网络思维导图模板_ProcessOn思维导图、流程图

网络安全

7.1概述

7.1.1计算机网络面临的安全性威胁

7.1.2内容

7.1.3一般的数据加密模型

7.2两类密码体制

7.3数字签名

7.4鉴别

7.5密钥分配

7.6因特网使用的安全协议

7.6.1网络层安全协议:IPsec

7.6.2运输层安全协议

7.6.3应用层的安全协议

7.7系统安全：防火墙和入侵检测

7.7.1防火墙

7.7.2入侵检测系统

因特网上的音频/视频服务

8.1概述

8.2流式存储音频/视频

8.2.1具有元文件的万维网服务器

8.2.2媒体播放器

8.2.3实时流式协议RTSP:IP电话

8.3交互式音频/视频

8.4改进“尽最大努力交付”的服务

无线网络和移动网络

9.1无线局域网WLAN

9.2无线个人区域网WPAN

9.3无线城域网WMAN

9.4蜂窝移动通信网

下一代因特网

10.1下一代网际协议IPv6（IPng）

10.2多协议标记交换MPLS

10.3P2P应用

概述

1.1

三网：电信网络、有线电视网络、计算机网络

计算机网络重要功能：连通性、共享

1.2 因特网概述

1.2.1 网络-->互联网-->因特网

网络：若干节点和链接这些结点的链路组成。

互联网：网络和网络之间通过路由器互联起来。

因特网：世上最大的互联网。

1.2.2 单体网络-->三级结构-->多层次ISP结构

1969，单体分组交换网络

1985，主干网、地区网、校园网组成的三级计算机网络

1993，用户通过因特网服务提供商（Internet Service Provider）接入因特网

1.3 因特网组成

边缘部分：所有主机

通信方式

客服-服务器方式（CS）

通信模式

特点

对等连接方式(P2P)

通信模式：两个主机都运行了对等连接软件，他们就可以进行平等的、对等连接通信

特点：对等的每一个主机即是客户又是服务器

核心部分：大量网络和连接这些网络的路由器

电路交换

报文交换

分组交换

1.5 计算机网络类别

按作用范围

按使用者

特殊网络

1.6 计算机网络的性能

性能指标（7个）

速率：主机在数字信道上传送数据的速率，单位bit/s或bps

带宽：单位时间一点到另一点的最高数据率，单位b/s。衡量通信线路传送数据的能力

吞吐量：单位时间通过某个网络（或信道，接口）的数据量,单位b/s

时延：数据从网络的一端传送到另一端所需的时间。

发送时延：主机或路由器发送数据帧所需的时间

传播时延：电磁波在信道中传播一定距离需要花费的时间。

处理时延：主机或路由器在收到分组时要花费一定时间进行处理。

排队时延：分组进入路由器要先在输入队列中排队等待处理。

时延带宽积：传播时延*带宽，链路可以容纳多少个比特

往返时间RTT：从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认总共经历的时间

利用率

信道利用率：信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）

网络利用率：全网络的信道利用率的加权平均值。信道利用率并非越高越好

非性能指标

费用，质量，标准化，可靠性，可扩展性和可升级性，易于管理和维护

1.7 计算机网络体系结构

1.7.2 协议

网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定

体系结构：计算机网络的各层及其协议的集合，即这个计算机网络及其构件所应完成的功能的精确定义。

1.7.3 协议体系结构

OSI（OSI/RM）七层：Open systems interconnection referencemodel

TCP/IP 四层协议族

OSI五层

应用层

运输层

网络层

链路层

物理层

1.7.4 实体、协议、服务和服务访问点

实体：任何可发送或接受信息的硬件或软件工程

协议：控制两个对等实体进行通信的规则的集合

服务：在协议的控制下，两个对等实体间的通信使的本层能够向上一层提供服务，要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务

