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文档简介
第一章计算机网络与互联网络(引论)1.1什么是互联网络从构成的角度来看,互联网络= 端系统+网络应用+链路+路由器互联网络是网络的网络从服务的角度来看,互联网络=能够为应用提供通信服务的通信架构(有连接可靠的服务和无连接的不可靠服务)+使用通信服务相互配合工作的应用协议:对等层实体在通信过程中所遵循的规则的集合,语法+语义+时序1.2网络边缘网络的结构=网络边缘(应用,主机)+网络核心(路由器)+接入网络与通信链路网络边缘:运行应用的端系统C/S模式P2P模式利用网络的服务:有连接的服务无连接的服务1.3网络核心网络核心路由器路由器之间的链路数据交换方式及比较分组交换:存储转发方式,统计复用VCDatagram线路交换FDMTDMWDM1.4网络接入与物理媒介将端系统连接到边缘路由器的链路或网络住宅接入:点到点接入拨号ADSLHFCCableModem公司接入:LAN以太网络WLANHomeNetworks物理链路导向型介质非导向型介质常用介质TP同轴电缆光纤Radio1.5互联网络结构与ISP层次型结构T-1ISPT-2ISPT-3ISP1.6分组交换网络中的延迟与丢失延迟的4个原因****处理延迟排队延迟传输延迟传播延迟流量强度:La/R丢失原因1.7协议层次与服务模型为什么要分层:网络比较复杂,分层实现比较容易设计,调试,实现….分层:互联网络分层模型及每一层的功能应用层传输层网络层链路层物理层1.8历史第二章应用层原理+应用实例+SOCKET编程应用的开发只集中在端系统上,对路由器没有任何改变2.1网络应用原理应用架构C/SP2P混合进程间通信同主机:操作系统定义的通信方法不同主机:利用网络提供的架构交换报文SOCKET进程编址:IP+PORT应用所需要的服务需要考虑的因素丢失延迟带宽传输层协议TCPUDP2.2WEB和HTTPWEB应用HTTP协议HTMLCLIENT,SERVER术语:网页,对象,引用HTTP协议定义了C和S之间通信的报文格式,解释和时序HTTP连接持续性连接非持续性连接往返延迟RTT和对象的抓取时间报文格式请求报文方法响应报文状态码COOKIES WEB缓存作用优点:通过一个实例2.3FTP作用:在CS之间传输文件构成CSFTPFTP的连接控制连接(带外传输)数据连接命令和响应2.4EMAIL电子邮件应用的构成用户代理邮件服务器SMTP邮件报文格式解析报文头报文体邮件存取协议作用常用IMAPPOP32.5DNSDSN作用DSN的概念:分布式,层次数据库DSN的构成解析器域名服务器DNS协议报文RR域名解析的过程(解析器->本地DNS服务器->上层域名服务器->..->权威名字服务器,返回)递归解析叠代解析DNS缓存作用本地缓存+服务器缓存2.6P2PP2P概念典型P2P应用及其原理NapsterGnutellaKaZaA2.7TCP的SOCKET编程SOCKET概念SOCKETAPITCPSOCKET数据传输的特点TCPSOCKET编程建立SOCKET客户端TCP实体动作:和服务器端的TCP实体沟通服务器端的动作三次握手使用SOCKET关闭SOCKET2.8UDP的SOCKET编程UDPSOCKET数据传输的特点编程建立SOCKET(客户端UDP实体和服务器不取得沟通)使用关闭2.9构建一个WEB服务器第三章传输层3.1传输层服务传输服务:能够使端系统应用之间进行逻辑通信传输协议:运行于端系统的2个对等传输层实体相互通信应该遵守的规则集合传输服务和网络服务的区别网络服务:主机到主机的通信传输服务:进程到进程的通信互联网络传输层协议TCP:有连接,可靠保序数传服务UDP:无连接,不可靠,不保序的数传服务3.2复用与解复用复用:源端收集数据,封装数据解复用:接收端将数据按照端口号给相应的SOCKET对应的应用复用和解复用的工作原理:IPPORT有连接情况:SOCKETS为4元组无连接情况:SOCKETS为2元组3.3无连接传输层协议UDPUDP的必要性:有些应用对实时性比较在乎,对正确性UDP报文格式UDP报文校验和的计算3.4可靠数据传输原理协议演化的角度讲解如何进行RDT加入一些假设,简单的协