【正文】 6 個(gè) T2流復(fù)用成一個(gè) T3 線路 7 個(gè) T3流復(fù)用成一個(gè) T4 線路 第三章 數(shù)據(jù)鏈路層 1 數(shù)據(jù)鏈路層信道有兩種類型 : （ 1） 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道 :節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的一對(duì)一通信方式 （ 2） 廣播信道 :使用共享的信道廣播通信方式 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型考慮的方式 廣播方式是局域網(wǎng)出現(xiàn)后的新方式 2 數(shù)據(jù)鏈路 每次通信都需要經(jīng)過(guò)建立通信連接和拆除通信連接兩個(gè)過(guò)程。 具備封裝幀 ,透明傳輸 ,差錯(cuò)檢測(cè)等功能。 PPP 協(xié)議只檢錯(cuò)，不糾錯(cuò)。 三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ? 總線型特征：在網(wǎng)中廣播信息，每個(gè)工作站幾乎可以同時(shí)收到每一條信息。局域網(wǎng)中的每一個(gè)站點(diǎn)都有同等的權(quán)力使用傳輸總線，誰(shuí)搶先占用傳輸總線，誰(shuí)就可以發(fā)送數(shù)據(jù)，其他站點(diǎn)必須等待，直到總線空閑才能使用。 名稱含義： ? IEEE 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了下列以太網(wǎng)： 10Base5 ， 10Base2 ， 10BaseT， 10BaseF， 10BROAD36 等 10：速度為 10M/s Base：基帶傳輸 5， 2， 36：電纜的最大長(zhǎng)度可達(dá) 500 米， 200 米， 3600 米。 ? 主要用于一些局域網(wǎng)絡(luò)之間的主干網(wǎng)，不再是傳統(tǒng)意義下的局域網(wǎng)絡(luò)。 數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)適合小數(shù)據(jù)量的通信 后發(fā)的數(shù)據(jù)包可能先到，即目的主機(jī)接收數(shù)據(jù)包的順序與源主機(jī)的發(fā)送順序不一致（錯(cuò)序）。將數(shù)據(jù)包以比特的形式從一種介質(zhì)轉(zhuǎn)換到另一種介質(zhì)或從一段介質(zhì)轉(zhuǎn)換到相同的另一段介質(zhì)。 4. 高層互連設(shè)備 在網(wǎng)絡(luò)層以上各層間進(jìn)行的互連一般統(tǒng)稱為高層互連，實(shí)現(xiàn)高層互連的設(shè)備統(tǒng)稱為網(wǎng)關(guān)和應(yīng)用網(wǎng)關(guān)。物理地址是與具體硬件相關(guān)聯(lián)的，只有使用物理 地址才能將數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆O(shè)備上。 擬地址解析 ? 無(wú)盤(pán)工作站，撥號(hào)上網(wǎng)沒(méi) 有自己固定的 IP 地址。 IP 地址長(zhǎng)度為 32比特，由網(wǎng)絡(luò)號(hào)、主機(jī)號(hào)組成，為了方便記憶，將 32 比特分成四個(gè)字節(jié)、每個(gè)字節(jié)用一個(gè)十進(jìn)制數(shù)表示，十進(jìn)制數(shù)之間用圓點(diǎn)分割，它是 IP 地址的十進(jìn)制表示。當(dāng)任何程序用回送地址作為目的地址時(shí)，計(jì)算機(jī)上的協(xié)議軟件不會(huì)把該數(shù)據(jù)報(bào)向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送，而是把數(shù)據(jù)直接返回給本主機(jī)。后者是路由器量最大的工作 路由器種類 ? 路由分類是根據(jù)路由表的填寫(xiě)方式確定的 1. 默認(rèn)路由：通向路由器不知道的目的地的通信量將被送到這個(gè)默認(rèn)出口。