Linux 網絡技術棧，看這篇就夠瞭

敢同恶鬼争高下 2024-09-06 08:00 7次浏览 0 条评论 taohigo.com

第一章概述

1.基本概念

– 鏈路，結點，協議和服務，實體和對等實體，各層PDU

鏈路：連接結點的稱為鏈路，可以是銅纜，光纖，衛星等
結點：可以是計算機，集線器，交換機或路由器等
協議：兩個對等實體之間的通信規則。協議規定瞭通信實體之間所交換的消息的格式、意義、順序以及針對收到信息或發生的事件所采取的動作。協議有三要素：語法（數據與控制信息的結構或格式、信號電平）、語義（需要發出何種控制信息、完成何種動作以及做出何種響應、差錯控制）、時序（事件順序、速度匹配）
服務：在協議的控制下，本層向上一層提供服務，本層使用下一層所提供的服務
實體：任何可發送或接收信息的硬件或軟件進程
對等實體：位於同等層中相互通信的兩個實體。對等實體之間處理相同的PDU。
各層PDU：PDU:對等層之間傳送的數據單位

– C/S模式，B/S模式，P2P模式

C/S模式：也即客戶-服務器方式。客戶是服務請求方，服務器是服務提供方。客戶必須知道服務器的地址，反之不必
B/S模式：也即瀏覽器-服務器方式。在服務器安裝SQLserver，MYSQL等數據庫，瀏覽器通過web server同數據庫進行數據交換
P2P模式：對等方式，通信在對等實體之間直接進行。每一個主機既是客戶又是服務器，本質上仍是C/S

– LAN,WAN,MAN,PAN的劃分

LAN,WAN,MAN,PAN的劃分：按照網絡的作用范圍進行分類，分別為：廣域網WAN（幾十到幾千公裡）、城域網MAN（5~50KM）、局域網LAN（1km左右）、個人局域網PAN（10米左右）

– 網絡性能參數：速率，帶寬，吞吐量，時延，往返時間，信道利用率

速率：數據的傳送速率，單位是Bit/s
帶寬:在計算機網絡中，網絡帶寬表示單位時間內網絡中某信道所能通過的“最高數據率”，單位為bit/s
吞吐量:表示在發送端與接收端之間實際的傳送數據速率（bit/s）
時延:指數據從網絡的一端傳送到另外一端所需的時間。

發送時延：是主機或路由器發送數據幀所需要的時間。公式為：數據幀長度（bit）/發送速率（bit/s）
傳播時延：是電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費的時間。公式為：信道長度（m）/電磁波在信道上的傳播速率（m/s）
處理時延：主機或路由器在收到分組時要花費一定的時間進行處理
排隊時延：在分組進入路由器後要先在輸入隊列中排隊等待處理

往返時間:從發送方發送數據開始，到發送方收到來自接受方的確認，總共經歷的時間
信道利用率:指某信道有百分之幾的時間是有數據通過的

信道利用率並非越高越好，因為當利用率增大時，該信道引起的時延也就迅速增加

2.互聯網的組成（邊緣部分與核心部分的作用）

邊緣部分：各種端系統如主機，手機，大型或超級計算機組成。位於網絡邊緣；運行網絡應用程序核心部分：互聯的路由器網絡。關鍵功能：路由和轉發，其中交換機是在同一個子網內部轉發數據，路由器是在不同子網之間轉發數據。以數據交換的方式實現數據從源主機通過網絡核心到達目的主機。

3.電路交換與分組交換，數據報交換和虛電路交換的特點

電路交換：最經典的電路交換網絡是電話網絡。主要特點就是獨占資源。電路交換的三個階段：建立連接（呼叫）、通信、釋放連接（掛機）。用多路復用技術解決一條鏈路被多路通信共享的問題
分組交換：報文：源應用發送的信息整體分組：由報文拆分成較小的數據塊

在發送端，先把較長的報文劃分成較短的，固定長度的數據段
每一個數據段前面添加上首部構成分組。每一個分組的首部都含有地址等控制信息
依次把各分組發送到接收端。每個分組在互聯網中獨立地選擇傳輸路徑
接收端收到分組後剝去首部還原成報文

數據報交換：將整個報文先傳送到相鄰結點，全部存儲下來後查找轉發表，轉發到下一個結點
虛電路交換：即先建一條邏輯通路，其通信過程類似電路交換。每個分組除瞭包含數據之外還包含一個虛電路標識號，而不是目的地址的信息；在預先建好的路徑上的每個節點都知道把這些分組引導到哪裡去，數據分組按已建立的路徑順序通過網絡，不再需要路由選擇判定。

4.TCP/IP體系結構，數據的封裝與解封裝

TCP/IP體系結構

數據的封裝與解封裝

*要註意鏈路層不僅加瞭首部還加瞭尾部

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第二章物理層

1.信號編碼：不歸零編碼，曼切斯特編碼

不歸零編碼：1為高電平，0為低電平曼切斯特編碼：1開始為高電平中間轉為低電平，0開始為低電平中間轉為高電平

2.影響信號失真程度的因素

影響信號失真程度的因素：傳輸速率、傳輸距離、傳輸介質、噪聲幹擾在任何信道中，碼元傳輸的速率是有上限的，否則會出現碼間串擾

3.傳輸介質：雙絞線，同軸電纜，光纖（單模和多模），無線介質

雙絞線：

又4組絞合起來的線（共8根）組成
分為非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線，區別在於每組線上是否包有屏蔽材料。
如果兩頭都是T568A或T568B類型，則為直通雙絞線，適用於不同設備；如果兩端類型不同則為交叉雙絞線，適用於連接相同設備

同軸電纜：

50Ω同軸電纜常用於LAN/數字傳輸
75Ω同軸電纜常用語有線電視/模擬傳輸

光纖（單模和多模）：

由低折射率的包層和高折射率的纖芯組成，光線在纖芯中通過全反射傳輸
多模光纖適用於近距離，可以存在多條不同角度入射的光線，允許更大的散射，會導致信號丟失，消耗較大，使用LED作為光源
單模光纖適用於遠距離，光纖直徑小，使光線一直向前傳播，不產生反射，制作成本高，使用半導體激光器作為光源無線介質：

4.幾種復用技術的特點：頻分復用，時分復用，統計時分復用，波分復用，碼分復用

幾種復用技術的特點：

頻分復用

將整個寬帶分為多份，用戶在分配到一定的頻帶後，在通信過程中自始至終都占用這個頻帶
所有用戶在同樣的時間占用不同的寬帶資源

時分復用

將時間劃分為等長時間復用幀
所有用戶在不同的時間占用同樣的頻帶寬度
當某用戶暫時無數據發送時，在時分復用幀中分配給該用戶的時隙隻能處於空閑狀態

統計時分復用STDM幀不是固定分配時隙，而是按需動態分配時隙

波分復用使用一根光纖來同時傳輸多個光載波信號，就是光的頻分復用

碼分復用

常用名稱：碼分多址CDMA，廣泛應用於2G,3G網絡
各用戶使用經過特殊挑選的不同碼型（必須各不相同，必須相互正交），彼此不會幹擾
CDMA信號有很強的抗幹擾能力，保密性強
不同用戶在相同的時間占用同樣的頻帶寬度
每一個比特時間劃分為m個短的間隔，稱為碼片
每個站被指派一個唯一的mbit碼片序列，如果發送1則發送自己的mbit碼片序列，如果發送0則發送該碼片序列的二進制反碼
兩個不同站的碼片序列正交，就是向量S和T的規格化內積等於0
任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規格化內積都是1，和giant碼片反碼的向量的規格化內積值是-1

5.寬帶接入技術：ADSL,HFC,FTTX

ADSL

使用現有的模擬電話用戶線，采用頻分復用技術

使用有線電視網CATV，采用頻分復用技術
使用同軸電纜連接到機頂盒，機頂盒再連接到電視機
使用電纜調制解調器連接到計算機

FTTx

光纖到戶FTTH：光纖一直鋪設到用戶傢庭
光纖到大樓FTTB:光纖進入大樓，用電纜或雙絞線分配到各用戶
光纖到路邊FTTC：光纖鋪到路邊，從路邊到各用戶可使用星型結構雙絞線作為傳輸媒體

