《TCP/IP详解 卷1:协议》读书笔记(第一章 概述 & 第二章 链路层)

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第一章 概述

  1. TCP/IP协议族:四层协议系统

    • 链路层(数据链路层、网络接口层)
      设备驱动程序和网络接口卡。
    • 网络层(互联网层)
      处理分组在网络中的活动,点对点服务。IP、ICMP、IGMP
    • 运输层
      提供端对端通信。TCP、UDP
    • 应用层
      处理应用程序细节。Telnet、FTP、SMTP、SNMP
  2. 部分概念

    • 构造互联网最简单的方法是把两个或多个网络通过路由器(Router)进行连接。
      路由器的好处是为不同类型的物理网络提供连接:以太网、令牌环网、点对点的链接等等。
    • 网络层IP协议提供的是一种不可靠的服务。
      只是尽可能快地把分组从源地址到目标地址
    • 互联网地址:类别+网络号+主机号
      IP地址长32bit(4字节)ABCDE类 0一字节 10两字节 110三字节 1110 11110
    • 域名系统(DNS)提供IP地址和主机名之间的映射
    • 封装。 每层对收到的数据添加一些首部信息(有些还有尾部信息),传给下一层
      TCP传给IP的数据单元称TCP报文段或TCP段(TCP segment);
      IP传给接口层的数据单元称作IP数据报(IP datagram),
        更准确地说,IP和网络接口层之间传送单元应该是分组(packet),可以是IP数据报,也可以是IP数据报的一个片(fragment);
      通过以太网传输的比特流称作(Frame)
    • 目的主机收到一个以太网数据帧时,从协议栈由底向上,去掉各层协议加上的报文首部,以确定接收数据的上层协议。这个过程称作分用(Demultiplexing);
    • 服务器上的应用程序一般通过端口号来识别。知名端口号1~1023(保留端口号)
      客户端通常不关心端口号,保证唯一就行了,因此客户端口号又称临时端口号,大多分配1024~5000。(由于客户端不是长期启动运行,程序关闭后端口就释放了)
      FTP 21,TCP 23
    • 所有关于Internet的正式标准都以RFC(Request for Comment)文档出版。用数字标识,数字越大说明内容越新。
    • 当使用TCP和UDP提供相同的服务时,一般选择相同端口号。
        很多端口号都是奇数:历史原因,这些端口派生于ARPANET的运输层协议NCP(网络控制协议),而NCP是单工的,不是全双工的,因此每个应用程序都需两个连接,需预留一对奇数和偶数端口号。 TCP和UDP称为标准的运输层协议时,每个应用程序只需要一个端口号。
    • internetInternet含义不同
      internet 指用一个共同协议族把多个网络连接在一起;
      Internet 指全世界范围通过TCP/IP互相通信的主机集合(超过100万台)。Internet是一个internet,但internet不等于Internet。
    • 构造互联网的共同基石是路由器。

第二章 链路层

  1. 链路层主要有三个目的
    • 为IP模块发送和接收IP数据报;
    • 为ARP模块发送ARP请求和接收ARP应答;(ARP   地址解析协议)
    • 为RARP发送RARP请求和接受RARP应答。(RARP 逆地址解析协议)
  2. 以太网这个术语一般指 数字设备公司DEC、因特尔公司Intel、Xerox公司于1982年联合公布的一个标准。
    它是当今TCP/IP采用的主要局域网技术。
    IEEE802委员会公布了一个标准集。 802.3针对整个CSMA/CD网络、802.4针对令牌总线网络、802.5针对令牌环网络,这三者的共同特性由802.2标准来定义。
  3. 串行线路IP(SLIP:Serial Line IP)和 压缩的SLIP(称作CSLIP)
    一种在串行线路上对IP数据报进行封装的简单形式。在数据报的开头和结尾都加一个特殊字符(END字符 0xc0)
  4. 点对点协议PPP
    修改了SLIP的缺陷。
  5. 环回接口(Loopback Interface)
    允许运行在同一台主机上的客户程序和服务程序通过TCP进行通信。
    大多数系统将 127.0.0.1 分配给这个接口,并命名为localhost。一个传给环回接口的IP数据报不能在任何网络上出现。
  6. 最大传输单元 MTU
    以太网和802.3对数据帧的长度都有一个限制,链路层的这个特性称作MTU,最大传输单元。
    若需传输的数据报比MTU还大,IP层就需要进行分片(fragmentation)
  7. 同一个网络上的两台主机通信,重要的是两台主机路径中的最小MTU,称作路径MTU
  8. 串行线路吞吐量计算
    e.g. 线路速率 9600 b/s,一个字节8 bit,一个起始比特、一个停止比特,则速率就是 9600/(8+2) = 960 B/s (字节/秒)
    传输一个1024字节的分组需要 1024/960 = 1066 ms,两个应用程序交互则须等待一般时间 533ms(参考两者相向而行)。(研究称交互响应超过100~200ms被认为是不好的)

以上是关于《TCP/IP详解 卷1:协议》读书笔记(第一章 概述 & 第二章 链路层)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

《TCP/IP详解卷1:协议》第5章 RARP:逆地址解析协议---读书笔记

《TCP/IP详解卷1:协议》第14章 DNS:域名系统---读书笔记

《TCP/IP详解卷1:协议》第12章 广播和多播---读书笔记

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