第章 概述
1 计算机网络两功：连通性享
2 特网发展三阶段：①单网络 ARPANET 互联网发展程②建成三级
结构特网③逐渐形成层次 ISP（Internet service provider） 结构特网
3 NAP（称IXP)——网络接入点：交换特网流量ISP提供交换设施够互相等通信
4 特网组成：
①边缘部分：户利核心部分提供服务直接网络进行通信交换享信息机称端系统（进程间通信）
两类通信方式：
1) 客户服务器方式：客户服务请求方服务器服务提供方客户程序：必须知道服务器程序址服务程序：时处理远客户请求（动等）
2) 等连接方式（p2p)：等等连接通信客户端服务端
②核心部分：边缘部分提供服务（提供连通性交换）（路器网络组成）核心中核心：路器（转发收分组实现分组交换）
交换——某种方式动态分配传输线路资源：
1) 电路交换：建立连接（占通信资源）→通话（直占通信资源）→释放资源（通信资源）始终占资源
2) 报文交换：基存储转发原理（时延较长）
3) 分组交换：报文（message）切割加首部（包头header）形成分组（包packet）优点：高效（逐段占链路动态分配带宽）灵活（独立选择转发路）迅速（建立连接发送分组）（保证性网络协议）存储转发时造成时延
两者需预先分配传输带宽
路器处理分组程：缓存→查找转发表→找合适端口
5 计算机网络分类
l 作范围：WAN(广）MAN（城）LAN（局）PAN（）
l 者：公网专网
l 介质：线网光纤网线网络
l 线网方式：WLANWWAN（手机）
l 通信性：资源享分布式计算机远程通信网络
6 计算机网络性
1) 速率（特秒bs）：数量信息量单位
2) 带宽（两种）：①频域称谓赫兹Hz信号具频带宽度②时域称谓特秒（bs）通信线路高数率两者质样宽度越传输速率然越高
3) 吞吐量：单位时间通某网络（信道接口）数量受网络带宽网络额定速率限制
4) 时延：
l 发送时延（传输时延）：发生部发送器中
l 传播时延：发生外部传输信道媒体
l 处理时延：交换结点存储转发进行必处理花费时间
l 排队时延：结点缓存队列中分组排队历时延（取决时通信量）
n 数发送速率特链路传播速率
5) 时延带宽积：时延带宽积（体积）传播时延（长）X带宽（截面积）特单位链路长度
6) 返时间（RTT)：简单说两倍传播时延（实际包括处理时延排队时延转发时发送时延）
7) 利率：信道利率→网络利率（全网络信道利率加权均值）U利率D时延利率越高越减少方法：增线路带宽
7 非特征性：费质量标准化性扩展性升级性易理维护
8 计算机网络体系结构
OSIRM——开放系统互连参考模型（法律国际标准）
TCPIP——事实国际标准
协议——进行网络中数交换建立规标准约定 三素：语法（结构格式）语义（动作）步（序）
分层处：①层间独立②灵活性③结构分割开④易实现维护⑤促进标准化工作
五层体系结构：
l 应层：户正运行程序提供服务（HTTPSMTPFTP)
l 运输层：负责进程间通信提供服务(TCP报文段UDP户数包)（复分）
l 网络层：负责分组交换网句提供通信服务（IP）
l 数链路层：网络层交IP数报组装成帧两相邻节点（机路器间路器间）间链路透明传送帧中数
l 物理层：透明传送特流（双绞线轴电缆等物理层）
9 实体协议服务间关系
实体——发送接受信息硬件软件进程
协议——控制两等实体（实体）进行通信规集合（水）
协议控制两等实体间通信层够层提供服务（垂直）
实现层协议需层提供服务
系统相邻两层实体进行交互方称服务访问点 SAP (Service Access Point)
面协议面服务户透明
IP over Everything Everythin over IP
第二章 物理层
1 基概念
机械特性（接口）电气特性（电压范围）功特性（电压意义）程特性（序）
2 数通信系统（源系统→传输系统→目系统）
l 数(data)——运送消息实体
l 信号(signal)——数电气电磁表现
l 模拟(analogous)——代表消息参数取值连续
l 数字(digital)——代表消息参数取值离散
l 码元(code)——时间域（简称时域）波形表示数字信号时代表离散数值基波形
3 信道
l 单通信（单工通信）——方通信没反方交互
l 双交通信（半双工通信）——通信双方发送信息双方时发送(然时接收)
l 双时通信（全双工通信）——通信双方时发送接收信息
l 基带信号——信源信号信道够传输低频分量直流分量需进行调制
l 基带调制（仅波形进行变换）
l 带通调制（载波调制）：①调幅②调频③调相
4 信道极限容量
两素：
l 信道够通频率范围（码间串扰）——加宽频带
l 信噪——信号均功率噪声均功率
极限信息传输速率C W log2(1+SN) bs 低C实现差错传输
码元携带更特信息量
5 传输媒体
导型传输媒体
l 双绞线（衰减着频率升高增）
屏蔽双绞线 STP (Shielded Twisted Pair)（加强抗电磁干扰力）
屏蔽双绞线 UTP (Unshielded Twisted Pair)
l 轴电缆（传输较高速率数）
50 Ω 轴电缆
75 Ω 轴电缆
l 光缆
模光纤
单模光纤（光纤直径光波长）
非导型传输媒体：
l 短波通信（电离层反射）
l 微波通信：①面微波接力通信（中继站）②卫星通信（较传播时延）
6 信道复技术
l 频分复：户样时间占资源
l 时分复（步）：户时间样频带宽度（更利数字信号传输）
