网络技术整理

《网络技术整理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《网络技术整理（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、应 用 层 运 输 层 运输层的功能运输层的功能： 1运输层为应用进程应用进程之间提供端到端端到端(主机间的进程之间)的逻辑通信， 网络层提供的是主机间的逻辑通 信。 2运输层另外一个重要的功能就是复用复用和分用分用复用指发送方不同应用层进程均可以使用同一 个运输层协议传送数据。 3运输层还要对收到的报文进行差错检测；运输层的两个重要协议用户 数据报协议 UDP 和传输控制协议 TCP 协议端口号协议端口号(端口端口)： 是应用层的各种协议进程与运输实体进行层间交互的一种地址。端口有熟知端口、熟知端口、 登记端口号、客户端口号登记端口号、客户端口号(或短暂端口号)三种，几种常见的几种常见的熟知

2、熟知端口号端口号 FTP21，TELNET23 SMTP 25 HTTP80 DNS53。 UDP 的主要特点的主要特点： (UDP 传输时不分片，直接加首部) 1UDP 是无连接的无连接的，即发送数据之前不需要建立连接。2UDP 使用尽最大努力交付尽最大努力交付，即不保证可靠交付，同时也不使用拥塞控制。 3UDP 是面向报文的面向报文的。UDP 没有拥塞控制，很适合多媒体通信的要求。 4UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。 5UDP 的首部开销小首部开销小，只有 8 个字节 在计算检验和时，临时把“伪首部”和 UDP 用户数据报连接在

3、一起。伪首部是为了计算检验和。而且把 首部和数据部分一起检验。 TCP 最主要的特点最主要的特点： 1TCP 是面向连接的运输层协议 2每一条 TCP 连接只能有两个端点，一对一 3TCP 提供可靠交付的服务 4TCP 提供全双工通信 5面向字节流。 TCP 的连接的连接：TCP 连接是一条虚连接而不是真正的物理连接。TCP 连接的端点叫做套接字套接字或插口 TCP 连接: = (IP1: port1), (IP2: port2) 网 络 层 网络层可以提供两种服务虚电路服务（类似电信网，建立一条虚电路发送 分组）和数据报服务(向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付)。 网际协议 IP

4、：与 IP 配套使用的还有网际控制报文协议 ICMP、网际组管理 协议 IGMP、(IP)、地址解析协议 ARP、逆地址解析协议 RARP。 IP 地址地址ARPARP物理地址物理地址 【物理地址RARPIP 地址】 不管网络层使用的是什么协议，在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还 是必须使用硬件地址。 | 每一个主机都设有一个 ARP 高速缓存(ARP cache)， 里面有所在的局域网上的各主机和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。 |ARP 是解决同一个局域网上的主机或路由器的 IP 地址和硬件地址的映 射问题。如果不在本局域网就把 ARP 请求分组转发给本网中的路由器，剩下 的工

5、作就交给下一个网络| MA 帧在传送过程中用的地址都是硬件地址 （在 物理层和数据链路层上） ， 在网络 层即以上用的是 IP 地址。 IP 地址的编址方法：分类的 IP 地址、子网的划分、构成超网。 分级分级 IP 地址：地址：一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址,每个接口有不同网络号的 IP 地址|用转 发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网 络，因此这些局域网都具有同样的网络号 |net-id 在同一个局域网上的主机或路由器的 IP 地址中的网络号必须是一样的。 主机号全 0 表示该主机所在的网络地址、主机号 全 1 表示该网络上的所有主机 子网划分子网划分： 把 IP 地址的

6、主机号部分进行再划分，由两级 IP 地址到三级结构。 使用子网时的分组转发：使用子网时的分组转发： 核心就是用目的地址的 IP 与路由表中的每一行的子网 掩码求与，看所求的结果与掩码所对应的网络号是否匹配。 无分类编址无分类编址 CIDR(构造超网构造超网)： 在一个划分子网的网络中可同时使用几个不同的 子网掩码。 使用变长子网掩码 VLSM 可进一步提高 IP 地址资源的利用率|在 VLSM 的基础上又进一步研究出无分类编址方法，它的正式名字是无分类域间 路由选择 CIDR。CIDR 消除了传统的 A 类、B 类和 C 类地址以及划分子网的 概念，因而可以更加有效地分配 IPv4 的地址空间

