计算机网络个人笔记
这是计网的前4章 纯属个人理解，有理解错误的地方请各位不吝指出。还望大家补充完善！！
三网：电信网、有线电视网络和计算机网络
因特网发展的三个阶段：
第一阶段是从单个网络 ARPANET 向互联网发展的过程
第二阶段的特点是建成了三级结构的因特网。
第三阶段的特点是逐渐形成了多层次 ISP 结构的因特网
internet和Internet的区别：小写是泛指互联网、大写是专用名词指全球最大的、开放的、采用tcp/ip的计算机网络。其前身是arpanet。
数据传输层解决的三个基本问题：
1、封装成帧：就是添加首部和尾部、作用是进行帧定界
2、透明传输：还没到帧尾，但内容中含有与帧尾一样的串，则会误认为到结尾了、这是透明传输要解决的问题。如何解决呢：字节填充和字符填充
3、差错控制：一般用CRC技术检错，crc只能做到无差错接受而不是可靠传输（有问题留言）
CRC原理：
这个我只说最简单的一般计算题。。深入就难了。。比如一般都给个信息码和生成多项式。那怎么知道接收的码的正确性呢。。过程如下：生成多项式最高次幂是几，就给信息码后添几个0，除以生成多项式（写成二进制形式），注意的是：做除法时，减的过程是异或运算，不是一般的借位减。然后所得的余数就是fcs校验码，这下真正发送的是信息码+fcs码（好像这个是在接口处加上去的不是发送方自己产生的），在接收方呢，用接收到的码除以生成多项式为零没错，不为零，就有错了，r个检错位能检出小于等于r位的错。
ppp协议的透明传输问题：
如拨号电话接入因特网就是用这个协议。当ppp异步传输时，就是用一种特殊的字符填充法：信息字段出现0X7e变成0x7D, 0x5E要是又出现了0x7D则把0x7D换成0x7D, 0x5D。当ppp用在sonet/sdh链路时即是同步传输。这时采用零比特填充法：即发送端出现5连1则插入个0，接收端出现5连1就把接下来的那个0删掉
csma/cd协议：
用于进行半双工通信的以太网。争用期就是往返时延。以太网取51.2us为争用期的长度。则10mb/s的以太网只要是少于64字节的帧都是无效帧。
什么是二进制指数类型退避算法：
发生碰撞后，等多久再重发呢。。这就要根据这个算法。算法如下：这是第k次重传则在整数集合[0,1,…, (2的k次方-1)]随机取个值，即延迟这个随机值后重发。重传达到16次则丢弃此帧。
以太网的mac帧格式
在ip数据报的前面加上目的地址、源地址、类型字段。没完呢 在ip数据报的后面加上fcs。其实在传输介质上传输的帧 还得在整个上面的最前面加上7个字节的前同步码还有一个字节的帧开始定界符。。。
网桥和集线器的区别
集线器在转发帧时，不对传输媒体进行检测。网桥在转发帧之前必须执行 CSMA/CD 算法。网桥能隔离冲突域，集线器不能。
网桥的自学习和转发帧
网桥收到帧后，自学习。即在转发表中找有没有和帧源地址相配的。没有的话，增加一个记录（源地址、进入的接口和时间），有的话更新。转发帧就是：当转发表中没有相配的时候、则对网桥的其他接口全部转发。。若有。则按表中接口转发。若接收的接口就是要转发的接口。则丢弃。。
透明网桥和源路由网桥
透明网桥使用的是生成树算法。源路由网桥使用的是一句话说不清，就是广播发送一个帧这个帧不一样的地方是发送这个帧时首部必须携带详细的路由信息。到目的地后再回来。到时候从多个路由中选出一个最佳的。
多接口网桥：别名就是太网交换机，
虚拟局域网和其帧格式：
帧格式是在以太网的帧格式的源地址后面加了一个标志符（vlan tag）作用是指明发送该帧的工作站属于哪个虚拟局域网。静态vlan是当年大四实习的那个交换机通过配置终端登陆上去添加vlan分配端口就成了。。为什么呢？因为以太网交换机的原理就是靠地址映射表 所以只要将端口和mac地址的对应关系加入地址映射表就行。。至于动态vlan呢。人家是自动分配端口的，我也不知道。估计与帧格式中的那个vlan tag有关系。。
虚电路与数据包服务的对比
虚电路：有链接。每个分组有虚电路号。属于同一条虚电路的分组按同一路由转发、总是按顺序到达终点。
数据报：可靠的通信由用户主机保证、不需要建立连接。每个分组有终点的完整地址、每个分组独立选择路由。到达终点不一定按顺序。
三种ip地址的编址方法
1、分类的ip地址：<网络号、主机号>共32位.又分为a类（网络号8位0xxxxxxx）、b类（网络号16位10xxxxx....）、c类（网络号24位110xxxx...）、d类（1110.......）、e类(1111.....).
