3、TCP/IP

一、计算机网络概述

1、计算机网络的基本功能

共享资源
分布式处理与负载均衡
综合信息服务

2、计算机网络的类型

局域网---LAN---自行建设，使用私有地址组建的网络
城域网---MAN---由运营商建设，连接城市范围用户的网络
广域网---WAN---由运营商建设，连接各个城域网

3、网络的拓扑结构

总线型与环型现在已经不常用了
树型拓扑
- 优点：组网简单，成本低
- 缺点：可靠性差
网状拓扑
- 优点：可靠性高
- 缺点：组网成本高

4、衡量网络性能的指标

带宽：链路每秒可传递的数据总量，单位：bps
延迟：数据从一个节点到另一个节点消耗的时间

二、OSI参考模型与TCP/IP模型

1、实现模块化工程，降低了开发实现的复杂度

2、便于故障排除

应用层	提供应用程序间通信	为引用程序提供网络服务文字处理、邮件、电子表格等
表示层	处理数据格式	定义数据格式与结构；协商上层数据格式； ASCII、MPEG、JPEG、等
会话层	建立、维护和管理会话	主机间通信；建立、维护、终结应用程序间的会话； SQL 、NFS、RPC等
传输层	建立主机端到端连接	建立端到端的连接，以TCP或UDP的方式传输数据	防火墙
网络层	寻址和路由选择	IP寻址；路由	路由器
数据链路层	提供介质访问、链路管理等	MAC寻址	交换机
物理层	比特流传输	定义数据传输的线缆，介质及相关标准	集线器

3、TCP是可靠传输，适用于对数据完整性高，对延迟要求低的场景

4、UDP是不可靠传输，适用于对延迟要求高，对数据完整性要求低的场景

5、TCP/IP模型

应用层	负责处理特定的应用程序细节 ---远程访问 ---资源共享主要协议：Telnet、FTP/TFTP、SMTP/POP3、SNMP/HTTP
传输层	负责提供端到端通信 ---数据完整性校验 ---差错重传 ---数据的重新排序主要协议：TCP、UDP
网路层	负责将数据包送达正确的目的 ---数据包的路由 ---路由的维护主要协议：IP；ICMP；IGMP
网路接口层	负责处理与传输介质相关的细节 ---物理线路和接口 ---链路层通信主要协议:以太网/FDDI/令牌环、SLIP/HDLC/PPP、X.25/帧中继/ATM

6、对等通信

7、封装与解封

传输层封装：TCP或UDP头部
网络层封装：目的IP和源IP
数据链路层封装：目的MAC地址和源MAC地址

8、协议：

Telnet---远程访问协议
FTP---文件传输协议
TFTP---简单文件传输协议
SMTP/POP3---简单邮件传输协议/邮局协议版本3
Snmp---简单网络管理协议
http---超文本传输协议

9、端口：

Telnet---23
ftp---20 21
smtp---25
http---80
dns---53
端口范围 1--65536 1024以下不能用已被分配

10、局域网基本原理

组网方式

令牌网和FDDI环网已经基本淘汰

线序
- 568A：绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕
- 568B：橙白、橙、蓝白、绿、绿白、蓝、棕白、棕

直连线：两端线序一致
交叉线：两端线序不一致
同类交叉，异类直连
数据终端设备：PC、交换机
数据传输设备：交换机
注意：路由器和PC属于同类设备

11、MAC地址

48位二进制数，常用12位16 进制数表示
广域网连接方式：
1. 专线方式
2. 电路交换方式
3. 分组交换方式
4. 以太网（目前应用最广）

三、TCP和UDP基本原理

1、端口：每个应用程序进出网络都需要经过一个唯一端口，通过端口号来识别数据交由那个应用程序来处理

2、服务端：固定端口号　　　　客户端：1024以上随机端口

3、TCP可靠性机制

确认机制：Seq=上一次的Ack ； Ack=上一次的Seq+length；如没有接收到或者接收到的数据不完整，会再次发送Ack请求对方重发
三次握手：
第一次：SYN置位
第二次：SYN、ACK置位
第三次：ACK置位
窗口机制：滑动窗口：通告对方本机接收能力，来实现流量控制

