神奇的计算机网络~挺有意思的

Posted 2021-09-13 小橙子的快乐wu

前言

说实话，我觉得网络这一块还是很有意思的，虽然学到的还很浅，但确实感觉有意思！计网还是大二上学期学到的知识了，今年我把整本书复习过两遍了已经，暂且记录一下当时的思路及重点！

一、概述

1. 实现主机连通 电路交换-报文交换-分组交换
2. 带宽 时延(发送、传播、处理、排队)
3. 体系结构 7层 4层 -> 5层(4个首部，一个尾部) 服务垂直，协议水平
4. 物理层-数据链路层-网络层-传输层-应用层

二、物理层

1. 物理层屏蔽掉传输媒体和通信手段的差异
2. 信道复用技术 CDMA码分复用(码片|内积)
3. 数字传输系统技术
4. 宽带接入技术 有线、无线|数字技术、光纤
5. 网络互联设备(拓展网络) 中继器、集线器

三、数据链路层

1. 网卡-帧
2. 描述局域网
3. 使用的信道-点对点信道 封装成帧-透明传输-差错检验 PPP协议(LCP测试链路、NCP选择网络协议)建立串行链路
4. 使用的信道-广播信道 局域网采用以太网协议-> CSMA/CD载波监听多点接入/碰撞检测 MAC地址(网卡全球唯一)
5. 扩展以太网(局域网) 网桥、交换机、

四、网络层

1. 不采用虚电路，采用只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务
2. IP地址 ARP/RARP协议 映射IP-MAC
3. IP网际协议说明IP数据报的格式
4. IP数据报首部有协议、源、目标地址 协议指出数据应交给哪个进程
   ICMP|IGMP|OSPF TCP|UDP
5. 路由器 分组转发
6. 解决ip地址耗尽：CIDR、NAT地址转换、IPv6
7. ICMP网际控制报文协议 在主机之间发送报文差错控制信息(不解决)
8. 路由选择协议-内部网管-RIP路由信息选择协议(跳数，邻居告知)
   -OSPF开放式最短路径优先协议(广播连接关系、网络拓扑图、Dijkstra算法)

五、传输层

1. 运输层为应用进程间提供端到端的逻辑通信(网络层提供主机之间),还要对收到的报文提供差错检验，TCP|UDP
2. TCP协议提供可靠的，面向连接的(套接字连接)，字节流服务

3. 可靠：停止等待协议(发送完分组等待确认)、

    连续ARQ协议(连续发送分组，确认按序到达的最后一个)、
    滑动窗口协议(控制发送方发送窗口大小，进行流量控制，防止数据丢失)

4. 流量控制：滑动窗口协议控制
   拥塞控制：慢开始(1-加倍)和拥塞避免(达到阈值，增加1) 没有按时收到确认,认为拥塞 阈值设为顶峰一半，重新开始

         快重传 收到失序报文发送重复确认，连续收到三个重复确认
         快恢复 慢开始阈值设为一半，从阈值开始执行拥塞避免

5. 发送窗口 为拥塞窗口，接收方窗口的最小值
6. TCP连接
   三次握手：保证双方都准备好进行数据传输、双方确认初始序列号
   四次挥手：
7. UDP 代价低、场景需要 提供无连接、不可靠的数据报服务
8. TCP: 无连接 不可靠 面向报文 一对一一对多多对多 首部小
   UDP: 连接 可靠 面向字节流 一对一 首部开销大 有拥塞控制和流量控制

六、应用层

1. 每个应用层协议都是为了解决某一类问题
2. DNS域名解析 递归本地 迭代根、顶级、权限 域名服务器同步时TCP域名解析时用UDP
3. FTP 控制端口21 传输端口20 TCP
4. WWW HTTP(TCP)
5. 邮件 发送SMTP 接受POP3|IMAP 与邮件服务器间通过HTTP

七、其他

1. 网络层安全协议 虚拟专用网络 IP数据报->加首尾控制信息+新首部成为安全数据报
2. 传输层安全协议 SSL->TLS 建立TCP连接之后
3. SSL/TLS建立过程
   ->A支持的加密算法
   <-B选定的加密算法
   <-B的包含RSA公钥的证书
   A用CA的公钥解密该证书，得到RSA公钥
   ->A生成随机数，加密传给B
   双方根据随机数+算法生成对称会话秘钥
   <-B发送确认
   安全传输