计算机网络重要知识点

什么是计算机网络：

一些互相连接的、自治的计算机的集合。

计算机网络包含三个重要的组成部分：通信子网、资源子网、网络协议。

网络协议：为进行数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议。

网络协议有三个要素组成：语法、语义、同步。

计算机网络的各层及其协议的集合称为网络的体系结构。

OSI的七层协议：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

TCP/IP的四层协议：网络接口层、网际层、传输层、应用层。

五层协议：物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层。

数据链路层的三个基本问题：封装成帧、透明传输、差错检测（循环冗余检验CRC检验技术）。

数据链路层使用的是硬件地址6字节、48位，硬件地址又称为物理地址或MAC地址。

CSMA/CD意思是载波监听多点接入、碰撞检测。

工作原理：先听后发、边发边听、冲突停止、等待重传。

目的地址（6）、源地址（6）、类型(2)、数据（IP数据报）、FCS(4)

      网络层提供两种服务：虚电路服务VC、数据报服务。

网络层协议有：网际协议IP、地址解析协议ARP、网际控制报文协议ICMP、网际组管理协议IGMP。

IP地址的编址方法共经过了三个历史阶段：分类的IP地址、子网的划分、构造超网。

1、分类的IP地址：

A类地址：0~127（1~126）（网络号8位（第一位为0）、主机号24位）主机号为0的为网络号，为1的为广播号。

B类地址：128~191（网络号为16位（前两位为10）、主机号16位）。

C类地址：192~223（网络号为24为（前三位为110）、主机号位8位）。

D类地址：多播地址（前四位为1110）

E类地址：保留为今后使用（前四位为1111）。

地址解析协议ARP原理：为了从网络层使用的IP地址解析出在数据链路层使用的硬件地址。

 IP数据报的格式是：首部（20字节的固定部分）+数据部分

2、划分子网：从两级IP地址到三级IP地址

IP地址::={<网络号>，<子网号>，<主机号>}

A类地址默认的子网掩码为：255.0.0.0

B类地址默认的子网掩码为：255.255.0.0

C类地址默认的子网掩码为：255.255.255.0

3、无分类编址CIDR(构成超网）

IP地址::={<网络前缀>,<主机号>}斜记法中，斜线后面的数字就是地址掩码中1的个数。

ICMP报文的种类有两种：ICMP差错报告报文和ICMP询问报文。

ICMP的一个重要应用为分组网间探测PING，用来测试两个主机之间的连通性。

RIP协议使用运输层的用户数据报UDP进行传送。特点是：好消息传播的快，坏消息传播的慢。

最大优点：实现简单，开销小。

开放最短路径优先OSPF，使用分布式的链路状态协议，OSPF将一个自制系统再划分为若干个更小的范围，叫做区域。

OSPF共有以下五种分组类型：问候、数据库描述、链路状态请求、链路状态更新、链路状态确认。

整个路由器结构可划分为两大部分：路由选择部分和分组转发部分。

路由选择部分也叫做控制部分。分组转发部分由三部分组成：交换结构、一组输入端口和一组输出端口。

多播地址只能用于目的地址，不能用于源地址。

隧道技术适用于多播组的位置在地理上很分散的情况。

运输层属于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能的最底层。通信的真正端点并不是主机而是主机中的进程。端到端的通信是应用进程之间的通信。

网络层是为主机之间提供逻辑通信。而运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。

运输层的两种协议：TCP协议和UDP协议。

常用的熟知端口号有：FTP21、TELNET23、SMTP25、DNS53、TFTP69、HTTP80、SNMP161、SNMP(trap)162

1、用户数据报协议UDP

主要特点：无连接的、尽最大努力交付的、面向报文的、没有拥塞控制、支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信、首部开销小。

首部只有8个字节：源端口、目的端口、长度、检验和。

2、TCP协议

主要特点：

面向连接的运输层协议、每一条TCP连接只能是点对点的、提供可靠交付的服务、提供全双工通信、面向字节流。

TCP连接的端口叫做套接字或插口。

可靠传输的工作原理：停止等待协议(使用确认和重传机制）、滑动窗口协议（累积确认的方式）。

TCP首部的做小长度为20字节。

TCP的流量控制就是让发送发的发送速率不要太快，要让接收方来得及接收。

TCP的拥塞控制就是防止过多的数据注入到网络中，这样可以是网络中的路由器或链路不知过载。

流量控制往往指点对点通信量的控制，是个端到端的问题。

几种拥塞控制的方法有：曼开始、拥塞避免、快重传和快恢复。

TCP运输连接的三个阶段：连接建立、数据传送、连接释放。即三次握手建立连接。

TCP 连接释放过程是四次握手。