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1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)期末復(fù)習(xí) _by 大劍第一章、概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 網(wǎng)絡(luò):由若干結(jié)點(diǎn)和連接這些結(jié)點(diǎn)的鏈路組成互聯(lián)網(wǎng):網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)通過路由器互連起來(lái),構(gòu)成覆蓋范圍更大的網(wǎng)絡(luò),即“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”因特網(wǎng):世界上最大的互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò):通過通信線路和通信設(shè)備,將地理位置上分散的、具有獨(dú)立處理能力的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái),為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享。因特網(wǎng)的發(fā)展階段:第一階段是從單個(gè)網(wǎng)絡(luò) ARPANET向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程第二階段的特點(diǎn)是建成了三級(jí)結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng),主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)、校園網(wǎng)(企業(yè)網(wǎng))第三階段逐漸形成了多層次 ISP (Internet Service Provider)ISP:因特網(wǎng)服務(wù)提供商 結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)分組

2、交換的優(yōu)點(diǎn): 優(yōu)點(diǎn) 所采用的手段高效在分組傳輸?shù)倪^程中動(dòng)態(tài)的分配傳輸寬帶,對(duì)通信鏈路是逐段占用靈活為每一個(gè)分組獨(dú)立地選擇轉(zhuǎn)發(fā)路由迅速以分組作為傳送單元,可以不先建立連接就能向其他主機(jī)發(fā)送分組可靠保證可靠性的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;分布式多路由的分組交換網(wǎng),使網(wǎng)絡(luò)有很好的生存性三種交換方式在數(shù)據(jù)傳送階段的主要特點(diǎn):電路交換整個(gè)報(bào)文的比特流連續(xù)地從源點(diǎn)直達(dá)終點(diǎn),好像在一個(gè)管道中傳送。報(bào)文交換整個(gè)報(bào)文先傳送到相鄰結(jié)點(diǎn),全部?jī)?chǔ)存下來(lái)后查找轉(zhuǎn)發(fā)表,轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)。分組交換由單個(gè)分組傳送到相鄰節(jié)點(diǎn),儲(chǔ)存下來(lái)后查找轉(zhuǎn)發(fā)表,轉(zhuǎn)達(dá)到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類不同作用范圍的分類廣域網(wǎng)WAN (Wide Area Netwo

3、rk)城域網(wǎng) MAN (Metropolitan Area Network)局域網(wǎng) LAN (Local Area Network) 個(gè)人區(qū)域網(wǎng) PAN (Personal Area Network) 從網(wǎng)絡(luò)的使用者進(jìn)行分類公用網(wǎng) (public network) 專用網(wǎng) (private network) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能特征 速率 帶寬 吞吐量 時(shí)延 時(shí)延帶寬積 往返時(shí)間 利用率時(shí)延(delay或者latency)是指數(shù)據(jù)(一個(gè)報(bào)文或分組,甚至比特)從網(wǎng)絡(luò)(或鏈路)的一端傳送到另一端所需的時(shí)間。時(shí)延有時(shí)也稱為延遲或遲延。1.發(fā)送時(shí)延 發(fā)送時(shí)延(transmission delay)是主機(jī)或

4、路由器發(fā)送數(shù)據(jù)幀所需要的時(shí)間。 計(jì)算公式:發(fā)送時(shí)延=數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度(b)/發(fā)送速率(b/s)2. 傳播時(shí)延 傳播時(shí)延(propagation delay)是電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費(fèi)的時(shí)間。 計(jì)算公式:傳播時(shí)延=信道長(zhǎng)度(m)/電磁波在信道上的傳播速率(m/s)3. 處理時(shí)延4. 排隊(duì)時(shí)延利用率:D=D0 /1-U D0 :表示網(wǎng)絡(luò)空閑的時(shí)延 D:表示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延 U:網(wǎng)絡(luò)的利用率協(xié)議與劃分層次實(shí)體:每一層中,表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。 對(duì)等實(shí)體:不同機(jī)器上位于同一層次、完成相同功能的實(shí)體。協(xié)議:控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。 為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則

5、,標(biāo)準(zhǔn)或約定稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(network protocol)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也可以簡(jiǎn)稱為協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要由以下三個(gè)要素組成:1.語(yǔ)法 數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式2.語(yǔ)義 需要發(fā)出何種控制信息,完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng) 3.同步 事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明服務(wù):在網(wǎng)絡(luò)的分層模型中,每一層為相鄰的上一層所提供的功能服務(wù)原語(yǔ):上層使用下層所提供的服務(wù),必須通過與下層交換命令服務(wù)訪問點(diǎn):同一系統(tǒng)相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互的地方服務(wù)數(shù)據(jù)單元:層與層之間交換的數(shù)據(jù)單元協(xié)議與服務(wù)協(xié)議是“水平的”,即協(xié)議是控制對(duì)等實(shí)體之間通信的規(guī)則。服務(wù)是“垂直的”a) 服務(wù)源語(yǔ)b) 服務(wù)訪問點(diǎn)(SAP)c) 服務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU)

6、,即服務(wù)是由下層向上層通過層間接口提供的。在協(xié)議的控制下,兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議,還需要使用下層所提供的服務(wù)。 本層的用戶只能看見服務(wù)而無(wú)法看見下面的協(xié)議,下面的協(xié)議對(duì)上面的服務(wù)用戶是透明的。 分層的優(yōu)點(diǎn)各層之間是獨(dú)立的-結(jié)構(gòu)上可分割-開靈活性好-易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)-能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作三種體系結(jié)構(gòu)OSI的七層體系結(jié)構(gòu) 物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層TCP/IP四層體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)際層IP、運(yùn)輸層、應(yīng)用層五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu) 物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)輸層、應(yīng)用層五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)1.應(yīng)用層:位于體系的最高層,直接為用戶的

