计算机网络谢希仁学习笔记
计算机网络重点知识总结_谢希仁版
一、现在最主要的三种网络电信网络(电话网)有线电视网络计算机网络 (发展最快,信息时代的核心技术)二、internet 和 Internetinternet 是普通名词泛指一般的互连网(互联网)Internet 是专有名词,标准翻译是“因特网”世界范围的互连网(互联网)使用 TCP/IP 协议族前身是美国的阿帕网 ARPANET三、计算机网络的带宽计算机网络的带宽是指网络可通过的最高数据率,即每秒多少比特。
描述带宽也常常把“比特/秒”省略。
例如,带宽是 10 M,实际上是 10 Mb/s。
注意:这里的 M 是 106。
四、对宽带传输的错误概念在网络中有两种不同的速率:信号(即电磁波)在传输媒体上的传播速率(米/秒,或公里/秒)计算机向网络发送比特的速率(比特/秒),也叫传输速率。
这两种速率的意义和单位完全不同。
宽带传输:计算机向网络发送比特的速率较高。
宽带线路:每秒有更多比特从计算机注入到线路。
宽带线路和窄带线路上比特的传播速率是一样的。
早期的计算机网络采用电路交换,新型的计算机网络采用分组交换的、基于存储转发的方式。
分组交换:在发送端把要发送的报文分隔为较短的数据块每个块增加带有控制信息的首部构成分组(包)依次把各分组发送到接收端接收端剥去首部,抽出数据部分,还原成报文IP 网络的重要特点每一个分组独立选择路由。
发往同一个目的地的分组,后发送的有可能先收到(即可能不按顺序接收)。
当网络中的通信量过大时,路由器就来不及处理分组,于是要丢弃一些分组。
因此,IP 网络不保证分组的可靠地交付。
IP 网络提供的服务被称为:尽最大努力服务(best effort service)五、最重要的两个协议:IP 和 TCPTCP 协议保证了应用程序之间的可靠通信,IP 协议控制分组在因特网的传输,但因特网不保证可靠交付.在 TCP/IP 的应用层协议使用的是客户服务器方式。
客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。
计算机网络(谢希仁第五版)读书笔记
计算机⽹络(谢希仁第五版)读书笔记1 第⼀章概述电路交换:整个报⽂的⽐特流连续地从源点直达终点,好像在⼀个管道中传送。
建⽴连接(占⽤通信资源)->通话(⼀直占⽤通信资源)->释放连接(归还通信资源)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:采⽤存储转发技术。
单个分组(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。
把要发送的整块数据称为⼀个报⽂,在发送报⽂之前,先把较长的报⽂划分成⼀些必要的等长数据段。
在每⼀个数据段前⾯,加上⼀些必要的控制信息组成⾸部后,就构成了⼀个分组。
分组⼜称为包,⽽分组的⾸部也可以称为“包头” 优点:⾼效、灵活、迅速、可靠报⽂交换:整个报⽂先传送到相邻节点,全部存储下来后查找转发表,转发到下⼀个结点。
1.2计算机⽹络的性能指标速率(bps)、带宽、吞吐量、时延(发送时延、传播时延、处理时延、排队时延)、时延带宽积、往返时间RTT(表⽰从发送⽅发送数据开始,到发送⽅收到来⾃接收⽅的确认总共经历的时间)、利⽤率(信道或⽹络利⽤率过⾼会产⽣⾮常⼤的时延)1.3计算机⽹络体系结构为进⾏⽹络中的数据交换⽽建⽴的规则、标准或约定称为⽹络协议。
⽹络协议主要由以下三要素组成: 语法:即数据与控制信息的结构或格式; 语义:即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应; 同步:即事件实现顺序的详细说明;开发系统互连基本参考模型OSI/RM 和 TCP/IP协议:1.4 TCP/IP的体系结构everything over IP:TCP/IP协议可以为各式各样的应⽤提供服务。
IP over everything:TCP/IP协议允许IP协议在各式各样的⽹络构成的互联⽹上运⾏。
2 第⼆章物理层可以将物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接⼝有关的⼀些特性,即: (1)机械特性(2)电⽓特性(3)功能特性(4)过程特性2.1 数据通信的基础知识 信道⼀般都是⽤来表⽰向 某⼀⽅向传送信息的媒体。
《计算机网络》_第7版_谢希仁_复习知识点
第一章概述1.21世纪的一些最重要的特征就是数字化、网络化和信息化,它是一个以网络为核心的信息时代。
2.Internet是由数量极大的各种计算机网络互连起来的。
3.互联网的两个重要基本特点,即连通性和共享。
4.互联网已经成为世界上最大的计算机网络。
5.以小写字母i开始的internet(互连网)是一个通用名词,它泛指由多个计算机网络互连而成的计算机网络。
以大写字母I开始的Internet(互联网,或因特网)则是一个专用名词,它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定互连网,它采用TCP/IP协议族作为通信的规则,且其前身是美国的ARPANET。
6.所谓“上网”就是指“(通过某ISP获得的IP地址)接入到互联网”。
7.客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。
客户程序:必须知道服务器程序的地址,不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。
服务器程序:可同时处理多个远地或本地客户的请求,系统启动后即自动调用并一直不断地运行着,被动地等待并接受来自各地的客户的通信请求,不需要知道客户程序的地址,一般需要有强大的硬件和高级的操作系统支持。
8.路由器(router)是实现分组交换(packet switching)的关键构件,其任务是转发收到的分组,这是网络核心部分最重要的功能。
9.分组交换的优点:高效-动态分配传输带宽,逐段占用通信链路,灵活-为每一个分组独立地选择最合适的转发路由,迅速-以分组作为传送单位,可以不先建立连接就能向其他主机发送分组,可靠-保证可靠性的网络协议;分布式多路由的分组交换网。
10.计算机网络主要是由一些通用的、可编程的硬件互连而成的,而这些硬件并非专门用来实现某一特定的目的(例如,传送数据或视频信号)。
这些可编程的硬件能够用来传送多种不同类型的数据,并能支持广泛的和日益增长的应用。
11.速率的单位是bit/s(比特每秒)(或b/s,有时也写为bps,即bit per second)。
计算机网络_谢希仁版_笔记
计算机网络——————————————谢希仁笔记第1 章概述——计算机网络(谢希仁版)读书笔记计算机网络在信息时代的作用:21 世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和信息化,它是一个以网络为核心的信息时代。
网络现已成为信息社会的命脉和发展知识经济的重要基础。
网络是指“三网”,即电信网络、有线电视网络和计算机网络。
发展最快的并起到核心作用的是计算机网络。
新型网络的基本特点:网络用于计算机之间的数据传送,而不是为了打电话。
网络能够连接不同类型的计算机,不局限于单一类型的计算机。
所有的网络结点都同等重要,因而大大提高网络的生存性。
计算机在进行通信时,必须有冗余的路由。
网络的结构应当尽可能地简单,同时还能够非常可靠地传送数据。
电路交换的特点:电路交换必定是面向连接的。
电路交换的三个阶段:建立连接、通信、释放连接电路交换传送计算机数据效率低:计算机数据具有突发性,这导致通信线路的利用率很低。
分组交换的原理:一、在发送端,先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。
二、每一个数据段前面添加上首部构成分组。
三、分组交换网以“分组”作为数据传输单元。
依次把各分组发送到接收端。
分组首部的重要性:每一个分组的首部都含有地址等控制信息。
分组交换网中的结点交换机根据收到的分组的首部中的地址信息,把分组转发到下一个结点交换机。
用这样的存储转发方式,分组就能传送到最终目的地。
四、接收端收到分组后剥去首部还原成报文。
五、最后,在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。