當(dāng)一個(gè)分組到達(dá)時(shí)，依據(jù)該分組所攜帶的地址信息，從路由表中找到對(duì)應(yīng)的目的路由器及所選擇的鄰接路由器將此分組發(fā)送出去。給出了到達(dá)每個(gè)目的地的已知最佳距離 D(i,j)和最佳線路 k，通過(guò)與鄰接路由器交換信息來(lái)更新表。 對(duì) C 而言，情況如圖所示 LS 算法： ? VS 算法的缺陷在于每個(gè)路由器不知道全網(wǎng)的狀態(tài)鏈路狀態(tài)算法（ LS 算法）解決了這個(gè)問(wèn)題。若 40 秒鐘未收到相鄰路由器用問(wèn)候報(bào)文，則認(rèn)為該路由器不可達(dá)，修改鏈路狀態(tài)。 3. ―‖ 代表本主機(jī)自己。 掩碼中為 1 的位相對(duì)應(yīng)的部分為子網(wǎng)號(hào)，為 0 的位則表示的是主機(jī)號(hào)。 ? 傳輸層服務(wù) 1. 傳輸層為應(yīng)用層提供的端到端的服務(wù)有兩種類型：面向連接的 TCP 服務(wù)和無(wú)連接的UDP 數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。 UDP 是面向報(bào)文的，對(duì)進(jìn)程交下來(lái)的數(shù)據(jù)添加首部后直接交給 IP 層，由 IP 數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行傳輸。 通過(guò)檢驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，則舍棄 UDP 整個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)。 源端口和目的端口 各占兩個(gè)字節(jié)。 ACK（ Acknowledgement Number）：確認(rèn)號(hào)。 RST：重連接標(biāo)志，告訴對(duì)方連接超時(shí)、端口或主機(jī)不可達(dá)，需要重新進(jìn)行 TCP 連接請(qǐng)求。即使窗口為零時(shí)也可發(fā)送緊急數(shù)據(jù)。 ? 可靠性的實(shí)現(xiàn)：確認(rèn)機(jī)制細(xì)節(jié)、超時(shí)重傳細(xì)節(jié) TCP 的編號(hào)與確認(rèn) 1. TCP 將所要傳送的整個(gè)報(bào)文看作一個(gè)個(gè)字節(jié)組成的數(shù)據(jù)流，對(duì)每一個(gè)字節(jié)編號(hào)；同時(shí)，將整個(gè)報(bào)文劃分成若干個(gè)大小相同的報(bào)文段。 超時(shí)重傳機(jī)制 1. 發(fā)送方在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到對(duì)一個(gè)報(bào)文段的確認(rèn)，便要將該報(bào)文段重 發(fā)一次。 六章 應(yīng)用層 1 應(yīng)用層 應(yīng)用層位于 ISO/OSI 模型體系結(jié)構(gòu)中的最上層，因此，應(yīng)用層的任務(wù)不是為上層提供服務(wù)，而是為最終用戶提供服務(wù)。 DNS 名字空間的基礎(chǔ)是域。 （ 2） 瀏覽器通過(guò) API 調(diào)用生成一個(gè)客戶機(jī)系統(tǒng)上的轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器建立一個(gè)包含 服務(wù)器名的 DNS 遞歸查詢消息。 （ 7） 客戶機(jī)的服務(wù)器生成另一個(gè)迭代查詢，發(fā)送給第二層域的服務(wù)器。 ② 若自身數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有該 IP 地址，則請(qǐng)求其他 DNS服務(wù)器，它收到 了需要的信息或者出錯(cuò)消息后，再把信息轉(zhuǎn)發(fā)給查詢方。 PC機(jī)或其他計(jì)算機(jī)在本地運(yùn)行 Tel 程序，在用戶和網(wǎng)絡(luò)間傳輸數(shù)據(jù)。在這種結(jié)構(gòu)下，用戶界面完全通過(guò) 瀏覽器實(shí)現(xiàn)，但主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)。