7、應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。(比如:HTTP協(xié)議,SMTP協(xié)議,F(xiàn)TP協(xié)議等等)2.運(yùn)輸層:負(fù)責(zé)向兩個(gè)主機(jī)中進(jìn)程之間的通信提供服務(wù)。傳輸控制協(xié)議TCP(Transmission Control Protocol)提供面向連接、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),其數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇菆?bào)文段(segment)。用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP(User Datagram Protocol)提供無(wú)連接的、盡最大努力的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)(不保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕?,其?shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇怯脩魯?shù)據(jù)報(bào)。3.網(wǎng)絡(luò)層:負(fù)責(zé)為分組交換網(wǎng)上的不同主機(jī)提供通信服務(wù)。4.數(shù)據(jù)鏈路層:將網(wǎng)絡(luò)層交付下來(lái)的IP數(shù)據(jù)報(bào),組裝成幀,在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的鏈路上“透明”地傳送幀中的數(shù)

8、據(jù)。5.物理層:透明地傳送比特流。第2章 、物理層物理層考慮的是怎樣才能在連接各種計(jì)算機(jī)的傳輸媒體上傳輸數(shù)據(jù)比特流,因此主要任務(wù)描述為確定與傳輸媒體接口有關(guān)的一些特性,即:機(jī)械特性 指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等等電氣特性 指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍功能特性 指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義過程特性 指明對(duì)于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序單向通信:又稱單工通信,只能有一個(gè)方向的通信而沒有反方向的交互。只需一條通信信道。雙向交替通信:又稱半雙工通信,即通信的雙方都可以發(fā)送和接收信息,但不能雙方同時(shí)發(fā)送或者同時(shí)接收。需兩條通信信道。雙向

9、同時(shí)通信:又稱全雙工通信,即通信的雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收信息。需兩條通信信道。極性編碼:使用兩種電壓電平(正值和負(fù)值 )。其中常見的有四種:不歸零編碼、歸零編碼、曼徹斯特編碼、差分曼徹斯特編碼?;鶐盘?hào):來(lái)自信源的信號(hào)基帶調(diào)制:僅對(duì)基帶信號(hào)的波形進(jìn)行變換,使它能夠與信道特性相適應(yīng)帶通信號(hào):利用載波進(jìn)行調(diào)制,把基帶信號(hào)的頻率范圍搬移到較高的頻段以便在信道中傳輸。經(jīng)過載波調(diào)制后的信號(hào)稱為帶通信號(hào)帶通調(diào)制:使用載波的調(diào)制基本的帶通調(diào)制方法:調(diào)幅(AM):載波的振幅隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化調(diào)頻(FM):載波的頻率隨基帶數(shù)字信號(hào)的而變化調(diào)相(PM):載波的初始相位隨數(shù)字信號(hào)而變化雙絞線屏蔽雙絞線 STP (

10、Shielded Twisted Pair)無(wú)屏蔽雙絞線 UTP (Unshielded Twisted Pair)信道復(fù)用技術(shù):復(fù)用是通信技術(shù)中的基本概念。最基本的復(fù)用就是頻分復(fù)用FDM和時(shí)分復(fù)用TDM。統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用STDM是一種改進(jìn)的時(shí)分復(fù)用,它能明顯地提高信道的利用率。波分復(fù)用WDM就是光的頻分復(fù)用。1.頻分復(fù)用FDM定義:所有用戶在同樣的時(shí)間占用不同的帶寬資源(請(qǐng)注意,這里的“帶寬”是頻率帶寬而不是數(shù)據(jù)的發(fā)送速率)。特點(diǎn)用戶在分配到一定的頻帶后,在通信過程中自始至終都占用這個(gè)頻帶。2時(shí)分復(fù)用TDM定義:將線路傳輸時(shí)間分成一個(gè)個(gè)互不重疊的時(shí)隙,并按一定規(guī)則將這些時(shí)隙分配給多路信號(hào),每一路

11、信號(hào)在分配給自己的時(shí)隙內(nèi)獨(dú)占信道進(jìn)行傳輸。分類:同步時(shí)分多路復(fù)用STDM異步時(shí)分多路復(fù)用ATDM3. 波分復(fù)用WDM=V*T ->波長(zhǎng)->3*108m/s4. 碼分復(fù)用CDM(碼分多址 CDMA系統(tǒng)特點(diǎn):每個(gè)站分配的麻片序列不僅必須各不相同,而且還必須互相正交) P-55特點(diǎn)每一個(gè)用戶可以在同樣的時(shí)間使用同樣的頻帶進(jìn)行通信各用戶使用經(jīng)過特殊挑選的不同碼型,因此彼此不會(huì)造成干擾這種系統(tǒng)發(fā)送的信號(hào)有很強(qiáng)的抗干擾能力,其頻譜類似于白噪聲,不易被敵人發(fā)現(xiàn)采用CDMA可提高通信的話音質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕瑴p少干擾對(duì)通信的影響,增大通信系統(tǒng)的容量,降低手機(jī)的平均發(fā)射功率等等碼片序列每一個(gè)比特

12、時(shí)間劃分為 m 個(gè)短的間隔稱為碼片,通常m是64或128每個(gè)站被指派一個(gè)唯一的 m bit 碼片序列如發(fā)送比特 1,則發(fā)送自己的 m bit 碼片序列如發(fā)送比特 0,則發(fā)送該碼片序列的二進(jìn)制反碼每個(gè)站分配的碼片序列不僅必須各不相同,并且還必須互相正交在實(shí)用的系統(tǒng)中是使用偽隨機(jī)碼序列第3章 、數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層的功能 幀同步(Frame Synchronous) 尋址(Addressing) 流量控制(Flow Control) 差錯(cuò)控制(Error Control) 幀類型的識(shí)別(Edentification) 透明傳輸 (Transparent Transmission) 鏈路管理(Lin

13、k Management)基本概念鏈路:是從一個(gè)結(jié)點(diǎn)到相鄰結(jié)點(diǎn)的一段物理線路,中間沒有任何其他的交換結(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)鏈路: 除了物理線路外,還必須有通信協(xié)議來(lái)控制這些數(shù)據(jù)的傳輸。若把實(shí)現(xiàn)這些協(xié)議的硬件和軟件加到鏈路上,就構(gòu)成了數(shù)據(jù)鏈路?,F(xiàn)在最常用的方法是使用適配器(即網(wǎng)卡)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些協(xié)議的硬件和軟件。一般的適配器都包括了數(shù)據(jù)鏈路層和物理層這兩層的功能。幀:數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元。數(shù)據(jù)鏈路層把網(wǎng)絡(luò)層交下來(lái)的數(shù)據(jù)構(gòu)成幀發(fā)送到鏈路上,以及把接收到的幀中的數(shù)據(jù)取出來(lái)上交給網(wǎng)絡(luò)層。數(shù)據(jù)鏈路層的通信信道點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道:這種信道使用一對(duì)一的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式廣播信道:這種信道使用一對(duì)多的廣播通信方式,因此過程比較復(fù)雜。

