计算机网络复习笔记

1.计算机网络的概念：是一个将分散的、具有独特功能的计算机系统，通过通信设备和线路连接起来，有功能完善的软件实现资源共享和信息传递的功能。
2.计算机网络的功能：数据通信（连通性），资源共享（硬件软件数据），分布式处理（多台计算机承担统一工作的不同部分 Hadoop），提高可靠性（替换性），负载均衡
3.工作方式：分为边缘和核心部分，边缘部分用户直接使用，分为C/S和P2P方式，核心部分为边缘部分服务
4.计算机网络的分类：按范围（广域网WAN，城域网MAN，局域网LAN，个人区域网PAN），使用者（公用网，专用网），交换技术（电路交换，报文交换，分组交换），拓扑结构(总线型，星型，环形，网状型)，传输技术（广播式网络（共享公共通信通道），点对点网络（使用分组存储转发和路由选择机制））

5.标准的分类：法定标准（OSI）事实标准（TCP/IP）
6.RFC（request for comments）因特网标准的形式：1因特网草案（Internet Draft）2建议标准（Proposed Standard）3草案标准（Draft Standard）4因特网标准（Internet Standard）
7标准化的相关组织：国际标准化组织ISO（OSI参考模型，HDLC协议）国际电信联盟ITU（指定通信规则）国际电气电子工程师协会IEEE（学术机构，IEEE802系列标准，5G）

8.速率：数据率、数据传输率、比特率
9.带宽：用来表示网络的通信线路传送数据的能力，通常是指单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”
10.吞吐量：表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。

11.时延：发送时延（又叫传输时延，从发送分组的第一个比特算起，到该分组的最后一个比特发送完毕的时间，= 数据长度 / 信道带宽（发送速率））传播时延（取决于电磁波传递速度和链路长度，= 信道长度 / 电磁波在信道上的传播速率）排队时延（等待输出/入链路可用）处理时延（检错 找出口）
巧记（发货 运输 排队取件 拆快递）
12.时延带宽积：又称为比特为单位的链路长度。即某段链路现在有多少比特。= 传播时延 * 带宽
13.往返时延RTT：从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方的确认（接收方收到数据后立刻发送确认），总共经历的时延。RTT越大，在接到确认前，可以发送的数据越多。RTT包括：（传播时延*2）往返传播时延+末端处理时间
14.利用率：信道利用率（有数据通过时间/（有无）数据通过时间）网络利用率（信道利用率加权平均值）

15.计算机网络分层的原因使各层之问是独立的,灵活性好,结构上可以分开,易于实现和维护,促进标准化工作
16.实体：第n层中的活动元素称为n层实体，同一层的实体叫做对等实体
协议：为网络中的对等实体数据交换而建立的规则、标准或约定，称为网络协议。【水平】包括了（语法：规定传输数据的格式 语义：规定所要完成的功能 同步：规定各种操作的顺序）
接口（访问服务点SAP）：上层使用下层服务入口
服务：下层为相邻上层提供的功能调用 【垂直】
SPU服务数据单元：为完成用户所需求的功能而应传送的数据
PCI协议控制信息：控制协议操作的信息
PDU协议数据单元：对等层次之间传送的数据单位

17.OSI七层网络模型
应用层（Application）：所有能和用户交互产生网络流量的程序
表示层（Presentation）：用于处理在两个通信系统中交换信息的表达方式（语法和语义）功能 1数据格式变换 2数据加密解密 3数据压缩和恢复
会话层（Session）：向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据、这是会话，也是建立同步（SYN）功能 1建立、管理、终止会话 2使用校验点可使会话在通信失效是从校验点/同步点继续恢复通信，实现数据同步
传输层（Transport）：负责主机中两个进程的通信，即端到端的通信。传输单位是报文段或用户数据端 功能 1可靠/不可靠传输 2差错控制 3流量控制 4复用分用（复用：多个应用层进程可同时使用下面运输层 分用：运输层把收到的信息分别交付给上面应用层中相应的进程）
网络层（Network）：主要任务是吧分组从源端传到目的地，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。网络层传输单位是数据报。功能 1路由选择 2流量控制 3差错控制 4拥塞控制
数据链路层：主要任务是吧网络层传下来的数据报组装成帧 功能 1成帧 2差错控制 3流量访问 4访问（接入）控制
物理层（Physical）：主要任务是在物理媒体上实现比特流的透明传输（指不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送）。物理层传输单位是比特。功能 1定义接口特性 2 定义传输模式 3 定义传输速率 4比特同步 5比特编码
（英文首字母连起来巧记：阿婆死踢你的屁）
18.TCP/IP参考模型：应用层，传输层，网际层，网络接口层
19.5层参考模型：应用层，传输层，网络层，数据链路层，物理层
20.面向连接：三个阶段 1建立连接 2传输数据 3释放连接 无连接：直接进行数据传输