由于 SMTP 使用客戶服務(wù)器方式，因此負(fù)責(zé)發(fā)送郵件的 SMTP 進(jìn)程就是 SMTP 客戶，而負(fù)責(zé)接收郵件的 SMTP 進(jìn)程就是 SMTP 服務(wù)器。 ? 接收端 SMTP 為它接收到的每個(gè)命令返回一個(gè)應(yīng)答消息和一個(gè)數(shù)字代碼。 MIME：多用途 Inter 郵件擴(kuò)展（ Multipurpose Inter Mail Extension） ? MIME將可執(zhí)行文件或其他二進(jìn)制對(duì)象轉(zhuǎn)換成 SMTP 可傳送 ASCII文本形式，在終端再將 ASCII 文本還原?；剀嚭蛽Q行都忽略，他們可在任何地方插入。 二進(jìn)制： 0,1,2,………………….,63 ASCII 碼 : A,…, Z,a,…,z,0,…,9,+,/ 2. 可打印編碼：小于等于 127 的符號(hào)直接用 ASCII 碼代替；大于 127的二進(jìn)制采用“ =‖加兩個(gè) 16 進(jìn)制數(shù)的表示方法。 ? POP3服務(wù)器可與 Inter保持持續(xù)連接，總是能夠?yàn)殡x線用戶提供接收郵件的服務(wù)。 SMTP 消息是由 TCP 協(xié)議傳遞的，使用服務(wù)器上的 25 號(hào)端口 ? SMTP 消息的傳遞采用 ASCII 文本命令。 用戶代理 :用戶與電子郵件系統(tǒng)的接口，大 多數(shù)情況下他就是運(yùn)行在用戶 PC 機(jī)中的一個(gè)程序 （ 1） 撰寫(xiě)：給用戶提供編輯信件的環(huán)境； （ 2） 顯示：能方便地在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出來(lái)信； （ 3） 處理：處理包括發(fā)送郵件和接收郵件； （ 4） 通信：發(fā)信人在撰寫(xiě)完郵件后，要利用郵件發(fā)送協(xié)議發(fā)送到用戶所使用的郵件服務(wù)器，收件人再接收郵件時(shí)，要使用郵件讀取協(xié)議從本地郵件服務(wù)器接收郵件。這些文檔組成了一個(gè)雜亂的信息網(wǎng)。當(dāng)客戶機(jī)請(qǐng)求進(jìn)行文件傳輸時(shí)，服務(wù)器將在端口 20上建立第二個(gè)連接，服務(wù)器使用該端口傳輸文件，然后在文件傳輸后立即終止該連接。 （ 9） 客戶機(jī)的服務(wù)器接收到來(lái)自權(quán)威服務(wù)器的應(yīng)答后，會(huì)將該 IP 地址返回給客戶端。根名字服務(wù)器就是某些頂層域的權(quán)威機(jī)構(gòu)，一般分散在世界各地。 DNS名字中，右邊的第一個(gè)詞代表 DNS樹(shù)中的最高層，稱為頂層域 (Top Level Domain， TLD)。 4．域名結(jié)構(gòu) Inter采用層次結(jié)構(gòu)的命名樹(shù)，避免出現(xiàn)多個(gè) IP 地址的域名相同。 ? 流量與擁塞控制的四種機(jī)制細(xì)節(jié) 1. TCP 的發(fā)送端采用擁塞窗口 cwnd 進(jìn)行控制； 2. 當(dāng)擁塞發(fā)生時(shí)減小 cwnd，當(dāng)無(wú)擁塞 時(shí)線性增加 cwnd； 3. 傳輸層無(wú)法直接感知網(wǎng)絡(luò)是否發(fā)生擁塞，但可以通過(guò)能否及時(shí)收到確認(rèn)報(bào)文間接感知。若收到重復(fù)的報(bào)文段，也將其丟棄，但要發(fā)回確認(rèn)信息。 提供信源機(jī)與信宿機(jī)之間可靠的端到端的面向連接的服務(wù)。 檢驗(yàn)和 占兩字節(jié)，檢驗(yàn)的范圍包括首部和數(shù)據(jù)兩部分，在計(jì)算檢驗(yàn)和時(shí)，首先要在 TCP 報(bào)文段的前面加上一個(gè) 12 字節(jié)的偽首部，然后接收端在計(jì)算檢驗(yàn)和時(shí)仍然要加上偽首部。 SYN（ Synchronize Sequence Numbers）：用來(lái)表示請(qǐng)求建立連接和連接確認(rèn)。 確認(rèn)號(hào) 占四個(gè)字節(jié)，是期望收到對(duì)方下次發(fā)送的數(shù)據(jù)的第一個(gè)字節(jié)的序號(hào)，也就是期望收到 的 下一個(gè)報(bào)文段的首部中的序號(hào)。 