14、廣播信道上連接的主機(jī)很多,因此必須使用專用的共享信道協(xié)議來(lái)協(xié)調(diào)這些主機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議有很多種,他們的基本問題是:封裝成幀、透明傳輸、差錯(cuò)檢測(cè)封裝成幀定義:在發(fā)送方,數(shù)據(jù)鏈路層必須提供將從網(wǎng)絡(luò)層接收的分組封裝成幀的功能,即為來(lái)自上層的分組加上必要的幀頭和幀尾首部和尾部的一個(gè)重要作用就是進(jìn)行幀定界拆幀定義:在接收方,數(shù)據(jù)鏈路層必須提供將所接收到的幀重新拆裝成網(wǎng)絡(luò)層分組的功能,即去掉發(fā)送端數(shù)據(jù)鏈路層所加的幀頭和幀尾,從中分離出網(wǎng)絡(luò)層所需的分組透明傳輸不管所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是什么樣的比特組合,都應(yīng)當(dāng)能夠在物理鏈路上傳送。當(dāng)所傳的數(shù)據(jù)中的比特組合恰巧與某一個(gè)控制信息完全一樣時(shí),就必須采取措施,使得

15、接收方不會(huì)將數(shù)據(jù)誤認(rèn)為是某種控制信息。差錯(cuò)檢測(cè)差錯(cuò)的定義接收端收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送端實(shí)際發(fā)出的數(shù)據(jù)出現(xiàn)不一致的現(xiàn)象衡量差錯(cuò)的嚴(yán)重程度誤碼率=出錯(cuò)的比特?cái)?shù)/總的比特?cái)?shù)*100%差錯(cuò)控制的必要性信道中的噪聲是客觀存在的,不管信道質(zhì)量多高,誤碼率都不可能是零。因此,無(wú)論是通過哪一種傳輸介質(zhì)或信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,差錯(cuò)控制都是不可少的。檢錯(cuò)碼定義:接收方只能判斷所接收到的數(shù)據(jù)塊有錯(cuò),但不能確定出錯(cuò)的位置,也不能糾正錯(cuò)誤。如奇偶校驗(yàn)碼、CRC碼等只能發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,不能糾正錯(cuò)誤,因此需要反饋重發(fā)來(lái)糾錯(cuò)。糾錯(cuò)碼定義:接收方不僅能夠判斷所接收到的數(shù)據(jù)塊有錯(cuò),還能確定出錯(cuò)所在的位置,然后只需將該位置上的錯(cuò)誤位求反,便可獲得

16、正確的數(shù)據(jù)信息。 如海明碼就是一種能夠糾正一位錯(cuò)的編碼。檢錯(cuò)碼循環(huán)校驗(yàn)碼CRC原理在發(fā)送端,先把數(shù)據(jù)劃分為組。待發(fā)送的每組數(shù)據(jù)由兩部分組成,前一部分是k個(gè)比特的待發(fā)送信息,后一部分是r個(gè)比特的供差錯(cuò)檢測(cè)的冗余碼,該冗余碼又稱為幀檢驗(yàn)序列FCS。在接收端,對(duì)收到的每組數(shù)據(jù)進(jìn)行 CRC 檢驗(yàn)。若得出的余數(shù) R = 0,則判定該組數(shù)據(jù)沒有差錯(cuò),就接受。若余數(shù) R ¹ 0,則判定該組數(shù)據(jù)有差錯(cuò),就丟棄。檢錯(cuò)碼反饋重發(fā)機(jī)制原理:當(dāng)接收方檢驗(yàn)出錯(cuò)誤的幀時(shí),首先將該幀丟棄,然后接收方給發(fā)送方反饋信息,請(qǐng)求對(duì)方重發(fā)相應(yīng)的幀;當(dāng)接收方檢驗(yàn)出幀是正確的,也會(huì)發(fā)回反饋信息,請(qǐng)求對(duì)方繼續(xù)發(fā)送下一個(gè)幀。實(shí)現(xiàn)方

17、法停止-等待方式ARQ連續(xù)ARQ方式檢錯(cuò)碼反饋重發(fā)機(jī)制停止-等待方式原理:發(fā)送方在發(fā)出一幀之后必須停下來(lái)等待接收方對(duì)發(fā)送的幀進(jìn)行確認(rèn)。若確認(rèn)對(duì)方已經(jīng)正確收到,則發(fā)送方繼續(xù)發(fā)送下一幀;否則發(fā)送方就重發(fā)該幀。幀的確認(rèn)有肯定和否定之分:正確接收的幀被稱為確認(rèn)幀(ACK),錯(cuò)誤接收的幀被稱為否認(rèn)幀(NAK)。糾錯(cuò)碼海明碼原理發(fā)送方:設(shè)信息位為k位,將其分成r組,進(jìn)行偶校驗(yàn),能產(chǎn)生r位檢錯(cuò)碼,總的碼長(zhǎng)為n=(k+r)位。接收方:對(duì)收到的數(shù)據(jù)再分成r組,每組計(jì)算出一個(gè)檢錯(cuò)位,這些檢錯(cuò)位可組成一個(gè)出錯(cuò)字,共有2r種狀態(tài),其中檢錯(cuò)位全為0時(shí),表示無(wú)錯(cuò);其它組合可指出(2r-1)位中的某一位出錯(cuò)。以n=7為例,

