【学习记录】计算机网络原理

考试考完了，也就完了，最后一次伤人的考试，不过还是贴一下关键的一些东西，感觉自己明年还会用上呀呀呀呀呀呀呀呀呀呀。。。。。。

第一章：计算机网络概述

- 计算机网络：

• 详解： 是利用通信设备与通信链路或者通信网络，互连位置不同、功能自治的计算机系统，并遵循一定的规则实现计算机系统之间信息交换：
• 简记： 是互连的、自治的计算机的集合
• 互连：指利用通信链路连接相互独立的计算机系统。
• 自治：指互连的计算机系统彼此独立，不存在主从或者控制与被控制的关系。

网络协议：

• 详解： 是网络通信实体之间在数据交换过程中需要遵循的规则或约定，是计算机网络有序运行的重要保证，包含3个基本要素：语法、语义、时序。
• 语法： 定义实体之间交换信息的格式与结构，或者定义实体之间传输的信号电平等。
• 语义： 实体之间交换的信息，除了协议用户需要传输的数据之外，通常还包括其他控制信息，比如地址信息等。
• 时序： 也称为同步，定义实体之间交换信息的顺序以及如何匹配或适应彼此的速度。

计算机网络功能： 共享——硬件资源、软件资源、信息资源

计算机网络划分：

覆盖范围：

个域网（1-10m）、局域网(10m-1Km)、城域网(5-50km)、广域网

拓扑结构：

• 星型： 优：抑郁监控与管理，故障诊断与隔离容易；缺：中央结点瓶颈，一旦故障，全网瘫痪
• 总线型： 优：结构简单，易于扩展，所需电缆少；缺：通信范围受限，故障诊断与隔离困难，容易冲突
• 环形： 优：所需电缆短，易于避免冲突；缺：结点故障引起全网瘫痪，新结点的加入撤出过程麻烦
• 网状： 优：可靠性高；缺：成本高，选路协议复杂，结构复杂
• 树形： 优：易于扩展，故障隔离容易；缺：根节点可靠要求高，根节点故障，大范围无法通信
• 混合： 优：易于扩展，按需选择网络结构；缺：结构复杂，管理和维护复杂

交换方式：

• 电路、报文、分组
• 分组优点： 1，交换设备存储容量要求低；2，交换速度快；3，可靠传输效率高；4，更加公平

可能填空的名词：

• 速率： 指网络单位时间内传送的数据量，用以描述网络传输数据的快慢，也称为数据传输速率或数据速率，基本单位是：bit/s（位每秒）
• 带宽： 原指信号具有的频带宽度，即信号成分的最高频率与最低频率之差，单位为Hz(赫兹)。描述一条链路或信道的数据传输能力。

时延：

• 详解： 是评价计算机网络性能的另一个重要的性能指标，也称为延迟。时延是指数据从网络中的一个节点到达另一个节点所需要的时间。
• 包括： 节点处理时延、排队时延、传输时延、传播时延
• 相关公式：

1. 传输(t)：d=L/R (L:分组长度 bit，R：链路带宽-速率：bit/s)
2. 传播§：d=D/V (D：链路长度 m，传播速度V m/s)
3. 时延带宽积：G=d§*R

• 吞吐量： 表示在单位时间内源主机通过网络向目的主机实际送达的数据量，单位为bit/或B/s(字节每秒)。经常用于度量网络的实际数据传送能力，即网络实际可以达到的源主机到目的主机的数据传送速率。

OSI模型：

• 物理层： 在传输介质上实现无结构比特流传输
• 数据链路层： 实现在相邻节点之间数据可靠而有效的传输
• 网络层： 数据转发与路由
• 传输层： 复用/分解、端到端的可靠数据传输、连接控制、流量控制和拥塞控制机制
• 会话层： 在建立会话时核实双方身份是否有权参加会话；确定双方支付通信费用；双方在各种选择功能方面取得一致；对进程间的对话进行管理与控制
• 表示层： 用于处理应用实体间交换数据的语法，目的是解决格式和数据表示的差别，从而为应用层提供一个一致的数据格式，使字符、格式等有差异的设备之间相互通信
• 应用层： 为用户提供了一个使用网络应用的接口