3. TCP 服務(wù)是可靠的，即無(wú)差錯(cuò) 、無(wú)錯(cuò)序、不丟失、不重復(fù)。 首部字段包含：源端口字段、目的端口字段、 UDP 數(shù)據(jù)報(bào)長(zhǎng)度字段、檢驗(yàn)和字段。 3. 一個(gè)通信進(jìn)程的標(biāo)識(shí)可以用：主機(jī)地址 +端口號(hào) 4. 一個(gè)進(jìn)程進(jìn)行通信前必須 申請(qǐng)并獲得一個(gè)端口 5. 常用的公共服務(wù)進(jìn)程有固定的端口號(hào)，如 SMTP 服務(wù)器端口： 25， POP3 服務(wù)器端口： 110 對(duì)于面向連接的服務(wù)，有建立連接，數(shù)據(jù)傳輸，拆除連接三個(gè)步驟。互聯(lián)網(wǎng)上轉(zhuǎn)發(fā)分組時(shí)，是從一個(gè)路由器到另一個(gè)路由器 第五章 傳輸層 ? 傳輸層作用 1. 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，為進(jìn)程之間提供通信服務(wù)，即為應(yīng)用層提供端到端的通信服務(wù)。 子網(wǎng)絡(luò)效率更高，更好管理。 ? 特殊的 IP 地址 廣播地址 1. 主機(jī)地址部分全為 ―1‖的地址是廣播地址，將向指定網(wǎng)絡(luò)的所有主機(jī)發(fā)數(shù)據(jù)。 每個(gè)路由器收到別的路由器發(fā)來(lái)的鏈路狀態(tài)報(bào)文，將兩個(gè)序號(hào)進(jìn)行比較，新到的報(bào)文序號(hào)小于等于保留的序號(hào)，說(shuō)明是重 復(fù)報(bào)文，丟棄；否則，向外廣播。 7. 節(jié)點(diǎn) i 通過(guò)交換信息得知節(jié)點(diǎn) k出故障， d(i,k)=∞, 通過(guò)重新計(jì)算 D’(i,j) ，找到新的最佳線路 s，改變表中記錄為 D’(i,j) ， s。對(duì)于路由器或鏈路 可能發(fā)生的故障，隨機(jī)走動(dòng)法非常有效，它使得路由算法具有較好的穩(wěn)健性。 4. 靜態(tài)路由表是固定不變的。 9 IP 數(shù)據(jù)包 IP 數(shù)據(jù) 報(bào) ? 格式，首部 大小，個(gè)字段含義、作用 4 4 8 16 版本 頭部長(zhǎng)度 服務(wù)類別 數(shù)據(jù)報(bào)長(zhǎng)度 20字節(jié) IP報(bào)文頭 標(biāo)識(shí) 標(biāo)志 段偏移 生存時(shí)間 協(xié)議 頭部校驗(yàn)和 源 IP 地址 宿 IP 地址 任選項(xiàng) (0/多項(xiàng) ) 填充項(xiàng) 數(shù)據(jù) (可變長(zhǎng)度 ) … 數(shù)據(jù)項(xiàng)是上層所交付的要傳遞的數(shù)據(jù)，最大長(zhǎng)度為 65535 個(gè)字節(jié) 個(gè)字段含義 ? 版本號(hào) ： VERS ? 分組長(zhǎng)度（ HLEN）：報(bào)文頭部的字?jǐn)?shù)（字長(zhǎng) =32bits） ? 業(yè)務(wù) 類型（ Type of Service）：分組的處理方式 ? 總長(zhǎng)度（ Total Length）：分組頭部和數(shù)據(jù)的總長(zhǎng)度（字節(jié)數(shù)） ? 標(biāo)識(shí)（ Identification）、標(biāo)記（ Flags）、片偏移（ Frag Offset）：對(duì)分組進(jìn)行 分片，以便允許網(wǎng)上不同 MTU 時(shí)能進(jìn)行傳送 ? 生存時(shí)間（ TTL）：規(guī)定分組在網(wǎng)上傳送的最長(zhǎng)時(shí)間（秒），防止分組無(wú)休止地要求網(wǎng)絡(luò)搜尋不存在的目的地址； ? 協(xié)議（ Protocol）：發(fā)送分組的上層協(xié)議號(hào)（ TCP= 6， UDP=17） 校驗(yàn)和（ Header Checksum）：分組頭校驗(yàn)和 ? 