这里我们假定分组在传输过程中没有出现差错,在转发时也没有被丢弃。
[b]结点交换机[/b]在结点交换机中的输入和输出端口之间没有直接连线。
结点交换机处理分组的过程是:把收到的分组先放入缓存(暂时存储);查找转发表,找出到某个目的地址应从哪个端口转发;把分组送到适当的端口转发出去。
主机和结点交换机的作用不同:主机是为用户进行信息处理的,并向网络发送分组,从网络接收分组。
谢希仁网络层学习笔记
第 4 章网络层网络层提供的两种服务虚电路服务(逻辑连接)计算机进行通信前应先建立一条虚电路然后双方沿着已建好的虚电路发送分组,是面向连接服务。
数据报服务计算机在发送分组是不需要先建立连接,每个分组独立发送,与其前后的分组无关,是面向无连接的服务。
网际协议IP网际协议IP 是TCP/IP 体系中两个最主要的协议之一。
与IP 协议配套使用的还有四个协议:地址解析协议ARP 逆地址解析协议RARP 网际控制报文协议ICMP 网际组管理协议IGMP虚拟互连网络也就是逻辑互连网络,利用IP 协议就可以使这些性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。
(没有一种单一的网络能够适应所有用户的需求因此网络需要互联。
但不同的物理网络存在异构性,虚拟互联网络恰恰能够屏蔽物理网络的异构性)分类的IP 地址IP 地址现在由因特网名字与号码指派公司ICANN进行分配。
IP 地址的编址方法:1分类的IP 地址。
2子网的划分。
3构成超网。
分类IP 地址IP 地址::= { <网络号>, <主机号>}::= 代表“定义为”网络号net-id(ICANN分配)主机号host-idIP 地址的作用就是给每个连接在因特网上的主机(或路由器)分配一个在全是接范围内唯一的32bit的标识符。
点分十进制记法常用的三种类别的IP 地址的使用范围IP 地址的一些重要特点1每一个IP地址都是有网络号和主机号两部分组成,即IP 地址是一种分等级的地址结构。
IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。
路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组,从而减小了路由表所占的存储空间。
2实际上IP 地址是标志一个主机(或路由器)和一条链路的接口。
当一个主机同时连接到两个网络上,该主机就必须同时具有两个相应的IP 地址其网络号net-id 必是不同的称为多归属主机.路由器至少应当连接到两个网络,因此一个路由器至少应当有两个不同的IP 地址。
谢希仁《计算机网络》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-应用层(圣才出品)
第6章应用层6.1复习笔记一、域名系统DNS(一)域名系统概述域名系统DNS(Domain Name System)是因特网使用的命名系统,用来把便于人们使用的机器名字转换为IP地址。
因特网的域名系统DNS被设计成一个联机分布式数据库系统,并采用客户/服务器方式。
DNS使大多数名字都可以在本地进行解析(Resolve),仅少量解析需要在因特网上通信,因此DNS系统的效率很高。
(二)因特网的域名结构DNS规定,域名中的标号都由英文字母和数字组成,每一个标号不超过63个字符,也不区分大小写字母。
标号中除连字符(-)外不能使用其他的标点符号。
级别最低的域名写在最左边,而级别最高的顶级域名则写在最右边。
由多个标号组成的完整域名总共不超过255个字符。
如图6-1所示列举了一些域名作为例子。
图6-1因特网的域名空间(三)域名服务器如图6-2所示可看出,因特网上的DNS域名服务器也是按照层次安排的。
图6-2树状结构的DNS域名服务器1.主机向本地域名服务器的查询一般采用递归查询(Recursive Query)方式。
所谓递归查询就是:如果主机所询问的本地域名服务器不知道被查询域名的IP地址,那么本地域名服务器就以DNS客户的身份,向其他根域名服务器继续发出查询请求报文(即替该主机继续查询),而不是让该主机自己进行下一步的查询。
因此,递归查询返回的查询结果或者是所要查询的IP地址,或者是报错,表示无法查询到所需的IP地址;2.本地域名服务器向根域名服务器的查询通常是采用迭代查询(Iterative Query)。
迭代查询的特点是:当根域名服务器收到本地域名服务器发出的迭代查询请求报文时,要么给出所要查询的IP地址,要么告诉本地域名服务器:“你下一步应当向哪一个域名服务器进行查询”。
然后让本地域名服务器进行后续的查询(而不是替本地域名服务器进行后续的查询)。
如图6-3所示用例子说明了这两种查询的区别。
图6-3DNS查询举例:(a)本地域名服务器采用迭代查询;(b)本地域名服务器采用递归查询二、文件传送协议(一)FTP概述文件传送协议FTP(File Transfer Protocol)是因特网上使用最广泛的文件传送协议。
《计算机网络谢希仁》学习笔记
1.1计算机网络在信息时代的作用三网: 电信网络,有线电视网络,计算机网络计算机网络的重要功能:1)连通性彼此连通,交换信息2)共享信息共享,软硬件共享1.2 因特网概述我们先给出关于网络,互联网,因特网的一些最基本概念.网络:许多计算机连接在一起互联网:internet 许多网络连接在一起因特网:Internet 全球最大的,开放的,有众多网络相互连接而成的计算机网络(一个互联网),其采用TCP/IP协议因特网发展的三个阶段:1.单个网络ARPANET向互联网发展的过程.1983年,TCP/IP协议成为ARPANET上的标准协议.人们把1983年看成是现在因特网的诞生时间.2.三级结构的因特网.分为主干网,地区网,校园网(企业网).3.多层次ISP结构的因特网.ISP称为因特网服务提供商.1.3 英特网组成从工作形式上分为两大块:1)边缘部分由所连接在因特网上的主机组成.这部分使用户直接使用的.2)核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成,这部分是为边缘部分提供服务的.在往里边缘的端系统之间的通信方式可划分为两大类:客户-服务器方式(C/S方式)和对等方式(P2P方式)1.客户-服务器方式特征:客户是服务的请求方,服务器是服务的提供方.服务请求方和服务提供方都要使用网络核心部分所提供的的服务2.对等连接(peer-to-peer,简写P2P)指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方.因特网的核心部分1.电路交换从通信资源的分配角度来看,交换(switching)就是按照某种方式动态地分配传输线的资源.在使用电路交换打电话之前,必须先拨号请求连接.这种必须经过”建立连接(占用通信资源) ✍通话(一直占用通信资源) ✍释放资源(归还通信资源)”三个步骤的交换方式称为电路交换.其一个重要特点:在通话的全部时间内,通话的两个用户是指占用端到端的通信资源.2.分组交换分组交换采用存储转发技术.把要发送的的整块数据称为一个报文(message).在发送之前,先把其分为一个个小的等长数据段.在每一个数据段前面加上一些必要控制信息组成的首部(header)后,就构成了一个分组(packet),其又称为包.分组是在因特网中传送的数据单元,分组中的首部包含了如目的地址和原地址等重要信息,每一个分组才能在因特网中独立地选择传输路径,并最终正确地交付到分组传输的终点.位于网络边缘的主机和网络核心部分的路由器都是计算机,但它们的作用却不一样.主机是为用户进行信息处理的,并且可以和其他主机通过网络交换信息.路由器是用来转发分组的,即进行分组交换的.优点: 高效灵活迅速可靠缺点:分组在各路由器存储转发时需要排队,这就会造成一定时延.另外,各分组必须携带的控制信息也造成了一定的开销.3.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,转到下一个结点.1.5 计算机网络的类别1.按照作用范围分类: 广域网WAN(运用了广域网技术) 城域网MAN 局域网LAN(运用了局域网技术) 个人区域网PAN1.6 计算机网络性能7个性能指标.速率带宽吞吐量时延时延带宽积往返时间利用率1.