【正文】 SichuanGzo twxseNr,f:()34網(wǎng)絡(luò)工程師學(xué)習(xí)筆記 第 1 章 交換 技術(shù) 主要內(nèi)容 :線路交換 分組交換 幀中繼交換 信元交換 一、線路交換 線路交換進(jìn)行通信 :是指在兩個(gè)站之間有一個(gè)實(shí)際的物理連接，這種連接是結(jié)點(diǎn)之間線路的連接序列。 線路通信三種狀態(tài) :線路建立、數(shù)據(jù)傳送、線路拆除 線路交換缺點(diǎn) :典型的用戶 /主機(jī)數(shù)據(jù)連接狀態(tài)，在大部分的時(shí)間內(nèi)線路是空閑的，因而用線路交換方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接效率低下 。為連接提供的數(shù)據(jù)速率是固定的，因而連接起來的兩個(gè)設(shè)備必須用相同的數(shù)據(jù)率發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，這就限制 了 網(wǎng)絡(luò) 上各種主機(jī)以及終端的互連通信。 二、分組交換技術(shù) 分組交換的優(yōu)點(diǎn) :線路利用率提高 。分組交換網(wǎng)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)率的轉(zhuǎn)換 。在線路交換網(wǎng)絡(luò)中，若通信量較大可能造成呼叫堵塞的情況，即網(wǎng)絡(luò)拒絕接收更多的連接要求直到網(wǎng)絡(luò)負(fù)載減輕為止 。優(yōu)先權(quán)的使用。 分組交換和報(bào)文交換主要差別 :在分組交換網(wǎng)絡(luò)中，要限制所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單位的長度。報(bào)文交換 系統(tǒng) 卻適應(yīng)于更大的報(bào)SichuanGzo twxseNr,f:()34文。 虛電路的技術(shù)特點(diǎn) :在數(shù)據(jù)傳送以前建立站與站之間的一條路徑。 數(shù)據(jù)報(bào)的優(yōu)點(diǎn) :避免了呼叫建立狀態(tài)，如果發(fā)送少量的報(bào)文，數(shù)據(jù)報(bào)是較快 的 。由于其較原始，因而較靈活 。數(shù)據(jù)報(bào)傳遞特別可靠。 幾點(diǎn)說明 : 路線交換基本上是一種透明服務(wù)，一旦連接建立起來，提供給站點(diǎn)的是固定的數(shù)據(jù)率，無論是模擬或者是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，都可以通過這個(gè)連接從源傳輸?shù)侥康?。而分組交換中，必須把模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)才能傳輸。 外部和內(nèi)部的操作 外部虛電路，內(nèi)部虛電路。當(dāng)用戶請求虛電路時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)建立一條專用的 路由 ，所有的分組都用這個(gè)路由。 外部虛電路，內(nèi)部數(shù)據(jù)報(bào)。網(wǎng)絡(luò)分別處理每個(gè)分組。于是從同一外部虛電路送來的分組可以用不同的路由。在目的結(jié)點(diǎn)，如有需要 可以先緩沖分組，并把它們按順序傳送給目的站點(diǎn)。 外部數(shù)據(jù)報(bào)，內(nèi)部數(shù)據(jù)報(bào)。從用戶和網(wǎng)絡(luò)角度看，每個(gè)分組都是被單獨(dú)處理的。 外部數(shù)據(jù)報(bào)，內(nèi)部虛電路。外部的用戶沒有用連接，它只是往網(wǎng)絡(luò)發(fā)送分組。而網(wǎng)絡(luò)為站之間建立傳輸分組用的邏輯連接，而且可以把連接另外維持一個(gè)擴(kuò)展的時(shí)間以便滿足預(yù)期的未來SichuanGzo twxseNr,f:()34cy需求。 三、幀中繼交換 1)用于建立和終止虛電路的呼叫控制分組與數(shù)據(jù)分組使用相同的通道和虛電路 。(2)第三層實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用虛電路 。