计算机网络复习
2022-08-20 16:32:45 0 举报AI智能生成
自用
作者其他创作
大纲/内容
第二章 物理层
编码方式
曼彻斯特
高到低1，低到高0
以太网只能曼彻斯特编码
差分曼彻斯特
同一异零
归零
不归零
p44
传输介质
导引型
双绞线
成本低，密度⾼，节省空间，安装容易，⾼速率，抗⼲扰性⼀般，连接距离较短
同轴电缆
抗⼲扰性好，接⼊复杂
光缆
通信容量⼤，传输损耗⼩，抗⼲扰性好，保密性好，体积⼩重量轻，需要专⽤设备
非导引型
短波通信
通信质量较差，速率低
地面微波接力通信
信道容量⼤，传输质量⾼，投资少，相邻站点间必须直视，易受天⽓影响，保密
性差
性差
卫星通信
通信距离远，通信容量⼤，传播时延⼤
信道容量的计算
码元传输速率
单位：波特B
比特传输速率
=码元携带的比特数*码元传输速率
单位：bit/s，kb/s
奈氏准则
C=2Wlog2（V）
在无噪声的情况下
——
V，一个码元里有几个比特
W，带宽，HZ
香农定理
有噪声的情况下
C=Wlog2（1+S/N）
——
S/N 信噪比
db 分贝
db=10*log10（S/N）
W 带宽
两个都能算的情况下，两个都算一遍取小的
第三章 数据链路层
成帧方式
字符计数法
帧首部使用一个计数字段（1字节，8位）来标明帧内字符数
问题：当第一个字节出错时就完了
字符填充的首尾定界符法
就是在数据中出现的与开始和相同的字段是，在其前面加上转义字符ESC，接收方收到数据后，发现前面有ESC就知道这是数据而不是控制字段，同时将ESC去掉还原出原来的数据
0比特填充的首尾标志法
以01111110为协议头部，若出现5个1则后面加一个0，可以边发边加，边收边删
违规编码法
曼彻斯特：两个高和两个低本不应该出现，把这种不应该出现的作为开始和结束
可以看这篇讲解
https://blog.csdn.net/qq_41587740/article/details/104468756
透明传输
透明传输是指不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送。当所传数据中的比特组合恰巧与某一个控制信息完全一样时，就必须采取适当的措施，使接收方不会将这样的数据误认为是某种控制信息。
差错检测
检错
奇偶检验码、
CRC循环冗余码
纠错
最小帧长的计算
=C*2τ
C，数据的发送速率
τ S/v S距离，v波在介质的传播速率
MAC地址
48位，6字节
前24位 组织唯一标志符，区分不同的厂家
后24位 扩展标识符 由厂家自己分配，同一个厂家生产的网卡中的后24位不同
交换机，集线器组建的局域网有什么区别
集线器，中继器是物理层设备；网桥，交换机是数据链路层设备;路由器是网络层设备
物理层，广播域和碰撞域都无法得到提升；数据链路层可以碰撞域，无法提升广播域；网络层两个都可以提升
虚拟局域网
将较大的广播域分割成逻辑上的VLAN，分为小的广播域。
100BASE-T以太网
100表示理论最大的传输速率,单位(Mbit/s).
Base是Baseband的缩写,表示使用基带传输,没有进行调制和频分复用.
T表示twisted pair cable,表明传输的介质是双绞线.
局域网
指在一个较小的地理范围内，将各种计算机，外部设备和数据库系统等通过双绞线，同轴电缆等介质互联，组成资源和信息共享的计算机互联网络。
三要素：拓扑结构，传播介质，介质访问控制
CSMA/CD
载波监听 多路访问 碰撞检测 协议
CS 先听后发
MA 边发边听
CD 碰撞停发
随机（时间）重发
第六章 应用层
DNS域名协议
顶级域名
国家顶级域名
cn中国，us美国，uk英国
通用顶级域名
com公司企业，net网络服务机构，org非营利性组织，int国际组织
基础结构域名
arpa 反向域名
国家顶级域名下的二级域名
类别域名
ac科研机构，com工商金融等企业，edu教育机构，gov政府机构，mil国防机构，net互联网服务机构，org非营利性组织
行政区域名
电子邮件
SMTP 简单邮件传送协议
DHCP
即插即用连网
允许一台计算机加入新的网络和获取IP地址而不同手工参与
每个网络至少有个DHCP中继代理
检测到主机A以广播形式发送的转发此报文发现报文后，以单薄方式向DHCP服务器
DHCP客户使用的UDP端口是68，而DHCP服务器用的是67
第一章节
计网的定义
计算机网络主要是由一些通用的、可编程的硬件互联而成的。
互联网两个重要特点
连通性
共享
三种交换方式
电路交换
整个保温的比特流连续的从源点直达终点。（双方之间有一条通信，通信时别人不能插进来，参考电话）
报文交换
整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个节点。
分组交换
报文的一部分传送到相邻节点，存储下来后查找转发表，转发到下一个节点。
协议的三要素
语法
数据与控制信息的结构或格式
语义
需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应
同步
事件实现顺序的详细说明
计算机体系结构
OSI七层协议
应用层
任务：通过应用进程间的交互来完成特定网络应用
——
应用层协议：应用进程间通信和交互的规则
交互的数据单元：报文
表示层
作用：对数据格式进行编译，对收到或发出的数据根据应用层的特征进行处理
会话层
作用：用来管理网络设备的会话连接
运输层
作用：负责向两台主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务
主要的协议
tcp