速率:连接在计算机网络上的主机在数字信号道上传送数据位数的速率,单位b/s,kb/s,Mb/s 2.带宽计算机领域中,带宽来表示网络的通信线路传送数据的能力,表示单位时间内从网络中的某一点到另一点所通过的”最高数据率”数据通信领域中,数字信道所传送的最高数据率单位b/s,kb/s,Mb/s3.吞吐量即在单位时间内通过某个网络的数据量;单位b/s,Mb/s等4.时延是指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间(1)发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间发送时延数据帧长度发送速率数据长度信道带宽(2)传播时延是电磁波在信道中传播一定的距离需要发费的时间传播时延信道长度电磁波在信道上的传播速率(3)处理时延主机或路由器在收到分组是要花费一定的时间进行处理,例如分析分组的首部,从分组中提取数据部分.(4)排队时延分组在经过网络传输时,要经过许多路由器.但分组在进入路由器后要先在输入队列中等待处理.在路由器确定了转发接口后,还要在输出队列中排队等待转发.这就产生了排队延时.5.时延带宽积时延带宽积传播时延带宽表示这样的链路可容纳多少个比特.又称以比特为单位的链路长度6.往返时间RTT表示从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方的确认,总共经历的时间.7.利用率信道利用率:有数据通过时间有无数据通过时间网络利用率:信道利用率加权平均值,D0网络空闲时的时延,D表示网络当前的时延,U表示网络利用率1.7 计算机网络体系结构开放系统信息交换涉及的几个概念实体(entry): 交换信息的硬件或软件进程协议(protrocol): 控制两个对等实体通信的规则服务(service): 下层向上层提供服务,上层需要下层提供的服务来实现本层功能服务访问点(SAP): 相邻两层实体间交换信息的地方开发系统胡来年基本参考模型OSI/RM(Open Systems Interconnection Reference Model) 七层应用层能够产生流量能够和用户交互的应用程序表示层加密压缩开发人员会话层服务和客户端建立的会话查木马netstat –nb传输层可靠传输(要建立回话的) 不可靠传输流量控制网络层IP地址编址选择最佳路径数据链路层输入如何封装添加物理层地址MAC物理层电压接口标准网络排错从底层到高层网络安全和OSI参考模型物理层安全数据链路层安全ADSL网络层安全应用层安全SQL注入漏洞上传漏洞TCP/IP四层模型应用层运输层(TCP或UDP)网际层IP网络接口层综合OSI和TCP/IP的优点,采用一种五层协议的体系结构应用层✍应用层(传输数据单元PDU)运输层✍运输层报文网络层✍IP数据报(IP分组)数据链路层✍数据帧物理层✍2.1物理层的基本概念物理层解决如何在连接各种计算机的传输媒体上数据比特流,而不指具体的传输媒体.可以将物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口有关的一些特性.机械特性接口形状,尺寸,引脚数目和排列2.2 数据通信的基础知识一个数据通信系统可划为三大部分: 原系统(或发送端,发送方) 传输系统(传输网络)目的系统(接收端,接收方)相关术语通信的目的是传送消息.数据(data)——运送消息的实体信号(signal)——数据二等电气的或电磁的表现“模拟信号”——代表消息的参数的取值是连续的“数字信号”——代表消息的参数的取值是离散的码元(code)——在使用时间域的波形表示数字信号时,则代表不同离散数值的基本波形就形成码元有关信道的几个基本概念信道一般表示一个方向传送信息的媒体。
《计算机网络(谢希仁)》-学习笔记
1.1计算机网络在信息时代的作用三网: 电信网络,有线电视网络,计算机网络计算机网络的重要功能:1)连通性彼此连通,交换信息2)共享信息共享,软硬件共享1.2 因特网概述我们先给出关于网络,互联网,因特网的一些最基本概念.网络:许多计算机连接在一起互联网:internet 许多网络连接在一起因特网:Internet 全球最大的,开放的,有众多网络相互连接而成的计算机网络(一个互联网),其采用TCP/IP协议因特网发展的三个阶段:1.单个网络ARPANET向互联网发展的过程.1983年,TCP/IP协议成为ARPANET上的标准协议.人们把1983年看成是现在因特网的诞生时间.2.三级结构的因特网.分为主干网,地区网,校园网(企业网).3.多层次ISP结构的因特网.ISP称为因特网服务提供商.1.3 英特网组成从工作形式上分为两大块:1)边缘部分由所连接在因特网上的主机组成.这部分使用户直接使用的.2)核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成,这部分是为边缘部分提供服务的.在往里边缘的端系统之间的通信方式可划分为两大类:客户-服务器方式(C/S方式)和对等方式(P2P方式)1.客户-服务器方式特征:客户是服务的请求方,服务器是服务的提供方.服务请求方和服务提供方都要使用网络核心部分所提供的的服务2.对等连接(peer-to-peer,简写P2P)指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方.因特网的核心部分1.电路交换从通信资源的分配角度来看,交换(switching)就是按照某种方式动态地分配传输线的资源.在使用电路交换打电话之前,必须先拨号请求连接.这种必须经过”建立连接(占用通信资源) →通话(一直占用通信资源) →释放资源(归还通信资源)”三个步骤的交换方式称为电路交换.其一个重要特点:在通话的全部时间内,通话的两个用户是指占用端到端的通信资源.2.分组交换分组交换采用存储转发技术.把要发送的的整块数据称为一个报文(message).在发送之前,先把其分为一个个小的等长数据段.在每一个数据段前面加上一些必要控制信息组成的首部(header)后,就构成了一个分组(packet),其又称为包.分组是在因特网中传送的数据单元,分组中的首部包含了如目的地址和原地址等重要信息,每一个分组才能在因特网中独立地选择传输路径,并最终正确地交付到分组传输的终点.位于网络边缘的主机和网络核心部分的路由器都是计算机,但它们的作用却不一样.主机是为用户进行信息处理的,并且可以和其他主机通过网络交换信息.路由器是用来转发分组的,即进行分组交换的.优点: 高效灵活迅速可靠缺点:分组在各路由器存储转发时需要排队,这就会造成一定时延.另外,各分组必须携带的控制信息也造成了一定的开销.3.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,转到下一个结点.1.5 计算机网络的类别1.按照作用范围分类: 广域网WAN(运用了广域网技术) 城域网MAN 局域网LAN(运用了局域网技术) 个人区域网PAN 1.6 计算机网络性能7个性能指标.速率带宽吞吐量时延时延带宽积往返时间利用率1.速率:连接在计算机网络上的主机在数字信号道上传送数据位数的速率,单位b/s,kb/s,Mb/s2.带宽计算机领域中,带宽来表示网络的通信线路传送数据的能力,表示单位时间内从网络中的某一点到另一点所通过的”最高数据率”数据通信领域中,数字信道所传送的最高数据率单位b/s,kb/s,Mb/s3.吞吐量即在单位时间内通过某个网络的数据量;单位b/s,Mb/s等4.时延是指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间(1)发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间发送时延=数据帧长度(b)发送速率(b/s)=数据长度信道带宽(2)传播时延是电磁波在信道中传播一定的距离需要发费的时间传播时延=信道长度(m)电磁波在信道上的传播速率(m/s)(3)处理时延主机或路由器在收到分组是要花费一定的时间进行处理,例如分析分组的首部,从分组中提取数据部分.(4)排队时延分组在经过网络传输时,要经过许多路由器.但分组在进入路由器后要先在输入队列中等待处理.在路由器确定了转发接口后,还要在输出队列中排队等待转发.这就产生了排队延时.5.