网络–三次握手

3 计算机网络的定义

  • 概念:是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和
    信息传递的计算机系统。

上面给出的连接建立过程叫做三次握手(three-way handshake),或三次联络

2 电路交换、报文交换和分组交换

  • 电路交换:整个报文的比特流连续地从原点直达终点,好像在一个管道中传送。
  • 报文交换:整个报文先传送到相邻结点,全部存储下来后查找转发表,转发到下一个结点。
  • 分组交换:单个分组(只是报文的一部分)传送到相邻结点,存储下来后查找转发表,转发到下一个结点。
4. 数据链路层:

简称链路层。两个主机之间的数据传输总是在一段一段的链路上传送的,也就是说,在两个相邻结点之间(主机和路由器之间或者两个路由器之间)传送数据是直接传送的(点对点)。这时就需要使用专门的链路层的协议。
在两个相邻结点之间传送数据时,数据链路层把网络层交下来的IP数据报组装成(frame),在两个相邻结点间的链路上“透明”的传送中的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息(如同步信息、地址信息、差错控制等)。典型的帧长是几百字节到一千多字节。


透明:某一个实际存在的事物看起来却好像不存在一样
在接收数据时,控制信息使接收端能够知道一个帧从哪个比特开始和到哪个比特结束,还使接收端能够检测到所收到的帧中有无差错,如发现错误,数据链路层就简单地丢弃这个出了差错的帧,以免继续浪费网络资源。如需改错,则交给运输层的TCP协议完成。

4 相关概念

  • 带宽:用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力。
  • 吞吐量:单位时间内通过某个网络的数据量。
  • 时延(也叫延迟或迟延):指数据从网络的一端传送到另一个端所需的时间。
  • 发送时延:主机或路由器发送数据帧所需要的时间。
  • 网络协议(简称协议):为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。
  • 体系结构:计算机网络的各层以及协议的集合称为网络的体系结构
  • 网关:网络层使用的路由器
过程1.

   ATCP客户进程也是首先创建传输控制模块TCB,然后向B发出连接请求报文段——>首部中的同步位
SYN = 1,同时选择一个初始序号 seq =
x
——>TCP客户进入SYN-SENT(同步以发送)状态。
:TCP规定,SYN报文段(即SYN =
1的报文段)不能携带数据,但要消耗掉一个序号。

5 网络各分层的功能

  • 差错控制:使的和网络对等端的相应层次的通信更加可靠
  • 流量控制:是的发送端发送速率不要太快,要使接收端来得及接收。
  • 分段和重装:发送端将要发送的数据块划分为更小的单位,在接收端将其复原。
  • 复用和分用:发送端几个高层会话复用一条低层的连接,在接收端再进行分用。
  • 连接建立和释放:交换数据前先建立一条逻辑连接。数据传送结束后释放连接。
5. 物理层:

在物理层上传输数据的单位是比特。物理层的任务就是透明地传送比特流


在因特网所使用的各种协议中,最重要的和最著名的就是TCPIP两个协议。现在人们经常提起的TCP/IP并不一定是单指TCPIP这两个具体的协议,而是表示因特网所使用的整个TCP/IP协议族(Protocol
suite)

13 IP

  • IP地址的定义:网络号+主机号
  • IP数据报的格式
    威尼斯官方网站登录 1
2. 运输层:

运输层的任务是负责向两个主机中进程之间的通信提供服务。由于一个主机可同时运行多个进程,因此运输层有复用分用的功能。复用就是多个应用层进程可以同时使用下面运输层的服务,分用则是运输层把收到的信息分别交付给上面应用层中的相应的进程


运输层主要使用两种协议:

  • 传输控制协议 TCP(Transmission Control
    Protocol)—-面向连接的,数据传输的单位是报文段(segment),能够提供可靠的交付
  • 用户数据报协议 UDP(User Datagram
    Protocol)—-无连接的,数据传输的单位是用户数据报,不保证提供可靠的交付,只能“尽最大努力交付(best-effort
    delivery)“。

1 电路交换与分组交换的区别是什么?优劣对比?

答:先介绍基本概念:

  • 电路交换
    • 概念:必须经过建立连接(占用通信资源)—>通话(一直占用通信资源)—>释放连接三个步骤的交换方式称为电路交换。
    • 优点:
      • 通信质量有保证。
    • 缺点:
      • 线路传输效率比较低。
    • 特点:
      • 在通话的全部时间内,通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。
  • 分组交换(也称包交换)
    • 报文:我们把要发送的整块数据称为一个报文。
    • 分组又称包。分组的首部也可以称为“包头”。
    • 概念:通信双方以分组为单位、使用存储–转发机制实现数据交互的通信方式,被称为分组交换。
    • 优点:
      • 高效
      • 灵活
      • 迅速
      • 可靠
    • 缺点:
      • 分组在路由器存储转发需要时延。
      • 携带首部控制信息造成一定开销。

三. TCP的运输连接管理(三次握手)

