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计算机网络

时间:2022-10-26 02:30:00 chl电缆连接器

第一章 概述

1.1 计算机网络在信息时代的作用

image-20211215160222601

1.2因特网概述

边缘:主机(端系统)

  • 运行网络应用程序
  • 实现通信和资源共享

主机之间的通信方式

  • C/S:Client/Server
  • P2P:Peer-Peer

1.3 三种交换方式

电路交换

所有电话机两两相连

分组交换

为了确定目的地址、源地址目的地址、源地址等信息

报文交换

不限制报纸的大小,对路由器缓存空间的要求很大

对比电路交换、报纸交换和分组交换

1.4 计算机网络的定义和分类

覆盖范围

  • WAN:互联网的核心部分
  • MAN:5-50公里
  • LAN:校园网,企业网
  • PAN:10米

公共网络:电信公司建造的大型网络

专用网:军队、银行

1.5 计算机网络的性能指标

RTT:从发送方发送数据到接收方确认,总时间

1.6 计算机网络系统结构

1 常见的计算机网络系统结构

2 计算机网络系统结构分层的必要性

争用总线:CSMA/CD协议

路由选择:路由协议

流程间通信:端口号

处理传输错误:错误检查

  • 特定的网络应用程序通过应用程序之间的交互完成
    • 支持WWW应用的HTTP
    • 支持文件传输FTP
    • 支持电子邮件的SMTP

  • 五个层次的PDU(Protocol Data Unit, 协议数据单元):等级直接传输的数据单元
    • 应用层 报文
    • 运输层 报文段
    • 网络层 IP数据报 /包
    • 数据链路层 帧
    • 物理层 比特

发送方:层次封装

接收方:解封

4 计算机网络系统结构中的特殊术语

  • 实体:任何可以发送或接收信息的硬件或软件过程

  • 对等实体:两个实体位于同一层仙湖通信中(Apache与Chrome)

  • 对等实体处理相同的对等实体PDU:第n层收到接收方PDU发送给发送方PDU一致

  • 协议:两个对等实体之间的(逻辑)通信规则

  • 服务:在协议的控制下,本层向上层提供服务,下层提供服务

  • 服务访问点:相邻两层的实体在同一节点交互(即交换信息)

第二章 物理层

2.1 物理层的基本概念

2.2物理层以下的传输媒体

2.2.1 引导传输媒体

同轴电缆

双绞线!!(两根绝缘铜线绞合)

非屏蔽

屏蔽(与无屏蔽双绞线相比,增加了金属丝编织的屏蔽层)

光缆!!

光纤很细,必须做成结实的光缆。

一根光缆至少有一根光纤,多数百根光纤

  • 多模光纤(光在纤芯中不断反射)
  • 单模光纤(光线直线传播,无放射)

电力线

2.2.非引导传输媒体

无线电波

微波

红外线

可见光

2.3 传输方式

传输方式

短距离 (CPU与内存并行

长距离 (计算机网络)串行

单工:一条信道

半双工、全双工:两个信道(一个方向一个)

2.4 编码与调制

码元

常见编码

不归零编码:信号时间频率不能从信号波形本身中提取(没有自同步能力,不使用此编码)

归零编码:编码效率低,自同步

曼切斯特编码:自同步

曼切斯特:自同步以来,比特开始时是否有跳变,跳变为0,没有跳变为1

调制

2.5 极限容量的信道

传输速率越高,失真越严重;

传输距离越远,失真越严重;

极限信道传输速率

奈氏准则

2.4 信道复用技术

频分复用 FDM

时分复用 TDM

时间复用可能会浪费线路资源

统计时间重用 STDM/h3>

波分复用 WDM

码分复用 CDM

常用名称码分多址 CDMA,广泛应用于 2G、3G 网络

  • 每一个比特实际划分为m个短的间隔,称为码片(chip)