时延带宽积时延带宽积=传播时延×带宽表示这样的链路可容纳多少个比特.又称以比特为单位的链路长度6.往返时间RTT表示从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方的确认,总共经历的时间.7.利用率信道利用率:有数据通过时间(有+无)数据通过时间网络利用率:信道利用率加权平均值,D0网络空闲时的时延,D表示网络当前的时延,U表示网络利用率D=D0 1−U1.7 计算机网络体系结构开放系统信息交换涉及的几个概念实体(entry): 交换信息的硬件或软件进程协议(protrocol): 控制两个对等实体通信的规则服务(service): 下层向上层提供服务,上层需要下层提供的服务来实现本层功能服务访问点(SAP): 相邻两层实体间交换信息的地方开发系统胡来年基本参考模型OSI/RM(Open Systems Interconnection Reference Model) 七层应用层能够产生流量能够和用户交互的应用程序表示层加密压缩开发人员会话层服务和客户端建立的会话查木马 netstat –nb传输层可靠传输(要建立回话的) 不可靠传输流量控制网络层 IP地址编址选择最佳路径数据链路层输入如何封装添加物理层地址 MAC物理层电压接口标准网络排错从底层到高层网络安全和OSI参考模型物理层安全数据链路层安全 ADSL网络层安全应用层安全 SQL注入漏洞上传漏洞TCP/IP四层模型应用层运输层(TCP或UDP)网际层IP网络接口层综合OSI和TCP/IP的优点,采用一种五层协议的体系结构应用层→应用层(传输数据单元PDU)运输层→运输层报文网络层→IP数据报(IP分组)数据链路层→数据帧物理层→0010101010100001101012.1物理层的基本概念物理层解决如何在连接各种计算机的传输媒体上数据比特流,而不指具体的传输媒体.可以将物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口有关的一些特性.机械特性接口形状,尺寸,引脚数目和排列2.2 数据通信的基础知识一个数据通信系统可划为三大部分: 原系统(或发送端,发送方) 传输系统(传输网络) 目的系统(接收端,接收方)相关术语通信的目的是传送消息.数据(data)——运送消息的实体信号(signal)——数据二等电气的或电磁的表现“模拟信号”——代表消息的参数的取值是连续的“数字信号”——代表消息的参数的取值是离散的码元(code)——在使用时间域的波形表示数字信号时,则代表不同离散数值的基本波形就形成码元有关信道的几个基本概念信道一般表示一个方向传送信息的媒体。
谢希仁《计算机网络》笔记和课后习题(含考研真题)详解(应用层)【圣才出品】
第6章应用层6.1 复习笔记一、域名系统DNS1.域名系统概述域名系统DNS是互联网使用的命名系统,用来把便于人们使用的机器名字转换为IP 地址;DNS系统采用客户/服务器模式,其协议运行在UDP上,使用53号端口。
2.因特网的域名结构例如域名中标号www为三级域名,标号baidu为二级域名,标号com为顶级域名,类似于这种表示方法,互联网采用层次树状结构的命名方法命名域名,如图6-1所示为域名空间结构。
图6-1 互联网的域名空间【注意】域名中的标号使用应注意以下几点:①标号中的英文不区分大小写;②每一个标号不超过63个字符,多标号组成的完整域名不超过255个字符;③标号按级别从低(左)到高(右)书写。
3.域名服务器(1)域名服务器的概念与分类①概念互联网的域名系统通过设置相应权限的域名服务器来保存相应范围主机的域名到IP地址的映射。
②分类互联网上的DNS域名服务器是按照层次安排的,如图6-2所示。
图6-2 树状结构的DNS域名服务器根据域名服务器所起的作用,可以把域名服务器划分为以下四种不同的类型(见表6-1):表6-1 域名服务器种类(2)域名解析过程①两种域名解析方式域名解析是将域名映射成IP地址或者把IP地址映射成域名的过程,如图6-3所示。
图6-3 两种域名解析方式域名解析主要有以下两种方式:a.递归查询方式主机向本地域名服务器的查询一般采用递归查询方式,递归查询过程:如果主机所询问的本地域名服务器不知道被查询域名的IP地址,那么本地域名服务器就以DNS客户的身份,向其他根域名服务器继续发出查询请求报文(即替该主机继续查询),而不是让该主机自己进行下一步的查询;b.迭代查询本地域名服务器向根域名服务器的查询通常是采用迭代查询,迭代查询的特点是:当根域名服务器收到本地域名服务器发出的迭代查询请求报文时,要么给出所要查询的IP地址,要么告诉本地域名服务器下一步应当向哪一个域名服务器进行查询,然后让本地域名服务器进行后续的查询(而不是替本地域名服务器进行后续的查询)。
计算机网络01】学习笔记,第一篇:概述(谢希仁版)
计算机⽹络01】学习笔记,第⼀篇:概述(谢希仁版)本来没想着更新计⽹,想直接整理⼀下 HTTP、TCP 那块,不过想了⼀下从头开始整理哇,顺便巩固⼀下学的知识此系列⽂章对于考研远还是不够的,参考⼀下即可⽂章主要针对科班上课做的简单笔记,以及后⾯针对⼀些⾯试涉及内容的详细讲解再三声明:考研的同学好好去背书,做题此⽂章整理⾃:【计算机⽹络】(第七版)谢希仁⼀计算机⽹络在信息时代中的作⽤21世纪是⼀个数字化、⽹络化,信息化的时代,它是⼀个以⽹络为核⼼的信息时代有三⼤⽹络被⼈们所熟知:电信⽹络、有线电视⽹络、计算机⽹络电信⽹络:提供电话、电报及传真等服务有线电视⽹络:向⽤户传送各种电视节⽬计算机⽹络:使⽤户能在计算机之间传送数据⽂件随着技术发展,电信⽹络和有线电视⽹络都逐渐融⼊了现代计算机⽹络技术,扩⼤了原有的服务范围,⽽计算机⽹络也能够向⽤户提供电话通信、视频通信以及传送视频节⽬的服务。
所以如果能将上述三种⽹络互相融合为⼀个⽹络就被称之为三⽹融合⼆因特⽹ Vs 互联⽹ Vs 互连⽹因特⽹和互联⽹的区分主要因为 Internet 的中⽂译名不统⼀造成的因特⽹:由全国科学技术名词审定委员会推荐的,⽐较准确,但长期未得到推⼴互联⽹:针对流⾏程度上来说,互联⽹才是⼀定意义上被⼤众使⽤的译名互联⽹和互连⽹的定义也很不同互连⽹:指在局部范围互连起来的计算机⽹络。
互联⽹:指当今世界上最⼤的计算机⽹络(Internet)三互联⽹的特点连通性 (connectivity)即⽆论距离有多远,都可以便捷快速的交换各种信息共享 (Sharing)资源共享四互联⽹的组成边缘部分:由所有连接在互联⽹上的主机组成,这部分是⽤户直接使⽤的,⽤于通信(传送数据、⾳频、视频)和资源共享核⼼部分:由⼤量⽹络和连接这些⽹络的路由器组成,这部分是为边缘部分提供服务的(提供连通性和交换)(⼀) 边缘部分明确⼀个概念:我们通常说的 “主机A 和主机B 进⾏通信”,实际上指的是在主机A 上的某个程序和运⾏在主机B 上的另⼀个程序进⾏通信,⽽由于 “进程” 就是 “执⾏着的程序” 所以也就是说:”主机A 的某个进程和主机B 上的另⼀个进程在进⾏通信“ 这个⽐较严密的说法也可以简称为 ”计算机之间通讯“在⽹络边缘端系统之间的通信⽅式可以划分为两⼤类:客户-服务器⽅式(C/S⽅式)和对等⽅式(P2P⽅式),下⾯来简单说⼀下:(1) 客户-服务器⽅式(C/S⽅式)C/S 全程为 Client/Server,即:客户/服务客户-服务器⽅式描述的是进程之间的服务与被服务的关系,客户是服务请求⽅,服务器是服务⽅客户程序:被⽤户调⽤后运⾏,在打算通信时主动向远地服务器发起通信(请求服务)服务器程序:被动的等待接收来⾃各地的客户请求,可以同时处理多个请求(2) 对等连接⽅式(P2P ⽅式)p2p 即 peer to peer,因为 2 的英⽂是 two 与 to 发⾳⼀致,所以将 to ⽤ 2 指代等通信⽅式并不区分哪⼀个是服务请求⽅还是服务提供⽅,只要两个主机都运⾏了对等连接软件,就可以进⾏平等的、对等连接通信(⼆) 核⼼部分在⽹络核⼼部分起到重要作⽤的就是计算机⽹络,它是⼀种专⽤计算机(⾮主机)路由器是实现分组交换的关键构件,其任务是转发收到的分组,这是⽹络核⼼部分最重要的功能,但是想要了解分组交换,就不可避免讲到其发展历经的极⼤过程(1) 电路交换电路交换主要是通过电话连通的⽅式⽽产⽣的:如果电话机之间通过线路两两连接起来,即两个电话需要⼀条线如果有5部电话,则需要10条电线,如下图:所以 N 部电话机两两直接相连,就会导致需要(N -1) / 2条电线,即所需要的电线对的数量与电话机数量的平⽅( N2 )成正⽐为了避免耗费线路过多,所以提出了交换机的概念,即每⼀部电话都连接到交换机上从通信资源的分配⾓度看,交换”就是按照某种⽅式动态地分配传输线路的资源※使⽤电路交换的时候需要经过三个必要阶段建⽴连接:建⽴⼀条专⽤的物理通路,以保证双⽅通话时所需的通信资源在通信时不会被其他⽤户占⽤通信:主叫和被叫双⽅就能互相通电话释放连接:释放刚才使⽤的这条专⽤的物理通路(释放刚才占⽤的所有通信资源)※电路交换特点在通话时间内,通话的两个⽤户时钟占⽤端到端的通信资源※电路交换缺点使⽤电⼒交换来传送计算机数据,线路传输效率很低,因为计算机数据是突发式的出现在传输线路上,因此线路上真正⽤来传送数据的时间往往不到 10% ,甚⾄ 1% ,被⽤户占⽤的通信线路资源绝⼤部分时间都是空闲的(2) 报⽂交换报⽂交换的单位是报⽂,报⽂携带有⽬标地址,源地址等信息,报⽂交换在交换节点采⽤的是存储转发的传输⽅式。
