第一章 概述
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计算机网络
计算机网络主要是由一些通用的，可编程的硬件互连而成，而这些硬件并非专门用来实现某一特定的目的。
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计算机提供的服务
连通性和共享
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分组转发
将报文分组，加上首部，经路由器存储转发，在目的地合并。
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电路交换，报文交换，分组转发的区别
- 电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续大量数据效率高
- 报文交换：无需预约传输宽带，动态逐段利用传输宽带对突发式数据效率高
- 分组转发：高效，迅速，各分组小，路由灵活，网络生存性能好
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internet和Internet
- internet：互连网，多个计算机网络连成的网络，没有特定的协议
- Internet：互联网，特指TCP/IP协议
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计算机网络的类型
- 广域网，城域网，局域网，个人网
- 公用网，专用网
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核心部分和边缘部分
- 核心部分：由路由器组成，为边缘部分提供服务
- 边缘部分：由各主机组成，用户直接进行信息处理和共享
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网络体系结构为什要分层
- 各层之间是独立的，上层可以使用下一层提供的服务，不用关心如何实现
- 灵活性好，某一层变化时，接口关系不变，其它各层均不受影响
- 结构上可以分开，各层可以采用最合适的技术来实现
- 易于实现和维护
- 能促进标准化工作
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协议与服务
- 协议的实现能保证向上一层提供服务，上层能看见下层的服务，而看不见协议
- 协议是”水平“的，协议是控制两个对等实体进行通信的规则；服务是“垂直”的，下层向上层提供的服务
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网络协议
- 语法：数据与控制信息的结构或格式
- 语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作和响应
- 同步：事件实现的顺序的说明
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五层协议的体系结构
- 物理层：透明传输比特流
- 数据链路层：在两个相邻的结点线路上无差错的传送桢
- 网络层：选择合适的路由，转发分组
- 运输层：向上一层进程通信提供一个可靠的端到端服务
- 应用层：直接为用户的应用进程提供服务
第二章 物理层
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名词解释
- 数据：运送信息的实体
- 信号：数据的电气或电磁的表现
- 单工通信：只有一个方向的通信而没有反方向
- 半双工通信：接收双方不能同时发送和接收
- 全双工通信：接收双方可以同时发送和接收
- 基带信号：来自信源，输出的代表各种文字图像的数据信号
- 带通信号：基带信号经过载波调制后
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物理层的接口的特性
- 机械特性
- 电气特性：电压范围
- 功能特性：某一电平的意义
- 规程特性
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传输媒体
- 双绞线：STP屏蔽双绞线，UTP无屏蔽双绞线
- 同轴电缆
- 光缆
- 无线传输
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信道复用技术
为了共享信道，最大限度的提高信道利用率
频分，时分，码分，波分
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ADSL技术，HFC，FTTx接入技术
ADSL用数字技术对现有的模拟电话进行改造，使它能承载宽带业务，成本低，易实现；HFC具有很宽的频带；FTTx成本大
第三章 数据链路层
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数据链路和链路的区别
链路是一个结点到相邻结点的一段物理线路；
数据链路还必须要有一些实现规程，协议的硬件和软件；
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数据链路层的链路控制包括哪些功能，讨论数据链路层做成可靠的链路有哪些优点和缺点
- 封装成桢，透明传输，差错检验
- 对于干扰严重的信道，可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路
- 对于优质信道，采用可靠的链路会增大资源开销，影响传输效率
- 数据链路层做成可靠的链路层，就表示从源主机到目的主机的整个通信路径中的每一段链路的通信都是可靠的。这样做的优点是可以使网络中的某个结点及早发现传输中出了差错,因而可以通过数据链路层的重传来纠正这个差错。如果数据链路层不是做成可靠的链路层，那么当网络中的某个结点发现收到的帧有差错时（不管数据链路层是否做成是可靠的，这个检查差错的步骤总是要有的)，就仅仅丢弃有差错的帧，而并不通知发送结点重传出现差错的帧。只有当目的主机的高层协议（例如，运输层协议TCP）发现了这个错误时，才通知源主机重传出现差错的数据。但这时已经较迟了，可能要重传较多的数据（包括没有出差错的数据)，对网络资源有些浪费。
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网络适配器的作用
- 适配器和局域网之间的通信是通过电缆或双绞线以串行传输方式进行的,而适配器和计算机之间的通信则是通过计算机主板上的IO总线以并行传输方式进行的。因此，适配器的一个重要功能就是要进行数据串行传输和并行传输的转换
- 工作在数据链路层和物理层
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PPP协议的特点
- 简单（CRC检验，正确就收下，错误就丢弃），提供不可靠的数据报服务，检错，无纠错，不使用序号，不进行流量控制，支持多种类型的链路
- 全双工链路
- 适用于线路质量不太差的情况
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局域网的特点
- 共享传输信道
- 地理范围有限，用户个数有限
- 广播
- 类型：星型网，总线网，环形网
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CSMA/CD协议与时分复用的优缺点
载波监听多点接入/碰撞检测
- 时分复用是静态时隙分配，均匀，高负荷时信道利用率高，低负荷资源浪费大