18、設(shè)有效信息位為4位:I4、I3、I2、I1,附加校驗(yàn)為3位: r2、r1、r0 。有效信息位與校驗(yàn)位的位置為:B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 I4 I3 I2 r2 I1 r1 r0 發(fā)送方計(jì)算校驗(yàn)位的關(guān)系式:r2=I4+I3+I2r1=I4+I3+I1r0=I4+I2+I1發(fā)送方采用偶校驗(yàn)方式接收端使用下面的關(guān)系式對(duì)校驗(yàn)位關(guān)系式進(jìn)行檢驗(yàn),以判斷接收到的碼字是否正確。此關(guān)系式也稱為監(jiān)督關(guān)系式:S2=r2+I4+I3+I2S1=r1+I4+I3+I1S0=r0+I4+I2+I1其中S2、S1和S0稱為校正因子,S2S1S0=000時(shí),表示無(wú)錯(cuò); S2S1S0 000時(shí),則有錯(cuò)誤出現(xiàn),出

19、錯(cuò)的位置以S2S1S0的編碼為準(zhǔn)。檢錯(cuò)編碼的優(yōu)勢(shì)在于簡(jiǎn)單快速,適用于網(wǎng)絡(luò)條件好的條件;糾錯(cuò)編碼能力強(qiáng),適用于網(wǎng)絡(luò)條件差的環(huán)境以減少重傳。流量控制的作用使發(fā)送方所發(fā)出的數(shù)據(jù)流量不要超過接收方所能接收的速率流量控制的原理流量控制的關(guān)鍵就是需要有一種反饋機(jī)制,使發(fā)送方能了解接收方是否具備足夠的接收及處理能力流量控制的策略滑動(dòng)窗口協(xié)議將流量控制機(jī)制與幀確認(rèn)機(jī)制巧妙地結(jié)合在一起滑動(dòng)窗口協(xié)議定義:滑動(dòng)窗口協(xié)議是指一種采用滑動(dòng)窗口機(jī)制進(jìn)行流量控制的方法。通過限制己經(jīng)發(fā)送但還未確認(rèn)的數(shù)據(jù)幀的數(shù)量,滑動(dòng)窗口協(xié)議可以調(diào)整發(fā)送方的發(fā)送速度。幀序列號(hào)發(fā)送窗口接收窗口PPP協(xié)議(Point to Point Proto

20、col)概述現(xiàn)在全世界使用得最多的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議PPPPPP協(xié)議是一種面向字符的協(xié)議,提供全雙工的電路以實(shí)現(xiàn)雙向的數(shù)據(jù)傳輸。PPP協(xié)議靈活的選擇配置、多協(xié)議的封裝機(jī)制、良好的選項(xiàng)協(xié)議機(jī)制以及豐富的認(rèn)證協(xié)議,使得它在遠(yuǎn)程接入技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用。用戶通過某個(gè)ISP連接到因特網(wǎng),一般都是使用 PPP 協(xié)議PPP協(xié)議基本特點(diǎn):簡(jiǎn)單、封裝成幀、 透明性、 多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議、多種類型鏈路、差錯(cuò)檢測(cè)、檢測(cè)連接狀態(tài) 、最大傳送單元 、網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商、數(shù)據(jù)壓縮協(xié)商 特點(diǎn):幀同步(Frame Synchronous)尋址(Addressing)流量控制(Flow Control)鏈路管理(Link

21、Management)差錯(cuò)控制(Error Control)幀類型的識(shí)別(Eden tification)透明傳輸(Transparent Transmssion)HDLC協(xié)議(High-Level Data Link Control)概述HDLC是一種面向比特的協(xié)議,只能用于同步數(shù)據(jù)鏈路,它支持全雙工通信,采用比特填充的成幀技術(shù),以滑動(dòng)窗口協(xié)議進(jìn)行流量控制。HDLC及其改進(jìn)形式被廣泛地用于廣域網(wǎng)技術(shù)中。局域網(wǎng)概述定義:將分散在一個(gè)局部地理范圍(如一棟大樓等)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)通過傳輸介質(zhì)連接起來(lái)的通信網(wǎng)絡(luò)。傳輸介質(zhì):用于連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的介質(zhì)類型目前廣泛采用的傳輸介質(zhì)是雙絞線傳輸技術(shù):借助傳輸介質(zhì)進(jìn)行

22、數(shù)據(jù)通信的技術(shù)傳輸技術(shù)主要包含信道編碼、調(diào)制解調(diào)以及信道復(fù)用技術(shù)等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌航M網(wǎng)時(shí)計(jì)算機(jī)和通信線纜連接的物理結(jié)構(gòu)和形狀常見的局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):總線形、星形、環(huán)形、樹形介質(zhì)訪問控制:為了協(xié)調(diào)多個(gè)站點(diǎn)對(duì)共享的傳輸介質(zhì)資源的使用,即規(guī)定局域網(wǎng)內(nèi)的站點(diǎn)什么時(shí)候能向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)常見的介質(zhì)訪問控制方法:信道劃分訪問控制、隨機(jī)訪問介質(zhì)訪問控制、輪詢?cè)L問介質(zhì)控制介質(zhì)訪問控制 CSMA/CD區(qū)別:基于隨機(jī)的訪問的介質(zhì)訪問的是 CMSA實(shí)質(zhì):“載波監(jiān)聽”“碰撞堅(jiān)挺”基于隨機(jī)訪問的介質(zhì)訪問控制-載波監(jiān)聽多點(diǎn)接入/碰撞檢測(cè)CSMA/CD發(fā)送數(shù)據(jù)前,監(jiān)聽信道是否空閑,如果是空閑的則發(fā)送出數(shù)據(jù)。同時(shí)邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測(cè)數(shù)

23、據(jù),一旦它檢測(cè)到有數(shù)據(jù)沖突,就放棄當(dāng)前的傳送任務(wù),然后等待一個(gè)隨機(jī)的時(shí)間后,重新嘗試發(fā)送。因此,可以快速地終止被損壞的幀,以節(jié)省時(shí)間和帶寬。 CSMA/CD是局域網(wǎng)中的一個(gè)重要協(xié)議。若檢測(cè)到信道忙,則繼續(xù)監(jiān)聽,直到信道轉(zhuǎn)為空閑,但由于CSMA/CA沒有CSMA/CD的沖突檢測(cè)機(jī)制,因此各發(fā)送站點(diǎn)要等待一個(gè)DIFS時(shí)間,還必須執(zhí)行二進(jìn)制指數(shù)退避算法以進(jìn)一步減少?zèng)_突。二進(jìn)制指數(shù)退避算法第 i 次退避就在 22 + i 個(gè)時(shí)隙中隨機(jī)地選擇一個(gè),即:第 i 次退避是在時(shí)隙 0, 1, , 22 + i 1 中隨機(jī)地選擇一個(gè)。 第 1 次退避是在 8 個(gè)時(shí)隙(而不是 2 個(gè))中隨機(jī)選擇一個(gè)。第 2 次退