21.物理层主要任务：确定与传输媒体接口有关的一些特性-》定义标准
机械特性：定义物理连接的特性，规定物理连接是所采用的规格，接口形状，引线数目，引脚数量和排列情况
电气特性：规定传输二进制为时，线路上信号的电压范围，阻抗匹配，传输速率和距离限制等
功能特性：指明某条先上出现的某一电平表示何种意义，接口部件的信号线的用途
规程特性：（过程特性）定义各条物理线路的工作规程和时序关系
22。三种通信方式：单工通信，半双工通信，全双工通信
23两种数据传输方式：串行传输（速度慢，费用低，适合远距离）并行传输（速度快，费用高，适合近距离）

24.码元是指用一个固定时长的信号波形（数字脉冲），是数字通信中数字信号的计量单位。当码元的离散状态有M个时（M大于2），此时码元为M进制码元。1码元可以携带多个比特的信息量。
码元传输速率（别名码元速率，波形速率，调制速率，符号速率）单位波特（Baud）
信息传播速率（别名信息速率，比特率等 单位 比特/s）
25.码间串扰：接收端收到的信号波形失去了码元之间清晰界限的现象
26.奈氏准则（奈奎斯特定理）：在理想低通（无噪声，带宽受限）条件下，为避免码间串扰，极限码元传输速率为2W Baud，W是信道带宽，单位是HZ =2Wlog2V（b/s）
在任何信道中，码元传输的速率是由上限的，频带越宽，就可以用更高的速率进行码元的有效传输
27.香农定理：噪声存在于所有电子设备和通信信道中，由于噪声随机产生，会使接收器对码元的判决产生错误
信噪比 = 信号的平均功率/噪声的平均功率，常记为S/N，并用分贝（db）作为度量单位，即 信噪比（db）= 10log10(S/N)
信道的极限数据传输速率 = Wlog2（1+S/N）

28.基带信号：发出了直接表达要传出信息的信号（近距离传输）
宽带信号：基带信号经过窄波调制后形成的频分复用模拟信号（远距离）
29.编码与调制

转换	数字信号（编码）	模拟信号（调制）
数字数据	数字发送器	调制器
模拟数据	PCM编码器	放大器调制器

30.数字数据编码转化为数字信号：1非归零编码【NRZ】(高1低0) 2曼彻斯特编码 (一个间隔为低电平后一个间隔为高电平表示码元1) 3差分曼彻斯特编码(两个码元之间的电平同1异0) 4归零编码【RZ】(信号电平在一个码元内都要恢复到0) 5 反向不归零编码【NRZI】6 4B/5B编码
31.PCM：抽样（对模拟信号周期性扫描，把时间上连续的信号编程时间上离散的信号，f采样频率>=2f信号最高频率）2量化（转化为对应数字值，并取整）3编码（转化为二进制编码）

物理层

32.双绞线：由两根采用一定规则并排绞合的、相互绝缘的铜导线组成，外面在家一个金属丝编织成的屏蔽层，就是屏蔽双绞线（STP）非屏蔽双绞线（UTP）
33.距离太远时，对于模拟传输，要用放大器放大衰减信号，对于数字传输，要用中继器将失真的信号整形
34.同轴电缆：由导体铜制芯线，绝缘层，网状编制屏蔽层和塑料外层组成。抗干扰性比双绞线更好，但价格更贵
35.光纤，单模光纤和多模光纤
36.传输介质分为导向性和非导向性
37.无线电波:（信号向所有方向传播）微波（信号固定方向传播）红外线、激光（信号固定方向传播,但要把输入信号先进行转换）
38.中继器：功能：对信号进行再生和还原，中继器的两端适用于完全相同的两类网络的互连，但必须是同一个协议，5-4-3规则
39.集线器（多口中继器）：对信号进行再生放大转发集线器不能分割冲突域

数据链路层
40.结点：主机、路由器
41.链路：网络中两个结点之间的物理通道，链路的介质主要有双绞线，光纤和微波，分为有限链路、无线链路
42.数据链路：网络中两个结点之间的逻辑通道，把实现控制数据传输协议的硬件和软件加到链路上就构成数据链路
43.帧：链路层的数据单元，封装网络层数据报
44.功能：1为网络层提供服务 2链路管理 3组帧
4流量控制 5差错控制
45.封装成帧：就是在一段数据的前后部分添加首部和尾部，这样就构成了一个帧，使收到的比特流中识别帧的开始和结束
46.首部和尾部包含许多的控制信息，他们的一个重要作用：帧定界（确定帧的界限）
47.帧同步：接收方应当能从接受到的二进制比特流中区分出帧的起始和终止
48.字符计数法：帧首部使用一个计数字段（第一个字节，八位）来标明帧内字符数
49.字符填充法：SOH（起始），EOT（终止），转义字符（ESC）
50.零比特填充法：发送端，扫描整个字段，只要连续5个1，就立刻填入1个0
51.违规编码法：在曼彻斯特编码中，可以用“高-高”，“低-低”来定界帧的起始和终止