TCP/IP模型：

• 应用层： 会话层和表示层的合并
• 传输层： 端到端的可靠数据传输等
• 网络互联层： 把数据分组发往目的网络或主机
• 网络接口层： 未定义：网络层IP分组在这一层被封装到底层网络的链路层数据帧中，并最终以比特流的形式在物理介质上进行传输

第二章：网络应用

应用体系结构：

• 客户/服务器结构： 通信只在客户与服务器之间进行，客户与客户之间不进行直接通信。 服务器为了能被动接受通信，必须先运行，做好通信准备
• 纯P2P结构： 可以动态的直接与其他对等端进行通信，任何一个对等端既可以主动发起请求另一个对等端的服务，也可以被动地为其他对等端提供服务。
• 混合结构： 既有中心服务器的存在，又有对等端间的直接通信。

TCP的两种服务：

• 面向连接的服务： 在应用层报文开始传送之前，TCP客户和服务器互相交换传输层控制信息，完成握手，在客户进程与服务器进程的套接字之间建立一条逻辑的TCP连接（全双工连接：连接双方的进程可以在此连接上同时进行报文收发）。当应用程序结束报文发送时，必须拆除该连接
• 可靠的数据传送服务： 应用进程能够依靠TCP，实现端到端的无差错、按顺序交付所有发送数据的服务，当应用程序的一端将字节流通过本地套接字传送时，他能够依靠TCP将相同的字节流交付给接收方的套接字，而没有字节的丢失和冗余。
• 注意： Internet传输层的TCP和UDP均不能提供端到端吞吐量以及时延保障服务。

DNS：

• 层次化域名空间： 国家顶级域名(cn,us,uk)-通用顶级域名(com,net,org,edu)-基础结构域名(arpa),又称反向域名
• 域名服务器（作用、域名信息）： 根域名服务器-顶级域名服务器-权威域名服务器-中间域名服务器

域名解析过程：

• 本地域名服务器-递归查询： 主机在进行域名查询时，本地域名服务器如果没有被查询的域名信息，则代理主机查询根域名服务器或者其他服务器，知道得到被查询域名的IP地址，最后将解析结果发送给主机。
• 根域名服务器-迭代查询：不会代理客户的查询请求，而是将最终结果或者下一步要查询的域名服务器直接响应给查询客户。

HTTP连接：

非持久连接：并行、串行

URL(http://www.abc.edu.cn/cs/index.html)请求传输过程：

1. HTTP客户进程响服务器www.abc.edu.cn的80号端口，请求建立TCP连接，80号端口号是HTTP服务器的默认端口
2. HTTP客户进程基于已建立的TCP连接向服务器发送一个HTTP请求报文，请求报文中包含了路径名cs/index.html
3. HTTP服务器进程接收该请求报文，从给指定的路径中检索出index.html文件，并封装到一个HTTP响应报文中，发送给客户进程
4. HTTP服务器进程通知TCP断开该TCP连接
5. HTTP客户接收响应报文，断开TCP连接，浏览器从响应报文中提取出HTML文件，进行解析显示

持久连接：非流水、流水

• 非流水： 也称为非管道方式持久连接，客户端在通过持久连接接收到前一个响应报文后，才能发出对下一个对象的请求报文。与非持久连接相比，连续请求多个对象时，只需要建立一次TCP连接，这样，每获取一个对象只需 1 个RTT时间
• 流水： 也称为管道方式持久连接，客户端在通过持久连接接收到前一个对象的响应报文之前，连续依次发送对后续对象的请求报文，然后再通过该连接依次接收服务器发回的响应报文，使用流水方式持久连接时，获取一个对象平均时间远小于1个RTT时间。如果忽略对象的传输时间，连续请求的多个对象只需1个RTT时间。