24、避是在 16 個(gè)時(shí)隙(而不是 4 個(gè))中隨機(jī)選擇一個(gè)。 當(dāng)時(shí)隙編號(hào)達(dá)到255就不再增加了。進(jìn)制指數(shù)退避算法使用情況僅在下面的情況下才不使用退避算法:檢測(cè)到信道是空閑的,并且這個(gè)數(shù)據(jù)幀是要發(fā)送的第一個(gè)數(shù)據(jù)幀。除此以外的所有情況,都必須使用退避算法。即:在發(fā)送第一個(gè)幀之前檢測(cè)到信道處于忙態(tài)。在每一次的重傳后。在每一次的成功發(fā)送后再要發(fā)送下一幀站點(diǎn)在退避時(shí)間選定后,就相當(dāng)于設(shè)置了一個(gè)退避計(jì)時(shí)器。站點(diǎn)每經(jīng)歷一個(gè)時(shí)隙就檢測(cè)一次信道。若檢測(cè)到信道空閑,退避計(jì)時(shí)器就繼續(xù)倒計(jì)時(shí)。若檢測(cè)到信道忙,就凍結(jié)退避計(jì)時(shí)器的剩余時(shí)間,重新等待信道變?yōu)榭臻e并再經(jīng)過時(shí)間DIFS 后,從剩余時(shí)間開始繼續(xù)倒計(jì)時(shí)。如果退避計(jì)時(shí)器的

25、時(shí)間減小到零時(shí),就開始發(fā)送整個(gè)數(shù)據(jù)幀。 MAC子層MAC:負(fù)責(zé)訪問控制和分組拆裝MAC管理:負(fù)責(zé)ESS漫游、電源管理和登記過程中的關(guān)聯(lián)管理LLC子層:負(fù)責(zé)屏蔽MAC子層的不同實(shí)現(xiàn)機(jī)制,將其變成統(tǒng)一的LLC界面,從而向上層提供一致的服務(wù)在局域網(wǎng)中,硬件地址又稱為物理地址或MAC地址(因?yàn)檫@種地址用在MAC幀中)。MAC幀802.11 幀共有三種類型,即控制幀、數(shù)據(jù)幀和管理幀MAC幀格式IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)字段PSFDDASALDATAPADFCS字節(jié)712或62或62015000464前導(dǎo)符字段(P):格式為“10101010”,前導(dǎo)符的目的是使接收方進(jìn)入同步狀態(tài),以便做好接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。幀開

26、始標(biāo)志(SFD):值為“10101011”DA:目的地址SA:源地址L:DATA字段的實(shí)際長(zhǎng)度DATA:用戶數(shù)據(jù),存放高層LLC的協(xié)議數(shù)據(jù)單元填充字段(PAD):采用填充無(wú)用字符的方式保證整個(gè)幀的長(zhǎng)度不小于64字符。FCS:循環(huán)校驗(yàn)碼幀間最小間隔幀間最小間隔為 9.6 ms,在 10M 以太網(wǎng)下,相當(dāng)于 96 bit 的發(fā)送時(shí)間。這樣做是為了使得接收方知道當(dāng)前幀己發(fā)送結(jié)束,同時(shí)其接收緩存來(lái)得及清理,做好接收下一幀的準(zhǔn)備。網(wǎng)橋網(wǎng)橋也叫橋接器,是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的一種網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備,它可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)局域網(wǎng)LAN的互聯(lián)。功能:物理上擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)過濾邏輯上劃分網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)推進(jìn)幀格式轉(zhuǎn)換使用網(wǎng)橋的優(yōu)點(diǎn):過

27、濾通信量,提高吞吐量擴(kuò)大了物理范圍提高了可靠性可互連不同物理層、不同 MAC 子層和不同速率(如10 Mb/s 和 100 Mb/s 以太網(wǎng))的局域網(wǎng)第4章 、網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層的功能網(wǎng)絡(luò)層涉及到將源主機(jī)發(fā)出的分組經(jīng)由各種網(wǎng)絡(luò)路徑發(fā)送到目的主機(jī)。網(wǎng)絡(luò)層利用了數(shù)據(jù)鏈路層所提供的相鄰結(jié)點(diǎn)之間的幀傳輸服務(wù),向傳輸層提供了從源結(jié)點(diǎn)到目標(biāo)結(jié)點(diǎn)的分組傳輸服務(wù)。面向連接的通信方式建立虛電路(Virtual Circuit),以保證雙方通信所需的一切網(wǎng)絡(luò)資源。虛電路表示這只是一條邏輯上的連接,分組都沿著這條邏輯連接按照存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式傳送,而并不是真正建立了一條物理連接。網(wǎng)絡(luò)層向上只提供簡(jiǎn)單靈活的、無(wú)連接的、盡最大努力

28、交付的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)在發(fā)送分組時(shí)不需要先建立連接。每一個(gè)分組(即 IP 數(shù)據(jù)報(bào))獨(dú)立發(fā)送,與其前后的分組無(wú)關(guān)(不進(jìn)行編號(hào))。網(wǎng)絡(luò)層不提供服務(wù)質(zhì)量的承諾。即所傳送的分組可能出錯(cuò)、丟失、重復(fù)和失序(不按序到達(dá)終點(diǎn)),當(dāng)然也不保證分組傳送的時(shí)限。 虛電路服務(wù)與數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的對(duì)比對(duì)比的方面虛電路服務(wù)數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)思路可靠通信應(yīng)當(dāng)由網(wǎng)絡(luò)來(lái)保證可靠通信應(yīng)當(dāng)由用戶主機(jī)來(lái)保證連接的建立必須有不需要終點(diǎn)地址僅在連接建立階段使用,每個(gè)分組使用短的虛電路號(hào)每個(gè)分組都有終點(diǎn)的完整地址分組的轉(zhuǎn)發(fā)屬于同一條虛電路的分組均按照同一路由進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)每個(gè)分組獨(dú)立選擇路由進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)當(dāng)結(jié)點(diǎn)出故障時(shí)所有通過出故障的結(jié)點(diǎn)的虛電路均不能工作出故障

