計算機網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(引論)

第一章計算機網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(引論)1.1什么是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)從構(gòu)成的角度來看,互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)= 端系統(tǒng)+網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用+鏈路+路由器互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)的角度來看,互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)=能夠為應(yīng)用提供通信服務(wù)的通信架構(gòu)(有連接可靠的服務(wù)和無連接的不可靠服務(wù))+使用通信服務(wù)相互配合工作的應(yīng)用協(xié)議:對等層實體在通信過程中所遵循的規(guī)則的集合,語法+語義+時序1.2網(wǎng)絡(luò)邊緣網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)=網(wǎng)絡(luò)邊緣(應(yīng)用,主機)+網(wǎng)絡(luò)核心(路由器)+接入網(wǎng)絡(luò)與通信鏈路網(wǎng)絡(luò)邊緣:運行應(yīng)用的端系統(tǒng)C/S模式P2P模式利用網(wǎng)絡(luò)的服務(wù):有連接的服務(wù)無連接的服務(wù)1.3網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)絡(luò)核心路由器路由器之間的鏈路數(shù)據(jù)交換方式及比較分組交換:存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式,統(tǒng)計復(fù)用VCDatagram線路交換FDMTDMWDM1.4網(wǎng)絡(luò)接入與物理媒介將端系統(tǒng)連接到邊緣路由器的鏈路或網(wǎng)絡(luò)住宅接入:點到點接入撥號ADSLHFCCableModem公司接入:LAN以太網(wǎng)絡(luò)WLANHomeNetworks物理鏈路導(dǎo)向型介質(zhì)非導(dǎo)向型介質(zhì)常用介質(zhì)TP同軸電纜光纖Radio1.5互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與ISP層次型結(jié)構(gòu)T-1ISPT-2ISPT-3ISP1.6分組交換網(wǎng)絡(luò)中的延遲與丟失延遲的4個原因****處理延遲排隊延遲傳輸延遲傳播延遲流量強度:La/R丟失原因1.7協(xié)議層次與服務(wù)模型為什么要分層:網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜,分層實現(xiàn)比較容易設(shè)計,調(diào)試,實現(xiàn)….分層:互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)分層模型及每一層的功能應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層1.8歷史第二章應(yīng)用層原理+應(yīng)用實例+SOCKET編程應(yīng)用的開發(fā)只集中在端系統(tǒng)上,對路由器沒有任何改變2.1網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用原理應(yīng)用架構(gòu)C/SP2P混合進程間通信同主機:操作系統(tǒng)定義的通信方法不同主機:利用網(wǎng)絡(luò)提供的架構(gòu)交換報文SOCKET進程編址:IP+PORT應(yīng)用所需要的服務(wù)需要考慮的因素丟失延遲帶寬傳輸層協(xié)議TCPUDP2.2WEB和HTTPWEB應(yīng)用HTTP協(xié)議HTMLCLIENT,SERVER術(shù)語:網(wǎng)頁,對象,引用HTTP協(xié)議定義了C和S之間通信的報文格式,解釋和時序HTTP連接持續(xù)性連接非持續(xù)性連接往返延遲RTT和對象的抓取時間報文格式請求報文方法響應(yīng)報文狀態(tài)碼COOKIES WEB緩存作用優(yōu)點:通過一個實例2.3FTP作用:在CS之間傳輸文件構(gòu)成CSFTPFTP的連接控制連接(帶外傳輸)數(shù)據(jù)連接命令和響應(yīng)2.4EMAIL電子郵件應(yīng)用的構(gòu)成用戶代理郵件服務(wù)器SMTP郵件報文格式解析報文頭報文體郵件存取協(xié)議作用常用IMAPPOP32.5DNSDSN作用DSN的概念:分布式,層次數(shù)據(jù)庫DSN的構(gòu)成解析器域名服務(wù)器DNS協(xié)議報文RR域名解析的過程(解析器->本地DNS服務(wù)器->上層域名服務(wù)器->..