计算机网络学习记录

一、计算机网络结构的基本概念

1.资源子网（主要由计算机系统、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源）、终端（用户访问网络的界面）、通信子网（由通信控制处理机、通信线路、其他通信设备组成

完成网络数据传输、转发等通信处理任务。在网络拓扑图中被称为网络节点）

2.计算机网络的拓扑是通过网络中的节点域通信线路之间的几何关系表示网络结构，以反映出网络中各实体之间的结构关系。

3.分组交换技术：

3.1.线路交换（线路连接阶段、数据传输阶段、线路释放阶段，特点是：数据里面不需要包含目的地址、源地址、控制信息）。

3.2.存储转发交换（发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定格式组成一个数据单元(报文或报文分组)进入通信子网；通信子网中的节点是通信控制处理机，他完成

数据单元的接收、差错校验、存储、路由选择和转发功能）利用存储转发交换原理传输数据时，被传输的数据单元可以分为两类：报文(message 就一个包)和报文分组(packet 限定长度)。

3.3.数据报方式------------------是报文分组存储转发的一种形式。

3.4.虚电路方式------------------数据报与线路交换的结合。

二、网络体系结构

物理层（Physical Layer）

　　O S I 模型的最低层或第一层，该层包括物理连网媒介，如电缆连线连接器。物理层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号。在你的桌面P C 上插入网络接口卡，你就建立了计算机连网的基础。换言之，你提供了一个物理层。尽管物理层不提供纠错服务，但它能够设定数据传输速率并监测数据出错率。网络物理问题，如电线断开，将影响物理层。　用户要传递信息就要利用一些物理媒体，如双绞线、同轴电缆等，但具体的物理媒体并不在OSI的7层之内，有人把物理媒体当做第0层，物理层的任务就是为它的上一层提供一个物理连接，以及它们的机械、电气、功能和过程特性。如规定使用电缆和接头的类型、传送信号的电压等。在这一层，数据还没有被组织，仅作为原始的位流或电气电压处理，单位是比特。

数据链路层（Datalink Layer）

　　O S I 模型的第二层，它控制网络层与物理层之间的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。为了保证传输，从网络层接收到的数据被分割成特定的可被物理层传输的帧。帧是用来移动数据的结构包，它不仅包括原始数据，还包括发送方和接收方的物理地址以及纠错和控制信息。其中的地址确定了帧将发送到何处，而纠错和控制信息则确保帧无差错到达。如果在传送数据时，接收点检测到所传数据中有差错，就要通知发送方重发这一帧。　数据链路层的功能独立于网络和它的节点和所采用的物理层类型，它也不关心是否正在运行 Wo r d 、E x c e l 或使用I n t e r n e t。有一些连接设备，如交换机，由于它们要对帧解码并使用帧信息将数据发送到正确的接收方，所以它们是工作在数据链路层的。　数据链路层（DataLinkLayer）：在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻结点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧（Frame）在信道上无差错的传输，并进行各电路上的动作系列。　数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。　数据链路层协议的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。

网络层（Network Layer）

　　O S I 模型的第三层，其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址，并决定如何将数据从发送方路由到接收方。　网络层通过综合考虑发送优先权、网络拥塞程度、服务质量以及可选路由的花费来决定从一个网络中节点A 到另一个网络中节点B 的最佳路径。由于网络层处理路由，而路由器因为即连接网络各段，并智能指导数据传送，属于网络层。在网络中，“路由”是基于编址方案、使用模式以及可达性来指引数据的发送。　网络层负责在源机器和目标机器之间建立它们所使用的路由。这一层本身没有任何错误检测和修正机制，因此，网络层必须依赖于端端之间的由D L L提供的可靠传输服务。　网络层用于本地L A N网段之上的计算机系统建立通信，它之所以可以这样做，是因为它有自己的路由地址结构，这种结构与第二层机器地址是分开的、独立的。这种协议称为路由或可路由协议。路由协议包括I P、N o v e l l公司的I P X以及A p p l e Ta l k协议。　网络层是可选的，它只用于当两个计算机系统处于不同的由路由器分割开的网段这种情况，或者当通信应用要求某种网络层或传输层提供的服务、特性或者能力时。例如，当两台主机处于同一个L A N网段的直接相连这种情况，它们之间的通信只使用L A N的通信机制就可以了（即OSI 参考模型的一二层）。

传输层（Transport Layer）

　　O S I 模型中最重要的一层。传输协议同时进行流量控制或是基于接收方可接收数据的快慢程度规定适当的发送速率。除此之外，传输层按照网络能处理的最大尺寸将较长的数据包进行强制分割。例如，以太网无法接收大于1 5 0 0 字节的数据包。发送方节点的传输层将数据分割成较小的数据片，同时对每一数据片安排一序列号，以便数据到达接收方节点的传输层时，能以正确的顺序重组。该过程即被称为排序。　工作在传输层的一种服务是 T C P / I P 协议套中的T C P （传输控制协议），另一项传输层服务是I P X / S P X 协议集的S P X （序列包交换）。

会话层（Session Layer）

　　负责在网络中的两节点之间建立、维持和终止通信。会话层的功能包括：建立通信链接，保持会话过程通信链接的畅通，同步两个节点之间的对 话，决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送。　你可能常常听到有人把会话层称作网络通信的“交通警察”。当通过拨号向你的 I S P （因特网服务提供商）请求连接到因特网时，I S P 服务器上的会话层向你与你的P C 客户机上的会话层进行协商连接。若你的电话线偶然从墙上插孔脱落时，你终端机上的会话层将检测到连接中断并重新发起连接。会话层通过决定节点通信的优先级和通信时间的长短来设置通信期限。

表示层（Presentation Layer）

　　应用程序和网络之间的翻译官，在表示层，数据将按照网络能理解的方案进行格式化；这种格式化也因所使用网络的类型不同而不同。　表示层管理数据的解密与加密，如系统口令的处理。例如：在 Internet上查询你银行账户，使用的即是一种安全连接。你的账户数据在发送前被加密，在网络的另一端，表示层将对接收到的数据解密。除此之外，表示层协议还对图片、视频、文本等文件格式信息进行解码和编码，例如MPEG和JPEG。

应用层（Application Layer）

　　负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务。术语“应用层”并不是指运行在网络上的某个特别应用程序 ，应用层提供的服务包括文件传输、文件管理以及电子邮件的信息处理。

三、数据链路层

internet中的数据链路层

1.串行线路IP协议(serial line IP,SLIP)

2.点对点协议(point-to-point protocol,PPP)------它SLIP协议新的版本，它使用高级数据链路控制HDLC的帧的格式。

他们主要用串行通信的拨号线路，是家庭或公司用户通过ISP方式连接到internet的主要协议。

为了通过点对点的PPP链路进行通信，每个端节点首先要发送LCP（link control protocol）数据帧，以配置和测试数据链路。

四、网络层

使用下层提供的服务，为上层（传输层）堤供服务。-------------------------

1.最短路由器算法（DIJKSTRA）静态-----------------------网络拓扑结构已决定

2.扩散法（flooding)----------------------需要解决的问题：重复包、环状无限制重复

3.距离矢量算法（动态）-------------------------相邻路由信息定时交换、更新

4.链路状态算法（动态）-------------------------