  • 每个站都被指派一个唯一的m bit 码片序列

    • 如发送比特1,则发送自己的m bit码片序列
    • 如发送比特0.则发送改码片序列二进制反码

CDMA(计算)

2.5数字传输系统(自学)

2.6宽带接入技术

  • 用户要连接到互联网,必要先连接到某个ISP
  • 宽带定义(2015)
    • 上行速率 3 Mbit/s
    • 下行速率 25 Mbit/s

ADSL技术

  • 使用现有的模拟电话用户线,采用频分复用技术

光纤同轴混合网(HFC网)

FTTx技术

LAN接入

第三章 数据链路层

数据链路层属于计算机网络的低层。

数据链路层使用的信道:

  • 点对点信道:这种信道使用一对一的点对点通信方式
  • 广播信道:这种信道使用一对多的广播通信方式,因此过程复杂。广播信道上连接的主机非常多,因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发送

计算机网络体系结构

3.1数据链路层概述

数据链路层所处的地位

  • 主机H1 通过电话线上网
  • 主机H1 和 H2 都有完整的5层协议栈,但路由器在转发分组时使用的协议栈只有下面3层

下图是仅从数据链路层看数据的流动,只关心水平方向上的各数据链路层

tip:不同的链路层可能采用不同的数据链路层协议

数据链路和帧

  • 链路(link)
    • 一条无源的点到点的物理线路段,中间没有任何其它的交换节点
    • 一条链路只是一条以同的一个组成部分
    • 或物理链路
  • 数据链路(data link)
    • 把实现控制数据传输的协议的硬件和软件加到链路上,就构成了数据链路
    • 或逻辑链路
    • 典型实现:适配器(即网卡)

数据链路层协议数据单元: 帧

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Joax6vyf-1639877656755)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211021001034741.png)]

三个基本问题

  1. 封装成帧
  2. 差错检测
  3. 可靠传输

两种信道类型

802.11 帧 (wifi)

广播信道中,通过识别源地址字段与自己的mac地址哎确定是否是发送给自己的。

碰撞问题

广播信道可能会发送碰撞问题

有线(HUB集线器) 使用 CSMA/CD

无线使用 CSMA/CA

但是 已经被替代

3.2.封装成帧

  • 封装成帧(framing) 在一段数据前后 添加 帧首部 , 和 帧尾部 ,构成一个帧
  • 帧首部 和 帧尾部 之间的部分就是实际的数据 ;
  • 首部和尾部的一个重要作用就是进行 帧定界(即确定帧的界限)

最大传送单元 MTU

  • MTU(Maximum Transfer Unit):最大传送单元

  • PPP帧和以太网V2 MAC帧:MTU = 1500

  • MAC帧的最小传输长度:46

MTU(Maximum Transfer Unit):规定了所能传送的帧的数据部分长度上限

PPP帧即是上图的 1500 字节

MAC帧还具有46~1500 字节的限制

帧定界

PPP帧在帧头和帧尾各有一个1字节的表值,即帧定界标志。:首部开始符 SOH , 传输结束符 EOT

MAC帧 :使用前导码进行时钟同步,

帧与帧之间有间隙(规定 96比特时间)

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-CPfKNDTf-1639877656760)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211007110101204.png)]

透明传输

  • **透明传输:**数据链路层对帧的数据部分没有任何限制,即无论发送什么样的比特组合的数据,这些数据都能够按照原样没有差错地通过这个数据链路层

为了解决透明传输的问题就要使得 数据中可能出现的控制字符 “SOH” 和 “EOT” 等在接收端不被解释为 控制字符

使用 字节填充 或 字符填充 来解决 透明传输的问题

面向字节的链路使用字节填充法实现透明传输

​ 当帧中出现了定界符(控制字符)时,数据链路层就会错误地找到“帧的边界”,可以插入转义字符来解决

​ **具体的做法是:**在接收到的数据中 出现的 “SOH" 或 ”EOT“ 的前面加入一个 转义字符 ESC

当帧中出现了定界符和转义字符时,再插入转义字符

当接受端收到连续的两个转义字符是,就删除前面的一个

面向比特的链路使用零比特填充法

零比特填充法

3.3差错检测

帧尾中含有检测码

在传输过程中可能会产生 比特差错: 0—>1 ,1----->0

在一段实际内,传输错误的比特占所传输比特的比率称为 误码率 BER (Bit Error Rate)

