计网体系结构
- 组成:
- 数据通信是最基本的功能
- 分类:
- 基本指标:时延(发送+传播+处理+排队)
- SDU、PCI、PDU关系
- 协议(语法,语义,同步)、接口SAP、服务(请求+指示+响应+证实)
- 服务分类:
- 连接,可靠,回复
- OSI模型,TCP/IP模型,五层(每层单位)比特,帧,数据报,报文段,
vs
- 计算机网络和分布式
物理层
- 奈奎斯特,香农定理
- 编码(→数字信号)
- 曼彻斯特
- 采样,量化,编码
- 调制
- 幅,频,相
- 放大调制器
- 物理层:电路,报文,分组(数据报,虚电路)
- 传输介质:有线,无线
- 物理层设备:
再生
vs
- 基带传输,宽带传输,频带传输
数据链路层
- 功能:为网层提供服务(3)。链路管理。帧定界,帧同步,透明传输。流量控制,差错控制
- 组帧:字符计数,字符填充,零比特填充,违规编码。
- 差错控制(3),检错纠错
- 流量控制和可靠传输:停止-等待,GBN,SR。确认和超时重传AQR
- 介质访问控制MAC:
- 信道划分
- 随机访问:ALOHA,CSMA(3),CSMA/CD(PPP是全双工),CSMA/CA(RTS,CTS)。
- 轮询访问(令牌)
- 802.3,51.2微秒
- 链路层:LLC,MAC(识别NIC上的地址)
- MAC帧:8B+目+源+类型2+数据46~1500+FCS4
- IEEE802.11=WIFI
- 有固定设施AP(SSID)↔ DS↔ AP
- 令牌环网802.5
- 广域网
- PPP协议:字节,LCP,NCP,不适用序号。全双工(没有最短帧),异步(字节填充),同步(比特填充)。F+A+C+协议2+数据+FCS2+F
- HDLC:比特,使用序号。主站,从站(正常响应,异步响应),复合站(异步平衡)。
- 数据链路层设备
- 透明网桥(发送,返回,生成树)
- 源路由网桥(发现帧):不透明
- LAN交换机:直通式(只看地址),存储转发(检错)
网络层
- 功能:异构网络互联,路由与转发,拥塞控制(开环控制:静,闭环控制:动态反馈)
- 路由算法
- 静态路由
- 动态路由:距离-向量RIP(routing information protocol),链路状态OSPF
- 层次路由:IGP(RIP,OSPF),EGP(BGP应用层)
- IPv4
- 组成:头部20+数据
- IPv4分类与NAT(本地ip:端口
vs
全球ip:端口) - 172.16.0.0~172.31.255.255 192.168.0.0~192.168.255.255
- 子网划分,子网掩码,CIDR(路由聚合,构成超网)
- ARP(IP地址↔硬件地址),DHCP应用层,ICMP网络层(差错报告,询问报文。应用层ping,traceroute)
- ipv6(16B)
- 双协议栈,隧道技术(ipv6封装再ipv4内)
- 路由协议,自治系统,rip,ospf,bgp-4
协议 | RIP | OSPF | BGP-4 |
---|---|---|---|
算法 | 距离向量 | 链路状态 | 距离向量 |
UDF | IP | TCP |
- IP组播(UDP),D类地址
- 单播(一次发90个),组播
- IGMP
- 移动ip
- 移动节点,归属代理,外埠代理
- 网络层设备
- 路由器隔离广播域
- 路由表
传输层
-
服务
- 功能:提供端到端的通信,复用和分用,差错检验(网络层只检查首部)
- 端口:FTP,TELNET,SMTP,DNS,HTTP,HTTPS
- 套接字socket=(IP:端口号)
-
UDP
- 首部8
-
TCP
- 首部20B,
- 三次握手,四次挥手
- TCP拥塞控制,满开始+拥塞避免算法,快重传+快恢复
应用层
-
网络应用模型:
- 客户/服务器:客户机之间不可相互通信。
-
DNS:客户/服务器
- 层次域名空间:nTLD,gTLD,arpa
- 域名服务器:根,顶级,权限,本地
- 域名解析过程:递归,递归和迭代
-
FTP:客户/服务器,TCP21,20
- 控制连接,数据连接
-
SMTP,POP3
- 客户A↔邮件server↔邮件server↔客户B
- MIME:把非ASCII改为ASCII
- IMAP
-
WWW:URL,HTTP,HTML
- HTTP利用TCP,HTTP本身是无连接的
- http可以(非)持久连接:TCP建立连接