數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念

第一章 概述

基本概念

鏈路，結(jié)點，協(xié)議和服務(wù)，實體和對等實體，各層 PDU

鏈路：連接結(jié)點的稱為鏈路，可以是銅纜，光纖，衛(wèi)星等

結(jié)點：可以是計算機，集線器，交換機或路由器等

協(xié)議：兩個對等實體之間的通信規(guī)則。協(xié)議規(guī)定了通信實體之間所交換的消息的格式、意義、順序以及針對收到信息或發(fā)生的事件所采取的動作。協(xié)議有三要素：語法（數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式、信號電平）、語義（需要發(fā)出何種控制信息、完成何種動作以及做出何種響應(yīng)、差錯控制）、時序（事件順序、速度匹配）

服務(wù)：在協(xié)議的控制下，本層向上一層提供服務(wù)，本層使用下一層所提供的服務(wù)

實體：任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進程

對等實體：位于同等層中相互通信的兩個實體。對等實體之間處理相同的 PDU。

各層 PDU：PDU： 對等層之間傳送的數(shù)據(jù)單位

- C/S 模式，B/S 模式，P2P 模式

C/S 模式：也即客戶 - 服務(wù)器方式?？蛻羰欠?wù)請求方，服務(wù)器是服務(wù)提供方。客戶必須知道服務(wù)器的地址，反之不必

B/S 模式：也即瀏覽器 - 服務(wù)器方式。在服務(wù)器安裝 SQLserver，MYSQL 等數(shù)據(jù)庫，瀏覽器通過 web server 同數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交換

P2P 模式：對等方式，通信在對等實體之間直接進行。每一個主機既是客戶又是服務(wù)器，本質(zhì)上仍是 C/S

LAN，WAN，MAN，PAN 的劃分

LAN，WAN，MAN，PAN 的劃分：按照網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進行分類，分別為：廣域網(wǎng) WAN（幾十到幾千公里）、城域網(wǎng) MAN（5~50KM）、局域網(wǎng) LAN（1km 左右）、個人局域網(wǎng) PAN（10 米左右）

網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)：速率，帶寬，吞吐量，時延，往返時間，［信道］利用率

速率：數(shù)據(jù)的傳送速率，單位是 Bit/s

帶寬： 在計算機網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)帶寬表示單位時間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中某信道所能通過的 “最高數(shù)據(jù)率”，單位為 bit/s

吞吐量： 表示在發(fā)送端與接收端之間實際的傳送數(shù)據(jù)速率（bit/s）

時延： 指數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)的一端傳送到另外一端所需的時間。

發(fā)送時延：是主機或路由器發(fā)送數(shù)據(jù)幀所需要的時間。公式為：數(shù)據(jù)幀長度（bit）/ 發(fā)送速率（bit/s）

傳播時延：是電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費的時間。公式為：信道長度（m）/ 電磁波在信道上的傳播速率（m/s）

處理時延：主機或路由器在收到分組時要花費一定的時間進行處理

排隊時延：在分組進入路由器后要先在輸入隊列中排隊等待處理

往返時間： 從發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)開始，到發(fā)送方收到來自接受方的確認，總共經(jīng)歷的時間

信道利用率： 指某信道有百分之幾的時間是有數(shù)據(jù)通過的

信道利用率并非越高越好，因為當(dāng)利用率增大時，該信道引起的時延也就迅速增加

互聯(lián)網(wǎng)的組成（邊緣部分與核心部分的作用）

邊緣部分：各種端系統(tǒng)如主機，手機，大型或超級計算機組成。位于網(wǎng)絡(luò)邊緣；運行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序 核心部分：互聯(lián)的路由器網(wǎng)絡(luò)。關(guān)鍵功能：路由和轉(zhuǎn)發(fā)，其中交換機是在同一個子網(wǎng)內(nèi)部轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，路由器是在不同子網(wǎng)之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。以數(shù)據(jù)交換的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)從源主機通過網(wǎng)絡(luò)核心到達目的主機。

電路交換與［分組交換］，數(shù)據(jù)報交換和虛電路交換的特點

電路交換：最經(jīng)典的電路交換網(wǎng)絡(luò)是電話網(wǎng)絡(luò)。主要特點就是獨占資源。電路交換的三個階段：建立連接（呼叫）、通信、釋放連接（掛機）。用多路復(fù)用技術(shù)解決一條鏈路被多路通信共享的問題

分組交換： 報文：源應(yīng)用發(fā)送的信息整體 分組：由報文拆分成較小的數(shù)據(jù)塊

在發(fā)送端，先把較長的報文劃分成較短的，固定長度的數(shù)據(jù)段

每一個數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組。每一個分組的首部都含有地址等控制信息

依次把各分組發(fā)送到接收端。每個分組在互聯(lián)網(wǎng)中獨立地選擇傳輸路徑

接收端收到分組后剝?nèi)ナ撞窟€原成報文

數(shù)據(jù)報交換：將整個報文先傳送到相鄰結(jié)點，全部存儲下來后查找轉(zhuǎn)發(fā)表，轉(zhuǎn)發(fā)到下一個結(jié)點

虛電路交換： 即先建一條邏輯通路，其通信過程類似電路交換。每個分組除了包含數(shù)據(jù)之外還包含一個虛電路標(biāo)識號，而不是目的地址的信息；在預(yù)先建好的路徑上的每個節(jié)點都知道把這些分組引導(dǎo)到哪里去，數(shù)據(jù)分組按已建立的路徑順序通過網(wǎng)絡(luò)，不再需要路由選擇判定。

4.TCP/IP ［體系結(jié)構(gòu)］，數(shù)據(jù)的封裝與解封裝TCP/IP 體系結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)的封裝與解封裝

要注意鏈路層不僅加了首部還加了尾部

第二章 ［物理層］

信號編碼：不歸零編碼，曼切斯特編碼

不歸零編碼：1 為高電平，0 為低電平 曼切斯特編碼：1 開始為高電平中間轉(zhuǎn)為低電平，0 開始為低電平中間轉(zhuǎn)為高電平

影響信號失真程度的因素

影響信號失真程度的因素：傳輸速率、傳輸距離、傳輸介質(zhì)、噪聲干擾 在任何信道中，碼元傳輸?shù)乃俾适怯猩舷薜?，否則會出現(xiàn)碼間串?dāng)_

傳輸介質(zhì)：雙絞線，同軸電纜，光纖（單模和多模），無線介質(zhì)

雙絞線：

又 4 組絞合起來的線（共 8 根）組成

分為非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線，區(qū)別在于每組線上是否包有屏蔽材料。

如果兩頭都是 T568A 或 T568B 類型，則為直通雙絞線，適用于不同設(shè)備；如果兩端類型不同則為交叉雙絞線，適用于連接相同設(shè)備

同軸電纜：

50Ω同軸電纜常用于 LAN / 數(shù)字傳輸

75Ω同軸電纜常用語有線電視 / 模擬傳輸

光纖（單模和多模）：

由低折射率的包層和高折射率的纖芯組成，光線在纖芯中通過全反射傳輸

多模光纖適用于近距離，可以存在多條不同角度入射的光線，允許更大的散射，會導(dǎo)致信號丟失，消耗較大，使用 LED 作為光源

單模光纖適用于遠距離，光纖直徑小，使光線一直向前傳播，不產(chǎn)生反射，制作成本高，使用半導(dǎo)體激光器作為光源 無線介質(zhì)：

幾種復(fù)用技術(shù)的特點：頻分復(fù)用，時分復(fù)用，統(tǒng)計時分復(fù)用，波分復(fù)用，碼分復(fù)用

幾種復(fù)用技術(shù)的特點：

頻分復(fù)用

將整個寬帶分為多份，用戶在分配到一定的頻帶后，在通信過程中自始至終都占用這個頻帶

所有用戶在同樣的時間占用不同的寬帶資源

時分復(fù)用

將時間劃分為等長時間復(fù)用幀

所有用戶在不同的時間占用同樣的頻帶寬度

當(dāng)某用戶暫時無數(shù)據(jù)發(fā)送時，在時分復(fù)用幀中分配給該用戶的時隙只能處于空閑狀態(tài)

統(tǒng)計時分復(fù)用 STDM 幀不是固定分配時隙，而是按需動態(tài)分配時隙

波分復(fù)用 使用一根光纖來同時傳輸多個光載波信號，就是光的頻分復(fù)用

碼分復(fù)用

常用名稱：碼分多址 CDMA，廣泛應(yīng)用于 2G，3G 網(wǎng)絡(luò)

各用戶使用經(jīng)過特殊挑選的不同碼型（必須各不相同，必須相互正交），彼此不會干擾

CDMA 信號有很強的抗干擾能力，保密性強

不同用戶在相同的時間占用同樣的頻帶寬度

每一個比特時間劃分為 m 個短的間隔，稱為碼片

每個站被指派一個唯一的 mbit 碼片序列，如果發(fā)送 1 則發(fā)送自己的 mbit 碼片序列，如果發(fā)送 0 則發(fā)送該碼片序列的二進制反碼

兩個不同站的碼片序列正交，就是向量 S 和 T 的規(guī)格化內(nèi)積等于 0

任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規(guī)格化內(nèi)積都是 1，和 giant 碼片反碼的向量的規(guī)格化內(nèi)積值是 - 1

寬帶接入技術(shù)：ADSL，HFC，F(xiàn)TTX

ADSL

使用現(xiàn)有的模擬電話用戶線，采用頻分復(fù)用技術(shù)

HFC

使用有線電視網(wǎng) CATV，采用頻分復(fù)用技術(shù)

使用同軸電纜連接到機頂盒，機頂盒再連接到電視機

使用電纜調(diào)制解調(diào)器連接到計算機

FTTx

光纖到戶 FTTH：光纖一直鋪設(shè)到用戶家庭

光纖到大樓 FTTB： 光纖進入大樓，用電纜或雙絞線分配到各用戶

光纖到路邊 FTTC：光纖鋪到路邊，從路邊到各用戶可使用星型結(jié)構(gòu)雙絞線作為傳輸媒體

第三章 數(shù)據(jù)鏈路層

理解數(shù)據(jù)鏈路層的地位與作用，三個基本問題

鏈路：從一個結(jié)點到相鄰結(jié)點的一段物理線路（有線或無線），中間沒有任何其他交換結(jié)點

數(shù)據(jù)鏈路：物理鏈路 + 通信協(xié)議

數(shù)據(jù)鏈路層的地位：局域網(wǎng)中的主機、交換機必須實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層；網(wǎng)絡(luò)中的主機、路由器必須實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層。

數(shù)據(jù)鏈路層的作用：網(wǎng)絡(luò)中兩個主機發(fā)送數(shù)據(jù)所經(jīng)過的網(wǎng)絡(luò)可以是多種不同類型的，不同類型網(wǎng)絡(luò)的鏈路層可能采用不同的協(xié)議

