[网络协议]计算机网络复习

网络模型

功能概述

应用层：进程之间通信
运输层：给进程提供通用的数据传输服务，不针对特定网络，多应用可用 寻址：套接字，socket(IP地址: 端口)
网络层：通过路由器连接各类异构网络 寻址：IP地址
数据链路层：一段一段的链路 寻址：MAC地址
物理层：bit流，电缆的插头及引脚连接方式
物理媒体：光缆、电缆，第0层

数据链路层

封装成帧：SOH、EOT，有帧头和帧尾
透明传输：对SOH、EOT、转义字符前再加转义字符
差错检测：循环冗余校验CRC。 CRC能实现无比特差错检验，但不是可靠传输，不能解决帧丢失、帧重复、帧时序的问题，改错由上层协议完成。
PPP协议： point to point protocol，点对点传输协议，一对一
CSMA/CD: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection. 载波监听多路复用，冲突检测。广播，在总线型网络上，边发送边接听。一个站点不能同时接收和发送。双向交替通信，半双工。

网桥：一次分析转发一个帧。
交换机：多端口的网桥，独占传输媒体，无碰撞传输

网络层

best effort 无连接(不需要预先建立连接)

协议：IP，配套三个协议： ARP(地址解析协议 IP->MAC) ICMP IGMP
IP地址：网络号+主机号
A类地址：0xxxx.xxx.xxx.xxx 其中，全0(this)和127(环回测试)被用 范围：1~126
B类地址：10xxx.xxx.xxx.xxx 其中， 128.0不可指派 128.1~191.255
C类地址：110xx.xxx.xxx.xxx 其中，192.0.0不可指派，192.0.1~223.255.255
子网掩码：与&操作获取网络号

RIP(Routing Information Protocol): 基于距离向量的路由选择协议
打表：目的网络 距离(hop) 下一跳路由器
路由器之间会交换信息

虚拟专用网络VPN，拓展IP地址。仅在本机构(局域网)有效的IP地址，本地地址，全球唯一的IP地址：全球地址。
Private address 范围： 10.0.0.0-10.255.255.255 24位块
172.16.0.0-172.31.255.255 20位块
· 192.168.0.0-192.168.255.255 16位块
还有一类VPN，远程接入VPN(remote access VPN)，在外地用公司的内网
NAT网络地址转换：用于本地IP与互联网主机通信
方法：NAT路由器至少有一个有效的全球IP地址，然后用它转发。

网络层能完成两台主机之间的逻辑通信，运输层能完成进程之间的逻辑通信。运输层包含差错检测。

运输层

用套接字定位进程

UDP(6点):

• 无连接，不需要预先建立连接
• Best effort，尽最大努力交付
• 面向报文，对应用层给下来来的报文，不合并、不拆分，加个UDP首部
• 没有拥塞控制，不会使源主机发送速率降低 e.g.视频会议
• 一对一、一对多、多对一、多对多
• 首部开销小

TCP(5点):

• 需要预先建立连接
• 一对一
• 可靠交付
• 全双工
• 面向字节流，将应用层数据看成一串字节流，看按照需要合并拆分，加上TCP头部

TCP三次握手创建连接，四次挥手释放连接
握手：
为什么是三次不是两次？
如果是两次，若SYN1堵塞，客户端重发SYN2并成功建立连接。这时SYN1送达，服务器端认为客户端建立了新连接，回复SYN2+ACK2，对于客户端来说，客户端只建立了一个连接，服务器端认为是两个连接，不一致。

TCP在不可靠的信道上保证了可靠的连接。对于丢包、失序，TCP发送时有发送缓冲区，发送segment时会标注序列号、长度，可以对丢失的包重新请求，对失序的包重新排序。
TCP一问一答，一方发送报文，另一方回复确认 ACK=序列号+长度 = 下一包的起始序列

四次挥手
*客户端和服务器端都可以发起释放连接请求

应用层

1．
DNS 域名解析服务 IP地址和域名相互映射
域名结构： xxx.edu.cn 三级域名.二级域名.顶级域名
域名查询：递归查询、迭代查询(下一级服务器如果找到目标，则返回目标，若没找到，则给出下一个要查询的域名服务器)

HTTP 无状态，不记忆交互场景

信息码：
1xx 收到/正在处理
2xx 成功/知道
3xx 重定向，需要采取下一步行动
4xx 客户端差错，请求有误
5xx 服务器端差错

常见问题

• 简述一下五层模型
• 简述一下TCP协议
• 简述一下TCP和UDP的区别
• 为什么TCP创建连接要进行三次握手而不是两次？