网络
2020-07-06 10:05:06 0 举报AI智能生成
计网复习
作者其他创作
大纲/内容
网络层
两种服务
虚电路服务
网络保证可靠通信
有连接
同一路由转发分组
通过故障节点的均不能工作
按顺序到达终点
差错处理由网络或者用户负责
数据报服务
用户保证可靠通信
无连接
分组独立转发
故障节点丢失分组
到达终点时间不一致
用户负责差错检测
网际协议IP
地址分类
IP地址 ::={<网络号>, <主机号>}
单播地址
A
掩码255.0.0.0
B
掩码255.255.0.0
C
掩码255.255.255.0
多播地址
D
保留地址
E
点分十进制
范围
A
2^7 - 2
1.***.***.*** ~126.***.***.***
B
2^14 - 2
128.1.***.*** ~ 191.255.***.***
C
2^21 - 1
192.0.1.*** ~ 223.255.255.***
扣除全0全1主机号
0.0.0.0
表示this
127.***.***.***
环回测试
地址解析协议ARP
IP->MAC
IP数据报格式
格式
首部
20字节（160位）固定部分
首部长度
总长度
最大传送单元MTU
1500字节
标志位
MF
1 还有分片
DF
1 不能分片
片偏移
分片
8字节（64位）为单位
例题
生存时间TTL
跳数限制
可变部分
数据部分
4字节整数倍
分组转发
算法（计算下一跳地址）
获取目的IP，目的网络
若直接相连则直接交付
若路由表由目的地址的特定路由则转发下一跳
若表中有到达目的网络的路由则转发下一跳
若有默认路由则转发默认
若啥都没有则报错
划分子网
IP地址 ::={<网络号>, <子网号>, <主机号>}
子网掩码
推荐但不要求使用连续的1
划分时，除去全0全1两种情况 (2^n - 2)
划分子网的分组转发算法
提取目的地址IP
判断直接交付
逐位AND计算结果
寻找特定主机路由
比较路由表每行地址
逐位AND计算结果
转发默认路由
否则报错
构造超网
无分类编址CIDR
无分类域间路由选择CIDR
IP地址 ::={<网络前缀>, <主机号>}
地址掩码
路由聚合
最长前缀匹配
从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由
二叉线索查找路由表
网际控制报文协议ICMP
差错报告
询问报文
Ping
Traceroute
路由选择协议
分层次的路由选择协议
内部网关协议IGP
一个自治系统（AS）内
路由信息协议（RIP）
分布式的基于距离向量的路由选择协议
距离向量算法（求路由表跳数）
对相邻路由器发来的RIP报文
把更新信息所有距离+1，下一跳均修改为发报文的路由器
与原始路由表比较
没有则添加
下一跳相同则更新（距离增大）
下一跳不同，比较距离
距离小则更新
RIP使用UDP传送
好消息传播快，坏消息传播慢
距离16不可达
开放最短路径优先OSPF
分布式链路状态协议
外部网关协议EGP
两个AS之间
边界网关协议BGP
IPv6
首部
基本首部
地址空间扩大到128位
扩展首部
地址
类型
单播
点对点
多播
一对多
任播
终点是一组计算机，只交付其中一个
冒号十六进制
零压缩
128位二进制
8组 4位十六进制
1位十六进制 = 4位二进制
IPv4 IPv6过渡
双协议栈
直接转换
丢失如流标号字段
隧道技术
把IPv6封装成IPv4
IP多播
网际组管理协议IGMP
虚拟专用网VPN
专用地址块
10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 (10.0.0.0/8)
127.16.0.0 ~ 172.31.255.255 (172.16.0.0/12)
192.168.0.0 ~ 192.168.255.255 (192.168.0.0/16)
网络地址转换NAT
专用网内部主机不能充当服务器
运输层
概述
主要协议
用户数据报协议UDP
传输控制协议TCP
分类
服务器端
熟知端口号
FTP 21
SMTP 25
DNS 53
HTTP 80
HTTPS 443
登记端口号
客户端
短暂端口号
UDP
特点
无连接
最大努力交付
面向报文
没有拥塞控制
支持一对一，一对多，多对一，多对多
首部开销小
TCP
特点
面向连接
点对点连接
可靠交付
全双工
面向字节流
首部
20字节固定首部
数据偏移
4字节（32位字）为单位
确认ACK