->權(quán)威名字服務(wù)器,返回)遞歸解析疊代解析DNS緩存作用本地緩存+服務(wù)器緩存2.6P2PP2P概念典型P2P應(yīng)用及其原理NapsterGnutellaKaZaA2.7TCP的SOCKET編程SOCKET概念SOCKETAPITCPSOCKET數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸cTCPSOCKET編程建立SOCKET客戶端TCP實體動作:和服務(wù)器端的TCP實體溝通服務(wù)器端的動作三次握手使用SOCKET關(guān)閉SOCKET2.8UDP的SOCKET編程UDPSOCKET數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c編程建立SOCKET(客戶端UDP實體和服務(wù)器不取得溝通)使用關(guān)閉2.9構(gòu)建一個WEB服務(wù)器第三章傳輸層3.1傳輸層服務(wù)傳輸服務(wù):能夠使端系統(tǒng)應(yīng)用之間進行邏輯通信傳輸協(xié)議:運行于端系統(tǒng)的2個對等傳輸層實體相互通信應(yīng)該遵守的規(guī)則集合傳輸服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的區(qū)別網(wǎng)絡(luò)服務(wù):主機到主機的通信傳輸服務(wù):進程到進程的通信互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳輸層協(xié)議TCP:有連接,可靠保序數(shù)傳服務(wù)UDP:無連接,不可靠,不保序的數(shù)傳服務(wù)3.2復(fù)用與解復(fù)用復(fù)用:源端收集數(shù)據(jù),封裝數(shù)據(jù)解復(fù)用:接收端將數(shù)據(jù)按照端口號給相應(yīng)的SOCKET對應(yīng)的應(yīng)用復(fù)用和解復(fù)用的工作原理:IPPORT有連接情況:SOCKETS為4元組無連接情況:SOCKETS為2元組3.3無連接傳輸層協(xié)議UDPUDP的必要性:有些應(yīng)用對實時性比較在乎,對正確性UDP報文格式UDP報文校驗和的計算3.4可靠數(shù)據(jù)傳輸原理協(xié)議演化的角度講解如何進行RDT加入一些假設(shè),簡單的協(xié)議可以提供RDT服務(wù)去掉一些假設(shè),需要協(xié)議實體做相應(yīng)的變化從而能夠進行RDT技術(shù)機制校驗和,正向確認,反向確認序號只有正向確認的機制檢錯重法和超時重發(fā)利用率計算**********停止等待技術(shù)管道技術(shù)3.5有連接傳輸層協(xié)議:TCPTCP服務(wù)特性點-點;可靠保序字節(jié)流;管道;緩沖;全雙工;面向連接;流控制;TCP段結(jié)構(gòu)各個字段的作用RTT時間估計和重發(fā)超時時間估計TCP的可靠數(shù)據(jù)傳輸原理快速重傳流量控制流控目的流控手段:將接收窗口傳遞給發(fā)送端TCP連接管理連接建立:3次握手技術(shù)對雙方選擇的初始序號給予確認連接拆除:對稱連接狀態(tài)及其變遷3.6擁塞控制原理擁塞的概念,什么是擁塞;為什么會發(fā)生擁塞擁塞控制目的擁塞控制手段端到端的擁塞控制網(wǎng)絡(luò)輔助的擁塞控制3.7TCP的擁塞控制原理TCP擁塞控制原理AIMD慢啟動TCP的吞吐量計算TCP公平性延遲計算不要求第四章網(wǎng)絡(luò)層4.1介紹網(wǎng)絡(luò)層的主要功能轉(zhuǎn)發(fā):從路由器的一個端口流入,從另外一個端口流出路由:決定從源到目的的路徑2個功能相互配合將數(shù)據(jù)報從源傳送到目標主機4.2VC和數(shù)據(jù)報按照工作方式VC有連接服務(wù)連接建立連接維護連接拆除數(shù)據(jù)報:無連接的服務(wù)根據(jù)數(shù)據(jù)報的目標地址和轉(zhuǎn)發(fā)表來