谢希仁《计算机网络》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-无线网络(圣才出品)
第9章无线网络9.1复习笔记一、无线局域网WLAN无线局域网提供了移动接入的功能。
(一)无线局域网的组成无线局域网可分为两大类。
第一类是有固定基础设施的,第二类是无固定基础设施的。
1.凡使用802.11系列协议的局域网又称为WiFi(Wireless-Fidelity,意思是“无线保真度”)。
IEEE802.11标准规定无线局域网的最小构件是基本服务集BSS(Basic Service Set)。
一个基本服务集可以是孤立的,也可通过接入点AP连接到一个分配系统DS(Distribution System),然后再连接到另一个基本服务集,这样就构成了一个扩展的服务集ESS (Extended Service Set)(如图9-1所示)。
图9-1IEEE802.11的基本服务集BSS和扩展服务集ESS2.移动自组网络。
另一类无线局域网是无固定基础设施的无线局域网,它又称做自组网络(Ad Hoc Network)。
这种自组网络没有上述基本服务集中的接入点AP而是由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的临时网络(如图9-2所示)。
图9-2由处于平等状态的一些便携机构成的自组网络即使在和因特网相连时,移动自组网络也是以残桩网络(Stub Network)方式工作的。
所谓“残桩网络”就是通信量可以进入残桩网络,也可以从残桩网络发出,但不允许外部的通信量穿越残桩网络。
(二)802.11局域网的物理层表9-1是这三种无线局域网(802.11b,802.11a和802.11g)的简单比较。
表9-1三种常用的802.11无线局域网标准频段数据速率物理层优缺点802.11b 2.4GHz 最高为11Mb/s HR、DSSS最高数据率较低,价格最低,信号传播距离最远,且不易受阻碍802.11a 5GHz 最高为54Mb/sOFDM最高数据率较高,支持更多用户同时上网,价格最高,信号传播距离较短,且易受阻碍802.11g 2.4GHz最高为54Mb/soFDM 最高数据率较高,支持更多用户同时上网,信号传播距离最远,且不易受阻碍,价格比802.11b 贵(三)802.11局域网的MAC 层协议1.CSMA/CA 协议在无线局域网中,并非所有的站点都能够听见对方,如图9-3所示。
计算机网络重点知识归纳谢希仁版
帧中继FR
简介:帧中继是一种广域网技术,用于在公共通信网络上实现高效的数据传输。
特点:帧中继采用统计复用技术,允许多个用户共享同一通信链路,实现动态分配带宽。
传输方式:帧中继采用分组交换技术,将数据帧分割成更小的数据包进行传输,具有较好的网络适应性和可靠性。
IP地址与子网划分
子网掩码的概念:用于标识IP地址的网络部分和主机部分。
子网划分的意义:提高IP地址利用率,减少浪费,方便管理。
IP地址的概念:用于标识网络中的主机或路由器的地址。
IP地址的分类:A、B、C、D、E五类,常用的是A、B、C三类。
地址解析协议ARP
ARP定义:ARP是地址解析协议,用于将32位的IP地址转换为MAC地址。
移动互联网:21世纪初,随着移动通信技术的发展,移动互联网开始兴起,人们可以通过手机等移动设备随时随地接入互联网。
计算机网络的分类
局域网(LAN):覆盖范围一般在方圆几千米以内,结构简单,布线容易,便于管理和维护。
城域网(MAN):覆盖范围为一个城市或地区,比局域网规模大,结构相对复杂,布线成本较高。
ARP工作原理:通过发送ARP请求和ARP应答报文,在局域网中查询与目标IP地址对应的MAC地址。
ARP缓存表:为了提高查询效率,ARP维护了一个ARP缓存表,存储IP地址和MAC地址的映射关系。
ARP欺骗防范:可以通过静态绑定IP地址和MAC地址,或者使用ARP防火墙等安全措施来防范ARP欺骗攻击。
应用协议:HTTP、FTP、SMTP、POP3等协议用于实现各种网络应用,如网页浏览、文件传输、邮件收发等。
DNS服务:DNS(Domain Name System)将域名转换为IP地址,实现域名解析功能,是因特网中不可或缺的服务之一。
计算机网络谢希仁版网络层知识点总结
计算机网络谢希仁版网络层知识点总结第一篇:计算机网络谢希仁版网络层知识点总结网络层一、网络层提供的两种服务虚电路服务可靠通信应当由网络来保证数据报服务可靠通信应当由用户主机来保证网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。
二、网际协议IP1、与IP 协议配套使用的还有三个协议:ν地址解析协议ARP ν网际控制报文协议ICMP ν网际组管理协议IGMP2、网络互相连接起来要使用一些中间设备ν中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。
ν物理层中继系统:转发器(repeater)。
ν数据链路层中继系统:网桥或桥接器(bridge)。
ν网络层中继系统:路由器(router)。
ν网桥和路由器的混合物:桥路器(brouter)。
网络层以上的中继系统:网关(gateway)3、互联网可以由许多异构网络互联组成4、分类的IP 地址IP 地址定义:就是给每个连接在因特网上的主机(或路由器)分配一个在全世界范围是唯一的 32 位的标识符。
5、IP 地址的编址方法分类的 IP 地址,子网的划分,构成超网。
两级的 IP 地址:IP 地址 ::= { <网络号>, <主机号>} 分类的 IP 地址:A类,B类,C类地址都是单播地址 D类地址用于多播,E类地址保留实际上IP 地址是标志一个主机(或路由器)和一条链路的接口。
Ip地址不仅可以指明一个主机,还指明了主机所连接到的网络点分十进制记法:192.168.1.1 一些特殊的ip地址:保留地址0.0.0.0 本地软件环回测试地址127.0.0.1 不指派地址128.0.0.0192.0.0.06、ip地址与硬件地址的区别:IP地址放在IP数据报首部,硬件地址放在MAC帧首部,在网络层及网络层以上使用IP地址,在链路层及以下使用硬件地址7、解析协议ARP 每一个主机都设有一个ARP 高速缓存(ARP cache),里面有所在的局域网上的各主机和路由器的IP 地址到硬件地址的映射表,这个映射表还经常动态更新。
计算机网络(谢希仁)概述笔记
1.1概述21世纪的重要特征:数字化、网络化、信息化,它是一个以网络为核心的信息时代。
三网:电信网络,有线电视网络,计算机网络因特网起源于美国,是世界上最大的国际性计算机互联网。
网络由若干结点和连接这些结点的链路组成。
网络中的结点可以是:计算机、集线器、交换机或路由器。
网络和网络还可以通过路由器互连起来,这样就构成了一个覆盖范围更大的网络,即`互联网`,又称`网络的网络`。
因特网是世界上最大的互连网络。
主机:一般把连接在因特网上的计算机都称为主机。
网络把许多计算机连接在一起,而因特网则把许多网络连接在一起。
`1.2互联网概述1.2.1网络的网络计算机网络由若干结点和连接这些结点的链路组成。
网络把许多计算机连接在一起,而互联网则把许多网络通过路由器连接在一起。
