# 计算机网络
SW（停止等待）、GBN（流水线、后退N帧协议）、SR（选择重传）、RTT（往返时间）
# 第一章综述
# 1.4 分组交换的时延、丢包和吞吐量（计算)
# 第二章应用层
# 本章出现英文：http、smtp、web、DNS、P2P、RTT、RRs
# 2.1 应用层原理
应用层协议，http，smtp，web，DNS，POP3
# 2.2 web和http
- http应用层协议（基于TCP），定义了报文的结构和交换方法。分为持久连接和非持久连接。由html以及引用对象组成。URL方法
<URL’s access method>://<host>:<port>/<path>往返时间RTT：总时间=2RTT+文件传输时间 - http报文格式：有GET,POST.HEAD,PUT,DELETE
- Web缓存能节约资源，cookie识别用户
- http/1,0和http/1.1（非持续链接和持续连接）
# 2.4 DNS服务
主机名转换为IP地址的目录服务。DNS运行在端到端系统上，且使用UDP协议(53号端口)进行报文传输，因此DNS是应用层协议。分为递归查询和迭代查询
DNS相当于一个数据库传输，把你输入的域名转化为ip，再传送回来，传送回来的这个为TCP协议
DNS其他作用：①提供网站别名②提供邮件别名③负载均衡
DNS工作原理：
集中式设计的缺点：①单点故障（DNS崩溃则整个互联网崩溃）②通信流量（对服务器要求太高）③远距离会带来延时④需要一直更新一直维护。
设置一层层的dns服务器，不同的服务器存储了不同的ip与域名的映射，主要分为三级:
根服务器-顶级服务器（TLD）-权威服务器，还有一种本地服务器，存储在本地，每次要查询dns的时候是本地dns服务器发送接收。DNS记录报文RR格式：（name,value,type,ttl)，其中type有四种
# 2.7 套接字编程
# 第三章运输层（TCP与UDP）
# 3.2多路复用与多路分解
FTP TELNET SMTP DNS TFTP HTTP SNMP SNMP(trap) 21 23 25 53 69 80 161 162
UDP的校验和
rdt是什么，rdt3.0流水线可靠协议
TCP报头：2244＋43
TCP三次握手、四次挥手：
SYN ACK ack seq 同步位 确认位 确认号（等于序号加一） 序号
# 3.6 拥塞控制
滑动窗口协议
慢启动 拥塞控制 快重传（快恢复） 乘法增大的过程 ①加法增大的过程②直接降为1的过程原因：到达阈值或者传输超时 原因：收到三个重复的ack报文
# 3.7 TCP拥塞控制--P193 T38、39、40
# 第四章网络层-数据平面
# 4.1 概述
- 数据平面：实际的物理层的数据运输
- 控制平面：数据根据算法如何在网络中运输
# 4.2 路由器工作原理
- 基于目的地址转发：最长前缀路由，优先发送与路由表中匹配度最高的ip。前缀指ip地址网络部分。
- 交换的三种方式：①经内存交换（依赖于内存带宽）②经总线交换（依赖于总线带宽）③经内联网络交换（克服总带宽限制）
- 输出端口交付太过于繁忙，实行调度原则（优先级调度：优先级高就先发送；RR循环调度；WFQ调度）
# 4.3 ipv4和ipv6（子网划分ppt中的题）
网络层协议：
IP DHCP ICMP RIP/OSPF/BGP 编制规则、数据报格式、分组处理 动态主机配置协议 错误报告、路由指令 路径选择 ip报文格式：4-4-8-16位
生存时间TTL，指经过的路由器的最大值 8位
协议，表明此数据报携带的协议 8位
首部校验和：检验数据报的手部 16位
地址分类：
A B C D E 0 10 110 1110 1111
ip分片重组：
- 分片：固定首部为20字节
- 偏移：偏移量/8（因为一个字节=8bit)
子网划分
公共部分由
1定义，前几个1就是前几位
分类寻址浪费较大，因此采用无分类寻址。
DHCP作用
从ISP配IP地址
主机每次连接到网络时都能接收到相同的IP地址。
为某主机分配一个临时IP地址，虽然该主机每次连接到同一个网络。
DHCP还允许主机得知其他信息，如子网掩码、第一跳路由器(通常称为默认网关)的地址和本地DNS服务器的地址。
| discover | offer | request | ack |
|---|---|---|---|
| 广播UDP端口68—>67 | 广播 | 广播 | 广播 |
租用期：0.5T，0.875T
*(网络地址转换)NAT
发送数据报： 将每个外出报文的源IP地址、端口号替换为NAT IP地址以及新的端口号远程客户机/服务器将以NAT的IP地址以及新的端口号做为目的地址进行响应。
在NAT转换表中保存每一个地址转换对，即(源IP地址、端口号) (NAT IP地址、新的端口)。
接收数据报：根据NAT转换表将每个进入报文的NAT IP地址和端口号替换为相应的源IP地址以及端口号。
三种NAT，静态NAT对应静态全球ip地址、动态NAT一个全球地址对应多个动态NAT、端口NAT一个本地地址端口对应一个全球端口。
- 私有地址：10.0.0.0--10.255.255.255、172.16.0.0-172.31.255.255、192.168.0.0--192.168.255.255
- 子网内子网的数量就是主机数量，主机数即一个网络地址、一个广播地址，剩下的就是可分配地址。
# 4.4 通用转发和SDN体系
远程控制器掌握各主机和整个网络的状态；为每一个分组计算出最佳路由；远程控制器为每一个路由生成正确的转发表
