集团公司网站改版方案,网站的收费标准,如何设置标签 wordpress,金湖建设工程质量监督网站期末复习的方法论#xff1a;一般来说#xff0c;期末复习都是“理论”结合“实践”。 理论#xff0c;在于要对期末考点有基本的把握。可以询问老师或者师兄#xff0c;总之要知道考试的重点在哪里。对照教材#xff0c;勾画考试重点#xff0c;删去不重要的琐碎知识点。… 期末复习的方法论一般来说期末复习都是“理论”结合“实践”。 理论在于要对期末考点有基本的把握。可以询问老师或者师兄总之要知道考试的重点在哪里。对照教材勾画考试重点删去不重要的琐碎知识点。有针对性的复习就期末考试而言不考的可以暂时不去理会。 实践就应付考试而言就是刷题背题。在对考察内容有基本了解以后就可以开始刷题。短期来看刷题比继续学习有更高的时间效率。通过刷题你会更理解某一部分知识点的重点在哪里。通过试题你也可以理解抽象的概念是如何在具体的事物中起作用的。一般网上的刷题网站还是挺多的比如考试宝之类的没有题目可刷可以上去看看。但是首先还是把老师平时给的作业题刷过一遍在做其他的 计算机网络概述 计算机网络分类 1.广域网WAN,城域网MAN局域网LAN 计算机网络的工作方式 边缘部分由所有连接在互联网上的主机组成用来进行通信和资源共享 核心部分由大量的网络和连接网络的路由器组成为边缘部分提供连通性和交换服务 路由器——实现分组交换的关键构件 两种信息交换方式 电路交换 分组交换 计算机网络基本概念 协议 控制两个对等实体进行通信的规则 专业术语 服务数据单元SDU 协议控制信息PCI 接口控制信息ICI 协议数据单元PDU 计算机网络的层次结构请熟记基本结构体系的层数和各层的上下关系 OSI7层 以5层协议为参考应用层表示层会话层 TCP/IP4层 以5层协议为参考网络层网际层数据链路层物理层网络接口层 教材叙述的5层协议体系结构 应用层 任务提供系统与用户的接口 运输层 任务负责两个主机进程间的通信 相关协议:TCP,UDP,ARQ 网络层 任务:①将运输层传下来的报文封装成分组②选择合适的路由使运输层传下来的分组转发到目的主机 相关协议ICMP,ARP,RARP,IP,IGMP 数据链路层 任务将网络层传下来的IP数据报封装成帧 物理层 透明地传输比特流 性能指标的计算重点会考请自行搜索一下题来练习 时延数据从网络的一端到另一端所需的时间 发送时延节点在发送数据时时数据块从节点进入到传输介质所需要的事件 传播时延电磁波在信道上传播一定距离所需要的时间 处理时延 排队时延 往返时间RTT 利用率 时延带宽积收到对方响应之前所能发送的数据量 习题与真题复习我自己做题时记录的几个感觉有意义的零散知识点 需要注意的几个知识点 1.传播时延信道长度/传播速率 2.网络体系提供标准语言界面增加功能间的独立性但是具体的实现由工作人员完成 3.分类方法①广播式网络点对点网络②广域网、局域网、城域网 4.分类资源子网、通信子网 资源子网有计算机系统终端。终端控制器、各种软件资源和信息资源组成 通信子网只有物理层、数据链路层和网络层有通信线路和其他通信设备组成负责完成网络数据传输、转发等通信处理任务 5.传输单位物理层——比特数据链路层——帧网络层——数据报传输层——报文段 6.传输设备物理层——hub集线器数据链路层——以太网交换机网络层——路由器 7.局域网与广播网的差异——使用协议不同覆盖范围不同 8.广播式网络没有网络层 9.网络层提供的服务——无连接、不可靠的服务 10.表示层的功能——数据格式转换 物理层 通信的基本方式 单工通信 半双工通信 全双工通信 信号的类型 基带信号数字信号直接用不同电压表示再传送到数字信道上传输 宽带信号数字信号调后形成模拟信号再传送到模拟信道上传输 调制解调技术 编码 曼彻斯特编码重点 每一位开始都有跳变。位开始有跳变是0没有则是1自含时钟编码 基本原理 奈奎斯特定理 采样定理 在带宽为W的低通信道中码元传输的最高速率是2W 奈奎斯特定理请熟记奈奎斯特定理和香农定理的信息传输速率公式 给出了在假定理想情况下避免码间串扰码元传输速率的上限 C2flog2N,f即采样频率 香农定理 在带宽受限且有高斯白噪声的情况下无差错传输的极限信息传输速率 数据传输方式重点请理解这几种传输方式的区别 电路交换 面向连接传输时延小线路利用率低 报文交换 分组交换 数据报 1.无需连接 2.不独占一条链路资源利用率高 2.不保证可靠性 虚电路 要求在发送数据前在源主机和目的主机之间建立一条虚链接。一旦虚连接建立以后用户发送的数据将通过该路径按顺序传送到目的主机 传输方式 数据传输 串行传输——距离长速度慢 并行传输——距离短速度快 通信方式相关概念 同步传输以数据块帧为传输单位每个数据块开始加一个帧头结束加一个帧尾。