2、子网的划分：<网络号、子网号、主机号>,ip地址按位与子网掩码就等于网络地址(网络地址不是网络号).
3、构成超网：<网络前缀、主机号>..斜线记法:192.128.0.92/20其中20就是网络前缀的位数也就是掩码的位数. 全0和全1的主机号不使用..
地址解析协议
将ip转换为mac地址。当要发送数据时、得知道对方的mac地址吧。首先在arp cache里查找ip和mac的对应关系填到mac帧上去。要是该主机的arp告诉缓存里没有。则广播发送arp请求分组。。其中的内容是自己的ip和硬件地址加对方的ip地址。。然后呢 不用咱们操心了 会有对方主机响应，回复给人家自己的mac地址的。。注意啊。。要是目的主机和发送主机不再同一局域网呢？那么arp 发送内容里面对方当然ip就是 路由器的ip了。
ip数据报首部格式：
首部由20个固定字节加可变字节构成。算了 这个自己查一下就行。不罗嗦了，，有一点就是那个片偏移字段是以八个字节为偏移单位的。TTL是可通过路由的最大数。
分组转发算法：
从数据报首部提取目的主机ip后，得出其网络地址。1、若与路由器直接相连的话则直接交付，2、否则，若路由表中有该网络地址的特定主机路由，则交付给此路由3、否则，若若路由表中有到达该网络的路由，则交付给此路由4、否则若路由表中有默认路由则传给此路由。5、再不行的话，就报告转发出错。。
在划分子网的情况下路由器转发分组的算法
从数据报首部提取目的主机ip后，先用源主机所在网络的子网掩码与ip地址按位与得出其网络地址。若与该子网掩码相应的网络地址相匹配,则直接交付2、否则，若路由表中有该网络地址的特定主机路由，则交付给此路由3、再否则，对路由表中每一行的子网掩码和ip按位与,若其结果与该行的目的网络地址匹配,则，则交付给该行指出的吓一跳路由器,4、否则，若路由表中有默认路由则传给此路由。5、再不行的话，就报告转发出错。。
CIDR(无分类域间路由选择)的最长前缀匹配:
使用 CIDR 时，路由表中的每个项目由“网络前缀”和“下一跳地址”组成。在查找路由表时可能会得到不止一个匹配结果。 应选择最长网络前缀的路由：最长前缀匹配,网络前缀越长，其地址块就越小，因而路由就越具体。
ICMP报文种类
1, ICMP差错报告报文又分为 终点不可达/源点抑制/时间超过/参数问题/重定向 五种 ..浮云,,知道就行
2,ICMP 询问报文又分为回送请求和回答报文/时间戳请求和回答报文
Icmp的应用最常用有ping命令和traceroute命令 具体怎么用的很简单不想写了.
as自治系统:核心其实一个as其内部使用的是单一的和一致的路由选择策略
内部网关协议IGP：一个自治系统内部使用的路由选择协议..包括rip和ospf等
RIP的工作原理：
距离向量算法: 收到相邻路由器（其地址为 X）的一个 RIP 报文：(1) 先修改RIP 报文中的所有项目：把“下一跳”字段中的地址都改为 X，并把所有的“距离”字段的值加 1。(2)目的网络不在路由表的直接添加到路由表中，目的网络在路由表的，这时还要分两种情况，第一种情况：rip中下一跳地址和路由表中相同的，无条件将路由表的替换了，第二种情况：rip中下一跳地址和路由表中不一样，则谁的跳数小，路由表中替换成谁。(3) 若3分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表，则把此相邻路由器距离置为16（表示不可达）(4) 返回。
ospf协议与rip的区别：
OSPF（开放式最短路径优先）链路状态变化时，路由器用洪泛法向本自治系统中所有路由器发送信息。内容是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态，“链路状态”就是说明本路由器都和哪些路由器相邻，以及该链路的“度量”。
rip仅和相邻路由器交换信息。内容是本路由器自己的路由表。每隔30秒发一次。它能使用的最大距离为15（16 表示不可达）。
外部网关协议EGP:不同的as间传递消息的协议.
igmp协议:两个阶段.1/某主机想加入多播组.则他就向多播组的多播地址发送igmp报文/本地的多播路由器收到igmp报文后将组成员关系转发给因特网上的其他多播路由器.2/本地多播路由器要周期性地探测本局域网的主机是否还是组的成员.