核心思想：把网络的控制层面和数据层面分离，使控制层面利用软件来控制数据层面的许多设备。
Openflow协议：控制层面与数据层面之间的通信接口，控制器通过openflow协议直接控制物理层设备
SDN通用转发：①进行匹配：对各层首部中的字段进行匹配②进行动作：简单转发、负载均衡、重写ip首部、防火墙（丢弃分组）。此种设备称为“分组交换机”或者“交换机”。此种转发表称为流表。SDN远程控制器通过openflow协议来管理openflow交换机中的流表
# 4.5 中间盒
在源主机和目的主机之间的数据路径上，执行除了IP路由器的正常标准功能之外的其他功能的任何中间设备。
目前主要分为三种：①NAT转换②安全服务③服务增强，对某个东西（http请求等）负载平衡。
# 第五章网络层-控制平面
# 5.2 路由算法（RIP计算题）
找到一条从源路由器到目的路由器的开销最少的路径。
分类
- 全局式
- 分散式
- 静态式
- 动态式
- 负载敏感路由算法
- 负载迟钝算法
分布式 基于距离向量的路由选择协议，要求每个路由器都要维护从他自己到其他的距离记录
即距离向量。距离（跳数）：直接连接为1；不直接连接就是路由器个数加1；跳数为16则不可达
RIP（route information protoco路由信息协议）距离算法：更新路由表——先泛洪广播，收到相邻的路由器的表单；如果一开始为空，碰到目的地址符合的就录入；如果不为空，下一跳一样的就一定更新；不一样的再判断距离再更新。
RIP使用UDP报文，端口为520，位置在应用层，特点：网络出现故障时，需要很长时间才能把这个消息传播到所有路由器（好消息传播得快，坏消息传播得慢）
# 5.3 OSPF
- 全称：开放式最短路径优先。基于链路状态的动态路由协议。（RIP基于距离向量）
- 划分主干路由器和自制路由器
- 相对于rip来说有很多优点，比如速度快（rip收敛速度慢），不限制跳数，多路径（rip只能单路径）
# 5.4 BGP
自治系统AS
内部网关IGP：RIP和OSPF
外部网关EGP：BGP
BGP-4（TCP端口179）基于路径向量，用于不同自治系统之间交换路由信息的协议。选出比较好而非最好的路由。
- eBGP用于外界与内部进行交换
- iBGP:用于内部与内部进行交换（与rip和ospf的区别在于该协议交换的是自治系统外的路由信息）
- 即-iBGP不能在内部互传ip前缀，e-BGP可以在内部与外部互传
BGP路由的结构【前缀，AS路径, 下一跳】
BGP的路由选择：①本地偏好值大的②AS跳数最小的③分组在AS内转发次数最少④BGPid最小的路由
BGP四种报文：
- OPEN打开，等待tcp连接，端口179
- UPDATE通告新路径
- KEEPALIVE没有更新的情况下保持活跃
- NOTIFICATION报告错误，或者关闭
# 5.6 ICMP
存在类型字段和代码字段
处于网路层，用于错误报告和回送请求/回答
类型 代码 描述 0 0 对ping回答 3 1 目的主机不可达 3 2 目的协议不可达 3 3 目的端口不可达 8 0 ping 11 0 生存期
# 第六章链路层和局域网
传输：SW、GBN、SR
# 6.1 链路层概述
将数据报封装成帧，增加首部和尾部
相邻节点之间可靠交付
- 流量控制
- 差错检测
- 差错纠正（接收方检测和纠正，不用重传）
- 双工/半双工，半双工指不能同时传
- 以太网最小帧长度为64字节
- 选择重传协议：
# 6.2 CRC差错计算（多项式来算）
- CRC--循环冗余校验，特点：检错能力强，开销小，优于奇偶校验、算术和校验等方式
- 运作原理：发送数据时携带一个校验码，校验码由数据计算得，数据发给接收方后再计算，校验码一样说明没问题。
- 计算步骤：①原数据后面添0，0的数量就是生成多项式的最高次幂②生成多项式换成二进制写到除数上③最后除得的余数贴在原数据后面，一起发送
# 6.3 多链路访问CSMA/CD（重点）
两种链路：PPP链路（点到点链路）和广播链路
信道划分协议：时分多路访问TDMA（区分时分多路复用TDM）、频分多路访问FDMA、码分多址CDMA
TDM和FDM分别为结点分配时隙和频率，而CDMA为每个结点分配不同的编码。然后，每个结点使用其唯一的编码码片对其发送的数据位进行编码。
随机接入协议：CSMA,CSMA/CD,CSMA/CA
载波侦听多路访问CSMA:结点在传输前监听信道如果信道空闲，传送整个帧;如果信道忙，推迟传送。
- 非持续:监听到信道忙，就不监听，根据算法随机延迟一个时间再监听；监听没有忙就发送
- 1-持续：如果忙就持续监听，最后将数据送出；如果冲突就延迟随机时间
- P-持续：如果忙就持续监听，空闲以后以概率P发送数据，1-P延迟一段时间T
CSMA/CD计算
- 最短帧长计算：最短帧长=争用期（碰撞窗口）X数据传输速率（争用期=2Xt）(t=s/v或者是帧长/传输速率)
- 时延计算：时延=争用期X随机数r
- 二进制退回算法：最大值为10
# 6.4 交换式局域网
- ARP即插即用：【ip,MAC,TTL】，A广播，B单播把地址发送给A。
- 既是网络层又是传输层协议。
- 吉比特以太网IEEE 802.3z,10BASE-T,100BASE-T,1000BASE-T，前面代表速率，后面base代表基带传输，T代表双绞线，cx代表同轴电缆，"F"代表光纤，与此同时，单模光纤LX.LR,多模光纤SX,SR
- 曼彻斯特编码：
- 交换机：不需要学习，存储、转发以太网帧
- 虚拟局域网：802.1Q