三個基本問題：

封裝成幀：在一段數(shù)據(jù)的前后分別添加首部和尾部，構(gòu)成一個幀。幀定界符：SOH（幀開始符），EOT（幀結(jié)束符）

透明傳輸：若幀出現(xiàn)定界符，在其前面用字符填充法

差錯檢測：循環(huán)冗余檢驗的原理：在發(fā)送端，計算 CRC 冗余碼（在待發(fā)送數(shù)據(jù)（k 位）后面再添加供差錯檢測用的 CRC 冗余碼（n 位），實際發(fā)送 k+n 位）；在接收端：利用 n 位 CRC 冗余碼對收到的數(shù)據(jù)進行檢驗

用除數(shù) P 再除去收到的數(shù)，若余數(shù) R=0，則證明這個幀無差錯，接受

使用點對點信道的鏈路層：信道特點，PPP 幀格式，零比特填充法和字節(jié)填充法，差錯檢測（CRC）

信道特點：點對點信道使用一對一的點對點通信方式。通常使用 PPP 協(xié)議，用戶通過 PPP 協(xié)議接入 ISP，再接入互聯(lián)網(wǎng)

PPP 幀格式：

圖中 F 為標(biāo)志字段表示開始和結(jié)束，是 PPP 幀的定界符；A 和 C 實際上并沒有攜帶 PPP 幀的信息；協(xié)議字段中的不同數(shù)據(jù)表示該幀的數(shù)據(jù)部分的作用不同（背）

零比特填充法：同步傳輸（一連串比特連續(xù)傳送） 在原始數(shù)據(jù)中出現(xiàn)連續(xù) 5 個 1 時在其后面加一個 0，在接收端收到數(shù)據(jù)時將這個 0 刪去

字節(jié)填充法：異步傳輸（逐個字符傳送） 在原始數(shù)據(jù)中若出現(xiàn)開始符 7E 修改為 7D5E; 出現(xiàn) 7D 修改為 7D5D; 出現(xiàn) 03 修改為 7D23;

差錯檢測（CRC） ： 同上面的差錯檢驗，用冗雜碼進行加密檢驗

使用廣播信道的鏈路層： 信道特點，CSMA/CD 協(xié)議，MAC 幀格式，最小幀長和最大幀長

信道特點：

局域網(wǎng)使用廣播信道；

多臺主機共享局域網(wǎng)內(nèi)軟硬件資源；

若多個設(shè)備在共享的廣播信道上同時發(fā)送數(shù)據(jù)，則會彼此干擾，導(dǎo)致發(fā)送失敗

CSMA/CD 協(xié)議：載波監(jiān)聽多點接入 / 碰撞檢測

“多點接入”：使用廣播信道的總線型網(wǎng)絡(luò)

“載波監(jiān)聽”：不停地檢測信道（發(fā)送前、發(fā)送中）

“碰撞檢測”：檢測到碰撞→立即停止發(fā)送→等待隨機事件后再發(fā)送

爭用期 = 以太網(wǎng)的端到端往返時間 2τ

10Mbit/s 以太網(wǎng)的爭用期 2τ=51.2μs。

最先發(fā)送數(shù)據(jù)的站，在爭用期內(nèi)沒有檢測到碰撞，則這次發(fā)送肯定不會發(fā)生碰撞

如果在爭用期內(nèi)發(fā)生發(fā)生碰撞，需要用截斷二進制支書退避算法來計算等待時間。即退避時間 = r 倍的爭用期 = r*2τ，r 為離散集合【0，1，…，2^k-1】中的一個隨機數(shù)。k=Min［重傳次數(shù)， 10］。當(dāng)重傳次數(shù) = 16 次，仍不能成功時即丟棄該幀，并向高層報告

MAC 幀格式：類型：0x0800（IP 數(shù)據(jù)報）、0x0806（ARP 報文）

最小幀長和最大幀長：最?。?4，最大 1518 主要取決于數(shù)據(jù)部分的長度

網(wǎng)卡的功能和 MAC 地址，幀的類型（單播幀，廣播幀，多播幀）

網(wǎng)卡的功能：計算機通過網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡）和局域網(wǎng)進行通信

MAC 地址：MAC 地址固化在網(wǎng)卡的 ROM 中，全球唯一。由 6 個字節(jié)組成，前 3 個字節(jié)由 IEEE 注冊管理機構(gòu) RA 分配，后 3 個字節(jié)由廠家自行指派。 注意：當(dāng)主機或路由器安裝有多個適配器，就有多個 “MAC 地址” 幀的類型（單播幀，廣播幀，多播幀）：

一臺主機發(fā)送單播幀，僅當(dāng)幀的目的地址與本網(wǎng)卡地址相同時才接收

一臺主機發(fā)送廣播幀，其他主機都接收該幀

一臺主機發(fā)送多播幀，即發(fā)送給本局域網(wǎng)上一部分站點

比較集線器與交換機，交換機的自學(xué)習(xí)功能及轉(zhuǎn)發(fā)幀的過程

比較集線器與交換機：

集線器：物理上星型，邏輯上總線型；每個主機到集線器的距離不超過 100m；可以使用光纖擴展主機和集線器之間的距離，使用集線器擴展以太網(wǎng)（前提是連接的多個以太網(wǎng)段的速率要相同）；采用 CSMA/CD，不具有交換機的自學(xué)習(xí)能力，發(fā)送數(shù)據(jù)采用廣播的方式，整個集線器是個碰撞域，不可以緩存幀

交換機：以太網(wǎng)交換機工作在數(shù)據(jù)鏈路層，處理對象是幀；全雙工，不使用 CSMA/CD；向某個接口轉(zhuǎn)發(fā)幀；每一個接口是個碰撞域；可緩存幀，可自學(xué)習(xí)。

半雙工數(shù)據(jù)傳輸允許數(shù)據(jù)在兩個方向上傳輸，但是同一時刻只允許一個方向；全雙工也允許在兩個方向傳輸，但同時刻可以同時接受和發(fā)送信息

交換機的自學(xué)習(xí)功能及轉(zhuǎn)發(fā)幀的過程：

開始時，交換表是空的

收到第一個幀后，廣播發(fā)到其他接口，非目標(biāo)主機會把收到的幀丟棄，并記錄這個接口對應(yīng)的 MAC 地址

當(dāng)一個接口發(fā)送幀時，先從原接口進入，查找交換表是否有目的地址的記錄，如果有就直接發(fā)送；如果沒有就廣播發(fā)幀。

交換表上的記錄會存在有效時間，過了有效時間會清除記錄，以免接口更換主機或者主機更換網(wǎng)卡

如果兩個交換機有兩個接口相互連接，會利用生成樹協(xié)議，在邏輯上刪除一個接口

廣播域和碰撞域，VLAN，生成樹協(xié)議 STP

廣播域：指網(wǎng)絡(luò)中一個站點發(fā)出廣播幀所影響的范圍 碰撞域：指網(wǎng)絡(luò)中一個站點發(fā)出的單播幀會與其他站點發(fā)出的單播幀產(chǎn)生碰撞的范圍；任一個時刻在一個碰撞域中只能有一個主機發(fā)送數(shù)據(jù) VLAN：即虛擬局域網(wǎng)，不改變網(wǎng)絡(luò)的物理局域網(wǎng)，在邏輯上劃分虛擬局域網(wǎng)。可以基于交換機端口，基于主機 MAC 地址，基于主機 IP 地址（交換機只在 802.1Q 標(biāo)記相同的接口之間轉(zhuǎn)發(fā)幀）劃分 VLAN

生成樹協(xié)議 STP：不改變網(wǎng)絡(luò)的物理拓撲，但在邏輯上切斷某些鏈路，消除回路

第四章 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備：中繼器，集線器，交換機，路由器的工作層次

中繼器：物理層使用設(shè)備 集線器：物理層使用設(shè)備 交換機：數(shù)據(jù)鏈路層使用設(shè)備 路由器：網(wǎng)絡(luò)層使用設(shè)備

2.IP 地址：分類 IP 地址；互聯(lián)網(wǎng)中的 IP 地址，特殊 IP 地址（網(wǎng)絡(luò)地址，廣播地址）

分類 IP 地址：

A 類地址：0.0.0.0~127.255.255.255

B 類地址：128.0.0.0~191.255.255.255

C 類地址：192.0.0.0~223.255.255.255

D 類地址：224.0.0.0~239.255.255.255

E 類地址：240.0.0.0~255.255.255.255

互聯(lián)網(wǎng)中的 IP 地址：有兩個字段組成，第一個字段是網(wǎng)絡(luò)號，標(biāo)志著主機（或路由器）要連接到的網(wǎng)絡(luò)；第二個字段是主機號，標(biāo)志著一臺主機號在他前面的網(wǎng)絡(luò)號所指明的網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)必須是唯一的 特殊 IP 地址（網(wǎng)絡(luò)地址，廣播地址等） ：

網(wǎng)絡(luò)號特定值；主機號全是 0：網(wǎng)絡(luò)地址，表示一個網(wǎng)絡(luò)，如：10.0.0.0

網(wǎng)絡(luò)號特定值，主機號全是 1：直接廣播地址，指特定網(wǎng)絡(luò)中的所有主機，如：10.255.255.255

網(wǎng)絡(luò)號主機號都為 1，有限廣播地址，指本網(wǎng)絡(luò)中的所有主機：255.255.255.255

網(wǎng)絡(luò)號主機號都為 0，未獲取 UO 地址的主機或路由表中的默認路由

網(wǎng)絡(luò)號 127，主機號全 0 或全 1 除外的任何數(shù)，環(huán)回地址，用于本主機軟件環(huán)回測試

網(wǎng)絡(luò)號 169.254，主機號全 0 或全 1 除外的任何數(shù)，當(dāng)不能通過 DHCP 正常得到 IP 地址時，由 Windows 系統(tǒng)自動為主機分配的 IP 地址

3.IP 地址與硬件地址的關(guān)系，ARP 協(xié)議（ARP 原理，ARP 緩存，同一局域網(wǎng)使用 ARP，跨網(wǎng)使用 ARP）

IP 地址與硬件地址的關(guān)系：在網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)時，目的 IP 地址不變，但目的 MAC 地址會隨著傳輸?shù)讲煌O(shè)備改變 ARP 協(xié)議（ARP 原理，ARP 緩存，同一局域網(wǎng)使用 ARP，跨網(wǎng)使用 ARP）

ARP 的作用：已知主機或路由器接口的 IP 地址，找出其 MAC 地址

ARP 緩存：每個主機都有一個 ARP 高速緩存，保存本局域網(wǎng)中 IP 地址到 MAC 地址的映射表

同一局域網(wǎng)使用 ARP：當(dāng)主機 A 向本局域網(wǎng)中主機 B 發(fā)送數(shù)據(jù)時，先查 ARP 高速緩存，若沒有，則運行 ARP，查找 B 的 MAC 地址

