一、概念
1、什么是计算机网络?
- 一般认为,计算机网络是一个将分散的(地理位置不同的)、具有独立功能的计算机系统,通过通信设备(路由等)与线路(光纤等)连接起来,由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。
- 计算机网络是一些互联的、自治的计算机系统的集合
2、计算机网络协议、接口和服务的概念
- 协议:为进行网络中对等实体数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议,它是水平的。协议由语法、语义和同步组成。
- 语法:规定了数据传输的格式。
- 语义:规定了所要完成的功能,即需要发出何种控制信息、完成何种动作以及做出何种应答。
- 同步:规定了执行何红操作的条件、时序关系等,即事件实现顺序的详细说明。
- 接口:上层使用下层服务的入口,又可称为服务访问点(Service Access Point, SAP)。
- 服务:下层为相邻上层提供的功能调用,它是垂直的。
3、OSI与TCP/IP各层的结构与功能
??学习计算机?络时我们?般采?折中的办法,也就是中和 OSI 和 TCP/IP 的优点,采??种只有五层协议的体系结构,这样既简洁?能将概念阐述清楚。 ??结合互联网的情况,自上而下地,非常简要的介绍一下各层的作用。
- 应用层:应?层(application-layer)的任务是通过应?进程间的交互来完成特定?络应?。应?层协议定义的是应?进程(进程:主机中正在运?的程序)间的通信和交互的规则。对于不同的?络应?需要不同的应?层协议。在互联?中应?层协议很多,如域名系统DNS,?持万维?应?的HTTP协议,?持电?邮件的 SMTP协议等等。我们把应?层交互的数据单元称为报?。
- 运输层: 运输层(transport layer)的主要任务就是负责向两台主机进程之间的通信提供通?的数据传输服务。应?进程利?该服务传送应?层报?。“通?的”是指并不针对某?个特定的?络应?,?是多种应?可以使?同?个运输层服务。由于?台主机可同时运?多个线程,因此运输层有复?和分?的功能。所谓复?就是指多个应?层进程可同时使?下?运输层的服务,分?和复?相反,是运输层把收到的信息分别交付上?应?层中的相应进程。
- 网络层:在计算机?络中进?通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路,也可能还要经过很多通信??。?络层的任务就是选择合适的?间路由和交换结点, 确保数据及时传送。 在发送数据时,?络层把运输层产?的报?段或?户数据报封装成分组和包进?传送。在 TCP/IP 体系结构中,由于?络层使? IP 协议,因此分组也叫 IP 数据报 ,简称 数据报。
- 数据链路层:数据链路层(data link layer)通常简称为链路层。两台主机之间的数据传输,总是在?段?段的链路上传送的,这就需要使?专?的链路层的协议。 在两个相邻节点之间传送数据时,数据链路层将?络层交下来的 IP 数据报组装成帧,在两个相邻节点间的链路上传送帧。每?帧包括数据和必要的控制信息(如同步信息,地址信息,差错控制等)。
- 物理层:在物理层上所传送的数据单位是?特。物理层(physical layer)的作?是实现相邻计算机节点之间?特流的透明传送,尽可能屏蔽掉具 体传输介质和物理设备的差异。 使其上?的数据链路层不必考虑?络的具体传输介质是什么。“透明传送?特流”表示经实际电路传送后的?特流没有发?变化,对传送的?特流来说,这个电路好像是看不?的。
二、物理层
三、数据链路层
四、网络层
1、动态路由算法:距离-向量路由算法和链路状态路由算法和链路状态路由算法
(1)距离-向量路由算法:在距离-向量路由算法中,所有的节点都定期地将它们的整个路由选择表传给所有与之直接相邻的结点。(典型的距离-向量路由算法是RIP算法。)这种路由选择表包含:
- 每条路径的目的地(另一结点)。
- 路径的代价(也称距离)。在常见的距离-向量路由算法的RIP算法中,它采用“跳数”作为距离的度量。
??更新路由选择表的情况: ??1)被通告一条新的路由,该路由在本结点的路由表中不存在,此时本地系统加入新的路由。 ??2)发送来的路由信息中有一条到大某个目的地的路由,该路由比当前使用的路由有较短的距离(较小的代价),此种情况下,则进行替换。
(2)链路状态路由算法:链路状态路由算法在链路状态发生变化时,就会利用Dijsktra最短路径算法重新计算路由,从单一的源出发计算到达所有目的结点的最短路径。(典型的链路状态路由算法是OSPF算法。) (3)距离-向量路由算法与链路状态路由算法的比较:在距离-向量路由算法中,每个结点仅与它的直接邻居交谈,它为它的邻居提供了从自己到网络中所有其他结点的最低费用估计。在链路状态路由算法中,每个结点通过广播的方式与其他结点进行交谈,但它仅告诉与它们与它直接相连的链路的费用。想较之下,距离-向量路由算法有可能遇到路由环路等问题。
2、网络地址转换(NAT)
- 概念:网络地址转换(NAT),是通过将专用网络地址(如企业内部Intranet)转换为公用地址(如Internet),从而对外部隐藏了内部管理的的IP地址。
- 目的(作用):1)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,由于专用网本地IP地址是可重用的,所以NAT大大节省了IP地址的消耗。2)它隐藏了内部网络结构,从而降低了内部网络受到攻击的风险。
- 私有IP地址网段:
1)A类:1个A类网段,即10.0.0.0~10.255.255.255 2)B类:16个B类网段,即172.16.0.0~172.31.255.255 3)C类:256个C类网段,即192.168.0.0~192.168.255.255
五、传输层
六、应用层
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