- CSMA/CD动态使用，低负荷时信道利用率高，高负荷时冲突大
- 网络上的负荷较轻时，CSMA/CD协议很灵活，哪个站想发送就可以发送，而且发生碰撞的概率很小。如使用时分复用TDM，效率就比较低。当很多站没有信息要发送时，分配到的时隙也浪费了。但网络负荷很重时，CSMA/CD 协议引起的碰撞很多，重传经常发生，因而效率大大降低。但这时TDM的效率就很高。
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以太网交换机的特点
- 链路层设备
- VLAN是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组，插入标记（指明哪一个虚拟局域网）
- 以太网交换机实质上就是一个多接口的网桥，它与工作在物理层的转发器和集线器有很大的差别。此外，以太网交换机的每个接口都直接与一个单个主机或另一个集线器相连，并且一般都工作在全双工方式。当主机需要通信时，交换机能同时连通许多对接口，使每一对相互通信的主机都能像独占传输媒体那样，无碰撞地传输数据。
- 对于普通的10Mbit/s的共享式以太网，由于一个用户在通信时是独占而不是和其他网络用户共享传输媒体的带宽，因此对于拥有N对接口的交换机的总容量为N×10 Mbit/s
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以太网交换机组成虚拟局域网
虚拟局域网VLAN是由一些局域网网段构成的、与物理位置无关的逻辑组，而这些网段具有某些共同的需求。每一个VLAN的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的工作站属于哪一个VLAN。虚拟局域网协议允许在以太网的帧格式中插入一个4字节的标识符，称为VLAN标记，用来指明发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网。
第四章 网络层
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网络层向上提供的服务
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虚电路服务
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通信由网络保证
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面向连接
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仅在连接时使用目的地址
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分组按照同一路由转发
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出现故障，虚电路不能正常工作
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按发送顺序到达终点
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数据报服务
- 通信由主机保证
- 不建立连接
- 每个分组独立选择路由转发
- 出现故障，可能会丢失分组
- 到达终点不一定按顺序
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中间设备
- 物理层：转发器
- 数据链路层：网桥或桥接器
- 网络层：路由器
- 网络层以上：网关
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IP地址分类，特点
- ABCDE五类
- 分等级（网络号，主机号）
- 一个路由器至少应当有两个不同的IP地址
- 转发器和网桥连接起来的网络还是同一个网络
- IP地址平等对待
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IP地址和MAC地址
- IP地址就是给每个连接在互联网上的主机分配一个在全世界唯一的标识符
- MAC地址基于物理，能够标识具体的链路通信对象
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最大传输单元MTU
- 数据链路层里所限定的帧格式中数据字段的最大长度
- 和IP数据报首部中的总长度字段有关
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IGP和EGP这两类协议的路由协议的主要区别
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IGP（RIP和OSPF）
- 自治系统内部使用的路由协议，力求最佳路由
- 内部网关协议，只关心本自治系统如何传递数据报，不关心其他系统
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EGP（BGP）
- 在不同自治系统使用路由协议，力求较好路由（不兜圈子）
- 必须考虑其他因素，宽带，时间等代价
- 外部网关协议，不关心自治系统内部
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RIP,OSPF,BGP
RIP OSPF BGP 网关协议 内部 内部 外部 路由表内容 目的网，下一站，距离 目的网，下一站，距离 目的网，完整路径 最优通路依据 跳数 费用 多种策略 算法 距离矢量 链路状态 距离矢量 传送方式 运输层UDP IP数据报 TCP连接 其它 简单，效率低，好消息传的快，坏消息传的慢 效率高，路由频繁交换信息，难维持一致性 规模大，统一度量为可达性
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第五章 运输层
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运输层的通信和网络层的通信有什么区别
- 运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信（逻辑通信就是横向虚拟的通信）
- 网络层是为主机之间提供逻辑通信
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应用进程使用面向连接的TCP和无连接的IP时，这种传输是面向连接还是无连接的
- 不同层次来看，运输层是面向连接的，网络层是无连接的
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UDP面向报文，TCP面向字节流
- UDP对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付IP层，不合并，也不拆分
- TCP对应用程序交下来的报文数据块，视为无结构的字节流
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端口的作用
- 对TCP/IP体系的应用进程进行统一的标志，使运行不同操作系统的计算机的应用进程能相互通信
- 服务器端——熟知端口，登记端口
- 客户端——短暂端口
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为什么在TCP首部中要把TCP端口号放入最开始的4个字节?