服务访问点：同一系统中相邻两层的实体进行交互（交换信息）的地方。

物理层

2.1物理层基本概念

物理层作用

传输媒体接口的特性

2..2数据通信的基础知识

2.2.1数据通信系统的模型

源系统（发送端、发送方）

源点（源站、信源）

发送器

传输系统（传输网络）

目的系统（接收端）

接收器

终点（目地站、信宿）

2.2.2信道的几个概念

按通信双方信息交互方式分类

单向通信（单工）：只能单向通信；如广播

双向交替通信（半双工）：不能同时发送

双向同时通信（全双工）：双方可同事发送接收信息

信号调制

基带调制（编码）：仅仅对基带信号的波形进行变换，使它够与信道特性相适应。

不归零制：正电平代表1，负电平代表0

归零制：正脉冲代表1，负脉冲代表0

曼彻斯特编码：位周期中心的向上跳变代表0，位周期中心的向下跳变代表1。但也可以反过来定义

差分曼彻斯特编码：在每一位的中心处时钟都有跳变。位开始边界有跳变代表0，而位开始边界没有跳变代表1

带通调制：把基带信号的频率范围搬移到较高的频段，并转换为模拟信号

调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化。
例如，0或1分别对应于无载波或有载波输出。

调频(FM)，即载波的频率随基带数字信号而变化。
例如，0或1分别对应于频率f1或f2。

调相(PM)，即载波的初始相位随基带数字信号而变化。
例如，0或1分别对应于相位0度或180度。

为了达到更高的信息传输速率，必须采用技术.上更为复杂的多元制的振幅相位混合调
制方法。例如，正交振幅调制QAM (Quadrature Amplitude Modulation)。

信号分类

带通信号：经过载波调制后的信号(即仅在一段频率范围内能够通过信道)

基带信号：来自信源的信号

2.2.3 信道的极限容量

限制码元在信道上的传输速率的因素有以下两个

信道能够通过的频率范围

奈奎斯特定理（奈氏准则）

信噪比

香农公式

2.3物理层下面的传输媒体

2.3.1导引型传输媒体：实时存在的线

双绞线：具有一定的抗干扰，多用于电话系统

同轴电缆：具有更好的抗干扰特性，多用于电视网

光缆：利用光导纤维传递光脉冲，广泛用于因特网、电视、电信网

多模光纤：里面可以多个不同角度的光线

单模光纤：只能传播一个光纤，适合长距离

2.3.2非导引型传输媒体

2.4信道复用技术

2.4.1 频分复用、时分复用和统计时分复用

频分复用FDM：频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源（频率带宽）

时分复用TDM：用户时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度

统计时分复用STDM：不是固定分配时隙，而是按需动态分配时隙，在每个时隙中还必须有用户的地址信息，这是统计时分复用必须要有的和不可避免的一些开销

2.4.2 波分复用WDM ：就是光的频分复用

2.4.3 码分复用CDM：用户使用挑选的不同得码型，可以在同一时间使用同一频带进行通信

2.5数字传输系统

2.6宽带接入

有线宽带接入

2.6.1 非对称数字用户线ADSL 技术是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带数字业务。