(3)在第二層和第三層都包含著流控和差錯(cuò)控制機(jī)制。 幀中繼與 1)呼叫控制信號(hào)與用戶數(shù)據(jù)采用分開的邏輯連接，這樣，中間結(jié)點(diǎn)就不必維護(hù)與呼叫控制有關(guān)的狀態(tài)表或處理信息 。(2)在第二層而不是在第三層實(shí)現(xiàn)邏 輯連接的多路復(fù)用和交換，這樣就省掉了整個(gè)一層的處理 。(3)不采用一步一步的流控和差錯(cuò)控制。 在高速 H 通道上幀中繼的四種 應(yīng)用 :數(shù)據(jù)塊交互應(yīng)用 。文件 傳輸 。低速率的復(fù)用 。字符交互通信。 四、信元交換技術(shù) ATM 信元 ATM數(shù)據(jù)傳送單位是一固定長度的分組，稱為信元，它有一個(gè)信元頭及一個(gè)信元信息域。信元長度為 53 個(gè)字節(jié)，其中信元頭占 5 個(gè)字節(jié)，信息域占 48個(gè)字節(jié)。 信元頭主要 功能 是 :信元的網(wǎng)絡(luò)路由。 ATM 采用了異步時(shí)分多路復(fù)用技術(shù) ATDM， ATDM采用排隊(duì)機(jī)制，屬于不同源的各個(gè)信元 在發(fā)送到介質(zhì)上之前，都要被分隔并存入隊(duì)列中，這樣就需要速率的匹配和信元的定界。 應(yīng)用獨(dú)立 :主要表現(xiàn)在時(shí)間獨(dú)立和語義獨(dú)立兩方面。時(shí)間SichuanGzo twxseNr,f:()34獨(dú)立即應(yīng)用時(shí)鐘和網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘之間沒有關(guān)聯(lián)。語義獨(dú)立即在信元結(jié)構(gòu)和應(yīng)用 協(xié)議 數(shù)據(jù)單元之間無關(guān)聯(lián)，所有與應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)都在信元的信息域中。 ATM 信元標(biāo)識(shí) ATM采用虛擬通道模式，通信通道用一個(gè)邏輯號(hào)標(biāo)識(shí)。對(duì)于給定的多路復(fù)用器，該標(biāo)識(shí)是本地的，并在任何交換部件處改變。 通道的標(biāo)識(shí)基于兩種標(biāo)識(shí)符，即虛擬通路標(biāo)識(shí) VPI和虛擬通道標(biāo)識(shí) VCI。一個(gè)虛擬通路 VP包含有若干個(gè)虛 擬通道 VC ATM 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 虛擬通道 VC:用于描述 ATM信元單向傳送的一個(gè)概念，信元都與一個(gè)惟一的標(biāo)識(shí)值 虛擬通道標(biāo)識(shí)符 VCI相聯(lián)系。 虛擬通路 VP:用于描述屬于虛擬通路的 ATM信元的單向傳輸?shù)囊粋€(gè)概念，虛擬通路都與一個(gè)標(biāo)識(shí)值 虛擬通路標(biāo)識(shí)符相聯(lián)系。 虛擬通道和虛擬通路者用來描述 ATM信元單向傳輸?shù)穆酚?。每個(gè)虛擬通路可以用復(fù)用方式容納多達(dá) 65535個(gè)虛擬通道，屬于同一虛擬通道的信元群，擁用相同虛擬通道標(biāo)識(shí) VCI，它是信元頭一部分。 第 2 章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議 主要內(nèi)容 :網(wǎng)絡(luò)體系結(jié) 構(gòu)及協(xié)議的定義 開放系統(tǒng)互連參考模型 OSI TCP/IP 協(xié)議集 一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議的定義 SichuanGzo twxseNr,f:()34cy 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) :是 計(jì)算機(jī) 之間相互通信的層次，以及各層中的協(xié)議和層次之間接口的集合。 