進行轉(zhuǎn)發(fā)4.3路由器結(jié)構(gòu)和工作原理路由器的2大功能路由協(xié)議:結(jié)果形成路由表(轉(zhuǎn)發(fā)表)轉(zhuǎn)發(fā)分組(交換的作用)構(gòu)成輸入端口交換網(wǎng)絡(luò)輸出端口路由處理4.4互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層構(gòu)成IP協(xié)議路由選擇協(xié)議ICMP協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)表IP數(shù)據(jù)報格式各個字段的作用分片和重組IP編址IP地址:主機或路由器和網(wǎng)絡(luò)的接口的標識子網(wǎng)IP地址分類特殊IP地址子網(wǎng)掩碼NAT不要求ICMP作用報文類型IPV6IPV6格式IPV6的變化IPV4到IPV6的遷移隧道4.5路由選擇算法LS算法:工作原理DV算法:工作原理****層次路由 優(yōu)點工作原理4.5互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議路由協(xié)議分類內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGPRIPOSPFIGRP外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP BGP4.6廣播和多播不要求第五章數(shù)據(jù)鏈路層與局域網(wǎng)5.1引論鏈路層提供的服務(wù)成幀,鏈路存取控制在相鄰節(jié)點間進行可靠數(shù)據(jù)傳遞流量控制檢錯糾錯全雙工和半雙工服務(wù)5.2檢錯與糾錯檢錯原理奇偶校驗CRC生成多項式冗余位計算方法***5.3多路訪問協(xié)議MAC的必要性MAPTDMAFDMARAP:隨機訪問協(xié)議slottedALOHAALOHACSMA,CSMA/CD,CSMA/CA輪轉(zhuǎn)協(xié)議令牌協(xié)議5.4鏈路層編地址MAC地址格式分配ARP協(xié)議目的:IP地址到MAC地址的轉(zhuǎn)換工作原理5.5以太網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)絡(luò)的幀結(jié)構(gòu)向上提供服務(wù)的特點無連接不可靠訪問控制技術(shù):CSMA/CD指數(shù)后退編碼Manchester編碼5.6HUB和交換機HUB連接方式的問題交換機的工作原理選擇性轉(zhuǎn)發(fā)自學習流量隔離專用接入路由器和交換機的區(qū)別5.7PPP不要求5.8LAN仿真不要求第六章無線網(wǎng)絡(luò)與移動網(wǎng)絡(luò)（不要求）6.1引言無線網(wǎng)絡(luò)的組成無線主機基站無線鏈路常用無線鏈路標準特點802.11b802.11a,gCdma2000,WCDMAGSM,IS-95CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的模式自組織模式有基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的模式6.2無線鏈路特性與有線鏈路的區(qū)別衰減干擾多路徑CDMA編碼和解碼6.3802.11WLAN標準802.11b802.11a802.11g工作原理介質(zhì)訪問控制技術(shù):CSMA/CA幀結(jié)構(gòu)移動處理6.4蜂窩互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)接入不要求6.5向移動用戶尋址和路由的原理術(shù)語HomenetworkPermanentaddressHomeagentForeignfagentVisitednetworkCoa移動管理的工作原理注冊直接通信和間接通信6.6移動IP不要求6.7蜂窩網(wǎng)絡(luò)的移動處理不要求6.8移動性對上層協(xié)議的影響第七章多媒體網(wǎng)絡(luò)不要求第八章網(wǎng)絡(luò)安全8.1網(wǎng)絡(luò)安全含義網(wǎng)絡(luò)安全含義機密性可認證性報文完整性接入控制與服務(wù)可用性網(wǎng)絡(luò)安全威脅截獲插入欺騙劫持DOS8.2加密原理加密技術(shù) 對稱加密替換DESAES公開密鑰加密RSA(公鑰,私鑰,加密和解密,特點)8.3認證原理目的使用對稱加密技術(shù)進行認證的工作原理使用公開密鑰加密體系進行認證工作原理8.4報文完整性目的手段:數(shù)字簽名問題報文摘要MD