计算机网络总结
计算机网络主要知识点、名词总结
ISO七层网络协议：
七层包括：应用层、表示层、会话层、运输层、网络层、数据链路层、物理层
TCP/IP协议：应用层、运输层、网际层、网络层接口
网络协议的三要素：
语法、语义、同步
香农公式表明：信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。
只有传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种办法实现无差错的传输。
信道的复用技术：FDM（频分复用）、TDM（时分复用）、STDMA（统计时分复用）就是通过缓存机制，按需动态的分配时隙。
CDMA（码分多址）因为用户之间挑选了不同的码型，因此各个用户之间不会造成干扰。
其中的一个重要的特点是，每一个站分配一个码片序列必须彼此相互正交。
数据链路层：
常见协议PPP（点对点）
数据链路层处理物理上链路的概念之外，还有必要的协议来控制数据的传输。最常用的方法是网络适配器。
数据链路层协议的三个基本问题：
封装成帧（帧定界符）、透明传输（字填充法）、错误检测（CRC）
CSDM/CD 多点接入 载波监听 碰撞检测
简单的说就是在以太网上，一台机器发布广播式的消息，其它的机器根据地址来确定是否收下消息。以太网是无连接的工作方式，尽最大努力交付。对于有差错的帧是否重传由高层来决定。采用曼彻斯特编码解决接收端对于连续位比特流中提取同步的问题。
csdm/cd 协议的以太网是半双工信道
注意采用csdm/cd集线器（物理层）在逻辑上仍然是一个总线网，各个站点共享逻辑上的总线。
网桥依靠转发表对于不同网段的信息进行转发
优点：1过滤通信量，增大吞吐量2扩大物理范围3提高可靠性4可互连不同的物理层、不同的MAC子层和不同的速率
缺点：1查表转发增加了时延2MAC子层没有流量控制3只适用于用户数不太多和通信量不太大的以太网，否则会引发广播风暴。
以太网交换机：
实质上是一个多接口的网桥，每一个接口都是直接与一个单个的主机或者另外的一个集线器相连，并且一般都是工作在全双工下。
VLAN（虚拟局域网）
由一些局域网的网段构成的与物理位置无关的逻辑组，而这些网段有某些共同的要求。
网络层：
网络层向上仅提供简单灵活、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务
网际协议IP（internet protocol）
ARP（地址解析协议）
RARP（逆地址解析协议）
ICMP（网际控制报文协议）
IGMP（网际组管理协议）
网络互联的中间设备：
转发器：物理层使用
网桥或者桥接器：数据链路层使用
路由器：网络层使用的中间设备
网关：网络层以上使用的中间设备
网络互联中渗透着一种思想，采用加层的方式，将无法联通的各个局部联系成一个整体。
IP地址的分类的特点：
分配方便，减小了路由表的消耗；多归属主机拥有两个IP地址；转发器或者网桥接起来的若干个局域网仍然是一个网络；IP地址使得主机之间平等。
IP地址的抽象屏蔽了下层实现的复杂细节。只要我们在网络层上讨论问题，就能够使用统一的、抽象的IP地址研究主机和主机或者路由器之间的通信。
ARP以及RARP协议解决了根据根据IP地址寻找物理地址以及物理地址寻找IP地址的方式。
ARP协议就是一台主机发出自己要寻找的目的主机的IP地址以及自己的IP和硬件地址。目的主机接收到信息之后返回自己的硬件地址，并将源主机的信息存储在ARP缓存中。
为了解决IP地址层次结构的缺点，实现了划分子网的思路。
说到底这又是一种分层的思想。
CIDR无分类域间路由选择
消除了传统的IP地址层次概念，可以更加有效的分配地址空间。
将网络前缀都相同的IP地址组成一个CIDR块。在路由表中利用CIDR地址块来查找目的网络。这种地址聚合的方式称为路由聚合。这样可以实现构造超网。
在进行路由匹配的时候，遵循最长前缀匹配原则。
ICMP（网际控制报文协议）
ICMP是IP层的协议，作为IP层数据包的数据，加上数据报的首部，组成IP数据报。
分为差错报文：
终点不可达；源点抑制；时间超时；参数问题
询问报文：回送请求或回答；时间戳请求或回答
ICMP的一个重要应用就是PING，用来探测两个主机之间的连通性。另外一个应用就是traceroute（unix）tracert（Windows）。前者是通过ICMP的回送请求报文，后者是通过向源主机发送一个ICMP时间超过差错报告报文。IP数据报中封装的是无法交付的UDP用户数据报。
内部网关协议RIP
仅和相邻的路由器交换信息。
路由器交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息。