ARP 原理：主機 A 廣播發(fā)送 ARP 請求分組，目標(biāo)主機 B 收到請求后，向 A 發(fā)送 ARP 相應(yīng)分組

跨網(wǎng)使用 ARP：判斷目標(biāo) IP 和源 IP 不是同一網(wǎng)段后，主機就要通過網(wǎng)關(guān)來傳遞信息了。信息先發(fā)送到網(wǎng)關(guān)機上，再由網(wǎng)關(guān)機轉(zhuǎn)發(fā)。在查找目標(biāo)不在同一網(wǎng)段后，目標(biāo) IP 改為網(wǎng)關(guān)機的 IP，MAC 地址為廣播地址，發(fā)送信息時加上目標(biāo) IP 和 MAC 地址發(fā)送到網(wǎng)關(guān)中。

4.IP 數(shù)據(jù)報格式：首部長度和總長度，IP 分片與重組（標(biāo)識，標(biāo)志，片偏移），生存時間 TTL，協(xié)議，首部檢驗和

首部長度：4 位，首部長度 = 固定部分（20 字節(jié)）+ 可選字段（0~40 字節(jié)），取值范圍 5 到 15，單位為 4 字節(jié) 總長度：16 位，單位為 1 字節(jié)，最大值為 65535，但總長度必須不超過 MTU IP 分片與重組（標(biāo)識，標(biāo)志，片偏移） ：

網(wǎng)絡(luò)鏈路存在 MTU：鏈路層幀可封裝數(shù)據(jù)的上限；不同鏈路的 MTU 不同

大 IP 分組向較小 MTU 鏈路轉(zhuǎn)發(fā)時，可以被 “分片”

IP 分片到達目的主機后進行 “重組”

標(biāo)識（16 位）：標(biāo)識一個 IP 數(shù)據(jù)報，IP 數(shù)據(jù)報分片時，所有分片具有相同的標(biāo)識

標(biāo)志 （3 位）：MF=1，還有分片；MF=0，最后一個分片；DF=1，禁止分片；DF=0，允許分片

片偏移（13 位）：某分片在原 IP 數(shù)據(jù)報中的相對位置。單位為 8 個字節(jié)

生存時間 TTL：8 位，指數(shù)據(jù)報在網(wǎng)絡(luò)中可通過的路由器數(shù)的最大值。IP 數(shù)據(jù)報每經(jīng)過一個路由器，TTL 減 1。當(dāng)減到 0 時，這個數(shù)據(jù)報就會被丟失 協(xié)議：8 位，指數(shù)據(jù)部分是何種協(xié)議

=6，TCP

=17，UDP

=1，ICMP

=41，IPv6 首部檢驗和：只檢驗首部，不檢驗數(shù)據(jù)部分。，設(shè)首部檢驗和為 0，將首部每 2 個字節(jié)當(dāng)做一個數(shù)，將所有數(shù)相加求和，進位累加，對求和結(jié)果求反得到

劃分子網(wǎng)：子網(wǎng)劃分，子網(wǎng)掩碼，根據(jù) IP 地址和子網(wǎng)掩碼計算該 IP 地址所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址，廣播地址，子網(wǎng)數(shù)和子網(wǎng)中的主機數(shù)

子網(wǎng)劃分：

子網(wǎng)掩碼：形如 IP 地址，網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號全取 1，主機號全取 0

根據(jù) IP 地址和子網(wǎng)掩碼計算該 IP 地址所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址、廣播地址、子網(wǎng)數(shù)和子網(wǎng)中的主機數(shù)：

路由優(yōu)先級：直連路由》特定主機路由》靜態(tài)路由》動態(tài)路由》默認路由

6.CIDR（給定一個 CIDR 地址快，計算最小 IP 地址，最大 IP 地址，掩碼和地址總數(shù)）和路由聚合（給定幾個 IP 地址，計算聚合后的地址）

CIDR（給定一個 CIDR 地址快，計算最小 IP 地址，最大 IP 地址，掩碼和地址總數(shù)） ：

無類域間路由 CIDR：a.b.c.d/x

例如：200.23.16.0/23==200.23.16.0，255.255.254.0 路由聚合（給定幾個 IP 地址，計算聚合后的地址） ： 將多個子網(wǎng)聚合為一個較大的子網(wǎng)。前提：地址塊是連續(xù)的。最長前綴匹配優(yōu)先

7.ICMP 協(xié)議：ICMP 協(xié)議的作用，ICMP 差錯報文何時產(chǎn)生，由誰產(chǎn)生。 PING 命令和 Tracert 命令的工作原理

ICMP 協(xié)議的作用：支持主機或路由器進行差錯報告和網(wǎng)絡(luò)探詢。向源主機報告 IP 數(shù)據(jù)報的差錯信息；只是報告差錯，不能糾正差錯。ICMP 報文有兩種，即 ICMP 差錯報告報文（單向，向源主機報告差錯）和 ICMP 詢問報文（雙向，向源主機請求，向目的主機應(yīng)答） ICMP 差錯報文何時產(chǎn)生，由誰產(chǎn)生：

終點不可達：當(dāng)路由器或主機不能交付數(shù)據(jù)報時向源點發(fā)送終點不可達報文

時間超過：當(dāng)路由器收到生存時間為零的數(shù)據(jù)報，除丟棄該數(shù)據(jù)報外，還要向源點發(fā)送時間超過報文。當(dāng)終點在預(yù)先規(guī)定的時間內(nèi)不能收到一個數(shù)據(jù)報的全部數(shù)據(jù)報片時，就把已收到的數(shù)據(jù)報片都丟棄，并向源點發(fā)送時間超過報文。

參數(shù)問題：當(dāng)路由器或目的主機收到的數(shù)據(jù)報的首部中有的字段的值不正確就丟棄該數(shù)據(jù)報，并向源點發(fā)送參數(shù)問題報文

改變路由（重定向）：路由器把改變路由報文發(fā)送給主機，讓主機知道下次應(yīng)將數(shù)據(jù)報發(fā)給另外的路由器 PING 命令和 Tracert 命令的工作原理：分組網(wǎng)間探測 PING 用來測試兩臺主機之間的連通性，使用了 ICMP 回送請求與回送回答報文；tracert 命令用來跟蹤一個分組從源點到終點的路徑

路由器：給定拓撲寫出路由器（直連路由，靜態(tài)路由和動態(tài)路由，默認路由），路由器根據(jù)路由器轉(zhuǎn)發(fā) IP 數(shù)據(jù)報的過程

給定拓撲寫出路由器（直連路由，靜態(tài)路由和動態(tài)路由，默認路由） ：

靜態(tài)路由：管理員手工配置的路由；需要人工維護，適合拓撲簡單、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，路由器開銷小

動態(tài)路由：管理員在路由器上配置動態(tài)路由協(xié)議，使路由器與其他路由器進行通信來維護路由表；無需人工維護，適合拓撲復(fù)雜、變化的網(wǎng)絡(luò)；路由器開銷大

默認路由：是對 IP 數(shù)據(jù)報中的目的地址找不到存在的其他路由時，路由器所選擇的路由。目的地不在路由表里的所有數(shù)據(jù)包都會使用默認路由。這條路由一般會連去另一個路由器，而這個路由器也同樣處理數(shù)據(jù)包；如果知道應(yīng)該怎么路由這個數(shù)據(jù)抱，則數(shù)據(jù)包被轉(zhuǎn)發(fā)到已知的路由；否則，數(shù)據(jù)包會被轉(zhuǎn)發(fā)到默認路由，從而到達另一個路由器。每次轉(zhuǎn)發(fā)，路由都增加了一跳的距離。

直連路由：路由器接口所連接的子網(wǎng)的路由方式稱為直連路由。直連路由是由鏈路層協(xié)議發(fā)現(xiàn)的，一般指去往路由器的接口地址所在網(wǎng)段的路徑，該路徑不需要網(wǎng)絡(luò)管理員維護，也不需要路由器通過某種算法進行計算獲得，只要該接口處于活動狀態(tài)，路由器就會把通向該網(wǎng)段的路由學(xué)習(xí)天寫到路由表中去，直連路由無法使路由器獲取與其不直接相連的路由信息。

路由器根據(jù)路由器轉(zhuǎn)發(fā) IP 數(shù)據(jù)報的過程：

路由選擇：根據(jù) IP 數(shù)據(jù)報的目的地址查詢路由表，確定下一跳地址。經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點共同協(xié)調(diào)工作后，選擇一條最佳路由

9.RIP：距離，距離向量算法，工作過程，特點

自治系統(tǒng) AS：屬于一個組織機構(gòu)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)

內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議：運行與 AS 內(nèi)部路由器上的動態(tài)路由協(xié)議，如：RIP、OSPF

外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議：用于在 AS 與 AS 之間建立動態(tài)路由的協(xié)議，如：BGP-4

距離：

從一個路由器到直接連接的網(wǎng)絡(luò)的距離定義為 1

從一個路由器到非直接連接的網(wǎng)絡(luò)的距離定義為所經(jīng)過的路由器數(shù)加 1

RIP 協(xié)議中的 “距離” 也稱為“跳數(shù)”，實際上指的是“最短距離”

RIP 認為一個好的路由就是他通過的路由器的數(shù)目少，即 “距離短”

RIP 允許一條路徑最多只能包含 15 個路由器

“距離” 的最大值為 16 時即相當(dāng)于不可達?？梢?RIP 只適用于小型互聯(lián)網(wǎng)

RIP 不能再兩個網(wǎng)路之間同時適用多條路由

距離向量算法：路由器 R 收到鄰居路由器 X 的路由表后：

將收到的路由表（即鄰居的路由表）中所有的項目的 “下一跳” 改為 X，所有 “距離” 值加 1

對修改的每個項目（N，d，X）：

若 N 不在 R 的路由表中，則添加該項目

若 N 在 R 的路由表中，且 “下一跳” 也是 X，則更新該項目

若 N 在 R 的路由表中，但 “下一跳” 不是 X，如果距離 d 值較小，則用該項目替換原項目

工作過程：

路由器在剛剛開始工作時，只知道到連接的網(wǎng)絡(luò)的距離（此距離定義為 1）。他的路由表是空的

以后，每一個路由器也只和數(shù)目非常有限的相鄰路由器交換并更新路由信息

經(jīng)過若干次更新后，所有的路由器最終都會知道到達本自治系統(tǒng)中任何一個網(wǎng)絡(luò)的最短距離和下一跳路由器的地址

RIP 協(xié)議的收斂過程較快。“收斂” 就是在自治系統(tǒng)中所有的結(jié)點都得到正確的路由選擇信息的過程

RIP 協(xié)議讓互聯(lián)網(wǎng)中的所有路由器都和自己的相鄰路由器不斷交換

特點：

僅和相鄰路由器交換信息

交換的信息是當(dāng)前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表

按固定的時間間隔交換路由信息，例如每隔 30 秒。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)生變化時，路由器也及時向相鄰路由器通告拓撲變化后的路由信息

網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小

以跳表示鏈路開銷

占用寬帶較多

收斂慢：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，RIP 需較長時間才能讓所有路由器知曉

10.OSPF：鏈路狀態(tài)，OSPF 的工作過程，OSPF 區(qū)域

鏈路狀態(tài)：

本路由器的各接口 IP 地址和接口狀態(tài)