传输效率接近100% 异步传输以字节为传输单位每一字节增加一个起始位和终止位传输效率为80% 物理层接口特性 机械特性指明接口的形状尺寸等 电气特性——与电压、电路相关 功能特性——信号线的用途 规程特性——时序关系 物理层设备的功能 放大器——用于模拟信号让信号传得更远 中继器——用于数字信号让信号传得更远 集线器多端口的中继器 收到信号好从除了输入端口外的所有端口广播出去 多路复用 时分多路复用 统计时分复用 同步时分复用 频分多路复用 主要作用结合来自多条线路的传输提高线路的使用率 码分复用CDMA计算方法 用发送端每个站的码片序列依次对混合信号进行规格化内积对应位相乘再相加 •结果为1说明这个站发送比特1 •结果为-1说明这个站发送比特0 •结果为0说明这个站没有发送信息 例题 共有4个站进行码分多址CDMA通信4个站的码片序列为 A:(-1 -1 -1 1 1 -1 1 1) B:(-1 -1 1 -1 1 1 1 -1) C:(-1 1 -1 1 1 1 -1 -1) D:(-1 1 -1 -1 -1 -1 1 -1) 现收到这样的码片序列:( 1 -3 3 -1 1 1 1 1) 则站点 发送数据0 A. A B. B C. C D. D 解答 A-13-3-11-1110 表示收到的码片序列与A全部正交那么A站点没有发送数据。 B1/8(-1331111-1)1表示B站发送的信息是1。 C1/8(-1-3-3-111-1-1) -1表示C站发送的信息为0。 D1/8(-1-3-31-1-11-1)-1表示D站发送的信息为0 例题原文链接https://blog.csdn.net/qq_43262059/article/details/106201119 习题与真题复习我自己做题时记录的几个感觉有意义的零散知识点 1.香农公式的计算 2.数据帧传输的计算 3.波特率比特率/n;n是一个码元包含的信息量。指每秒传送的信号或波形的变化次数 4.数据取值可能数量——一个码元所携带的信息论 5.分组交换需要时间的计算 6.10Base-T表示10Mbit/s使用数字信号使用双绞线 7.报文交换数据传输的时间计算当一个主机通过路由器向另一个主机进行通信时需要计算两次发送时延 分组交换时则需要考虑发送时延发送时在路由器上是否需要排队 奈奎斯特定理和香农定理的结合运用 数据链路层 数据链路层实现的基本功能 链路管理——链路的建立维持和释放 帧同步 差错控制 数据链路层的差错传输CRC重点 关于补零余数位数np-1p为除数位数。n即为需要对数据补0的个数 - 二进制除法遵循异或相同为0 不同为1 - 当被除数位数不够时要给商上0 位数够时商上1 CRC可以使用硬件来完成 在OSI模型中数据链路层具有流量控制差错控制的功能在TCP/IP模型中这些功能交给了传输层 PPP协议——目前使用得最广泛的数据链路层协议 组成 将IP数据包封装到串行链路的方法 链路控制协议LCP——用于建立、配置和测试数据链路连接并在它们不需要是将它们释放 网络控制协议NCP——其中每个协议支持不同的网络层协议用来建立和配置不同的网络层协议 数据链路层提供的服务 无确认、无连接服务——适合实时通信 CSMA/CD原理 基本概念 载波监听每一个站在发送数据之前先检测总线上是否有其他计算机在发送数据如果有就暂时不发送数据 碰撞检测计算机变发送数据边检测信道上的信号电压大小当检测到信道电压的摆动超过某一个门限时就认为总线上至少有两个站同时发送数据 争用期最先发送数据帧的站在发送数据帧后至多经过时间2τ2倍端到端往返时延就可以知道发送数据是否遭受碰撞。我们把2τ成为争用期。 经过争用期这段时间还没有检测到碰撞才能肯定这次发送不会发送碰撞。 阻塞信号如果判断出冲突的存在此时应立即停止发送并向总线上发一串阻塞信号用以通知总线上其他各有关站点。各有关站点接受该阻塞信号后就不再发送数据了。 最短有效帧长10Mbit/s以太网在争用期可以发送512bit即64字节这意味这发送数据数若前64字节没有发生冲突则后续的数据就不会发送冲突。也意味着凡是小于64字节的帧都是由于冲突而异常终止的无效帧。因此规定64字节为最短有效帧长 进一步的理解发送一帧的事件需要大于或等于信号沿着信道来回一趟的时间 退避算法重点发送碰撞的站在停止发送数据要推迟一个随机时间才能再次发送数据。时间2τ*rr是从集合中随机取出的一个数 当网络负载小时后退延时的取值范围也小而当负载大时后退延时的取值范围也随之增大。这种二进制后退算法考虑了网络负载对冲突的影响 关于冲突域与广播域这个要重点记一下 以太网的信道利用率 信道利用率的最大值 以太网帧格式 以太网帧头部的地址、类型域以及帧尾部的校验和域这部分的总共长度是18B MAC地址重点需要理解MAC地址和IP地址的功能和区别 MAC地址的作用 在局域网中硬件地址有被称为物理地址或MAC地址而所谓的地址其实就是每一个站的“名字”或者说标识符。在接受数据的时候我们通过确认目的地址是不是本站的标识符来核对这是否是本站的数据。 与IP地址的共同点和不同点 其他 重要设备 网卡用来实现以太网协议的设备主要负责实现物理层和数据链路层的功能 网桥 交换机 对于普通的10Mbit/s的共享式以太网若有N个用户则每个用户占有的平均带宽只有总带宽的N分之一。但是若使用以太网交换机时虽然每个端口到主机的带宽还是10M,但由于一个用户在通信时是独占而不是和其他网络用户共享传输带宽因此每个用户仍然可以得到10M的带宽 实质是多端口网桥。