:本地广度优先

FTP:
允许客户指明文件的类型与格式
允许文件具有存取权限
服务器的控制链接:21 会话期间一直打开
数据连接: 20 传输结束就关闭

HTTP:80
无连接 无状态
非持续链接:每发送一个文档:文档的发送时延+2个RTT
持续链接:
非流水线方式:每发送一个文档:只有第一个需要(2个RTT+发送时延),其余都是一个(RTT+发送时延)。
流水线方式:时间:1个RTT建立连接+1个RTT传输所有对象+一个对象的发送时延。

邮件:

流程

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