持久连接约束规则：

1. 如果客户端不期望在连接上发送其他请求，则应该在最后一条请求报文中包含connection：close首部行
2. 如果客户端在收到的响应报文中包含connection：close首部行，则客户端不能再在这条连接上发送更多的请求
3. 每个持久连接只适用于一跳传输，HTTP/1.1代理必须能够分别管理与客户端和服务器的持久连接
4. HTTP/1.1代理服务器不应该与HTTP/1.0客户端建立持久连接

Cookie：

技术内容：

1. HTTP响应报文中的Cookie头行：Set-Cookie。
2. 用户浏览器在本地存储、维护和管理的Cookie文件。
3. HTTP请求报文中的Cookie头行：Cookie。
4. 网站在后台数据库中存储、维护Cookie信息，包括已分配给用户ID、每个ID用户在本网站的访问特征等

主要用途：

1. 利用Cookie的ID来准确统计网站的实际访问人数，新访问者和重复访问者的人数对比，访问者的访问频率等数据
2. 利用Cookie限制某些特定用户的访问
3. 存储用户访问过程中的操作习惯和偏好，对不同的用户呈现不同的显示内容、颜色、布局等截面元素，有针对性地为用户提供服务，提升用户体验感
4. 记录用户登录网址使用的用户名、密码等信息，当用户多次登录时，无须每次都从键盘输入这些烦琐的字符和数字
5. 电子商务网站利用Cookie可以实现购物车的功能

电子邮件：

• 组成： 邮件服务器（核心），简单邮件传输协议（SMTP），用户代理，邮件读取协议

SMTP：

• 特点：

1. SMTP只能传送7位ASCII码文本内容，包括SMTP命令，应答消息以及邮件内容
2. SMTP传送的邮件内容中不能包含CRLF.CRLF，因为该信息用于标识邮件内容的结束。（转义）
3. SMTP是推动协议
4. SMTP使用TCP连接是持久的

• 发送过程

1. 首先请求与服务器端的25号端口建立TCP连接
2. 然后，当TCP连接成功建立后，SMTP通过3个阶段的应用层交互完成邮件的传输，分别是：握手阶段，邮件传输阶段，关闭阶段

FTP：

• 控制连接： 在整个会话期间一直保持打开，是持久的。用于在客户与服务器之间传输控制信息，如用户标识，口令，上传文件等
• 数据连接： 临时的，非持久的。用于实际传送文件内容
• 带外控制： 由于FTP专门使用一个独立的控制连接传输控制信息，与传输文件信息进行分离，所以称之为带外控制。反之，如果命令、数据都是通过一个TCP连接传输的应用层协议称为带内控制协议，如HTTP。

第三章：传输层

可靠数据传输措施：

1. 差错检测，利用差错编码实现数据包传输过程中的比特差错检测（甚至纠正）——比特跳变
2. 确认： 接收方向发送方反馈接收状态 ——数据包丢失
3. 重传：发送方重新发送接收方没有正确接收的数据——没有正确接收数据
4. 序号：缺包数据按序提交 ——报文乱序
5. 计时器：解决数据丢失问题

• 为什么用UDP（而不用TCP）：

1. 应用进程更容易控制发送什么数据以及何时发送，UDP立即传递给网络层，TCP因为拥塞控制机制，遏制TCP发送方发送数据——TCP比UDP带来更大的时间延迟
2. 无需建立连接，不会引入建立连接的时延
3. 无连接状态，TCP需要在端系统中维护连接状态，包括接收和发送缓存，拥塞控制参数等，因此系统资源开销大，而UDP无连接，系统开销小
4. 首部开销小，每个TCP报文段都至少有20字节的首部开销，而UDP仅有8字节的开销
5. 说明： UDP可以通过在应用程序自身中建立可靠传输机制实现可靠数据传输