它通过对信息进行重新生成并经过内部处理后转发至指定端口具备自动寻址能力和交换能力。 以太网交换机在各端口间交换数据采用直通交换方式。通常情况下只检查数据包的包头即前14个字节由于不需要考虑前导码只需要检测目的地址的6B48bit 数据帧的概念/报文格式 最大传输单元 习题与真题 HDLC数据帧——以这种方式传输数据每连续出现5个“1”就在后面插入一个0 在HDLC中帧被分为3类分别为信息帧、监控帧和无编号帧。简记为“无奸细” 2.在使用静态地址的系统上如果有了重复的硬件地址那么两个设备都不能通信。在局域网上每个设备必须具有一个唯一的硬件地址 3.当站点发送一个目的地址均不在网桥地址转发表的帧时网桥会进行扩散传播。 4.CSMA/CD适用于有线网络而CSMA/CA则广泛用于无线局域网 网络层 IP协议 IP地址及其表示方法重点 构成网络号主机号 点分十进制记法将原来的32位二进制代码每8位1组然后每组的8位二进制转换成十进制数字。这样可以提高可读性。 常用的三种类别的IP地址小重点 IP使用D类地址支撑组播。地址范围是224.0.0.0~239.255.255.255每一个D类地址表示一组主机但并非所有D类地址都可以作为组播地址 路由器转发分组依据的是报文的IP地址 ARP协议地址解析协议 从网络层使用的IP地址解析出在数据链路层使用的硬件地址 每一个主机都设有一个ARP高速缓存里面有所在局域网上所有主机和路由器IP的地址到硬件地址的映射表。 当主机A想要给本局域网的某个主机B发生IP数据时就现在ARP高速缓存里面查看有无主机B的IP地址 如果有就查找其对应的硬件地址再讲此硬件地址写入MAC帧然后通过局域网将该帧MAC帧发往此硬件地址。 如果没有ARP进程在本局域网广播发送一个ARP请求分组。收到ARP响应分组后将得到的IP地址到硬件地址的映射写入ARP高速缓存中。 如果所要找的主机和源主机不在同一个局域网中那么就要通过ARP找到一个位于本局域网上的某个路由器的硬件地址然后吧分组发送给这个路由器让这个路由器把分组转发给下一个网络剩下的工作就由下一个网络来做。 IPv4 IP数据报的格式 从整体来看首部前面是固定长度共20字节是所有IP数据报必须具备的后面的是可选字段实际很少用到 长度字段总长度的计数单位是1B首部长度的计数单位是4B位偏移的计数单位是8B 分组转发算法重点理解直接交付和间接交付 路由选择分为直接交付和间接交付。当两台主机在同一物理网段内时就使用直接交付反之则使用间接交付。直接交付时是在同一物理网段内不涉及路由器 储存转发机制——路由器在能够开始向输出链路传输分组的第一位之间必须接受到整个分组 地址划分重点 子网划分 后来在IP地址中把主机号host-id部分在划分出一部分作为“子网号字段”这样的做法就叫划分子网。 子网掩码 由于从IP数据报无法直接判断源主机和目的主机所连接的网络是否进行了子网划分就引入“子网掩码”的概念找出IP地址中子网掩码部分。 子网掩码的运算将IP地址和子网掩码逐位坐与运算就可以得到子网的网络地址。 CIDR无分类域间路由选择重点理解IP地址的几种写法。使用各种长度的“网络前缀”来代替地址中的网络号和子网号。 名词路由聚合构成超网——因为一个CIDR地址块可以表示很多的地址这种地址的聚合就被称为路由聚合。 路由聚合的好处1.减少了路由器之间的路由选择信息的交换提升了互联网的性能2.由于一个地址块可以表示多个网络减小了项目表中的数目。 例子 名词最长前缀匹配 当路由器收到一个IP数据包时它会将数据包的目的IP地址与自己本地路由表中的所有路由表进行逐位Bit-By-Bit对比直到找到匹配度最长的条目这就是最长前缀匹配机制。 IPv6 IPv6的基本首部 IPv6数据报的一般形式——由两部分构成基本首部和有效载荷。其中有效载荷包括零个或多个拓展首部在加上后面的数据部分。基本首部40字节 拓展首部 IPv6把原来IPv4中选项的功能放在拓展首部并将拓展首部交给路径两段的源站和目的站的主机来处理而不需要路由器来处理。 地址记法 冒号十六进制记法 IPv6共128位跟原来一样为了便于阅读分为8组每一组都用十六进制来表示各组之间用冒号分隔。例如 也可以把数字前面的0省略。例如把0000中的前三个0省略写成1个0 还有一个概念叫做“零压缩”。就是一连串的连续的0可以为一对冒号所取代。 有两点需要注意的是 1.在一个地址中只能使用一次零压缩。如果前面的一连串0使用零压缩了那后面另一串0就不能再使用 2.不管这一连串0占用了多少个分组压缩后看起来都是一对冒号。 与点份十进制记法后缀的结合 还有一种写法就是把数字前面的“0”省略比如02AB0035会写成2AB:35。 网络地址转换NAT技术 ICMP协议网际控制报文协议 ICMP报文的格式 通过图我们可以看到虽然ICMP是网络层协议但它不想IP协议和ARP协议一样直接传递给数据链路层而是先封装成IP数据报然后再传递给数据链路层、 ICMP报文的分类 差错报文 询问报文 应用 当网路出现拥塞时ICMP采用“源抑制”的方法即当路由器或者主机因拥塞而丢掉数据报时它就向数据报的源主机发送源抑制报文抑制源主机发送数据报的速率 路由选择协议 另一种分类静态路由动态路由 静态路由又称非自适应的算法它不会根据流量和结构来调整它们的路由决策。