第三章數據鏈路層

1.理解數據鏈路層的地位與作用，三個基本問題

鏈路：從一個結點到相鄰結點的一段物理線路（有線或無線），中間沒有任何其他交換結點
數據鏈路：物理鏈路+通信協議
數據鏈路層的地位：局域網中的主機、交換機必須實現數據鏈路層；網絡中的主機、路由器必須實現數據鏈路層。
數據鏈路層的作用：網絡中兩個主機發送數據所經過的網絡可以是多種不同類型的，不同類型網絡的鏈路層可能采用不同的協議
三個基本問題：

封裝成幀：在一段數據的前後分別添加首部和尾部，構成一個幀。幀定界符：SOH（幀開始符），EOT（幀結束符）
透明傳輸：若幀出現定界符，在其前面用字符填充法
差錯檢測：循環冗餘檢驗的原理：在發送端，計算CRC冗餘碼（在待發送數據（k位）後面再添加供差錯檢測用的CRC冗餘碼（n位），實際發送k+n位）；在接收端：利用n位CRC冗餘碼對收到的數據進行檢驗

用除數P再除去收到的數，若餘數R=0，則證明這個幀無差錯，接受

2.使用點對點信道的鏈路層：信道特點，PPP幀格式，零比特填充法和字節填充法，差錯檢測（CRC）

信道特點：點對點信道使用一對一的點對點通信方式。通常使用PPP協議，用戶通過PPP協議接入ISP，再接入互聯網
PPP幀格式：

圖中F為標志字段表示開始和結束，是PPP幀的定界符；A和C實際上並沒有攜帶PPP幀的信息；協議字段中的不同數據表示該幀的數據部分的作用不同（背）

零比特填充法：同步傳輸（一連串比特連續傳送）在原始數據中出現連續5個1時在其後面加一個0，在接收端收到數據時將這個0刪去
字節填充法：異步傳輸（逐個字符傳送）在原始數據中若出現開始符7E修改為7D5E;出現7D修改為7D5D;出現03修改為7D23;

差錯檢測（CRC） :同上面的差錯檢驗，用冗雜碼進行加密檢驗

3.使用廣播信道的鏈路層:信道特點，CSMA/CD協議，MAC幀格式，最小幀長和最大幀長

信道特點：

局域網使用廣播信道；
多臺主機共享局域網內軟硬件資源；
若多個設備在共享的廣播信道上同時發送數據，則會彼此幹擾，導致發送失敗

_CSMA/CD協議_：載波監聽多點接入/碰撞檢測

“多點接入”：使用廣播信道的總線型網絡
“載波監聽”：不停地檢測信道（發送前、發送中）
“碰撞檢測”：檢測到碰撞→立即停止發送→等待隨機事件後再發送
爭用期=以太網的端到端往返時間2τ
10Mbit/s以太網的爭用期2τ=51.2μs。
最先發送數據的站，在爭用期內沒有檢測到碰撞，則這次發送肯定不會發生碰撞
如果在爭用期內發生發生碰撞，需要用截斷二進制支書退避算法來計算等待時間。即退避時間=r倍的爭用期=r*2τ，r為離散集合【0,1，…,2^k-1】中的一個隨機數。k=Min[重傳次數,10]。當重傳次數=16次，仍不能成功時即丟棄該幀，並向高層報告

MAC幀格式：類型：0x0800（IP數據報）、0x0806（ARP報文）

最小幀長和最大幀長：最小：64，最大1518主要取決於數據部分的長度

4.網卡的功能和MAC地址，幀的類型（單播幀，廣播幀，多播幀）

_網卡的功能_：計算機通過網絡適配器（網卡）和局域網進行通信

_MAC地址_：MAC地址固化在網卡的ROM中，全球唯一。由6個字節組成，前3個字節由IEEE註冊管理機構RA分配，後3個字節由廠傢自行指派。註意：當主機或路由器安裝有多個適配器，就有多個“MAC地址”幀的類型（單播幀，廣播幀，多播幀）：

一臺主機發送單播幀，僅當幀的目的地址與本網卡地址相同時才接收
一臺主機發送廣播幀，其他主機都接收該幀
一臺主機發送多播幀，即發送給本局域網上一部分站點

5.比較集線器與交換機，交換機的自學習功能及轉發幀的過程

比較集線器與交換機：

集線器：物理上星型，邏輯上總線型；每個主機到集線器的距離不超過100m；可以使用光纖擴展主機和集線器之間的距離，使用集線器擴展以太網（前提是連接的多個以太網段的速率要相同）；采用CSMA/CD，不具有交換機的自學習能力，發送數據采用廣播的方式，整個集線器是個碰撞域，不可以緩存幀
交換機：以太網交換機工作在數據鏈路層，處理對象是幀；全雙工，不使用CSMA/CD；向某個接口轉發幀；每一個接口是個碰撞域；可緩存幀，可自學習。
半雙工數據傳輸允許數據在兩個方向上傳輸，但是同一時刻隻允許一個方向；全雙工也允許在兩個方向傳輸，但同時刻可以同時接受和發送信息

_交換機的自學習功能及轉發幀的過程_：

開始時，交換表是空的
收到第一個幀後，廣播發到其他接口，非目標主機會把收到的幀丟棄，並記錄這個接口對應的MAC地址
當一個接口發送幀時，先從原接口進入，查找交換表是否有目的地址的記錄，如果有就直接發送；如果沒有就廣播發幀。
交換表上的記錄會存在有效時間，過瞭有效時間會清除記錄，以免接口更換主機或者主機更換網卡
如果兩個交換機有兩個接口相互連接，會利用生成樹協議，在邏輯上刪除一個接口

6.廣播域和碰撞域，VLAN，生成樹協議STP

廣播域：指網絡中一個站點發出廣播幀所影響的范圍碰撞域：指網絡中一個站點發出的單播幀會與其他站點發出的單播幀產生碰撞的范圍；任一個時刻在一個碰撞域中隻能有一個主機發送數據VLAN：即虛擬局域網，不改變網絡的物理局域網，在邏輯上劃分虛擬局域網。可以基於交換機端口，基於主機MAC地址，基於主機IP地址（交換機隻在802.1Q標記相同的接口之間轉發幀）劃分VLAN

生成樹協議STP：不改變網絡的物理拓撲，但在邏輯上切斷某些鏈路，消除回路

第四章網絡層

1.網絡連接設備：中繼器，集線器，交換機，路由器的工作層次

中繼器：物理層使用設備集線器：物理層使用設備交換機：數據鏈路層使用設備路由器：網絡層使用設備

2.IP地址：分類IP地址；互聯網中的IP地址，特殊IP地址（網絡地址，廣播地址）

分類IP地址：

A類地址：0.0.0.0~127.255.255.255
B類地址：128.0.0.0~191.255.255.255
C類地址：192.0.0.0~223.255.255.255
D類地址：224.0.0.0~239.255.255.255
E類地址：240.0.0.0~255.255.255.255

_互聯網中的IP地址_：有兩個字段組成，第一個字段是網絡號，標志著主機（或路由器）要連接到的網絡；第二個字段是主機號，標志著一臺主機號在他前面的網絡號所指明的網絡范圍內必須是唯一的特殊IP地址（網絡地址，廣播地址等） ：

網絡號特定值；主機號全是0：網絡地址，表示一個網絡，如：10.0.0.0
網絡號特定值，主機號全是1：直接廣播地址，指特定網絡中的所有主機，如：10.255.255.255
網絡號主機號都為1，有限廣播地址，指本網絡中的所有主機：255.255.255.255
網絡號主機號都為0，未獲取UO地址的主機或路由表中的默認路由
網絡號127，主機號全0或全1除外的任何數，環回地址，用於本主機軟件環回測試
網絡號169.254，主機號全0或全1除外的任何數，當不能通過DHCP正常得到IP地址時，由Windows系統自動為主機分配的IP地址

3.IP地址與硬件地址的關系，ARP協議（ARP原理，ARP緩存，同一局域網使用ARP，跨網使用ARP）

IP地址與硬件地址的關系：在網絡中傳輸數據時，目的IP地址不變，但目的MAC地址會隨著傳輸到不同設備改變ARP協議（ARP原理，ARP緩存，同一局域網使用ARP，跨網使用ARP）