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 :是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布系統(tǒng)中互相通信的對(duì)等實(shí)體間交換信息時(shí)所必須遵守的規(guī)則的集合。 語法 (syntax):包括數(shù)據(jù)格式、編碼及信號(hào)電平等。 語義 (semantics):包括用于協(xié)議和差錯(cuò)處理的控制信息。 定時(shí) (timing):包括 速度 匹配和排序。 二、開放系統(tǒng)互連參 考模型 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO在 1979年建立了一個(gè)分委員會(huì)來專門研究一種用于開放系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，提出了開放系統(tǒng)互連 OSI模型，這是一個(gè)定義連接異種計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)主體結(jié)構(gòu)。 OSI 簡介 :OSI 采用了分層的結(jié)構(gòu)化技術(shù)，共分七層，物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。 OSI 參考模型的特性 :是一種異構(gòu)系統(tǒng)互連的分層結(jié)構(gòu) 。提供了控制互連系統(tǒng)交互規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)骨架 。定義一種抽象結(jié)構(gòu)，而并非具體實(shí)現(xiàn)的描述 。不同系統(tǒng)中相同層的實(shí)體為同等層實(shí)體 。同等層實(shí)體之間通信由該層的協(xié)議 管理 。相 信層間的接口定義了原語操作和低層向上層提供的服務(wù) 。所提供的公共服務(wù)是面向連接的或無連接的數(shù)據(jù)服務(wù) 。直接的數(shù)據(jù)傳送僅在最低層實(shí)現(xiàn) 。每層完成所定義的功能，修改本層的功能并不影響其他層。 物理層 :提供為建立、維護(hù)和拆除物理鏈路所需要的機(jī)械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性 。有關(guān)的物理鏈路上傳輸非結(jié)SichuanGzo twxseNr,f:()34構(gòu)的位流以及 故障 檢測指示。 數(shù)據(jù)鏈路層 :在網(wǎng)絡(luò)層實(shí)體間提供數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的功能和過程 。提供數(shù)據(jù)鏈路的流控。 網(wǎng)絡(luò)層 :控制分組傳送系統(tǒng)的操作、路由選擇、擁護(hù)控制、網(wǎng)絡(luò)互連等功能，它的作用是將具體的物理傳送對(duì)高 層透明。 傳輸層 :提供建立、維護(hù)和拆除傳送連接的功能 。選擇網(wǎng)絡(luò)層提供最合適的服務(wù) 。在系統(tǒng)之間提供可靠的透明的數(shù)據(jù)傳送，提供端到端的錯(cuò)誤恢復(fù)和流量控制。 會(huì)話層 :提供兩 進(jìn)程 之間建立、維護(hù)和結(jié)束會(huì)話連接的功能 。提供交互會(huì)話的管理功能，如三種數(shù)據(jù)流方向的控制，即一路交互、兩路交替和兩路同時(shí)會(huì)話模式。 表示層 :代表應(yīng)用進(jìn)程協(xié)商數(shù)據(jù)表示 。完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、格式化和文本壓縮。 應(yīng)用層 :提供 OSI 用戶服務(wù)，例如事務(wù)處理 程序 、文件傳送協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)管理等。 三、 TCP/IP 的分層 TCP/IP的分層模型 Inter采用了 TCP/IP協(xié)議，如同 OSI參考模型， TCP/IP也是一種分層模型。它是基于 硬件 層次上的四個(gè)概念性層次構(gòu)成，即網(wǎng)絡(luò)接口層、 IP 層、傳輸層、應(yīng)用層。 網(wǎng)絡(luò)接口層 :也稱數(shù)據(jù)鏈路層，這是 TCP/IP 最底層。