l 统计时分复（异步）：动态分配时隙
l 波分复：光频分复
l 码分复（码分址CDMA）：码型站分配码片序列仅必须相必须互相正交(orthogonal)（相001）实系统中伪机码序列
码片量该码片量规格化积1
码片量该码片反码量规格化积1
码片量码片量规格化积0
7 宽带接入技术
l ADSL
0~4 kHz 低端频谱留传统电话原没利高端频谱留户网
行行带宽称
极限传输距离数率户线线径关系
离散音调 DMT ——频分复
组成：数字户线接入复器（DSLAM）户线户家中设施
l 光纤轴混合网HFC
基CATV网（树型拓扑结构模拟技术频分复）改造
光纤模拟技术采光振幅调制AM
节点体系结构——模拟光纤连接构成星形网提高网络性简化行信道设计
CATV网更宽频谱具双传输功
第三章 数链路层
1两种信道：①点点信道②广播信道
2链路（物理链路）间没节点
3数链路（逻辑链路）链路样数链路加实现通信协议硬件（网络适配器）软件
4帧——协议数单元
5三基问题：
l 封装成帧——加首部尾部进行帧定界
l 透明传输——字节填充加转义字符ESC（1B）
l 差错检测——循环冗余检验CRC进行模二运算余数（数少位）作冗余码数加冗余码数P余数0差错
接收端数链路层接受帧均差错（特差错）
做传输（发送什收什）必须加帧编号确认重传机制
6 点点协议PPP
l 特点：
简单（首求）
封装成帧 （帧界定符）
透明性
种网络层协议（IPIPX）
种类型链路（串异高低电光动静）
差错检测（立丢弃）
检测连接状态（短时间动检测）
传送单元（数部分长度）
网络层址协商
数压缩协商（求标准化）
l 需功
纠错（传输）
流量控制（TCP负责）
序号（传输线时）
点线路（支持）
半双工单工链路（支持全双工）
l 组成：
IP 数报封装串行链路方法
链路控制协议 LCP (Link Control Protocol)（数链路）
网络控制协议 NCP (Network Control Protocol)——支持网络层协议
l 帧格式
字节填充——转义字符（0x7D）
零特填充——51加0
l 建立程
物理链路→LCP链路→鉴LCP链路（PAP）→NCP链路（IP协议应IPCP）
7 局域网数链路层
l 局域网特点：
网络单位拥理范围站点范围均限具广播功便扩展提高系统R（）A（）S（生存）
l 局域网拓扑：星形网环形网（令牌环形）总线网（CSMACD令牌传递）树形网（频分复宽带局域网）
l 享信道：
静态划分信道
频分复
时分复
波分复
码分复
动态媒体接入控制（点接入）
机接入
受控接入 点线路探询(polling)轮询
l 太网两标准——DIX Ethernet V2IEEE 8023
l 适配器作
进行串行行转换
数进行缓存
计算机操作系统安装设备驱动程序
实现太网协议
l CSMACD（载波监听点接入碰撞检测）协议
实施通信简便两措施：
①采连接工作方式（编号确认）
②曼切斯特编码（分二）
点接入——总线型网络
载波监听——发送前先监听
碰撞检测（突检测）——边发送边监听发送确定性
半双工通信
争期（碰撞窗口）——截断二进制指数退避（动态退避）
短效帧长度64字节
强化碰撞——干扰信号
帧间间隔96微秒
8 广播信道太网
l 集线器星形拓扑
物理星形网逻辑总线网
接口
工作物理层简单转发特进行碰撞检测
l 太网信道利率
成功发送帧占信道时间T（帧长发送速率）+τ
参数a：越越帧长度够长
极限信道利率
l 太网MAC层
名字指出寻找资源址指出资源处路告诉达该处
RA——注册理机构
OUI——组织唯标识符（公司）
EUI——扩展唯标识符
适配器检测MAC帧中目址否发帧——单播广播播
常 MAC 帧太网 V2 格式
利曼切斯特编码确定长度
帧间间隔导致需帧结束定界符
太网负责重传丢弃MAC帧
9 物理层扩展太网
l 光纤扩展
l 集线器扩展
优点：
原属碰撞域局域网计算机够进行跨碰撞域通信
扩局域网覆盖理范围
缺点：
碰撞域增总吞吐量未提高
果碰撞域数率集线器互连起
10 数链路层扩展太网（网桥）
l 网桥作（滤）——根 MAC 帧目址收帧进行转发（存储转发）
l 处：
滤通信量 （隔离开碰撞域）
扩物理范围（增工作站数目）
提高性（出现障影响网段）
互连物理层 MAC 子层速率（10 Mbs 100 Mbs 太网）局域网
l 缺点：
存储转发增加时延
MAC 子层没流量控制功 （缓存空间够造成溢出导致帧丢失）
具 MAC 子层网段桥接起时时延更
广播风暴 （网络拥塞）
l 转发帧时改变帧源址
l 透明网桥
学插（IEEE 8021D）
组成：址（源址）+接口+时间（更新）
生成树算法——两站间条路径
l 源路网桥
发现帧记录路传送
广播
佳路
l 接口网桥——太网交换机
全双工
独占通信媒体碰撞传输数
存储转发直通（检查差错提高速率减少时延）
l 虚拟局域网（VLAN）
局域网网段构成物理位置关逻辑组
VLAN成员收成员广播信息
11 高速太网（100Mbs）
l 100BASET太网
双绞线星形拓扑结构IEEE 8023CSMACD
l 吉特太网
全双工半双工1Gbs
第四章 网络层
1 虚电路服务数包服务
方面
虚电路服务
数报服务
思路
通信应网络保证
通信应户机保证（努力交付）
连接建立
必须
需
终点址
仅连接建立阶段分组段虚电路号
分组终点完整址
分组转发
属条虚电路分组均路进行转发
分组独立选择路进行转发（独立发送）
节点出障时
