计算机网络原理——笔记

韩立刚老师《计算机网络》教学视频及配套PPT

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物理层

链路层

网络层：硬件（路由器）

网络畅通的条件——数据包有来有回，路由器知道到目标网段的下一跳给谁。

静态路由：由管理员配置路由表，必须将没有直接连接的路由器全部添加到路由表

动态路由：管理员给路由器配置去到直接连接的网段下一跳给谁。则路由器在网络上发送广播包相互学习完善路由表。动态增删路由表，适应网络变化。无需手动大量配置。IP路由协议有：RIP协议，根据去目标网段经过的路由器数量选择最佳路径（跳数越少则认为路径越佳）。O：OSPF路由协议，根据带宽选择最佳路径，优先选择带宽高的路径。B：BGP路由协议等。查看路由器路由协议的命令：show ip protocols

 

五、传输层：https://blog.csdn.net/StackFlow/article/details/80221374

• TCP和UDP的应用场景

1. OSI和DOI模型                                   
2. 传输层的两个协议：
   1. TCP-适用于需要将阐述的文件分段传输，建立会话，可靠传输，流量控制；（邮件，大文件下载）
   2. UDP-一个数据包就能够完成通信，不分段，不需要建立会话，不可靠传输（例如：屏幕广播，多播，广播，DNS解析请求，QQ聊天）
3. 查看会话：netstat -n ;查看建立会话的进程：netstat -nb
4. 应用层协议和传输层协议之间的关系
   • TCP对应的协议：
   • FTP：定义了文件传输协议，使用21端口。
   • Telnet：一种用于远程登陆的端口，使用23端口，用户可以以自己的身份远程连接到计算机上，可提供基于DOS模式下的通信服务。
   • SMTP：邮件传送协议，用于发送邮件。服务器开放的是25号端口。
   •  POP3：它是和SMTP对应，POP3用于接收邮件。POP3协议所用的是110端口。
   • HTTP：是从Web服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
   • UDP对应的协议：
   • DNS：用于域名解析服务，将域名地址转换为IP地址。DNS用的是53号端口。
   • SNMP：简单网络管理协议，使用161号端口，是用来管理网络设备的。由于网络设备很多，无连接的服务就体现出其优势。
   • TFTP(Trival File Tran敏感词er Protocal)，简单文件传输协议，该协议在熟知端口69上使用UDP服务。
5. 服务和应用层协议之间的关系
   1. 服务使用TCP或UDP的端口侦听客户端请求
   2. 客户端使用IP地址定位服务器，使用目标端口定位服务
   3. 可以在服务网卡上设置只开放必要的端口，实现服务器的网络安全
6. UDP首部
7. 
8. TCP协议概述：可靠传输，流量控制，拥塞控制
   1. 面向连接的传输层协议
   2. 可靠传输——建立连接：每一条TCP连接有两个端点（一对一传输）；TCP连接的端点不是IP地址，不是应用进程，也不是传输层的协议端口，tcp连接的端点叫做套接字（socket）；
   3. TCP提供可靠交付服务
   4. socket 由IP+端口号构成
   5. tcp传输的是字节流；
   6. 全双工通信（可收数据也可发数据，主要是在接收数据时给发送方反馈）；
9. TCP如何实现可靠传输;
   1. 可靠传输工作原理：停等协议（停止等待协议）A发送数据之后等待B确认收到再发送下一个数据包
   2. 确认丢失、确认迟到。B收到A发送的数据之后给A发送一个确认收到的应答，应答在发送给A的过程中丢失或迟到
   3. 可靠传输的实现就是通过确认和重传机制
   4. 这种可靠传输协议称为自动重传请求（ARQ AutoAutomatic Repeate reQuest）协议，重传的请求是自动进行的，接收方不需要请求的发送方重传某个出错的分组
   5. 停等缺点：——信道利用率低
   6. 流水线传输：发送方不间断的发送，不必等待接收方确认收到。
   7. 流水线传输过程中的自动重传请求通过滑动窗口实现（滑窗协议）。在没有发送方没有收到确认应答时，窗口中的数据不会消失，也不会从缓存中删除。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     
10. TCP首部 端口号，确认号 数据偏移                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       
    1. 源端口和目的端口字段——各占 2 字节。端口是运输层与应用层的服务接口。运输层的复用和分用功能都要通过端口才能实现。 
    2. 序号字段——占 4 字节。TCP 连接中传送的数据流中的每一个字节都编上一个序号。序号字段的值则指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。
    3. 确认号字段——占 4 字节，是期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号。
    4. 数据偏移（即首部长度）——占 4 位，它指出 TCP 报文段的数据起始处距离 TCP 报文段的起始处有多远。“数据偏移”的单位是 32 位字（以 4 字节为计算单位）。 
11. 抓包分析TCP首部
12. TCP滑动窗口技术实现可靠传输
    1. 发送方根据接收方的接收窗口大小来确认发送窗口大小
13. TCP流量控制
    1. 通过接收端高速发送端接收窗口的大小来实现的
    2. 接收窗口大小可以根据接收端缓存剩余大小及接收端处理速度调整，当接收端rwind=0时，发送端发送窗口也变成0并且不再发送数据，直到接收端再次发送ACK，并且将窗口大小调为大于0；或者发送方自己发送数据包询问                   TCP 为每一个连接设有一个持续计时器。