但是用户可以随时配置路由表 动态路由又称为自适应的算法需要实时获得网络的状态并且根据网络的状态适时地改变路由决策 动态路由和静态路由选择的主要区别在于——动态路由选择需要使用路由选择协议去发现和维护路由信息而静态路由只需要手动配置路由信息 概念分层路由——在采用分层路由之后路由器被划分为区域每个路由器知道如何将分组路由到自己所在的区域内的目标地址但对于其他区域内容结构毫不知情。当不同的网络被相互连接起来的时候可以将每个网络当作一个独立的区域这样做的好处是一个网络中的路由器不必知道其他网络的拓扑结构 内部网关协议重点理解几种路由选择协议的特点 内部网关路由选择协议RIP协议 总的来说RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议。通过广播UDP报文交交换路由信息。RIP会根据自己的路由表选择一条具有最少路由器的路由。哪怕还存在另一条高速但路由器较多的路由。默认情况下RIP使用一种非常简单的度量制度距离就是通往目的站点所需经过的链路数取值为0~16,16表示路径无限长 路由信息协议RIP的工作原理 路由表的建立路由器在刚刚开始工作时只知道到直接连接的网络的距离此距离定义为1。它的路由表是空的。 以后每一个路由器也只和数目非常有限的相邻路由器交换并更新路由信息。 经过若干次更新后所有的路由器最终都会知道到达本自治系统中任何一个网络的最短距离和下一跳路由器的地址。 距离向量算法 RIP协议存在的问题当网络出现故障时要经过比较长的时间 (例如数分钟) 才能将此信息传送到所有的路由器。 优缺点取值0~16 内部网关路由协议OSPF协议 基于链路状态协议直接用IP包装封装它的数据 基本要点 1.概念链路状态就是说明本路由器与哪些路由器相邻以及该链路的“度量”的信息。 OSPF协议在链路状态变化是路由器会用洪泛法相所有路由器发送信息告知与本路由器相邻的所有路由器的链路状态。 由于各路由器频繁的交换链路状态信息因此所有的路由器最终都能建立一个链路状态数据库。这个数据库实际上就是全网的拓扑结构图。 为了是OSPF能够用于规模很大的网络而不会因为频繁交换信息影响网络性能OSPF将一个自治系统划分为若干更小的范围叫做区域。区域内部的路由器只知道本区域的完整网络拓扑而不知道其他区域的网络拓扑情况。在这其中又划分出主干区域用于连接其他区域。 运行OSPF协议的路由器没10s就像它的各个接口发送hello分组接受到Hello分组的路由器就知道了邻居的存在。如果连续4次没有收到某个相邻路由器发来的Hello分组就认为该相邻路由器不可达应立即修改链路状态数据库并重新计算路由 外部网关协议 外部网关路由协议BGP协议 路径向量选择协议 从整体来看BGP是不同自治系统的路由器之间交换路由信息的协议。所交换的信息就是要到达某个网络所要经过的一些列AS。当相互交换信息后根据所采用的策略从收到的路由信息中找出到达AS的较好路由。 具体的一些细节 1.由于互联网的规模太大自治系统之间的路由选择是十分困难的。而对于要找到自治系统之间的路由选择要找到最佳路由更是不现实的所以上面才说我们是在AS之间交换“可达性”信息找到一条能够到达目的网络且比较好的路由 2.每一个自治系统会显着一个路由器作为该自治系统的“BGP发言人”由这个BGP发言人与其他自治系统中的BGP发言人交换路由信息。 3.交换路由信息的过程 先建立 TCP 连接然后在此连接上交换 BGP 报文以建立 BGP 会话(session)利用 BGP 会话交换路由信息。 使用TCP连接交换路由信息的两个BGP发言人彼此成为对方的邻站或对等站。 4.BGP协议的特点 ①BGP支持CIDR因此BGP的路由表也就包括目的网络前缀、下一跳路由器以及到达该目的网络所要经过的各个自治系统序列。 ②BGP刚刚运行时BGP的邻站是交换整个的BGP路由表。但以后只需要在发生变化时更新有变化的部分。这样做对节省网络带宽和减少路由器的处理开销都有好处。 BGP用来在BGP路由器间交换网络可达性信息。它通告前往目的地的一条完整路径信息如10。11.21.1/24可以通过AS2,AS4,AS5到达 BGP的实现中使用TCP来传输信息所以BGP封装在TCP报文中 路由器的构成(重点 路由器的任务和作用 作用1.连通不同的网络2.选择信息传送的线路 任务将输入端口收到的分组按照分组要去的目的地把该分组从路由器的某个合适的输出端口转发给下一跳路由器。 路由器的结构 路由选择部分 路由选择部分也叫控制部分。它的核心构建是路由交换机。 路由交换机的任务就是根据所选定的路由选择协议构造出路由表同时经常或定期地和相邻路由器交换路由信息而不断更新和维护路由表。 构成 路由选择协议 路由表 路由选择处理器 分组转发部分 输入端口 输出端口的处理流程输入端口装有物理层、数据链路层和网络层的处理模块。