相鄰路由器接口 IP 地址

鏈路的開銷

OSPF 的工作過程：

每個路由器維護鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫（全網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)圖）

可知全網(wǎng)共有多少臺路由器

哪些路由器是相連的

鏈路代價是多少

每個路由器根據(jù)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，利用 Dijkstra 算法，求出到達每個網(wǎng)絡(luò)的最短路徑，一次構(gòu)造路由表

R8 根據(jù)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫調(diào)用 Dijkstra 算法獲得以 R8 為根的最短路徑樹

根據(jù)最短路徑樹生成路由表

OSPF 區(qū)域：為了使 OSPF 能夠用于規(guī)模很大的網(wǎng)絡(luò)，OSPF 將一個自治系統(tǒng)再劃分為若干個更小的范圍，叫做區(qū)域。

劃分區(qū)域的好處就是把利用洪泛法交換鏈路狀態(tài)信息的范圍局限于每一個區(qū)域而不是整個的自治系統(tǒng)，這就減少了整個網(wǎng)絡(luò)上的通信量

粉色區(qū)域為主干區(qū)域，里面的路由器叫主干路由器（包括邊緣的）

主干邊緣和其他區(qū)域交接的路由器又叫區(qū)域邊界路由器

R6 這種位置的叫自治系統(tǒng)邊界路由器

外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 BGP：尋找可達性的路由，策略路由

尋找可達性的路由：用于在不同自治系統(tǒng)的邊界路由器之間交換路由信息，尋找一條可以到達目的網(wǎng)絡(luò)的較好路徑

策略路由：

12.IPv6：ipv6 數(shù)據(jù)報格式，IPv6 相比 IPv4 的變化，IPv6 地址的表示，從 IPv4 相比 IPv6 的過渡技術(shù)

ipv6 數(shù)據(jù)報格式：IPv6 數(shù)據(jù)報 = 基本首部 + 有效載荷；有效載荷 = 擴展首部 + 數(shù)據(jù)部分

優(yōu)先級（8 位）：為了區(qū)分不同的 IPv6 數(shù)據(jù)報的類別或優(yōu)先級

流標(biāo)簽（20 位）：屬于同一個流的數(shù)據(jù)報具有同樣的流標(biāo)簽

有效載荷長度（16 位）：指 IPv6 數(shù)據(jù)報除基本首部以外字節(jié)數(shù)，最大值是 65535

下一個首部（8 位）：相當(dāng)于 IPv4 的協(xié)議字段

跳數(shù)限制（8 位）：相當(dāng)于 IPv4 的 TTL 字段

IPv6 相比 IPv4 的變化：

IPv6 地址的表示：

冒號十六進制記法：各段之間用冒號分隔：68E6FFFF0000960A:FFFF

零壓縮表示法：連續(xù)的零可用雙冒號代替（只能使用一次）：00230:0→：230:0

CIDR 表示法：21DA:0：0/48

URLs：http://［3FFE:800417A］：8000

從 IPv4 相比 IPv6 的過渡技術(shù)：

使用雙協(xié)議棧

路由器 B 和 E 同時具有兩種 IP 地址：一個 IPv6 地址和一個 IPv4 地址

使用隧道技術(shù)

路由器 B 把 IPv6 數(shù)據(jù)報封裝在 IPv4 數(shù)據(jù)報中發(fā)送給路由器 E

13.IP 多播：比較（單播，廣播，多播，任播），IP 多播數(shù)據(jù)報的封裝，多播 IP 地址與多播 MAC 地址，IGMP 協(xié)議的作用

比較（單播，廣播，多播，任播）：

單播：單個源節(jié)點向單個目的結(jié)點發(fā)送分組

廣播：單個源節(jié)點向同網(wǎng)絡(luò)中的所有結(jié)點發(fā)送分組

多播：單個源節(jié)點向多個目的結(jié)點發(fā)送分組

任播：單個源節(jié)點向多個目的結(jié)點中距離最近的單個結(jié)點發(fā)送分組

IP 多播數(shù)據(jù)報的封裝：IP 首部加上 IGMP 報文，其中首部的協(xié)議字段等于 2，目的地址為 D 類 IP 地址（224.0.0.0~239.255.255.255）

多播 IP 地址與多播 MAC 地址：

多播 IP 地址即 D 類 IP 地址：224.0.0.0~239.255.255.255

多播 MAC 地址的最低 23 位來自 D 類 IP 地址，即 01-00-5E-00-00-00 ~ 01-00-5E-7F-FF-FF

IGMP 協(xié)議的作用：是讓連接在本地局域網(wǎng)上的多播路由器知道本局域網(wǎng)上是否有主機參加或退出了某個多播組

14.VPN：私有 IP，VPN 路由器封裝 IP 數(shù)據(jù)報的過程，三種 VPN 類型的判斷，NAT 路由器封裝 IP 數(shù)據(jù)報的過程

私有 IP：僅在機構(gòu)內(nèi)部使用，不需要向因特網(wǎng)管理機構(gòu)申請

A 類：10.0.0.0 到 10.255.255.255

B 類：172.16.0.0 到 172.31.255.255

C 類：192.168.0.0 到 192.168.255.255

VPN 路由器封裝 IP 數(shù)據(jù)報的過程：用隧道技術(shù)實現(xiàn) VPN。將原本的 IP 數(shù)據(jù)報作為數(shù)據(jù)部分加密到新的 IP 數(shù)據(jù)報中，并為她添加新的數(shù)據(jù)報首部，源地址是發(fā)送的路由器地址，目的地址是收到的路由器地址

三種 VPN 類型的判斷：

內(nèi)聯(lián)網(wǎng) VPN：同屬于一個機構(gòu)的內(nèi)部部門 A 和 B 之間建立的 VPN

外聯(lián)網(wǎng) VPN：一個機構(gòu)和某些外部機構(gòu)共同建立的 VPN

遠程接入 VPN：外地出差的工作人員與公司網(wǎng)絡(luò)之間建立的 VPN

NAT 路由器封裝 IP 數(shù)據(jù)報的過程：

替換：替換每個外出 IP 數(shù)據(jù)報的源地址

記錄：替換信息存儲到 NAT 轉(zhuǎn)換表

替換：替換每個進入內(nèi)網(wǎng)的 IP 數(shù)據(jù)報的目的地址

15.MPLS：與傳輸路由技術(shù)的比較，負載均衡與 FEC

MPLS：多協(xié)議標(biāo)記交換，在 MPLS 域的入口處給每個 IP 數(shù)據(jù)報打標(biāo)機，使用硬件轉(zhuǎn)發(fā)

與傳輸路由技術(shù)的比較：

傳統(tǒng)路由器技術(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機制：傳統(tǒng)路由器 IP 尋址方式是逐跳轉(zhuǎn)發(fā)的。轉(zhuǎn)發(fā)需要由路由器對 IP 數(shù)據(jù)包進行解包處理，再通過路由協(xié)議決定轉(zhuǎn)發(fā)方向。由于 IP 包的不定長特性，也就意味著時延大、轉(zhuǎn)發(fā)速度慢

基于 ATM 的 MPLS 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機制：多協(xié)議，因為 MPLS 基于 IP 路由和控制協(xié)議，一個介于第三層和第二層之間的 “墊層”，MPLS 不受鏈路層協(xié)議的限制（可使用多種鏈路層協(xié)議）

負載均衡與 FEC：

轉(zhuǎn)發(fā)等價類 FEC：指路由器按照同樣方式對待的 IP 數(shù)據(jù)報的集合

“按照同樣方式對待” 表示：從同樣接口轉(zhuǎn)發(fā)到同樣的下一跳地址，并且具有同樣服務(wù)類別和同樣丟棄優(yōu)先級等

FEC 和標(biāo)記是一一對應(yīng)的關(guān)系：MPLS 的入口結(jié)點將屬于同樣 FEC 的 IP 數(shù)據(jù)報指派同樣的標(biāo)記

第五章 運輸層

運輸層的作用

運輸層向它上面的應(yīng)用層提供通信服務(wù)（提供端到端，進程到進程的可靠通信），為運行在不同 host 上的進程提供邏輯通信，向高層用戶屏蔽通信子網(wǎng)的細節(jié)

2.UDP 和 TCP 的特點，及使用它們的應(yīng)用程序，熟知端口號

UDP 和 TCP 的特點：

UDP

支持單播、多播、廣播

無連接，不可靠

可以任何速率發(fā)送數(shù)據(jù)

TCP

僅單播，不支持多播、廣播

面向連接，可靠按序

流量控制（發(fā)送速率不超過接收方的接收能力）

擁塞控制（網(wǎng)絡(luò)過載時限制發(fā)送方的發(fā)送速率）

及使用它們的應(yīng)用程序：

熟知端口號：

3.UDP：首部格式，檢驗和

首部格式：

檢驗和：

發(fā)送端：

先設(shè)置檢驗和字段為 0

每兩個字節(jié)為一組，進位累加求和，多出的加到最后一位

把求和結(jié)果求反，求反即轉(zhuǎn)換成 2 進制后，0 變 1，1 變 0

把計算結(jié)果放入檢驗和字段

接收端

把每 2 個字節(jié)為一組，進位累加求和

把求和結(jié)果求反：為 0 即未檢驗出差錯（不排除沒檢測出來的錯誤）

4.TCP 的首部格式（端口號，序號，確認號，窗口，首部長度，檢驗和，6 個標(biāo)志位）

端口號：各占 2 個字節(jié)

當(dāng)訪問百度時，源端口使用客戶端系統(tǒng)隨機分配的端口號，目的端口是使用熟知端口號 80

序號：占 4 個字節(jié)。序號范圍是【0~2^32-1】，循環(huán)使用

確認號：占 4 個字節(jié)，是期望收到對方下一個報文段的第一個數(shù)據(jù)字節(jié)的序號。若確認號為 N，則代表：序號 N-1 為止的所有數(shù)據(jù)都已正確收到

窗口：占 2 個字節(jié)。窗口值是【0~2^16-1】之間的整數(shù)。窗口指的是發(fā)送本報文段的一方的接收窗口。窗口值告訴對方：從本報文段首部中的確認號算起，接收方目前允許對方發(fā)送的數(shù)據(jù)量。窗口值作為接收方讓發(fā)送方設(shè)置其發(fā)送窗口的依據(jù)。

窗口字段明確指出了現(xiàn)在允許對方發(fā)送的數(shù)據(jù)量。窗口值經(jīng)常在動態(tài)變化著

首部長度：占 4 位，也叫數(shù)據(jù)偏移，最小 20，最大 60

檢驗和：占 2 位，檢驗和字段檢驗的范圍包括首部和數(shù)據(jù)兩部分

6 個標(biāo)志位：

緊急 URG：當(dāng) URG=1 時，表明緊急指針字段有效。緊急指針：指出在本報文段中緊急數(shù)據(jù)共有多少個字節(jié)（緊急數(shù)據(jù)放在本報文段數(shù)據(jù)的最前面）

