1 OSI参考模型:
2 计算机网络。根据规模可以分为WAN(广域网)与局域网(LAN)
计算机与网络发展阶段:
批处理——分时系统——计算机之间通信——计算机网络产生——互联网普及——互联网为中心(IP)——一切皆TCP/IP时代
3 TCP/IP指的是现有IP,TCP,HTTP等通信协议的总称,此外还有Appletalk等
分组交换协议:将大数据分割为一个个叫做包的较小单位进行传输。
OSI模型:模块化
注意OSI模型不等于OSI协议
邮件交流的通信示意:
输入内容后发向目标地址——应用层
将数据从某个计算机的特定格式转换成网络通用的标准数据格式——表示层
决定采用何种连接方法——会话层
在两个主机之间创建逻辑上的通信连接,保证数据传输的可靠性是其重要作用——传输层
在网络互相连接的环境中,将数据从发送端主机发送到接收端主机——网络层
在传输介质互连的设备之间进行数据处理——数据链路层
将数据的01转为电压和脉冲光传输给物理的传输介质——物理层
注意:网络层与数据链路层都是基于目标地址将数据发送到接收端,网络层负责发送整个数据,数据链路层只负责发送一个分段内的数据
接收端的处理正好相反
4 传输方式的分类:
面向有连接:发送数据前在收发主机前连接一条通信线路。断开连接也需要处理、
面向无连接:不要求建立和断开连接。采用分组交换的情况要多一些。
电路交换:会独占线路
分组交换/蓄积交换:分为多个数据包慢一定顺序排列后分别发送
单播/多播/广播/任播(DNS应用) (右上为广播)
5 地址
地址的唯一性
地址的层次性:MAC无,IP有(地址转发表,路由控制表)
6 网络的构成要素
数据链路一览
传输速率又叫带宽。实际传输速率被称为吞吐量。
各部分功能详解
7 边缘网络对应高速公路的出入口部分。连接的部分称接入层或汇聚层。
物理线路不同逻辑线路可以不同。
数据中心的概念。虚拟化与云。
8 TCP/IP通常指网际协议族。RFC文档的意思。
Internet指网际网。The Internet指互联网。互联网的协议就是TCP/IP。互联网的结构:
9 TCP/IP与OSI参考模型
OSI注重通信协议必要的功能是什么 TCP/IP强调‘在计算机上实现协议应该开发哪种程序
网络层:IP,ICMP,ARP
传输层:能够让应用程序间实现通信。TCP/UDP
应用层:HTTP是浏览器与服务器之间通信所用的协议 SMTP/MIME(现)电子邮件 FTP文件传输 TELNET/SSH 远程登录
SNMP网络管理
10 数据包首部
数据单位
每个包首部至少包含两个信息:一个是发送端和接收端的地址,另一个是上一层的协议类型。对于地址,以太网会用MAC地址,IP会用IP地址,TCP.UDP则会用端口号作为识别两端主机的地址。
11 数据链路
mac地址的唯一性
共享介质型网络:争用方式,令牌传递方式
非共享介质网络:很多情况全双工通信。
根据mac地址转发,交换集线器,检索转发表,存储转发/直通转发
环路检测技术:生成树与源路两种方式
VLAN:不用修改实际布线,只需修改网络结构
12 以太网
以太网帧的前导码
以太网帧本体
比特与字节
数据链路层细分可以为 介质访问控制层,逻辑链路控制层
13 无线通信
此外还有蓝牙。wimax,zigbee
PPP:一对一连接计算机的协议,属于纯粹数据链路层,与物理层无关。
ATM:以信元为单位进行传输
同步与异步:
POS,FDDI,Token Ring,光纤通道,100VG-AnyLAN,HIPPI,IEEE1394 HDMI,ISCSI,InfiniBand,docsis,高速PLC等
14 公共网络
模拟电话线路——已淘汰
移动通信服务,ADSL(改造模拟电话线路),FTTH(高速光纤),有线电视(上行速率小于下行速率),专线,VPN,公共无线LAN,其他公共无线服务
15 IP协议
IP相当于OSI中的第三层,网络层,主要是实现终端节点间的通讯。
IP主要三大作用模块,IP寻址,路由,IP分组以及组包。
IP地址属于网络层地址,路由控制指的是将分组数据发送到最终目标地址的功能。
路由控制表,记录IP数据下一步应该发给哪个路由器。IP属于面向无连接型(简化,提速)。
IP地址由网络和主机两部分标识组成。
ABCD四类IP地址
广播分为本地广播与直接广播两种,另外还有多播技术,可以穿透路由器又可以实现只给那些必要的组发送数据包。
子网掩码:一个IP地址的网络标识和主机标识不再受限于该地址的类别,而是由一个叫做子网掩码的标识码通过子网网络地址细分出比A,B,C类更小粒度的网络。子网掩码可以灵活的指定网络标识的长度。
CIDR(无类型域间选路)与VLSM(可变长子网掩码)相对缓解 了全局IP地址不够用的问题。
私有IP加NAT技术现在是解决IP地址分配问题的主流方案。
16 路由控制
有静态与动态路由控制两种,概念:默认路由,主机路由,环回地址
17 IP分割与再构成处理
MTU 最大传输单元
18 IPv6
地址长度:128位
全局单播地址,链路本地单播地址,唯一本地地址。除嵌入式设备外,路径MTU发现功能必不可少。
19 IPV4与IPV6的首部格式
20 IP的辅助功能
DNS
维护一个标识组织内部主机名和IP地址之间对应关系的数据库。
ARP(只适用于IPv4)
一种解决地址问题的协议,以目标IP地址为线索,用来定位下一个应该接受数据分包的网络设备对应的MAC地址
RARP
从MAC地址定位到IP地址
ICMP
确认IP包是否成功送达目标地址,通知在发送过程当中IP包被废弃的具体原因,改善网络设置等。具体信息分两类,一类是通知出错原因的错误信息,另一类是用于诊断的查询消息。
DHCP
自动设置IP地址,统一管理IP地址分配
NAT
用于在本地网络中使用私有地址,在连接互联网时候使用全局IP地址的技术
IP隧道
在网络层首部后面继续追加网络层首部
22 TCP/UDP
两个都是有代表性的传输层协议
TCP提供可靠的通信传输,UDP则常用于让广播和细节控制交给应用的通信传输
端口可以识别传输层的上一层应用层所要处理的具体程序
端口号用来识别同一台计算机中进行通讯的不同应用程序,因此也被称为程序地址
确定端口号 1 标准既定的端口号(静态) 2 时序分配法(动态)
端口号由其使用的传输层协议决定,因此不同的传输协议可以使用相同的端口号
其他传输层协议:SCTP,UDP-lite,DCCP
UDP首部格式
校验和的目的
24 路由协议
静态路由与动态路由
路由控制算法:距离向量算法与链路状态算法
25 应用协议
远程登录,文件传输,电子邮件,WWW,网络管理,其他
26 网络安全
防火墙,IDS,反病毒/个人防火墙
加密基础,安全协议