拥塞控制：

• 拥塞后果：
  数据分组通过网络的时延显著增加
  由于队列满，导致大量分组被丢弃
• 概念：
  是通过合理调度、规范、调整向网络中发送数据的主机数量、发送速率或数据量，以避免拥塞或尽快消除已发生的拥塞。比较典型的是在网络层和传输层进行拥塞控制
• 手段：
  TCP拥塞控制是从端到端的角度，推测网络是否发生拥塞，如果推断网络发生拥塞，则立即将数据发送速率降下来，以便缓解网络拥塞。TCP的拥塞控制采用的是窗口机制，通过调节窗口的大小实现对发送数据速率的挑战。窗口调整的基本策略是网络未发生拥塞时，逐渐加性增大窗口大小，当网络拥塞时，乘性快速减小窗口大小。

GBN和SR:

• GBN：

1. 上层调用，当上层调用GBN协议时，发送方先检查发送窗口是否已满，即是否有Ws个已发送但未被确认的分组，如果窗口未满，则用下一个可用序号 编号新的分组发送，更新下一个可用序号（加1）；如果串口已满，发送方暂不响应上层调用，拒绝发送新的数据
2. 收到1个ACKn。GBN协议采用累积确认方式，即发送方收到ACKn时，表明接收方已正确接收序号为n以及序号小于n的所有分组
3. 计时器超时，如果出现超时，发送方重传当前发送窗口中所有已发送但未被确认的分组

• SR：

1. 上层调用，请求发送数据，当从上层接收到数据后，SR发送方检查下一个可用序号是否位于当前发送窗口范围内，如果下一个可用序号位于发送方窗口内，则将数据封装成SR分组，并用下一个可用序号进行编号，发送给接收方。否则蒋书记缓存或者返回给上层以便以后传输
2. 定时器超时，与GBN不同的是，SR协议在发送方对每个已发送分组进行计时，当某个已发送未被确认分组的计时器超时时，发送方重发该分组
3. 收到ACKn,发送方收到ACK以后，需要对确认的序号n进行判断，若n在当前发送窗口范围内，则SR发送方将该序号标记为已接收。如果n等于发送基序号，则发送窗口向右移动到具有最小序号的未被确认分组序号处，如果发送窗口滑动后，有未发送分组待发送，那么发送方利用下一个可用序号编号分组，并发送给接收方，其他情形，发送方可以不做响应。

TCP 可靠传输

• 三次握手：

1. 第一次握手： 主机A的TCP向主机B发出连接请求段，该报文段中不包含应用层数据，其首部中的同步位SYN=1，并选择初始序号seq=x,表明传送数据时的第一个数据字节的序号是x,这个报文段被称作SYN报文段，被封装在一个IP数据报中
2. 第二次握手：一旦包含SYN报文段的IP数据报到达主机B，SYN报文段被从该数据报中提取出来，主机B的TCP接收到连接请求后，如同意，则发回确认报文段。同意建立连接的报文段常被称为SYNACK报文段，在其首部包含3个重要信息，SYN=1，ACK=1，确认序号ack_seq=x+1，自己选择的初始序号seq=y
3. 第三次握手：主机A收到SYNACK报文段后，也要给连接分配缓存和变量，并向主机B发送确认报文段，该报文段是对主机B的同意连接报文段进行确认，其中ACK=1，SYN=0（因为连接已经建立），seq=x+1，ack_seq=y+1，该ACK报文段可以携带从主机A到主机B的应用层数据

• 四次挥手：

1. 第一次挥手：主机A向主机B发送释放连接报文段，其首部的FIN=1，序号seq=u，等待主机B的确认
2. 第二次挥手：主机B向主机A发送确认段，ACK=1，确认序号ack_seq=u+1，序号seq=v
3. 第三次挥手：主机B向主机A发送释放连接报文段，FIN=1，seq=w，ack_seq=u+1
4. 第四次挥手：主机A向主机B发送确认段，ACK=1，seq=u+1，ack_seq=w+1，主机B收到该确认段，马上释放连接，主机A在发出该确认段后，延迟一段时间释放连接
5. 备注：四次挥手为了确保断开连接过程的可靠，不会由于不可靠断开连接而破坏TCP的可靠数据传输，TCP的四次挥手断开连接是对称断开连接，要求两端都主动提出断开连接请求（发送FIN段），这样可以确保双方均能确认是否已全部收到对方的数据，达到可靠传输的目的