在数据链路层剥去首部和尾部后将分钟送到网络层的队列中排队等待处理。 网络层的输入端口处理模块有一个缓冲区。当输入链路的发送速率超过交换结构接收分组的速度时来不及发送的分组交暂存在这个缓冲区。 交换结构 转发与路由的辨析“转发”就是路由器根据转发表将用户的IP数据报从合适的端口转发出去。“路由选择”就是根据从各路由器得到的关于网络拓扑的变化情况动态地改变所选择的路由。 三种交换方法 输出端口 输出端口的处理流程输出端口从交换结构接受分组数据链路层模块会给分组加上链路层的首部和尾部然后交给物理层后发送到外部链路。 与输入端口类似输出端口也有一个缓冲区。当交换结构传送的分组的速度超过输出链路的发送速率是来不及发送的分组交暂存在这个缓冲区。 若干路由器的处理速率比不上分组进入队列的速率那么队列的存储空间最终必然减小到0.后面再进入的分组由于没有存储空间就会被丢弃。路由器的输出或输出队列产生溢出是造成分组丢失的主要原因。 虚拟专用网络VPN 功能 利用公用的互联网作为本机构各专用网之间的通信载体这样的专用网又被称为“虚拟专用网VPN” 工作方式 部门A使用本地地址在发送IP数据报时也是在首部填写本地地址。但是在经过路由器时被加密并在外面使用了全球地址。这样就可以使用互联网进行正常通信。 漫游 当一个分组到达用户的本地局域网中的时候它被转发给某一台与局域网相连的路由器。给路由器寻找目标IP主机这时候本地代理响应该请求并且接受该分组。然后将这些分组封装到一些新IP分组中并将新分组发送给外部代理。外部代理将原分组分解出来后移交给移动后的主机 网络地址转换NAT 这是一种在专用网上使用专用地址与互联网进行通信但并不加密的技术 基本原理 在安装NAT软件以后路由器就可以具备网络地址转换功能。而这样的路由器也被成为NAT路由器。 当使用本地地址的主机与外界进行通信时NAT路由器上会将其本地地址转换为全球IP地址这样就成功实现本地地址与互联网进行通信 网络地址转换过程 NAT 路由器将数据报的源地址 IP a 转换成全球地址 IP g 并把转换结果记录到NAT地址转换表中目的地址 IP b保持不变然后发送到互联网。 NAT 路由器收到主机 B 发回的数据报时知道数据报中的源地址是 IP b 而目的地址是 IP g 。 根据 NAT 转换表NAT 路由器将目的地址 IP g 转换为 IP a 转发给最终的内部主机 A。 为了更有效的利用NAT路由器上的全球IP地址现在常用的NAT转换表还把运输层的端口号也利用上。这样就可以使多个拥有本地地址的主机共用一个NAT路由器上的全球IP地址。 NAT协议保留的3段IP地址供内部使用不允许出现在互联网上。也称私有地址 习题与知识点 名词拥塞——在某段时间内如果对网络中某一资源的需求超过了该资源提供的可用部分网络的性能将明显变差整个网络的吞吐量回随着网络负载的增加而不断下降 2.路由器进行互连的多个局域网中要求每个局域网物理层、数据链路层、网络层协议可以不同但网络层以上的高层协议必须相同 3.回路地址 4.IP首部字段中与分片和重组有关的字段标识——让目的主机确定一个新到达的分段属于哪一个数据包标志中的DF和MF则分别表示“能够分片”“后面是否还有分片”片偏移则是标志分片在IP数据报中的位置重新组合分组的时候用到。 数据包被分片后每个分片都将独立地1传输到目的地最后在目的主机被重组 5.划分子网时子网掩码——计算子网段需要多少位主机段需要多少位相减即可得到网络段的位数进而得到子网掩码 6. 7.对于IP地址中主机位位全“1”的地址代表网内广播为广播地址 8.当路由器无法转发或传送IP数据包时向初始源点发回一个目的站不可达报文 9.ipv6去掉了校验和域不会计算头部的校验和IPv6允许在源节点分片不允许由报文传递路径上的路由设备进行分片 传输层 UDP协议 UDP协议的基本特点 1.UDP无连接的发送数据之前不需要建立连接 2.UDP是面向报文的UDP对应用层交下来的报文既不合并也不拆分 3.UDP没有拥塞控制 4.提供复用/分用服务 UDP的首部格式 应用 UDP的特点是开销小时间性能好并且容易实现。在客户/服务器模型中它们之间的请求都很短使用UDP编码不仅简单而且只需要很少的消息远程调用使用UDP的理由和客户/服务器模型一样对于实时多媒体应用来说需要保证数据及时传送比例不大的错误是可以容忍的所以使用UDP也合适 远程登录需要依靠一个客户端到服务器的可靠连接使用UDP不合适 端口号 熟知端口0~1024 客户端端口49152~65535 套接字对网络中不同主机上的应用进程之间进行双向通信的端点的一种抽象由IP地址和端口号组成 面向连接与面向无连接的对比 面向连接 优点可靠信息流只要接受就都是正确的信息回复确认每收到一个信息就发送一个回复告诉对方已收到该信息如果收到错误信息告诉对方重新发送信息 缺点占用通信信道 面向无连接 优缺点与之相反 TCP协议重点 主要特点 1.面向连接的 2.提供可靠交付的服务 3.提供全双工通信 4.