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1、第一章 计算机网络与互联网络(引论)1.1 什么是互联网络l 从构成的角度来看, 互联网络=端系统+网络应用+链路+路由器u 互联网络 是网络的网络l 从服务的角度来看, 互联网络=能够为应用提供通信服务的通信架构(有连接可靠的服务和无连接的不可靠服务)+使用通信服务相互配合工作的应用l 协议: 对等层实体在通信过程中所遵循的规则的集合, u 语法+语义+时序1.2 网络边缘l 网络的结构= 网络边缘(应用, 主机)+网络核心(路由器)+接入网络与通信链路l 网络边缘:运行应用的端系统n C/S模式n P2P模式l 利用网络的服务:n 有连接的服务n 无连接的服务1.3 网络核心l 网络核心n
2、 路由器n 路由器之间的链路l 数据交换方式 及比较n 分组交换: 存储转发方式, 统计复用u VCu Datagramn 线路交换u FDMu TDMu WDM1.4 网络接入与物理媒介l 将端系统连接到边缘路由器的链路或网络l 住宅接入: 点到点接入n 拨号n ADSLn HFCn Cable Modeml 公司接入: LANn 以太网络n WLANn Home Networksl 物理链路n 导向型介质n 非导向型介质l 常用介质n TPn 同轴电缆n 光纤n Radio1.5 互联网络结构与ISPl 层次型结构l T-1 ISPl T-2 ISPl T-3 ISP1.6 分组交换网络中
3、的延迟与丢失l 延迟的4个原因 *n 处理延迟n 排队延迟n 传输延迟n 传播延迟l 流量强度: La/Rl 丢失原因1.7 协议层次与服务模型l 为什么要分层: 网络比较复杂, 分层实现比较容易设计, 调试, 实现.l 分层: l 互联网络分层模型及每一层的功能n 应用层n 传输层n 网络层n 链路层n 物理层1.8 历史第二章 应用层 原理+应用实例+SOCKET编程 应用的开发只集中在端系统上,对路由器没有任何改变2.1 网络应用原理l 应用架构n C/Sn P2Pn 混合l 进程间通信n 同主机:操作系统定义的通信方法n 不同主机: 利用网络提供的架构交换报文l SOCKETl 进程编
4、址: IP+PORTl 应用所需要的服务需要考虑的因素n 丢失n 延迟n 带宽l 传输层协议n TCPn UDP2.2 WEB和HTTPl WEB应用n HTTP协议n HTMLn CLIENT, SERVERl 术语:网页, 对象, 引用l HTTP协议n 定义了C和S之间通信的报文格式, 解释和时序n HTTP连接u 持续性连接u 非持续性连接n 往返延迟RTT和对象的抓取时间n 报文格式u 请求报文l 方法u 响应报文l 状态码l COOKIESl WEB缓存n 作用n 优点:通过一个实例2.3 FTPl 作用:在CS之间传输文件l 构成n Cn Sn FTPl FTP的连接n 控制连接
5、(带外传输)n 数据连接l 命令和响应2.4 EMAILl 电子邮件应用的构成n 用户代理n 邮件服务器n SMTPl 邮件报文格式解析n 报文头n 报文体l 邮件存取协议n 作用n 常用u IMAPu POP32.5 DNSl DSN作用l DSN的概念: 分布式, 层次数据库l DSN的构成n 解析器n 域名服务器n DNS协议u 报文u RRl 域名解析的过程(解析器-本地DNS服务器-上层域名服务器-.-权威名字服务器, 返回)n 递归解析n 叠代解析l DNS缓存n 作用n 本地缓存+服务器缓存2.6 P2Pl P2P概念l 典型P2P应用及其原理n Napstern Gnutell
6、an KaZaA2.7 TCP的SOCKET编程l SOCKET概念l SOCKET APIl TCP SOCKET数据传输的特点l TCP SOCKET编程n 建立SOCKETu 客户端 TCP实体动作: 和服务器端的TCP实体沟通u 服务器端的动作u 三次握手n 使用SOCKETn 关闭SOCKET2.8 UDP的SOCKET编程l UDP SOCKET数据传输的特点l 编程n 建立SOCKET(客户端UDP实体和服务器不取得沟通)n 使用n 关闭2.9 构建一个WEB服务器第三章 传输层3.1 传输层服务l 传输服务:能够使端系统应用之间进行逻辑通信l 传输协议: 运行于端系统的2个对等
7、传输层实体相互通信应该遵守的规则集合l 传输服务和网络服务的区别n 网络服务:主机到主机的通信n 传输服务: 进程到进程的通信l 互联网络传输层协议n TCP: 有连接,可靠保序数传服务n UDP: 无连接, 不可靠, 不保序的数传服务3.2 复用与解复用l 复用: 源端收集数据, 封装数据l 解复用: 接收端将数据按照端口号给相应的SOCKET对应的应用l 复用和解复用的工作原理: IP PORTn 有连接情况: SOCKETS为4元组n 无连接情况: SOCKETS为2元组3.3 无连接传输层协议UDPl UDP的必要性: 有些应用对实时性比较在乎,对正确性l UDP报文格式n UDP报文