与网络连接的计算机常称为主机。
internet(互连网)是一个通用名词,它泛指由多个计算机网络互连而成的计算机网络Internet(互联网或因特网)是一个专有名词,它指当前全球最大的,开放的,由众多网络相互连接而成的特定互连网,它采用TCP/IP协议族作为通信的规则,且其前身是美国的ARPANET因特网发展的三个阶段:第一阶段:从单个网络ARPANET向互联网发展的过程。
第二阶段:三级结构的因特网NSFNET,分为主干网、地区网和校园网(或企业网)。
第三阶段:多层次ISP结构的因特网。
ISP:因特网服务提供者,分为主干ISP、地区ISP、本地ISP。
IXP:因特网交换点,允许两个网络直接相连,并交换分组,而不再需要通过第三个网络来转发分组。
IXP通常工作在数据链路层的网络交换机。
1.2.3互连网的标准化工作互连网协会(ISOC)下设技术组织互连网体系结构委员会(IAB)负责互连网有关协议的开发IAB下设两个工程部互联网工程部IETF:主要针对协议的开发和标准化。
互联网研究部IRTF:研究一些需要长期考察的问题,包括互连网的一些协议,应用,体系结构等等。
谢希仁《计算机网络》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-因特网上的音频、视频服务(圣才出品)
第8章因特网上的音频/视频服务8.1复习笔记一、概述多媒体信息(包括声音和图像信息)与不包括声音和图像的数据信息有很大的区别,其中最主要的两个特点如下:(1)多媒体信息的信息量往往很大。
因此在网上传送多媒体信息都无一例外地采用各种信息压缩技术;(2)在传输多媒体数据时,对时延和时延抖动均有较高的要求。
要解决因特网非等时的问题,可以在接收端设置适当大小的缓存。
到达缓存的非等时的分组,经过缓存后再以恒定速率读出,就变成了等时的分组,这就在很大程度上消除了时延的抖动,但我们付出的代价是增加了时延,如图8-1所示。
图8-1利用缓存得到等时的分组序列实时数据的特点:(1)在运输层就应采用用户数据报协议UDP而不使用TCP协议;(2)丢失容忍(Loss Tolerant)。
目前因特网提供的音频/视频服务大体上可分为三种类型:(1)流式(Streaming)存储音频/视频,其特点是边下载边播放;(2)流式实况音频/视频,它是一对多(而不是一对一)的通信,特点是:音频/视频节目不是事先录制好存储在服务器中,而是在发送方边录制边发送(不是录制完毕后再发送),在接收时也是要求能够连续播放;(3)交互式音频/视频,这种类型是用户使用因特网和其他人进行实时交互式通信。
二、流式存储音频/视频媒体播放器具有的主要功能是:管理用户界面、解压缩、消除时延抖动和处理传输带来的差错。
传统下载方法最大的缺点就是历时太长(几十分钟到几十小时)。
(一)具有元文件的万维网服务器在万维网服务器中,除了真正的音频/视频文件外,还增加了一个元文件(Metafile)。
图8-2说明了使用元文件下载音频/视频文件的几个步骤。
图8-2使用具有元文件的万维网服务器(二)媒体服务器如图8-3所示媒体服务器的概念。
图8-3使用媒体服务器媒体服务器与普通的万维网服务器的最大区别就是:媒体服务器支持流式音频和视频的传送。
媒体播放器与媒体服务器的关系是客户与服务器的关系。
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计算机网络谢希仁学习笔记The pony was revised in January 20211.1计算机网络在信息时代的作用三网:电信网络,有线电视网络,计算机网络计算机网络的重要功能:1)连通性彼此连通,交换信息2)共享信息共享,软硬件共享1.2因特网概述我们先给出关于网络,互联网,因特网的一些最基本概念.网络:许多计算机连接在一起互联网:internet许多网络连接在一起因特网:Internet全球最大的,开放的,有众多网络相互连接而成的计算机网络(一个互联网),其采用TCP/IP协议因特网发展的三个阶段:1.单个网络ARPANET向互联网发展的过程.1983年,TCP/IP协议成为ARPANET上的标准协议.人们把1983年看成是现在因特网的诞生时间.2.三级结构的因特网.分为主干网,地区网,校园网(企业网).3.多层次ISP结构的因特网.ISP称为因特网服务提供商.1.3英特网组成从工作形式上分为两大块:1)边缘部分由所连接在因特网上的主机组成.这部分使用户直接使用的.2)核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成,这部分是为边缘部分提供服务的.在往里边缘的端系统之间的通信方式可划分为两大类:客户-服务器方式(C/S方式)和对等方式(P2P方式)1.客户-服务器方式特征:客户是服务的请求方,服务器是服务的提供方.服务请求方和服务提供方都要使用网络核心部分所提供的的服务2.对等连接(peer-to-peer,简写P2P)指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方.因特网的核心部分1.电路交换从通信资源的分配角度来看,交换(switching)就是按照某种方式动态地分配传输线的资源.在使用电路交换打电话之前,必须先拨号请求连接.这种必须经过”建立连接(占用通信资源)通话(一直占用通信资源)释放资源(归还通信资源)”三个步骤的交换方式称为电路交换.其一个重要特点:在通话的全部时间内,通话的两个用户是指占用端到端的通信资源.2.分组交换分组交换采用存储转发技术.把要发送的的整块数据称为一个报文(message).在发送之前,先把其分为一个个小的等长数据段.在每一个数据段前面加上一些必要控制信息组成的首部(header)后,就构成了一个分组(packet),其又称为包.分组是在因特网中传送的数据单元,分组中的首部包含了如目的地址和原地址等重要信息,每一个分组才能在因特网中独立地选择传输路径,并最终正确地交付到分组传输的终点.位于网络边缘的主机和网络核心部分的路由器都是计算机,但它们的作用却不一样.主机是为用户进行信息处理的,并且可以和其他主机通过网络交换信息.路由器是用来转发分组的,即进行分组交换的.优点:高效灵活迅速可靠缺点:分组在各路由器存储转发时需要排队,这就会造成一定时延.另外,各分组必须携带的控制信息也造成了一定的开销.3.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,转到下一个结点.1.5计算机网络的类别1.按照作用范围分类:广域网WAN(运用了广域网技术)城域网MAN局域网LAN(运用了局域网技术)个人区域网PAN1.6计算机网络性能7个性能指标.速率带宽吞吐量时延时延带宽积往返时间利用率1.速率:连接在计算机网络上的主机在数字信号道上传送数据位数的速率,单位b/s,kb/s,Mb/s 2.带宽计算机领域中,带宽来表示网络的通信线路传送数据的能力,表示单位时间内从网络中的某一点到另一点所通过的”最高数据率”数据通信领域中,数字信道所传送的最高数据率单位b/s,kb/s,Mb/s3.吞吐量即在单位时间内通过某个网络的数据量;单位b/s,Mb/s等4.时延是指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间(1)发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间发送时延=数据帧长度(b)发送速率(b/s)=数据长度信道带宽(2)传播时延是电磁波在信道中传播一定的距离需要发费的时间传播时延=信道长度(m)电磁波在信道上的传播速率(m/s)(3)处理时延主机或路由器在收到分组是要花费一定的时间进行处理,例如分析分组的首部,从分组中提取数据部分.(4)排队时延分组在经过网络传输时,要经过许多路由器.但分组在进入路由器后要先在输入队列中等待处理.在路由器确定了转发接口后,还要在输出队列中排队等待转发.这就产生了排队延时.5.时延带宽积时延带宽积=传播时延×带宽表示这样的链路可容纳多少个比特.又称以比特为单位的链路长度6.往返时间RTT表示从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方的确认,总共经历的时间.7.