計算機網絡知識點
一、無連接服務與面向連接服務
（1）面向連接服務：
1、當程序使用面向連接服務時，在客戶機程序和服務器程序發送具有實際數據的分組前，要彼此發送控制分組。這種所謂的握手過程提醒客戶機與服務器，使它們對隨后的分組的突然到來做好准備。一旦握手過程結束，就可以說兩個端系統之間建立了連接。
2、因特網的面向連接的服務與其他的服務共存，包括可靠數據傳送。流控制和擁塞控制。
3、面向連接服務的基本組成部分是：通信實體之間握手的協議。
（2）無連接服務
1、在因特網無連接服務中不存在握手。當應用程序的一方要向應用程序的另一方發送分組時，發送程序直接發送這些分組即可。因為沒有數據分組傳輸之前沒有握手過程，數據能更好地傳遞。
2、數據傳送沒有可靠性可言，沒有流控制和擁塞控制的功能。 3、無連接服務的基本的標志是：沒有三次握手的過程。
二、電路交換、分組交換和報文交換
（1）電路交換
1、在電路交換網絡中，沿着端系統通信路徑，為端系統之間通信所提供的資源在通訊會話期間將會被預留。
2、缺點：電路交換效率較低，因為在靜默期專用電路空閑。 3、電路交換分為：頻分復用，時分復用。
（2）分組交換
1、在分組交換網絡中，這些為端系統之間通信所提供的資源不會被預留，會話的報文按需使用這些資源，這樣將導致可能不得不等待接入通信線路。
2、優點：提供了比電路交換網絡更好的帶寬共享；比電路交換更簡單，更有效，實現成本更低。
三、分組交換網絡：數據報網絡和虛電路網絡
（1）虛電路網絡
1、我們稱任何根據虛電路號轉發分組的網絡為虛電路網絡
2、每個分組中都有虛電路標識符，對於VC而言，一條VC的源和目的地僅間接地通過 VC ID標識出來；元和目的端系統的實際地址並不必執行交換。
each packet carries tag (virtual circuit ID), tag determines next hop fixed path determined at call setup time, remains fixed thru call
（2）數據包網絡
1、我們將任何根據主機目的地址轉發分組的網絡稱為數據包網絡。
2、在數據包網絡中，每個通過該網絡的分組在它的首部都包含了該分組的目的地址，該地址具有一種等級結構。當一個分組到達網絡的分組交換機時，分組交換機檢查該分組的目的地址的一部分，並向相鄰交換機轉發該分組。
each packet carries tag (virtual circuit ID), tag determines next hop fixed path determined at call setup time, remains fixed thru call routers maintain per-call state
四、應用需要的服務與因特網運輸協議提供的服務
（1）應用層需要的服務
1、可靠的數據傳輸 2、帶寬 3、定時
（2）因特網提供的服務
1、TCP：面向連接的服務；可靠的傳輸服務；具有擁塞控制；沒有確保最小傳輸速率；不提供延時保證。
2、UDP：無連接服務；不可靠數據傳輸服務；沒有擁塞控制機制；不提供延時保證。
五、HTTP協議（超文本傳輸協議）
（1）非持久連接：
每個TCP連接只傳輸一個請求報文和一個響應報文；每一個請求對象建立和維護一個全新的連接。
（2）持久連接：
服務器在發送響應后保持該TCP連接，在相同的客戶機與服務器之間的后繼請求和響應報文可以通過相同的連接進行傳輸。
1、非流水線方式：客戶機只能在前一個響應接收后才能發出新的請求。 2、流水線方式：在一個響應請求未接收之間可以產生新的請求。
（3）過程
(1) 瀏覽器分析超鏈指向頁面的 URL。
(2) 瀏覽器向 DNS 請求解析 www.tsinghua.edu.cn 的 IP 地址。 (3) 域名系統 DNS 解析出清華大學服務器的 IP 地址。 (4) 瀏覽器與服務器建立 TCP 連接 (5) 瀏覽器發出取文件命令：