• 为什么不用二次握手：

1. 服务器无法确认客户是否已经清楚自己的初始状态，如果此时开始给客户端发送数据，则可能出现差错
2. 无法预防无效链接请求

• TCP报文结构：

1. 源端口号与目的端口号字段分别占16位，标识发送该报文段的源端口和目的端口，用于多路复用/分解来自或送到上层应用的数据
2. 序号字段与确认序号字段分别占32位，TCP的序号对每个应用层数据的每个字节进行编号，因此每个TCP报文段的序号是该段所封装的应用层数据的第一个字节的序号，确认序号是期望从对方接收数据的字节序号，即该序号对应的字节尚未收到，该序号之前的字节已全部正确接收，也就是说，TCP采用累积确认机制
3. 首部长度字段占4位，支出TCP段的首部长度。以4字节为计算单位，最大为60字节（4位最大为15），选项字段最大为40字节
4. 保留字段占6位，保留为今后使用，目前值为0
5. 接收窗口字段占16位，用于向对方通告接收窗口大小，表示接收方愿意接收的应用层数据字节数量
6. 检验和字段占16位，检验和字段校验的范围类似于UDP，包括伪首部、首部、应用层数据3部分
7. 紧急指针字段占16位，该字段只有URG=1时才有效，指出在本TCP报文段中紧急数据共有多少个字节，即使接收窗口大小为零，也可以发送紧急数据。
8. 选项字段的长度可变
9. 填充字段，长度0-3字节，取值全0，目的是为了使整个首部长度是4字节的整数倍
10. URG、ACK、PSH、RST、SYN和FIN字段各占1位，共占6位，为6位标志位

如何实现复用与分解：

• 概念： 支持众多应用进程共同用一个传输层协议，并能够将接收到的数据准确交付给不同的应用进程，是传输层需要实现的一项基本功能，称为传输层的多路复用与多路分解，简称为复用与分解，也称为复用与分用。
• 无连接（UDP）：
  UDP套接字的端口号是UDP实现复用与分解的重要依据
  当客户进程向服务器进程发送一个应用程序数据块时，主机A（运行两个客户进程）或主机C（运行一个客户进程）中的UDP将应用层数据块封装成一个UDP报文段，其中包括：应用数据，源端口号，目的端口号等，然后，将得到的报文段传送给网络层。
  网络层将报文段封装到一个IP数据报中，并传送给主机B（运行两个服务器进程P1和P2）
  如果IP数据报到达主机B，则主机B的网络层提取IP数据报中封装的UDP报文段，交付给主机B的传输层协议，主机B传输层检查报文段中的目的端口号
  将应用层数据通过报文段的目的端口号套接字交付给对应服务器。
• 面向连接（TCP）：
  过程参考UDP，区别是为每一个传输开启一个TCP连接，无须携带端口号等
• 概述：
  在Internet网络中，唯一标识套接字的基本信息是IP地址和端口号。UDP基于目的IP地址和目的端口号二元组唯一标识一个UDP套接字，从而可以实现精确分解；TCP则需要基于源IP地址、目的IP地址、源端口号和目的端口号四元组唯一标识一个TCP套接字，从而实现精确分解

第四章：网络层

• 功能：

1. 转发：当通过一条输入链路接收到一个分组后，路由器需要决策通过哪条输出链路将分组发送出去，并将分组从输入接口转移到输出接口
2. 路由选择：当分组从源主机流向目的主机时，必须通过某种方式决定分组经过的路由或路径，计算分组所经过的路径算法被称为路由选择算法，或称为路由算法