29、的結(jié)點(diǎn)可能會(huì)丟失分組,一些路由可能會(huì)發(fā)生變化分組的順序總是按發(fā)送順序到達(dá)終點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)時(shí)不一定按發(fā)送順序端到端的差錯(cuò)處理和流量控制可以由網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé),也可以由用戶主機(jī)負(fù)責(zé)由用戶主機(jī)負(fù)責(zé)IP協(xié)議(網(wǎng)際協(xié)議)的作用與特點(diǎn)IP協(xié)議是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)層的核心協(xié)議,也是整個(gè)TCP/IP模型中的核心協(xié)議之一。IP協(xié)議是一個(gè)不可靠的,無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸協(xié)議。IP協(xié)議是一個(gè)支持異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。IP分組IP分組由IP協(xié)議來(lái)定義,由于IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)的是面向無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù),因此IP分組又稱為IP數(shù)據(jù)報(bào)。一個(gè) IP 數(shù)據(jù)報(bào)由首部和數(shù)據(jù)兩部分組成。首部的前一部分是固定長(zhǎng)度,共 20 字節(jié),是所有 IP 數(shù)據(jù)報(bào)必須

30、具有的。在首部的固定部分的后面是一些可選字段,其長(zhǎng)度是可變的。 版本占 4 位,指 IP 協(xié)議的版本。目前的 IP 協(xié)議版本號(hào)為 4 (即 IPv4)首部長(zhǎng)度占 4 位,可表示的最大數(shù)值是 15 個(gè)單位(一個(gè)單位為 4 字節(jié)),因此 IP的首部長(zhǎng)度的最大值是 60 字節(jié)。區(qū)分服務(wù)占 8 位,用來(lái)獲得更好的服務(wù)在舊標(biāo)準(zhǔn)中叫做服務(wù)類型,但實(shí)際上一直未被使用過。總長(zhǎng)度占 16 位,指首部和數(shù)據(jù)之和的長(zhǎng)度,單位為字節(jié),因此數(shù)據(jù)報(bào)的最大長(zhǎng)度為 65535 字節(jié)。標(biāo)識(shí)(identification)占 16 位,它是一個(gè)計(jì)數(shù)器,用來(lái)產(chǎn)生數(shù)據(jù)報(bào)的標(biāo)識(shí)。標(biāo)志(flag) 占 3 位,目前只有前兩位有意義。標(biāo)志

31、字段的最低位是 MF ,MF 1 表示后面“還有分片”,MF 0 表示最后一個(gè)分片;標(biāo)志字段中間的一位是DF,只有當(dāng) DF 0 時(shí)才允許分片。片偏移(13 位)指出:較長(zhǎng)的分組在分片后某片在原分組中的相對(duì)位置。片偏移以 8 個(gè)字節(jié)為偏移單位。生存時(shí)間(8 位)記為 TTL (Time To Live),數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)中可通過的路由器數(shù)的最大值。協(xié)議(8 位)字段指出此數(shù)據(jù)報(bào)攜帶的數(shù)據(jù)使用何種協(xié)議,以便目的主機(jī)的 IP 層將數(shù)據(jù)部分上交給哪個(gè)處理過程。首部檢驗(yàn)和(16 位)字段只檢驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)的首部不檢驗(yàn)數(shù)據(jù)部分。這里不采用 CRC 檢驗(yàn)碼而采用簡(jiǎn)單的計(jì)算方法。 源地址和目的地址都各占 4 字節(jié)IP地

32、址IP協(xié)議把整個(gè)因特網(wǎng)看成為一個(gè)單一的、抽象的網(wǎng)絡(luò)。IP 地址就是給每個(gè)連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)(或路由器)分配一個(gè)在全世界范圍是唯一的 32 位的標(biāo)識(shí)符。IP 地址現(xiàn)在由因特網(wǎng)名字與號(hào)碼指派公司ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)進(jìn)行分配。物理地址和邏輯地址物理地址數(shù)據(jù)鏈路層與物理層使用的地址,硬件地址放在MAC幀的首部。采用靜態(tài)的編址模式,因此MAC地址是一種平面化的地址,不能提供主機(jī)所處的網(wǎng)絡(luò)位置或結(jié)構(gòu)信息。邏輯地址網(wǎng)絡(luò)層及以上各層使用的地址,IP地址放在IP數(shù)據(jù)報(bào)首部。采用可配置的編址模式,地址信息隨著主機(jī)設(shè)

33、備所處網(wǎng)絡(luò)位置不同而變化。IP地址采用了層次化的編址模式,在這種層次結(jié)構(gòu)中可以提供主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)位置或結(jié)構(gòu)信息。IP地址編址方法的三個(gè)歷史階段:分類的 IP 地址:這是最基本的編址方法,在 1981 年就通過了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。子網(wǎng)的劃分:這是對(duì)最基本的編址方法的改進(jìn),其標(biāo)準(zhǔn)在1985 年通過。構(gòu)成超網(wǎng):這是比較新的無(wú)分類編址方法。1993 年提出后很快就得到推廣應(yīng)用。分類的IP地址每一類地址都由兩個(gè)固定長(zhǎng)度的字段組成,其中一個(gè)字段是網(wǎng)絡(luò)號(hào) net-id,它標(biāo)志主機(jī)(或路由器)所連接到的網(wǎng)絡(luò),而另一個(gè)字段則是主機(jī)號(hào) host-id,它標(biāo)志該主機(jī)(或路由器)。兩級(jí)的 IP 地址可以記為:在IPv4中