GET /chn/yxsz/index.htm。
(6) 服務器給出響應，把文件 index.htm 發給瀏覽器。 (7) TCP 連接釋放。
(8) 瀏覽器顯示“清華大學院系設置”文件 index.htm 中的所有文本。
五、Cookie
1、第一次訪問使用Cookie的電子商務網站，在請求報文到達Web服務器時，Web站點產生唯一的標識碼，並且作為索引在它的后端數據庫的一個項。
2、用包含Set-cookie首部行的HTTP響應報文對客戶機進行相應。
3、當客戶機接收到該HTTP響應報文時，瀏覽器將Cookie文件中添加Set-cookie中的標識碼的內容。
4、再次訪問該商務網站時，請求報文的首部行中會含有Cookie的標識碼信息。
六、SMTP
（1）特點及約束條件
1、SMTP使用的傳輸層協議是 TCP的可靠數據傳輸，端口號25
2、SMTP直接傳輸，一般不使用中間郵件服務器
3、連接建立后：服務器與客戶機執行應用層握手；進行TCP的可靠數據傳輸，來傳輸報文；TCP關閉連接
4、向服務器發送的命令是ASCII碼的形式；服務器的回答：回答嗎和英文解釋 5、郵件報文的主體部分只能采用ASCII碼表示
uses TCP to reliably transfer email message from client to server, port 25 direct transfer: sending server to receiving server three phases of transfer handshaking (greeting) transfer of messages closure
command/response interaction commands: ASCII text response: status code and phrase messages must be in 7-bit ASCII
（2）Alice 和 Bob 郵件發送過程
1、Alice啟動郵件代理程序並且提供Bob的郵件地址，通過郵件代理發送郵件
2、Alice的郵件代理程序把報文發給Alice的郵件服務器，該郵件在這里被放到報文發送隊列中
3、欲行在Alice郵件服務器上的SMTP客戶端發現報文隊列中的該報文，創建一個到運行在Bob郵件服務器上的TCP鏈接。
4、經過SMTP的握手后，SMTP客戶機通過TCP連接發送Alice的報文
5、在Bob服務器端接收該報文，Bob的郵件服務器然后將該報文放入Bob的郵箱中
6、在Bob方便的時候，他調用用戶代理閱讀報文
七、可靠數據傳輸的原理
（1）rdt 1.0 完全可靠的信道上傳輸；發送端TCP接受應用程數據包以后傳輸給下層的網絡層，接收端TCP接收包后直接傳遞給應用程。
（2）rdt 2.0 差錯檢驗；接收方反饋；重傳；停等協議，沒有考慮ACK和NAK分組受損的情況。
（3）rdt 2.1 進行排序，0、1號；到收到含糊不清的ACK 或者NAK，都重發當前的分組。
（4）rdt 2.2 減少對於NAK的使用，用兩個ACK代表NAK；
（5）rdt 3.0 考慮到丟包的現象，丟包或者是收到NAK后，都進行超時重傳；
（6）Go-Back-N協議（滑動窗口協議）
1、發送方可以發送多個分組而不需要等待確認
2、窗口為 n:1
3、累計確認
4、如果出現超時現象，重發所有有發送的但是還沒有確認過的分組。
5、接收方丟棄所有失序的分組，盡管該分組已經正確的接受
（7）選擇重傳協議（SR）
1、接收方將確認一個正確接受的分組而不管其是否有序，將失序的分組緩存起來
2、n:n
3、發送方每一個發送的包都有一個定時器，來進行單獨的計時
4、窗口的大小和包的序列號數目有關
（8）TCP協議