TCP运输连接的建立和释放是每一次面向连接的通信中必不可少的过程。因此,运输连接就有三个阶段:连接建立、数据传送和连接释放。运输连接的管理就是使运输连接的建立和释放都能正常地进行。


TCP建立连接的过程中要解决三个问题:

  • 要使每一方能够确知对方的存在
  • 要允许双方协商一些参数(如最大窗口值、是否使用窗口扩大选项和时间戳选项以及服务质量等)
  • 能够对实体资源(缓存大小、连接表中的项目等)进行分配

TCP连接的建立采用客户服务器方式。主动发起连接建立的应用进程叫做客户(Client),被动等待连接建立的应用程序叫做服务器(Server)。
假设主机A运行的是TCP客户程序主机B运行TCP服务器程序。最初两端的TCP进程都处在CLOSED(关闭)状态。
A主动打开连接,而B被动打开连接。
BTCP服务器进程先创建传输控制块TCB,准备接受客户进程的连接请求。然后服务器就处于LISTEN(收听)状态,等待客户的连接请求,如有,即作出反应。

12 网际协议IP

  • 地址解析协议ARP(Address resolution protocol)
  • 逆地址解析协议RARP(Reverse Address Resolutaion Protocol)
  • 网际控制报文协议ICMP(Internet Control Message Protocol)
  • 网际管理协议IGMP(Internet Group Management Protocol)
过程2.

   B收到连接请求报文段后,如同意建立连接,则向A发送确认——>在确认报文段中把SYN位和ACK位都置1,确认号是ack
= x+1
,同时也为自己选择一个初始序号seq =
y
。(:该确认报文段也不能携带数据,但同样要消耗掉一个序号。)——>这时,TCP服务器进程进入SYN-RCVD(同步收到)状态。

计算机网络常考知识点总结

威尼斯官方网站登录,问题:

15 如何实现透明传输?

  • 概念:不管从键盘上输入什么字符都可以放在这样的帧中传输过去,这样的传输就是透明传输。也就是说用户不受协议中任何限制,可随机的传输任意比特编码的信息。
    *实现方法:

    • 转义字符填充法
    • 零比特填充法
    • 采用特殊的信号与编码法
    • 确定长度法
1. 应用层:

应用层是体系结构中的最高层,直接为用户的应用进程(正在运行的程序)提供服务
。在因特网中的应用层协议很多,如支持万维网应用的HTTP协议,支持文件传输的FTP协议,支持电子邮件的SMTP协议等等。

9 MAC地址的概念以及作用

  • 概念:MAC是硬件地址,用于定义网络设备的位置。也叫物理地址。它就像我们身份证上的身份证号码,具有全球唯一性。
  • 一个主机会有一个MAC地址,而每个网络地址会有一个专属于它的IP地址。
  • 作用
    专注于数据链路层,将一个数据帧从一个节点传送到相同链路的另一个结点。

一. 体系结构

由高到低

  1. OSI七层体系结构
  • 应用层
  • 表示层
  • 会话层
  • 运输层
  • 网络层
  • 数据链路层
  • 物理层
  1. TCP/IP四层体系结构
  • 应用层(各种应用协议如TELNET, FTP, SMTP等)
  • 运输层(TCP或者UDP
  • 网际层(IP
  • 网络接口层(数据链路层,物理层)
  1. 五层协议的体系结构
  • 应用层
  • 运输层
  • 网络层
  • 数据链路层
  • 物理层

20 FTP和TFTP的区别:

  • FTP 是完整、面向会话、常规用途文件传输协议;而 TFTP 用作 bones bare –
    特殊目的文件传输协议。
  • 因为 TFTP 不支持验证, 所以Windows NT FTP服务器不支持 TFTP
  • 可以以交互方式使用 FTP; TFTP 允许文件只能单向的传送。
  • FTP 提供用户身份验证; TFTP 却不。
  • FTP 依赖于 TCP 是面向连接并提供可靠的控件; TFTP 依赖
    UDP,需要减少开销, 几乎不提供控件。
  • FTP 使用周知 TCP 端口号: 数据和连接对话框的 21 20; TFTP
    使用它的文件传输活动 UDP 端口号 69。
  • FTP使用的是TCP21端口,而TFTP使用的是UDP69端口;
    一般防火墙都会封TCP端口而不会封UDP的,所以TFTP有时比FTP好用,不过TFTP传输的文件一般较小,你要传大文件就要用FTP了
3. 网络层:

网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据的时候,网络层把运输层产生的报文段或者用户数据报封装成分组进行传送。在TCP/IP体系中,由于网络层使用IP协议,因此分组也叫IP数据报,或简称数据报


无论在哪一层传送的数据单元,习惯上都可以笼统地用“分组”来表示
因特网是一个很大的互联网,它由大量的异构网络通过路由器(router)相连接。因特网主要的网络层协议是无连接的网际协议IP和许多种路由选择协议,所以因特网的网络层也叫网际层或者IP层

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