功能 :負(fù)責(zé)接收 IP 數(shù)據(jù)報(bào)并發(fā)送至選定的網(wǎng)絡(luò)。 IP層 :IP 層處理機(jī)器之間的通信。功能 :它接收來自傳輸層SichuanGzo twxseNr,f:()34cy的請求，將帶有目的 地址 的分組發(fā)送出去。將分組封裝到數(shù)據(jù)報(bào)中，填入數(shù)據(jù)報(bào)頭，使用路由算法以決定是直接將數(shù)據(jù)報(bào)傳送至目的主機(jī)還是傳給 路由器 ，然后把數(shù)據(jù)報(bào)送至相應(yīng)的網(wǎng) 絡(luò)接口來傳送。 傳輸層 :是提供應(yīng)用層之間的通信，即端到端的通信。功能 :管理信息流，提供可靠的傳輸服務(wù)，以確保數(shù)據(jù)無差錯(cuò)的地按序到達(dá)。 TCP/IP 模型的分界線 協(xié)議地址分界線 :以區(qū)分高層和低層的尋址，高層尋址使用IP地址，低層尋址使用物理地址。應(yīng)用程序 IP層之上的協(xié)議 軟件 只使用 IP 地址，而網(wǎng)絡(luò)接口層處理物理地址。 操作系統(tǒng) 分界線 :以區(qū)分系統(tǒng)與應(yīng)用程序。在傳輸層和應(yīng)用層之間。 復(fù)用與分解 發(fā)送報(bào)文時(shí)，發(fā)送方在報(bào)文中加和了報(bào)文類型、選用協(xié)議等附加信息。所有的報(bào)文以幀的形式在網(wǎng)絡(luò)中 復(fù)用傳送，形成一個(gè)分組流。在接收方收到分組時(shí)，參考附加信息對(duì)接收到的分組進(jìn)行分解。 四、 IP協(xié)議 Inter 體系結(jié)構(gòu) 一個(gè) TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)提供了三組服務(wù)。最底層提供無連接的傳送服務(wù)為其他層的服務(wù)提供了 基礎(chǔ) 。第二層一個(gè)可靠的傳送服SichuanGzo twxseNr,f:()34務(wù)為應(yīng)用層提供了一個(gè)高層平臺(tái)。最高層是應(yīng)用層服務(wù)。 IP 協(xié)議 : 這種不可靠的、無連接的傳送機(jī)制稱為inter 協(xié)議。 IP 協(xié)議三個(gè)定義 : (1)IP定義了在 TCP/IP 互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)據(jù)傳送的基本單元和數(shù)據(jù)格式。 (2)IP軟件完成路由選 擇功能，選擇數(shù)據(jù)傳送的路徑。 (3)IP包含了一組不可靠分組傳送的規(guī)則，指明了分組處理、差錯(cuò)信息發(fā)生以及分組德育的規(guī)則。 IP數(shù)據(jù)報(bào) :聯(lián)網(wǎng)的基本傳送單元是 IP 數(shù)據(jù)報(bào)，包括數(shù)據(jù)報(bào)頭和數(shù)據(jù)區(qū)部分。 IP 數(shù)據(jù)報(bào)封裝 :物理網(wǎng)絡(luò)將包括數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)頭的整個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)作為數(shù)據(jù)封裝在一個(gè)幀中。 MTU網(wǎng)絡(luò)最大傳送單元 :不同類型的物理網(wǎng)對(duì)一個(gè)物理幀可傳送的數(shù)據(jù)量規(guī)定不同的上界。 IP數(shù)據(jù)報(bào)的重組 :一是在通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)重組 。二是到達(dá)目的主機(jī)后重組。后者較好，它允許對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)段獨(dú)立地進(jìn)行路由選擇，且不 要求路由器對(duì)分段存儲(chǔ)或重組。 生存時(shí)間 :IP 數(shù)據(jù)報(bào)格式中設(shè)有一個(gè)生存時(shí)間字段，用來 設(shè)置 該數(shù)據(jù)報(bào)在聯(lián)網(wǎng)中允許存在的時(shí)間，以秒為單位。