ARP的作用：已知主機或路由器接口的IP地址，找出其MAC地址
ARP緩存：每個主機都有一個ARP高速緩存，保存本局域網中IP地址到MAC地址的映射表
同一局域網使用ARP：當主機A向本局域網中主機B發送數據時，先查ARP高速緩存，若沒有，則運行ARP，查找B的MAC地址
ARP原理：主機A廣播發送ARP請求分組，目標主機B收到請求後，向A發送ARP相應分組
跨網使用ARP：判斷目標IP和源IP不是同一網段後，主機就要通過網關來傳遞信息瞭。信息先發送到網關機上，再由網關機轉發。在查找目標不在同一網段後，目標IP改為網關機的IP，MAC地址為廣播地址，發送信息時加上目標IP和MAC地址發送到網關中。

4.IP數據報格式：首部長度和總長度，IP分片與重組（標識，標志，片偏移），生存時間TTL，協議，首部檢驗和

_首部長度_：4位，首部長度=固定部分（20字節）+可選字段（0~40字節），取值范圍5到15，單位為4字節_總長度_：16位，單位為1字節，最大值為65535，但總長度必須不超過MTUIP分片與重組（標識，標志，片偏移）：

網絡鏈路存在MTU：鏈路層幀可封裝數據的上限；不同鏈路的MTU不同
大IP分組向較小MTU鏈路轉發時，可以被“分片”
IP分片到達目的主機後進行“重組”
標識（16位）：標識一個IP數據報，IP數據報分片時，所有分片具有相同的標識
標志(3位)：MF=1，還有分片；MF=0，最後一個分片；DF=1，禁止分片；DF=0，允許分片
片偏移（13位）：某分片在原IP數據報中的相對位置。單位為8個字節

_生存時間TTL_：8位，指數據報在網絡中可通過的路由器數的最大值。IP數據報每經過一個路由器，TTL減1。當減到0時，這個數據報就會被丟失_協議_：8位，指數據部分是何種協議

=6，TCP
=17,UDP
=1,ICMP
=41,IPv6_首部檢驗和_：隻檢驗首部，不檢驗數據部分。，設首部檢驗和為0，將首部每2個字節當做一個數，將所有數相加求和，進位累加，對求和結果求反得到

5.劃分子網：子網劃分，子網掩碼，根據IP地址和子網掩碼計算該IP地址所在網絡的網絡地址，廣播地址，子網數和子網中的主機數

_子網劃分_：

_子網掩碼_：形如IP地址，網絡號和子網號全取1，主機號全取0

_根據IP地址和子網掩碼計算該IP地址所在網絡的網絡地址、廣播地址、子網數和子網中的主機數_：

路由優先級：直連路由》特定主機路由》靜態路由》動態路由》默認路由

6.CIDR（給定一個CIDR地址快，計算最小IP地址，最大IP地址，掩碼和地址總數）和路由聚合（給定幾個IP地址，計算聚合後的地址）

CIDR（給定一個CIDR地址快，計算最小IP地址，最大IP地址，掩碼和地址總數） ：- 無類域間路由CIDR：a.b.c.d/x- 例如：200.23.16.0/23==200.23.16.0,255.255.254.0路由聚合（給定幾個IP地址，計算聚合後的地址） :將多個子網聚合為一個較大的子網。前提：地址塊是連續的。最長前綴匹配優先

7.ICMP協議：ICMP協議的作用，ICMP差錯報文何時產生，由誰產生.PING命令和Tracert命令的工作原理

ICMP協議的作用：支持主機或路由器進行差錯報告和網絡探詢。向源主機報告IP數據報的差錯信息；隻是報告差錯，不能糾正差錯。ICMP報文有兩種，即ICMP差錯報告報文（單向，向源主機報告差錯）和ICMP詢問報文（雙向，向源主機請求，向目的主機應答）ICMP差錯報文何時產生，由誰產生：

終點不可達：當路由器或主機不能交付數據報時向源點發送終點不可達報文
時間超過：當路由器收到生存時間為零的數據報，除丟棄該數據報外，還要向源點發送時間超過報文。當終點在預先規定的時間內不能收到一個數據報的全部數據報片時，就把已收到的數據報片都丟棄，並向源點發送時間超過報文。
參數問題：當路由器或目的主機收到的數據報的首部中有的字段的值不正確就丟棄該數據報，並向源點發送參數問題報文
改變路由（重定向）：路由器把改變路由報文發送給主機，讓主機知道下次應將數據報發給另外的路由器PING命令和Tracert命令的工作原理：分組網間探測PING用來測試兩臺主機之間的連通性，使用瞭ICMP回送請求與回送回答報文；tracert命令用來跟蹤一個分組從源點到終點的路徑

8.路由器：給定拓撲寫出路由器（直連路由，靜態路由和動態路由，默認路由），路由器根據路由器轉發IP數據報的過程

給定拓撲寫出路由器（直連路由，靜態路由和動態路由，默認路由） ：

靜態路由：管理員手工配置的路由；需要人工維護，適合拓撲簡單、穩定的網絡，路由器開銷小
動態路由：管理員在路由器上配置動態路由協議，使路由器與其他路由器進行通信來維護路由表；無需人工維護，適合拓撲復雜、變化的網絡；路由器開銷大
默認路由：是對IP數據報中的目的地址找不到存在的其他路由時，路由器所選擇的路由。目的地不在路由表裡的所有數據包都會使用默認路由。這條路由一般會連去另一個路由器，而這個路由器也同樣處理數據包；如果知道應該怎麼路由這個數據抱，則數據包被轉發到已知的路由；否則，數據包會被轉發到默認路由，從而到達另一個路由器。每次轉發，路由都增加瞭一跳的距離。
直連路由：路由器接口所連接的子網的路由方式稱為直連路由。直連路由是由鏈路層協議發現的，一般指去往路由器的接口地址所在網段的路徑，該路徑不需要網絡管理員維護，也不需要路由器通過某種算法進行計算獲得，隻要該接口處於活動狀態，路由器就會把通向該網段的路由學習天寫到路由表中去，直連路由無法使路由器獲取與其不直接相連的路由信息。

_路由器根據路由器轉發IP數據報的過程_：

路由選擇：根據IP數據報的目的地址查詢路由表，確定下一跳地址。經過網絡中的所有節點共同協調工作後，選擇一條最佳路由

9.RIP：距離，距離向量算法，工作過程，特點

自治系統AS：屬於一個組織機構的內部網絡
內部網關協議：運行與AS內部路由器上的動態路由協議，如：RIP、OSPF
外部網關協議：用於在AS與AS之間建立動態路由的協議，如：BGP-4

_距離_：

從一個路由器到直接連接的網絡的距離定義為1
從一個路由器到非直接連接的網絡的距離定義為所經過的路由器數加1
RIP協議中的“距離”也稱為“跳數”，實際上指的是“最短距離”
RIP認為一個好的路由就是他通過的路由器的數目少，即“距離短”
RIP允許一條路徑最多隻能包含15個路由器
“距離”的最大值為16時即相當於不可達。可見RIP隻適用於小型互聯網
RIP不能再兩個網路之間同時適用多條路由

_距離向量算法_：路由器R收到鄰居路由器X的路由表後：

將收到的路由表（即鄰居的路由表）中所有的項目的“下一跳”改為X，所有“距離”值加1
對修改的每個項目（N，d，X）：

若N不在R的路由表中，則添加該項目
若N在R的路由表中，且“下一跳”也是X，則更新該項目
若N在R的路由表中，但“下一跳”不是X，如果距離d值較小，則用該項目替換原項目

_工作過程_：

路由器在剛剛開始工作時，隻知道到連接的網絡的距離（此距離定義為1）。他的路由表是空的
以後，每一個路由器也隻和數目非常有限的相鄰路由器交換並更新路由信息
經過若幹次更新後，所有的路由器最終都會知道到達本自治系統中任何一個網絡的最短距離和下一跳路由器的地址
RIP協議的收斂過程較快。“收斂”就是在自治系統中所有的結點都得到正確的路由選擇信息的過程
RIP協議讓互聯網中的所有路由器都和自己的相鄰路由器不斷交換

