计算机网络知识点
计算机网络是互联的自治的计算机系统的集合。
组成硬件、软件和协议。
包括资源子网和通信子网。
局域网基本采用广播式网络，广域网基本属于点对点网络。
因特网常见标准 RFC文档 ISO制定的OSI参考模型 IEEE：802标准 常用网络参数带宽：通信线路所能传送数据的能力。
发送时延=数据长度带宽发送时延=\frac{数据长度}{带宽}发送时延=带宽数据长度
传播时延=信号长度电磁波速率传播时延=\frac{信号长度}{电磁波速率}传播时延=电磁波速率信号长度
时延带宽积=传播时延×信道带宽时延带宽积=传播时延×信道带宽时延带宽积=传播时延×信道带宽
协议作用：控制两个对等实体进行通信。包括语法、语义和同步。
OSI各层作用和协议| 层 | 作用 | 协议 |
|---|---|---|
| 应用层 | 用户应用 | HTTP、FTP、SMTP |
| 表示层 | 统一编码 | |
| 会话层 | 建立会话 | |
| 传输层 | 复用分用、差错控制、流量控制 | TCP、UDP |
| 网络层 | 路由选择、差错控制、流量控制、拥塞控制 | IP、ICMP |
| 数据链路层 | 成帧、差错控制、流量控制 | Wi-Fi |
| 物理层 | 传输比特流 | RJ45 |
串行传输：数据在一条信道上依次传输
并行传输：数据在多条并行信道上同时进行传输
同步传输：使用同步信号，使发送端和接收端的时钟同步后进行数据传输
异步传输：使用开始位和结束位标记数据的起始和结束
单工通信：一条单方面的信道
半双工通信：两条单方向的信道
全双工通信：一条双方向的信道
1波特表示每秒传输1个码元
比特率单位时间传输的比特数
比特率=码元速率×每个码元所含的比特比特率=码元速率×每个码元所含的比特比特率=码元速率×每个码元所含的比特
理想数据传输速率=2Wlog2V理想数据传输速率=2W\log_2V理想数据传输速率=2Wlog2V
香农定理数据传输速率=Wlog2(1+S/N)数据传输速率=W\log_2(1+S/N)数据传输速率=Wlog2(1+S/N)
编码方式以太网：曼切斯特编码
局域网：差分曼切斯特编码
采样、量化、编码
交换方式报文交换和分组交换都采用存储转发的方式。
多模光纤和单模光纤多模光纤利用全反射原理；单模光纤直径位一个波长，光源为激光。
数据链路层 组帧方法 字符计数法：在帧头部使用一个计数字段来标明帧内字符数 字符填充法：使用特定字符定界帧的开始和结束 比特填充法：01111110标志一帧的开始和结束，在信息中遇到5个连续的“1”时，自动在其后面插入一个“0” 违规填充法：使用冗余编码违规使用来对帧定界 差错控制 奇偶校验码 循环冗余码 流量控制 停止-等待协议：发送的帧得到确认后发送下一帧 GBN协议：发送窗口内均可发送，接收方只按顺序接收，累积确认 SR协议：发送窗口内均可发送，接收方无序接收，逐个确认，选择重传 介质访问控制静态分配信道：
频分、时分、波分、码分
动态分配信道：
逻辑拓扑为总线型，采用曼切斯特编码。
部分设备和作用| 设备名称 | 工作层 | 能否隔离冲突域 | 能否隔离广播域 |
|---|---|---|---|
| 集线器、中继器 | 物理层 | × | × |
| 交换机、网桥 | 数据链路层 | √ | × |
| 路由器 | 网络层 | √ | √ |
路由选择、分组转发、拥塞控制
路由算法 距离矢量算法RIP v2 network 192.168.1.0/24 声明自己所连的网段
BGP BGP发言人运行BGP和AS内部协议（AS：自治系统） 链路状态算法
OSPF network 192.168.1.0 0.0.0.255
OSPF划分若干Area，路由器只知道本区域的细节，无需知道其他区域，只需要把分组交付给对应的边界路由器 IPv4
首部长度：20B
分类：
首部长度：40B
地址共21282^{128}2128个
网络地址转换（NAT）是指通过将专用网络地址转换为公用地址，从而对外隐藏内部管理的IP地址。它使得整个专用网只需要一个全球IP地址就可以与因特网连通，大大节省了IP地址的消耗。
DHCP中文名称为动态主机配置协议，用于自动配置IP地址，是一个应用层的协议。
网络层常用协议| 英文缩写 | 中文名称 | 功能 |
|---|---|---|
| ARP | 地址解析协议 | IP地址到MAC地址的映射 |
| ICMP | 网际控制报文协议 | 主机或路由器报告差错或异常情况 |
为不同主机的进程之间提供逻辑通信
常用端口| 应用 | 端口 |
|---|---|
| FTP | 21 |
| TELNET | 23 |
| SMTP | 25 |
| DNS | 53 |
| HTTP | 80 |
| HTTPS | 433 |
无连接
首部8B
常用于网络电话、实时视频会议、流媒体（边看边传输）
面向连接
保证有序、可靠交付
点对点
首部20B
在确认报文中设置接收窗口rwnd的值来限制发送速率
拥塞控制 慢开始：当cwnd<ssthreshcwnd<ssthreshcwnd<ssthresh时，以2n2^n2n增加cwnd 拥塞避免：当cwnd>ssthreshcwnd>ssthreshcwnd>ssthresh时，cwnd=cwnd+1cwnd=cwnd+1cwnd=cwnd+1 快重传：三个冗余ACK，直接重传对方期待的报文 快恢复：三个冗余ACK，cwnd=cwnd2cwnd=\frac{cwnd}{2}cwnd=2cwnd，ssthresh=cwndssthresh=cwndssthresh=cwnd 超时：ssthresh=cwnd2ssthresh=\frac{cwnd}{2}ssthresh=2cwnd，cwnd=1cwnd=1cwnd=1，重回慢开始 应用层 网络应用架构 C/S 客户机、服务器模式 B/S 浏览器、服务器模式 P2P 对等方相互通信 DNS传输层使用UDP，端口53
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作者：zhongzhehua