如果其值為 0，就把它從互聯(lián)網(wǎng)上 刪除 ，并向源站點(diǎn)發(fā)回一個(gè)出錯(cuò)消息。 IP 數(shù)據(jù)報(bào)選項(xiàng) : SichuanGzo twxseNr,f:()34cy IP數(shù)據(jù)報(bào)選項(xiàng)字段主要是用于網(wǎng)絡(luò)測試或調(diào)試。包括 :記錄路由選項(xiàng)、源路由選項(xiàng)、時(shí)間戳選項(xiàng)等。 路由和時(shí)間戳選項(xiàng)提供了一種監(jiān)視或控制互聯(lián)網(wǎng)路由器路由數(shù)據(jù)報(bào)的方法。 五、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 UDP UDP 協(xié)議功能 為了在給定的主機(jī)上能識(shí)別多個(gè)目的地址，同時(shí)允許多個(gè)應(yīng)用程序在 同一臺(tái)主機(jī)上工作并能獨(dú)立地進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā)送和接收，設(shè)計(jì)用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 UDP。 使用 UDP 協(xié)議包括 :TFTP、 SNMP、 NFS、 DNS UDP使用底層的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議來傳送報(bào)文，同 IP一樣提供不可靠的無連接數(shù)據(jù)報(bào)傳輸服務(wù)。它不提供報(bào)文到達(dá)確認(rèn)、排序、及流量控制等功能。 UDP 的報(bào)報(bào)文格式 每個(gè) UDP報(bào)文分 UDP報(bào)頭和 UDP數(shù)據(jù)區(qū)兩部分。報(bào)頭由四個(gè)16位長 (8字節(jié) )字段組成，分別說明該報(bào)文的源 端口 、目的端口、報(bào)文長度以及校驗(yàn)和。 UDP 協(xié)議的分層與封裝 在 TCP/IP協(xié)議層次模型中， UDP位于 IP層之上。應(yīng)用程序訪問 UDP 層然后使用 IP層傳送數(shù)據(jù)報(bào)。 IP層的報(bào)頭指明了源主機(jī)和目的主機(jī)地址，而 UDP 層的報(bào)頭指明了主機(jī)上的源端口和目的端口。 SichuanGzo twxseNr,f:()34 UDP 的復(fù)用、分解與端口 UDP軟件應(yīng)用程序之間的復(fù)用與分解都要通過端口機(jī)制來實(shí)現(xiàn)。每個(gè)應(yīng)用程序在發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)之前必須與操作系統(tǒng)協(xié)商以獲得協(xié)議端口和相應(yīng)的端口號(hào)。 UDP分解操作 :從 IP層接收了數(shù)據(jù)報(bào)之后，根據(jù) UDP的目的端口號(hào)進(jìn)行分解操作。 UDP端口號(hào)指定有兩種方式 :由管理機(jī)構(gòu)指定的為著名端口和動(dòng)態(tài)綁定的方式。 六、可靠的數(shù)據(jù) 流傳輸 TCP TCP/IP 的可靠傳輸服務(wù)五個(gè)特征 :面向數(shù)據(jù)流、虛電路連接、有緩沖的傳輸、無結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)流、全雙工的連接。 TCP 采用了具有重傳功能的肯定確認(rèn)技術(shù)作為可靠數(shù)據(jù)流傳輸服務(wù)的基礎(chǔ)。 為了提高數(shù)據(jù)流傳輸過程的效率，在上述基礎(chǔ)上引入滑動(dòng)窗口協(xié)議，它允許發(fā)送方在等待一個(gè)確認(rèn)之前可以發(fā)送多個(gè)分組。滑動(dòng)窗口協(xié)議規(guī)定只需重傳未被確認(rèn)的分組，且未被確認(rèn)的分組數(shù)最多為窗口的大小。 TCP 功能 TCP定義了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行可靠的傳輸而交換的數(shù)據(jù)和確認(rèn)信息