奇偶校验

循环冗余校验 CRC

FCS 检测码 只能检测是否出现比特差错,不能定位差错,无法纠错

3.4 可靠传输

检错码无法实现可靠传输

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-o3VJbkX2-1639877656766)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211216153251343.png)]


3.5 点对点协议PPP

  • 点对点信道的数据链路层使用 PPP 协议

PPPoE: PPP over Ethernet

PPP 组成

  • PPP 协议包括三部分:封装成帧、NCP、LCP

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fREqXB4U-1639877656766)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211022185202694.png)]

PPP 帧格式

PPP 的透明传输

  • PPP用面向字节的异步传输时,使用 字节填充法

  • PPP用面向比特的同步传输链路时,采用 零比特填充法

PPP 的差错检测

3.6 媒体接入控制

3.6.1 媒体接入控制的基本概念

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-lkyZS82v-1639877656768)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211216155404557.png)]

3.6.2 静态划分信道

FDM

TDM

WDM

CDM (CDMA)

3.6.3 CSMA/CD 协议

争用期

最小帧长

最大帧长

截断二进制指数退避算法

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-piUATDAK-1639877656772)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211216161443486.png)]

帧间最小间隔

信道利用率

3.7 MAC地址

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ngjnkXJD-1639877656775)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211216163437643.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-JYSp3COh-1639877656776)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211216163506720.png)]

3.8 集线器与交换机的区别

集线器

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pQlqfQEA-1639877656777)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211216164303106.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-W8UNOKOF-1639877656778)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211216164313406.png)]

以太网交换机

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-52LXdoFj-1639877656778)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211216164658855.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-RtZAo98S-1639877656779)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211216164509333.png)]

3.9 以太网交换机自学习和转发帧的流程

3.10 生成树协议STP

3.11 虚拟局域网VLAN

虚拟局域网VLAN概述

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ar6ezoPU-1639877656786)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211216172028840.png)]

IEEE 802.1Q帧

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9sETUIQg-1639877656787)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211216172330561.png)]

交换机的端口类型

ACCESS 端口

Trunk 端口

Hybrid 端口

第四章 网络层

4.1 物理层概述

  • 网络层的主要任务是 实现网络互连,进而 实现数据包在不同网络之间的传输

  • 网络层的需要解决的主要问题

    • 向运输层提供 可靠/不可靠 服务
    • 网络层寻址(IP地址)
    • 路由选择(路由表)
  • Internet 使用 TCP/IP 协议栈

  • TCP/IP 协议栈 的网络层 使用 网际协议IP,它是协议栈的核心协议 故此(网络层也称为网际层)

4.1.1 网络层提供的两种服务

  • 面向连接的可靠的虚电路服务
    • 可靠通信由 网络 来保证,应用于 ATM,帧中继等网络
    • 通信过程:建立一条虚电路—》所有分组沿 同一条 虚电路传输 按序到达 目的主机—》释放虚电路
  • 无连接的不可靠的数据报服务

4.2 IPv4地址

1.IPv4 地址简述

点分十进制表示

10.254.15.240

2. 分类编址的IPv4地址

  • IP子网 Subnet

    • IP地址具有相同网络号的接口
    • 不跨越路由器可以互相连通的接口

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9fG3ROTL-1639877656793)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211117131311023.png)]

A类地址

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-N3dmxmwi-1639877656796)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211117124950437.png)]

B类地址

C类地址

练习题:

A 否 B 否

A 是 B 是

A 否 C 否

A 否 C 是

B 否 C 是

B 是 C 是

3.划分子网的IPv4地址

从主机号中借用几位,作为子网号,依此划分子网

子网掩码

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-zZ799gFd-1639877656798)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211117131602650.png)]

举例:

4. 无分类编址的IPv4地址(CIDR)

  • 无类域间路由(CIDR:Classless InternetDomin Routing)

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-edgFbCRi-1639877656800)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211117133931864.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-aAMMbEnr-1639877656800)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211117134104725.png)]

路由聚合(构造超网)

  • 路由聚合的前提:地址块连续的

5.IPv4地址的应用规划

定长的子网掩码(FLSM)

(Fiex Length Subnet Mask)

变长的子网掩码(VLSM)

(Variable Length Subnet Mask)

小结:

4.3 地址解析协议 ARP

4.4 IP数据报的发送与转发

  • IP数据报的发送和转发包含以下两个部分:
    • 主机发送IP数据报
    • 路由器转发IP数据报

源主机可以通过

将 目的IP 和 源主机子网掩码 与运算,与源主机的网络地址进行比较,

得知 目的主机是否与源主机在同一个局域网内。

如果在同一个局域网内 可以 直接交付

如果不在同一局域网内,就将IP数据报发给路由器进行转发。

源主机需要通过配置默认网关 来知道路由器的存在。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-zkoxEdKO-1639877656806)(C:/Users/ASSSIN/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20211117142544644.png)]

假设数据报首部没有出错:

按顺序 用路由表中第一个项目的子网掩码与目的地址相与 判断 和 目的网络地址是否相同,不一致则 与下一个项目 进行上述操作,一致则从下一跳指定的接口转发

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LhVAN5rJ-1639877656806)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211117142857396.png)]

路由器隔离广播域

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-PO7pcJ4u-1639877656807)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211117143049287.png)]

练习:

4.5 静态路由配置

静态路由

配置静态路由命令:

ip route 目标网段 子网掩码 下一跳IP地址

默认路由

特定主机路由

  • 路由优先级:直连>特定主机路由>静态>动态>默认

静态路由配置可能产生的路由环路问题

问题1

问题2

为了避免可以添加黑洞路由

问题3

当检测到 接口0 直连的网络出现故障,不可达,会自动删除路由表中相关的项目

要解决可以在 R1路由表中添加针对此直连网络的黑洞路由

当故障消失时,直接关于故障的直连网络的路由表项目又自动出现,并且之前人工设置的黑洞条目自动失效

如果由出现故障,则重复上述步骤,再次使用黑洞条目

4.6 路由选择协议

静态路由选择与动态路由选择

自治系统AS(Autonomous System)

常见的路由选择协议

路由器的基本结构

如果是路由报文,则转给路由选择处理及

如果是数据分组,则按照转发表进行转发

4.7 路由信息协议RIP

也可以将路由器到直连网络的距离定义为0

等价负载均衡:将通信量均衡地分不到多条等价(距离向量相等)的路由上

RIP的基本工作过程

RIP路由条目的更新规则

C将自己的路由发给D,距离加1,下一条改为自己(C)

RIP 坏消息传播慢

无法彻底解决路由环路问题,这是由距离向量算法的本质决定的

练习:

R3向R2通过,R2将距离修改为16,但是R2更新后,R1告诉R2可以到达,故修改为3

4.8 开放最短路径优先OSPF(内部网关协议)

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-hM5OjYil-1639877656823)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211117165858087.png)]

4.9 边界网关协议BGP

练习:

4.10 IPv4数据报的首部格式

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-A5bBubex-1639877656831)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211117180501557.png)]

MTU = 1420

生存时间TTL字段的作用—防止IP数据报在网络中永久兜圈

练习:

4.11 网际控制报文协议ICMP

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-px22EazO-1639877656836)(C:/Users/ASSSIN/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20211117183347381.png)]