_特點_：

僅和相鄰路由器交換信息
交換的信息是當前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表
按固定的時間間隔交換路由信息，例如每隔30秒。當網絡拓撲發生變化時，路由器也及時向相鄰路由器通告拓撲變化後的路由信息
網絡規模較小
以跳表示鏈路開銷
占用寬帶較多
收斂慢：當網絡出現故障時，RIP需較長時間才能讓所有路由器知曉

10.OSPF：鏈路狀態，OSPF的工作過程，OSPF區域

_鏈路狀態_：

本路由器的各接口IP地址和接口狀態
相鄰路由器接口IP地址
鏈路的開銷

_OSPF的工作過程_：

每個路由器維護鏈路狀態數據庫（全網的拓撲結構圖）

可知全網共有多少臺路由器
哪些路由器是相連的
鏈路代價是多少

每個路由器根據鏈路狀態數據庫，利用Dijkstra算法，求出到達每個網絡的最短路徑，一次構造路由表

R8根據鏈路狀態數據庫調用Dijkstra算法獲得以R8為根的最短路徑樹

根據最短路徑樹生成路由表

_OSPF區域_：為瞭使OSPF能夠用於規模很大的網絡，OSPF將一個自治系統再劃分為若幹個更小的范圍，叫做區域。劃分區域的好處就是把利用洪泛法交換鏈路狀態信息的范圍局限於每一個區域而不是整個的自治系統，這就減少瞭整個網絡上的通信量

粉色區域為主幹區域，裡面的路由器叫主幹路由器（包括邊緣的）主幹邊緣和其他區域交接的路由器又叫區域邊界路由器R6這種位置的叫自治系統邊界路由器

11.外部網關協議BGP：尋找可達性的路由，策略路由

尋找可達性的路由：用於在不同自治系統的邊界路由器之間交換路由信息，尋找一條可以到達目的網絡的較好路徑策略路由：

12.IPv6：ipv6數據報格式，IPv6相比IPv4的變化，IPv6地址的表示，從IPv4相比IPv6的過渡技術

ipv6數據報格式：IPv6數據報=基本首部+有效載荷；有效載荷=擴展首部+數據部分

優先級（8位）：為瞭區分不同的IPv6數據報的類別或優先級
流標簽（20位）：屬於同一個流的數據報具有同樣的流標簽
有效載荷長度（16位）：指IPv6數據報除基本首部以外字節數，最大值是65535
下一個首部（8位）：相當於IPv4的協議字段
跳數限制（8位）：相當於IPv4的TTL字段IPv6相比IPv4的變化：

IPv6地址的表示：

冒號十六進制記法：各段之間用冒號分隔：68E6:8C64:FFFF:FFFF:0000:1180:960A:FFFF
零壓縮表示法：連續的零可用雙冒號代替（隻能使用一次）：0:0:0:2AA:23:0:0:0→::2AA:23:0:0:0
CIDR表示法：21DA::D3:0:0/48
URLs：http://[3FFE::1:800:200C:417A]:8000

從IPv4相比IPv6的過渡技術：

使用雙協議棧路由器B和E同時具有兩種IP地址：一個IPv6地址和一個IPv4地址
使用隧道技術路由器B把IPv6數據報封裝在IPv4數據報中發送給路由器E

13.IP多播：比較（單播，廣播，多播，任播），IP多播數據報的封裝，多播IP地址與多播MAC地址，IGMP協議的作用

比較（單播，廣播，多播，任播）：

單播：單個源節點向單個目的結點發送分組
廣播：單個源節點向同網絡中的所有結點發送分組
多播：單個源節點向多個目的結點發送分組
任播：單個源節點向多個目的結點中距離最近的單個結點發送分組

_IP多播數據報的封裝_：IP首部加上IGMP報文，其中首部的協議字段等於2，目的地址為D類IP地址（224.0.0.0~239.255.255.255）

_多播IP地址與多播MAC地址_：

多播IP地址即D類IP地址：224.0.0.0~239.255.255.255
多播MAC地址的最低23位來自D類IP地址，即01-00-5E-00-00-00 ~ 01-00-5E-7F-FF-FF

IGMP協議的作用：是讓連接在本地局域網上的多播路由器知道本局域網上是否有主機參加或退出瞭某個多播組

14.VPN：私有IP，VPN路由器封裝IP數據報的過程，三種VPN類型的判斷，NAT路由器封裝IP數據報的過程

私有IP：僅在機構內部使用，不需要向因特網管理機構申請

A類：10.0.0.0到10.255.255.255
B類：172.16.0.0到172.31.255.255
C類：192.168.0.0到192.168.255.255

VPN路由器封裝IP數據報的過程：用隧道技術實現VPN。將原本的IP數據報作為數據部分加密到新的IP數據報中，並為她添加新的數據報首部，源地址是發送的路由器地址，目的地址是收到的路由器地址

三種VPN類型的判斷：

內聯網VPN：同屬於一個機構的內部部門A和B之間建立的VPN
外聯網VPN：一個機構和某些外部機構共同建立的VPN
遠程接入VPN：外地出差的工作人員與公司網絡之間建立的VPNNAT路由器封裝IP數據報的過程：
替換：替換每個外出IP數據報的源地址
記錄：替換信息存儲到NAT轉換表
替換：替換每個進入內網的IP數據報的目的地址

15.MPLS：與傳輸路由技術的比較，負載均衡與FEC

MPLS：多協議標記交換，在MPLS域的入口處給每個IP數據報打標機，使用硬件轉發

_與傳輸路由技術的比較_：

傳統路由器技術數據轉發機制：傳統路由器IP尋址方式是逐跳轉發的。轉發需要由路由器對IP數據包進行解包處理，再通過路由協議決定轉發方向。由於IP包的不定長特性，也就意味著時延大、轉發速度慢
基於ATM的MPLS數據轉發機制：多協議，因為MPLS基於IP路由和控制協議，一個介於第三層和第二層之間的“墊層”，MPLS不受鏈路層協議的限制（可使用多種鏈路層協議）

_負載均衡與FEC_：

轉發等價類FEC：指路由器按照同樣方式對待的IP數據報的集合
“按照同樣方式對待”表示：從同樣接口轉發到同樣的下一跳地址，並且具有同樣服務類別和同樣丟棄優先級等
FEC和標記是一一對應的關系：MPLS的入口結點將屬於同樣FEC的IP數據報指派同樣的標記

第五章運輸層

1.運輸層的作用

運輸層向它上面的應用層提供通信服務（提供端到端，進程到進程的可靠通信），為運行在不同host上的進程提供邏輯通信，向高層用戶屏蔽通信子網的細節

2.UDP和TCP的特點，及使用它們的應用程序，熟知端口號

UDP和TCP的特點：

支持單播、多播、廣播
無連接，不可靠
可以任何速率發送數據

僅單播，不支持多播、廣播
面向連接，可靠按序
流量控制（發送速率不超過接收方的接收能力）
擁塞控制（網絡過載時限制發送方的發送速率）

及使用它們的應用程序：

熟知端口號：

3.UDP：首部格式，檢驗和

首部格式：

檢驗和：

發送端：

先設置檢驗和字段為0
每兩個字節為一組，進位累加求和，多出的加到最後一位
把求和結果求反，求反即轉換成2進制後，0變1,1變0
把計算結果放入檢驗和字段

接收端

把每2個字節為一組，進位累加求和
把求和結果求反：為0即未檢驗出差錯（不排除沒檢測出來的錯誤）

4.TCP的首部格式（端口號，序號，確認號，窗口，首部長度，檢驗和，6個標志位）

TCP首部格式

_端口號_：各占2個字節當訪問百度時，源端口使用客戶端系統隨機分配的端口號，目的端口是使用熟知端口號80_序號_：占4個字節。序號范圍是【0~2^32-1】，循環使用_確認號_：占4個字節，是期望收到對方下一個報文段的第一個數據字節的序號。若確認號為N，則代表：序號N-1為止的所有數據都已正確收到_窗口_：占2個字節。窗口值是【0~2^16-1】之間的整數。窗口指的是發送本報文段的一方的接收窗口。窗口值告訴對方：從本報文段首部中的確認號算起，接收方目前允許對方發送的數據量。窗口值作為接收方讓發送方設置其發送窗口的依據。窗口字段明確指出瞭現在允許對方發送的數據量。窗口值經常在動態變化著_首部長度_：占4位，也叫數據偏移，最小20，最大60_檢驗和_：占2位，檢驗和字段檢驗的范圍包括首部和數據兩部分_6個標志位_：

