Points clés de la fondation du réseau informatique

Présentation du chapitre 1

réseau informatique

Les réseaux informatiques sont principalement interconnectés par du matériel programmable à usage général, et ce matériel n'est pas spécifiquement utilisé pour atteindre un but précis.
Services fournis par ordinateur

Connectivité et partage
Transfert de paquets

Le message est groupé, plus l'en-tête, stocké et transmis par le routeur, et fusionné à la destination.
La différence entre la commutation de circuits, la commutation de messages et la transmission de paquets
- Commutation de circuits: la qualité de la communication de bout en bout est garantie de manière fiable grâce aux ressources de communication convenues, et l'efficacité est élevée pour de grandes quantités de données continues
- Échange de messages: il n'est pas nécessaire de prendre rendez-vous pour la transmission à large bande, et l'utilisation dynamique de la transmission à large bande segment par segment est très efficace pour les données en rafale
- Transfert de paquets: haute efficacité, vitesse, petits paquets, routage flexible, bonne capacité de survie du réseau
internet et internet
- internet: Internet, un réseau formé de multiples réseaux informatiques, sans protocole spécifique
- Internet: Internet, en particulier le protocole TCP / IP
Types de réseaux informatiques
- Réseau étendu, réseau métropolitain, réseau local, réseau personnel
- Réseau public
Partie centrale et partie arête
- Partie centrale: composée de routeurs, fournissant des services pour la partie périphérique
- Partie Edge: se compose d'hôtes, les utilisateurs traitent et partagent directement les informations
Pourquoi une architecture de réseau en couches
- Chaque couche est indépendante et la couche supérieure peut utiliser les services fournis par la couche suivante sans se soucier de la façon de l'implémenter
- Bonne flexibilité, lorsqu'une couche change, la relation d'interface reste inchangée et les autres couches ne sont pas affectées
- La structure peut être séparée et chaque couche peut être réalisée par la technologie la plus appropriée
- Facile à mettre en œuvre et à entretenir
- Peut promouvoir la normalisation
Accord et service
- La mise en œuvre du protocole peut garantir que les services sont fournis à la couche supérieure, et la couche supérieure peut voir les services de la couche inférieure, mais pas l'accord
- Le protocole est "horizontal", et le protocole est la règle qui contrôle la communication entre deux entités homologues; le service est "vertical" et la couche inférieure fournit des services à la couche supérieure
Protocole réseau
- Syntaxe: la structure ou le format des données et des informations de contrôle
- Sémantique: quel type d'information de contrôle doit être envoyé, quel type d'action et de réponse à compléter
- Synchronisation: Description de l'ordre dans lequel les événements sont mis en œuvre
Architecture de protocole à cinq couches
- Couche physique: transmission transparente du flux binaire
- Couche liaison de données: trame de transmission sans erreur sur les lignes de deux nœuds adjacents
- Couche réseau: sélectionnez la route appropriée, transférez le paquet
- Couche de transport: fournir un service de bout en bout fiable pour la communication avec le processus de couche supérieure
- Couche application: fournir directement des services pour le processus de candidature de l'utilisateur

Chapitre 2 Couche physique

Glossaire
- Données: l'entité qui transporte les informations
- Signal: représentation électrique ou électromagnétique des données
- Communication simplex: un seul sens de communication et pas de sens inverse
- Communication semi-duplex: le récepteur ne peut pas envoyer et recevoir en même temps
- Communication full-duplex: les deux récepteurs peuvent envoyer et recevoir en même temps
- Signal de bande de base: à partir de la source, le signal de données de sortie représentant diverses images de texte
- Signal passe-bande: signal en bande de base après modulation de la porteuse
Les caractéristiques de l'interface de la couche physique
- Propriétés mécaniques
- Caractéristiques électriques: plage de tension
- Caractéristiques fonctionnelles: la signification d'un certain niveau
- Caractéristiques de la procédure
Médias de transmission
- Paire torsadée: paire torsadée blindée STP, paire torsadée non blindée UTP
- Câble coaxial
- Cable optique
- Transmission sans fil
Technologie de multiplexage de canaux