34、,私有地址的范圍分別是:A類地址范圍:55B類地址范圍:-55C類地址范圍:-55變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼 VLSM (Variable Length Subnet Mask)可進(jìn)一步提高 IP 地址資源的利用率。在 VLSM 的基礎(chǔ)上又進(jìn)一步研究出無(wú)分類編址方法,它的正式名字是無(wú)分類域間路由選擇 CIDR (Classless Inter-Domain Routing)。 無(wú)分類編址CIDR(構(gòu)造超網(wǎng))CIDR最主要的特點(diǎn)CIDR 消除了傳統(tǒng)的 A 類、B 類和 C 類地址

35、以及劃分子網(wǎng)的概念,把32位的IP地址劃分為兩個(gè)部分,前面的部分是“網(wǎng)絡(luò)前綴”用來(lái)指明網(wǎng)絡(luò),后面的部分用來(lái)表示主機(jī)。IP 地址從三級(jí)編址(使用子網(wǎng)掩碼)又回到了兩級(jí)編址。無(wú)分類編址CIDR(構(gòu)造超網(wǎng))例:假定某個(gè)ISP已擁有地址塊/18。現(xiàn)在某大學(xué)需要800個(gè)IP地址。 1、該大學(xué)需要申請(qǐng)多大的CIDR地址塊? /22 2、假設(shè)該校有四個(gè)系,第一個(gè)系需要400個(gè)IP地址,第二個(gè)系需要200個(gè)IP地址,第三個(gè)系和第四個(gè)系各需要100個(gè)IP地址,試問如何分配? 一系:/23 二系:/24 三系:/2

36、5 四系:28/25ARP協(xié)議(地址解析協(xié)議)與RARP協(xié)議ICMP協(xié)議(網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議)為了提高 IP 數(shù)據(jù)報(bào)交付成功的機(jī)會(huì),在網(wǎng)際層使用了網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議ICMP。ICMP 允許主機(jī)或路由器報(bào)告差錯(cuò)情況和提供有關(guān)異常情況的報(bào)告。ICMP 不是高層協(xié)議,而是 IP 層的協(xié)議。ICMP 報(bào)文作為 IP 層數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù),加上數(shù)據(jù)報(bào)的首部,組成 IP 數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出去。ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文共有五種:1.終點(diǎn)不可達(dá) :當(dāng)路由器或主機(jī)不能交付數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)就向源點(diǎn)發(fā)送終點(diǎn)不可達(dá)報(bào)文。2.源點(diǎn)抑制:當(dāng)路由器或主機(jī)由于擁塞而丟棄數(shù)據(jù)報(bào)時(shí),就向發(fā)送源點(diǎn)抑制報(bào)文,使源點(diǎn)知道應(yīng)當(dāng)把數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā)送速

37、率放慢。 3.時(shí)間超過:當(dāng)路由器收到生存時(shí)間為零的數(shù)據(jù)報(bào)時(shí),除丟棄該數(shù)據(jù)報(bào)外,還要向源點(diǎn)發(fā)送時(shí)間時(shí)間超過報(bào)文。當(dāng)終點(diǎn)在預(yù)先規(guī)定的時(shí)間內(nèi)不能收到一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的全部數(shù)據(jù)片時(shí),就把已收到的數(shù)據(jù)報(bào)片都丟棄,并向源點(diǎn)發(fā)送時(shí)間超過報(bào)文。4.參數(shù)問題 :當(dāng)路由器或目的主機(jī)收到的數(shù)據(jù)報(bào)的首部中有的字段的值不正確時(shí),就丟棄該數(shù)據(jù)報(bào),并向源點(diǎn)發(fā)送參數(shù)問題報(bào)文。5.改變路由(重定向):路由器把改變路由報(bào)文發(fā)送給主機(jī),讓主機(jī)知道下次應(yīng)將數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送給另外的路由器(可通過更好的路由)。理想的路由算法算法必須是正確和完整的算法在計(jì)算上是簡(jiǎn)單的算法應(yīng)能適應(yīng)通信量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓惴☉?yīng)具有穩(wěn)定性算法應(yīng)是公平的算法應(yīng)是最佳的網(wǎng)絡(luò)地

38、址轉(zhuǎn)換NAT引入NAT技術(shù),當(dāng)使用私有地址的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)要與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信時(shí),就要實(shí)現(xiàn)將私有地址轉(zhuǎn)換為可以在公網(wǎng)上被路由的公有IP地址。內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議RIP:RIP 是一種分布式的基于距離向量的路由選擇協(xié)議。內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議OSPF外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP解決IP地址耗盡的措施從計(jì)算機(jī)本身發(fā)展以及從因特網(wǎng)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)傳輸速率來(lái)看,現(xiàn)在 IPv4 已很不適用。最主要的問題就是 32 位的 IP 地址不夠用。要解決 IP 地址耗盡的問題的措施:采用無(wú)類別編址 CIDR,使 IP 地址的分配更加合理。采用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 NAT 方法以節(jié)省全球 IP 地址。采用具有更大地址空間的

39、新版本的 IP 協(xié)議 IPv6。IPv6的特點(diǎn)巨大的地址空間,IPv6地址長(zhǎng)度為128位,具有2128的地址容量。簡(jiǎn)化的頭部格式,以提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)IP數(shù)據(jù)報(bào)的處理效率。協(xié)議的靈活性。允許地對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行預(yù)分配。更高的安全性。更高的可管理性。IPv6 將首部長(zhǎng)度變?yōu)楣潭ǖ?40 字節(jié),稱為基本首部(base header)。第五章、運(yùn)輸層運(yùn)輸層的主要功能運(yùn)輸層為應(yīng)用進(jìn)程之間提供端到端的邏輯通信。運(yùn)輸層對(duì)收到的報(bào)文進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)。端口定義:用來(lái)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程的標(biāo)識(shí)被稱為端口號(hào),簡(jiǎn)稱端口。端口用一個(gè) 16 位端口號(hào)進(jìn)行標(biāo)志。端口號(hào)只具有本地意義,即端口號(hào)只是為了標(biāo)志本計(jì)算機(jī)應(yīng)用層中的各進(jìn)程。在因特網(wǎng)中不