通出障结点虚电路均工作
出障结点会丢失分组路会发生变化
分组序
总发送序达终点
达终点时定发送序
端端差错处理流量控制
网络负责户机负责
户机负责
2虚拟互连网络（IP网）
路器解决种异构物理网络连接起问题
3 分类IP址
IP址ICANN进行分配（中国APINC）
分类IP址（已成历史）
l A类址（——50）
网络号全0表示机全1表示环回测试——
机号全0表示机网络址全1表示机——
l B类址（——25）
网络号（128000）——
机号A类样——
l C类址（——125）
网络号（192000）——
机号（）——
l 特点
路器仅根网络号转发分组
属机——路器少两IP址（接口）
网桥转发器连接局域网属网络（相网络号）路器连接网络
4 IP址硬件址
IP址隐蔽种底层网络复杂性便分析研究问题
数链路层数包IP址
路器根目IP址网络号进行路选择
5 ARP（址解析协议）RARP
ARP——IP址转MAC址
ARP cache——局域网机路表IP址MAC址映射表
请求广播响应单播次请求响应两边时双方信息写进ARP cache
局域网机通路器进行ARP查询
6 IP数包格式（首部20字节固定）
0 4 8 16 19 24 31
版
首部长度
区分服务
总长度
标识
标志
片偏移
生存时间
协议
首部检验
源址
目址
选字段（长度变）
填充
数部分
总长度——少576字节
标识标志片偏移——分片
TTL（现跳数限制）——路器时减1
协议：
协议名
ICMP
IGMP
TCP
UDP
协议字段值
1
2
6
17
首部检验——检验首部16位反码运算相加求反码检验时样0差错
IP 首部变部分选项字段支持排错测量安全等措施
7 IP层转发分组流程
路器转发路器（信息：目网络址跳址）
特定机路——特定目机指明路方便控制网络测试网络
默认路（0000）——跳路器址IP数包里MAC帧里（转
MAC址）
分组转发算法：直接交付→特定机路→跳路器→默认路
8划分子网
IP址：：{网络号子网号机号}
改变网络号
子网掩码：没必连续1
增加灵活性减少连接网络机总数
样IP址子网掩码出相网络址
子网时分组转发增加子网掩码
解释面幅图：
9 CIDR（分类编址）
IP址：：{网络前缀机号}表示网络前缀位数
址（全0）址（全1）
路聚合——构成超网
解释面幅图：
10 ICMP（网际控制报文协议）
l 差错报文
3——终点达
4——源点抑制(Source quench)放慢发送速率
11——时间超TTL0
12——参数问题首部参数问题
5——改变路（重定）(Redirect)
l 情况发送差错报文
ICMP 差错报告报文发送 ICMP 差错报告报文
第分片数报片续数报片发送 ICMP 差错报告报文
具播址数报发送 ICMP 差错报告报文
具特殊址（127000 0000）数报发送 ICMP 差错报告报文
l 询问报文
80——回送请求回答报文测试目站否达
1314——时间戳请求回答报文时钟步测量时间
l 应
Ping——回送请求回答报文没TCPUDP
Tracert——时间差错报文终点达报文（）
11 路选择协议
l 两类
静态路选择策略（非适应路选择）
动态路选择策略（适应路选择）
l 分层次路选择协议
AS：
IGB（部网关协议）——RIP（基距离量路选择）OSPF域路选择
EGB（外部网关协议）——BGP4域间路选择
12 路器构成
l 路选择
核心——路选择处理机
l 分组转发
组成——交换结构输入端口输出端口
路选择
涉路器
总软件
转发
涉路器
特殊硬件实现
路器中输入输出队列产生溢出造成分组丢失重原
交换结构三种方法：①通存储器②通③通互连网络
13 IP播（解）
IP播传送分组需播IP址
播数包D类址作目址
14 VPN
专址（重址）：108172161219216816
利隧道技术实现VPN
15 NAT
安装路器
址转全球IP址
第五章 运输层
1 进程间通信
面通信部分高层
户功中低层
提供应进程间逻辑通信
2 运输层端口
识应层进程
具意义
端口范围：①熟知端口（1~1023）②注册（登记）端口（1024~49151）③动态（客户短暂）端口号（49152~65535）
3 UDP
l 特点
连接（减少开销发送时延）
努力交付
面报文（报文分拆合）
没拥塞控制
支持交互通信
首部开销（八字节）
编号
l 首部格式
检验——加伪首部数部分
4 TCP
l 特点
进程进程通信（点点进程需连接）
流交付服务（结构字节流）
全双工通信（发送接收缓存）
复分（发送——复接收——分）
面连接服务
服务（差错丢失重复序达）
l 套接字（socket）
IP址加端口号
TCP连接：：{socket1socket2}
5 传输工作原理
l 停止等协议（等确认发送）
发送完分组必须暂时保留已发送分组副
分组确认分组必须进行编号
超时计时器重传时间应数分组传输均返时间更长
动重传请求 ARQ
简单信道利率太低
l 连续ARQ协议
发送窗口累积确认（序达分组发送确认）
6 TCP首部格式
0 8 16 24 31
源端口
目端口
序号
确认号
数偏移
保留
URG
ACK
PSH
RST
SYN
FIN
窗口
检验
紧急指针
选项（长度变）
填充
数偏移——首部长度（60字节）
ACK——确认号效
PSH——立收响应
RST——释放链接
SYN——连接请求连接接受
FIN——释放运输连接
窗口——现允许方发送数量窗口值常动态变化着（字节单位）