• 数据报网络：

1. 无连接的发送方和接收方之间不存在固定的连接（或路径），所以发送的分组和接收的分组次序不一定相同，每个分组被传送的路径也可能不一致。
2. 接收方收到分组后要根据相应的协议，对分组重新进行排序，从而生成原始的完整报文，这个任务通常由传输层来完成
3. 如果分组在网络传输的过程中出现了丢失或者差错，数据报网络本身也不做处理，可以由通信双方的传输层协议（TCP）来解决
4. 数据报网络不维护任何连接状态信息，但仍然需要在转发表中维护转发信息，这些转发信息相比于虚电路网络中的连接状态信息，其更新频率要慢很多

• 虚电路网络：

1. 在网络层提供面向连接的分组交换服务，通信之前，双方需要先建立虚电路，通信结束后再拆除虚电路
2. 虚电路组织称要素：1，从源主机到目的主机之间的一条路径；2，该路径上的每条链路各有一个虚电路标识；3，该路径上每台分组交换机的转发表中记录虚电路标识的连接关系

• 虚电路—数据报网络的比较：

1. 端到端连接：需要先建立连接；不需要建立连接
2. 地址：每个分组含有一个短的虚电路号；每个分组包含源和目的端地址
3. 分组顺序：按序发送，按序接收；按序发送，不一定按序接收
4. 路由选择：建立VC时需要路由选择，之后所有分组都沿此路由转发；对每个分组独立选择
5. 转发结点失效的影响：所有经过失效结点的VC终止；除了崩溃时丢失分组外，无其他影响
6. 差错控制：由通信网络负责；由端系统负责
7. 流量控制：由通信网络负责；由端系统负责
8. 拥塞控制：若有足够的缓冲区分配给已经建立的VC，则容易控制；由端系统负责
9. 状态信息：建立的每条虚电路都要求占用经过的每个结点的表空间；网络不存储状态信息
10. 通信类型：传输质量要求高的通信；数据通信，非实时通信
11. 典型网络：X.25，帧中继，ATM；因特网

• 异构互连：

1. 定义： 主要是指两个网络的通信技术和运行协议的不同
2. 策略： 协议转换和构建虚拟互联网络
3. 协议转换： 采用一类支持异构网络之间协议转换的网络中间设备，实现异构网络之间数据分组的转换与转发。 理论上，这种中间设备可以在除物理层之外的任何一层实现协议转换。例如：网桥、交换机、多协议路由器和应用网关
4. 构建虚拟互联网络： 异构网络均只需封装、转发虚拟互联网络分组，同时引入虚拟互联中间设备互联异构网络，实现在异构网络间转发同意的虚拟互联网的数据分组。IP网络、Internet是利用IP网络实现的全球最大的互联网络。

路由器：

1. 输入端口： 负责从物理接口接收信号，还原数据链路层帧，提取IP数据报，根据IP数据报的目的IP地址检索路由表，决策需要将该IP数据报交换到哪个输出端口。
2. 交换结构：

• 基于内存交换：当分组到达输入端口时，通过中断方式将分组由输入端口送至内存，路由处理器对内存中的分组首部进行解析，获取其目的地址，并根据目的地址查找转发表，确定将该分组转发至哪个端口，进而将分组由内存复制到相应的输出端口
• 基于总线交换：路由器的输入端口与输出端口同时连接到一条数据总线上，到达输入端口的分组首先经过查询转发表，确定要转发到的输出端口，然后分组经由数据总线传输至指定输出端口。由于总线具有独占性，因此，当多个输入端口有分组到达时，只有一个分组能够通过总线传输到响应输出端口，而其他输入端口的分组只能排队等候
• 基于网络交换：为了克服总线交换结构单一、独占式带来的缺陷，网络交换可以实现并行交换传输，使得交换效率得到了较大的提高。注意：若两个分组经由不同的输入端口到达，且均需要转发到相同的输出端口，则在同一时刻只能转发其中一个分组，而另一个需要等待

