计算机网络(一)

来源:互联网 发布:超级软件txt下载 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 21:39

>数据链路层(data link

           两种方式:

                   1)点对点:协议:ppp                   

                   2)广播信道:一对多------专用的共享信道协议

 

链路(link) 从一个节点到相邻节点的一段物理线路,而中间没有其他的交换节点。

数据链路(data link): 实现通信协议的硬件和软件+链路-----------网络适配器

规程(procedure:早期的数据通信协议。

帧:PDU(协议数据单元) belong to data link

三个问题:1)封装成帧

              2) 透明传输

  3)差错检测-----------CRC(无差错接收,并非可靠传输,无比特差错)

    PPP:要求:简单,封装成帧,透明,支持多种网络层协议,运行在多种类型的链路上,差错检测,检测连接状态,最大传送单元(数据部分),网络层地址协商,数据压缩协议。

       特点:不可靠传输协议,全双工链路(Only) 

       字段意义

  

F:7E

A:FF

C03

Protocol 2B

信息部分<1500

CRCFCS 2Bw

F7E

 

   广播信道(局域网)

    类型:星形网----------集线器和双绞线的大量使用

           环形网----------令牌环形

          总线网----------CSMA/CD 演变成星形

          树形网

           通信:Mancherster 编码  

                CSMA/CD(载波监听多点接入/碰撞检测)

                 争用期:2t ---------------最短帧长64B,小于64的都是冲突引起 的无效帧。

                 截断二进制指数退避算法

                 集线器:星形网的中心,可靠性非常高。使用集线器的局域网物理上虽然是星形网,但是逻辑上仍然是总线网,各站共享逻辑上的总线,各占中的适配器使用仍然是CSMA/CD协议,同一时刻只允许一个站点发送数据,工作在物理层。

                 MAC帧格式:

目的地址 6B

源地址 6B

类型 2B

数据 461500 IP数据报)

FCS 4B

                  扩充:

                         物理层,数据链路层

                          1)物理层:集线器---------一个碰撞域,不同的以太网技术则 不可 互联,集线器只是一个多接口的转发器,无缓存。

                          2)数据链路层:网桥-----MAC帧和接口的转发表------提高了可靠性,过滤通信量增大吞吐量,隔离碰撞域,可互联不同物理层不同的MAC层不同的数据率。增加时延,无流量控制功能,用户多时易于产生广播风暴,网桥在转发帧时不改变源地址---------透明网桥:即插即用,自学习,生成树算法(避免兜圈子)-----------多接口网桥:以太网交换机,可以很方便的实现虚拟局域网(VLAN)的功能。4BVLAN标记,抑制了广播风暴的发生,且以太网的最大长度为1500+18+4 1522B

目的地址 

源地址 

VLAN tag

类型 2B

数据 461500 IP数据报)

FCS 4B

 

网络层

     设计思路:只向上层提供简单灵活的无连接的尽最大努力交付的数据报服务。

 不进行编号,不建立连接,不提供服务质量的承诺,不按序到达终端。

  虚电路:可靠通信由网络保证,必须有连接,每个分组使用短的虚电路号,分组按同一路由转发,按序到达,差错处理可以有网络负责也可以由主机负责

 IP协议:IP,ARP,RARP,ICMP,IGMP配套使用,解决互连异构的网络,使得主机通信时就像是在一个单个的网络上。

            IP数据报的格式:

首部长度:4B×N515

总长度:首部加上数据 16bit5761500

标识:相同的标识是一个数据报,并非是序号,IP无连接没有序号。

片偏移:数据部分,不包括首部。N×8B 分片后该片的数据部分的长度

首部校验和:数据报的首部,16位进位相加,取反,得到结果。

  IP地址:分类IP地址:ABC单播,D组播,E保留

                   子网的划分---------子网号为全01有时也可以使用

   构成超网----主机号为全01有时也可以使用了---地址聚合  

            IP多播(multicast以前曾经以为组播):服务器仅需发送一次多播既可以满足很多的主机的视频请求。路由器必须增加能够识别出多播数据报的软件,分组需使用多播IP地址即DIP地址。当服务器发送多播数据报时,在目的地址中写入多播组的标识符.注意:对于多播数据不产生ICMP差错报文,PING后接多播地址将永远也收不到回应。

            ARP协议:

 ARP请求包(广播):ARP缓存地址项目生存时间:10~20分钟。

 ARP应答包(单播):

             RARP协议(DHCP已经包含了RARP的功能)

             ICMP网际控制报文协议:ICMP差错报告报文,ICMP询问报文。

                    终点不可达                                    

                                  源点抑制

时间超过                                          

                    参数问题                             

                    改变路由        

             IGMP:网际组管理协议---------让连接在本地局域网的路由器知道本地是否有主机加入或者退出了某个多播组。

             多播路由器协议-----不仅仅根据多播数据报中的目的地址,而且要考虑从什么地方来到什么地方去。

         路由器

             A. 路由选择协议

                  1)IGP 自治系统内部使用的路由选择协议,RIPOSPF

RIP:路由信息协议.----------距离向量算法------UDP协议

       与哪些路由交换----------------相邻

      交换什么信息--------------自己的路由表

       什么时候交换--------------定期交换或者拓扑变化

       特点:简单开销小,好消息传的快,但是坏消息传的慢。

OSPF:开放最短路径优先-----链路状态协议(link state protocol)  -------------IP协议

链路发生变化时采用洪泛发与所有的路由交换自己相邻的路由信息。最终可以建  成一个链路状态数据库,即全网的拓 扑结构图。 

特点:更新过程收敛的快,数据报短,负载平衡。

五种分组类型:问候------------10秒交换一次,40秒未收  到不可达

  数据库描述

  链路状态请求

                                      链路状态更新

  两路状态确认。

                  2)EGP: BGP-4

                         BGP--------外部网关协议

             B. 路由器的构成

                  分成两部分,路由选择部分和分组转发部分。路由选择部分核心构件是  路由选择处理机,根据路由选择协议构造出路由表;分组转发部分有交  换结构,一组输入端口和一组输出端口,其中的交换结构作用就是根据  路由表来选择合适的端口转发分组。输入端口输出端口包含三个处理模  块物理层进行比特的接收或者传送,数据链路层进行接受或者传送分  组的帧,最后还有网络层处理模块进行查表和转发。网络层模块中还有  一个缓冲区用于暂存未发送的分组 

  两个解决IP地址紧缺的协议VPN(虚拟专用网)和NAT(网络地址转换)

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