议可以提供RDT服务去掉一些假设,需要协议实体做相应的变化从而能够进行RDT技术机制校验和,正向确认,反向确认序号只有正向确认的机制检错重法和超时重发利用率计算**********停止等待技术管道技术3.5有连接传输层协议:TCPTCP服务特性点-点;可靠保序字节流;管道;缓冲;全双工;面向连接;流控制;TCP段结构各个字段的作用RTT时间估计和重发超时时间估计TCP的可靠数据传输原理快速重传流量控制流控目的流控手段:将接收窗口传递给发送端TCP连接管理连接建立:3次握手技术对双方选择的初始序号给予确认连接拆除:对称连接状态及其变迁3.6拥塞控制原理拥塞的概念,什么是拥塞;为什么会发生拥塞拥塞控制目的拥塞控制手段端到端的拥塞控制网络辅助的拥塞控制3.7TCP的拥塞控制原理TCP拥塞控制原理AIMD慢启动TCP的吞吐量计算TCP公平性延迟计算不要求第四章网络层4.1介绍网络层的主要功能转发:从路由器的一个端口流入,从另外一个端口流出路由:决定从源到目的的路径2个功能相互配合将数据报从源传送到目标主机4.2VC和数据报按照工作方式VC有连接服务连接建立连接维护连接拆除数据报:无连接的服务根据数据报的目标地址和转发表来进行转发4.3路由器结构和工作原理路由器的2大功能路由协议:结果形成路由表(转发表)转发分组(交换的作用)构成输入端口交换网络输出端口路由处理4.4互联网网络层协议网络层构成IP协议路由选择协议ICMP协议转发表IP数据报格式各个字段的作用分片和重组IP编址IP地址:主机或路由器和网络的接口的标识子网IP地址分类特殊IP地址子网掩码NAT不要求ICMP作用报文类型IPV6IPV6格式IPV6的变化IPV4到IPV6的迁移隧道4.5路由选择算法LS算法:工作原理DV算法:工作原理****层次路由 优点工作原理4.5互联网络的路由协议路由协议分类内部网关协议IGPRIPOSPFIGRP外部网关协议EGP BGP4.6广播和多播不要求第五章数据链路层与局域网5.1引论链路层提供的服务成帧,链路存取控制在相邻节点间进行可靠数据传递流量控制检错纠错全双工和半双工服务5.2检错与纠错检错原理奇偶校验CRC生成多项式冗余位计算方法***5.3多路访问协议MAC的必要性MAPTDMAFDMARAP:随机访问协议slottedALOHAALOHACSMA,CSMA/CD,CSMA/CA轮转协议令牌协议5.4链路层编地址MAC地址格式分配ARP协议目的:IP地址到MAC地址的转换工作原理5.5以太网络以太网络的帧结构向上提供服务的特点无连接不可靠访问控制技术:CSMA/CD指数后退编码Manchester编码5.6HUB和交换机HUB连接方式的问题交换机的工作原理选择性转发自学习流量隔离专用接入路由器和交换机的区别5.7PPP不要求5.8LAN仿真不要求第六章无线网络与移动网络(不要求)6.1引言无线网络的组成无线主机基站无线链路常用无线链路标准特点802.11b802.11a,gCdma2000,WCDMAGSM,IS-95CDMA无线网络的模式自组织模式有基础网络的模式6.2无线链路特性与有线链路的区别衰减干扰多路径CDMA编码和解码6.3802.11WLAN标准802.11b802.11a802.11g工作原理介质访问控制技术:CSMA/CA帧结构移动处理6.4蜂窝互联网络接入不要求6.5向移动用户寻址和路由的原理术语HomenetworkPermanentaddressHomeagentForeignfagentVisitednetworkCoa移动管理的工作原理注册直接通信和间接通信6.6移动IP不要求6.7蜂窝网络的移动处理不要求6.8移动性对上层协议的影响第七章多媒体网络不要求第八章网络安全8.1网络安全含义网络安全含义机密性可认证性报文完整性接入控制与服务可用性网络安全威胁截获插入欺骗劫持DOS8.2加密原理加密技术 对称加密替换DESAES公开密钥加密RSA(公钥,私钥,加密和解密,特点)8.3认证原理目的使用对称加密技术进行认证的工作原理使用公开密钥加密体系进行认证工作原理8.4报文完整性目的手段:数字签名问题报文摘要MD
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