7、|IP 地址从三级编址 （使用 子网掩码）又回到了两级编址，128.14.32.0/20 表示的地址块共有 212 个地址， 斜线后 20 是网络前缀的位数，对应于三级子网划分的 1 的个数|CIDR 把网 络前缀都相同的连续的 IP 地址组成“CIDR 地址块”地址块” 。一个 CIDR 地址块可以 表示很多地址，这种地址的聚合常称为路由聚合、路由聚合也称为构成超网 | 最长匹配最长匹配：从匹配结构中选择具有最长网络前缀的路由，来转发分组。 虚拟专用网虚拟专用网 VPN 和网络地址转换和网络地址转换 NAT IP 多播多播 IP 多播需要两种协议多播需要两种协议网际组管理协议 IGMP 、多

8、播路由选择协议 IP 多播的一些特点多播的一些特点 1多播使用组地址 IP 使用 D 类地址支持多播。多播地址只能用于目的 地址， 而不能用于源地址。 2永久组地址由因特网号码指派管理局 IANA 负责指派。 3动态的组成员 4使用硬件进行多播 网际控制报文协议网际控制报文协议 ICMP：ICMP 允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异 常情况的报告。ICMP 报文的种类有两种，即 ICMP 差错报告报文差错报告报文(终点不可达/ 源点抑制/时间超过/参数问题/改变路由（重定向）)和 ICMP 询问报文询问报文(回送请 求和回答报文/时间戳请求和回答报文) ， 只检查首部。 |ICMP 报文

9、作为 IP 层 数据报的数据，加上数据报的首部，组成 IP 数据报发送出去. ICMP 的应用举例的应用举例： PING用来测试两个主机之间的 连通性。PING 使用了 ICMP 回回 送请求与回送回答报文送请求与回送回答报文。PING 是 应 用 层 直 接 使 用 网 络 层 ICMP 的例子，它没有通过运输 层的 TCP 或 UDP。 因特网的路由选择协议因特网的路由选择协议得出路由表路由表 中路由中路由的算法规则 因特网的路由选择协议 内部网关协议 IGP：RIP 和 OSPF 等等。 外部网关协议 EGP：目前使用的是 BGP。 1RIP(基于距离向量的路由选择协议) RIP 协议的

10、三个要点协议的三个要点：仅和相邻路由器交换信息；交换的信息是当前本路由器 所知道的全部信息，即自己的路由表；按固定的时间间隔交换路由信息， 例如，每隔 30 秒。 RIP 协议的优缺点协议的优缺点： 1RIP 存在的一个问题是当网络出现故障时，要经过比较 长的时间才能将此信息传送到所有的路由器（陷入死循环） 2RIP 协议最 大的优点就是实现简单，开销较小，收敛快 3RIP 限制了网络的规模，它 能使用的最大距离为 15 （16 表示不可达） ， RIP 只适用于小型互联网 4路由 器之间交换的路由信息是路由器中的完整路由表，因而随着网络规模的扩 大，开销也就增加。 2 内部网关协议 OSPF

11、开放最短路径优先 OSPF 的三个要点：的三个要点： 1向本自治系统中所有路由器发送信息， 这里使用的方 法是洪泛法。路由器向相邻路由器发送消息，相邻路由器再向其他路由 器发送，相比 RIP 减少了整个格网络的通讯量 2发送的信息就是与本路 由器相邻的所有路由器的链路状态，但这只是路由器所知道的部分信 息。 “链路状态”就是说明本路由器都和哪些路由器相邻，以及该链路 的“度量” ，包括费用、距离、时延、带宽等。 3只有当链路状态发生 变化时，路由器才用洪泛法向所有路由器发送此信息。 链路状态数据库链路状态数据库：由于各路由器状态数据库。之间频繁地交换链路状态信 息， 因此所有的路由器最终都能建