按固定的时间间隔交换路由信息
距离向量算法
优点：实现简单，开销小。
缺点：限制网络的规模，好消息传的快，坏消息传的慢。随着网络规模的扩大，开销也将增加。
OSPF（open shortest path first）
向本自治系统中所有的路由器发送信息
发送与本路由器相邻的所有路由器的链路状态
只有当链路发生变化时，才用泛洪法发送此信息。
OSPF的更新过程收敛的快。OSPF使用层次结构的区域划分，在上层的区域叫做主干区域
OSPF不用UDP直接用IP数据报传送。
路由器的构成
划分为：路由选择和分组转发
路由选择也称控制部分，核心构件为路由选择处理机。任务是根据选择的路由选择协议构造路由表并进行不断的更新和维护。
交换结构就是根据转发表对分组进行处理，将某个输入端口进入的分组从一个合适的输出端口转发出去。
运输层
向应用层提供通信服务，属于面向通信部分的最高层，同时也是用户部分的最底层。
运输层通过端口与应用层通信，
UDP
特点：无连接，尽最大努力交付，面向报文
没有拥塞控制，支持一对一，一对多，多对一，和多对多的通信，首部开销小。
TCP
特点：面向连接，只能有两个端点，可靠交付，全双工通信，面向字节流。
TCP将连接作为最基本的抽象。TCP连接的端口叫做socket。端口号拼接到IP地址即构成套接字。每一条连接都由通信两端的socket所确定。
TCP传输采用停止等待协议，其中主要是确认与超时重传机制。
应当注意保留已发送分组的副本；分组和确认分组都必须进行编号；超时计时器设置的重传时间应当比数据在分组传输的平均往返时间更长一些。
TCP连接采用客户服务器方式，运输连接包括三个阶段：连接建立、数据传输、连接释放。
域名系统DNS
为了实现将难于记忆的IP地址转换为域名，在Internet中设置的一种查询机制。采用分层次的处理方法：根域名服务器存储着所有顶级域名的IP地址，Internet上仅有13个不同地址的域名服务器。顶级域名服务器。权限域名服务器。为了提高可靠性，DNS域名服务器将数据复制到几个服务器来保存，其中一个就是主域名服务器。主机箱本地域名服务器查询一般采用递归查询。本地域名服务器向根域名服务器的查询通常是采用迭代查询。
文件传输协议FTP
联机访问：允许多个程序对于文件进行存取，由操作系统对于远程文件进行透明存取。
FTP的基本工作原理
FTP只提供文件传送的基本服务，使用TCP可靠的运输服务。主要功能是减少不同操作系统下处理文件的不兼容性。
主进程的工作步骤：
打开熟知的端口，使客户进程能够连接上。
等待客户进程发出连接请求。
启动从属进程处理客户发送来的请求。
回到等待状态，继续接受其他客户进程发来的请求。
TFTP简单文件传送协议
TFTP使用UDP数据报，可以用于UDP环境。TFTP所占用的内存空间小
主要特点：
每次传送的数据报文中有512字节的数据，但是最后一次可以不足512字节。
数据报文按序编号，从1开始。
支持ASCLL码或者二进制传输。
可以对文件进行读或写
使用很简单的首部。
TELNET远程终端协议
可以在用户的所在地通过TCP连接注册到远地的另外一个主机上。为了解决不同操作系统的差异，需要定义数据和命令怎样通过因特网。这就是NVT网络虚拟终端的作用。
万维网需要解决的问题：
怎样标志分布在整个因特网上的万维网文档
用什么样的协议实现各种链接
怎样显示万维网文档
如何使得用户可以很方便的找到所需要的信息。
HTTP属于面向事务的应用层协议
HTTP本身是无连接，无状态的。请求一个万维网文档所需的时间是该文档的传输时间加上两倍的RTT
HTTP1.0 和HTTP1.1的区别在于1.1使用了持续连接。万维网服务器在发送相应后仍然在一定时间内保持这条连接，使同一个客户和该服务器可以继续在这条连接上传送后续的HTTP报文。
1.1持续连接有两种工作方式：非流水线工作方式，流水线工作方式。
主要区别在于发送数据报是否等待用户响应。
代理服务器
将最近的一些请求和响应暂时存放在本地的磁盘中。相当于建立了一个缓存机制。
Cookie
在服务器上存储用户的信息的方式。万维网站点使用Cookie进行用户跟踪。当用户浏览某个使用Cookie的站点时，该网站的服务器就产生了用户的唯一标识码。在HTTP响应报文中添加一个叫做set-cookie的首部。用户浏览器接受后在本地cookie中存储服务器的信息以及标识码。当用户继续浏览该网站时，浏览器就会从其cookie中取出标识码，然后放在HTTP报文中。
电子邮件
三个组成构件：用户代理、邮件服务器、邮件发送协议（STMP）、邮件读取协议（pop3）
STMP是邮件服务器使用的协议，pop和IMAP是邮件收发协议。
DHCP动态主机配置协议
一种动态分派IP地址的协议，不需要手工干预。
数据库系统