利用率信道利用率:有数据通过时间(有+无)数据通过时间网络利用率:信道利用率加权平均值,D网络空闲时的时延,D表示网络当前的时延,U表示网络利用率D=D0 1−D1.7计算机网络体系结构开放系统信息交换涉及的几个概念实体(entry):交换信息的硬件或软件进程协议(protrocol):控制两个对等实体通信的规则服务(service):下层向上层提供服务,上层需要下层提供的服务来实现本层功能服务访问点(SAP):相邻两层实体间交换信息的地方开发系统胡来年基本参考模型OSI/RM(OpenSystemsInterconnectionReferenceModel)七层应用层能够产生流量能够和用户交互的应用程序表示层加密压缩开发人员会话层服务和客户端建立的会话查木马netstat–nb传输层可靠传输(要建立回话的)不可靠传输流量控制网络层IP地址编址选择最佳路径数据链路层输入如何封装添加物理层地址MAC物理层电压接口标准网络排错从底层到高层网络安全和OSI参考模型物理层安全数据链路层安全ADSL网络层安全应用层安全SQL注入漏洞上传漏洞TCP/IP四层模型应用层运输层(TCP或UDP)网际层IP网络接口层综合OSI和TCP/IP的优点,采用一种五层协议的体系结构应用层应用层(传输数据单元PDU)运输层运输层报文网络层IP数据报(IP分组)数据链路层数据帧物理层2.1物理层的基本概念物理层解决如何在连接各种计算机的传输媒体上数据比特流,而不指具体的传输媒体.可以将物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口有关的一些特性.机械特性接口形状,尺寸,引脚数目和排列2.2数据通信的基础知识一个数据通信系统可划为三大部分:原系统(或发送端,发送方)传输系统(传输网络)目的系统(接收端,接收方)相关术语通信的目的是传送消息.数据(data)——运送消息的实体信号(signal)——数据二等电气的或电磁的表现“模拟信号”——代表消息的参数的取值是连续的“数字信号”——代表消息的参数的取值是离散的码元(code)——在使用时间域的波形表示数字信号时,则代表不同离散数值的基本波形就形成码元有关信道的几个基本概念信道一般表示一个方向传送信息的媒体。
所以我们说平常的信道线路往往包含一条发送信息的信道和一条接收信息的信道单向通信(单工通信)——只能有一个方向的信号没有反方向的交互双向交替通信(半双工通信)——通信的双方都可以发送信息,但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)双向同时通信(全双工通信)——通信的双方可以同时发送和接收信息基带型号和带通信号基带信号(即基本频带信号)——来自信号源的信号,像计算机输出的代表各种文字图像文件的数据信号都属于基带型号。
基带信号就是发出来的直接表达了要传输信息的信号,比如我们说话的声波就是基带信号。
带通信号——把基带信号经过载波调制后,把信号频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输(即仅在一段频率范围内能够通过信道)信道的极限容量奈氏准则:其给出了在假定的立项条件下,为了避免码间串扰,码元的传输速率的上限值在任何信道中,码元传输的速率是有上限的,传输速率超过此上限,都会出现严重的码间串扰问题,使接收端对码元的识别成为不可能信噪比信噪比就是信号的平均功率和噪声的平均功率之比,记为S/N.香农公式指出:信道的极限信息传输速率C是(1+S/N)(b/s)C=W log2式中,W为信道的带宽(以Hz为单位);S为信道内所传信号的平均功率N为信道内部的高斯噪声功率香农公式表名,信道的带宽或信道中的信噪比越大,信息的极限传输速率就越高.香农公式的意义在于:只要信息传输速率低于信道的极限传输速率,就一定可以找到某种方法来实现无差错的传输若信道带宽W或信噪比S/N没有上限(当然实际不可能这样),则信道的极限信息传输速率C也就没有上限实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农公式的极限传输速率低不少.2.3物理层下面的传输媒体导向传输媒体导向传输媒体中,电磁波沿着固体媒体传播双绞线屏蔽双绞线STP无屏蔽双绞线UTP同轴电缆50Ω同轴电缆由于数字传输,多用于基带传输75Ω同轴电缆用于模拟传输,即宽带同轴电缆光纤非导向传输媒体就是指自由空间,其中的电磁波传输被称为无线传输无线传输所使用的频段很广短波通讯主要是靠电离层的反射,但短波信道的通信质量较差微波在空间主要是直线传播地面微波接力传播卫星通信2.4信道复用技术频分复用,时分复用,统计时分复用频分复用在分配到一定的频率后,在通信过程中自始至终都占用这个频带.频分复用的所用用户在同样的时间占用不同的带宽资源(这里的带宽指的是频率带宽而不是数据的发送频率)时分复用是将时间划分为一段段等长的时分复用帧.每一个时分复用的用户在每一个TDM帧占用固定的时隙.时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度.统计时分复用是一种改进的时分复用,他能明显地提高信道的利用率,波分复用1就是光的频分复用.码分复用CDM是另一种共享信道的方法,实际上更常用的是码分多址CDMA.每个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信.由于个用户使用经过特殊挑选的不同码型,因此各用户之间不会造成干扰.在CDMA中,每一个比特时间在划分为m个短时间,称为码片.CDMA系统的一个重要特点就是这种体制给每一个站分配的码片序列不仅必须相同,且还必须正交.3.1数据链路层数据链路层基本概念及基本问题基本概念三个基本问题两种情况下的数据链路层使用点对点信道的数据链路层使用广播信道的数据链路层以太局域网(以太网)概述拓扑信道利用率MAC层扩展以太网高速以太网数据链路层使用的信道主要有以下两种类型:(1)点对点信道.这种信道使用一对一的点对点通信方式(2)广播通信.这种信道使用一对多的广播通信方式.链路与数据链路链路(link)是一条点到点的物理路段,中间没有其他任何点.一条链路只是一条通路的一个组成部分数据链路(datalink)除了物理线路外,还必须有通信协议来控制这些数据的传输.若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上,就构成了数据链路.现最常用的方法是使用适配器(即网卡)来实现这些协议的硬件和软件一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层功能.下面介绍点对点信道的数据链层协议数据单元——帧.数据链路层把网络层交下来的数据构成帧发送到链路上,以及把接收到的帧中的数据取出上交给网络层.在因特网中,网络协议数据单元就是IP数据报(简称数据报,分组或包)数据链路层的三个基本问题1.封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部,这样就构成了一个帧,确定帧的界限.我们知道:所有在因特网上传送的数据都是以分组(即IP数据报)为传送单位的,网络层饿IP数据传送到数据链路层就成为帧的数据部分.帧的数据部分的前面和后面分别添加上首部和尾部,就构成了一个完整的帧.这样的帧就是数据链路层的数据传输单元.首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界2.透明传输由于帧的开始和结束的标记是使用专门指明的控制字符,因此,所传输的数据中的任何8比特的组合一定不允许和用作帧定界的控制字符的比特编码一样,否则就会出现帧定界错误.数据链路层对这些数据来说是透明的:表示无论什么样的比特组合的数据都能够通过数据链路层.3.差错检测在一段时间内,传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为误码率(BER)为了保证数据传输的可靠性,在计算机网络传输数据时,必须采用各种差错检测措施.目前在数据链路层广泛使用了循环冗余检验CRC的检测技术.仅用循环冗余检验CRC差错检测技术只能做到无差错接受,即近似地认为:”反是接收端数据链路层接受的帧均无差错”3.2点对点协议PPPPPP协议就是用户计算机和ISP进行通信时所使用的数据链路层协议.PPP协议的组成:(1)一个将IP数据报封装到串行链路的方法.