面向连接，可靠，数据传输的单位是报文
udp
提供无连接，不可靠，数据传输的单位是用户数据报
网络层
负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务
数据链路层
将网络层交下来的 IP 数据报组装成帧
物理层
作用 ：实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送，尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异
传输数据单位：比特
TCP/IP四层协议
应用层
运输层
网际层
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
第四章 网络层
IP
IP地址分类
IPv4 32位 分网络号和主机号 192.168.1.1
网络号全1，主机号全0为它的子网掩码
A类 8 24
0开投 第一位数1~127
B类 16 16
10开头 128~191
C类 24 8
11开头 192~223
D类 组播地址 不分网络主机，单纯的组播地址 224开始
E类 以后用的
CIDR 无分类编址 如x.x.x.x/25 表示有25位网络号
特殊的IP地址
部分全0全1或者全0全1
0.0.0.0 本网络的本主机
全1 255.255.255.255 任意的广播，往所有 的ip广播
192.168.255.255 特定的任意广播，这里是往192.168的这个网络里的所有主机广播
192.168.0.0 表示192.168这个网络
0.x 本网络的某个主机（前面全零）
127.x.x.x （x不全为0或全为1） 代表环回测试
ARP的工作流程
每个局域网里都有个ARP高速缓存，有一个主机想发东西，会带着目的 的ip去arp里找目的的MAC地址，没有就去整个局域网里广播，只有对面才会响应，其他人收到丢去，收到返回后把这个映射往arp里存
如果局域网里广播没有，就是找他的默认网关，进了路由器去找他，然后最终把目的和mac包装成帧返回来但不会存进arp里
IP数据报的报文内容
固定部分20B
第一单位（一单位4字节）
0~3 版本号 ipv4还是v6
4~7 首部长度 单位4B 最小为20，最大为60
单位记忆法：一总八片首4
8~15 区分服务
16~31 总长度 单位1B 最大时2的16次方-1
第二单位
标识 16位 为了分片后重装
标志 3位
第一位不用
第二位DF
为1表示不能分片
为0才分片
第三位MF
为1表示后面还有分片
为0表示是分片 的最后一个
片偏移 13位
单位是8B 指明这个片在原来分组 的相对位置
第三单位
生存时间 8位
通过路由器 的最大值，经过一个减一（防止回环）
协议 8位
6 TCP
17 UDP
首部检验和 16位
校验数据报首部没有出错
第四单位
源地址 32位
第五单位
目的地址 32位
可变部分
填充补齐32位
ICMP
路由的聚合
一定会让它的网络前缀变短
把大家 的二进制写齐，相同 的画出来，滑进一个子网里
ping用了什么功能
ICMP回送请求和回答报文
划分子网
一定会让它的网络前缀变长
主机号最少为2为
路由选择协议
RIP更新路由表
只有相邻路由器交换自己的路由表
距离向量算法
OSPF的传输
和RIP 的区别
1、洪泛法，一传十十传百
2、发送的是代价（费用，时间）而不是路由表
3、最后的结果路由器可以知道大概的整个拓扑结构，而RIP是局部
4、只有拓扑结构发生改变才会更新，RIP是定时更新
BGP的可达性
外部网关协议
每个自治区域挑选一个BGP发言人交换可达性信息
IPV6
128位
VPN
虚拟专用网络
在公用网络上建立专用网络，进行加密通讯
分类
内联网
基于TCP/TP协议
外联网
基于TCP/TP协议
远程接入VPN
第五章 运输层
udp面向非链接，tcp面向连接
tcp
四元组
{（IP1,port1），（IP2,port2）}
流量控制
TCP 连接的每一方都有固定大小的缓冲空间，TCP的接收端只允许发送端发送接收端缓冲区能接纳的数据。当接收方来不及处理发送方的数据，能提示发送方降低发送的速率，防止包丢失。TCP 使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。 （TCP 利用滑动窗口实现流量控制）
拥塞控制
书上例39
三次握手
第一次握手
客户端发送带有SYN=1，seq=x的数据包给服务端
Client 什么都不能确认；Server 确认了对方发送正常，自己接收正常
第二次握手
服务端发送带有SYN=1，ACK=1,seq=y，ack=+1的数据包给客户端
Client 确认了：自己发送、接收正常，对方发送、接收正常；Server 确认了：对方发送正常，自己接收正常
第三次握手
客户端发送带有ACK=1，seq=x+1，ack=y+1的数据包给服务端
Client 确认了：自己发送、接收正常，对方发送、接收正常；Server 确认了：自己发送、接收正常，对方发送、接收正常
四次挥手
第一次挥手
客户端-发送一个 FIN=1，seq=u用来关闭客户端到服务器的数据传送
第二次挥手
服务器收到这个 FIN，它发回一 个 ACK=1，seq=v，ack=u+1，
第三次挥手
服务器-关闭与客户端的连接，发送一个FIN=1，ACK=1，seq=w，ack=u+1
第四次挥手
客户端-发回 ACK=1，seq=u+1，ack=w+1 报文确认
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