Afin de partager des canaux, maximiser l'utilisation des canaux

Division de fréquence, division de temps, division de code, division d'onde
Technologie ADSL, HFC, technologie d'accès FTTx

L'ADSL utilise la technologie numérique pour transformer les téléphones analogiques existants, afin qu'il puisse transporter des services à large bande avec un faible coût et une mise en œuvre facile; HFC a une bande de fréquences très large; FTTx a un coût élevé

Chapitre 3 Couche de liaison de données

La différence entre liaison de données et liaison

Un lien est une ligne physique d'un nœud à un nœud adjacent;

La liaison de données doit également avoir des procédures de mise en œuvre, du matériel de protocole et des logiciels;
Quelles sont les fonctions du contrôle de liaison de la couche liaison de données? Discutez des avantages et des inconvénients de la création d'une liaison fiable au niveau de la couche liaison de données
- Encapsulé dans des trames, transmission transparente, vérification des erreurs

Pour les canaux avec de fortes interférences, la couche liaison fiable peut restreindre la portée de retransmission à la liaison locale
- Pour les canaux de haute qualité, l'utilisation de liaisons fiables augmentera la surcharge des ressources et affectera l'efficacité de la transmission
La couche de liaison de données est transformée en une couche de liaison fiable, ce qui signifie que la communication de chaque liaison sur l'ensemble du chemin de communication entre l'hôte source et l'hôte de destination est fiable. L'avantage de ceci est qu'un certain nœud du réseau peut trouver une erreur dans la transmission dès que possible, de sorte que l'erreur peut être corrigée par une retransmission au niveau de la couche liaison de données. Si la couche liaison de données n'est pas conçue comme une couche liaison fiable, alors lorsqu'un nœud du réseau constate que la trame reçue a une erreur (indépendamment du fait que la couche liaison de données soit fiable ou non, cette étape de vérification d'erreur est toujours Oui), seules les trames avec des erreurs sont rejetées et le nœud d'envoi n'est pas notifié de retransmettre les trames avec des erreurs. Ce n'est que lorsque le protocole de haut niveau de l'hôte de destination (par exemple, le protocole de couche de transport TCP) trouve cette erreur, qu'il avertit l'hôte source de retransmettre les données erronées. Cependant, il est trop tard pour le moment et davantage de données (y compris des données sans erreur) peuvent être retransmises, ce qui constitue un gaspillage de ressources réseau.

Le rôle des adaptateurs réseau
- La communication entre l'adaptateur et le réseau local est effectuée en transmission série via des câbles ou des paires torsadées, tandis que la communication entre l'adaptateur et l'ordinateur est en transmission parallèle via le bus IO sur la carte mère de l'ordinateur. Par conséquent, une fonction importante de l'adaptateur est d'effectuer la conversion de la transmission série de données et de la transmission parallèle.
- Travailler au niveau de la couche liaison de données et de la couche physique
Caractéristiques du protocole PPP
- Simple (vérification CRC, accepter si correct, rejeter si erreur), fournir un service de datagramme non fiable, détection d'erreur, pas de correction d'erreur, pas de numéro de série, pas de contrôle de flux, prise en charge de plusieurs types de liens
- Lien duplex intégral
- Convient aux situations où la qualité de la ligne n'est pas trop mauvaise
Caractéristiques du LAN
- Canal de transmission partagé
- Zone géographique limitée et nombre d'utilisateurs limité
- diffuser
- Type: réseau en étoile, réseau de bus, réseau en anneau
Avantages et inconvénients du protocole CSMA / CD et du multiplexage temporel