源和目 IP 地址（ Source and Destination IP Address）：標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中端設(shè)備的 IP 地址 ? IP 選項(xiàng)（ IP Options）：網(wǎng)絡(luò)測(cè)試、調(diào)試、保密及其他 ? 數(shù)據(jù)（ Data）：上層協(xié)議數(shù)據(jù) 10 IP 數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)流程 11 路由器 ? 定義： 互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)組件，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的硬件設(shè)備。 ? ―零 ‖地址 1. 主機(jī)號(hào)為“ 0‖的 IP 地址表示該網(wǎng)絡(luò)本身。 ? RARP 服務(wù)器存放一個(gè)事先制作的從無(wú)盤(pán)工作站的物理地址到 IP 地址的映射表，當(dāng)收到 RARP 請(qǐng)求分組后， RARP 服務(wù)器就從這個(gè)映射表選一個(gè)沒(méi)有使用的 IP 地址，寫(xiě)入 RARP 響應(yīng)分 組，發(fā)回給無(wú)盤(pán)工作站。 6 解析方法 地址解析： 每臺(tái)設(shè)備實(shí)際發(fā)出的是比特化了 的幀。 3 兩種地址 IP 地址是邏輯地址，是網(wǎng)絡(luò)層地址。它可以將從一條鏈路上收到的數(shù)據(jù)幀，經(jīng)檢查鏈路層協(xié)議的幀頭后傳送到另一條鏈路上。 因特 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)模式為數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù) 。 虛電路服務(wù)適合大數(shù)據(jù)量的傳輸，一批發(fā)送的 n 個(gè)數(shù)據(jù)包，每個(gè)只要攜帶較短的標(biāo)記路徑的編號(hào)，不用攜帶較長(zhǎng)的目的地址。 ? 傳輸介質(zhì)：光纖。要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，若探測(cè)到總線中無(wú)數(shù)據(jù)在發(fā)送，就立即發(fā)出自己的數(shù)據(jù)，否則，邊探測(cè)邊等待。缺點(diǎn)是中心節(jié)點(diǎn)失效會(huì)導(dǎo)致全網(wǎng)無(wú)法工作。局域網(wǎng)的特點(diǎn)是所有權(quán)屬于一個(gè)單位。 （ 4） 多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議： （ 5） 多種類型鏈路：串行或并行 同步或異步 低速或高速 （ 6） 差錯(cuò)檢測(cè) 丟棄有差錯(cuò)的幀 （ 7） 檢測(cè)連接狀態(tài) （ 8） 最大傳送單元：指的是數(shù)據(jù)部分的最大長(zhǎng)度 而不是幀的總長(zhǎng)度 （ 9） 網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商 （ 10） 數(shù)據(jù)壓縮協(xié)商 不需要的功能 （ 1） 糾錯(cuò)： ppp協(xié)議是不可靠的傳輸協(xié)議 （ 2） 流量控制：流量控制由 TCP 協(xié)議完成 （ 3） 序號(hào)：不使用幀的序號(hào) （ 4） 多單線路：只支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的鏈路通信 （ 5） 半雙工或單工鏈路 只支持全雙工鏈路 三個(gè)組成部分 （ 1） 一個(gè)將 IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝到 串行鏈路的方法。物理鏈路就是用于連通物理設(shè)備的實(shí)際線路，而邏輯鏈路則在物理鏈路上附加必要的通信規(guī)程。 例子： 電話系統(tǒng)的頻分多路復(fù)用 ： 一路電話的標(biāo)準(zhǔn)頻帶：