ICMP差错报文

  • 终点不可达

  • 源点抑制

  • 时间超过

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5WtTZwoo-1639877656838)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211117183659357.png)]

  • 参数问题

  • 改变路由(重定向)

不应发送ICMP差错报文的情况

练习:

ICMP询问报文

ICMP应用举例

  • 分组网间探测PING

  • 跟踪路由traceroute

4.12 IPv6

4.13 IP多播

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fegX67Jo-1639877656854)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211117221227010.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-kWK1cCqR-1639877656854)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211117221410489.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-YfDJol7u-1639877656855)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211117221438236.png)]

4.14 VPN与NAT

虚拟专用网:VPN

网络地址转换:NAT

VPN

NAT

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-zN3CUGeI-1639877656860)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211117223949115.png)]

4.15 MPLS

第五章 运输层

5.1 运输层概述

AP1、AP2、AP3、AP4是主机的应用

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Z4ZNiY28-1639877656866)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211122234912018.png)]

5.2 运输层端口号、复用与分用的概念

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-WAEPh7Rs-1639877656867)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211122235543185.png)]

UDP 协议字段:17

TCP 协议字段:6

5.3 UDP和TCP的对比

用户数据报协议UDP

(User Datagram Protocol)

  • 使用UDP可以随时发送数据

  • UDP支持一对一,一对多,一对全的通信,即单播、多播、广播

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ILjjXcAv-1639877656871)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211124102906007.png)]

UDP有检验和,与伪首部有光

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bT8qr9W4-1639877656872)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211124104106538.png)]

传输控制协议TCP

(Transmission Control Protocol)

  • 进行数据传输之前必须使用‘三报文握手‘来建立TCP连接

  • 连接建立后才能进行数据传输

  • 数据传输结束后,必须使用’四报文挥手‘来释放TCP连接

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Vy9uxKXj-1639877656873)(C:/Users/ASSSIN/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20211124102159554.png)]

  • 只能以一对一通信

  • 可以同时发送和接受,是全双工的。
  • 接收方和发送方对字节流分割成的块数不一定相等,但是字节流一定相等。接收方要有能力识别字节流。

小结

5.4 TCP的流量控制

停止等待协议

分组误码、分组丢失、确认丢失、确认世道情况下使用 超时重传机制保证可靠性

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-tSF26NBG-1639877656877)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211124103738502.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ibDpMAH9-1639877656878)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211124103853890.png)]

  • TCP规定,即使接受窗口为0,也必须接受零窗口探测报文、确认报文段、携带紧急数据的报文段
  • 如果零窗口探测报文段也有超时重传计数器,超时后,也会重传
  • RTT (往返时间)
  • 超时重传计时器时间(RTO) > RTT(略大于)

使用停止等待协议的信道利用率很低,用流水线和累计确认可提高信道利用率

练习:

5.4 TCP的拥塞控制

四个拥塞控制算法

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-HX1C7SOn-1639877656881)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211124105953246.png)]

慢开始(slow-start)

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-65LPvatw-1639877656885)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211124110417370.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-D7L9NvlA-1639877656885)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211124110437542.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-6q30wYCd-1639877656885)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211124110448038.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bOlwvXdl-1639877656887)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211124110636190.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-nsgZPYdf-1639877656888)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211124110658562.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-NhQooTup-1639877656889)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211124111141664.png)]

练习:

5.6 TCP超时重传时间的选择

超时重传时间RTO小于RTT

超时重传时间RTO远大于RTT

如果使用略大于第一次RTT的时间的RTO,可能会出现的情况

解决的办法-加权平均往返时间

5.7 TCP可靠传输的实现

  • 接收窗口大小为20
  • 31之前的已经接收,期望从31开始接收

  • 31号数据没有接收到(可能丢失,可能还在网络中没有发送过来),这是未按序接收到的数据(暂存在接收缓存中),只会发送按序接收数据的最高好书,所有还是发送希望收到31号数据的确认报文段(第一个重复确认,不会引起快重传)