　　　4.完整性校验：通过Checksum来检查数据完整性

4、TCP头部封装格式

Source Port 源端口
Destination Port 目的端口
Seq 序列号：标识本机发送的数据报文的编号
Ack 确认号：标识请求对方下次发送的数据报文的编号
Data Offset 数据偏移：标识数据分段在完整数据中的位置
Reserved 保留位

置位符：

URG---紧急开关
ACK---确认位开关
Psh
Rst---复位开关：用于强行中断TCP连接
Syn---握手开关
Fin ---结束开关
window ---窗口尺寸：用来通告本机的接收能力
Checksum---校验序列
Urgent Pointer---紧急指针
Options---可选项

5、TCP特征

优点：传输可靠性高
缺点：占用带宽高，传输延迟比较高（相对UDP）
TCP的适用场景：对传输延迟要求高，对数据完整性要求低。如---视频通话、视频播放
UDP封装

6、TCP与UDP区别

功能项	TCP	UDP
连接服务的类型	面向连接	无连接
维护连接状态	维持端到端的连接状态	不维护连接状态
对应用层数据的封装	对应用层数据进行分段和封装，用端口号标识应用层程序	对来自应用层数据直接封装为数据包，用端口号表示应用层程序
数据传输	通过序列号和应答机制确保可靠传输	不确保可靠传输
流量控制	使用滑动窗口机制控制流量	无流量控制机制

四、IP基本原理

1、IP是网络层协议，也是当今应用最广泛的网络协议之一

2、IP协议规定了数据的封装方式，网络节点的标识方法，用于网络上数据的端到端的传递

3、IP的主要作用：

标识节点和链路
1. 用唯一的IP地址标识每一个节点
2. 用唯一的IP网络号标识每一个链路
寻址和转发
1. 确定节点所在网络的位置，进而确定节点所在的位置
2. IP路由器选择适当的路径将IP包转发到目的节点
适应各种数据链路
1. 根据链路的MTU对IP包进行分片和重组
2. 为了通过实际的数据链路传递信息，须建立IP地址到数据链路层地址的映射

4、IP头格式

IP地址格式与表示方法

5、以太网通讯类型：

单播：一对一
广播：一对所有
组播：一对多

以太网交换机：

隔离冲突域，交换机的每个端口都是一个独立的冲突域
实现精确的数据定向转发

双工模式：单工、半双工、全双工

6、IP协议

网段：路由器的每个接口都在不同网段，一台交换机上连接的所有设备都在同一网段（在没有划分vlan的情况下）
IP地址：网络位+主机位
网络位完全一致的IP地址属于同一网段
网络位的长度决定了本网段规模大小

IP地址分类：

A类：0.0.0.0--127.255.255.255（第一段是网络位）

B类：128.x.x.x--191.x.x.x（前两段是网络位）

C类：192.x.x.x--223.x.x.x（前三段是网络位）

D类：224.x.x.x--239.x.x.x（组播地址，无法配置）

E类：240.x.x.x-- 255.255.255.255 （科研地址，无法配置）

私有地址：

A类：10.x.x.x

B类：172.16.x.x---172.31.x.x

C类：192.168.x.x

特殊IP地址:

127.x.x.x 本地环回地址用来测试本机的TCP/IP协议是否正常工作

主机位全0的地址：整个网段的网络ID

主机位全1（255）的地址：本网段的广播地址

255.255.255.255：全网广播地址

0.0.0.0 ：任意IP地址

子网掩码：由连续的1或0构成，用来衡量IP地址网络位长度；1对应的部分是网络位，0对应的部分是主机位

一旦IP地址配置了子网掩码，该IP地址就再也没有类的概念了

7、IP网路位、广播位、有效主机范围计算

posted @ 2019-11-12 10:34 雠雠阅读(96) 评论(0) 收藏举报

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3、TCP/IP

一、计算机网络概述

二、OSI参考模型与TCP/IP模型

三、TCP和UDP基本原理

四、IP基本原理

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