用TCP/IP进行网际互联（学习笔记）------前4章

1       引言和概述

1)         把不同的物理网络互联起来并使它们成为一个协调的整体。这种技术叫做网际互连。

2)         协议（protocol）------它们包含报文格式的细节，描述了一个消息到达时计算机如何响应，指定计算机如何处理错误及其他异常情况。

2       底层网络技术回顾

1)         Internet不是一种新的物理网络，它是一种把物理网络互连的方法及一组使用网络的约定，这些约定允许连网的计算机进行交互。理解：Internet就是一种协议，它能够使互连的电脑进行数据交互。

2)         通信网络分为两种基本类型：电路交换（面向连接的）和分组交换（无连接的）。电路交换的好处就是在于能够保证容量，但是相对应的缺点是消耗较大（典型实例是：电话系统）；分组交换的好处是计算机之间可以多路通信以及并行处理（带宽共享），缺点就是通信数据不能超过网络容量。理解：电路交换就是一对一的处理数据，而分组交换就是一对多、多对一的处理数据。

3)         分组交换技术被分为两大类：广域网和局域网。广域网能够提供长距离的通信，但相对应的是它运行的速率低且连接会造成时延；局域网就是高速的连接、传输数据，不能进行长距离的通信。

4)         以太网是一种具有具最大努力投递含义和分布式接入控制的10Mbps的广播式总线技术。即它是支持广播（收发器都能够收到每次发送）；共享总线（所有站都共享同一通信通道）；尽最大努力投递（全部发送出去，不管对方是否收到）。

5)         因为以太网没有任何中央权力来控制，因而使用具有冲突检测的载波监听多点接入CSMA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect）技术来控制发送。

6)         以太网检测处理冲突的方式：它使用一种二进制指数退避策略（binary exponential backoff policy），即发送者在第一次冲突后延迟一个随机时间，如果第二次发送也发送冲突的话，则延迟第一次时延的两倍；若第三次发送还冲突的话，则延迟四倍等等。以太网成为了一个CSMA/CD网。

7)         以太网地址又叫硬件地址（hardware address）或物理地址（physical address）。它是一个48bit（6字节）寻址地址，可以被改变。一个48比特地址可以是一个网络接口的物理地址（单播地址，unicast address），也可以是网络广播地址（broadcast address ），还可以是组播地址（multicast address）。

8)         以太网帧（frame）的长度不能小于64字节或大于1518字节。以太网帧结构：

前同步码

目的地址

源地址

类型

数据

FCS

8 byte

6 byte

6 byte

2 byte

46~1500 byte

4 byte

3       网际互联的概念和体系结构模型

1)         互联网的目标是建立一个支持通用的通信服务的统一、协作的互联网络。，而保持与下层网络技术以及目的机器的无关性，隐藏了物理网络的细节。也就是说，TCP/IP协议把所有网络都看成是相同的，无论是主干网、以太网局域网还是点到点链路。

2)         在TCP/IP互联网中，路由器或网关提供了在物理网络之间的所有互联。

3)         当作为一个分组选择路由时，路由器使用的是目的网络而不是目的主机。

4       Internet地址

1)         主机标识符被分为名字（name）、地址（address）或路由（route）。名字标识一个对象是什么；地址标识它在哪里；路由指出怎样到达那里。它们是主机标识符的逐层向下的表示。

2)         TCP/IP互联网上的每台主机都分配了一个唯一的32比特的互联网地址，该地址用在所有与该主机的通信中。

3)         每个地址都是一对（网络号、主机号）即（netid，hostid）,其中网络号标识某个网络，主机号标识在该网络上的某台主机。因此IP地址可以分为5类：A类地址用于少数有超过65536（2的16次方）个主机的网络，7位用于网络号，24位用于主机号；B类地址，用于中等大小的网络，它的主机数量在256到65536台主机，把14比特分给网络号，16比特分给主机号；C类网络，主机数量少于256台，把21比特分给网络号，只有8比特分给主机号；D类网络主要用于组播地址；E类网络用于扩展。

4)         Internet地址可以用来指定单个主机，也可以用来指定网络。按照规定，一个主机号的所有位都为0的地址是保留给该网络本身的。

5)         点分十进制对应的IP地址：

6)         127.0.0.0它是属于A类地址，但是保留给回送（loopback）点的，它用于测试TCP/IP以及本级进程间的通信。

7)         特殊地址：全0地址表示用于本主机（仅在系统启动时允许使用，并且永远都不是有效目的地址）；全1地址表示是有限的广播（永远都不是一个有效的源地址）；网络号为127的分组是一个回送地址（永远都不能在一个网络中存在）；

8)         网络字节顺序，采用的是Big Endian，Intel PC机采取Little Endian。所以数据传输的时候要做转换。