检验——加伪首部
紧急指针——窗口0发送紧急数
选项：MSS（556字节）窗口扩（通左移扩）时间戳（计算RTT）
7 TCP传输实现
l 字节单位滑动窗口
窗口位置前决定
必须序确认
发送（接收）缓存>发送（接收）窗口>已发送（序达）
接收方累计确认功
l 超时重传时间选择
RTT返时间
加权均返时间算算α应新样
RTO超时重传时间略RTT
重传报文段采返时间样次重传会增加RTO
l 选择确认SACK
首部选项加SACK（需信息忽略选择重传未确认数块）
8 TCP流量控制
l 利滑动窗口实现流量控制
发送方发送窗口超接收方出接受窗口数值
设置持续计时器防止窗口零变非零导致僵局
l 传输效率（三种机制）
①维持等MSS变量控制缓存
②发送方推送push操作
③计时器期限缓存数装入报文段
9 TCP拥塞控制
拥塞控制全局控制网络够承受现网络负荷前提
流量控制端口控制
l 拥塞控制方法
①慢开始拥塞避免：
慢开始：MSS作发送窗口初始值（拥塞窗口）传输轮次（发送确认）cwnd加倍慢开始门限作慢开始拥塞避免转换点
拥塞避免：RTTcwnd加1（线性增长加法增）
出现拥塞时慢开始门限设置前窗口值半（法减）cwnd设1
②快重传快恢复：
快重传：收三重复确认立发送未确认报文段
快恢复：法减执行加法增
l RED机早期检测
避免全局步（TCP复）
三参数：①门限②门限（门限两倍）③概率p
P计算方法：
10 TCP运输连接理
采客户服务器连接方式
三阶段：
①连接建立
三次握手SYN报文携带数消耗序号ACK报文携带数消耗序号
②数传输
③连接释放
FIN段携带数消耗掉序号
第六章 应层
1 DNS
l 计算机户间接DNS
l UDP域名服务器传输DNS请求报文
l 结构：采层次树状结构域名逻辑概念
l 域名服务器：
区辖单位
根域名服务器→顶级域名服务器（TLD）→权限域名服务器→域名服务器
域名解析程：
机域名服务器查询采递查询（请求者身份递）
域名服务器根域名服务器查询采迭代查询（常）
l 高速缓存：
域名服务器机会
计时器（增加时间减少网络开销减少时间提高域名转换准确性）
2 FTP
l 提供交互式访问允许客户指明文件类型格式允许文件具存取权限
l 基工作原理
功：减少消操作系统处理文件兼容性
TCP运输服务客户服务器方式
服务器进程：①进程：接受新请求②属进程：处理单请求
两行连接：①控制连接（端口21）：会话期间直开②数连接（端口20）：连接客户端服务器端数传送进程
l TFTP(端口号69）
UDP数报
支持文件传输支持交互
停止等协议
特点：
(1) 次传送数 PDU 中 512 字节数次足 512 字节（文件结束标志512整数倍发首部数报文）
(2) 数 PDU 称文件块(block)块序编号 1 开始
(3) 支持 ASCII 码二进制传送
(4) 文件进行读写
(5) 简单首部
3 TELNET（终端仿真协议）
客户服务器方式
传输格式NVT
4 万维网
l 信息储藏
l 分布式超媒体(hypermedia)系统超文(hypertext)系统扩充
l 客户服务器方式
l 特点：
利统资源定位符URL标志分布整特网万维网文档
利http实现万维网种链接
HTML作者创作风格万维网文档特网种机显示出
搜索引擎户够方便找需信息
l URL
组成： <协议><机><端口><路径>
l HTTP超文传送协议
面事务协议
身连接
http 10状态次请求两倍RTT开销
http 11持续连接两种工作方式：①非流水线方式：收响应发出请求②流
水线方式：连续发送花费RTT时间
http代理服务器（高速缓存）——存储请求响应
报文结构（ASCII码）：
①请求报文请求行（方法URLhttp版）首部行实体体
②响应报文状态行（http版状态码简单短语）首部行实体体
Cookie——服务器客户间传递状态信息
l Html超文标记语言
制作万维网网页标准语言
实现动态文档：①增加应程序②增加机制（CGI）
CGI——通网关接口
Java技术组成：①程序设计语言②运行环境③类库
l 搜索引擎：①全文检索②分类目录搜索引擎（工）③元搜索引擎（引擎聚合）
5 电子邮件
发送邮件协议：SMTP
读取邮件协议：POP3 （客户服务器） IMAP（联机协议）
户代理 UA 户电子邮件系统接口电子邮件客户端软件
电子邮件信封(envelope)容(content)两部分组成
6 DHCP动态机配置协议
协议软件参数化动获取
需配置项目
(1) IP 址
(2) 子网掩码
(3) 默认路器 IP 址
(4) 域名服务器 IP 址
7 简单网络理协议 SNMP
行政理
功包括监视网络性检测分析网络差错配置网络设备等
第七章 网络安全
1计算机网络通信关四种威胁：截获中断篡改伪造
2动攻击：更改报文流拒绝服务（DoSDDoS）伪造连接初始化
3称秘钥密码体制
l DES——64位（56实际秘钥8位奇偶校验）
l RSA
设公钥私钥私钥公钥决定推导
加密方法安全性取决秘钥长度计算量
4 数字签名——报文鉴报文完整性否认先解加
面章
l 音视频服务分类：①流式存储音视频②流式实况音视频③交互式音视频
l 线太网协议——IEEE 80211CSMACA协议（碰撞避免）
l IPV6——128字节（全球48位子网16位接口64位）
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1 计算机网络两功：连通性享