52.停止-等待协议：产生的原因：1底层信道会出现丢包问题 2为了实现零流量控制
有差错情况：1数据帧丢失或检测到帧出错 2ACK丢失 3ACK迟到
53.选择重传协议（SR）：发送方：：1上层的调用 2收到一个ACK 3超时事件
接收方：确认一个正确接收的帧而不管其是否按序。失序的帧将被缓存，并返回给发送方一个该帧的确认帧【收谁确认谁】，直到所有帧（即序号更小的帧）皆被接收到为止，这是才可以将一批帧按序交付给上层，然后向前移动
滑动窗口长度：Wtmax=Wtmax=2^（ n-1）
54.后退N帧协议（GBN）：发送方：1上层的掉一个弄 2收到了一个ACK 3超时事件
接收方：只需维护一个信息：expectseqnum（下一个按序接收的帧序），收到错误的帧都丢弃
发送窗口长度：1

55.介质访问控制的内容就是，采取一定的措施，使得两对节点之间的通信不会发生互相干扰的情况。
静态划分信道
56.信道划分介质访问控制：将使用介质的每个设备与来自同一信道上的其他设备的通信隔离开，把时域和频域资源合理地分配给网络上的设备
57.多路复用技术：把多个信号组合在一条物理信道上进行传输，使得多个计算机或终端设备共享信道资源，提高信道利用率。把一条广播信道，逻辑上分成几条用于两个节点之间通信的互不干扰的子信道，实际就是把广播信道转变为点对点信道。
58.频分多路复用FDM：所用用户在同样的时间占用不同的带宽（频率带宽）资源。系统效率较高，实现也比较容易。
59.时分多路复用TDM：每一个时分复用的用户在每一个TDM帧（在物理层传送的比特流所划分的帧，标志一个周期）中占用固定序号的时隙，所有用户轮流占用信道。
60.统计时分复用STDM：每一个STDM帧中的隙数小于连接在集中器上的用户数，各用户有了数据就随时发往集中器的输入缓存，然后集中器按顺序依次扫描输入缓存，把缓存中的输入数据放入STDM中，一个STDM帧满了就发出，STDM帧不是固定分配时隙，而是按需动态分配时隙。
61.波分多路复用WDM：光的频分多路复用，在一根光纤中传输多种不同的波长（频率）的光信号，由于波长（频率）不同，所以各路光信号互不干扰，最后再用波长分解复用器将各路波长分解出来
62.码分多路复用（CDM）：是码分复用的一种方式一个比特分为多个码片/芯片（chip），每一个站点被指定一个唯一的m位的芯片序列，发送0时发送芯片序列反码（通常把0写成-1）

如何不打架：多个站点同时发送数据的时候，要求各个站点芯片互相正交。
如何合并：各路数据在信道中被线性相加
如何分离：合并的数据和源站[规格化内积](https://zhidao.baidu.com/question/943982651989798732.html)

动态分配信道
63.定义：又称为动态媒体接入控制、多点接入，特点：信道并非在用户通信时固定分配给用户
随机访问介质访问控制（所有用户可随机发送信息，发送信息时占全部带宽）
64.ALOHA协议：

纯ALOHA协议	时隙ALOHA协议
不监听信道，不按时间槽发送，随机重发	把时间分成若干个相同的时间片，所有用户在时间片开始时刻同步接入网络信道，若发生冲突，则必须等到下一个时间片开始时刻再发送

65.CSMA协议：

	1-坚持CSMA	非坚持CSMA	p-坚持CSMA
信道空闲	马上发	马上发	p概率马上发 1-p概率等到下一个时隙再发送
信道忙	继续坚持监听	放弃监听，等一个随机时间再监听	放弃监听，等一个随机时间再监听

66.CSMA/CD协议：载波监听多点接入/碰撞检测CSMA/CD( carrier sense multiple access with collision detection)
CS:载波侦听/监听，每一个站在发送数据之前以及发送数据时都要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据
MA:多点接入，表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。总线型网络
CD:碰撞检测（冲突检测），“边发送边监听”，适配器边发送数据边检测信道上信号电压的变化情况，以便判断自己在发送数据时其他站是否也在发送数据。
67.截断二进制指数类型退避算法（truncated binary exponential type）:先确定基本的退避时，例如 2t。在定义 k=min[重传次数，10]，然后从离散的整数集合中[0,1,…,2^k-1]中随机选出一个数，记为r。重传所需要的时延就是r倍的基本退避时间，当重传达到16次，仍不能成功的时候，则丢弃该帧，并向高层汇报。这样的退避算法，由于时延次数增大（也称动态退避）。所以即使采用1 坚持，系统也是稳定的。
68.最小帧长 = 总线传播时延数据传播速率2=2t*v（以太网规定为）
69.载波监听多点接入/碰撞避免 CSMA/CA(carrier sense multiple access with collision avoidance)工作原理：1预约信道 2ACK帧 3RTS/CIS帧（可选）
70.

