图解TCP/IP读书笔记(一)

1.在TCP/IP中只要是能够设定IP地址的计算机(即使是笔记本电脑)也叫做主机;
2.WAN(Wide Area Network,广域网):指覆盖多个远距离区域的远程网络;
3.LAN(Local Area Network,局域网):指一个楼层、一栋楼或一个校园等相对较小的区域内的网络;
4.批处理(Batch Processing)系统:指事先将用户程序和数据装入卡带或磁带,并由计算机按照一定的顺序读取,使用户所要执行的这些程序和数据能够一并批量得到处理的方式;
5.终端:由键盘、显示器等输入输出设备组成。最初还包括打字机。
6.分时系统(Time Sharing System):指多个终端与同一个计算机连接,允许多个用户同时使用一台计算机的系统。
7.IP:Internet Protocol
8.通过IP协议实现通信、播放的统一
9.TCP/IP是通信协议的统称。
10.在计算机网络与信息通信领域里,互联网常用的具有代表性的协议有:IP、TCP、HTTP等。而LAN(局域网)中常用的协议有IPX/SPX等。
11.其实,计算机从物理连接层面到应用程序的软件层面,各个组件都必须严格遵循着事先达成的约定才能实现真正的通信。此外,每个计算机还必须装有实现通信最基本功能的程序。
12.分组交换:将大数据分割为一个个叫做包(Packet)的较小单位进行传输的方法。
13.OSI参考模型:这一模型将通信协议中必要的功能分成了7层。每个分层都接收由它下一层所提供的特定服务,并且负责为自己的上一层提供特定的服务。上下层之间进行交互时所遵循的约定叫做“接口”。同一层之间的交互所遵循的约定叫做“协议”。
14.协议分层如同计算机软件中的模块化开发。它希望实现从第一层到第七层的所有模块,并将它们组合起来实现网络通信。分层可以将每个分层独立使用,即时系统中某些分层发生变化,也不会波及整个系统。
15。分层的劣势:过分模块化、使得处理变得更加沉重以及每个模块都不得不实现相似的处理逻辑等问题。
16.OSI参考模型只是对各层的作用做了一系列粗略的界定,并没有对协议和接口进行详细的定义。若想要了解协议的更多细节,还是有必要参考每个协议本身的具体规范。
17.网络通信方式大致分为两种——电路交换和分组交换。
18.通信传输中,发送端和接收端可以被视为通信主体。他们都能由一个所谓“地址”的信息加以标识出来。例如,TCP/IP通信中使用MAC地址、IP地址、端口号等信息作为地址标识。甚至在应用层中,可以将电子邮件地址作为网络通信的地址。
19.MAC地址和IP地址在标识一个通信主体时虽然都具有唯一性,但是当中只有IP地址具有层次性。
20.NIC(Network Interface Card),网卡
21.MAC地址设备的制造厂商对每块网卡进行分别指定。可以通过制造商识别号、制造商内部产品编号及产品通用编号确保MAC地址的唯一性。
22.IP地址由网络号和主机号两部分组成。若主机号不同,网络号相同,说明它们处于同一个网段。
23.计算机之间通过电缆相互连接。电缆
包括双绞线电缆、光纤电缆、同轴电缆、串行电缆等。
24.路由器是在OSI模型的第3层——网络层面上连接两个网络、并对分组报文进行转发的设备。网桥是根据物理地址(MAC)地址进行处理,而路由器/3层交换机则是根据IP地址进行处理的。由此,TCP/IP中网络层的地址就成为了IP地址。
25.中继器(Repeater)是在OSI模型的第1层——物理层面上延长网络的设备。由电缆传过来的电信号或光信号经由中继器的波形调整和放大再传给另一个电缆。
26.即使在数据链路层出现某些错误,中继器仍然转发数据。中继器无法改变传输速度。
27.中继器只是单纯负责信号在0和1比特流之间的转换,并不负责判断数据是否有错误。同时,它只负责将电信号转换为光信号,因此不能在传输速度不同的媒介之间转发。
28.网桥根据数据帧的内容转发数据给相邻的其他网络,网桥没有连接网段个数的限制,网桥基本上只用于连接相同类型的网络。但是有时也可以连接传输速率不同的网络。网桥是在OSI模型的第2层——数据链路层面上连接两个网络的设备。它能够识别数据链路层中的数据帧,并将这些数据帧临时存储于内存,再重新生成信号作为一个全新的帧转发给相连的另一个网段。
29.这里所说的地址是指MAC地址、硬件地址、物理地址、物理地址以及适配器地址,也就是网络上针对NIC分配的具体地址。网桥会根据地址自学机制来判断是否需要转发数据帧。
