网路定义 :以实现资源共享为目的,一些互相连接的、独立的自治系统(能够独立运行并提供服务的系统)的集合。
图一 计算机网络的分层结构
网络体系结构:分层结构和协议的集合。
任务:指光纤、电缆或者电磁波等真实存在的数据传输系统,网络传输的基础。
数据:信号。
设备:集线器、放大器、中继器等
专有名词
简谐波:正弦波(sine wave)和余弦波(cosine wave)统称。
模拟信号:由有限次不同频率正弦波信号合成的接近原周期性模拟信号的信号。
数字信号:幅度为有限离散值的信号,数字信号改变幅度时,直接从一种幅度跳变到另一种幅度。
信号对比:
码元长度:数字信号中某个离散值维持不变的最小时间单位。 码元:将信号以码元长度为单位分隔,每一段码元长度内的信号。(码元是信号的基本单位)
编码 二进制位流转换成数字信号的过程称为编码。 调制 调制 是将正弦波信号(或余弦波信号)转换成表示二进制位流的模拟信号的过程。 解调 是从调制后的模拟信号中还原出二进制位流的过程。
传播介质
主要性能指标为传输系统的数据传输速率,单位为每秒比特(b/s)取决于信道带宽和信号中每一个码元表示的二进制数位数。
主要介绍以太网,一个网络中的电脑怎样实现更好的数据传输。类比现实生活中的邮件系统相当于一个社区,社区里面很多用户(电脑)。
数据:帧
设备:网桥、交换机(多接口的网桥)
数据链路层的三个基本问题:封装成帧、透明传输(遇到特殊字符加一个转义字符ESC)、差错检测。
Preamble | SFD | DST | SRC | Type | Payload (Data) | Pad | FCS | Extension |
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帧格式
以太网的帧格式【序言+起始信号(0XAB)+目的地+发出地+数据类型(Ipv4|ARP)+数据(46-1500字符之间)+“”+CRC校验序列】
介绍:载波监听(检测总线是否有载波)多点接入(多个终端连接在总线上)冲突检测(检测总线上是否发生冲突) 载波:总线上产生有规律性的跳变。
工作步骤
作用:通过分割网络或者划分 VLAN ,缩小广播域,每个网络的传播效率会更高。
网桥:具有地址学习、MAC帧转发等分组交换功能的设备。网桥连接在网络之间。
交换机: 多节口的网桥,增加了Vlan划分和其他提高网络效率的功能,Mac地址【交换机可以连接到主机上】。
连接各个网络,构成覆盖全球的 Internet 。通过 IP 地址找到一个局域网络,某个局域网络中通过IP地址,找到电脑MAC地址,找到主机。
数据:IP数据包
设备:路由器
图2 IP 数据报头部 最少20个字节
IP分类编址
IP协议族
IP 分组
路由器路由项的生成:RIP 或者 OSPF。
把信息发给电脑的某一个端口。
数据:UDP 数据包,TCP 字节流
协议:TCP 、 UDP
面向字节流、面向连接、具有差错控制和拥塞控制。
图3 TCP 数据报文段头部格式 最少20个字节
使用编号和分段实现了TCP传输的有序,使用advertised window来实现了发送方和接收方处理能力的匹配,并使用重复发送来实现TCP传输的可靠性。
使用 ACK 和错误重送机制保证数据发送的正确性。
使用滑动窗口来提高效率,使用拥塞控制来传输保持稳定。
TCP的三次握手
TCP连接:每个连接有四个参数(两个IP,两个端口),内核中的TCP模块生成连接之后,将连接分配给进程使用。
丢包因为 ACK 机制(记时等待),具有超时重发、快速重发等安全措施。
面向报文、无连接、差错检验。
丢包就丢啦。
语法:格式,包括四个控制字段(发送端口、接收端口、长度、检验和)在IP分组的基础上,增加了源和目的端口号、检验和。