2.6.2 光纤同轴混合网（HFC网）：有线电视网

2.6.3 FTTx技术：光纤到户

无线宽带接入

链路层

3.1使用点对点信道的数据链路层

3.1.1概念

3.1.2三个基本问题

3.2点对点协议PPP

3.2.1特点

3.2.2帧格式

3.2.3工作状态

3.3使用广播信道的数据链路层

3.3.1局域网的数据链路层

3.3.2CSMA/CD协议

3.4使用广播信道的以太网

3.4.1使用集线器的星型拓扑

3.4.2以太网的信道利用率

3.4.3以太网的MAC层

3.5扩展的以太网

3.5.1在物理层扩展以太网

3.5.2在数据链路层扩展以太网

3.6高速以太网

网络层

4.1网络层提供的两种服务

4.2网际协议IP

4.2.1虚拟互联网络

4.2.2分类的IP地址

4.2.3IP地址与硬件地址

4.2.4地址解析协议ARP

4.2.5IP数据报的格式

4.2.6IP层转发分组的流程

4.3划分子网和构造超网

4.3.1划分子网

4.3.2子网掩码

4.3.3无分类编址CIDR（构成超网）

4.4网际控制报文协议ICMP

4.4.1ICMP报文种类

4.4.2ICMP的应用举例

4.5因特网的路由选择协议

4.5.1基本概念

4.5.2内部网关协议RIP

4.5.3内部网关协议OSPF

4.5.4外部网关协议BGP

4.5.5路由器的构成

4.6IP多播

4.6.1基本概念

4.6.2在局域网上进行硬件多播

4.6.3网际组管理协议IGMP和多播路由选择协议

4.7虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT

4.7.1虚拟专用网VPN

4.7.2网络地址转换NAT

运输层

5.1运输层协议概述

5.1.1进程间通信

图解

5.1.2运输层的两个主要协议

5.1.3运输层的端口

5.2用户数据报协议UDP

5.2.1概念

5.2.2首部格式

5.3传输控制协议TCP概述

5.3.1主要特点

5.3.2连接

5.4可靠传输的工作原理

5.4.1 停止等待协议

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5.4.2连续ARQ协议

5.5TCP报文段的首部格式

图解

5.6TCP可靠传输的实现

5.6.1以字节为单位的滑动窗口

两个窗口

发送窗口

接收窗口

三个指针：发送窗口的三个指针

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两类缓存

发送缓存

接收缓存

三点强调

1.发送窗口并不总是和接收窗口一样大（有网络时滞、发送方也会根据网络拥塞程度调整大小）

2.TCP标准没有规定对不按序到达的数据应如何处理。通常是先临时存放在接收窗口中
等到字节流中所缺少的字节收到后，再按序交付上层的应用进程.

3.TCP要求接收方必须有累积确认的功能，这样可以减小传输开销。

5.6.2超时重传时间的选择

5.6.3选择确认SACK

解决的问题

方案

5.7TCP的流量控制

5.7.1利用滑动窗口实现流量控制

5.7.2必须考虑传输效率

5.8TCP的拥塞控制

5.8.1一般原理

拥塞控制与流量控制

拥塞状态

拥塞控制的两类方法

5.8.2几种拥塞控制方法

慢开始

拥塞避免

快重传

快恢复

5.8.3随机早期检测RED

5.9TCP的运输连接管理

5.9.1建立连接:三次握手

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5.9.2释放连接:四次挥手

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5.9.3有限机状态

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应用层

6.1 域名解析系统DNS

6.1.1 域名系统：把机器用的IP转成人方便记忆的名字

6.1.2 因特网的域名结构：层次树状结构

域名层次结构

6.1.3 域名服务器：把名字解析回IP

划分依据：区

划分类型

解析过程

6.2 文件传输协议FTP

6.2.1 File transfer protocol ：采用可靠的TCP传输服务，主要用来减少或消除在不同操作系统下处理文件的不兼容性

6.2.2 FTP 的基本工作原理

客户-服务端（多对一）的形式

NFS：允许进程打开一个远地文件，并进行读写（解决了FTP只能传输文件而不能远程编辑的问题）

6.2.3简单文件传送协议TFTP

原理：使用客户-服务器方式，使用UDP数据报，通过发送确认确保正确性，只支持传输不支持交互，不能对用户进行身份鉴别。

优点：（1）可用于UDP环境；（2）所占内存小。

6.3远程终端协议TELNET：通过TCP登录到远程终端上

和FTP类似，采用客户-服务端，且也是主进程接收请求，从进程处理请求

TELNET两端的系统不一样，之间的数据和命名的转换通过NVT格式（用户格式<-->NVT格式<-->远地系统格式）

6.4万维网WWW

6.4.1概念

6.4.2统一资源定位符URL（Uniform Resource Locator）

URL格式

使用HTTP的URL

6.4.3超文本传送协议HTTP（HyperText Transfer Protocol）

HTTP的操作过程

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代理服务器

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HTTP的报文结构

Cookie

6.4.4万维网的文档

超文本标记语言HTML

动态万维网文档

活动万维网文档

6.4.5万维网的信息检索系统

6.4.6博客、微博和轻博

6.5电子邮件

6.5.1概述

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6.5.2简单邮件传送协议SMTP

连接建立

邮件传送

连接释放

6.5.3电子邮件的信息格式

6.5.4邮件读取协议POP3和IMAP

6.5.5基于万维网的电子邮件

6.5.6通用因特网邮件扩充MIME

6.6动态主机配置协议DHCP

6.7简单网络管理协议SNMP

6.7.1网络管理基本概念

6.7.2管理信息结构SMI

6.7.3管理信息库MIB

6.7.4SNMP的协议数据单元和报文

6.8应用进程跨越网络的通信

6.8.1系统调用和应用编程接口

6.8.2几种常用的系统调用