2 特网发展三阶段：①单网络 ARPANET 互联网发展程②建成三级
结构特网③逐渐形成层次 ISP（Internet service provider） 结构特网
3 NAP（称IXP)——网络接入点：交换特网流量ISP提供交换设施够互相等通信
4 特网组成：
①边缘部分：户利核心部分提供服务直接网络进行通信交换享信息机称端系统（进程间通信）
两类通信方式：
1) 客户服务器方式：客户服务请求方服务器服务提供方客户程序：必须知道服务器程序址服务程序：时处理远客户请求（动等）
2) 等连接方式（p2p)：等等连接通信客户端服务端
②核心部分：边缘部分提供服务（提供连通性交换）（路器网络组成）核心中核心：路器（转发收分组实现分组交换）
交换——某种方式动态分配传输线路资源：
1) 电路交换：建立连接（占通信资源）→通话（直占通信资源）→释放资源（通信资源）始终占资源
2) 报文交换：基存储转发原理（时延较长）
3) 分组交换：报文（message）切割加首部（包头header）形成分组（包packet）优点：高效（逐段占链路动态分配带宽）灵活（独立选择转发路）迅速（建立连接发送分组）（保证性网络协议）存储转发时造成时延
两者需预先分配传输带宽
路器处理分组程：缓存→查找转发表→找合适端口
5 计算机网络分类
l 作范围：WAN(广）MAN（城）LAN（局）PAN（）
l 者：公网专网
l 介质：线网光纤网线网络
l 线网方式：WLANWWAN（手机）
l 通信性：资源享分布式计算机远程通信网络
6 计算机网络性
1) 速率（特秒bs）：数量信息量单位
2) 带宽（两种）：①频域称谓赫兹Hz信号具频带宽度②时域称谓特秒（bs）通信线路高数率两者质样宽度越传输速率然越高
3) 吞吐量：单位时间通某网络（信道接口）数量受网络带宽网络额定速率限制
4) 时延：
l 发送时延（传输时延）：发生部发送器中
l 传播时延：发生外部传输信道媒体
l 处理时延：交换结点存储转发进行必处理花费时间
l 排队时延：结点缓存队列中分组排队历时延（取决时通信量）
n 数发送速率特链路传播速率
5) 时延带宽积：时延带宽积（体积）传播时延（长）X带宽（截面积）特单位链路长度
6) 返时间（RTT)：简单说两倍传播时延（实际包括处理时延排队时延转发时发送时延）
7) 利率：信道利率→网络利率（全网络信道利率加权均值）U利率D时延利率越高越减少方法：增线路带宽
7 非特征性：费质量标准化性扩展性升级性易理维护
8 计算机网络体系结构
OSIRM——开放系统互连参考模型（法律国际标准）
TCPIP——事实国际标准
协议——进行网络中数交换建立规标准约定 三素：语法（结构格式）语义（动作）步（序）
分层处：①层间独立②灵活性③结构分割开④易实现维护⑤促进标准化工作
五层体系结构：
l 应层：户正运行程序提供服务（HTTPSMTPFTP)
l 运输层：负责进程间通信提供服务(TCP报文段UDP户数包)（复分）
l 网络层：负责分组交换网句提供通信服务（IP）
l 数链路层：网络层交IP数报组装成帧两相邻节点（机路器间路器间）间链路透明传送帧中数
l 物理层：透明传送特流（双绞线轴电缆等物理层）
9 实体协议服务间关系
实体——发送接受信息硬件软件进程
协议——控制两等实体（实体）进行通信规集合（水）
协议控制两等实体间通信层够层提供服务（垂直）
实现层协议需层提供服务
系统相邻两层实体进行交互方称服务访问点 SAP (Service Access Point)
面协议面服务户透明
IP over Everything Everythin over IP
第二章 物理层
1 基概念
机械特性（接口）电气特性（电压范围）功特性（电压意义）程特性（序）
2 数通信系统（源系统→传输系统→目系统）
l 数(data)——运送消息实体
l 信号(signal)——数电气电磁表现
l 模拟(analogous)——代表消息参数取值连续
l 数字(digital)——代表消息参数取值离散
l 码元(code)——时间域（简称时域）波形表示数字信号时代表离散数值基波形
3 信道
l 单通信（单工通信）——方通信没反方交互
l 双交通信（半双工通信）——通信双方发送信息双方时发送(然时接收)
l 双时通信（全双工通信）——通信双方时发送接收信息
l 基带信号——信源信号信道够传输低频分量直流分量需进行调制
l 基带调制（仅波形进行变换）
l 带通调制（载波调制）：①调幅②调频③调相
4 信道极限容量
两素：
l 信道够通频率范围（码间串扰）——加宽频带
l 信噪——信号均功率噪声均功率
极限信息传输速率C W log2(1+SN) bs 低C实现差错传输
码元携带更特信息量
5 传输媒体
导型传输媒体
l 双绞线（衰减着频率升高增）
屏蔽双绞线 STP (Shielded Twisted Pair)（加强抗电磁干扰力）
屏蔽双绞线 UTP (Unshielded Twisted Pair)
l 轴电缆（传输较高速率数）
50 Ω 轴电缆
75 Ω 轴电缆
l 光缆
模光纤
单模光纤（光纤直径光波长）
非导型传输媒体：
l 短波通信（电离层反射）
l 微波通信：①面微波接力通信（中继站）②卫星通信（较传播时延）
6 信道复技术
l 频分复：户样时间占资源
l 时分复（步）：户时间样频带宽度（更利数字信号传输）
