TCP/IP协议详解卷一：Chapter1 Chapter2 笔记

Chapter 1 概述

ARP = Address Resolution Protocol = 地址解析协议
TCP段 = TCP segment
IP数据报 = IP datagram
帧 = Frame

1.4节 互联网的地址

五类IP地址
IP地址长32bit，可以写成四个十进制的数，每个整数对应一个字节。
A类：0 + 7位网络号 + 24位主机号，0.0.0.0–127.255.255.255
B类：10 + 14位网络号 + 16位主机号，128.0.0.0–191.255.255.255
C类：110 + 21位网络号 + 8位主机号，192.0.0.0–223.255.255.255
D类：1110 + 28位多播组号，224.0.0.0–239.255.255.255
E类：11110 + 27位（留待后用），240.0.0.0–247.255.255.255

1.12节 标准的简单服务

单工数据传输只支持数据在一个方向上传输；在同一时间只有一方能接受或发送信息，不能实现双向通信，举例：电视，广播；
半双工数据传输允许数据在两个方向上传输,但是,在某一时刻,只允许数据在一个方向上传输,它实际上是一种切换方向的单工通信；
全双工数据通信允许数据同时在两个方向上传输。

internet != Internet
internet = 用一个协议族把多个网络连接在一起
Internet = 世界范围内通过TCP/IP互相通信的所有主机集合

Chapter 2 链路层

CSMA/CD = Carrier Sense, Multiple Access with Collision Detection = 带冲突检测的 载波侦听 多路接入

IEEE 802 即 LAN/MAN Standards Committee (LMSC) = 局域网/城域网标准委员会

Token Bus Network = 令牌总线网络
Token Ring Network = 令牌环网络

DSAP = Destination Service Access Point = 目标服务访问点
SSAP = Source Service Access Point = 源服务访问点
CRC = Cyclic Redundancy Check = 循环冗余校验

2.2节 以太网和IEEE 802 封装

以太网的IP数据报封装（RFC 894）

6字节目的地址 + 6字节源地址 + 2字节类型 + 数据（46-1500字节）+ 4字节CRC

类型0800 + IP数据报（46-1500字节）
类型0806 + ARP请求/应答（28字节）+ 18字节填充
类型8035 + RARP请求/应答（28字节）+ 18字节填充

IEEE 802 网络的IP数据报封装（RFC 1042）
6字节目的地址 + 6字节源地址 + 2字节长度 + 1字节DSAP + 1字节SSAP + 1字节Ctrl字段 + 3字节org code + 2字节类型 + 数据（38-1492字节）+ 4字节CRC

类型0800 + IP数据报（38-1492字节）
类型0806 + ARP请求/应答（28字节）+ 10字节填充
类型8035 + RARP请求/应答（28字节）+ 10字节填充

默认条件下必须是RFC 894分组。
两种封装格式中都采用的目标地址和源地址都被称为硬件地址。

2.4节 串行线路IP

SLIP协议
END + IP数据报 + END
如果IP报文中包含END字符，则使用 0xdb 0xdc 替换；
如果IP报文中包含ESC字符， 则使用 0xdb 0xdd 替换。

SLIP = Serial Line IP = 串行线路IP
END字符 = 0xc0，SLIP的ESC字符 = 0xdb

SLIP协议的缺点：

1. 每一端必须知道对方的IP地址；
2. 数据帧中没有类型字段。如果一条串行线路用于SLIP，那么它不能同时使用其他协议；
3. 数据帧中没有CRC检验和。传输发生错误时只能通过上层协议发现。

2.6节 点对点协议

点对点协议
PPP = Point-to-Point Protocol = 点对点协议
标志字节0x7e + 地址字节0xff + 控制字节0x30 + 2字节协议字段 + 信息（最多1500字节）+ 2字节CRC字段 + 标志字节0x7e

协议0x0021 + IP数据报
协议0xc021 + 链路控制数据
协议0x8021 + 网络控制数据

异步链路转义字符 0x7d
紧接的字符的第6个比特取补码
0x5e = 1011110 即 1111110 = 0x7e
0x5d = 1011101 即 1111101 = 0x7d
0x21 = 100001 即 000001 = 0x01

2.7节 环回接口

环回接口（Loopback interface）

1. 允许运行在同一台主机上的客户程序和服务器程序通过TCP/IP协议进行通信；
2. 通常把IP地址127.0.0.1分配给这个接口，并命名为localhost；
3. 一个传给环回接口的IP数据报不能在任何网络上出现。

MTU = Maximum Transmission Unit = 最大传输单元
路径MTU

2.10节 串行线路吞吐量计算

533ms这个一半的时间是怎么计算出来的呢？
这是因为SLIP数据帧中没有类型字段（类似于以太网中的类型字段）。一条串行线路使用SLIP就不能同时使用其他协议。
此时就有两种情况：

1. 此交互应用程序先发送数据，它等待的时间是0ms；
2. ftp发送数据，将占用1066ms的时间，而交互应用程序将要等待1066ms。

两种情况平均下来即等待533ms。这里所指的等待时间是平均等待时间。

1024B / 256B = 4, 1066ms / 266ms = 4
线路利用率 = 256 / 261 = 98.1%