版权归作者所有，转载请注明出处
计算机网络复习
一，计算机网络概述
1.1 计算机网络的7层结构：
物理层（最底层）：数据通信的光电物理特性；机械，电子，定时接口通信信道上的原始比特流。
数据链路层：管理相邻节点之间的数据通信；物理寻址，同时将原始比特流转变为逻辑传输线路。协议有：MPLS多协议标签交换协议，XTP压缩传输协议，隧道协议（PPTP，L2TP，L2F 等），Cisco协议（CDP，CGMP），地址解析协议（ARP，RARP）等
网络层：数据路由，即决定数据再网络中的路径；控制子网的运行，如逻辑编址，分组传输，路由选择。协议有：IP/IPv6，路由协议（EGP，NHRP，VPRP协议等），安全协议（AH，ESP）等。
传输层：管理端到端的通信链接；接受上一层的数据，再必要的时候把数据进行分割i，并将这些数据交给网络层，且保证这些数据段有效的到达对端。协议有：TCP传输协议，UDP传输协议。
会话层：管理（包括建立，维护，重连）通信会话；不同机器上的用户之间建立及管理会话。安全协议SSL和TLS在这层使用。
表示层：数据处理（包括编解码，加解密等）；信息的语法语义及它们的关联，如加解密，转换翻译，解压缩等操作。常见协议有：LPP，NBSSN，XDP等。
应用层（最顶层）：为计算机用户提供接口和服务；各种应用程序协议，如HTTP，FTP，SMTP，POP3等。
1.2 计算机网络分类：
按作用范围：广域网（WAN），城域网（MAN），局域网（LAN）。
按使用者：公用网络，专用网络。
1.3 TCP/IP四层模型和OSI体系结构对比：
层次设计的基本原则：各层是相互独立的；每层需要有足够的灵活性；每层之间完全解耦。
计算机网络性能指标：速率：bps=bit/s；时延：发送时延，传播时延，处理时延；往返时间（RTT）：数据报文在端对端来回一次的时间。
二，物理层
物理层作用：连接不同的设备传输bit流。
物理层的设备：
中继器（放大器）：同一局域网的再生信号；两端网口必须使用同一协议；5-4-3规程：10BASE-5以太网中，最多串联4个中继器，5段中只能有3个链接主机。
集线器（多端中继器）：同一局域网的再生，放大信号；半双工，不能隔离冲突域和广播域。
信道：信道是往一个方向传输信息的媒体，一条通信电路包含一个发送信道和一个接受信道。
单工通信信道：只能一个方向通信，没有反方向反馈信道。
半双工通信信道：双方都可以发送和接受信息，但不能同时发送或接受。
全双工通信信道：双方都可以同时发送和接受信息。
三，数据链路层
数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。
该层的作用：物理寻址，数据成帧，流量控制，数据检错，重发等。
3.1 相关知识点：
数据链层为网络层提供可靠的数据传输；
基本数据单位为帧；
主要协议：以太网协议（IP）；
两个重要设备：网桥和交换机。
数据链路层的基本数据单位：帧
透明传输：“透明”是指即使控制字符在帧数据中，但是要当做不存在去处理。即在控制字符前加上转义字符ESC
3.2 差错检测
数据在传输的过程中，会受到各种干扰的影响，如脉冲干扰，随机噪声干扰和人为干扰等，这会使数据产生差错。为了能够控制传输过程的差错，通信系统必须采用有效措施来控制差错的产生。
奇偶校验码：奇校验，使得校验码中的1的个数为奇数。偶检验，使得校验码中的1的个数为偶数。
信息位为101 0111，则奇校验为0101 0111，偶检验为1101 0111
信息位为000 0000，则奇校验为1000 0000，偶校验为0000 0000
缺陷：只能检测一位出错，无偏纠错能力。
海明码（汉明码，多重奇偶校验）：具有1位纠错能力和2位检错能力。
循环冗余校验码（CRC）：在发送端和接收端约定一个除数， 当接收端将校验码进行除法运算后得到的余数为0，则表示校验码无措，否则进行重传或纠错。
CRC是普遍采用的检错方式，其理论上：
1）可检测出所有奇数个错误；
2）可检测出所有双比特的错误；
3）可检测出所有小于等于校验位长度的连续错误；
4）以相当大的概率检测出大于校验位长度的连续错误。
3.3 最大传输单元MTU
最大传输单元MTU(Maximum Transmission Unit)，数据链路层的数据帧不是无限大的，数据帧长度受MTU限制.
路径MTU：由链路中MTU的最小值决定。
3.4 以太网协议
MAC地址：每一个设备都拥有唯一的MCA地址，共48位，使用16进制表示。
以太网协议：是一种使用广泛的局域网技术，是一种应用于数据链路层的协议，使用以太网可以完成相邻设备的数据帧传输。
局域网分类：
Ethernet以太网IEEE802.3：
以太网第一个广泛部署的高速局域网。
以太网数据速率快。
以太网硬件价格便宜，网络造假成本低。
以太网帧结构：
类型：标识上层协议（2字节）
目的地址和源地址：MAC地址（每6个字节）
数据：封装上层协议的分组（46-1500字节）
CRC：循环冗余码（4字节）
以太网短帧：以太网帧最短64字节；以太网帧除了数据部分18字节；数据最短46字节；
MAC地址（物理地址，局域网地址）：
MAC地址的长度为6字节，48位；
MAC地址具有唯一性，每个网络适配器对应一个MAC地址；
通常采用16进制表示法，每个字节表示一个16进制的数，用“-”或“：”连接起来；
MAC广播地址：FF-FF-FF-FF-FF-FF。
四，网络层
网络层中涉及众多的协议，其中包括最重要的协议，也是TCP/IP的核心协议——IP协议。IP协议非常简单，仅仅提供不可靠、无连接的传送服务。
4.1 有关网络层的重点：
网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。此外，网络层还可以实现拥塞控制，网际互连等功能；
基本数据单位位IP数据报，报文；
包含的主要协议：IP协议（Internet Protocol 因特网协议），ICMP协议（Internet Control Message Protocol，因特网控制报文协议），ARP协议（Address Resolution Protocol，地址解析协议），以及RARP协议（Reverse Address Resolution Protocol，逆地址解析协议）。
重要设备：路由器