12、立一个链路 这个数据库实际上就是全 网的拓扑结构图。OSPF 的更新过程收敛得快也是其重要优点。 OSPF 不用 UDP 而是直接用 IP 数据报传送。 OSPF 构成的数据报很短。这样做可减少路由信息的通信量。 为了使 OSPF 能够用于规模很大的网络，OSPF 将一个自治系统再划分为若干个 更小的范围，叫作区域区域。划分区域的好处就是将利用洪泛法交换链路状态信息 的范围局限于每一个区域而不是整个 的自治系统，这就减少了整个网络上的 通信量。 3 外部网关协议 BGP 一个 BGP 发言人与其他自治系统中的 BGP 发言人要交换路由信息， 就要先建 立 TCP 连接，然后在此连接上交换 BG

13、P 报文以建立 BGP 会话， 利用 BGP 会话交 换路由信息。BGP 协议交换路由信息的结 点数量级是自治系统数的量级，这要比这 些自治系统中的网络数少很多。每一个自 治系统中 BGP 发言人（或边界路由器） 的数目是很少的。这样就使得自治系统之 间的路由选择不致过分复杂。 数 据 链 路 层 协 议 考 虑 的 三 个 基 本 问 题 封装成帧：在网络层传下来的的数据加上首部和尾部构 成帧。首部(SOH)和尾部(EOT)的作用就是进行帧定界以 及包含许多必要的控制信息。从帧的首部开发送数据, 数据链路层协议对帧首部和尾部的格式有明确规定。 透明传输：只有 SOHEOT 之间的数据部分才能

14、被确认 识别并接收，否则被丢弃。文本文件组成的帧（键盘上 输入的）ASCII 码可实现无差错的透明传输；而想计算机 程序和图像等数据非 ASCII 数据会产生差错。 差错控制：目前在数据 链路层广泛使用循环冗循环冗 余检验余检验(CRC)执行差错检 测。M=101001 2nM 就 是给 M 后面添加 n 个 0. 接收端对收到的每一帧 进行 CRC 检验： 若得出 的余数 R = 0，则判定这 个帧没有差错，就接受。 若余数 R0，则判定这 个帧有差错，就丢弃。仅用循环冗余检验仅用循环冗余检验 CRC 差错检差错检 测技术只能做到无差错接受。测技术只能做到无差错接受。要做到“可靠传输” （即

15、 发送什么就收到什么）就必须再加上确认和重传机制。 局 域 网 以太网垄断局域网并成为其代名词 标准：DIX Ethernet V2 是世界上第一个局域网产品 （以太网）的规约。 IEEE 的 802.3 标准。它俩只有很小的差别，因此可 以将 802.3 局域网简称为“以太网” 802 委员会就将局域网的数据链路层拆成： 逻辑链路控制 LLC 子层(与传输媒体有关) 媒体接入控制 MAC 子层(与传输媒体无关) TCP/IP 体系经常使用的局域网是 DIX Ethernet V2 ,因 此 802 委员会制定的逻辑链路控制子层 LLC（即 802.2 标准）的作用已经不大了 链路是指相邻接点之间的物理线路段； 数据链路是物理链路加上必要的通信 协议。 常用的方法是使用适配器 （即网卡） 来 实现这些协议的硬件和软件。 点对点协议 PPP 协议：PPP 协议不需不需 要要的功能 1纠错2流量控制3序号 4 多点线路 5半双工或单工链路 PPP 协议有三个组成部分 1一个将 IP 数据报封装到串行链路 的方法 2链路控制协议 LCP 3网络 控制协议 NCP 字符填充：0x7E(0x7D, 0x5E) 0x7D(0x7D, 0x5D) ASCII 控制字符前要加一 0x7D 零比特填充： 发送端在 5 个连续 1 后加一个 0 PPP 协议的工作状态： 以太网采用的两种措施： 1采