(2)一个用来建立,配置和测试数据链路连接的链路控制协议LCP(3)一套网络控制协议NCP,其中每一个协议支持不同的网络层协议,如IP,OSI的网络层,DECnet,以及AppleTalk等.PPP协议的帧格式3.3使用广播信道的数据链路层局域网最主要特点是:网络为一个单位所有拥有,且地理范围和结点数目均有限.局域网具有如下的一些主要优点:具有广播功能,从一个站点点可很方便地访问全网.局域网上的主机可共享连接在局域网上的各种硬件和软件资源.便于系统的扩展和逐渐地演变,各设备的位置灵活调整和改变提高了系统的可靠,可用性好生存性.为了使数据链路层能够更好地适应多种局域网标准,IEEE802委员会就把局域网的数据链路层拆成两个子层,即逻辑链路控制层LLC子层和媒体接入层(MAC)子层.与接入到传输媒体有关的内容都放在MAC子层,LLC子层则与传输媒体无关,不管采用何种传输媒体和MAC 子层的局域网对LLC子层来说都是透明的.CDSMA/CD协议最早的以太网是将许多计算机都连接到一根总线上.当初认为这样的连接方法既简单有可靠,因为总线上没有有源器件.总线的特点:当一台计算机发送数据时,总线上的所有计算机都能检测到这个数据.这就是广播通信方式.为了在总线上实现一对一的通信,可以使买一台计算机拥有一个与其他适配器都不同的地址.以太网使用的协议是CSMA/CD,意思是载波监听多点接入碰撞检测“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上“载波监听”每一个站在发送数据之前先要检测一个总线上是否有其他计算机在没发送数据,如果有,则暂时不要发送数据,以免发生碰撞.就是用电子技术检测总线上有没有其他计算机发送的数据信号.“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检查信道上的信号电压变化情况争用期最先发送数据的站,在发送数据帧后之多经历2τ(两倍的端到端往返传播时延)就可以知道发送的数据帧是否遭到了碰撞经过争用期这段时间还没有检测到碰撞,才能肯定这次发送不会发送碰撞.以太网的争用期以太网的端到端往返时间时延2τ称为争用期,或碰撞窗口.通常,取51.2微秒为争用期的长度.对于10Mb/s以太网,在争用期内可发送512bit,即64字节.以太网在发送数据时,若前64字节未发生冲突,则后续的数据就不会发送冲突.最短有效帧长由于一检测到冲突就立即终止发送,这时已经发送出去的数据一定小于64字节.以太网规定了最短有效帧长为64字节,凡长度小于64字节的帧都是由于冲突而异常终止的无效帧.二进制指数类型退避算法发生碰撞的站在停止发送数据后,要推迟(退避)一个随机时间在发送数据.确定基本退避时间,一般是取争用期2τ定义参数kK=Min[重传次数,10]从整数集合[0,1,…,(2k-1)]中随机地取一个数,记为r.重传所需的时延就是r倍的基本退避时间当重传16次仍不能成功时即丢弃该帧,并向高层报告.3.4以太网以太网的两个标准DIXEthernetV2是世界上第一个局域网产品(以太网)的规定IEEE的802.3标准.以太网与数据链路层的两个子层为了使数据链路层能够更好地适应多种局域网标准,IEEE802委员会就把局域网的数据链路层拆成两个子层,即逻辑链路控制层LLC子层和媒体接入层MAC子层.与接入到传输媒体有关的内容都放在MAC子层,LLC子层则与传输媒体无关,不管采用何种传输媒体和MAC子层的局域网对LLC子层来说都是透明的.以太网提供的服务以太网提供的服务是不可靠的交付,基金最大努力的交付.当接收站收到有差错的数据帧时就丢弃此帧,其他什么也不做.差错的纠正由高层决定.如果高层发现丢失了一些数据而进行重传,但以太网并不知道这是一个重传的帧,而是当作一个新的数据帧来发送.MAC层的硬件地址局域网中,硬件地址又称物理地址,或MAC地址3.5扩展以太网在数据链路层扩展以太网要使用网桥.网桥工作在数据链路层,它根据,MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发和过滤.当网桥收到一个帧时,并不是向所有的接口转发此帧,而是先检查次真的目的MAC地址,然后再确定将该帧转发到哪一个接口,或者把它丢弃(即过滤)使用网桥可以带来以下好处:(1)过滤通信量,增加吞吐量(2)扩大了物理范围(3)提高了可靠性(4)可互联不同的物理层,不同MAC子层和不同速率透明网桥透明是指以太网上的站点并不知道所发送的帧将经过哪几个网桥,以太网上的站点都看不见以太网上的网桥.4.1网络层提供的两种服务网络层关注的是如何将分组从源端沿着网络路径送达目的地.在计算机网络领域,网络层应该向运输层提供怎样的服务(“面向连接”还是”无连接”)曾引起了长期的争论.争论点的实质就是:在计算机通信中,可靠交付应当由谁来负责是网络层还是端系统两种服务:网络层应该向运输层提供怎样的服务虚电路服务数据报服务虚电路:虚电路表示这只是一条逻辑上的连接,分组都沿着这条逻辑连接存储转发方式传送,而并不是真正建立了一条物理连接.请注意,电路交换的电话通信是先建立了一条真正的连接.因此分组交换的虚连接只是类似,但并不完全一样.数据报服务网络层向上只提供简单灵活的,无连接的,尽量大努力交付的数据报服务.(虽然并不表示路由器可以任意丢弃分组,但在网络层上的这种交付实质上就是不可靠交付.)网络在发送分组时不需要先建立连接.每一个分组(即IP数据报)独立发送,与其前后的分组无关(不进行编号)网络层不提供服务质量承诺.即所传送的分组可能出错,丢失,重复和失序(既不按序到达终点)当然也不保证分组交付的时限4.2网际协议虚拟互联网IP地址划分子网和构造超网IP地址与硬件地址IP数据报格式IP转发分组的流程网络互连的设备中间设备又称为中间系统或中继系统物理层中继系统:转发器数据链路层中继系统:网桥或桥接器网络层中继系统:路由器网络层以上的中继系统:网关IP协议简介网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一.与IP协议配套使用的还有四个协议:网络地址网络地址(也可以称为网络号)唯一指定了每个网络.同一网络中的每台计算机都共享相同的网络地址,并用它作为自己IP地址的一部分IP地址整个因特网就是一个单一的,抽象的网络.IP地址就是给因特网上的每一个主机(或路由器)的每一个接口分配一个在全世界范围是唯一的32位标识.IP地址的结构使我们能够在因特网上很方便地进行寻址查询分类的IP地址,由网络号和主机号---常用的三种类别的IP地址注意:主机部分不能全为0(从1开始)也不能全为1(二进制下,如果在子网掩码划到64时,其实连63是用来广播的,是不能用的)特殊的几个地址本地环回地址自己给自己配的地址保留的私网地址(在互联网上没有给服务器来用,可以给企业,政府,学校来用) (每一个学校都可以用10网段,因为学校与学校之间也并不打算通信)子网掩码(subnetmask)的作用又叫网络掩码,地址掩码,它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的主机所在的子网以及哪些是主机的位掩码.子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分假如一台计算机的IP地址配置为子网掩码为将其IP地址和子网掩码都写成二进制,进行与运算.这样经过IP地址和子网掩码做完与运算后主机位不管是什么值都归零,网络位的值保持不变,这样就得到该计算机所处的网段为得到计算机所处网段和目标地址是不是在一个网段,如果是的话,计算机就想直接解析对方计算机MAC地址(即把数据报给发过去),如果不一样,就把数据包发给路由器.子网划分子网掩码不一定要用255,也可以用其他的数字,如C类网络中等分成两个子网时,可用子网掩码再比如,你只想将2台电脑进行合理分配,那么将子网掩码就要写到252去练习:其网段在224这个网段064 128 192255将这个B类网等分成两个子网:—255.255.128.0—超网如何让两个子网的计算机划分在一个网段呢如图所示,将和两个C类网络合并.将IP地址第3个字节和4字节写二进制,可以看到将子网掩码往左移动1位,网络部分就一样了,这两个网段就在一个网断了合并两个网段IP地址和MAC硬件地址。