- 在ICMP的差错报文中要包含P首部后面的8个字节的内容，而这里面有TCP首部中的源端口和目的端口。当TCP收到ICMP差错报文时需要用这两个端口来确定是哪条连接出了差错
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TCP首部除了固定长度以外，还有选项，因此TCP首部长度是可变的
*UDP首部长度是固定的
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运输层的复用与分用
- 复用：发送方不同的应用进程都可以使用同一个运输层协议传送数据
- 分用：接收方的运输层在剥去报文的首部后能把这些数据正确交付给目的进程
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TCP与UDP的特点
- TCP特点
- 面向连接的协议（三次握手）
- 可靠
- 传输大量数据
- 慢
- 连接是点对点的（一对一）
- 全双工通信
- 面向字节流
- UDP
- 不用建立连接，直接发送数据
- 不可靠，尽最大努力交付
- 少量数据
- 快
- 一对一，一对多，多对一，多对多
- 面向报文
- TCP特点
第六章 应用层
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域名解析服务器类型
- 根域名服务器
- 顶级域名服务器（TLD）
- 权限域名服务器
- 本地域名服务器
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简单邮件传送协议SMTP
- 连接建立
发件人的邮件送到发送方邮件服务器的邮件缓存后，SMTP客户就每隔一定时间（例如30分钟）对邮件缓存扫描一次。如发现有邮件，就使用SMTP的熟知端口号码(25)与接收方邮件服务器的SMTP服务器建立TCP连接。 - 邮件传送
邮件的传送从MAIL命令开始。MAIL命令后面有发件人的地址。下面跟着一个或多个RCPT 命令，取决于把同一个邮件发送给一个或多个收件人。RCPT 命令的作用就是:先弄清接收方系统是否已做好接收邮件的准备，然后才发送邮件。这样做是为了避免浪费通信资源,不致于发送了很长的邮件以后才发现地址错误。
再下面就是DATA命令，表示要开始传送邮件的内容了。 - 连接释放
邮件发送完毕后，SMTP客户应发送QUIT命令。SMTP服务器如同意释放TCP连接，邮件传送的全部过程即结束。
- 连接建立
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简单文件传送协议TFTP与FTP的主要区别是什么?
- 简单文件传送协议TFTP，它是一个很小且易于实现的文件传送协议。虽然TFTP也使用客户服务器方式，但它使用UDP数据报，因此TFTP需要有自己的差错改正措施。FTP使用TCP传送数据，因而是很可靠的。但正因如此，FTP就比TFTP复杂得多。TFTP只支持文件传输而不支持交互。TFTP没有一个庞大的命令集，没有列目录的功能，也不能对用户进行身份鉴别。
- TFTP的主要优点有两个:第一，TFTP可用于UDP环境;第二，TFTP代码所占的内存较小。
名词解释
FTP（文件传送协议）
- 适合在异构网络中的任意计算机之间传送文件
- 包括客户端和服务器端
- TCP
TFTP（简单文件传送协议）
- 使用UDP数据报，要有自己的差错改正措施
- 只支持文件传输而不支持交互
TELNET（远程终端协议）
- 通过TCP连接到远地的另一台主机
BGP(外部网关协议)
HTTP（超文本传输协议）
定义了浏览器怎样向万维网服务器请求文档，以及服务器怎样把文档传送给浏览器
SMTP（简单邮件传送协议）
在两个相互通信的SMTP进程之间如何交换信息
DHCP（动态主机配置协议）
SNMP（简单网络管理协议）
ARP（地址解析协议）
OSPF（开放最短路径优先）
RIP（路由信息协议）
DNS（域名系统）