30.路由器是连接网络与网络的设备。可以将分组报文发送给另一个目标路由器地址。基本上可以连接任意两个数据链路。
31.路由器是OSI模型的第3层——网络层面上连接两个网络、并对分组报文进行转发的设备。网桥是根据物理地址(MAC地址)进行处理,而路由器/3层交换机则是根据IP地址进行处理的。由此,TCP/IP中网络层的地址就成为了IP地址。
32.路由器可以连接不同的数据链路。例如连接两个以太网,或者连接一个以太网与一个FDDI。家里活办公室里连接互联网时所使用的宽带路由器也是路由器的一种。
33.路由器还有分担网络负荷的作用,甚至有些路由器具备一定的网络安全功能。因此,在连接网络与网络的设备当中,路由器起着极为重要的作用。
34.负载均衡器是向多个服务器分散压力的4-7层交换机就是以TCP等协议的传输层及其上面的应用层为基础,分析收发数据,并对其进行特定的处理。
35.4-7层交换机负责处理OSI模型中从传输层至应用层的数据。其是以TCP等协议的传输层及其上面的应用层为基础,分析收发数据,并对其进行特定的处理。
36.网关负责协议的转发与数据的转发,在同一种类型的协议之间转发数据叫做应用网关。
37.网关是OSI参考模型中负责将从传输层到应用层的数据进行转换和转发的设备。网关不进转发数据还负责对数据进行转换,它通常会使用一个表示层或应用层网关,在两个不能进行直接通信的协议之间进行翻译,最终实现两者之间的通信。
38.互联网与手机之间设置了一道网关。网关负责读取完各种不同的协议后,对它们逐一进行合理的转换,再将相应的数据转发出去。
39.此外,在使用万维网时,为了控制网络流量以及出于安全的考虑,有时会使用代理服务器,这种代理服务器也是网关的一种,称为应用网关。
40.防火墙就是一款通过网关通信,针对不同应用提高安全性的产品。
41.数据中心由大型服务器、存储及计算机网络构成。有些大型的数据中心甚至直接连接“主干网”.即使是小规模的数据中心,大多数情况下也会接到“边缘网络”。
42.TCP:Transmissin Control Protocol
43.IP:Internet Protocol
44.ISP:Internet Service Provider
45.OSI参考模型注重“通信协议必要的功能是什么”,而TCP/IP则更强调“在计算机上实现协议应该开发那种程序”。
46.TCP/IP的最底层是负责数据传输的硬件。这种硬件就相当于以太网或电话线等物理层的设备。互联网层使用IP协议,它相当于OSI模型中的第3层网络层。IP协议基于IP地址转发分包数据。
47.TCP/IP分层中的互联网与传输层的功能通常由操作系统提供。尤其是路由器,它必须得实现通过互联网层转发分组数据包的功能。此外,连接互联网的所有主机跟路由器必须都实现IP的功能。其他连接互联网的网络设备(如网桥、中继器或集线器)就没必要一定实现IP或TCP的功能。(注:有时为了监控和管理网桥、中继器、集线器等设备,也需要让它们具备IP、TCP的功能)
48.连接IP网络的所有设备必须有自己唯一的识别号以便识别具体的设备。分组数据在IP地址的基础上被发送到对端。
49.IP是跨越网络传送数据包,使整个互联网都能收到数据的协议。IP协议使数据能够发送到地球的另一端,这期间它使用IP地址作为主机的标识。
50.IP还隐藏着数据链路层的功能。通过IP,相互通信的主机之间不论经过怎样的底层数据链路都能够实现通信。
51.虽然IP也是分组交换的一种协议,但是它不具有重发机制。即使分组数据包未能到达对端主机也不会重发。因此,属于非可靠性传输协议。
52.传输层最主要的功能就是能够让应用程序之间实现通信。计算机内部,通常同一时间运行着多个程序。为此,必须分清哪些程序与哪些程序在进行通信。识别这些应用程序的是端口号。
53.TCP是一种面向有连接的传输层协议。它可以保证两端通信主机之间的通信可达。TCP能够正确处理在传输过程中丢包、传输顺序乱掉等异常情况。此外,TCP还能够有效利用带宽,缓解网络拥堵。
54.在TCP/IP的分层中,将OSI参考模型中的会话层、表示层和应用层的功能都集中到了应用程序中实现。这些功能有时候由一个单一的程序实现,有时也可能会由多个程序实现。
55.发送电子邮件时用到的协议叫做SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)