同步SYN
终止FIN
4n字节长度可变选项
可靠传输
原理
停止等待协议
滑动窗口为1时，即停止等待协议
每发送完一个分组就停止发送，等待对方确认
实现
以字节为单位的滑动窗口
流量控制
问题
产生互相等待的死锁
糊涂窗口综合征
拥塞控制
方法
慢开始
拥塞窗口cwnd
慢开始门限ssthresh
指数增长
拥塞避免
加法增大
快重传
连续3个重复确认，立即重传
快恢复
连接管理
建立连接
三报文握手
A->B : SYN=1,seq=x
B->A : SYN=1,ACK=1,seq=y,ack=x+1
A->B : ACK=1,seq=x+1,ack=y+1
释放连接
四报文握手
A->B : FIN=1,seq=u
B->A : ACK=1,seq=v,ack=u+1
B->A : FIN=1,ACK=1,seq=w,ack=u+1
A->B : ACK=1,seq=u+1,ack=w+1
应用层
域名系统DNS
解析过程
递归查询
服务器代发查询报文
迭代查询
客户端发查询报文
文件传输协议FTP
控制连接
熟知端口21
数据连接
熟知端口20
万维网WWW
统一资源定位符URL
超文本传送协议HTTP
信息检索系统
搜索引擎
全文检索
分类目录检索
电子邮件
简单邮件传送协议SMTP
邮件读取协议
邮局协议POP3
动态主机配置协议DHCP
实验
网线标准
概述
组成
边缘部分
用户直接使用的
C/S客户端-服务器
P2P对等连接
核心部分
为边缘部分提供服务的
电路交换
报文交换
分组交换
分类
范围
广域网WAN
城域网MAN
局域网LAN
个人区域网PAN
使用者
公用网
专用网
接入网AN
性能指标
速率
数据传输速率
bit/s
带宽
最高数据率
bit/s
吞吐量
时延
发送时延
传播时延
处理时延
排队时延
总时延
发送+传播+处理+排队
时延带宽积
传播时延*带宽
往返时间RTT
利用率
体系结构
协议
组成要素
语法
语义
同步
OSI七层
应用层
表示层
会话层
运输层
网络层
数据链路层
物理层
TCP/IP四层
应用层
运输层
网际层IP
网络接口层
五层协议
应用层
运输层
网络层
数据链路层
物理层
物理层
基本概念
特性
机械特性
各种规格化的接插件及接口
电气特性
接口电缆的电压范围
功能特性
某一电平的电压的意义
过程特性
不同功能各种事件的出现顺序
数据通信
信道
单工
半双工
全双工
信噪比
传输媒体
双绞线
屏蔽双绞线STP
无屏蔽双绞线UTP
光缆
单模光纤
单条光线向前传播
成本高 衰减小
多模光纤
多条不同角度光线全反射
成本低 有失真
信道复用
频分复用FDM
时分复用TDM
波分复用WDM
码分复用CDM
习题2-16
逐位相乘 再相加 求均值
1发1 -1发0 0不发送
1发1 -1发0 0不发送
数据链路层
三个问题
封装成帧
数据前后添加首部尾部
透明传输
对数据是透明的
字节填充
差错检测
循环冗余检验CRC
模2运算
生成多项式
点对点信道
PPP协议
组成
链路控制协议LCP
网络控制协议NCP
帧格式
字节填充
0x7E->(0x7D,0x5E)
0x7D->(0x7D,0x5D)
零比特填充
实现透明传输
5个连续1插入一个0
工作状态
LCP
检查链接对等方的身份，接受或拒绝与对等方的连接
确定要传输的数据帧的大小
标识配置错误
测试并维护链接
如果它确定该链接不能正常工作，则终止该链接
建立，配置和测试链路以及鉴别，选择和使用的功能
NCP
协商网络层的可选配置参数和功能
口令鉴别协议PAP
口令握手鉴别协议CHAP
IP控制协议IPCP
广播信道
适配器
进行数据串行传输和并行传输转换
CSMA/CD协议
载波监听多点接入/碰撞检测
多点接入
载波监听
检测信道
碰撞检测
边发送边监听
争用期
碰撞窗口
端到端往返时间
协议规定51.2μs
传统以太网（10Mbit/s）争用期512bit
帧间最小间隔
9.6μs 96bit
MAC层
48位全球地址
帧
单播
广播
多播
扩展以太网
物理层扩展
转发器
集线器
特点
同一时刻至多只许一个站发送数据
多接口转发器
工作在物理层
数据链路层扩展
网桥
以太网交换机
多端口网桥
全双工
并行性
无碰撞传输数据
交换表
虚拟局域网VLAN
高速以太网
100BASE-T
100Mbit/s
基带信号
双绞线
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