確認 ACK：只有當(dāng) ACK=1 時確認號字段才有效

推送 PSH：接收方 TCP 收到 PSH=1 的報文段，就盡快地交付接收應(yīng)用進程，而不再等到整個緩存都填滿了后再向上交付

復(fù)位 RST：當(dāng) RST=1 時，表明 TCP 連接中出現(xiàn)嚴重差錯，重新建立運輸連接

同步 SYN：同步 SYN=1 表示這是一個連接請求或連接接受報文

終止 FIN：FIN=1 表明發(fā)送端的數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢，并要求釋放運輸連接

5.TCP 的可靠傳輸：超時重傳機制，TCP 流量控制（序號，確認號，確認標(biāo)志位，窗口，死鎖問題與持續(xù)計時器），發(fā)送緩存和接受緩存的作用，捎帶確認與累積確認

超時重傳機制：

超時計時器時間 RTO:RTO=RTTs+4*RTTD

測量多個 sampleRTT 求平均值，形成 RTT 的估計值 RTTs：

RTTs=（1-α） * RTTS+α * SampleRTT 典型值α=1/8

測量 RTT 的變化值：RTTs 與 SampleRTT 的差值：

RTTd=（1-β） * RTTD+β * |RTTs-SampleRTT| 典型值：β=1/4

TCP 流量控制（序號，確認號，確認標(biāo)志位，窗口，死鎖問題與持續(xù)計時器） ：

序號：發(fā)送窗口里面的序號表示允許發(fā)送的序號

確認號：表明主機期望收到的下一個序號，而上一個序號位置的數(shù)據(jù)已經(jīng)收到了

確認標(biāo)志位：

窗口：窗口指的是發(fā)送本報文段的一方的接收窗口；發(fā)送窗口表示：在沒有收到 B 的確認的情況下，A 可以連續(xù)把窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)都發(fā)送出去。

死鎖問題：發(fā)送方等待接收方通知窗口大小，接收方等待發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)

持續(xù)計時器：當(dāng)發(fā)送方收到接收方的零窗口通知，啟動持續(xù)計時器。若持續(xù)計時器到期，就發(fā)送一個零窗口探測報文段

接收方發(fā)送的確認報文段中：

若窗口仍是零，則重置持續(xù)計時器

若窗口不是零，則死鎖打開

發(fā)送緩存和接受緩存的作用：

發(fā)送方應(yīng)用進程把數(shù)據(jù)發(fā)送到 TCP 的發(fā)送緩存；發(fā)送緩存暫時存放：1 準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)；2 已發(fā)送未確定的數(shù)據(jù)

接收方應(yīng)用進程從 TCP 的接收緩存中讀取字節(jié)流；接收緩存暫時存放：1 已收到但尚未提交的數(shù)據(jù)；2 失序的數(shù)據(jù)

捎帶確認與累積確認：

累積確認：即不必對收到的分組逐個發(fā)送確認，而是對按序到達的最后一個分組發(fā)送確認，這樣就表示：到這個分組位置的所有分組都已正確收到了

捎帶確認：當(dāng)一個數(shù)據(jù)幀到達的時候后，接收方并不是立即發(fā)送一個單獨的控制幀，而是抑制一下自己并且開始等待，知道網(wǎng)絡(luò)層傳遞給他下一個分組，然后，確認信息被附在往外發(fā)送的數(shù)據(jù)幀中（使用幀頭中的 ack 域）。實際上，確認報文搭了下一個外發(fā)數(shù)據(jù)幀的便車。

6.TCP 的擁塞控制：網(wǎng)絡(luò)擁塞的判斷，傳輸輪次與擁塞窗口大小的關(guān)系（慢開始與擁塞避免，門限 ssthresh，重傳計時器超時與三個重復(fù) ACK）

網(wǎng)絡(luò)擁塞的判斷：重傳定時器超時

*** 傳輸輪次與擁塞窗口大小的關(guān)系（慢開始與擁塞避免，門限 ssthresh，重傳計時器超時與三個重復(fù) ACK）***：

慢開始：每經(jīng)過一個 RTT，cwnd 翻倍

擁塞避免：每經(jīng)過一個 RTT，cwnd 加一

慢開始門限 ssthresh：當(dāng) cwnd = ssthresh 時由指數(shù)增長切換為線性增長；ssthresh=24 時，重傳計時器超時，發(fā)送方判斷為網(wǎng)絡(luò)擁塞。調(diào)整 ssthresh=cwnd/2，擁塞窗口 cwnd=1，執(zhí)行慢開始

7.TCP 連接：TCP 的套接字，三次握手建立 TCP 連接，四次握手釋放 TCP 連接

TCP 的套接字：就是對網(wǎng)絡(luò)中不同主機上的應(yīng)用進程之間進行雙向通信的端點的抽象。一個套接字就是網(wǎng)絡(luò)上進程通信的一端，提供了應(yīng)用層進程利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議交換數(shù)據(jù)的機制

三次握手建立 TCP 連接：

剛開始客戶端 A 和服務(wù)端 B 都是關(guān)閉的

B 的 TCP 服務(wù)器進程被動打開，準(zhǔn)備接受客戶進程的連接請求

A 主動打開，A 向 B 發(fā)出 SYN 報文段，選擇初始序號，不攜帶數(shù)據(jù)。SYN=1，SEQ=X

B 收到 SYN 報文段，發(fā)回 ACK 報文段，選擇初始序號，分配緩存，不攜帶數(shù)據(jù)。SYN=1.ACK=1.SEQ=Y，ack=x+1

A 向 B 發(fā)送 SYN+ACK 報文段，可攜帶數(shù)據(jù)。通知上層應(yīng)用進程：TCP 連接已建立。

B 通知其上層應(yīng)用進程 TCP 連接已經(jīng)建立。

四次握手釋放 TCP 連接：

客戶端 A 主動關(guān)閉。A 向 B 發(fā)出 FIN 報文段，并停止發(fā)送是數(shù)據(jù)。FIN=1，seq=u

B 通知應(yīng)用進程。B 收到 FIN 報文段，回復(fù) ACK 報文段。TCP 連接處于半關(guān)閉狀態(tài)：B 仍可發(fā)送數(shù)據(jù)。ACK=1，seq=v，ack=u+1

B 被動關(guān)閉。若 B 已經(jīng)沒有要向 A 發(fā)送的數(shù)據(jù)，向 A 發(fā)送 FIN 報文段。FIN=1，ACK=1，seq=w，ack=u+1

A 收到 FIN 報文段后，必須發(fā)出 ACK 報文段。ACK=1，seq=u+1，ack=w+1

B 收到 ACK 報文段后，TCP 連接關(guān)閉。

第六章 應(yīng)用層

域名系統(tǒng) DNS

1）IP 與域名的關(guān)系，DNS 的作用，域名的結(jié)構(gòu)

IP 與域名的關(guān)系：一個域名只有一個 IP 地址，但是一共 IP 地址卻是可以對應(yīng)多個域名的。所以，IP 地址與域名是一對多的關(guān)系。

DNS 的作用：查詢域名與 IP 地址的映射；主機別名；負載均衡（web 服務(wù)器）；Internet 核心功能；多層命名服務(wù)器構(gòu)成的分布式數(shù)據(jù)庫

域名的結(jié)構(gòu)：域名的結(jié)構(gòu)由標(biāo)號序列組成，各標(biāo)號之間用點隔開

2）四類域名服務(wù)器（根域名服務(wù)器，頂級域名服務(wù)器，權(quán)限域名服務(wù)器和本地域名服務(wù)器）

四類域名服務(wù)器（根域名服務(wù)器，頂級域名服務(wù)器，權(quán)限域名服務(wù)器和本地域名服務(wù)器）

根域名服務(wù)器：知道所有頂級域名的映射

頂級域名服務(wù)器：負責(zé) com，org，ney，cn，uk 等頂級域名

權(quán)威域名服務(wù)器：屬于組織的，負責(zé)組織內(nèi)部服務(wù)器的解析

本地域名服務(wù)器：

主機應(yīng)至少配置一個本地域名服務(wù)器

主機向本地域名服務(wù)器發(fā)送 DNS 查詢請求報文

本地域名服務(wù)器若無法解析一個域名時，首先求助于根服務(wù)器

3）迭代與遞歸解析域名的方式，DNS 緩存

迭代與遞歸解析域名的方式：

DNS 緩存：每個域名服務(wù)器和主機都維護一個 DNS 高速緩存。

查看主機 DNS 緩存命令：ipconfig /displaydns

清空主機 DNS 緩存命令：ipconfig /flushdns

文件傳輸協(xié)議 FTP:FTP 協(xié)議的作用，控制連接與 21 號端口，數(shù)據(jù)連接與 20 號端口，匿名 FTP 的三種使用方式

FTP 協(xié)議的作用：是互聯(lián)網(wǎng)上使用最廣泛的文件傳送協(xié)議。FTP 提供交互式的訪問，允許客戶指明文件的類型和格式，并允許文件具有存取的權(quán)限?；?TCP，使用 C/S 方式

控制連接與 21 號端口：FTP 客戶使用臨時端口號，用來傳輸控制信息，使用 21 號端口，發(fā)送你用戶名、密碼、讀取文件等命令

數(shù)據(jù)連接與 20 號端口：FTP 服務(wù)器從控制連接上收到一個讀取文件命令后，使用 20 號端口與客戶端臨時端口號建立一個數(shù)據(jù)連接；通過數(shù)據(jù)連接傳輸文件；文件傳輸完畢后關(guān)閉數(shù)據(jù)連接

匿名 FTP 的三種使用方法：

利用 windows 系統(tǒng)中的 ftp 程序，在命令行中輸入：ftp ftp 服務(wù)器域名

使用 web 瀏覽器，在地址欄中輸入：ftp://ftp 服務(wù)器域名

使用 FTP 專用軟件，如 CuteFTP 等

3.WWW 服務(wù)：HTTP 協(xié)議的作用，URL，在瀏覽器的地址欄中輸入一個 URL 后發(fā)生的報文交互情況，流水線持久連接，HTTP 報文，Cookie 的作用，三類 web 文檔，搜索引擎

HTTP 協(xié)議的作用：使萬維網(wǎng)客戶程序與萬維網(wǎng)服務(wù)器程序之間的交互遵循嚴格的協(xié)議，實現(xiàn)萬維網(wǎng)上的各種鏈接，取得所需的 web 文檔

URL：是用來表示從互聯(lián)網(wǎng)上得到的資源位置和訪問這些資源的方法。URL 給資源的位置提供一種抽象的識別方法，并用這種方法給資源定位，只要能夠?qū)Y源定位，系統(tǒng)就能對資源進行各種操作，如存取、更新、替換和查找其屬性等。

