【導(dǎo)讀】第1章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述。第3章簡單的網(wǎng)絡(luò)。第4章數(shù)據(jù)交換技術(shù)。第6章端到端的協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議。工作的計算機(jī)組成的復(fù)合系統(tǒng)。按網(wǎng)絡(luò)的地理分布范圍劃分。中繼器是一種信號放大器，用于延長。網(wǎng)橋是一種網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，用于擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的分布。評價網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)主要有二個：。傳輸量大則帶寬重要；傳輸量小則延遲重要。須發(fā)送的比特數(shù)。成擁塞甚至丟包。構(gòu)造高性能網(wǎng)絡(luò)時應(yīng)考慮此數(shù)。協(xié)議是對等層實(shí)體間，為了支持它們之間的通信。而事先規(guī)定的規(guī)則。

　　

【正文】 A B C D E F 網(wǎng) 1 網(wǎng) 2 網(wǎng) 3 網(wǎng) 4 網(wǎng) 5 網(wǎng) 6 3 1 4 1 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 126 3 1 4 1 4 1 6 1 2 1 5 1 1 1 5 1 5 1 6 1 目的 代價 下一跳 1 1 2 1 3 1 (a) 各路由器的初始路由表 A B C D E F 網(wǎng) 1 網(wǎng) 2 網(wǎng) 3 網(wǎng) 4 網(wǎng) 5 網(wǎng) 6 3 1 4 1 B 2 4 1 3 1 2 1 1 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 127 3 1 4 1 4 1 6 1 2 1 5 1 1 1 5 1 5 1 6 1 目的 代價 下一跳 (a) 各路由器的初始路由表 A B C D E F 網(wǎng) 1 網(wǎng) 2 網(wǎng) 3 網(wǎng) 4 網(wǎng) 5 網(wǎng) 6 B 2 4 1 3 1 2 1 1 1 1 5 1 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 128 3 1 4 1 4 1 6 1 2 1 5 1 1 1 5 1 5 1 6 1 目的 代價 下一跳 (a) 各路由器的初始路由表 A B C D E F 網(wǎng) 1 網(wǎng) 2 網(wǎng) 3 網(wǎng) 4 網(wǎng) 5 網(wǎng) 6 B 2 4 1 3 1 2 1 1 1 1 5 1 1 1 2 1 3 1 4 2 B 5 2 E 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 129 3 1 4 1 4 1 6 1 2 1 5 1 1 1 5 1 5 1 6 1 目的 代價 下一跳 (a) 各路由器的初始路由表 A B C D E F 網(wǎng) 1 網(wǎng) 2 網(wǎng) 3 網(wǎng) 4 網(wǎng) 5 網(wǎng) 6 1 1 2 1 3 1 4 2 B 5 2 E 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 130 1 1 2 2 A 3 2 A 5 1 6 2 F 1 1 2 1 3 1 4 2 B 5 2 E (ｂ ) 各路由器收到相鄰路由器的路由表，進(jìn)行路由表更新 A B C D E F 網(wǎng) 1 網(wǎng) 2 網(wǎng) 3 網(wǎng) 4 網(wǎng) 5 網(wǎng) 6 1 2 A 2 1 3 2 A 5 1 6 2 F 1 2 E 2 2 D 4 2 C 5 1 6 １ 3 2 B 4 1 5 2 F 6 1 1 2 A 2 2 A 3 1 4 1 6 2 C 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 131 1 1 2 2 A 3 2 A 4 3 A 5 1 6 2 F 1 1 2 1 3 1 4 2 B 5 2 E ６ ３ B (c) 各路由器最終的路由表 A B C D E F 網(wǎng) 1 網(wǎng) 2 網(wǎng) 3 網(wǎng) 4 網(wǎng) 5 網(wǎng) 6 1 2 A 2 1 3 2 A 4 3 A 5 1 6 2 F 1 2 E 2 2 D 3 3 C 4 2 C 5 1 6 1 1 3 B 2 3 B 3 2 B 4 1 5 2 F 6 1 1 2 A 2 2 A 3 1 4 1 5 3 C 6 2 C 鏈路狀態(tài)（ OSPF） 了解自己與直接鄰居之間的鏈路狀態(tài)，將此狀態(tài)發(fā)給所有節(jié)點(diǎn)。各節(jié)點(diǎn)都可以收到來自其他所有節(jié)點(diǎn)的鏈路狀態(tài)，從而得到整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D，使用 Dijstra算法，得到本節(jié)點(diǎn)到其他所有節(jié)點(diǎn)的最佳路徑 ——路由表。 