隧道技术/网络地址转换NAT
装有nat软件的路由器叫做nat路由器,它至少有一个有效的外部全球地址..所有使用本地地址的主机在和外界通信时都要在nat路由器上进行转换.成全球地址才能和因特网连接.(nat转换表就是全球ip地址和本地ip地址的对应)
专用IP地址： 10.0.0.0 — 10.255.255.255 1个A类地址；
三类端口：
1. 熟知端口号:0~1023
2. 登记端口号:1024~49151使用这个范围的端口号必须在iana登记,以防重复…
3. 客户端口号:49152~65535客户进程暂时使用.通信结束后.其他进程就可使用.
Udp的特点：
无连接.不保证可靠交付.也不用拥塞控制.面向报文的.支持一对一.多对多等.首部开销少,八个字节(源端口2.目的端口2.长度2.检验和2)
Tcp的特点：
面向连接(虚连接).只能一对一.可靠交付.全双工通信.面向字节流/ tcp连接的端点叫做:套接字(socket)=ip+端口号,所以每条tcp连接唯一的被通信两端的两个套接字所确定,
可靠传输的具体实现：就是tcp连接的两端一个发送窗口一个接收窗口..然后可靠传输机制用字节的序号进行控制.
ARQ、连续ARQ的特点:
Arq其实课本上就讲的停止等待协议:发一个分组就要回复一个,收到确认后才重发下一个..心道利用率太低.至于心道利用率是多少太简单了而且公式不好打就不说了..
连续arq:接收方采用的是累计确认的方式..累计确认就是..只对按序到达的最后一个分组发送确认…然后就是有个窗口,最多一次可以连续发送窗口大小那么多的分组数…
滑动窗口还可以实现流量控制：为什么呢..因为当接收窗口调整时.发送窗口会跟着调整…就可以控制发送的量了..
超时重传时间的选择:太麻烦不说了..有公式。。
sack选择确认:事先双方就得商量好在tcp首部就加上sack选项..用来报告收到的不连续的字节块的左边界和右边界,指名一个边界用4个字节..和累积确认不一样了..
几种拥塞控制方法：
发送端的窗口不能超过拥塞窗口和接收端窗口的最小值,先假定接收窗口足够大,则发送窗口等于拥塞窗口..
1/慢开始和拥塞避免
满开始就是拥塞窗口从1开始.每经一个传输轮次.拥塞窗口大小指数增长一次,(1,2,4,8,18),然后当拥塞窗口增长到慢开始门限值时,就改为拥塞避免算法.即拥塞窗口线性增长,,当出现超时时..则将满开始门限值减半,然后拥塞窗口重新设为1.重新开始满开始算法..
2/快重传和快恢复
快重传就是只要收到失序的报文段..就立刻发送确认..然后还要一直发..这时发送方.只要收到连续三个重复确认.就立即重传…这时候的重传先要把慢开始门限减半..但是接下去不是执行慢开始算法,而是执行拥塞避免算法即拥塞窗口线性增大..1次加1..
tcp连接建立的三次握手
这个怎么说呢。。假设A要和B通信，第一次：a发送SYN（置1表示连接请求报文段而且要消耗一个序号） 然后设定自己的初始seq=x；ack=0（因为连接还没建立所以确认字段现在无效）第二次：b收到后向a发送SYN，和ACK；并且将ack=x+1（表示希望a发送序号为x+1的报文段也就是第x个已经收到），然后呢给自己设定一个初始seq=y；第三次：a向b发送ACK（ack不消耗序号），然后给b发送的ack=y+1；seq=x+1;完了。三次握手就完了，再说一点，ack不是不消耗序号吗？所以建立完成后，a向b再次发数据时自己的seq还是x+1;哈哈，这可是我犯过的错，当成x+2了。。
域名的解析过程:
主机向本地域名服务器的查询一般都是采用递归查询。如果主机所询问的本地域名服务器不知道被查询域名的 IP 地址，那么本地域名服务器就以 DNS 客户的身份，向其他根域名服务器继续发出查询请求报文。 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。当根域名服务器收到本地域名服务器的迭代查询请求报文时，要么给出所要查询的 IP 地址，要么告诉本地域名服务器：“你下一步应当向哪一个域名服务器进行查询”。然后让本地域名服务器进行后续的查询。
pop3和imap的区别:
POP3协议允许电子邮件客户端下载服务器上的邮件，但是在客户端的操作（如移动邮件、标记已读等），不会反馈到服务器上。比如通过客户端收取了邮箱中的2封邮件并移动到其他文件夹，邮箱服务器上的这些邮件是没有同时被移动的 。
IMAP提供webmail 与电子邮件客户端之间的双向通信，客户端的操作都会反馈到服务器上，对邮件进行的操作，服务器上的邮件也会做相应的动作。这个是搜的。其实不理解。
其实 后面n章才是计网的精华和难点。。本文是皮毛中的皮毛哎，，，以后再来补充后面的吧！