/ 規(guī)定的格式

《主機》 是存放資源的主機在互聯(lián)網(wǎng)中的域名

《端口》/《 路徑 》 有時可省略

在瀏覽器的地址欄中輸入一個 URL 后發(fā)生的報文交互情況：

流水線持久連接：

HTTP 1.1 的默認選項

客戶端只要遇到一個引用對象就盡快發(fā)出請求

理想情況下，收到所有對象耗時約 1RTT

所需時間 = 文檔發(fā)送時間 + 2RTT

HTTP 報文：

HTTP 請求報文 = 請求行 + 首部行 + 空行 + 實體主體

HTTP 響應(yīng)報文 = 狀態(tài)行 + 首部行 + 空行 + 實體主體

Cookie 的作用： 網(wǎng)站為識別用戶身份、跟蹤用戶訪問行為而存儲在用戶端的數(shù)據(jù)。主要用在身份認證，購物車，個性化推薦，隱私問題等方面上

類 web 文檔：

靜態(tài) web 文檔

文檔創(chuàng)建后保存在服務(wù)器中，內(nèi)容不變

動態(tài) web 文檔

文檔的內(nèi)容是在瀏覽器訪問服務(wù)器時，由服務(wù)器端的 CGI 程序動態(tài)創(chuàng)建的

活動 web 文檔

服務(wù)器返回活動文檔程序，瀏覽器運行該程序，活動文檔的內(nèi)容可連續(xù)改變

搜索引擎：

全文檢索搜索引擎：谷歌，必應(yīng)，百度

分類目錄搜索引擎：雅虎，新浪，搜狐，網(wǎng)易

電子郵件系統(tǒng)：電子郵件系統(tǒng)的組成，E-mail 格式，SMTP，MIME，POP3 和 IMAP 的區(qū)別，基于萬維網(wǎng)的電子郵件

電子郵件系統(tǒng)的組成：郵件客戶端 + 郵件服務(wù)器 + 郵件傳輸協(xié)議（Outlook，F(xiàn)oxmail，web 瀏覽器 + Winmail Server U-mail+STMP，POP/IMAP）

E-mail 格式：

SMTP，MIME，POP3 和 IMAP 的區(qū)別：

SMTP 協(xié)議

使用 TCP， 端口 25

傳輸過程的三個階段：建立連接、報文傳輸、關(guān)閉

命令響應(yīng)交互模式：ASCII 文本（命令）、狀態(tài)代碼和語句（響應(yīng)）

MIME 協(xié)議（多媒體擴展）

通過在郵件首部增加額外的行以聲明 MIME 的內(nèi)容類型

郵件讀取協(xié)議 POP3、IMAP

基于萬維網(wǎng)的電子郵件：

動態(tài)主機配置協(xié)議 DHCP：DHCP 的作用（IP 地址，子網(wǎng)掩碼，默認網(wǎng)關(guān) IP 地址，默認 DNS 服務(wù)器 IP 地址），DHCP 的工作過程，IP 租約期，DHCP 服務(wù)器的位置及 DHCP 中繼

DHCP 的作用（IP 地址，子網(wǎng)掩碼，默認網(wǎng)關(guān) IP 地址，默認 DNS 服務(wù)器 IP 地址）：主機從 DHCP 服務(wù)器動態(tài)獲取 IP 地址、子網(wǎng)掩碼、默認網(wǎng)關(guān)地址、DNS 服務(wù)器地址

［《計算機網(wǎng)絡(luò)》謝希仁版 -- 第六章應(yīng)用層。 pdf pdf

0 星 超過 10% 的資源 1.21MB

DHCP 的工作方式：

需要 IP 地址的主機廣播發(fā)送 DHCP DISCOVER 報文，尋找 DHCP 服務(wù)器

DHCP 服務(wù)器從 IP 地址池中選取一個 IP 地址，廣播 DHCP OFFER 報文，提供 IP 地址等信息給主機

IP 租約期：DHCP 服務(wù)器分配給 DHCP 客戶的 IP 地址的臨時使用期。IP 租用期的長短不固定，通常在 DHCP 服務(wù)器端設(shè)定

DHCP 的工作過程：

DHCP 服務(wù)器在 UDP 67 端口監(jiān)聽，等待客戶端的請求

DHCP 從 UDP68 端口發(fā)送 DHCPDISCOVER 報文

DHCP 服務(wù)器發(fā)出 DHCPOFFER 報文，DHCP 客戶端可能收到多個 DHCPOFFER 報文

DHCP 客戶從幾個 DHCPOFFER 報文中選擇其中一個，并向所選擇的 DHCP 服務(wù)器發(fā)送 DHCPREQUEST 報文

被選擇的 DHCP 服務(wù)器發(fā)送 DHCPACK 報文，進入已綁定狀態(tài)，開始使用得到的臨時 IP 地址

租用期到達 50% 時，DHCP 客戶發(fā)送 DHCPREQUEST 報文，要求更新租用期

DHCP 服務(wù)器若同意，則發(fā)回 DHCPACK 報文

DHCP 服務(wù)器若不同意，則發(fā)回 DHCPACK 報文，客戶須重新申請 IP 地址

若 DHCP 服務(wù)器不響應(yīng)，則在租用期到達 87.5% 時，DHCP 客戶必須重新發(fā)送 DHCPREQUEST 報文

DHCP 客戶可隨時發(fā)送 DHCPRELEASE 報文提前釋放 IP 地址

DHCP 服務(wù)器的位置及 DHCP 中繼：

DHCP 服務(wù)器可以不和主機在同一個網(wǎng)絡(luò)，可以通過 DHCP 中繼代理單播穿過其他網(wǎng)絡(luò)傳到 DHCP 服務(wù)器上

P2P 應(yīng)用：文件分發(fā)

發(fā)送 Trunk 原則：Tit-for-Tat

節(jié)點（Alice）向 4 個鄰居發(fā)送 Chunk：

正在向 Alice 發(fā)送 Chunk 且速率最快的 4 個

每 10 秒重新評估 Top4

每 30 秒隨機選擇一個其他節(jié)點，向其發(fā)送 Chunk

新節(jié)點可能成為 ALICE 的 top4

第七章 網(wǎng)絡(luò)安全

網(wǎng)絡(luò)攻擊的常見方式，對稱密碼體制和公鑰密碼體制，數(shù)字簽名與保密通信，秘鑰分配（KDC，CA）

網(wǎng)絡(luò)攻擊的常見方式：

從原站截獲數(shù)據(jù)

篡改從原站截獲的數(shù)據(jù)

用惡意程序攻擊目的站

多主機訪問目的站導(dǎo)致拒絕服務(wù)

對稱密碼體制和公鑰密碼體制：

對稱密鑰密碼體制：E 和 D 公開，K1 和 K2 保密（K1=K2），加密密鑰和解謎密鑰相同

公鑰密碼體制：E 和 D 公開，K1 公開，K2（保密），每人都有一堆密鑰（公鑰與私鑰），且二者不同

特點：

密鑰對產(chǎn)生器產(chǎn)生出接收者 B 的一對密鑰：加密密鑰 PKb 和解謎密鑰 SKb。發(fā)送者 A 所用的加密密鑰 PKb 就是接收者 B 的公鑰，它向公眾公開。而 B 所用的解密密鑰 SKb 就是接收者 B 的私鑰，對其他人保密

發(fā)送者 A 用 B 的公鑰 PKb 通過 E 運算對明文 X 加密，得出密文 Y，發(fā)送給 B。B 用自己的私鑰 SKb 通過 D 運算進行解密，恢復(fù)出明文

雖然公鑰可以用來加密，但卻不能用來解密

數(shù)字簽名與保密通信：

數(shù)字簽名的特點：

接收者能夠核實發(fā)送者對報文的簽名。報文鑒別

接收者確信所收到的數(shù)據(jù)和發(fā)送者發(fā)送的完全一樣沒有被篡改過。報文的完整性

發(fā)送者事后不能抵賴對報文的簽名。不可否認

秘鑰分配（KDC，CA）：

第九章 無線局域網(wǎng)

兩類 WLAN，AdHoc，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，CSMA/CA，802.11 幀（四個地址）

兩類 WLAN：

有固定基礎(chǔ)設(shè)施的 WLAN

主機之間的通信必須通過 AP 的轉(zhuǎn)發(fā)

無固定基礎(chǔ)設(shè)施的 WLAN（移動自組織網(wǎng)絡(luò) Adhoc）

無 AP，臨時網(wǎng)絡(luò)，不和其他網(wǎng)絡(luò)連接；結(jié)點需運行路由選擇協(xié)議，結(jié)點需轉(zhuǎn)發(fā)分組

無線傳感器網(wǎng)絡(luò) WSN：

低功耗、低寬帶、低存儲容量、物聯(lián)網(wǎng)

CSMA/CA：

情景：A 要發(fā)送數(shù)據(jù)給 B，C 也想發(fā)送數(shù)據(jù)給 D

A 監(jiān)聽到信道空閑，等待一個分布幀間隔 DIFS（128μs）后發(fā)送該幀

B 收到數(shù)據(jù)幀后，等待一個短幀間隔 SIFS（28μs）后發(fā)回一個確認幀

C 監(jiān)聽到信道忙，選取一個隨機回退值繼續(xù)偵聽。如果信道空閑遞減該值，如果信道忙保值該值；當(dāng)回退值 = 0 時，發(fā)送幀并等待確認

CSMA/CA 可能發(fā)生碰撞的兩種情況：

A 和 C 監(jiān)聽到信道忙，各選取一個隨機回退值繼續(xù)偵聽

當(dāng)兩個回退值同時為 0 時，A 和 C 同時發(fā)送數(shù)據(jù)

隨機回退值相近

情景 A 要發(fā)送數(shù)據(jù)給 B，C 也想發(fā)送數(shù)據(jù)給 D

* 隱蔽站問題

情景： A 要發(fā)送數(shù)據(jù)給 B，C 也想發(fā)送數(shù)據(jù)給 B

- C 在 A 的傳輸范圍之外，A 和 C 都認為信道空閑，都向 B 發(fā)送數(shù)據(jù)–將發(fā)生碰撞

802.11 幀：

其他

歸納比較：

地址長度（MAC 地址，IPv4 地址，IPv6 地址，端口號）

MAC 地址：6 個字節(jié)。前三個字節(jié)是組織唯一標(biāo)識符（24 位）由 IEEE 注冊管理機構(gòu) RA 分配，后三個字節(jié)是擴展唯一標(biāo)識符（24 字節(jié)）由廠家自行指派

IPv4 地址：32 比特，4 個字節(jié)。用來標(biāo)識主機、路由器的接口

IPv6 地址：128 位，16 字節(jié)?？梢杂妹疤柺M制記法、零壓縮表示法、CIDR 表示法等表示。有組播地址；單播地址；任播地址三種分類

端口號：16bit，運輸層通過端口號來區(qū)別相同計算機所提供的這些不同的服務(wù)

首部長度（幀首部，IPv4 首部，IPv6 首部）

幀首部：以太網(wǎng)幀首部加尾部長度共為 18 字節(jié)