不同点	CSMA/CD	CSMA/CA
传输介质	总线以太网【有线】	无线局域网
载波检测方式	电缆中电压的变化	能量检测（ED）、载波检测（CS）和能量载波混合检测
	检测冲突	避免冲突

轮询访问介质访问控制
71.问题：1轮询开销 2等待延迟 3单点故障
72.轮询协议：主结点轮流“邀请”从属结点发送数据
73.令牌传递协议：令牌：一个特殊格式的MAC控制帧，不含任何信息。控制信道的使用，确保同一时刻只有一个结点独占信道。
每个结点都只能在一定时间内获得发送数据的权利
用于负载较重、通信量较大的网络中，逻辑环形拓扑，令牌环网无碰撞
74.

IEEE	802现有标准
IEEE 802.3	以太网介质访问控制协议（CSMA/CD）及物理层技术规范
IEEE 802.4	令牌总线网
IEEE 802.5	令牌环网
IEEE 802.11	无线局域网

75.局域网〈Local Area Network) : 简称LAN，是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组，使用广播信道。

特点: 1覆盖的地理范围较小，只在一个相对独立的局部范围内联
2使用专门铺设的传输介质〈双绞线、同轴电缆) 进行联网，数据传输速率高 (10Mb/s一10Gb/s) 。
3通信延迟时间短，误码率低，可靠性较高。
4各站为平等关系，共享传输信道。
5多采用分布式控制和广播式通信，能进行广播和组播。

决定局域网的主要要素为: 网络拓扑，传输介质与介质访问控制方法。
76.以太网( Ethernet)指的是由 Xerox公司创建并由 Xerox、 Intel和DEC公司联合开发的基带总线局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用 CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术

1.造价低廉(以太网网卡不到100块)
2.是应用最广泛的局域网技术
3.比令牌环网、ATM网便宣，简单
4.满足网络速率要求：10Mb/s10Gb/s

77.10BASE-T是传送基带信号的双绞线以太网，T表示采用双绞线，现10BASE-T采用的是无屏蔽双绞线(UTP),传输速率是10Mb/s物理上采用星型拓扑，逻辑上总线型，每段双纹线最长为100m,集线器采用曼彻斯特编码采用CSMA/CD介质访问控制。
78.计算机与外界有局域网的连接是通过通信适配器的。网络接口卡(网卡)NC( network interface card),适配器上装有处理器和存储器(包括RAM和ROM),ROM上有计算机硬件地址MAC地址
79.以太网MAC帧

80.802.11的MAC帧头格式

功能	To DS	From DS	Address1（接收端）	Address2（发送端）	Address3	Address4
IBSS	0	0	DA	SA	BSSID	未使用
To AP（基础结构型）	1	0	BSSID	SA	DA	末使用
From AP（基础结构型）	0	1	DA	BSSID	SA	末使用
WDS（无线分布式系统）	1	1	RA	TA	DA	SA

BSS服务集 分配系统DS

81.广域网的通信子网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，它将分布在不同地区的局域网或计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。如因特网( Internet)是世界范围内最大的广域网。
82.PPP协议1.一个将IP数据报封装到串行链路(同步串行/异步串行)的方法。
2.链路控制协议LCP:建立并维护数据链路连接。身份验证
3.网络控制协议NCP:PPP可支持多种网络层协议，每个不同的网络层协议都要一个相应的NCP来配
置，为网络层协议建立和配置逻辑连接。
83.HDLC主站，从站，复合站，三种数据操作方式1.正常响应方式2.异步平衡方式3.异步响应方式
84.HDLC、PPP只支持全双工链路。都可以实现透明传输。都可以实现差错检测，但不纠正差错。

PPP协议	面向字节	2B协议字段	无序号和确认	不可靠
HDLC协议	面向比特	没有	有编号和确认机制	可靠

85.网桥根据MAC帧的目的地址对帧进行转发和过滤。当网桥收到一个帧时，并不向所有接口转发此帧，而是先检查此帧的目的MAC地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口，或者是把它丢弃（即过滤）。
86.网段：一般指一个计算机网络中使用同一物理层设备(传输介质，中继器，集线器等)能够直接通讯的那部分。
87.透明网桥：“透明”指以太网上的站点并不知道所发送的帧将经过哪几个网桥，是一种即插即用设备一自学习88.源路由网桥：在发送帧时，把详细的最佳路由信息(路由最少/时间最短)放在帧的首部中。方法：源站以广播方式向欲通信的目的站发送一个发现帧。
89,多接口网桥，以太网交换机 直通式交换机 存储式交换机
90.冲突域：在同一个冲突域中的每一个节点都能收到所有被发送的帧。简单的说就是同一时间内只能有一台设备发送信息的范围。
广播域：网络中能接收任一设备发出的广播帧的所有设备的集合。简单的说如果站点发出一个广播信号，所有能接收收到这个信号的设备范围称为一个广播域。

