重庆大学计算机网络复习知识点整理主要基于andrew版本书籍Word文档格式.docx
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Messagesequence有信息边界
Bytestreams无信息边界
远程登录
Unreliableconnection
数字声音
无连接
（邮政系统）
Datagramservice（unreliable）
数字垃圾邮件
Acknowledgeddatagramservice
（加了反馈环节）
Registeredmail
Request-replay（加了request环节）
数据库查询
●协议、服务
1.4ISOOSI/RM
chained
物理层——四个特性
数据链路层——错误控制+流控制+多路访问
网络层——路由+拥塞控制+服务质量+不同的网络间的互连
End-to-end
传输层——error-freepint-to-pointchannel
会话层——在断开后还能从断点继续
表示层——
应用层——
1.5TCP/IP/RM
●Thehost-to-networklayer
●TheInternetLayer——package:
IP数据包+packageroute
●TheTransportLayer——TCPUDP
●TheApplicationLayer——
1.6TCP/IP与ISO的对比
●一个七层，一个四层
●ISO的服务、接口、协议区分得很清楚，而TCP/IP而很混乱
●ISO的model设计先于协议，而TCP/IP是协议先于model
●ISO的网络层支持连接和无连接两种，而运输层只支持面向连接的
TCP/IP的网络层只支持无连接，而运输层支持两种。
1.7总时延=发送时延+传输时延+处理时延+排队时延
2物理层
2.1四个特性：
机械+电气+功能+过程
2.2奈奎斯特定理（理想情况下的）：
数据率S码元波特率B
极限信息速率（信道容量）
2.3香农公式（有干扰的情况下的极限、无差错的）：
2.4传输介质
引导性
铜线
全双工、半双工、单工
光纤
对比
更高带宽、更低衰减、抗干扰能力更强
非引导性
地面无线电
卫星
激光
2.5信道复用技术
频分复用时分复用（一般、统计）码分复用：
CDMA
2.6电路交换，报文交换，分组交换
电路交换
建立连接->
通话->
释放连接
传送计算机数据这种突发性的数据时时，线路传输效率比较低
分组交换
存储转发技术，主机进行信息处理，路由器进行分组交换
高效、灵活、迅速、可靠
报文交换
单个分组
3数据链路层（点对点信道在这一章，广播信道在下一章）
3.1提供给网络层的服务
无确认的无连接
错误率低；
实时通信：
语音
有确认的无连接
不可靠信道：
无线系统
有确认的有连接
长距离且不可靠信道：
卫星，长途电话
3.2成帧：
零比特插入
3.3差错检测和控制：
海明距离CRC（异或）
3.4
背景
协议
单向
完全理想
不断发，不断接收
+发送方和接收方速度不统一
停止等待协议：
发送方发送一帧，等到对方确认到达后才能继续发送。
+通信信道出错
ARQ：
增加一个计时器，给帧增加序号（序号为1bit）
双向：
滑动窗口协议：
捎带确认+超时单独发确认帧+发送窗口
+考虑帧的传输时间
1位滑动窗口：
双方同时发送时，会导致大概有一半的包重复发送
GobackN/连续ARQ：
简单丢弃所有到达的后续帧，且不返回这些丢弃帧的确认（接收窗口为1）
选择重传ARQ：
只丢弃坏的，缓存后面的好的，等错误的帧再次被接收后，再发送缓存的最后一个帧的ACK。
NAK（接收窗口为N）
3.5HDLC
3.6PPP
三个主要特性：
一种成帧方法+链路控制协议LCP+网络控制协议NCP
3.7HDLC与PPP的区别：
PPP是面向字节而不是面向比特的；
HDLC提供了可靠的数据传输，PPP一般提供无连接无确认服务。
4MAC子层（广播信道）
4.1多路访问信道问题
大的分类
具体方法
优点、含义、缺点
静态
各种复用技术
低效
动态
ALOHA
纯ALOHA
有数据时就发送，冲突了再隔随机时间发送；
最好信道利用率为18%
分槽ALOHA
提升两位信道利用率；
时间槽
发送前先看信道状态：
载波监听多路访问CSMA
CSMA
坚持，非坚持：
是否一直监听
CSMA/CD
带冲突检测：
一旦检测到冲突就停止剩下数据的发送
CSMA/CA
带冲突避免：
确定随机等待的时间；
二进制指数后退：
无冲突协议
位图协议
N+（N-1）d
二进制倒计数
OR,相反了则放弃
无线局域网协议
冲突避免多路访问MACA
隐藏终端问题、暴露终端问题
RTS/CTS
4.2IEEE802体系结构
●IEEE802设定了关于物理层和逻辑链路层的标准
●802.3——以太网802.11——无线局域网
4.3以太网的进化历程
●经典以太网->
交换式以太网:
单根长电缆->
中央集线器（所有的共享带宽）->
交换机（每个都独享带宽）
4.4EthernetMACFrame，最短帧长
●最短帧长：
为了更有效的区分有效帧和垃圾数据+防止当一个帧还没有到达电缆远端的发送方，该帧的传送就已经结束。
4.5MACAddress
●IEEE802标准为局域网规定了一种48位的全球地址，是指局域网上的每一台计算机固化在适配器的ROM中的地址。
4.6802.11WLAN
AP、分布式系统、自组织网络、逻辑链路控制LLC、正交频分复用、
带有物理侦听和虚拟侦听的CSMA/CANAV段