IPv4 首部：首部固定長度為 20 字節(jié)加上選項長度（0~40）

IPv6 首部：基本首部長度為 40 字節(jié)

差錯檢驗（幀校驗 CRC，IPv4，TCP 和 UDP 的校驗檢驗和）

幀校驗 CRC

在發(fā)送端先把數(shù)組按照一定劃分大小劃分為組，假設(shè)每組 K 個比特，要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)記位 M，發(fā)送方要做的就是在數(shù)據(jù) M 后面添加用于差錯檢驗的 n 位冗雜碼，然后構(gòu)成一個幀發(fā)送出去，也就是說此時發(fā)送的數(shù)據(jù)在原理基礎(chǔ)上增加了 n 為冗雜碼

首先在原數(shù)據(jù) M 后面添加 n 個 0 相當(dāng)于左移 n 位，此時數(shù)據(jù)長度變?yōu)樵淼拿拷M K 個比特加 n 即（k+n）位。然后用該序列除以在計算之前規(guī)定的一個長度為（n+1）位的除數(shù) p，根據(jù)二進制的模 2 運算，計算出余數(shù) R。這個余數(shù) R 就會作為冗雜碼拼接在原數(shù)據(jù)后面發(fā)送出去

模 2 算法：一樣為 0，不同為 1

接收方把收到的每一個幀都除以同樣的除數(shù)，然后檢查得到的余數(shù) R。R=0 即這個幀沒問題，接受；R！=0，則判斷這個幀有錯。

IPv4 校驗檢驗和

先設(shè)置 “首部檢驗和” 字段為 0

將首部每 2 個字節(jié)當(dāng)做一個數(shù)

將所有數(shù)相加求和，進位累加 “3029F=02A2”

對求和結(jié)果求反得：FD5D

則發(fā)送方發(fā)送的 IP 分組首部的檢驗和為：FD5D

接受方收到的 IP 數(shù)據(jù)報要進行檢驗

將首部每 2 個字節(jié)當(dāng)做一個數(shù)

將所有數(shù)相加求和，進位累加：3FFFC=FFFF

對求和結(jié)果求反，得：0000

結(jié)論：收到的 IP 分組首部沒有檢測出差錯

UDP 校驗檢驗和

UDP 校驗檢驗和在計算檢驗和時，要在 UDP 用戶數(shù)據(jù)報之前增加偽首部。把首部，偽首部，數(shù)據(jù)部分一起都檢驗。

在發(fā)送方，首先是先把全零放入檢驗和字段，在把偽首部以及 UDP 用戶數(shù)據(jù)報看成是由許多 16 位字串接起來。若 UDP 用戶數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)部分不是偶數(shù)字節(jié)，則要填入一個全零字節(jié)（但不發(fā)送）。按二進制算法將他們相加，再求反碼即為檢驗和

在接收方，把收到的 UDP 用戶數(shù)據(jù)報連同偽首部一起，按照二進制反碼求這些 16 位字的和。當(dāng)無差錯時其結(jié)果應(yīng)為全 1；否則就表明有差錯

UDP 的偽首部由源 IP 地址，目的 IP 地址，0，協(xié)議號 17，UDP 數(shù)據(jù)報長度組成

TCP 校驗檢驗和

與 UDP 校驗檢驗和十分相像，僅在偽首部的協(xié)議號由 17 改為 6，UDP 長度改為 TCP 長度上有區(qū)別

路由技術(shù)（RIP，OSPF，BGP，MPLS）

RIP

內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，分布式基于距離向量的路由選擇協(xié)議。RIP 要求網(wǎng)絡(luò)中的每一個路由器都要維護從它自己到其他每一個目的網(wǎng)絡(luò)的距離記錄，使用跳數(shù)表示目標(biāo)地址的路由距離。這種協(xié)議的路由器只關(guān)心自己周圍的世界，只與自己相鄰的路由器交換信息，范圍限制在 15 跳以內(nèi)

OSPF

開放式最短路徑優(yōu)先，用著名的迪克斯特算法計算最短路徑樹，使用分布式鏈路狀態(tài)協(xié)議。會講一個自治系統(tǒng)劃分為若干個小區(qū)域，利用洪泛法交換狀態(tài)信息

BGP

邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議 BGP，只能力求尋找一條能夠到達目的網(wǎng)絡(luò)且比較好的路由，并非要尋找一條最佳路由。采用了路徑向量路由選擇協(xié)議。在配置 BGP 時，每一個自治系統(tǒng)的管理員要選擇至少一個路由器作為該自治系統(tǒng)的 BGP 發(fā)言人。一般來說，兩個 BGP 發(fā)言人都是通過一個共享網(wǎng)絡(luò)連接到一起的，而 BGP 發(fā)言人往往就是 BGP 邊界路由器，但也可以不是 BGP 邊界路由器。一個 BGP 發(fā)言人與其他 AS 的 BGP 發(fā)言人要交換路由信息，就要先建立 TCP 連接（端口號 179），然后在此連接上交換 BGP 報文以建立 BGP 會話，利用 BGP 會話交換路由信息。

MPLS

多協(xié)議標(biāo)記交換 MPLS，利用面向連接技術(shù)，使每個分組攜帶一個叫做 “標(biāo)記” 的小整數(shù)，當(dāng)分組到達交換機時，交換機讀取分組的標(biāo)記，并用標(biāo)記值來檢索分組交換表，再進行將標(biāo)記由入標(biāo)記兌換成出標(biāo)記后，將報文發(fā)出到下一個 LSR（標(biāo)記交換路由器）。當(dāng)?shù)竭_出口時，MPLS 域的出口結(jié)點就把 MPLS 的標(biāo)記去除，發(fā)給正常的主機和路由器

數(shù)據(jù)交換（電路交換，報文交換，分組交換）

電路交換

由于電路交換在通信之前要在通信雙方之間建立一條被雙方獨占的物理通路（由通信雙方之間的交換設(shè)備和鏈路鑄逐段連接而成），電話交換的經(jīng)典應(yīng)用就是電話通訊網(wǎng)絡(luò)。電話通信有三個階段：建立、通話、拆除

報文交換

報文交換是以報文為數(shù)據(jù)交換的單位，報文攜帶有目標(biāo)地址、源地址等信息，在交換結(jié)點采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的傳輸方式

分組交換

分組交換仍采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)傳輸方式，但將一個長報文先分割為若干個較短的分組，然后把這些分組（攜帶源、目的地址和編號信息）逐個地發(fā)送出去。是現(xiàn)在計算機較常使用的交換方式

TCP 與 UDP

TCP

傳輸控制協(xié)議，是面向連接的協(xié)議，也就是說，在收發(fā)數(shù)據(jù)前，必須和對方建立可靠的連接。一個 TCP 連接必須需要經(jīng)過三次 “對話” 才能建立起來，而結(jié)束需要四次“對話”

UDP

UDP 是一個非連接的協(xié)議，傳輸數(shù)據(jù)之前源端和終端不建立連接，當(dāng)它想傳送時就簡單地去抓取來自應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，并盡可能快地把它扔到網(wǎng)絡(luò)上。在發(fā)送端，UDP 傳送數(shù)據(jù)的速度僅僅是受應(yīng)用程序生成數(shù)據(jù)的速度、計算機的能力和傳輸寬帶的限制；在接收端，UDP 把每個消息端放在隊列中，應(yīng)用程序每次從隊列中讀一個消息端

由于傳輸數(shù)據(jù)不建立連接，因此也就不需要維護連接狀態(tài)，包括收發(fā)狀態(tài)等，因此一臺服務(wù)機可同時向多個客戶機傳輸相同的消息。

IPv4 與 IPv6

IPv6 的優(yōu)點：

更大的地址空間

擴展的地址層次結(jié)構(gòu)

靈活的首部格式

改進的選項

允許協(xié)議的繼續(xù)擴充

支持即插即用

支持資源的預(yù)分配

8 字節(jié)對齊

IPv4 和 IPv6 的區(qū)別：

取消了首部長度字段，因為它的首部長度是固定的

取消了服務(wù)類型字段，因為優(yōu)先級和流標(biāo)號字段實現(xiàn)了服務(wù)類型字段的功能

取消了總長度字段，改用有效載荷長度字段

取消了標(biāo)識】標(biāo)志、和片偏移字段，因為這些功能已包含在分片擴展首部中

把 TTL 字段改稱為跳數(shù)限制字段，但作用是一樣的

取消了協(xié)議字段，改用下一個首部字段

取消了檢驗和字段，這樣加快了路由器處理數(shù)據(jù)報的速度

取消了選項字段，而是擴展首部來實現(xiàn)選項功能

P2P 與 C/S

P2P

p2p 對等連接是指兩臺主機在通信時并不區(qū)分哪一個是服務(wù)請求方哪個是服務(wù)提供方，只要兩臺主機都運行了對等連接軟件。他們就可以進行平等的、對等連接通信

C/S

指客戶端服務(wù)器方式，都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進程，客戶是服務(wù)請求方，服務(wù)器是服務(wù)提供方。

搜索引擎（全文檢索與分類目錄）

全文檢索

全文檢索搜索引擎是一種純技術(shù)型的檢索工具。它的工作原理是通過搜索軟件到互聯(lián)網(wǎng)上的各網(wǎng)站收集信息，找到一個網(wǎng)站后可以從這個網(wǎng)站再連接到另一個網(wǎng)站，像蜘蛛爬行一樣。然后按照一定的規(guī)則建立一個很大的在線索引數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。用戶在查詢時只要輸入關(guān)鍵詞，就從已經(jīng)建立的索引數(shù)據(jù)庫里查詢。

分類目錄檢索

分類目錄搜索引擎并不采集網(wǎng)站的任何信息，而是利用各網(wǎng)站向搜索引擎提交網(wǎng)站信息時填寫的關(guān)鍵詞和網(wǎng)站描述等信息，經(jīng)過人工審核編輯后，如果認為符合網(wǎng)站的登錄條件，則輸入到分類目錄的數(shù)據(jù)庫中，供網(wǎng)上用戶查詢

CSMA/CD 與 CSMA/CA

CSMA/CD

載波監(jiān)聽多點接入 / 碰撞檢測技術(shù)

多點接入，就是說明這是總線型網(wǎng)絡(luò)許多計算機以多點接入的方式連接在一根總線上。協(xié)議的本質(zhì)是載波監(jiān)聽和碰撞檢測

載波監(jiān)聽，就是用電子技術(shù)檢測總線上有沒有其他計算機也在發(fā)送，就是檢測信道，不管在發(fā)送前，還是在發(fā)送中，每個站都必須不停地檢測信道

碰撞檢測，也就是邊發(fā)送邊監(jiān)聽，即適配器邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測信道上的信號電壓的變化情況，以便判斷自己在發(fā)送數(shù)據(jù)時其他站是否也在發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)電壓變化幅度超過限制值，就認為總線上至少有兩個站同時在發(fā)送數(shù)據(jù)。