       只要 TCP 连接的一方收到对方的零窗口通知，就启动持续计时器。

       若持续计时器设置的时间到期，就发送一个零窗口探测报文段（仅携带 1 字节的数据），而对方就在确认这个探测报文段时给出了现在的窗口值。

       若窗口仍然是零，则收到这个报文段的一方就重新设置持续计时器。

       若窗口不是零，则死锁的僵局就可以打破了。

                                       
14. tcp拥塞避免；一旦丢包就开始拥塞控制，重新计算慢开始门限
    1. 利用拥塞窗口，并非能够完全避免网络拥塞
    2. 在拥塞避免阶段，将拥塞窗口设置为线性增长，避免网络拥塞
    3. 快重传避免网络拥塞；利用累积确认，发多个数据包确认一次。
    4. 慢开始，快恢复，快速重传
    5. 发送窗口实际上限值-选择接收窗口和拥塞窗口中较小的一个。
15. TCP传输连接管理
    1. 三次握手、传输数据、四次挥手                                                                                        

第六章、应用层

1. 什么是域名
   1. 域名服务的作用：将域名解析成IP地址
   2. 顶级域名（.com;.net;.deu;.cn）；二级域名（可以自己申请），全限定域名
   3. 域名解析测试：ping; nslookup
2. 安装和配置DNS服务器：什么情况下需要安装自己的DNS服务？
3. 安装和配置DHCP（动态主机配置）服务
   1. IP地址分配方式：静态配置，适用于计算机位置不变的情况下；动态配置
   2. DHCP 为计算机分配IP地址，计算机进入本网段局域网之后向交换机发送Mac地址为FF的数据包，交换机发送广播包请求为这台计算机分配IP地址
   3. IP地址有租约期限，过期后自动回收该IP地址
   4. DHCP服务器的地址必须静态配置
   5. ipconfog /renew 请求重新分配IP地址；ipconfig /release 主动释放IP地址租约
4. 跨网段配置IP地址
   1. 给多个网段配置IP需要创建多个作用域
   2. 路由器隔绝广播，路由器收到请求IP地址的请求之后，使用命令ip  helper address+ 发送的请求计算机所在网段 向DHCP请求分配IP地址，然后再把分配到的IP地址返回
   3. 计算机请求ip地址是已知mac地址解析ip地址的过程，发送的是逆向arp广播包---rarp
5. ftp协议主动模式，被动模式
   1. ftp使用两个tcp连接，控制连接，端口21；数据连接，标准端口20-主动模式和被动模式
   2. tcp控制连接，使用21端口建立控制连接
   3. 传输数据时在新的端口建立第二个tcp连接
   4. 主动模式，ftp客户端告诉ftp服务器使用什么端口侦听，ftp服务器使用20端口主动连接客户端打开的这个端口
   5. 被动模式，ftp服务器告诉ftp客户端，随机打开一个新端口，进行侦听，ftp客户端主动连接ftp服务器打开的端口如果ftp服务器有防火墙，则只打开21和20端口不能进行文件下载。
6. 安装和配置ftp服务器
   1. 访问ftp服务器的客户端可以使用ie浏览器，也可以使用Windows资源管理器，或者专业的ftp客户端
   2. 同一个客户端传一个文件建立一个会话，两个文件建立两个会话。。。
7. tenet协议 远程终端协议 通过网络发送命令，终端使用者可以在Telnet程序上输入命令，这些命令会在远程服务器上运行，就像直接在服务器控制台上输入命令一样。
8. RDP远程桌面协议
   1. tcp3389端口
   2. 以图形界面形式连接远程计算机，在本地执行的操作都会在远程计算机上执行
   3. Windows server 是多用户管理系统，允许多端同时操作，默认最多同时连接两个用户
9. HTTP协议
   1. 同一个ip地址上的网站通过端口来区分
   2. 可以给一台计算机添加多个ip地址
   3. 通过主机头，也就是域名来访问
   4. 一个网站可以绑定多个域名，绑定域名之后就不能使用IP地址访问了。
   5. http协议详解https://cloud.tencent.com/developer/article/1379762
10. 使用web代理访问网站
    1. 内网使用代理，只有代理可以访问互联网，节省内网访问互联网的带宽。代理可缓存网站数据
    2. 代理分为正向代理和反向代理
    3. 使用代理服务器可以绕过防火墙，软件的原理
11. 。。。