	能否隔离冲突域	能否隔离广播域
物理层设备【傻瓜】(中继器、集线器)	不能	不能
链路层设备【路人】(网桥、交换机)	能	不能
网络层设备【大佬】(路由器)	能	能

网络层
91.

数据交换方式	优点	缺点
电路交换	1.通信时延小2.有序传输3.没有冲突4.实时性强	1.建立连接时间长2.线路独占，使用效率低3.灵活性差4.无差错控制能力
报文交换	1.无建立连接2.存储转发，动态分配线路3.线路可靠性较高4.线路利用率较高5.多目标服务	1.有存储转发时延2.报文大小不定，需要网络节点有较大缓存空间
分组交换	1.无需建立连接2.存储转发，动态分配线路3.线路可靠性较高4.线路利用率较高5.相对于报文交换，存储管理更容易	1.有存储转发时延2.需要传输额外的信息量3.乱序到目的主机时，要对分组排序重组

路由算法	静态路由算法（非自适应路出算法）	动态路由算法（自适应路由算法）
定义	管理员手工配置路出信息	路由器间彼此交换信息，按照路由算法优化出路由表项。
优点	简使、可靠，在负荷稳定、拓扑变化不大的网络中运行效果很好，广泛用于高度安全性的军事网络和较小的商业网络	路由更新快，适用大型网络，及时响应链路费用或网络拓扑变化
缺点	路出更新慢，不适用大型网络。	算法复杂，增加网络负担

93.动态路由算法：全局性链路状态路出算法OSPF：所有路由器掌握完整的网络拓扑和链路费用信息
分散性距离向量路由算法RIP：路由器只掌握物理相连的邻居及链路用

94.自治系统AS:在单一的技术管理下的一组路由器，而这些路由器使用一“种AS内部的路由选择协议和共同的度量以确定分组在该AS内的路由，同时还使用一种AS之间的路由协议以确定在AS之间的路由
一个AS内的所有网络都属于一个行政单位来管辖，一个自治系统的所有路由器在本自治系统内都必须连通
95.内部网关协议IGP 一个AS内使用的RlP、OSPF
外部网关协议EGP AS之间使用的BGP

96.RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，是因特网的协议标准，最大优点是简单
RIP协议要求网络中每一个路由器都维护从它自己到其他每一个目的网络的唯一最佳距离记录（即一组距离）。距离：通常为“跳数”，即从源端口到目的端口所经过的路由器个数，经过一个路由器跳数+1。特别的，从一路由器到直接连接的网络距离为1.RIP允许一条路由最多只能包含15个路由器，因此距离为16表示网络不可达。→RIP协议只适用于小互联网
97.1.仅和相邻路由器交换信息2.路由器交换的信息是自己的路由器3.每30秒交换一次路由信息，然后路由器根据新信息更新路由表。超过180s没收到邻居路由器的通告，则判定邻居没了，并更新自己路由表。
98.距离向量算法

对地址为X的相邻路由器发来的RIP报文，修改此报文中的所有项目：把“下一跳”字段中的地址改为X,并把
所有的“距离”字段+1
2.对修改后的RIP报文中的每一个项目，进行以下步骤
(1)R1路由表中若没有Net3,则把该项目填入R1路由表
(2)R1路由表中若有Net3,则查看下一跳路由器地址：
若下一跳是X,则用收到的项目替换源路由表中的项目
若下一跳不是X,原来距离比从X走的距离远则更新，否则不作处理。
3.若180s还没收到相邻路由器X的更新路由表，则把X记为不可达的路由器，即把距离设置为16。

99.1.每隔30min,要刷新一次数据库中的链路状态。
2.由于一个路由器的链路状态只涉及到与相邻路由器的连通状态，因而与整个互联网的规模并无直接关系。
此当互联网规模很大时，OSPF协议要比 距离向量协议RIP好得多。
3.0SPF不存在坏消思传的慢的问题，它的收致速度很快。

100.BGP支持CIDR,因此BGP的路由表也就应当包括目的网络前级、下一跳路由器，以及到达该目的网络所要经过的各个自治系统序列。
在BGP刚刚运行时，BGP的邻站是交换整个的BGP路由表。但以后只需要在发生变化时更新有变化的部分。这样做对节省网络带宽和减少路由器的处理开销都有好处。
101.BGP-4的四种报文