56.文件传输过程使用的协议叫做FTP(File Transfer Protocol),传输过程中可以选择用二进制方式还是文本方式
57.在FTP中进行文件传输时会建立两个TCP连接,分别是发出传输请求时所要用到的控制连接与实际传输数据时所要用到的数据连接。
58.远程登录(TELNET与SSH)
TELetypewriter NETwork;Secure SHell
59.TCP/IP网络中远程登录常用TELNET和SSH两种协议。其实还有很多其他可以实现远程登录的协议。
60.在TCP/IP中进行网络管理时,采用SNMP(Simple Network Management Protocol) 协议。使用SNMP管理的主机、网桥、路由器等称作SNMP代理,而进行管理的那一段叫做管理器。SNMP正是这个Manager与Agent 所要用到的协议。
61.数据包首部的层次化:每个分层中,都会对所发送的数据附加一个首部,在这个首部中包含了该层必要的信息,如发送的目标地址以及协议相关信息。
62.包、帧、数据报、段、消息:包可以说是全能性术语。帧用于表示数据链路层中包的单位。而数据包是IP和UDP等网络层以上的分层中包的单位。段则表示TCP数据流中的信息。最后,消息是指应用协议中数据的单位。
63.网络中传输的数据包由两部分组成:一部分是协议所要用到的首部,另一部分是上层传过来的数据。首部的结构由协议的具体规范详细定义。看到包首部就如同看到协议的规范。
64.TCP根据应用的只是,负责建立连接、发送数据以及断开连接。TCP提供将应用层发来的数据顺利发送至对端的可靠传输。为了实现TCP的这一功能,需要在应用层数据的前端附加一个TCP首部。TCP首部中包括源端口号和目标端口号、序号以及校验和。随后将附加了TCP首部的包再发送给IP.
65.包流动时,从前往后依次被附加了以太网包首部、IP包首部、TCP包首部(或UDP包首部)以及应用自己的包首部和数据。而包的最后则追加了以太网句尾(Ethernet Trailer)
66.SNS(Social Network Service),社交网络



一、IP地址与路由控制
1.互联网是由路由器连接的网络组合而成的。为了能让数据包正确的到达目标主机,路由器必须在途中进行正确的转发。这种向“正确的方向”转发数据所进行的处理就叫路由控制或路由。
2.路由器根据路由控制表(Routing Table)转发数据包。它根据所收到的数据包中目标主机的IP地址与路由控制表的比较得出下一个应该接收的路由器。因此,这个过程中路由控制表的记录一定要正确无误。但凡出现错误,数据包就有可能无法到达目标主机。
二、静态路由与动态路由
1.路由控制分静态(Static Routing)和动态(Dynamic Routing)两种类型。
2.静态路由:指事先设置好路由器和主机中并将路由信息固定的一种方法。
3.动态路由:指让路由协议在运行过程中自动地设置路由控制信息的一种方法
4.使用动态路由的情况下,管理员必须设置好路由协议,其设定过程的复杂程度与具体要设置路由协议的类型有直接关系。
5.动态路由会给相邻路由器发送自己已知的网络连接信息,而这些信息又像接力一样依次传递了给其他路由器,直至整个网络都了解时,路由控制表也就制作完成了。而此时也就可以正确转发IP数据包了。
6.根据路由控制的范围常使用IGP(Interior Gateway Protocol,内部网关协议)和EGP(Exterior Gateway Protocol外部网关协议)两种类型的路由协议。
7.IGP中还可以使用RIP(Routing Information Protocol,路由信息协议)、RIP2、OSPF(Open Shortest Path First,开放式最短路径优先)等众多协议。
8.BGP使用的是BGP(Border Gateway Protocol,边界网关协议)协议。
9.路由器之间可以互换目标网络的方向及其距离的相关信息,并以这些信息为基础制作路由控制表。不过由于只有距离和方向的信息,所以当网络构造变得分外复杂时,在获得稳定的路由信息之前需要消耗一定的时间,也极易发生路由循环等问题。









































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