8、校验和的计算3.4 可靠数据传输原理l 协议演化的角度讲解如何进行RDTn 加入一些假设, 简单的协议可以提供RDT服务n 去掉一些假设, 需要协议实体做相应的变化从而能够进行RDTl 技术机制n 校验和, 正向确认, 反向确认n 序号n 只有正向确认的机制n 检错重法和超时重发l 利用率计算 *n 停止等待技术n 管道技术3.5 有连接传输层协议:TCPl TCP服务特性n 点-点; 可靠保序 字节流; 管道; 缓冲; 全双工; 面向连接; 流控制;l TCP段结构n 各个字段的作用l RTT时间估计和重发超时时间估计l TCP的可靠数据传输原理n 快速重传l 流量控制n 流控目的n 流控手
9、段: 将接收窗口传递给发送端l TCP连接管理n 连接建立: 3次握手技术 对双方选择的初始序号给予确认n 连接拆除:对称n 连接状态及其变迁3.6 拥塞控制原理l 拥塞的概念,什么是拥塞; 为什么会发生拥塞l 拥塞控制目的l 拥塞控制手段n 端到端的拥塞控制n 网络辅助的拥塞控制3.7 TCP的拥塞控制原理l TCP拥塞控制原理n AIMDn 慢启动l TCP的吞吐量计算l TCP公平性l 延迟计算 不要求第四章 网络层4.1 介绍l 网络层的主要功能n 转发: 从路由器的一个端口流入, 从另外一个端口流出n 路由:决定从源到目的的路径n 2个功能相互配合将数据报从源传送到目标主机4.2 V
10、C和数据报l 按照工作方式n VC有连接服务u 连接建立u 连接维护u 连接拆除n 数据报:无连接的服务u 根据 数据报的目标地址和转发表 来进行转发4.3 路由器结构和工作原理l 路由器的2大功能n 路由协议:结果形成路由表(转发表)n 转发分组(交换的作用)l 构成n 输入端口n 交换网络n 输出端口n 路由处理4.4 互联网网络层协议l 网络层构成n IP协议n 路由选择协议n ICMP协议n 转发表l IP数据报格式n 各个字段的作用n 分片和重组l IP编址n IP地址: 主机或路由器和网络的接口的标识n 子网n IP地址分类n 特殊IP地址n 子网掩码l NAT 不要求l ICMP
11、n 作用n 报文类型l IPV6n IPV6格式n IPV6的变化n IPV4到IPV6的迁移u 隧道4.5 路由选择算法l LS算法:工作原理l DV算法:工作原理 *l 层次路由n 优点n 工作原理4.5 互联网络的路由协议l 路由协议分类n 内部网关协议 IGPl RIPl OSPFl IGRPn 外部网关协议EGPu BGP4.6 广播和多播不要求第五章 数据链路层与局域网5.1 引论l 链路层提供的服务n 成帧,链路存取控制n 在相邻节点间进行可靠数据传递n 流量控制n 检错n 纠错n 全双工和半双工服务5.2 检错与纠错l 检错原理n 奇偶校验n CRCu 生成多项式u 冗余位计算
12、方法 *5.3 多路访问协议l MAC的必要性l MAPn TDMAn FDMAn RAP:随机访问协议u slotted ALOHAu ALOHAu CSMA, CSMA/CD, CSMA/CAn 轮转协议u 令牌协议5.4 链路层编地址l MAC地址n 格式n 分配l ARP协议n 目的: IP地址到MAC地址的转换n 工作原理5.5 以太网络l 以太网络的帧结构l 向上提供服务的特点n 无连接n 不可靠l 访问控制技术: n CSMA/CDn 指数后退l 编码n Manchester编码n5.6 HUB和交换机l HUB连接方式的问题l 交换机的工作原理n 选择性转发n 自学习n 流量隔
13、离n 专用接入l 路由器和交换机的区别5.7 PPP 不要求5.8 LAN仿真 不要求第六章 无线网络与移动网络（不要求）6.1 引言l 无线网络的组成n 无线主机n 基站n 无线链路l 常用无线链路标准特点n 802.11bn 802.11a,gn Cdma2000, WCDMAn GSM, IS-95CDMAl 无线网络的模式n 自组织模式n 有基础网络的模式6.2 无线链路特性l 与有线链路的区别n 衰减n 干扰n 多路径l CDMA编码和解码6.3 802.11 WLANl 标准n 802.11bn 802.11an 802.11gl 工作原理n 介质访问控制技术:CSMA/CAn 帧结构n 移动处理6.4 蜂窝互联网络接入 不要求6.5 向移动用户寻址和路由的原理l 术语n Home networkn Permanent addressn Home agentn Foreignf agentn Visited networkn Coal 移动管理的工作原理n 注册n 直接通信和间接通信6.6 移动IP 不要求6.7 蜂窝网络的移动处理 不