1.OPEN（打开）报文：用来与相邻的另一个BGP发言人建立关系，并认证发送方。
2. UPDATE（更新）报文：通告新路径或撤销原路径
3. KEEPALIVE（保活）报文：在无 UPDATE时，周期性证实邻站的连通性：也作为OPEN的确认。
4. NOTIFICATION（通知）报文：报告先前报文的差错；也被用于关闭连接

协议	RIP	OSPF	BGP
类型	内部	内部	外部
路由算法	距离-向量	链路状态	路径-向量
传递协议	UDP	IP	TCP
路径选择	跳数最少	代价最低	较好，非最佳
交换结点	和本结点相邻的路由器	网络中的所有路由器	和本结点相邻的路由器
交换内容	当前本路由器知道的全部信息，即自己的路由表	与本路由器相邻的所有路由器的链路状态	首次：整个路由表 非首次：有变化的部分

103.IP数据报格式与分片
版本：IPv4/IPv6?
首部长度：单位是4B,最小为5.
区分服务：指示期望获得哪种类型的服务。
总长度：首部 数据，单位是1B

标识：同一数据报的分片使用同一标识。
标志：只有2位有意义x中间位DF( Don’t Fragment):
DF=1,禁止分片
DF=0,允许分片
最低位MF( More Fragment)
MF=1,后面“还有分片”
MF=0,代表最后一片/没分片
片偏移：指出较长分组分片后某片在原分组中的相对位置以8B为单位。

生存时间(TTL):IP分组的保质期。经过一个路由器-1,变成0则丢弃。
协议：数据部分的协议。

协议名	ICMP	IGMP	TCP	EGP	IGP	UDP	IP6	ESP	OSPF
字段值	1	2	6	8	9	17	41	50	89

首部检验和：只检验首部。

源P地址和目的P地址：32位。
可选字段：0~408,用来支持排错、测量以及安全等措施。
填充：全0,把首部补成4B的整数倍。

NETID网络号	HostID主机号	作为IP分组源地址	作为IP分组目的地址	用途
全0	全0	可以	不可以	本网范围内表示主机，路由表中用于表示默认路由(表示整个Internet网络)
全0	特定值	不可以	可以	表示本网内某个特定主机
全1	全1	不可以	可以	本网广播地址（路由器不转发）
特定值	全零	不可以	不可以	网络地址，表示一个网络
特定值	全1	不可以	可以	直接广播地址，对特定网络上的所有主机进行广播
127	任何数(非全0/1)	可以	可以	用于本地软件换回测试，称为环回地址

106.

地址类别	地址范围	网段个数
A类	10.0.0.0~10.255.255.255	1
B类	172.16.0.0~172.31.255.255	16
C类	192.168.0.0~192.168.255.255	256

107.网络地址转换NAT( Network Address Translation):在专用网连接到因特网的路由器上安装NAT软件，安装了NAT软件的路由器叫NAT路由器，它至少有一个有效的外部全球P地址。

108.路由器转发分组的算法：

1.提取目的P地址
2.是否直接交付
3.特定主机路由
4.检测路由表中有无路径
5.默认路由0.0.0.0
6.丢弃，报告转发分组出错

109.无分类域间路由选择CIDR:
1.消除了传统的A类，B类和C类地址以及划分子网的概念
2.融合子网地址与子网掩码，方便子网划分。
CIDR把网络前缀都相同的连续的IP地址组成一个“CIDR地址块”。
CIDR记法：IP地址后加上“/”，然后写上网络前缀（可以任意长度）的位数。e.g.128.14.32.0/20
110.将多个子网聚合成一个较大的子网，叫做构成超网，或路由聚合。
最长前缀匹配:使用DR时，查找路由表可能得到几个匹配结果，应选择具有最长网络前级的路由。前缀越长，地址块越小，路由越具体。

111.由于在实际网络的链路上传送数据帧时，最终必须使用MAC地址
ARP协议：完成主机或路由器IP地址到MAC地址的映射。解决下一跳走哪的问题
ARP协议使用过程：

检査ARP高速缓存，有对应表项则写入MAC帧，没有则用目的MAC地址为F-F-FF-FFF-F的帧封
装并广播ARP请求分组，同一局域网中所有主机都能收到该请求。目的主机收到请求后就会向源
主机单播一个ARP响应分组，源主机收到后将此映射写入ARP缓存(10-20min更新一次)

ARP协议4种典型情况

1.主机A发给本网络上的主机B:用ARP找到主机B的硬件地址
2.主机A发给另一网络上的主机B:用ARP找到本网络上一个路由器（网关）的硬件地址
3.路由器发给本网络的主机A:用ARP找到主机A的硬件地址
4.路由器发给另一网络的主机B:用ARP找到本网络上的一个路由器的硬件地址。