Accès multipoint / détection de collision Carrier sense
- Le multiplexage par répartition dans le temps est une allocation de tranche de temps statique, une utilisation uniforme et élevée des canaux sous une charge élevée, un gaspillage de ressources à faible charge
- CSMA / CD est utilisé de manière dynamique, l'utilisation du canal est élevée lorsque la charge est faible et le conflit est important lorsque la charge est élevée
- Lorsque la charge sur le réseau est faible, le protocole CSMA / CD est très flexible, vous pouvez l'envoyer quand vous le souhaitez et la probabilité de collision est très faible. Si le multiplexage par répartition dans le temps TDM est utilisé, le rendement est relativement faible. Lorsque de nombreuses stations n'ont aucune information à envoyer, les plages horaires allouées sont également gaspillées. Cependant, lorsque la charge du réseau est lourde, il y a de nombreuses collisions causées par le protocole CSMA / CD, et des retransmissions se produisent souvent, de sorte que l'efficacité est considérablement réduite. Mais à l'heure actuelle, l'efficacité du TDM est très élevée.
Caractéristiques des commutateurs Ethernet
- Équipement de couche de liaison
- VLAN est un groupe logique composé de certains segments de réseau local et n'a rien à voir avec l'emplacement physique, insérez une balise (spécifiez quel réseau local virtuel)
- Un commutateur Ethernet est essentiellement un pont multi-interface, qui est très différent du répéteur et du concentrateur qui fonctionnent au niveau de la couche physique. De plus, chaque interface du commutateur Ethernet est directement connectée à un seul hôte ou à un autre concentrateur et fonctionne généralement en mode duplex intégral. Lorsque l'hôte a besoin de communiquer, le commutateur peut se connecter à plusieurs paires d'interfaces en même temps, de sorte que chaque paire d'hôtes qui communiquent entre eux puisse transmettre des données sans collision comme un support de transmission exclusif.
- Pour un Ethernet partagé 10 Mbit / s commun, puisqu'un utilisateur monopolise la communication au lieu de partager la bande passante du support de transmission avec d'autres utilisateurs du réseau, la capacité totale d'un commutateur avec N paires d'interfaces est de N × 10 Mbit / s
Les commutateurs Ethernet forment un réseau local virtuel

Un réseau local virtuel VLAN est un groupe logique composé de certains segments de réseau local et n'a rien à voir avec l'emplacement physique, et ces segments de réseau ont certaines exigences communes. Chaque trame VLAN a un identifiant clair, qui indique à quel VLAN appartient le poste de travail qui envoie la trame. Le protocole de réseau local virtuel permet d'insérer un identifiant de 4 octets dans le format de trame Ethernet, appelé balise VLAN, pour indiquer à quel réseau local virtuel appartient le poste de travail qui envoie la trame.

Chapitre 4 Couche réseau

Services fournis par la couche réseau vers le haut
- Service de circuit virtuel
  - La communication est garantie par le réseau
  - Connexion orientée
  - Utiliser l'adresse de destination uniquement lors de la connexion
  - Les paquets sont acheminés selon le même itinéraire
  - Un défaut se produit et le circuit virtuel ne peut pas fonctionner normalement
  - Atteindre la fin dans l'ordre d'envoi
- Service de datagramme
  - La communication est garantie par l'hébergeur
  - Pas de connection
  - Chaque paquet est acheminé et transmis indépendamment
  - Échec, perte de paquets peut se produire
  - Arriver à la fin n'est pas forcément dans l'ordre
Équipement intermédiaire
- Couche physique: répéteur
- Couche de liaison de données: pont ou pont
- Couche réseau: routeur
- Au-dessus de la couche réseau: passerelle
Classification des adresses IP, caractéristiques
- ABCDE cinq types
- Classification (numéro de réseau, numéro d'hôte)
- Un routeur doit avoir au moins deux adresses IP différentes
- Le réseau connecté par le répéteur et le pont est toujours le même réseau
- Les adresses IP sont traitées de la même manière
Adresse IP et adresse MAC
- L'adresse IP consiste à attribuer un identifiant unique dans le monde à chaque hôte connecté à Internet
- L'adresse MAC est basée sur la physique et peut identifier des objets de communication de liaison spécifiques
Unité de transmission maximale MTU
- La longueur maximale du champ de données dans le format de trame défini dans la couche liaison de données
- Lié au champ de longueur totale dans l'en-tête de datagramme IP