面向字节流 TCP的首部格式首部字段20个字节 关于数据偏移字段TCP报文的长度必须是4B的整数倍数据偏移字段以4B为基本单位 可靠传输的工作原理 停止-等待协议 1.停止-等待的基本示意图 信道利用率低 计算公式 当往返时间RTT远大于分组发送时间TD时信道的利用率就会非常低。若出现重传这对传送有用的数据信息来说信道的利用率还要降低。 连续ARQ协议 工作原理发送方一次可以发出多个分组。每次可以发送分组的数量有滑动窗口协议来进行控制。接收方采用累积确认的方式来发送确认信息。发送方每收到一个确认就把发送窗口向前滑动。如果出现差错就采用回退N的方式进行重传 滑动窗口协议 TCP连接的每一端都设有窗口——一个发送窗口和一个接受窗口。位于发送窗口内的分组都可连续发送出去而不需要等待对方的确认。 发送发没收到一个确认就把发送窗口向前滑动一个分组的位置。 发送窗口W的取值1W2^(n-1);n为分配的给分组编号的比特数。 累积确认 接收方不必对收到的分组逐个发送确认信息而是对按序到达的最后一个分组发送确认这样就表示到这个分组为止所有分组都已正确收到了。这就是累积确认 确认丢失的情况下就会触发超时重传然后再得到一个确认。 回退N 如果发送发发送了前五个分组而中间的第三个分组丢失了。这是接收方只能对前两个分组发出确认。发送发无法知道后面三个分组的下落只好把后面的三个分组都在重传一个。这就叫“回退N”Go-banck-N标识需要再退回来重传已发送过的N个分组。 TCP可靠传输的实现重点 以字节为单位的滑动窗口 工作过程 通过下面几张图我们可以明白滑动窗口的工作过程 通过P1,P2,P3三个指针我们可以确定窗口的位置。 缓存 发送缓存用来暂时存放 发送应用程序传送给发送方 TCP 准备发送的数据TCP 已发送出但尚未收到确认的数据。 注意已经发送但还没被确认的字节仍然存放在缓存中一旦被确认同时活动窗口离开该序号字节就被缓存清除 接收缓存用来暂时存放 按序到达的、但尚未被接收应用程序读取的数据不按序到达的数据。 超时重传时间的选择 问题的由来由于IP数据报所选择的路由变化很大所以运输层的往返时间RTT的方差也很大。这就导致超时重传时间确定的困难——太短容易引起不必要的重传太长网络空闲时间增大降低了传输效率。 自适应算法 需要考虑的问题TCP 报文段 1 没有收到确认。重传即报文段 2后收到了确认报文段 ACK。如何判定此确认报文段是对原来的报文段 1 的确认还是对重传的报文段 2 的确认 选择确认SACK 问题的提出若收到的报文段无差错只是为按时到达例如1,2,4都收到了但是没有收到3。能否设法只传送缺少的数据而不选择重传已经正确到达接受方的数据——解决方案使用SACK选择确认 流量控制理解基本概念 流量控制让发送方的发送速率不要太快既要让接收方来得及接收也不要让网络发生拥塞 利用滑动窗口实现流量控制 流量控制让发送发的发送速率不要太快既要让接收方来得及接收也不要让网络发生拥塞 流量控制通过接收方给rwnd报文段来限制发送发的发送窗口 TCP的拥塞控制理解四种算法 基本概念 拥塞在某段时间若对网络中某资源的需求超过该资源所能提供的可用部分网络的性能就要变坏这种现象称为拥塞 拥塞控制与流量控制的区别 开环控制与闭环控制 TCP拥塞控制方法 基本原理 原则只要网络没有出现拥塞拥塞窗口1就可以再增大一些以便把更多分组发送出去但只要网络出现拥塞或可能出现拥塞就必须把拥塞窗口减小一些以减少注入网络中的分组数以便环节网络出现的拥塞 判断准则 1.重传定时器超时 2.收到三个重复的ACK预示网络可能出现拥塞 拥塞控制算法 慢开始 使用慢开始算法后每经过一个传输轮次拥塞窗口cwnd就加倍“慢”只是指初始的窗口比较小 慢开始门限 ssthresh 的用法如下 当 cwnd ssthresh 时使用慢开始算法。 当 cwnd ssthresh 时停止使用慢开始算法而改用拥塞避免算法。 当 cwnd ssthresh 时既可使用慢开始算法也可使用拥塞避免算法 拥塞避免算法 每经过一个传输轮次拥塞窗口就1。目的是让拥塞窗口缓慢的增大避免出现拥塞 无论慢开始还是拥塞避免阶段只要发送发判断网络出现拥塞重传定时器超时就把慢开始门限减小为当前窗口的一半然后缩小窗口为1最后执行慢开始算法。 快重传 发送方只要一连收到三个重复确认就知道接收方确实没有收到报文段因而应当立即进行重传即“快重传”这样就不会出现超时发送方也不就会误认为出现了网络拥塞。 快恢复算法 当发送端收到连续三个重复的确认时由于发送方现在认为网络很可能没有发生拥塞因此现在不执行慢开始算法而是执行快恢复算法 FR (Fast Recovery) 算法 慢开始门限 ssthresh 当前拥塞窗口 cwnd / 2 新拥塞窗口 cwnd 慢开始门限 ssthresh 开始执行拥塞避免算法使拥塞窗口缓慢地线性增大。 TCP三次握手 连接建立 TCP建立连接的过程叫做握手由于握手需要再客户和服务器之间交换三个TCP报文段所以称为三报文握手。下面演示连接建立过程 TCP连接4次挥手 连接释放 TCP连接释放的过程是四报文握手 在确认报文段中ACK 1确认号 ack w 1自己的序号 seq u 1 FIN标识位用来释放一个链接它表示本方已经没有数据要传输了。