1、累計確認：TCP只確認數據流中至第一個丟失字節為止的字節。
2、估計往返時延RTT
3、在TCP的快速重傳機制下，收到一個特定的報文段的3個冗余的ACK就可以作為對后面報文的一個隱式的NAK，即超時之前進行對該報文的重傳。
4、TCP確認是累積式的，正確接受但失序的報文不會被接收方逐個確認（可以實現將接受的無序的報文進行緩存）--Go-Back-N
5、Go-Back-N 在n 號分組丟失時，重傳n-N 所有的分組。TCP至多傳送一個分組，如果報文段n+1的確認信號在報文n超時之前到達，TCP不進行n號報文的重傳。
6、流量控制與擁塞控制
7、TCP擁塞控制的方法--TCP擁塞控制算法加性增；慢啟動；對超時事件作出反應。
八、虛電路和數據包網絡
（1）虛電路網絡
1、定義： 僅在網絡層提供連接服務的計算機網絡成為虛電路網絡
2、VC組成：
（1）源和目的主機之間的路徑
（2）VC號，沿着該路徑的每段鏈路的一個號碼
（3）沿着該路徑的每台路由器中的轉發表項
3、階段：
（1）虛電路的建立；
（2）數據傳送；
（3）虛電路拆除。
4、虛電路網絡的路由器必須為進行中的連接維持連接狀態信息。
（2）數據包網絡
定義： 在數據包網絡中，每當一個端系統要發送分組時，就為改分組加上目的地端系統的地址，然后將該分組推進網絡中，完成這些無需建立任何虛電路。在數據包網絡中路由器不維護任何有關的虛電路的狀態信息。
九、選路算法
（1）分類
全局選路算法--鏈路狀態算法 靜態選路算法
分散式選路算法--距離向量算法
動態選路算法
（2）鏈路狀態算法（LS）--全局算法
1、所有的節點具有該網絡的同一個以及完整的視圖。 2、Dijkstra算法
3、防止振盪（避免自同步）-- 對每一個路由器隨機化他發送鏈路通告的時間。
（3）距離限量選路算法（DV）--分散式算法
1、沒有計算應該停止的信號，持續到鄰居之間沒有更多的信息要交換為止。 2、異步的、迭代的、自我終結的
3、節點具有的唯一信息是它到直接相連鄰居的鏈路費用和他從這些鄰居接收到的信息。
4、解決無窮計數的問題--獨行反轉
十、自自治系統內部選路
（1）RIP（選擇信息協議）
1、是一種距離向量協議
2、RIP版本使用跳步數作為費用度量
（2）OSPF（開放最短路徑優先）
1、使用鏈路狀態信息洪范的鏈路狀態協議和一個Dijkstra最低費用路徑算法
2、含有多種區域邊界路由器：內部路由器，區域邊界路由器，主干路由器，邊界路由器。
十一、自制系統間的選路：BGP
路由選擇：
1、路由被指派一個本地偏好值作為他們的屬性之一
2、從余下的路由器中，具有最短AS-PATH的路由將被選擇
3、從余下的路由中，選擇具有最靠近NEXT-HOP路由器的路由（熱土豆選路） 4、如果任剩下多余的路由，該路由使用BGP標識以選擇路由
十二、多路訪問協議
（1）信道划分協議
1、時分復用：將時間划分為時間頻
2、頻分復用：將信道划分為不同的頻段
3、碼分多址：對節點分配不同的編碼
（2）隨機訪問協議
1、時隙ALOHA： 節點只在時隙的開始傳輸幀 2、ALOHA：非時隙的，完全分散協議 3、載波監聽多址訪問（CSMA）：載波監聽，碰撞檢測；發生碰撞后，繼續完整的傳輸它們的幀 （3）輪流協議
1、輪詢協議：指定一個主節點，主節點以循環的方式輪詢每個節點
2、令牌傳遞協議：沒有主節點，一個小的成為令牌的特殊的目的幀在這些的節點之間以某個固定的次序交換。
十三、動態主機配置協議
（1）DHCP服務器發現：DHCP客戶端廣播（255.255.255.255.68）
（2）DHCP服務器提供：DHCP服務器廣播（255.255.255.255.67）
（3）DHCP請求：廣播：通知其他DHCP的請求者，這個IP已經被申請
（4）DHCP ACK：DHCP服務器廣播通知某一個IP已經給了某個DHCP客戶端。