练习:

5.8.1 TCP的运输连接管理–TCP的连接建立

三报文握手

  • 同步位:SYN = 1 表明这是一个TCP连接请求报文段,SYN为1的报文段不能携带数据,但是要消耗一个序号
  • 序号字段:seq
  • 确认位:ACK=1 ,SYN=1,ACK=1 表明这是一个TCP连接请求确认报文段
  • 请求确认报文的ack =连接 请求报文的 seq+1
  • 确认位:ACK=1 表明这是一个普通的TCP确认报文段
  • 普通的TCP确认报文可以携带数据,但是如果不携带数据,则不消耗序号

如果使用两报文握手

服务器会一直等待来自TCP客户的发来数据,会浪费资源。

练习:

小结

5.8.2 TCP的运输连接管理–TCP的连接释放

  • 终止位:FIN=1
  • FIN=1 ,ACK=1 表明这是一个TCP连接释放报文段,也对之前收到的报文段进行确认
  • seq=u 之前TCP客户端进程之前已发送过的数据的最后一个字节的序号加1,
  • TCP规定,FIN=1 的报文即使不携带数据,也要消耗一个序号
  • ack= v 之前TCP客户端进程之前已收到的s数据的最后一个字节的序号加1,
  • ACK=1 普通的TCP确认报文段
  • seq=v 之前TCP服务端进程之前已传送的s数据的最后一个字节的序号加1,与客户端发来的ack 匹配
  • ack = u+1 是对发来的seq的确认
  • seq=w 在关闭状态下,TCP服务器进程可能又发送了一些数据
  • ack=u+1 是对之前收到的TCP连接释放报文段的重复确认

如果不等待,直接关闭

保活计时器

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-OJh4A3C9-1639877656905)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211124131435767.png)]

5.9 TCP报文段的首部格式

以4字节为单位,乘以偏移量

第六章 应用层

6.1 应用层概述

小结

6.2 客户/服务器方式(C/S方式) 和对等方式(P2P方式)

6.3 动态主机配置协议DHCP

这里DHCP客户会收到两个DHCP OFFER ,一般会选择先到的那个。

DHCP中继代理

6.4 域名系统DNS(Domain Name System)

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-DN73Qbcy-1639877656920)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211124203122644.png)]

层次树状结构的域名结构

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-WUeRwROX-1639877656921)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211124203504081.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-W26QHxvu-1639877656922)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211124203957519.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-obK4nIvV-1639877656923)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211124204222543.png)]

  • DNS报文使用运输层的UDP协议进行封装,运输层端口号为53

练习:

6.5 文件传送协议FTP

FTP客户可以上传文件到FTP服务器,也可以从FTP服务器上下载文件

被动模式更安全

练习:

6.6 电子邮件

简单邮件传送协议SMTP

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fHmOYrzZ-1639877656930)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211124223235226.png)]

电子邮件格式

多媒体扩展:MIME

邮件读取协议

万维网电子邮件

练习:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rE1p7Chl-1639877656933)(https://gitee.com/ASSIN1024/typora_image/raw/master/%20Typora_img/image-20211124224313467.png)]


(C/S方式) 和对等方式(P2P方式)

[外链图片转存中…(img-5EMfLeOW-1639877656915)]

[外链图片转存中…(img-OXQqdxyh-1639877656916)]

[外链图片转存中…(img-gWrgGGzD-1639877656916)]

[外链图片转存中…(img-ZKHwQC8m-1639877656916)]

[外链图片转存中…(img-F8tBBWjK-1639877656916)]

6.3 动态主机配置协议DHCP

[外链图片转存中…(img-czIi2zxk-1639877656917)]

[外链图片转存中…(img-SkViv102-1639877656917)]

这里DHCP客户会收到两个DHCP OFFER ,一般会选择先到的那个。

[外链图片转存中…(img-ww3pc7lB-1639877656917)]