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 133 距離向量算法和鏈路狀態(tài)算法的區(qū)別 ? 距離向量算法：每個結(jié)點(diǎn)只和直接相連的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，把所知道的全部信息（即自己的整個路由表內(nèi)容）都告訴它們。 ? 鏈路狀態(tài)算法：每個結(jié)點(diǎn)和其余各個結(jié)點(diǎn)都進(jìn)行通信，但它只告訴其它結(jié)點(diǎn)自己確切知道的信息（即與其直接相連的鏈路狀態(tài)）。 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 134 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議及實(shí)例 BGP ? 為了劃分網(wǎng)絡(luò)，縮減路由表，互聯(lián)網(wǎng)被劃分成了不同的自治系統(tǒng)。 ? 通過內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 RIP或 OSPF，路由器可以知道如何到達(dá)本自治系統(tǒng)內(nèi)任何一個網(wǎng)絡(luò)。（內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議） ? 自治系統(tǒng)之間的路由問題，由 BGP協(xié)議來解決。（外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議） ? BGP的思路與 RIP類似。 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 135 下一代網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 IPv6 IPv6提供 128位地址空間 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 136 ? 如 47CD： 0000： 0000： 0000： 0000：0000： A456： 0124 可以寫作 47CD：： A456： 0124。 為了避免二義性 ， ::在一個 IPv6地址中只能使用一次 。 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 137 隧道技術(shù) ? 在一方將 IPv6的分組封裝在 IPv4分組里，在網(wǎng)絡(luò)中傳輸 IPv4分組，最后在目的地將其解封，得到 IPv6分組。 ? 隧道技術(shù)在過渡階段將是連接各個 IPv6孤島的基本手段之一。它要求隧道端設(shè)備同時支持 IPv4和 IPv6。 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 138 Tunneling IPv6 inside IPv4 where needed 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 139 第 6章 端到端協(xié)議 UDP協(xié)議 （ User Datagram Protocol） TCP協(xié)議 （ Transport Control Protocol） 高層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)接口 網(wǎng)絡(luò)層 主機(jī) A 高層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)接口 網(wǎng)絡(luò)層 主機(jī) B 網(wǎng)絡(luò)接口 網(wǎng)絡(luò)層 路由器 網(wǎng)絡(luò) 1 網(wǎng)絡(luò) 2 傳輸層看到的通信系統(tǒng) 圖 端到端的協(xié)議 端到端的協(xié)議 . UDP協(xié)議 ? 最簡單的傳輸層協(xié)議：把主機(jī) 主機(jī)的傳輸服務(wù)擴(kuò)展成進(jìn)程 進(jìn)程的通信服務(wù)。 ? 解多路復(fù)用功能：在一臺主機(jī)上可能運(yùn)行多個進(jìn)程 ,故協(xié)議需要加一多路開關(guān)層 , 使它們共享網(wǎng)絡(luò)。 ? 對 besteffort未加任何功能。 User Datagram Protocol—UDP (RFC768) IP頭部 UDP頭部 UDP數(shù)據(jù) IP分組 UDP數(shù)據(jù)報 UDP封裝 SrcPort DstPort Length Checksum 數(shù)據(jù) 0 16 31 UDP報文格式 ? 多路復(fù)用和解多路復(fù)用靠源和目標(biāo)的端口號來實(shí)現(xiàn)。 ? 在 IP上走一條路徑，根據(jù)端口號在主機(jī)端分開。 ? －－－唯一標(biāo)識 = 主機(jī) IP地址 + 端口號 ? 端口號（ port）為 16位，可以有 65535個端口。 ? 01024不可用。（如： 80為 ） 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 144 ? 