112.动态主机配置协议DHCP是应用层协议，使用客户/服务器方式，客户端和服务端通过广播方式进行交互，基于UDP。DHCP提供即插即用联网的机制，主机可以从服务器动态获取P地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器名称与IP地址，允许地址重用，支持移动用户加入网络，支持在用地址续租。

1.主机广播DHCP发现报文
2.DHCP服务器广播DHCP提供报文
3.主机广播DHCP请求报文
4.DHCP服务器广播DHCP确认报文

ICMP差错报告报文
终点不可达	无法交付
远点抑制	拥塞丢数据
时间超过	生存时间TTL=0
参数问题	首部字段有问题
改变路由（重定向）	值得更好的路由

不应发送ICMP差错报文的情况

1.对ICMP差错报告报文不再发送ICMP差错报告报文
2.对第一个分片的数据报片的所有后续数据报片都不发送CMP差错报告报文。
3.对具有组播地址的数据报都不发送ICMP差错报告报文。
4.对具有特殊地址(如127.0.0.0或0.0.0.0)的数据报不发送ICMP差错报告报文。

ICMP询问报文	定义	作用
回送请求和回答报文器发送ICMP回送回答报文	主机或路由器向特定目的主机发出的询问，收到此报文的主机必须给源主机或路由	测试目的站是否可达以及了解其相关状态
时间戳请求和回答报文	请某个主机或路由器回答当前的日期和时间	用来进行时钟同步和测量时间。

ICMP的应用
PING	测试两个主机之间的连通性，使用了ICMP回送请求和回答报文。
Traceroute	跟踪一个分组从源点到终点的路径，使用了ICMP时间超过差错报告报文

114.IP组播地址让源设备能够将分组发送给一组设备。属于多播组的设备将被分配一个组播组IP地址。组播地址范围为224.0.0.0~239.255.255.255(D类地址)，一个D类地址表示一个组播组。只能用作分组的目标地址。源地址总是为单播地址。

1.组播数据报也是“尽最大努力交付”，不提供可靠交付，应用于UDP.
2.对组播数据报不产生ICMP差错报文。
3.并非所有D类地址都可以作为组播地址。

硬件组播:同单播地址一样，组播IP地址也需要相应的组播MAC地址在本地网络中实际传送帧。组播MAC地址以十六进制值01-00-5E打头（广播则以FF-FF-FF打头），余下的6个十六进制位是根据IP组播组地址的最后23位转换得到的。TCP/P协议使用的以太网多播地址的范围是从01-00-5E-00-00-00到01-00-5E-7F-FF-FF
互联网组管理协议IGMP协议 组播路由选择协议
115.移动P技术是移动结点(计算机/服务器等)以固定的网络P地址，实现跨越不同网段的漫游功能，并保证了基于网络IP的网络权限在漫游过程中不发生任何改变。
移动结点 具有永久IP地址的移动设备。
归属代理（本地代理）一个移动结点拥有的就“居所”称为归属网络，在归属网络中代表移动节点执行移动管理功能的实体叫做归属代理。
外部代理（外地代理）在外部网络中帮助移动节点完成移动管理功能的实体称为外部代理。
永久地址(归属地址/主地址) 移动站点在归属网络中的原始地址。
转交地址（辅地址）移动站点在外部网络使用的临时地址

传输层

伪首部只有在计算检验和时才出现，不向下传送也不向上递交。
17:封装UDP报文的P数据报首部协议字段是17.
UDP长度：UDP首部8B+数据部分长度（不包括伪首部）。

116.UDP只在P数据报服务之上增加了很少功能，即复用分用和差错检测功能。

1.UDP是无连接的，减少开销和发送数据之前的时延。
2.UDP使用最大努力交付，即不保证可靠交付。
3.UDP是面向报文的，适合一次性传输少量数据的网络应用。
4.UDP无拥塞控制，适合很多实时应用。

序号：在一个TCP连接中传送的字节流中的每一个字节都按顺序编号，本字段表示本报文段所发送数据的第一个字节的序号。
确认号：期望收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号。若确认号为N,则证明到序号N1为止的所有数据都己正确收到。
数据偏移（首部长度）：TCP报文段的数据起始处距离TCP报文段的起始处有多远，以4B位单位，即1个数值是4B。
窗口：指的是发送本报文段的一方的接收窗口，即现在允许对方发送的数据量

紧急位URG:URG=1时，标明此报文段中有紧急数据，是高优先级的数据，应尽快传送，不用在缓存里排队，配合紧急指针字段使用。
确认位ACK:ACK=1时确认号有效，在连接建立后所有传送的报文段都必须把ACK置为1
推送位PSH:PSH=1时，接收方尽快交付接收应用进程，不再等到缓存填满再向上交付。
复位RST:RST=1时，表明TCP连接中出现严重差错，必须释放连接，然后再重新建立传输链接
同步位SYN:SYN=1时，表明是一个连接请求/连接接受报文。
终止位FN:FIN=1时，表明此报文段发送方数据已发完，要求释放连接。