l 统计时分复（异步）：动态分配时隙
l 波分复：光频分复
l 码分复（码分址CDMA）：码型站分配码片序列仅必须相必须互相正交(orthogonal)（相001）实系统中伪机码序列
码片量该码片量规格化积1
码片量该码片反码量规格化积1
码片量码片量规格化积0
7 宽带接入技术
l ADSL
0~4 kHz 低端频谱留传统电话原没利高端频谱留户网
行行带宽称
极限传输距离数率户线线径关系
离散音调 DMT ——频分复
组成：数字户线接入复器（DSLAM）户线户家中设施
l 光纤轴混合网HFC
基CATV网（树型拓扑结构模拟技术频分复）改造
光纤模拟技术采光振幅调制AM
节点体系结构——模拟光纤连接构成星形网提高网络性简化行信道设计
CATV网更宽频谱具双传输功
第三章 数链路层
1两种信道：①点点信道②广播信道
2链路（物理链路）间没节点
3数链路（逻辑链路）链路样数链路加实现通信协议硬件（网络适配器）软件
4帧——协议数单元
5三基问题：
l 封装成帧——加首部尾部进行帧定界
l 透明传输——字节填充加转义字符ESC（1B）
l 差错检测——循环冗余检验CRC进行模二运算余数（数少位）作冗余码数加冗余码数P余数0差错
接收端数链路层接受帧均差错（特差错）
做传输（发送什收什）必须加帧编号确认重传机制
6 点点协议PPP
l 特点：
简单（首求）
封装成帧 （帧界定符）
透明性
种网络层协议（IPIPX）
种类型链路（串异高低电光动静）
差错检测（立丢弃）
检测连接状态（短时间动检测）
传送单元（数部分长度）
网络层址协商
数压缩协商（求标准化）
l 需功
纠错（传输）
流量控制（TCP负责）
序号（传输线时）
点线路（支持）
半双工单工链路（支持全双工）
l 组成：
IP 数报封装串行链路方法
链路控制协议 LCP (Link Control Protocol)（数链路）
网络控制协议 NCP (Network Control Protocol)——支持网络层协议
l 帧格式
字节填充——转义字符（0x7D）
零特填充——51加0
l 建立程
物理链路→LCP链路→鉴LCP链路（PAP）→NCP链路（IP协议应IPCP）
7 局域网数链路层
l 局域网特点：
网络单位拥理范围站点范围均限具广播功便扩展提高系统R（）A（）S（生存）
l 局域网拓扑：星形网环形网（令牌环形）总线网（CSMACD令牌传递）树形网（频分复宽带局域网）
l 享信道：
静态划分信道
频分复
时分复
波分复
码分复
动态媒体接入控制（点接入）
机接入
受控接入 点线路探询(polling)轮询
l 太网两标准——DIX Ethernet V2IEEE 8023
l 适配器作
进行串行行转换
数进行缓存
计算机操作系统安装设备驱动程序
实现太网协议
l CSMACD（载波监听点接入碰撞检测）协议
实施通信简便两措施：
①采连接工作方式（编号确认）
②曼切斯特编码（分二）
点接入——总线型网络
载波监听——发送前先监听
碰撞检测（突检测）——边发送边监听发送确定性
半双工通信
争期（碰撞窗口）——截断二进制指数退避（动态退避）
短效帧长度64字节
强化碰撞——干扰信号
帧间间隔96微秒
8 广播信道太网
l 集线器星形拓扑
物理星形网逻辑总线网
接口
工作物理层简单转发特进行碰撞检测
l 太网信道利率
成功发送帧占信道时间T（帧长发送速率）+τ
参数a：越越帧长度够长
极限信道利率
l 太网MAC层
名字指出寻找资源址指出资源处路告诉达该处
RA——注册理机构
OUI——组织唯标识符（公司）
EUI——扩展唯标识符
适配器检测MAC帧中目址否发帧——单播广播播
常 MAC 帧太网 V2 格式
利曼切斯特编码确定长度
帧间间隔导致需帧结束定界符
太网负责重传丢弃MAC帧
9 物理层扩展太网
l 光纤扩展
l 集线器扩展
优点：
原属碰撞域局域网计算机够进行跨碰撞域通信
扩局域网覆盖理范围
缺点：
碰撞域增总吞吐量未提高
果碰撞域数率集线器互连起
10 数链路层扩展太网（网桥）
l 网桥作（滤）——根 MAC 帧目址收帧进行转发（存储转发）
l 处：
滤通信量 （隔离开碰撞域）
扩物理范围（增工作站数目）
提高性（出现障影响网段）
互连物理层 MAC 子层速率（10 Mbs 100 Mbs 太网）局域网
l 缺点：
存储转发增加时延
MAC 子层没流量控制功 （缓存空间够造成溢出导致帧丢失）
具 MAC 子层网段桥接起时时延更
广播风暴 （网络拥塞）
l 转发帧时改变帧源址
l 透明网桥
学插（IEEE 8021D）
组成：址（源址）+接口+时间（更新）
生成树算法——两站间条路径
l 源路网桥
发现帧记录路传送
广播
佳路
l 接口网桥——太网交换机
全双工
独占通信媒体碰撞传输数
存储转发直通（检查差错提高速率减少时延）
l 虚拟局域网（VLAN）
局域网网段构成物理位置关逻辑组
VLAN成员收成员广播信息
11 高速太网（100Mbs）
l 100BASET太网
双绞线星形拓扑结构IEEE 8023CSMACD
l 吉特太网
全双工半双工1Gbs
第四章 网络层
1 虚电路服务数包服务
方面
虚电路服务
数报服务
思路
通信应网络保证
通信应户机保证（努力交付）
连接建立
必须
需
终点址
仅连接建立阶段分组段虚电路号
分组终点完整址
分组转发
属条虚电路分组均路进行转发
分组独立选择路进行转发（独立发送）
节点出障时