[外链图片转存中…(img-rrGe0dXY-1639877656918)]

[外链图片转存中…(img-lgpQZL19-1639877656918)]

DHCP中继代理

[外链图片转存中…(img-Xbt8pzfB-1639877656918)]

[外链图片转存中…(img-2BcS1AZi-1639877656919)]

6.4 域名系统DNS(Domain Name System)

[外链图片转存中…(img-MGwsesRt-1639877656919)]

[外链图片转存中…(img-qUYDT31h-1639877656920)]

[外链图片转存中…(img-DN73Qbcy-1639877656920)]

[外链图片转存中…(img-7mD4xlWn-1639877656920)]

层次树状结构的域名结构

[外链图片转存中…(img-8uJMqrTf-1639877656921)]

[外链图片转存中…(img-PL8ofm14-1639877656921)]

[外链图片转存中…(img-WUeRwROX-1639877656921)]

[外链图片转存中…(img-deAHis21-1639877656922)]

[外链图片转存中…(img-W26QHxvu-1639877656922)]

[外链图片转存中…(img-obK4nIvV-1639877656923)]

[外链图片转存中…(img-mcUs3Z3u-1639877656923)]

[外链图片转存中…(img-LoLESmL2-1639877656924)]

  • DNS报文使用运输层的UDP协议进行封装,运输层端口号为53

练习:

[外链图片转存中…(img-yP3ps9sN-1639877656924)]

[外链图片转存中…(img-6ZXeSfeB-1639877656924)]

6.5 文件传送协议FTP

[外链图片转存中…(img-lgHtzcA8-1639877656925)]

[外链图片转存中…(img-sOSgVBnT-1639877656925)]

FTP客户可以上传文件到FTP服务器,也可以从FTP服务器上下载文件

[外链图片转存中…(img-b5YjVRvZ-1639877656925)]

[外链图片转存中…(img-ptpzpW6h-1639877656926)]

[外链图片转存中…(img-y7magge5-1639877656926)]

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[外链图片转存中…(img-7OX9p8Vo-1639877656927)]

[外链图片转存中…(img-ujJKWU0l-1639877656927)]

[外链图片转存中…(img-VfRZPU0P-1639877656927)]

[外链图片转存中…(img-MYMDV2Wh-1639877656928)]

被动模式更安全

练习:

[外链图片转存中…(img-5w0JxZPU-1639877656928)]

[外链图片转存中…(img-wa6B1hom-1639877656928)]

6.6 电子邮件

[外链图片转存中…(img-h3AQ1fgM-1639877656929)]

[外链图片转存中…(img-5YYaK5ML-1639877656929)]

[外链图片转存中…(img-d5VYXUGq-1639877656929)]

简单邮件传送协议SMTP

[外链图片转存中…(img-iGIShC5f-1639877656930)]

[外链图片转存中…(img-fHmOYrzZ-1639877656930)]

[外链图片转存中…(img-9on9MGP8-1639877656930)]

电子邮件格式

[外链图片转存中…(img-ebrCy9Nc-1639877656931)]

多媒体扩展:MIME

[外链图片转存中…(img-Ug3p1l6d-1639877656931)]

[外链图片转存中…(img-DKZrbnGb-1639877656931)]

[外链图片转存中…(img-XaNuBd5z-1639877656932)]

邮件读取协议

[外链图片转存中…(img-enIIIUjM-1639877656932)]

[外链图片转存中…(img-GojNm99j-1639877656932)]

[外链图片转存中…(img-oJs1mKjV-1639877656932)]

万维网电子邮件

[外链图片转存中…(img-nR5JXflu-1639877656933)]

[外链图片转存中…(img-DLkb5E84-1639877656933)]

练习:

[外链图片转存中…(img-rE1p7Chl-1639877656933)]

[外链图片转存中…(img-BA3jj8To-1639877656934)]

[外链图片转存中…(img-IOjeiEfa-1639877656934)]

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