可靠的服務(wù)：使用 “ 差錯控制 ” 和 “ 確認(rèn)機(jī)制 ”來檢查數(shù)據(jù)是否安全可靠到達(dá)。 ? 流量控制：它允許接收方限制發(fā)送方在給定的時間內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)量。 ? 多路復(fù)用：和 UDP一樣， TCP支持多路復(fù)用機(jī)制，允許任何主機(jī)上的多個應(yīng)用程序同時與它們各自的對等實(shí)體進(jìn)行交流。 ? 提供 擁塞控制 機(jī)制。 . TCP協(xié)議 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 145 網(wǎng)絡(luò)已成為人們工作和生活的重要伙伴。 ? 怎樣保證網(wǎng)頁信息的完整和準(zhǔn)確？ 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 146 網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)谋举|(zhì)是數(shù)據(jù)包的發(fā)送與接收。 ? 一般而言，每一個網(wǎng)頁都是由多個數(shù)據(jù)包組成的。 R 1 2 3 4 5 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 147 網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)谋举|(zhì)是數(shù)據(jù)包的發(fā)送與接收。 ? 一般而言，每一個網(wǎng)頁都是由多個數(shù)據(jù)包組成的。 R 1 TCP協(xié)議解決了數(shù)據(jù)包在傳輸過程中的丟失和亂序到達(dá)等問題，從而確保了網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)耐暾院蜏?zhǔn)確性。 2 3 4 5 TCP報文格式 0 4 10 16 31 源端口 目的端口 序號 確認(rèn)號 通告窗口大小 報頭長度 保留 = 0 校驗(yàn)和 緊急指針 選項(xiàng) (變長 ) 數(shù)據(jù) U R G A C K P S H R S T S Y N F I N 希望對方發(fā)送的下一字節(jié)的序號 無符號整數(shù)，數(shù)據(jù)段第一個字節(jié)的序列號 數(shù)據(jù)偏移值 ,數(shù)據(jù)在包中的位置 =TCP包頭的長度 =32位的倍數(shù) URG： =1: 包中含緊急數(shù)據(jù) ,在頭到緊急指針間 ACK： =1: 包中確認(rèn)號有效 PSH： =1，告訴目標(biāo)方的 TCP立即向上遞交本數(shù)據(jù) RST：說明發(fā)送方指示接收方，連接發(fā)生了異常情況，應(yīng) 當(dāng)中斷當(dāng)前連接 SYN：連接雙方同步序列號 SYN=1amp。ACK=0：連接請求報文 SYN=1amp。ACK=1：連接接受報文 FIN： FIN=1時，發(fā)方已無數(shù)據(jù)傳 /希望釋放連接 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 149 序號 控制部分 數(shù)據(jù)部分 本字節(jié)編號為 x 數(shù)據(jù)部分長度為 n 控制部分 數(shù)據(jù)部分 本報文序號為 x 下一報文序號 為 x+n 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 150 TCP協(xié)議中的三次握手協(xié)議 主動參與方 被動參與方 SYN=1 SequenceNum=x 其他字段 SYN=1 ACK=1 SequenceNum=y Acknowledgment=x+1 其他字段 ACK=1 Acknowledgment=y+1 其他字段 為什么是“三”次握手？ 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 151 TCP協(xié)議的運(yùn)行過程 此時雙方可以相互發(fā)送數(shù)據(jù)包了，序號分別為 x+1和 y+1，假設(shè)每個數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)部分的長度都為 n。 序號 =x+1 數(shù)據(jù)包 序號 =y+1 數(shù)據(jù)包 ACK(y+1+n) 序號 =x+1+n 數(shù)據(jù)包 ACK(x+1+2n) 序號 =y+1+n 數(shù)據(jù)包 序號 =y+1+2n 數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包ACK(y+1+3n) Y+1+n超時，重發(fā) “搭載” 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 152 LastByteAcked LastByteSent 發(fā)送方 接收方 LastByteRead NextByteExpected LastByteRcvd 正常情況下數(shù)據(jù)包的傳輸過程： 1 LastByteWritten 3 4 5 6 2 Ack 7 TCP協(xié)議用的是擴(kuò)展滑動窗口協(xié)議 （回憶簡單的滑動窗口協(xié)議） 2020/11/17