计算机网络基础

互联网架构模型  https://live.infrapedia.com/

　　　

层次设计基本原则　　

　　

 

 

 

 

 

 

         

 

 性能指标：

　　速率

　　时延  发送时延  传播时延（路径） 排队时延  处理时延

　　往返时间  RTT ping 

 

物理层：

　　不同设备的连接   传输比特流   网线   光纤 同轴电缆

　　信道   单工   半双工  全双工   

数据链路层

　　封装成帧    透明传输 （转移字符）   差错监测 奇偶校验、CRC 

　　最大传输单元MTU 1500字节    路径MTU 　　

　　以太网协议 ：完成相邻物理设备的数据传输    MAC 地址   MAC地址表（路由器）  MAC地址和接口的映射

　　   　    

 

 

网络层： 数据路由，确定数据在网络之间的路径   路由器 

　　虚拟互联网络　：忽略物理模型     使用ip协议 关注端到端的信息　

　　ip协议 　把实际网络转成虚拟互联网络   忽略介质等等...      MAC 地址： 48位   ip地址 32位  

　　　     

 

 

　　　　版本：ipv4 ipv6

　　　　首部长度：15*4=60字节

　　　　总长度：16位  65535字节

　　　　片偏移  ip数据报分成多个帧的时候  需要保持片偏移 

　　　　TTL 生存时间

　　　　协议  udp tcp ip...

　　　　源ip地址   目的ip地址   ip数据

　　转发流程：

　　　　一跳一跳   

　　　　路由表  计算机和路由器都有

　　　　　　         

　　ARP RARP

　　　　地址解析协议  arp缓存表  ip地址-> mac地址   ip地址会变化  有缓存时间     arp -a

　　　　       

 

 

 　　ip地址分类

　　　　   

 　　　　A类地址 0000 0000 表示特殊网络

　　　　 　　　　0111 1111 表示回环地址 127.    127.0.0.1  本地虚拟接口  不会挂掉的接口   检查本地网络和协议是否正常

　　　　B　　　　1000 0000 0000 0000 不可使用  128.0

　　　　C　　　　1100 0000 0000 0000 0000 0000 不可使用  192.0.0

　　　　主机号全0　　表示当前网络段

　　　　　　　全1   广播地址  向当前网络段所有主机发送广播消息

 　　　　D类   1110 ...   224.

　　　　 E类    1111 ....  240.

　　子网

　　　　划分子网

　　　　子网掩码

                     　　　　　　

 

 

 

 　　　　ip地址 & 子网掩码 ==网络号

　　NAT 网络地址转换

　　　　地址和端口映射

　　ICMP 网络控制报文协议

　　　   

 

 　　　　差错报告报文  验证网络数据是否错误

　　　　询问报文  验证网络是否通路

　　　　ping 127.0.0.1  重装系统

　　　　ping 192.168.0.1 路由器 网关故障

　　　　ping baidu.com 运营商

　　　　Traceroute　　tracert baidu.com 查看每一跳的地址

　　路由  下一跳是不是最好的

　　　　算法  图论算法

　　　　内部网关协议

　　　　　　RIP　　故障信息传递慢  实现简单  开销小   限制网络的规模 

　　　　　　OSPF  迪杰斯特拉算法   广度优先算法 最短路径算法

　　　　　　

　　　　　　自治系统

　　　　外部网关协议 BGP  受外部因素影响严重

 

传输层

　　UDP

　　　　     

 

 　　　　无连接

 　　　　不可靠

　　　　面向报文传输  不处理 

　　　　拥塞控制

　　　　首部开销很小

　　TCP

　　　　连接

　　　　可靠性

　　　　　　停止等待协议

　　　　　　　　无差错  有差错    出现差错的时候   超时定时器  信道利用率不高

　　　　　　连续ARQ协议

　　　　　　　　自动重传请求   批量发送和接受 

　　　　　　　　

 

 　　　　　　　　滑动窗口    累计确认  提高信道利用率

　　　　　　　　丢失的情况下进行选择重传一个范围字节   序号和确认号   

　　　　面向字节流

　　　　　

 

 　　　　

 

 　　　　20 字节

　　　　序号  一个字节一个序号

　　　　确认号  期望收到数据的首字节序号  

　　　　数据偏移  偏移头部的位置

　　　　TCP标记   ACK  SYN FIN  　

　　　　窗口  拥塞控制

　　　

 

 

　　　　流量控制

　　　　　　滑动窗口  让发送方不要发送太快   窗口减小    窗口为0的时候  坚持定时器 询问 窗口是不是扩大    点到点的信号控制 

　　　　拥塞控制

　　　　　　整个网络   超时 可能就是拥塞

　　　　　　慢启动算法  　　指数

　　　　　　拥塞避免算法   　线性

　　　　三次握手  

　　　　　　

 

 　　　　已发送的失效的请求到达对方，引用错误   2次可以建立连接，可能建立2个tcp请求

　　　　　　

　　　　四次挥手 

　　　　　　

 

 　　　　MSL最长报文寿命  2min   等待2个MSL     等待计时器 保证第四的报文正确到达 接收方 不到达  再进行第三次挥手 

　　　　保活计数器  ： 心跳  探测是否在线...

应用层

　　　DNS 

 　　　　

　　　　

 

 　　　　域名转ip

　　　　　　顶级域 （cn  com org） 二级域  (taobao  baidu )

 

　　　　DHCP　　局域网协议   动态获取ip地址

 　　　　HTTP 超文本   带超链接的文本  可靠

　　　　　　　

 

 　　　　CDN 内容分发网络

　　　　HTTPS