然而在关闭一个连接之后对方还可以继续发送数据所以还有可能接受到数据 习题与知识点补充 拥塞控制的修正TCP报文中当发生超时时间时阈值被设置成当前拥塞窗口的一半而拥塞窗口被设为一个最大报文段 2.TCP将收到的报文组成字节流交给上层 3.关于报文和序号。假设A.B建立连接发送报文中序号就是报文的序号ack表示的是前面序号都已经收到期望收到的下一个字段序号。假设A向B发送TCP报文段则B回复的报文段中seqackackseqkk是TCP段的有效载荷 4.关于慢启动假设阈值是6某一个拥塞窗口是4则下一次窗口不会变成5或8而是变成6之后按照拥塞避免一个一个的增加 5.以太网帧的最大负载是1500BIP首部长度是20B其中每片的数据字段长度为1480B 应用层 基本概念 客户/服务器模式 用户提出服务请求网络将用户请求传送到服务器服务器执行用户请求完成索要求的操作并将结果送回用户。客户机的作用是根据用户的任务需求想后端服务器发出服务请求并将服务器返回结果呈现给前端机。客户机面向用户服务器面向任务。客户机和服务器之间通过网络来实现协同计算任务P2P模式 网络节点之间采取对等的方式直接交换信息的工作模式 DNS协议 DSN协议域名解析协议主要作用是通过请求及回答获取主机和网络相关信息。比如将域名转换成IP地址 层次域名结构 下面是一个域名的典型结构通过这样层次树状的结构使任何一个链接在互联网上的主机或路由器都有一个唯一的层次结构的名字即域名。 顶级域名TLD 下面是顶级域名的一些例子 域名服务器 域名服务器一个服务器所负责管辖的范围叫做区。每一个区设置相应的权限域名服务器用来保存该区中所有主机的域名到IP地址的映射。 高速缓存每一个域名服务器都维护一个高速缓存存放最近用过的名字以及从何处获得名字映射的记录。在查询域名的过程中会首先从本地域名服务器的高速缓存中查找如果能找到那就不必再去找后面的域名服务器。这样大大的减轻根域名服务的负荷使互联网上的DNS查询请求和回答的报文的数量大为减少。 根域名服务器 最高层次的域名服务器。他知道所有的顶级域名服务器的域名和IP地址。 不管哪一个本地域名服务器若要对互联网上任何一个域名进行解析只要自己无法解析就会受限求助于根域名服务器 顶级域名服务器 负责在该顶级域名服务器注册的所有二级域名。当收到DNS查询请求时就给出相应的回答可能是最后的结果也可能是下一步应当找的域名服务器的IP地址。 权限域名服务器 负责一个区的域名服务器 本地域名服务器 当一个主机发出DNS查询请求时这个报文就先发送给本地域名服务器。 域名的解析过程 如果主机要查询一个域名的IP地址它会首先询问本地域名服务器。如果本地域名服务器不知道被查询域名的IP地址那么本地域名服务器就以DNS客户的身份向根域名服务器发出查询请求报文。若根域名服务器也没有该主机的信息有以下两种做法 递归查询根域名服务器想该主机的授权域名服务器法颂DNS查询报文查询结果在逐级返回原主机 迭代查询根域名服务器吧授权域名服务器的IP地址返回给本地域名服务器由本地域名服务器再去查询。 迭代查询最坏情况下需要依次迭代地向本地域名服务器根域名服务器.com顶级域名服务器xyz.com权限域名服务器abc.xyz.com发出DNS查询请求 FTP文件传输协议 FTP的基本工作原理 文件传送协议FTP能够屏蔽个各计算机系统的细节适合在异构网络中任意计算机之间传送文件。而且提供交互式的访问允许客户指明文件的类型和格式允许文件具有存取权限因而最后成为互联网上使用得最广泛的文件传送协议。 工作原理1FTP使用客户服务器方式。假设两台计算机相互通信那就是发送文件的为客户接收文件的为服务器。FTP服务进程由两部分组成一个主进程——负责接收新的请求另外由若干从属进程——负责处理单个请求。 工作流程 一个完整的FTP工作过程需要经历连接建立数据传输、释放连接3个阶段。其中连接建立又分为控制连接建立和数据连接建立两个阶段。FTP客户端与FTP服务器建立连接的第一个阶段是控制连接的建立主要用于传输FTP的各种命令。 FTP有两种工作模式按照它是主动发起TCP连接还是被动等待TCP连接分为主动模式和被动模式 主动模式首先客户会发起一条TCP连接与FTP服务器建立间接这条连接的作用是传送控制命令以后FTP服务器会在端口号20与FTP客户的另一个端口号建立连接这一条连接的作用就是用来传送数据的。 被动模式与主动模式十分相似只不过区别在与建立传输控制命令的TCP连接后FTP服务器被动的等待FTP客户建立传送数据的TCP连接 万维网WWW 万维网概述 1.基本概念 万维网总的来说它是一个大规模的、联机十的信息储藏所。就是所它存储了许多的网页。 超文本一种电子文档的形式其中包含了文本、图像、音频、视频等多种媒体类型和连接。超文本允许用户通过点击链接跳转到其他部分的文档或触发特定的操作。 HTML超文本标记语言一种最常见的超文本格式用于创建网页。在HTML中万维网页面的设计者可以很方便地用一个超链从本页面的某处链接到互联网上的任何一个万维网页面并且能够在自己的计算机屏幕上将这些页面显示出来。 