1. 输出端口： 首先提供一个缓存排队功能，排队交换到该端口的待发送分组，并从队列中不断取出分组进行数据链路层数据帧的封装，通过物理线路端接发送出去。

拥塞控制：

• 准入控制：对新建虚电路审核，如果新建虚电路会导致网络变得拥塞，那么网络拒绝建立该新电路。
• 流量调节：

1. 抑制分组：感知到拥塞的路由器选择一个被拥塞的数据报，给该数据报的源主机返回一个抑制分组，其目的地址即从被拥塞数据报的源地址得到，同时，需要对选择的被拥塞数据报的首部进行修改，即修改其首部中的一个标志位，从而使得该数据报在后续传输过程中，不会被后续的路由器再次选择来发送抑制分组
2. 背压：如果因发送速率过快而导致网络拥塞的网络结点，与感知到拥塞发生的网络结点之间的距离较远，那么，在抑制分组到达源结点的过程中，实际上又有新的分组进入网络，进一步加重网络的拥塞程度。这时候，要消除拥塞，有以下的方案：让抑制分组在从拥塞结点到源节点的路径上每一跳都发挥抑制作用，当抑制分组从拥塞结点传输到上游的第一跳时，接收到抑制分组的结点便会立即降低其向拥塞结点发送分组的速率
3. 负载脱落：有选择地主动丢弃一些数据报，以此来减轻网络负载，从而缓解或消除拥塞

IP地址：

1. 分类地址：IPv4被设计为定长前缀，但考虑到不同组织所要使用到的地址数量是不同的，因此设计了3中长度的前缀，分别为8（前缀0）、16（前缀10）、24位（前缀110），整个地址空间被分为5类，A-E类，其中A-C三类可以分配给主机或路由器使用，D类为组播地址，E类地址保留。
2. 特殊地址：本地主机地址0.0.0.0/32，有限广播地址：255.255.255.255/32，回送地址：127.0.0.0/8
3. 无类地址：为了彻底解决地址空间不足的问题，可以增加IP地址的长度，这就是IPv6的解决方案。但是在IPv6之前，32位的IPv4地址还将长时间被使用，因此，IPv4解决地址空间不足问题的方案就是：无类地址

路由选择算法：

• 全局式路由选择算法：需要根据网络的完整信息，来计算最短路径。 代表算法： 链路状态路由选择算法
• 分布式路由选择算法：结点不会（也不需要）尝试获取整个网络拓扑信息，只需获知与其相连的链路的“费用”信息，一级令居结点通告的到达其他结点的最短距离（估计）信息，经过不断的迭代计算，最终获知经由那个令居可以具有到达目的结点的最短路径。 代表算法：距离向量路由选择算法

层次化路由选择：

• 概述：无论是链路状态路由选择算法还是距离向量路由选择算法，都需要在路由器之间交换网络信息。LS算法需要全网广播链路状态分组，DV算法需要在邻居路由器之间交换距离向量。 这个过程，如果网络设备数量庞大，会极大地消耗网络带宽与实践，并且算法收敛会很慢。另外，当网络规模跨越了组织边界时，很慢满足网络管理自治性的需求，所以，需要采用层次化路由选择。
• 组成：自治系统内路由选择和自治系统间路有选择。在层次化路由选择网络中，路由器的转发表由自治系统内路由选择协议和自治系统间路由选择协议共同设置。

1. 路由器运行自治系统内路由选择协议，在一个自治系统范围内，基于所在自治系统采用的路由选择算法，计算到达自治系统内的目的网络的路由，并存储到转发表中。
2. 每个自治系统的网关路由器，运行自治系统间路由选择协议，负责与其他系统交换跨越自治系统的路由可达性消息，并给予自治系统间路由选择协议，将跨自制系统的网络可达性消息，交换给其所在自治系统内的其他路由器，这些路由器进一步将这些路由信息也存储到转发表中。

路由选择协议： RIP、OSPF、BGP

第五章：数据链路层与局域网

第六章：物理层

第七章： 无线与移动网络

第八章：网络安全基础