检验和：检验首部 数据，检验时要加上12B伪首部，第四个字段为6.
紧急指针：URG=1时オ有意义，指出本报文段中紧急数据的字节数。
选项：最大报文段长度MSS、窗口扩大、时间戳、选择确认

117.TCP协议的特点

1.TCP是面向连接（虚连接）的传输层协议。
2.每一条TCP连接只能有两个端点，每一条TCP连接只能是点对点的。
3.TCP提供可靠交付的服务，无差错、不丢失、不重复、按序到达。
4.TCP提供全双工通信。发送缓存准备发送的数据&已发送但尚未收到确认的数据
					接收缓存按序到达但尚未被接受应用程序读取的数据&不按序到达的数据
5.TCP面向字节流TCP把应用程序交下来的数据看成仅仅是一连串的无结构的字节流。
流：流入到进程或从进程流出的字节序列。

118.TCP的发送方在规定的时间内没有收到确认就要重传已发送的报文段。超时重传TCP采用自适应算法，动态改变重传时间RTTs（加权平均往返时间）。冗余ACK（冗余确认）重传
119.TCP流量控制：让发送方慢点，要让接收方来得及接收。
TCP利用滑动窗口机制实现流暈控制：在通信过程中，接收方根据自己接收缓存的大小，动态地调整发送方的发送窗口大小，即接收窗口rwnd(接收方设置确认报文段的窗口字段来将rwnd通知给发送方），发送方的发送窗口取接收窗口rwnd和拥塞窗口cwnd的最小值。

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。接收方收到探测报文段时给出现在的窗口值。
若窗口仍然是0,那么发送方就重新设置持续计时器。

120.拥塞控制四种算法:慢开始,拥塞避免,快重传,快恢复 ssthresh（慢启动阈值）

应用层
121.网络应用模型：客户/服务器模型( Client/ Server) P2P模型( Peer-to-peer)
122.域名
根
顶级域名
国家顶级域名cn,us,uk
通用顶级域名 com, net,org, gov, int,aero, museum, ,travel
基础结构域名/反向域名arpa
二级域名
类别域名ac,com,edu, gov, mil, net, org
行政区域名用于我国各省、自治区、直辖市bj,js
123.DNS域名系统：递归查询，迭代查询
124.FTP工作原理：

控制连接始终保持
数据连接保持一会
是否使用TCP20端口建立数据连接与传输模式有关
主动方式使用TCP20端口
被动方式由服务器和客户端自行协商决定(端口>1024

125.SMTP规定了在两个相互通信的SMTP进程之间应如何交换信息。
负责发送邮件的SMTP进程就是SMTP客户，负责接收邮件的进程就是SMTP服务器
SMTP规定了14条命令（几个字母）和21种应答信息(三位数字代码+简单文字说明)。
TCP连接 端口号25 C/S
SMTP通信三个阶段：连接建立 邮件传送 连接释放
126.邮局协议 POP3：TCP连接 端口号110 C/S 工作方式：下载并保留（在服务器）下载并删除
127.网际报文存取协议 IMAP：比POP协议复杂。当用户Pc上的MAP客户程序打开MAP服务器的邮箱时，用户可以看到邮箱的首部，若用户需要打开某个邮件，该邮件才上传到用户的计算机上。IMAP可以让用户在不同的地方使用不同的计算机随时上网阅读处理邮件，还允许只读取邮件中的某一个部分
128.超文本传输协议 HTTP
HTTP协议定义了浏览器（万维网客户进程）怎样向万维网服务器请求万维网文档，以及服务器怎样把文档传送给浏览器。

1.浏览器分析URL
2.浏览器向DNS请求解析IP地址
3.DNS解出IP地址
4.浏览器与服务器建立TCP连接
5.浏览器发出取文件命令
6.服务器响应
7.释放TCP连接
8.浏览器显示

129.Cookie是存储在用户主机中的文本文件，记录一段时间内某用户(使用识别码识别，如“123456”)的访问记录。->提供个性化服务HTTP采用TCP作为运输层协议，但HTTP协议本身是无连接的（通信双方在交换HTTP报文之前不需要先建立HTTP连接）
HTTP的连接方式 持久连接(Keep-alive):非流水线 流水线 非持久连接:Close
130.

状态码

1x表示通知信息的，如请求收到了或正在处理
2x表示成功，如接受或知道了。202 Accepted 301 Moved
3x表示重定向，如要完成请求还必须采取进一步的行动。 Permanently
4x表示客户的差错，如请求中有错误的语法或不能完成。404 Not Found
5x表示服务器的差错，如服务器失效无法完成请求