通出障结点虚电路均工作
出障结点会丢失分组路会发生变化
分组序
总发送序达终点
达终点时定发送序
端端差错处理流量控制
网络负责户机负责
户机负责
2虚拟互连网络（IP网）
路器解决种异构物理网络连接起问题
3 分类IP址
IP址ICANN进行分配（中国APINC）
分类IP址（已成历史）
l A类址（——50）
网络号全0表示机全1表示环回测试——
机号全0表示机网络址全1表示机——
l B类址（——25）
网络号（128000）——
机号A类样——
l C类址（——125）
网络号（192000）——
机号（）——
l 特点
路器仅根网络号转发分组
属机——路器少两IP址（接口）
网桥转发器连接局域网属网络（相网络号）路器连接网络
4 IP址硬件址
IP址隐蔽种底层网络复杂性便分析研究问题
数链路层数包IP址
路器根目IP址网络号进行路选择
5 ARP（址解析协议）RARP
ARP——IP址转MAC址
ARP cache——局域网机路表IP址MAC址映射表
请求广播响应单播次请求响应两边时双方信息写进ARP cache
局域网机通路器进行ARP查询
6 IP数包格式（首部20字节固定）
0 4 8 16 19 24 31
版
首部长度
区分服务
总长度
标识
标志
片偏移
生存时间
协议
首部检验
源址
目址
选字段（长度变）
填充
数部分
总长度——少576字节
标识标志片偏移——分片
TTL（现跳数限制）——路器时减1
协议：
协议名
ICMP
IGMP
TCP
UDP
协议字段值
1
2
6
17
首部检验——检验首部16位反码运算相加求反码检验时样0差错
IP 首部变部分选项字段支持排错测量安全等措施
7 IP层转发分组流程
路器转发路器（信息：目网络址跳址）
特定机路——特定目机指明路方便控制网络测试网络
默认路（0000）——跳路器址IP数包里MAC帧里（转
MAC址）
分组转发算法：直接交付→特定机路→跳路器→默认路
8划分子网
IP址：：{网络号子网号机号}
改变网络号
子网掩码：没必连续1
增加灵活性减少连接网络机总数
样IP址子网掩码出相网络址
子网时分组转发增加子网掩码
解释面幅图：
9 CIDR（分类编址）
IP址：：{网络前缀机号}表示网络前缀位数
址（全0）址（全1）
路聚合——构成超网
解释面幅图：
10 ICMP（网际控制报文协议）
l 差错报文
3——终点达
4——源点抑制(Source quench)放慢发送速率
11——时间超TTL0
12——参数问题首部参数问题
5——改变路（重定）(Redirect)
l 情况发送差错报文
ICMP 差错报告报文发送 ICMP 差错报告报文
第分片数报片续数报片发送 ICMP 差错报告报文
具播址数报发送 ICMP 差错报告报文
具特殊址（127000 0000）数报发送 ICMP 差错报告报文
l 询问报文
80——回送请求回答报文测试目站否达
1314——时间戳请求回答报文时钟步测量时间
l 应
Ping——回送请求回答报文没TCPUDP
Tracert——时间差错报文终点达报文（）
11 路选择协议
l 两类
静态路选择策略（非适应路选择）
动态路选择策略（适应路选择）
l 分层次路选择协议
AS：
IGB（部网关协议）——RIP（基距离量路选择）OSPF域路选择
EGB（外部网关协议）——BGP4域间路选择
12 路器构成
l 路选择
核心——路选择处理机
l 分组转发
组成——交换结构输入端口输出端口
路选择
涉路器
总软件
转发
涉路器
特殊硬件实现
路器中输入输出队列产生溢出造成分组丢失重原
交换结构三种方法：①通存储器②通③通互连网络
13 IP播（解）
IP播传送分组需播IP址
播数包D类址作目址
14 VPN
专址（重址）：108172161219216816
利隧道技术实现VPN
15 NAT
安装路器
址转全球IP址
第五章 运输层
1 进程间通信
面通信部分高层
户功中低层
提供应进程间逻辑通信
2 运输层端口
识应层进程
具意义
端口范围：①熟知端口（1~1023）②注册（登记）端口（1024~49151）③动态（客户短暂）端口号（49152~65535）
3 UDP
l 特点
连接（减少开销发送时延）
努力交付
面报文（报文分拆合）
没拥塞控制
支持交互通信
首部开销（八字节）
编号
l 首部格式
检验——加伪首部数部分
4 TCP
l 特点
进程进程通信（点点进程需连接）
流交付服务（结构字节流）
全双工通信（发送接收缓存）
复分（发送——复接收——分）
面连接服务
服务（差错丢失重复序达）
l 套接字（socket）
IP址加端口号
TCP连接：：{socket1socket2}
5 传输工作原理
l 停止等协议（等确认发送）
发送完分组必须暂时保留已发送分组副
分组确认分组必须进行编号
超时计时器重传时间应数分组传输均返时间更长
动重传请求 ARQ
简单信道利率太低
l 连续ARQ协议
发送窗口累积确认（序达分组发送确认）
6 TCP首部格式
0 8 16 24 31
源端口
目端口
序号
确认号
数偏移
保留
URG
ACK
PSH
RST
SYN
FIN
窗口
检验
紧急指针
选项（长度变）
填充
数偏移——首部长度（60字节）
ACK——确认号效
PSH——立收响应
RST——释放链接
SYN——连接请求连接接受
FIN——释放运输连接
窗口——现允许方发送数量窗口值常动态变化着（字节单位）