La principale différence entre IGP et EGP, deux types de protocoles de routage

IGP （RIP 和 OSPF）
- Le protocole de routage utilisé au sein du système autonome pour rechercher le meilleur routage
- Le protocole de passerelle interne ne se soucie que de la façon dont le système autonome transmet les datagrammes et ne se soucie pas des autres systèmes
EGP （BGP）
- Utilisez des protocoles de routage dans différents systèmes autonomes et essayez d'obtenir un meilleur routage (ne pas tourner en rond)
- D'autres facteurs, bande passante, temps, etc. doivent être pris en compte
- Protocole de passerelle externe, ne se soucie pas de l'intérieur du système autonome

RIP, OSPF, BGP

	DÉCHIRURE	OSPF	BGP
Protocole de passerelle	interne	interne	Externe
Contenu de la table de routage	Réseau de destination, prochain arrêt, distance	Réseau de destination, prochain arrêt, distance	Réseau de destination, chemin complet
Base du chemin optimal	Nombre de sauts	Coût	Stratégies multiples
algorithme	Vecteur de distance	Statut du lien	Vecteur de distance
Méthode de livraison	Couche de transport UDP	Datagramme IP	Connexion TCP
autre	Simple, faible efficacité, les bonnes nouvelles se propagent rapidement, les mauvaises se propagent lentement	Haute efficacité, échange fréquent d'informations par routage, difficulté à maintenir la cohérence	Une mesure unifiée à grande échelle est accessible

Chapitre 5 Couche de transport

Quelle est la différence entre la communication au niveau de la couche transport et la communication au niveau de la couche réseau
- La couche de transport fournit une communication logique de bout en bout entre les processus d'application (la communication logique est une communication virtuelle horizontale)
- La couche réseau fournit une communication logique entre les hôtes
Lorsque le processus d'application utilise TCP orienté connexion et IP sans connexion, que cette transmission soit orientée connexion ou sans connexion
- À partir de différents niveaux, la couche de transport est orientée connexion, tandis que la couche réseau est sans connexion
UDP est orienté message, TCP est orienté octet
- UDP délivre les paquets transmis par l'application à la couche IP après l'ajout de l'en-tête, sans fusion ni division
- TCP traite le bloc de données de message transmis par l'application comme un flux d'octets non structuré
Le rôle du port
- Marquer de manière uniforme les processus d'application du système TCP / IP, afin que les processus d'application des ordinateurs exécutant différents systèmes d'exploitation puissent communiquer entre eux
- Port bien connu côté serveur, port enregistré
- Port client éphémère
Pourquoi mettre le numéro de port TCP dans les 4 premiers octets de l'en-tête TCP?
- Le message d'erreur ICMP doit contenir le contenu de 8 octets après l'en-tête P, et il y a le port source et le port de destination dans l'en-tête TCP. Lorsque TCP reçoit un message d'erreur ICMP, il doit utiliser ces deux ports pour déterminer quelle connexion a une erreur.
En plus de la longueur fixe de l'en-tête TCP, il existe des options, donc la longueur de l'en-tête TCP est variable

* La longueur de l'en-tête UDP est fixe
Multiplexage et démultiplexage au niveau de la couche transport
- Multiplexage: différents processus d'application de l'expéditeur peuvent utiliser le même protocole de couche de transport pour transmettre des données
- Partage: la couche de transport du récepteur peut livrer correctement les données au processus de destination après avoir supprimé l'en-tête du message
Caractéristiques de TCP et UDP
- Fonctionnalités TCP
  - Protocole orienté connexion (établissement de liaison à trois)
  - fiable
  - Transférer de grandes quantités de données
  - lent
  - La connexion est point à point (un à un)
  - Communication duplex
  - Orienté flux d'octets
- UDP
  - Pas besoin d'établir une connexion, envoyer des données directement
  - Livraison peu fiable et au meilleur effort
  - Petite quantité de données
  - vite
  - Un à un, un à plusieurs, plusieurs à un, plusieurs à plusieurs
  - Orienté message

