了解网络的基本概念
唠叨
这段时间断断续续看一些跟网络有关的书籍,比如很经典的入门书,谢仁希老师著作的《计算机网络》第六版,对网络的大大小小都有提及,点到为止,是一本非常好的基础教程,如果想要深入的话自然逃脱不了《TCP/IP》详解这本书,个人感觉挺难的,接下来介绍一些基本概念吧。
基本概念
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ISP:因特网服务提供商,中国电信、中国移动、中国联通就是典型的ISP,通常家庭用户要上网都是连接到ISP访问因特网。
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分组:因特网中传送的数据单元,由首部和数据组成。
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存储转发:路由器收到一个分组,先暂时存储一下,检查其首部,查找转发表,按照首部中的目的地址,找到合适的接口转发出去,把分组交给下一个路由器。
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带宽:在计算机网络中,表示在单位时间内从网络中的某一点到另一个点所能通过的“最高数据率”,常用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力。
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时延:指数据从网络中的一端传送到另一端所需的时间,有发送时延、传播时延、处理时延、排队时延。
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TCP/IP体系结构由应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层组层。
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HTTPS = HTTP + SSL/TLS。
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ICMP协议: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,简单来说就是测试网络之间的连通性,经常使用的ping就是一个例子。
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ARP:地址解析协议,通过IP地址找到MAC地址。
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RARP:反地址解析协议,通过MAC地址找到IP地址。
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ICMP协议属于网络层,ARP/RARP协议属于链路层。
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单工通信:只有一个方向的通信,而没有反方向的交互,比如无线点广播,电视广播。
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半双工通信:通信的双方都可以发送消息,但不能双方同时发送/接收。
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全双工通信:通信的双方可以同时发送或接收消息。
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下图所示:

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物理层传输的数据叫做比特流,计算机网络中存在种类繁多的传输媒体和硬件设备,所以通信方式也会有所不同,物理层的主要作用是屏蔽这些差异,使上层协议(链路层)可以安心做自己的事。
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数据链路层传输的数据叫做帧。
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比特差错:比特在传输过程中,有可能0变成1,也有可能1变成0,为了保证传输的可靠性,数据链路层采用了循环冗余检验CRC技术,简单来说就是在发送端原有数据的尾部增加一段序列,在接收端会判断该序列是否等于0,如果不等于0说明帧有差错,就会丢弃掉,但无法知道具体是哪一位出错了,等于0就说明该帧没问题,可接受。但是有可能出现帧丢失、帧重复、帧失序,简单来说0101有可能变成010或者是010101,所以链路层并不能保证数据的可靠性传输。
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MTU:最大传输单元,帧的数据部分的长度上限。
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MAC地址:也可以叫做硬件地址、物理地址,每一个主机都会有一个MAC地址,识别主机的重要标识,在生产适配器时MAC地址就已经被固化在适配器的ROM中,不会随着位置的改变而变化,但是IP会,因为IP通常由所处的环境分配,由数据链路层负责MAC地址。
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TCP:传输控制协议,UDP:用户数据报协议。
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停止等待协议:指发送方每发送完一个分组就停止发送,等待对方确认,在收到确认后在发送下一个分组。
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流水线传输:发送方可连续发送多个分组,不必每发完一个分组就停顿下来等待对方的确认。
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流量控制:让发送方的发送速率不要太快,既要让接收方来得及接收,也不要使网络发生拥塞。
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拥塞控制:防止过多的数据注入到网络中,这样使网络中的路由器或链路不致过载。
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UDP 的主要特点: ① 无连接 ② 尽最大努力交付 ③ 一次性发送保文④ 无拥塞控制 ⑤ 支持一对一,一对多,多对一和多对多的交互通信 ⑥ 首部开销小(只有四个字段:源端口,目的端口,长度和检验和)。
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TCP 的主要特点: ① 面向连接 ② 每一条 TCP 连接只能是一对一的 ③ 提供可靠交付 ④ 提供全双工通信 ⑤ 一个一个分组(整个报文的一部分)进行传输(这种方式也叫做分组交换)。
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停止等待协议中超时重传是指只要超过一段时间仍然没有收到确认,就重传前面发送过的分组(认为刚才发送过的分组丢失了),因此每发送完一个分组需要设置一个超时计时器,其重传时间应比数据在分组传输的平均往返时间更长一些,这种自动重传方式常称为自动重传请求 ARQ。连续 ARQ 协议可提高信道利用率,发送方维持一个发送窗口,凡位于发送窗口内的分组可连续发送出去,而不需要等待对方确认,接收方一般采用累积确认,对按序到达的最后一个分组发送确认,表明到这个分组为止的所有分组都已正确收到了,但它无法向发送方反映出接收方已经正确收到的所有分组的信息。例如,如果发送方发送了前5个分组,而中间的第3个分组丢失了。这时接收方只能对前两个分组发出确认。发送方无法知道后面三个分组的下落,而只好把后面的三个分组都再重传一次。
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吞吐量:吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量,以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。显然,吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。
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RTT:它表示从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方的确认(接收方收到数据后便立即发送确认),总共经历的时间。
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RTO:超时重传时间,超过指定时间后就重新传输分组。
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每一层的数据名称:
| 层级 | 数据名称 |
|---|---|
| 应用层 | 报文 |
| 传输层 | TCP报文段/UDP用户数据报 |
| 网络层 | 分组 |
| 数据链路层 | 帧 |
| 物理层 | 比特位 |
- IP分类:

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子网划分:划分子网只是把IP地址的主机号这部分进行再划分,而不改变IP地址原来的网络号。
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C类IP默认的子网掩码:255.255.255.0。
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常见应用的协议:

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com.cctv.mail:它由三个标号组成,其中标号com是顶级域名,标号cctv是二级域名,标号mail是三级域名,不区分大小写。
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域名服务器的树状结构:

- 域名解析大致过程,有两种方式:

- TCP/IP图:

- IPv4回环地址:127.0.0.1,IPv6回环地址:::1,本网络中的所有主机:0.0.0.0(有人认为是一台主机的所有IP地址)
浙公网安备 33010602011771号