搜索引擎在万维网上查找信息的搜索引擎 统一资源定位符URL URL统一资源定位符用来标志万维网上各种文档的标识符。使得每一个文档在互联网范围内具有唯一的标识符。我们平常说的网络地址就是URL URL与域名概念的辨析先不看下面的内容你可以说出它们俩有什么区别吗 URL统一资源定位符 URL是用于定位和标识互联网上资源的字符串。 它包含了资源的位置以及访问该资源所需的方式。URL通常由协议如HTTP、HTTPS、FTP、域名或IP地址、端口号可选、路径和查询字符串等组成。 例如https://www.example.com/page.html 是一个URL其中包含了HTTPS协议、域名 或主机名称www.example.com、路径 /page.html 等信息。 域名 域名是互联网上用于标识特定网站或网络资源的字符串。它通常是由一串字符组成可以是字母、数字和连字符 - 的组合。 域名用于代表特定的网络位置例如网站、服务器或者其他网络服务。 例如www.example.com 是一个域名用于标识名为“example”的顶级域名下的一个网站。 URL的格式 一个例子 超文本传送协议HTTP 在浏览器和服务器之间的请求和响应的交互必须按照规定的格式和遵循一定的规则。这些格式和规则就是超文本传送协议HTTP 工作过程 每一个万维网网点都有一个服务器进程它不断地监听TCP端口80以便发现是否有浏览器向它发出连接建立请求。 一旦见听到连接建立请求并建立TCP连接之后浏览器就向万维网服务器发出浏览某个页面的请求服务器接着就返回所请求的页面作为响应。 最后TCP连接就被释放了 持续连接 HTTP/1.1 协议使用持续连接 (persistent connection)。万维网服务器在发送响应后仍然在一段时间内保持这条连接使同一个客户浏览器和该服务器可以继续在这条连接上传送后续的 HTTP 请求报文和响应报文。 两种工作方式 非流水线方式客户在收到前一个响应后才能发出下一个请求。这比非持续连接的两倍 RTT 的开销节省了建立 TCP 连接所需的一个 RTT 时间。但服务器在发送完一个对象后其 TCP 连接就处于空闲状态浪费了服务器资源。 流水线方式客户在收到 HTTP 的响应报文之前就能够接着发送新的请求报文。一个接一个的请求报文到达服务器后服务器就可连续发回响应报文。使用流水线方式时客户访问所有的对象只需花费一个 RTT时间使 TCP 连接中的空闲时间减少提高了下载文档效率。 高速缓存 万维网高速缓存把最近的一些请求和响应暂存在本地磁盘中。当与暂时存放的请求相同的新请求到达时万维网高速缓存就把暂存的响应发送出去而不需要按URL的地址再去互联网访问该资源 万维网的文档 基本概念 HTML定义了许多用于排版的命令标签HTNL把各种标签嵌入到万维网的页面中就构成了所谓的HTML文档。 仅当 HTML 文档是以 .html 或 .htm 为后缀时浏览器才对此文档的各种标签进行解释。 如 HTML 文档改换以 .txt 为其后缀则 HTML 解释程序就不对标签进行解释而浏览器只能看见原来的文本文件。 当浏览器从服务器读取 HTML 文档后就按照 HTML 文档中的各种标签根据浏览器所使用的显示器的尺寸和分辨率大小重新进行排版并恢复出所读取的页面。 两种不同的连接 远程连接超链的终点是其他网点上的页面 本地连接超链指向本计算机中的某个文件 万维网文档的两种类型 静态文档该文档创作完毕后就存放在万维网服务器中在被用户浏览的过程中内容不会改变。 动态文档文档的内容是在浏览器访问万维网服务器时才由应用程序动态创建。 动态文档和静态文档之间的主要差别体现在服务器一端。这主要是文档内容的生成方法不同。而从浏览器的角度看这两种文档并没有区别。 活动文档每当浏览器请求一个活动文档时服务器就返回一段程序副本在浏览器端运行。 活动文档程序可与用户直接交互并可连续地改变屏幕的显示。由于活动文档技术不需要服务器的连续更新传送对网络带宽的要求也不会太高。 习题与知识点 1.辨析——域名与IP地址不是一一对应的关系尽管DNS能够完成域名到IP地址的映射但如果一个主机通过两个网卡连接在网络上则具有两个IP地址但这两个IP地址可能映射到同一个域名上。如果一个主机具有两个域名管理结构分配的域名则这两个域名就可能拥有相同的IP地址2.FTP协议使用控制连接和数据连接控制连接存在整个FTP会话过程中数据连接在每次文件传输时才建立传输结束就关闭。默认情况下FTP协议使用TCP20端口进行数据连接TCP21端口进行控制连接。但是否使用TCP20端口建立数据连接与传输模式有关主动方式使用TCP20端口被动方式由服务器和客户端自行协商决定。3.FTP的数据端口号是控制端口号-14.如果用户直接使用域名访问WWW服务器那么第一步是完成域名解析只要获得服务器的IP地址后WWW浏览器才能与WWW服务器建立连接开始后续的交互。主域名服务器运行域名服务器软件有域名数据库一个域名有且只有一个主域名服务器6.每一台主机都必须在授权域名服务器处注册登记授权域名服务器一定能够将其管辖的主机名转换为该主机的IP地址