Chapitre 6 Couche d'application

Type de serveur DNS
- Serveur de noms racine
- Serveur de domaine de premier niveau (TLD)
- Serveur de noms d'autorité
- Serveur de nom de domaine local
Protocole de transfert de courrier simple SMTP
- Etablissement de la connexion Une fois le
  courrier de l' expéditeur envoyé au cache de messagerie du serveur de messagerie de l'expéditeur, le client SMTP analyse le cache de messagerie à intervalles réguliers (par exemple, 30 minutes). Si du courrier est trouvé, utilisez le numéro de port SMTP bien connu (25) pour établir une connexion TCP avec le serveur SMTP du serveur de messagerie du destinataire.
- Transmission du
  courrier La transmission du courrier commence par la commande MAIL. Il y a l'adresse de l'expéditeur après la commande MAIL. Une ou plusieurs commandes RCPT suivent, selon l'envoi du même message à un ou plusieurs destinataires. La fonction de la commande RCPT est de savoir si le système du destinataire est prêt à recevoir du courrier avant d'envoyer le courrier. Le but est d'éviter de gaspiller les ressources de communication et de ne pas découvrir l'erreur d'adresse après l'envoi d'un long e-mail.
  Ce qui suit est la commande DATA, qui signifie commencer à envoyer le contenu du courrier.
- Une fois la connexion libérée
  , le client SMTP doit envoyer la commande QUIT. Si le serveur SMTP accepte de libérer la connexion TCP, l'ensemble du processus de transmission du courrier se termine.
Quelle est la principale différence entre TFTP et FTP?
- Trivial File Transfer Protocol TFTP, c'est un petit protocole de transfert de fichiers facile à mettre en œuvre. Bien que TFTP utilise également une méthode client-serveur, il utilise des datagrammes UDP, donc TFTP a besoin de ses propres mesures de correction d'erreur. FTP utilise TCP pour transférer les données, il est donc très fiable. Mais à cause de cela, FTP est beaucoup plus compliqué que TFTP. TFTP prend uniquement en charge le transfert de fichiers et ne prend pas en charge l'interaction. TFTP n'a pas un ensemble de commandes énorme, n'a pas la fonction de lister les répertoires et ne peut pas authentifier les utilisateurs.
- Le TFTP présente deux avantages principaux: premièrement, TFTP peut être utilisé dans un environnement UDP; deuxièmement, la mémoire occupée par le code TFTP est petite.

Glossaire

FTP (protocole de transfert de fichiers)

Convient pour le transfert de fichiers entre tous les ordinateurs d'un réseau hétérogène
Y compris client et serveur
TCP

TFTP (Trivial File Transfer Protocol)

Utilisez le datagramme UDP, vous devez avoir vos propres mesures de correction d'erreur
Ne prend en charge que le transfert de fichiers mais pas l'interaction

TELNET (protocole de terminal distant)

Connectez-vous à un autre hôte à distance via TCP

BGP (protocole de passerelle extérieure)

HTTP (protocole de transfert hypertexte)

Définit la façon dont le navigateur demande un document au serveur World Wide Web et la façon dont le serveur transmet le document au navigateur

SMTP (protocole de transfert de courrier simple)

Comment échanger des informations entre deux processus SMTP communiquant entre eux

DHCP (protocole de configuration dynamique d'hôte)

SNMP (Simple Network Management Protocol)

ARP (protocole de résolution d'adresse)

OSPF (Ouvrir d'abord le chemin le plus court)

RIP (protocole d'information de routage)

DNS (système de nom de domaine)