40、同計(jì)算機(jī)的相同端口號(hào)是沒有聯(lián)系的。服務(wù)器端使用的端口號(hào)熟知端口,數(shù)值一般為 01023。比如:WWW、FTP、DNS等等。登記端口號(hào),數(shù)值為102449151,為沒有熟知端口號(hào)的應(yīng)用程序使用的。使用這個(gè)范圍的端口號(hào)必須在 IANA 登記,以防止重復(fù)??蛻舳耸褂玫亩丝谔?hào)短暫端口號(hào),數(shù)值為4915265535,留給客戶進(jìn)程選擇暫時(shí)使用。當(dāng)服務(wù)器進(jìn)程收到客戶進(jìn)程的報(bào)文時(shí),就知道了客戶進(jìn)程所使用的動(dòng)態(tài)端口號(hào)。通信結(jié)束后,這個(gè)端口號(hào)可供其他客戶進(jìn)程以后使用。用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP當(dāng)運(yùn)輸層采用無(wú)連接的 UDP 協(xié)議時(shí),這種邏輯通信信道是一條不可靠信道。UDP 傳送的數(shù)據(jù)單位協(xié)議是 UDP 報(bào)文或用戶數(shù)據(jù)報(bào)。

41、 傳輸控制協(xié)議TCP當(dāng)運(yùn)輸層采用面向連接的 TCP 協(xié)議時(shí),盡管下面的網(wǎng)絡(luò)是不可靠的(只提供盡最大努力服務(wù)),但這種邏輯通信信道就相當(dāng)于一條全雙工的可靠信道。TCP 傳送的數(shù)據(jù)單位協(xié)議是 TCP 報(bào)文段。UDP特點(diǎn):UDP 是無(wú)連接的,即發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要建立連接。UDP 使用盡最大努力交付,即不保證可靠交付。UDP 是面向報(bào)文的。UDP 沒有擁塞控制,很適合多媒體通信的要求。 UDP 支持一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)一和多對(duì)多的交互通信。UDP 的首部開銷小,只有 8 個(gè)字節(jié)。 TCP特點(diǎn)TCP 是面向連接的運(yùn)輸層協(xié)議。每一條 TCP 連接只能有兩個(gè)端點(diǎn),每一條 TCP 連接只能是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的(一對(duì)一)

42、。 TCP 提供可靠交付的服務(wù)。TCP 提供全雙工通信。面向字節(jié)流。 TCP的連接TCP 把連接作為最基本的抽象。每一條 TCP 連接有兩個(gè)端點(diǎn)。TCP 連接的端點(diǎn)不是主機(jī),不是主機(jī)的IP地址,不是應(yīng)用進(jìn)程,也不是運(yùn)輸層的協(xié)議端口。TCP 連接的端點(diǎn)叫做套接字(socket)或插口。端口號(hào)拼接到IP 地址即構(gòu)成了套接字。每一條 TCP 連接唯一地被通信兩端的兩個(gè)端點(diǎn)(即兩個(gè)套接字)所確定。TCP報(bào)文:TCP連接的建立都是采用客戶服務(wù)器方式。主動(dòng)發(fā)起連接建立的應(yīng)用進(jìn)程叫做客戶(client)。被動(dòng)等待連接建立的應(yīng)用進(jìn)程叫做服務(wù)器(server)。 用三次握手建立 TCP 連接的各狀態(tài) :用四次握

43、手釋放TCP 連接的各狀態(tài):TCP可靠傳輸機(jī)制理想的傳輸條件傳輸信道不產(chǎn)生差錯(cuò)不管發(fā)送方以多快的速度發(fā)送數(shù)據(jù),接收方總是來(lái)得及處理收到的數(shù)據(jù)。停止等待協(xié)議ARQ連續(xù) ARQ 協(xié)議 工作原理發(fā)送方(a) 發(fā)送方維持發(fā)送窗口(b) 收到一個(gè)確認(rèn)后發(fā)送窗口向前滑動(dòng)工作原理接收方接收方一般采用累積確認(rèn)的方式。即不必對(duì)收到的分組逐個(gè)發(fā)送確認(rèn),而是對(duì)按序到達(dá)的最后一個(gè)分組發(fā)送確認(rèn),這樣就表示:到這個(gè)分組為止的所有分組都已正確收到了。累積確認(rèn)優(yōu)點(diǎn)是:容易實(shí)現(xiàn),即使確認(rèn)丟失也不必重傳缺點(diǎn)是:不能向發(fā)送方反映出接收方已經(jīng)正確收到的所有分組的信息工作原理如果發(fā)送方發(fā)送了前 5 個(gè)分組,而中間的第 3 個(gè)分組丟失了

44、。這時(shí)接收方只能對(duì)前兩個(gè)分組發(fā)出確認(rèn)。發(fā)送方無(wú)法知道后面三個(gè)分組的下落,而只好把后面的三個(gè)分組都再重傳一次。這就叫做 Go-back-N(回退 N),表示需要再退回來(lái)重傳已發(fā)送過的 N 個(gè)分組??梢姰?dāng)通信線路質(zhì)量不好時(shí),連續(xù) ARQ 協(xié)議會(huì)帶來(lái)負(fù)面的影響。 具體實(shí)現(xiàn)TCP 連接的每一端都必須設(shè)有兩個(gè)窗口一個(gè)發(fā)送窗口和一個(gè)接收窗口。TCP 的可靠傳輸機(jī)制用字節(jié)的序號(hào)進(jìn)行控制。TCP 所有的確認(rèn)都是基于序號(hào)而不是基于報(bào)文段。TCP 兩端的四個(gè)窗口經(jīng)常處于動(dòng)態(tài)變化之中.利用滑動(dòng)窗口實(shí)現(xiàn)流量控制1. 慢開始和擁塞避免2. 快重傳和快恢復(fù)一般說來(lái),我們總是希望數(shù)據(jù)傳輸?shù)酶煲恍?。但如果發(fā)送方把數(shù)據(jù)發(fā)送得過快,接收方就可能來(lái)不及接收,這就會(huì)造成數(shù)據(jù)的丟失。流量控制(flow control)就是讓發(fā)送方的發(fā)送速率不要太快,既要讓接收方來(lái)得及接收,也不要使網(wǎng)

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