緊急URG：當URG=1時，表明緊急指針字段有效。緊急指針：指出在本報文段中緊急數據共有多少個字節（緊急數據放在本報文段數據的最前面）
確認ACK：隻有當ACK=1時確認號字段才有效
推送PSH：接收方TCP收到PSH=1的報文段，就盡快地交付接收應用進程，而不再等到整個緩存都填滿瞭後再向上交付
復位RST：當RST=1時，表明TCP連接中出現嚴重差錯，重新建立運輸連接
同步SYN：同步SYN=1表示這是一個連接請求或連接接受報文
終止FIN：FIN=1表明發送端的數據已發送完畢，並要求釋放運輸連接

5.TCP的可靠傳輸：超時重傳機制，TCP流量控制（序號，確認號，確認標志位，窗口，死鎖問題與持續計時器），發送緩存和接受緩存的作用，捎帶確認與累積確認

超時重傳機制：超時計時器時間RTO:RTO=RTTs+4*RTTD測量多個sampleRTT求平均值，形成RTT的估計值RTTs：RTTs=(1-α) * RTTS+α * SampleRTT 典型值α=1/8測量RTT的變化值：RTTs與SampleRTT的差值：RTTd=（1-β） * RTTD+β * |RTTs-SampleRTT| 典型值：β=1/4TCP流量控制（序號，確認號，確認標志位，窗口，死鎖問題與持續計時器）：

序號：發送窗口裡面的序號表示允許發送的序號
確認號：表明主機期望收到的下一個序號，而上一個序號位置的數據已經收到瞭
確認標志位：
窗口：窗口指的是發送本報文段的一方的接收窗口；發送窗口表示：在沒有收到B的確認的情況下，A可以連續把窗口內的數據都發送出去。
死鎖問題：發送方等待接收方通知窗口大小，接收方等待發送方發送數據
持續計時器：當發送方收到接收方的零窗口通知，啟動持續計時器。若持續計時器到期，就發送一個零窗口探測報文段
接收方發送的確認報文段中：若窗口仍是零，則重置持續計時器若窗口不是零，則死鎖打開_發送緩存和接受緩存的作用_：
發送方應用進程把數據發送到TCP的發送緩存；發送緩存暫時存放：1準備發送的數據；2已發送未確定的數據
接收方應用進程從TCP的接收緩存中讀取字節流；接收緩存暫時存放：1已收到但尚未提交的數據；2失序的數據_捎帶確認與累積確認_：
累積確認：即不必對收到的分組逐個發送確認，而是對按序到達的最後一個分組發送確認，這樣就表示：到這個分組位置的所有分組都已正確收到瞭
捎帶確認：當一個數據幀到達的時候後，接收方並不是立即發送一個單獨的控制幀，而是抑制一下自己並且開始等待，知道網絡層傳遞給他下一個分組，然後，確認信息被附在往外發送的數據幀中（使用幀頭中的ack域）。實際上，確認報文搭瞭下一個外發數據幀的便車。

6.TCP的擁塞控制：網絡擁塞的判斷，傳輸輪次與擁塞窗口大小的關系（慢開始與擁塞避免，門限ssthresh，重傳計時器超時與三個重復ACK）

網絡擁塞的判斷：重傳定時器超時***傳輸輪次與擁塞窗口大小的關系（慢開始與擁塞避免，門限ssthresh，重傳計時器超時與三個重復ACK）***：

慢開始：每經過一個RTT，cwnd翻倍
擁塞避免：每經過一個RTT，cwnd加一
慢開始門限ssthresh：當cwnd = ssthresh時由指數增長切換為線性增長；ssthresh=24時，重傳計時器超時，發送方判斷為網絡擁塞。調整ssthresh=cwnd/2，擁塞窗口cwnd=1，執行慢開始

7.TCP連接：TCP的套接字，三次握手建立TCP連接，四次握手釋放TCP連接

TCP的套接字：就是對網絡中不同主機上的應用進程之間進行雙向通信的端點的抽象。一個套接字就是網絡上進程通信的一端，提供瞭應用層進程利用網絡協議交換數據的機制三次握手建立TCP連接：

剛開始客戶端A和服務端B都是關閉的
B的TCP服務器進程被動打開，準備接受客戶進程的連接請求
A主動打開，A向B發出SYN報文段，選擇初始序號，不攜帶數據。SYN=1,SEQ=X
B收到SYN報文段，發回ACK報文段，選擇初始序號，分配緩存，不攜帶數據。SYN=1.ACK=1.SEQ=Y,ack=x+1
A向B發送SYN+ACK報文段，可攜帶數據。通知上層應用進程：TCP連接已建立。
B通知其上層應用進程TCP連接已經建立。

四次握手釋放TCP連接：

客戶端A主動關閉。A向B發出FIN報文段，並停止發送是數據。FIN=1,seq=u
B通知應用進程。B收到FIN報文段，回復ACK報文段。TCP連接處於半關閉狀態：B仍可發送數據。ACK=1，seq=v，ack=u+1
B被動關閉。若B已經沒有要向A發送的數據，向A發送FIN報文段。FIN=1，ACK=1,seq=w，ack=u+1
A收到FIN報文段後，必須發出ACK報文段。ACK=1,seq=u+1，ack=w+1
B收到ACK報文段後，TCP連接關閉。

第六章應用層

1.域名系統DNS

1）IP與域名的關系，DNS的作用，域名的結構

IP與域名的關系：一個域名隻有一個IP地址，但是一共IP地址卻是可以對應多個域名的。所以，IP地址與域名是一對多的關系。DNS的作用：查詢域名與IP地址的映射；主機別名；負載均衡（web服務器）；Internet核心功能；多層命名服務器構成的分佈式數據庫域名的結構：域名的結構由標號序列組成，各標號之間用點隔開

2）四類域名服務器（根域名服務器，頂級域名服務器，權限域名服務器和本地域名服務器）

四類域名服務器（根域名服務器，頂級域名服務器，權限域名服務器和本地域名服務器）根域名服務器：知道所有頂級域名的映射頂級域名服務器：負責com，org,ney,cn,uk等頂級域名權威域名服務器：屬於組織的，負責組織內部服務器的解析本地域名服務器：

主機應至少配置一個本地域名服務器
主機向本地域名服務器發送DNS查詢請求報文
本地域名服務器若無法解析一個域名時，首先求助於根服務器

3）迭代與遞歸解析域名的方式，DNS緩存

_迭代與遞歸解析域名的方式_：

DNS緩存：每個域名服務器和主機都維護一個DNS高速緩存。查看主機DNS緩存命令：ipconfig /displaydns清空主機DNS緩存命令：ipconfig /flushdns

2.文件傳輸協議FTP:FTP協議的作用，控制連接與21號端口，數據連接與20號端口，匿名FTP的三種使用方式

FTP協議的作用：是互聯網上使用最廣泛的文件傳送協議。FTP提供交互式的訪問，允許客戶指明文件的類型和格式，並允許文件具有存取的權限。基於TCP，使用C/S方式控制連接與21號端口：FTP客戶使用臨時端口號，用來傳輸控制信息，使用21號端口，發送你用戶名、密碼、讀取文件等命令數據連接與20號端口：FTP服務器從控制連接上收到一個讀取文件命令後，使用20號端口與客戶端臨時端口號建立一個數據連接；通過數據連接傳輸文件；文件傳輸完畢後關閉數據連接匿名FTP的三種使用方法：

利用windows系統中的ftp程序，在命令行中輸入：ftp ftp服務器域名
使用web瀏覽器，在地址欄中輸入：ftp://ftp服務器域名
使用FTP專用軟件，如CuteFTP等

3.WWW服務：HTTP協議的作用，URL，在瀏覽器的地址欄中輸入一個URL後發生的報文交互情況，流水線持久連接，HTTP報文，Cookie的作用，三類web文檔，搜索引擎

HTTP協議的作用：使萬維網客戶程序與萬維網服務器程序之間的交互遵循嚴格的協議，實現萬維網上的各種鏈接，取得所需的web文檔

URL：是用來表示從互聯網上得到的資源位置和訪問這些資源的方法。URL給資源的位置提供一種抽象的識別方法，並用這種方法給資源定位，隻要能夠對資源定位，系統就能對資源進行各種操作，如存取、更新、替換和查找其屬性等。