检验——加伪首部
紧急指针——窗口0发送紧急数
选项：MSS（556字节）窗口扩（通左移扩）时间戳（计算RTT）
7 TCP传输实现
l 字节单位滑动窗口
窗口位置前决定
必须序确认
发送（接收）缓存>发送（接收）窗口>已发送（序达）
接收方累计确认功
l 超时重传时间选择
RTT返时间
加权均返时间算算α应新样
RTO超时重传时间略RTT
重传报文段采返时间样次重传会增加RTO
l 选择确认SACK
首部选项加SACK（需信息忽略选择重传未确认数块）
8 TCP流量控制
l 利滑动窗口实现流量控制
发送方发送窗口超接收方出接受窗口数值
设置持续计时器防止窗口零变非零导致僵局
l 传输效率（三种机制）
①维持等MSS变量控制缓存
②发送方推送push操作
③计时器期限缓存数装入报文段
9 TCP拥塞控制
拥塞控制全局控制网络够承受现网络负荷前提
流量控制端口控制
l 拥塞控制方法
①慢开始拥塞避免：
慢开始：MSS作发送窗口初始值（拥塞窗口）传输轮次（发送确认）cwnd加倍慢开始门限作慢开始拥塞避免转换点
拥塞避免：RTTcwnd加1（线性增长加法增）
出现拥塞时慢开始门限设置前窗口值半（法减）cwnd设1
②快重传快恢复：
快重传：收三重复确认立发送未确认报文段
快恢复：法减执行加法增
l RED机早期检测
避免全局步（TCP复）
三参数：①门限②门限（门限两倍）③概率p
P计算方法：
10 TCP运输连接理
采客户服务器连接方式
三阶段：
①连接建立
三次握手SYN报文携带数消耗序号ACK报文携带数消耗序号
②数传输
③连接释放
FIN段携带数消耗掉序号
第六章 应层
1 DNS
l 计算机户间接DNS
l UDP域名服务器传输DNS请求报文
l 结构：采层次树状结构域名逻辑概念
l 域名服务器：
区辖单位
根域名服务器→顶级域名服务器（TLD）→权限域名服务器→域名服务器
域名解析程：
机域名服务器查询采递查询（请求者身份递）
域名服务器根域名服务器查询采迭代查询（常）
l 高速缓存：
域名服务器机会
计时器（增加时间减少网络开销减少时间提高域名转换准确性）
2 FTP
l 提供交互式访问允许客户指明文件类型格式允许文件具存取权限
l 基工作原理
功：减少消操作系统处理文件兼容性
TCP运输服务客户服务器方式
服务器进程：①进程：接受新请求②属进程：处理单请求
两行连接：①控制连接（端口21）：会话期间直开②数连接（端口20）：连接客户端服务器端数传送进程
l TFTP(端口号69）
UDP数报
支持文件传输支持交互
停止等协议
特点：
(1) 次传送数 PDU 中 512 字节数次足 512 字节（文件结束标志512整数倍发首部数报文）
(2) 数 PDU 称文件块(block)块序编号 1 开始
(3) 支持 ASCII 码二进制传送
(4) 文件进行读写
(5) 简单首部
3 TELNET（终端仿真协议）
客户服务器方式
传输格式NVT
4 万维网
l 信息储藏
l 分布式超媒体(hypermedia)系统超文(hypertext)系统扩充
l 客户服务器方式
l 特点：
利统资源定位符URL标志分布整特网万维网文档
利http实现万维网种链接
HTML作者创作风格万维网文档特网种机显示出
搜索引擎户够方便找需信息
l URL
组成： <协议><机><端口><路径>
l HTTP超文传送协议
面事务协议
身连接
http 10状态次请求两倍RTT开销
http 11持续连接两种工作方式：①非流水线方式：收响应发出请求②流
水线方式：连续发送花费RTT时间
http代理服务器（高速缓存）——存储请求响应
报文结构（ASCII码）：
①请求报文请求行（方法URLhttp版）首部行实体体
②响应报文状态行（http版状态码简单短语）首部行实体体
Cookie——服务器客户间传递状态信息
l Html超文标记语言
制作万维网网页标准语言
实现动态文档：①增加应程序②增加机制（CGI）
CGI——通网关接口
Java技术组成：①程序设计语言②运行环境③类库
l 搜索引擎：①全文检索②分类目录搜索引擎（工）③元搜索引擎（引擎聚合）
5 电子邮件
发送邮件协议：SMTP
读取邮件协议：POP3 （客户服务器） IMAP（联机协议）
户代理 UA 户电子邮件系统接口电子邮件客户端软件
电子邮件信封(envelope)容(content)两部分组成
6 DHCP动态机配置协议
协议软件参数化动获取
需配置项目
(1) IP 址
(2) 子网掩码
(3) 默认路器 IP 址
(4) 域名服务器 IP 址
7 简单网络理协议 SNMP
行政理
功包括监视网络性检测分析网络差错配置网络设备等
第七章 网络安全
1计算机网络通信关四种威胁：截获中断篡改伪造
2动攻击：更改报文流拒绝服务（DoSDDoS）伪造连接初始化
3称秘钥密码体制
l DES——64位（56实际秘钥8位奇偶校验）
l RSA
设公钥私钥私钥公钥决定推导
加密方法安全性取决秘钥长度计算量
4 数字签名——报文鉴报文完整性否认先解加
面章
l 音视频服务分类：①流式存储音视频②流式实况音视频③交互式音视频
l 线太网协议——IEEE 80211CSMACA协议（碰撞避免）
l IPV6——128字节（全球48位子网16位接口64位）
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