計算機網絡第六版知識大綱


因特網的構成

1、邊緣部分:

由連接在因特網的主機構成,由用戶直接使用。 

2、核心部分:

網絡和路由器,為邊緣部分提供服務。

通信方式分為兩大類: 
客戶服務器方式,對等方式(P2P)。

在網絡的核心部分,起重要作用的是路由器,它負責實現分組交換,任務是轉發收到的分組。
分組交換:采用存儲轉發的技術。把一個長信息(報文)截取成短信息,並添加首部(包頭)。這樣,就構成了一個分組(首部+數據)。

不同類別的網絡: 

廣域網(WAN) 
城域網(MAN) 
局域網(LAN) 
個人區域網(PAN)

五層協議體系結構

物理層 – 數據鏈路層 – 網絡層 – 運輸層 – 應用層

應用層:直接為用戶應用進程提供服務。包括多種協議,例如支持萬維網應用的HTTP協議,支持電子郵件的SMTP協議,支持文件傳輸的FTP協議。

運輸層:主機進程之間的通信服務。包括兩種協議,TCP/UDP

網絡層:負責主機之間的通信。負責將數據封裝成分組或包進行傳送,使用IP協議。

數據鏈路層:將IP數據報組裝成幀,在相鄰節點的鏈路上,傳送幀中的數據。如果發現有錯,直接丟棄幀,改錯的任務交給運輸層的TCP協議來完成。

物理層:傳輸比特流。

數據鏈路層

兩種類型的信道:

點對點信道/廣播信道

常見硬件:網絡適配器

數據鏈路層的數據單元:

幀。 
三個基本問題:封裝成幀,透明傳輸,差錯檢測。 
1、封裝成幀:幀定界(SOH和EOT),最大傳輸單元MTU(規定了幀的數據部分的最大長度,默認為1500字節) 
2、透明傳輸:為數據中添加轉義字符,防止幀定界字符被錯誤的識別。 
3、差錯檢測:循環冗余檢驗CRC,近乎可實現無比特傳輸差錯。

點對點協議PPP:很簡單,收到一個幀,進行CRC檢驗,正確就收下,不正確就丟棄,其它什么都不做。PPPoE是在以太網上運行的PPP。PPP協議不是可靠的傳輸協議,不進行流量控制。

以太網兩個特點:

不可靠交付,采用曼徹斯特編碼。 

曼徹斯特編碼:

從低到高跳變表示“1”,從高到低跳變表示“0”
一個重要協議:CSMA/CD,即載波監聽多點接入/碰撞檢測協議。

以太網的最短有效幀長度為64字節。

使用集線器的星型拓撲以太網。

以太網的MAC層。MAC地址,即硬件地址或物理地址。它保存在適配器(網卡)ROM中。

物理地址/MAC地址:

采用6字節(48位),前三個字節需要向IEEE購買,稱為組織唯一標識符,一個字節用兩個十六進制數表示,並用連字符隔開。如02-60-8C

后三個字節由廠家自行指派,稱為擴展標識符。

網絡層

網絡層提供的兩種服務:虛電路服務,數據報服務。

因特網采用的思路是:網絡層向上只提供靈活的、無連接的、盡最大能力交付的服務。

網絡協議IP: 

與IP地址配套使用的協議還有: 
地址解析協議ARP/逆地址解析協議RARP:IP地址和物理地址之間的轉化

將網絡連接起來的中間設備: 

物理層轉發器,鏈路層網橋(橋接器),網絡層路由器,網絡層以上網關。

分類的IP地址:

網絡號+主機號,ABCDE共五類。 
A類地址首位為0,前八位為網絡號。 
B類地址10開頭,網絡號16位。 
C類地址110開頭,網絡號24位。 
D類地址1110開頭,為多播地址。 
E類地址1111開頭,保留為今后使用。

划分子網/子網掩碼:A類子網掩碼:255.0.0.0,B類子網掩碼:255.255.0.0

無分類編址CIDR(構造超網):消除了傳統的ABC類地址,更有效利用地址空間。

虛擬專用網VPN:在因特網中的路由器,對於目的地址是專有地址的報文一律不轉發。


運輸層

運輸層為兩個主機的進程之間提供通信服務。

運輸層兩個重要協議:TCP(面向連接,可靠服務,流量控制,擁塞控制)/UDP(無連接)。

 

用戶數據報協議UDP:無連接的,盡最大努力交付,面向報文

傳輸控制協議TCP:面向連接的,點對點,可靠交付,全雙工通信,面向字節流。 
TCP端點稱為套接字socket = IP:端口號

TCP可靠傳輸的實現

 


接收方的主機進行了三次流量控制,首先把接收窗口減低到300,后降低為100,最后為0。

TCP三次握手: 

 

 


應用層

1、域名系統DNS

將域名解析為IP地址 
mail.cctv.com–三級域名.二級域名.頂級域名 

 

2、文件傳輸協議FTP

3、遠程終端協議TELNET

4、萬維網WWW 

萬維網是一個大規模的、聯機式的信息儲藏所,英文簡稱為Web。它是一個分布式的超媒體系統。 
重要概念: 
統一資源定位符URL:協議://主機:端口/路徑 
超文本傳輸協議HTTP:使用TCP協議,但是HTTP協議本身是無連接的
HTTP的報文結構:請求報文/響應報文。 

 

 

5、電子郵件:

簡單郵件傳輸協議SMTP 
郵件讀取協議POP3和IMAP(用戶代理協議)

6、動態主機配置協議DHCP:

即插即用聯網,使用UDP協議。

 


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