/規定的格式<主機>是存放資源的主機在互聯網中的域名<端口>/<路徑>有時可省略

_在瀏覽器的地址欄中輸入一個URL後發生的報文交互情況_：

流水線持久連接:

HTTP 1.1的默認選項
客戶端隻要遇到一個引用對象就盡快發出請求
理想情況下，收到所有對象耗時約1RTT
所需時間=文檔發送時間+2RTT

HTTP報文:

HTTP請求報文=請求行+首部行+空行+實體主體
HTTP響應報文=狀態行+首部行+空行+實體主體

Cookie的作用:網站為識別用戶身份、跟蹤用戶訪問行為而存儲在用戶端的數據。主要用在身份認證，購物車，個性化推薦，隱私問題等方面上

類web文檔:

靜態web文檔文檔創建後保存在服務器中，內容不變
動態web文檔文檔的內容是在瀏覽器訪問服務器時，由服務器端的CGI程序動態創建的
活動web文檔服務器返回活動文檔程序，瀏覽器運行該程序，活動文檔的內容可連續改變

搜索引擎:

全文檢索搜索引擎：谷歌，必應，百度
分類目錄搜索引擎：雅虎，新浪，搜狐，網易

4.電子郵件系統：電子郵件系統的組成，E-mail格式，SMTP，MIME，POP3和IMAP的區別，基於萬維網的電子郵件

電子郵件系統的組成：郵件客戶端+郵件服務器+郵件傳輸協議（Outlook,Foxmail,web瀏覽器+Winmail Server U-mail+STMP,POP/IMAP）E-mail格式：

SMTP，MIME，POP3和IMAP的區別：

SMTP協議

使用TCP,端口25
傳輸過程的三個階段：建立連接、報文傳輸、關閉
命令響應交互模式：ASCII文本（命令）、狀態代碼和語句（響應）

MIME協議（多媒體擴展）通過在郵件首部增加額外的行以聲明MIME的內容類型
郵件讀取協議POP3、IMAP

基於萬維網的電子郵件：

5.動態主機配置協議DHCP：DHCP的作用（IP地址，子網掩碼，默認網關IP地址，默認DNS服務器IP地址），DHCP的工作過程，IP租約期，DHCP服務器的位置及DHCP中繼

DHCP的作用（IP地址，子網掩碼，默認網關IP地址，默認DNS服務器IP地址）：主機從DHCP服務器動態獲取IP地址、子網掩碼、默認網關地址、DNS服務器地址

DHCP的工作方式：

需要IP地址的主機廣播發送DHCP DISCOVER報文，尋找DHCP服務器
DHCP服務器從IP地址池中選取一個IP地址，廣播DHCP OFFER報文，提供IP地址等信息給主機

IP租約期：DHCP服務器分配給DHCP客戶的IP地址的臨時使用期。IP租用期的長短不固定，通常在DHCP服務器端設定

DHCP的工作過程：

DHCP服務器在UDP 67端口監聽，等待客戶端的請求
DHCP從UDP68端口發送DHCPDISCOVER報文
DHCP服務器發出DHCPOFFER報文，DHCP客戶端可能收到多個DHCPOFFER報文
DHCP客戶從幾個DHCPOFFER報文中選擇其中一個，並向所選擇的DHCP服務器發送DHCPREQUEST報文
被選擇的DHCP服務器發送DHCPACK報文，進入已綁定狀態，開始使用得到的臨時IP地址
租用期到達50%時，DHCP客戶發送DHCPREQUEST報文，要求更新租用期
DHCP服務器若同意，則發回DHCPACK報文
DHCP服務器若不同意，則發回DHCPACK報文，客戶須重新申請IP地址
若DHCP服務器不響應，則在租用期到達87.5%時，DHCP客戶必須重新發送DHCPREQUEST報文
DHCP客戶可隨時發送DHCPRELEASE報文提前釋放IP地址

DHCP服務器的位置及DHCP中繼：DHCP服務器可以不和主機在同一個網絡，可以通過DHCP中繼代理單播穿過其他網絡傳到DHCP服務器上

6. P2P應用：文件分發

發送Trunk原則：Tit-for-Tat

節點（Alice）向4個鄰居發送Chunk：

正在向Alice發送Chunk且速率最快的4個
每10秒重新評估Top4

每30秒隨機選擇一個其他節點，向其發送Chunk

新節點可能成為ALICE的top4

第七章網絡安全

網絡攻擊的常見方式，對稱密碼體制和公鑰密碼體制，數字簽名與保密通信，秘鑰分配（KDC,CA）

網絡攻擊的常見方式：

從原站截獲數據
篡改從原站截獲的數據
用惡意程序攻擊目的站
多主機訪問目的站導致拒絕服務對稱密碼體制和公鑰密碼體制：

對稱密鑰密碼體制：E和D公開，K1和K2保密（K1=K2），加密密鑰和解謎密鑰相同
公鑰密碼體制：E和D公開，K1公開，K2（保密），每人都有一堆密鑰（公鑰與私鑰），且二者不同特點：

密鑰對產生器產生出接收者B的一對密鑰：加密密鑰PKb和解謎密鑰SKb。發送者A所用的加密密鑰PKb就是接收者B的公鑰，它向公眾公開。而B所用的解密密鑰SKb就是接收者B的私鑰，對其他人保密
發送者A用B的公鑰PKb通過E運算對明文X加密，得出密文Y，發送給B。B用自己的私鑰SKb通過D運算進行解密，恢復出明文
雖然公鑰可以用來加密，但卻不能用來解密

數字簽名與保密通信：

數字簽名的特點：

接收者能夠核實發送者對報文的簽名。報文鑒別
接收者確信所收到的數據和發送者發送的完全一樣沒有被篡改過。報文的完整性
發送者事後不能抵賴對報文的簽名。不可否認

數字簽名

秘鑰分配（KDC,CA）：

第九章無線局域網

兩類WLAN,AdHoc，無線傳感器網絡，CSMA/CA,802.11幀（四個地址）

兩類WLAN：

有固定基礎設施的WLAN主機之間的通信必須通過AP的轉發
無固定基礎設施的WLAN（移動自組織網絡Adhoc）無AP，臨時網絡，不和其他網絡連接；結點需運行路由選擇協議，結點需轉發分組

無線傳感器網絡WSN：低功耗、低寬帶、低存儲容量、物聯網

CSMA/CA:情景：A要發送數據給B，C也想發送數據給D

A監聽到信道空閑，等待一個分佈幀間隔DIFS（128μs）後發送該幀
B收到數據幀後，等待一個短幀間隔SIFS（28μs）後發回一個確認幀
C監聽到信道忙，選取一個隨機回退值繼續偵聽。如果信道空閑遞減該值，如果信道忙保值該值；當回退值=0時，發送幀並等待確認

CSMA/CA

CSMA/CA可能發生碰撞的兩種情況：

隨機回退值相近情景A要發送數據給B，C也想發送數據給D- A和C監聽到信道忙，各選取一個隨機回退值繼續偵聽- 當兩個回退值同時為0時，A和C同時發送數據

隱蔽站問題情景:A要發送數據給B，C也想發送數據給B- C在A的傳輸范圍之外，A和C都認為信道空閑，都向B發送數據–將發生碰撞

802.11幀：

其他

1.歸納比較：

地址長度（MAC地址，IPv4地址，IPv6地址，端口號）

MAC地址：6個字節。前三個字節是組織唯一標識符（24位）由IEEE註冊管理機構RA分配，後三個字節是擴展唯一標識符（24字節）由廠傢自行指派
IPv4地址：32比特，4個字節。用來標識主機、路由器的接口
IPv6地址：128位，16字節。可以用冒號十六進制記法、零壓縮表示法、CIDR表示法等表示。有組播地址；單播地址；任播地址三種分類
端口號：16bit，運輸層通過端口號來區別相同計算機所提供的這些不同的服務