4.7互连设备，网桥/交换机的工作原理
应用层
应用网关
理解数据的格式和内容，将一消息从一种格式转换成另一种格式。
传输层
传输网关
交使用了不同面向连接传输协议的计算机连接起来
网络层
路由器
数据链路层
网格、交换机
只发送到帧的目的地址（查表），缓冲（可以接纳不同速度的线）
物理层
中继器、集线器
中继器：
增强信号
集线器：
一个进入，发送到其它的所有（不可接纳速度不同的线）
4.8VLAN（网桥：
把多个物理局域网连接成一个逻辑局域网->
沟通；
VLAN：
把一个物理局域网看成多个逻辑局域网->
适应网络的负载）
5网络层
5.1存储转发数据包交换
5.2面向连接和无连接
面向连接：
虚电路->
虚电路网络。
每个数据包需包含一个标识符，指明它属于哪一条虚电路。
无连接：
数据报->
数据报网络。
路由算法
5.3路由算法：
●DV（距离矢量路由）：
RIP协议用的是这一个
●LS（链路状态路由）：
OSPF协议用的是这一个
5.4拥塞控制
拥塞崩溃流量感知路由。
准入控制（用于虚电路网络）：
在建立新的虚电路前判断建立此虚电路是否会导致拥塞。
抑制包显示拥塞通知逐跳后压；
负载脱落随机早期检测RED。
5.5QoS
●过度配置机制overprovisioning->
成本昂贵。
●服务质量机制：
让一个小容量网络以较低的成本来满足应用需求的解决途径。
●决定服务质量的参数：
带宽、延迟、抖动、丢失。
●流量整形：
调节进入网络的数据流的平均速率和突发性所采用的技术。
●包调度：
沿着数据包经过网络的路径预留足够的资源（带宽、缓冲区、CPU周期）。
●准入控制
●（基于流的服务质量）综合服务->
流式多媒体->
缺点：
需要为每个流预先设置，当存在数千或数百万个流时，这些算法就不能很好的扩展使用了。
●（基于类别的服务质量）区分服务
5.6数据包分段、IP分片
以太网——1500字节；
IEEE802.11——2272字节；
IP协议——1500字节
MTU：
maximumtransmissionunit
5.7IP数据报头部字段及含义
●IHL：
头的长度（以字为单位）
●区分服务：
现在的情况是——前6位用于标记数据包服务类型，后2位用来携带显示拥塞通知
●总长度：
以字节为单位
●标识：
同一个数据包的所有段包含同样的标识值
●分段偏移量：
以8字节为单位
●生存期（1个字节）：
最大的生存期为255秒
●协议字段：
交给TCP还是UDP或其它传输进程
●头校验和
●选项
5.8IP地址的划分
分类
子网划分
子网掩码
CIDR
5.9NAT
5.10IPv6：
●128．区分服务：
不同的服务优先级不同。
提供安全性
5.11ICMP
●当路由器在处理一个数据包的过程中发生了意外，可通过ICMP向数据包的源端报告有关事件；
可用ICMP测试Internet
5.12ARP
●用于将IP地址翻译成MAC地址；
广播->
IP地址相匹配的主机做回复
●优化：
缓存结果下次再用。
在主机A广播寻找B的情况下：
B存储A的映射关系，所有的存储A的映射关系。
5.13内部网关路由协议RIP，OSPF
RIP
只和相邻路由器交换信息
交换的信息是当前路由器的全部信息
按固定时间间隔交换路由信息
工作在应用层
OSPF
向本自治系统中所有路由器发送信息
交换本路由器的部分信息
只有当链路状态发生变化时，才交换信息
工作在网络层
5.14外部网关路由协议BGP
最优->
可达
6传输层
6.1socket，C/S架构
6.2端口
熟知端品号：
HTTP——80；
DNS——53；
SMTP——25；
FTP——21
6.3拥塞控制
慢启动
拥塞避免
快重传
快恢复
6.4UDP，伪首部
●UDP校验和：
校验头+数据+伪首部
●UDP使用实例：
远程过程调用RPC，实时传输RTP
6.5TCP头部字段及其含义
●校验和：
头+数据+伪头
●ACK：
ACK置1表示确认号字段是有效的，置0说明该段不包含确认信息。
●SYN：
用于建立连接过程。
SYN同时表示连接请求和连接接收，然后用ACK来区分这两种情况。
●FIN：
释放连接。
●选项：
大小必须是32位的倍数
●MSS：
maximumsegmentsize（TCP报文段中数据字段的最大长度）
6.6TCP连接建立，连接释放，可靠传输，拥塞控制
连接建立
面临问题：
延迟重复。
解决方法1：
使用一次性的传输地址->
使得首次与进程建立连接很困难
解决方法2：
为每个连接分配一个唯一标识符并存储起来->
无限期地维护一定数量的历史信息。
解决方法3：
杀死那些已过时但你仍在网络中的数据包
TCP中：
三次握手法
连接释放
非对称释放：
电话工作方式，一方挂了就挂了。
->
比较冒失，万一数据还没传输完？
对称释放：
把连接看成两个独立的单向连接，要求单独释放每一个单向连接。
计时器
FIN、ACK+FIN、ACK
可靠传输拥塞控制
类似数据链路层：
滑动窗口、重传计时器
6.7ack:
确认字段，若ack=x,则表示序号为x前的数据都接收到了。
seq:
发送的数据的头一个字节的序号
7应用层
7.1DNS
7.2电子邮件
●SMTP：
不可传送可执行文件和其它二进制对象，限于传送7位的ACSII码，不支持多国语言，会拒绝一定长度的邮件。
●MIME：
增加了邮件的主体结构，定义了传送非ASCII码的编码规则。
7.3WWW
7.4FTP
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