CSMA/CA

就是帶有沖突避免的 CSMA/CD，屬于升級版，主要應(yīng)用在無線網(wǎng)絡(luò)上

網(wǎng)絡(luò)攻擊方式（蠕蟲，木馬，邏輯炸彈，后門入侵，流氓軟件，竊聽，拒絕服務(wù)攻擊）

蠕蟲、木馬、邏輯炸彈、后門入侵、流氓軟件

都是屬于惡意程序

竊聽

從源站截獲后再發(fā)給目的站

拒絕服務(wù)攻擊

指攻擊者向互聯(lián)網(wǎng)上的某個服務(wù)器不停地發(fā)送大量分組，使該服務(wù)器無法提供正常的服務(wù)，甚至完全癱瘓

主要命令

Ipconfig 命令（/all，/displaydns，/flushdns，/release，/renew）

ipconfig /all

顯示它已配置且所要使用的附加信息，并且顯示內(nèi)置于本地網(wǎng)卡中的物理地址

ipconfig /displaydns

顯示本地 DNS 內(nèi)容

ipconfig /flushdns

清除本地 DNS 緩存內(nèi)容

ipconfig /release

所有接口的租用 IP 地址便重新交付給 DHCP 服務(wù)器

ipconfig /renew

本地計算機便設(shè)法與 DHCP 服務(wù)器取得聯(lián)系，并租用一個 IP 地址

ping 命令（-n，-l，-t 等參數(shù)）

ping -n count

count 參數(shù)指定發(fā)送的 echo 數(shù)據(jù)包數(shù)，默認為 4

ping -l size

定義 echo 數(shù)據(jù)包大小。默認為 32 字節(jié)

ping -t

想目標(biāo)主機連續(xù)不斷發(fā)送數(shù)據(jù)包，直到被用戶已 ctrl+C 中斷

Traceroute 命令

traceroute

查看發(fā)送到目標(biāo)網(wǎng)站的路徑

arp 命令（-a，-d，-s 參數(shù)）

arp -a

顯示 ARP 表中所有項目

arp -d

清除 ARP 高速緩存中所有項目

arp -s

向 ARP 高速緩存中添加靜態(tài)表項

術(shù)語：ISP，IXP，Hub，LAN，MAN，WAN，WLAN，VLAN，P2P，C/S，CSMA/CD，CSMA/CA，LiFi，Wifi，ADSL，HFC，F(xiàn)TTH，URL，VPN，IPSec，NAT，ICMP，IGMP，MSS，BGP， 自治系統(tǒng) AS，HTTPS，MPLS，AP，SSID，AdHoc， 區(qū)塊鏈

ISP

互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供者 ISP，在許多情況下 ISP 就是一個進行商業(yè)活動的公司

IXP

互聯(lián)網(wǎng)交換點 IXP 的主要作用就是允許兩個網(wǎng)絡(luò)直接相連并交換分組，而不需要再通過第三個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)

Hub

多端口轉(zhuǎn)發(fā)器 Hub，在以 Hub 為中心設(shè)備時，即使網(wǎng)絡(luò)中某跳線路產(chǎn)生了故障，并不影響其他線路的工作。所以 HUB 在局域網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用

LAN

局域網(wǎng)，一般用微型計算機或工作站通過高速通信線路相連，但地理上則局限在較小的范圍

MAN

城域網(wǎng)，作用范圍一般是一個城市，可跨越幾個街區(qū)甚至整個城市，其作用距離是 5~50Km

WAN

廣域網(wǎng)，作用范圍通常是幾十到幾千公里，因而有時也稱為遠程網(wǎng)。是互聯(lián)網(wǎng)的核心部分，其任務(wù)是通過長距離運送主機所發(fā)送的數(shù)據(jù)

WLAN

無線局域網(wǎng)，是指應(yīng)用無線通信技術(shù)將計算機互聯(lián)起來，構(gòu)成可以互相通信和實現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡(luò)體系。無線局域網(wǎng)本質(zhì)的特點是不再使用通信電纜將計算機與網(wǎng)絡(luò)連接起來，而是通過無線的方式連接，從而使網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和終端的移動更加靈活

VLAN

虛擬局域網(wǎng)，是一組邏輯上的設(shè)備和用戶，這些設(shè)備和用戶并不受物理位置的限制，可以根據(jù)功能、部門應(yīng)用等因素將它們組織起來，相互之間的通信就好像它們在同一個網(wǎng)段中一樣

P2P

對等連接，是指兩臺主機在通信時并不區(qū)分哪一個是服務(wù)請求方哪一個是服務(wù)提供方。只要兩臺主機都運行了對等連接軟件，他們就可以平等的、對等連接通信

C/S

客戶 - 服務(wù)器方式，客戶和服務(wù)器都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進程，客戶是服務(wù)請求方，服務(wù)器是服務(wù)提供方

CSMA/CD

載波監(jiān)聽多點接入 / 碰撞檢測技術(shù)

多點接入，就是說明這是總線型網(wǎng)絡(luò)許多計算機以多點接入的方式連接在一根總線上。協(xié)議的本質(zhì)是載波監(jiān)聽和碰撞檢測

載波監(jiān)聽，就是用電子技術(shù)檢測總線上有沒有其他計算機也在發(fā)送，就是檢測信道，不管在發(fā)送前，還是在發(fā)送中，每個站都必須不停地檢測信道

碰撞檢測，也就是邊發(fā)送邊監(jiān)聽，即適配器邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測信道上的信號電壓的變化情況，以便判斷自己在發(fā)送數(shù)據(jù)時其他站是否也在發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)電壓變化幅度超過限制值，就認為總線上至少有兩個站同時在發(fā)送數(shù)據(jù)。

CSMA/CA

帶有沖突避免的載波監(jiān)聽多路訪問技術(shù)

是一種數(shù)據(jù)傳輸時避免各站點之間數(shù)據(jù)傳輸沖突的算法，其特點是發(fā)送包的同時不能檢測到信道上有無沖突，只能盡量避免

LiFi

可見光通訊 LiFi，點一盞 LED 燈就能上網(wǎng)

WiFi

使用 802.11 系列協(xié)議的局域網(wǎng)又稱為 WiFi

ADSL

非對稱數(shù)字用戶線技術(shù) ADSL，用數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)有的模擬電話用戶線進行改造，使其能夠承受寬帶數(shù)字業(yè)務(wù)。

ADSL 由三個部分組成：數(shù)字用戶線接入復(fù)用器 DSLAM、用戶線和用戶家中的一些設(shè)施。其中 DSLAM 包括許多 ADSL 調(diào)制解調(diào)器，也稱接入端接單元 ATU。需要成對使用，用戶端的是 ATU-R 和電話分離器連接；電話端局的是 ATU-C

HFC

光纖同軸混合網(wǎng) HFC 網(wǎng)

是在有限電視網(wǎng)的基礎(chǔ)上開發(fā)的一種居民寬帶接入網(wǎng)。機頂盒連接在同軸電纜和用戶的電視機之間，使模擬電視機能夠接受數(shù)字電視信號。還需要增加一個為 HFC 網(wǎng)使用的調(diào)制解調(diào)器，它又稱為電纜調(diào)制解調(diào)器。不需要成對使用，而只需安裝在用戶端。

FTTH

FTTX 技術(shù)即光線到 x 技術(shù)，最常見的是 FTTH 光線到戶技術(shù)，也有 FTTC 到路邊、FTTZ 到小區(qū)、FTTO 到辦公室、FTTB 到大樓、FTTF 到樓層、FTTD 到桌面等。

URL

統(tǒng)一資源定位符 URL，是用來表示從互聯(lián)網(wǎng)上得到的資源位置和訪問這些資源的方法

URL 給資源的位置提供一種抽象的識別方法，并用這種方法給資源定位

《協(xié)議》：//《 主機 》：《 端口 》/《 路徑 》

VPN

虛擬專用網(wǎng) VPN， 在公用網(wǎng)絡(luò)上建立專用網(wǎng)絡(luò)，進行加密通訊。VPN 網(wǎng)關(guān)通過對數(shù)據(jù)包的加密和數(shù)據(jù)包目標(biāo)地址的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)遠程訪問

IPSec

是一個協(xié)議報，通過對 IP 協(xié)議的分組進行加密和認證來保護協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議族

NAT

網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 NAT，需要在專用網(wǎng)連接到互聯(lián)網(wǎng)的路由器上安裝 NAT 軟件。裝有 NAT 軟件的路由器叫做 NAT 路由器，它至少有一個有效的外部全球 IP 地址。

ICMP

網(wǎng)際組控制協(xié)議 ICMP

IGMP

網(wǎng)際組管理協(xié)議 IGMP，使用 IP 數(shù)據(jù)報傳遞其報文，但他也向 IP 提供服務(wù)。

第一步，當(dāng)某臺主機加入新的多播組時，該主機應(yīng)向多播組的多播地址發(fā)送一個 IGMP 報文。

MSS

最大報文段長度 MSS，是每一個 TCP 報文中的數(shù)據(jù)字段的最大長度

BGP

外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 BGP，只能力求尋找一條能夠到達目的網(wǎng)絡(luò)且比較好的路由，并非尋找一條最佳路由，BGP 采用了路徑向量路由選擇協(xié)議。

自治系統(tǒng) AS

是一個有權(quán)自主地決定在本系統(tǒng)中應(yīng)采用何種路由協(xié)議的小型單位。

HTTPS

超文本傳送協(xié)議 HTTP，HTTPS 是以安全為目的的 HTTP 通道，在 HTTP 的基礎(chǔ)上通過傳輸加密和身份認證保證了傳輸過程的安全性。在 HTTP 的基礎(chǔ)上加入了 SSL，HTTPS 的安全基礎(chǔ)是 SSL，因此加密的詳細內(nèi)容就需要 SSL。

MPLS

多協(xié)議標(biāo)記交換 MPLS，多協(xié)議表示在 MPLS 的上層可以采用多種協(xié)議。MPLS 利用面向連接技術(shù)，使每個分組攜帶一個叫做標(biāo)記的小整數(shù)。當(dāng)分組到達交換機時，交換機讀取分組的標(biāo)記，并用標(biāo)記值來檢索分組轉(zhuǎn)換表

AP

接入點，基本服務(wù)集內(nèi)的基站叫做 AP，其作用和網(wǎng)橋類似

SSID

服務(wù)集標(biāo)識符 SSID，即 WLAN 的名稱，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理員安裝 AP 時，必須為該 AP 分配一個不超過 32 字節(jié)的服務(wù)集標(biāo)識符 SSID 合一個信道

AdHoc

AdHoc（點對點模式）：AdHoc 模式就和以前的直連雙絞線概念一樣，是 P2P 的連接，所以就無法與其它網(wǎng)絡(luò)溝通了，可以用來組件家庭無線局域網(wǎng)

區(qū)塊鏈

本質(zhì)上來講，它是共享數(shù)據(jù)庫，存儲于其中的數(shù)據(jù)或信息，具有 “不可偽造”，“全程留痕”，“可以追溯”，“公開透明”，“集體維護” 等特征。