首部長度（幀首部，IPv4首部，IPv6首部）

幀首部：以太網幀首部加尾部長度共為18字節
IPv4首部：首部固定長度為20字節加上選項長度（0~40）
IPv6首部：基本首部長度為40字節

差錯檢驗（幀校驗CRC，IPv4，TCP和UDP的校驗檢驗和）

幀校驗CRC

在發送端先把數組按照一定劃分大小劃分為組，假設每組K個比特，要傳輸的數據記位M，發送方要做的就是在數據M後面添加用於差錯檢驗的n位冗雜碼，然後構成一個幀發送出去，也就是說此時發送的數據在原理基礎上增加瞭n為冗雜碼
首先在原數據M後面添加n個0相當於左移n位，此時數據長度變為原理的每組K個比特加n即（k+n）位。然後用該序列除以在計算之前規定的一個長度為（n+1）位的除數p，根據二進制的模2運算，計算出餘數R。這個餘數R就會作為冗雜碼拼接在原數據後面發送出去
模2算法：一樣為0，不同為1
接收方把收到的每一個幀都除以同樣的除數，然後檢查得到的餘數R。R=0即這個幀沒問題，接受；R！=0，則判斷這個幀有錯。

IPv4校驗檢驗和

先設置“首部檢驗和”字段為0
將首部每2個字節當做一個數
將所有數相加求和，進位累加“3029F=02A2”
對求和結果求反得：FD5D
則發送方發送的IP分組首部的檢驗和為：FD5D
接受方收到的IP數據報要進行檢驗
將首部每2個字節當做一個數
將所有數相加求和，進位累加：3FFFC=FFFF
對求和結果求反，得：0000
結論：收到的IP分組首部沒有檢測出差錯

UDP校驗檢驗和

UDP校驗檢驗和在計算檢驗和時，要在UDP用戶數據報之前增加偽首部。把首部，偽首部，數據部分一起都檢驗。
在發送方，首先是先把全零放入檢驗和字段，在把偽首部以及UDP用戶數據報看成是由許多16位字串接起來。若UDP用戶數據報的數據部分不是偶數字節，則要填入一個全零字節（但不發送）。按二進制算法將他們相加，再求反碼即為檢驗和
在接收方，把收到的UDP用戶數據報連同偽首部一起，按照二進制反碼求這些16位字的和。當無差錯時其結果應為全1；否則就表明有差錯
UDP的偽首部由源IP地址，目的IP地址，0，協議號17，UDP數據報長度組成

TCP校驗檢驗和

與UDP校驗檢驗和十分相像，僅在偽首部的協議號由17改為6，UDP長度改為TCP長度上有區別

路由技術（RIP,OSPF,BGP,MPLS）

RIP內部網關協議，分佈式基於距離向量的路由選擇協議。RIP要求網絡中的每一個路由器都要維護從它自己到其他每一個目的網絡的距離記錄，使用跳數表示目標地址的路由距離。這種協議的路由器隻關心自己周圍的世界，隻與自己相鄰的路由器交換信息，范圍限制在15跳以內
OSPF開放式最短路徑優先，用著名的迪克斯特算法計算最短路徑樹，使用分佈式鏈路狀態協議。會講一個自治系統劃分為若幹個小區域，利用洪泛法交換狀態信息
BGP邊界網關協議BGP，隻能力求尋找一條能夠到達目的網絡且比較好的路由，並非要尋找一條最佳路由。采用瞭路徑向量路由選擇協議。在配置BGP時，每一個自治系統的管理員要選擇至少一個路由器作為該自治系統的BGP發言人。一般來說，兩個BGP發言人都是通過一個共享網絡連接到一起的，而BGP發言人往往就是BGP邊界路由器，但也可以不是BGP邊界路由器。一個BGP發言人與其他AS的BGP發言人要交換路由信息，就要先建立TCP連接（端口號179），然後在此連接上交換BGP報文以建立BGP會話，利用BGP會話交換路由信息。
MPLS多協議標記交換MPLS，利用面向連接技術，使每個分組攜帶一個叫做“標記”的小整數，當分組到達交換機時，交換機讀取分組的標記，並用標記值來檢索分組交換表，再進行將標記由入標記兌換成出標記後，將報文發出到下一個LSR（標記交換路由器）。當到達出口時，MPLS域的出口結點就把MPLS的標記去除，發給正常的主機和路由器

數據交換（電路交換，報文交換，分組交換）

電路交換由於電路交換在通信之前要在通信雙方之間建立一條被雙方獨占的物理通路（由通信雙方之間的交換設備和鏈路鑄逐段連接而成），電話交換的經典應用就是電話通訊網絡。電話通信有三個階段：建立、通話、拆除
報文交換報文交換是以報文為數據交換的單位，報文攜帶有目標地址、源地址等信息，在交換結點采用存儲轉發的傳輸方式
分組交換分組交換仍采用存儲轉發傳輸方式，但將一個長報文先分割為若幹個較短的分組，然後把這些分組（攜帶源、目的地址和編號信息）逐個地發送出去。是現在計算機較常使用的交換方式

TCP與UDP

TCP傳輸控制協議，是面向連接的協議，也就是說，在收發數據前，必須和對方建立可靠的連接。一個TCP連接必須需要經過三次“對話”才能建立起來，而結束需要四次“對話”
UDPUDP是一個非連接的協議，傳輸數據之前源端和終端不建立連接，當它想傳送時就簡單地去抓取來自應用程序的數據，並盡可能快地把它扔到網絡上。在發送端，UDP傳送數據的速度僅僅是受應用程序生成數據的速度、計算機的能力和傳輸寬帶的限制；在接收端，UDP把每個消息端放在隊列中，應用程序每次從隊列中讀一個消息端由於傳輸數據不建立連接，因此也就不需要維護連接狀態，包括收發狀態等，因此一臺服務機可同時向多個客戶機傳輸相同的消息。

IPv4與IPv6

IPv6的優點：

更大的地址空間
擴展的地址層次結構
靈活的首部格式
改進的選項
允許協議的繼續擴充
支持即插即用
支持資源的預分配
8字節對齊

IPv4和IPv6的區別：

取消瞭首部長度字段，因為它的首部長度是固定的
取消瞭服務類型字段，因為優先級和流標號字段實現瞭服務類型字段的功能
取消瞭總長度字段，改用有效載荷長度字段
取消瞭標識】標志、和片偏移字段，因為這些功能已包含在分片擴展首部中
把TTL字段改稱為跳數限制字段，但作用是一樣的
取消瞭協議字段，改用下一個首部字段
取消瞭檢驗和字段，這樣加快瞭路由器處理數據報的速度
取消瞭選項字段，而是擴展首部來實現選項功能

P2P與C/S

P2Pp2p對等連接是指兩臺主機在通信時並不區分哪一個是服務請求方哪個是服務提供方，隻要兩臺主機都運行瞭對等連接軟件。他們就可以進行平等的、對等連接通信
C/S指客戶端服務器方式，都是指通信中所涉及的兩個應用進程，客戶是服務請求方，服務器是服務提供方。

搜索引擎（全文檢索與分類目錄）

全文檢索全文檢索搜索引擎是一種純技術型的檢索工具。它的工作原理是通過搜索軟件到互聯網上的各網站收集信息，找到一個網站後可以從這個網站再連接到另一個網站，像蜘蛛爬行一樣。然後按照一定的規則建立一個很大的在線索引數據庫供用戶查詢。用戶在查詢時隻要輸入關鍵詞，就從已經建立的索引數據庫裡查詢。
分類目錄檢索分類目錄搜索引擎並不采集網站的任何信息，而是利用各網站向搜索引擎提交網站信息時填寫的關鍵詞和網站描述等信息，經過人工審核編輯後，如果認為符合網站的登錄條件，則輸入到分類目錄的數據庫中，供網上用戶查詢

CSMA/CD與CSMA/CA

CSMA/CD載波監聽多點接入/碰撞檢測技術多點接入，就是說明這是總線型網絡許多計算機以多點接入的方式連接在一根總線上。協議的本質是載波監聽和碰撞檢測載波監聽，就是用電子技術檢測總線上有沒有其他計算機也在發送，就是檢測信道，不管在發送前，還是在發送中，每個站都必須不停地檢測信道碰撞檢測，也就是邊發送邊監聽，即適配器邊發送數據邊檢測信道上的信號電壓的變化情況，以便判斷自己在發送數據時其他站是否也在發送數據。當電壓變化幅度超過限制值，就認為總線上至少有兩個站同時在發送數據。
CSMA/CA就是帶有沖突避免的CSMA/CD，屬於升級版，主要應用在無線網絡上

網絡攻擊方式（蠕蟲，木馬，邏輯炸彈，後門入侵，流氓軟件，竊聽，拒絕服務攻擊）

蠕蟲、木馬、邏輯炸彈、後門入侵、流氓軟件都是屬於惡意程序
竊聽從源站截獲後再發給目的站
拒絕服務攻擊指攻擊者向互聯網上的某個服務器不停地發送大量分組，使該服務器無法提供正常的服務，甚至完全癱瘓

2.主要命令

Ipconfig命令（/all,/displaydns,/flushdns,/release,/renew）

ipconfig /all顯示它已配置且所要使用的附加信息，並且顯示內置於本地網卡中的物理地址
ipconfig /displaydns顯示本地DNS內容
ipconfig /flushdns清除本地DNS緩存內容
ipconfig /release所有接口的租用IP地址便重新交付給DHCP服務器
ipconfig /renew本地計算機便設法與DHCP服務器取得聯系，並租用一個IP地址

ping命令（-n,-l,-t等參數）

ping -n countcount參數指定發送的echo數據包數，默認為4
ping -l size定義echo數據包大小。默認為32字節
ping -t想目標主機連續不斷發送數據包，直到被用戶已ctrl+C中斷

Traceroute命令

traceroute查看發送到目標網站的路徑

arp命令（-a，-d，-s參數）

arp -a顯示ARP表中所有項目
arp -d清除ARP高速緩存中所有項目
arp -s向ARP高速緩存中添加靜態表項

3.術語：ISP,IXP,Hub,LAN,MAN,WAN,WLAN,VLAN,P2P,C/S,CSMA/CD,CSMA/CA,LiFi,Wifi,ADSL,HFC,FTTH,URL,VPN,IPSec,NAT,ICMP,IGMP,MSS,BGP,自治系統AS,HTTPS,MPLS,AP,SSID,AdHoc,區塊鏈

ISP互聯網服務提供者ISP，在許多情況下ISP就是一個進行商業活動的公司
IXP互聯網交換點IXP的主要作用就是允許兩個網絡直接相連並交換分組，而不需要再通過第三個網絡轉發
Hub多端口轉發器Hub，在以Hub為中心設備時，即使網絡中某跳線路產生瞭故障，並不影響其他線路的工作。所以HUB在局域網中得到瞭廣泛的應用
LAN局域網，一般用微型計算機或工作站通過高速通信線路相連，但地理上則局限在較小的范圍
MAN城域網，作用范圍一般是一個城市，可跨越幾個街區甚至整個城市，其作用距離是5~50Km
WAN廣域網，作用范圍通常是幾十到幾千公裡，因而有時也稱為遠程網。是互聯網的核心部分，其任務是通過長距離運送主機所發送的數據
WLAN無線局域網，是指應用無線通信技術將計算機互聯起來，構成可以互相通信和實現資源共享的網絡體系。無線局域網本質的特點是不再使用通信電纜將計算機與網絡連接起來，而是通過無線的方式連接，從而使網絡的構建和終端的移動更加靈活
VLAN虛擬局域網，是一組邏輯上的設備和用戶，這些設備和用戶並不受物理位置的限制，可以根據功能、部門應用等因素將它們組織起來，相互之間的通信就好像它們在同一個網段中一樣
P2P對等連接，是指兩臺主機在通信時並不區分哪一個是服務請求方哪一個是服務提供方。隻要兩臺主機都運行瞭對等連接軟件，他們就可以平等的、對等連接通信
C/S客戶-服務器方式，客戶和服務器都是指通信中所涉及的兩個應用進程，客戶是服務請求方，服務器是服務提供方
CSMA/CD載波監聽多點接入/碰撞檢測技術多點接入，就是說明這是總線型網絡許多計算機以多點接入的方式連接在一根總線上。協議的本質是載波監聽和碰撞檢測載波監聽，就是用電子技術檢測總線上有沒有其他計算機也在發送，就是檢測信道，不管在發送前，還是在發送中，每個站都必須不停地檢測信道碰撞檢測，也就是邊發送邊監聽，即適配器邊發送數據邊檢測信道上的信號電壓的變化情況，以便判斷自己在發送數據時其他站是否也在發送數據。當電壓變化幅度超過限制值，就認為總線上至少有兩個站同時在發送數據。
CSMA/CA帶有沖突避免的載波監聽多路訪問技術是一種數據傳輸時避免各站點之間數據傳輸沖突的算法，其特點是發送包的同時不能檢測到信道上有無沖突，隻能盡量避免
LiFi可見光通訊LiFi，點一盞LED燈就能上網
WiFi使用802.11系列協議的局域網又稱為WiFi
ADSL非對稱數字用戶線技術ADSL，用數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造，使其能夠承受寬帶數字業務。ADSL由三個部分組成：數字用戶線接入復用器DSLAM、用戶線和用戶傢中的一些設施。其中DSLAM包括許多ADSL調制解調器，也稱接入端接單元ATU。需要成對使用，用戶端的是ATU-R和電話分離器連接；電話端局的是ATU-C
HFC光纖同軸混合網HFC網是在有限電視網的基礎上開發的一種居民寬帶接入網。機頂盒連接在同軸電纜和用戶的電視機之間，使模擬電視機能夠接受數字電視信號。還需要增加一個為HFC網使用的調制解調器，它又稱為電纜調制解調器。不需要成對使用，而隻需安裝在用戶端。
FTTHFTTX技術即光線到x技術，最常見的是FTTH光線到戶技術，也有FTTC到路邊、FTTZ到小區、FTTO到辦公室、FTTB到大樓、FTTF到樓層、FTTD到桌面等。
URL統一資源定位符URL，是用來表示從互聯網上得到的資源位置和訪問這些資源的方法URL給資源的位置提供一種抽象的識別方法，並用這種方法給資源定位<協議>://<主機>:<端口>/<路徑>
VPN虛擬專用網VPN,在公用網絡上建立專用網絡，進行加密通訊。VPN網關通過對數據包的加密和數據包目標地址的轉換實現遠程訪問
IPSec是一個協議報，通過對IP協議的分組進行加密和認證來保護協議的網絡傳輸協議族
NAT網絡地址轉換NAT，需要在專用網連接到互聯網的路由器上安裝NAT軟件。裝有NAT軟件的路由器叫做NAT路由器，它至少有一個有效的外部全球IP地址。
ICMP網際組控制協議ICMP
IGMP網際組管理協議IGMP，使用IP數據報傳遞其報文，但他也向IP提供服務。第一步，當某臺主機加入新的多播組時，該主機應向多播組的多播地址發送一個IGMP報文。
MSS最大報文段長度MSS，是每一個TCP報文中的數據字段的最大長度
BGP外部網關協議BGP，隻能力求尋找一條能夠到達目的網絡且比較好的路由，並非尋找一條最佳路由，BGP采用瞭路徑向量路由選擇協議。
自治系統AS是一個有權自主地決定在本系統中應采用何種路由協議的小型單位。
HTTPS超文本傳送協議HTTP，HTTPS是以安全為目的的HTTP通道，在HTTP的基礎上通過傳輸加密和身份認證保證瞭傳輸過程的安全性。在HTTP的基礎上加入瞭SSL，HTTPS的安全基礎是SSL，因此加密的詳細內容就需要SSL。
MPLS多協議標記交換MPLS，多協議表示在MPLS的上層可以采用多種協議。MPLS利用面向連接技術，使每個分組攜帶一個叫做標記的小整數。當分組到達交換機時，交換機讀取分組的標記，並用標記值來檢索分組轉換表
AP接入點，基本服務集內的基站叫做AP，其作用和網橋類似
SSID服務集標識符SSID，即WLAN的名稱，當網絡管理員安裝AP時，必須為該AP分配一個不超過32字節的服務集標識符SSID合一個信道
AdHocAdHoc（點對點模式）：AdHoc模式就和以前的直連雙絞線概念一樣，是P2P的連接，所以就無法與其它網絡溝通瞭，可以用來組件傢庭無線局域網
區塊鏈本質上來講，它是共享數據庫，存儲於其中的數據或信息，具有“不可偽造”，“全程留痕”，“可以追溯”，“公開透明”，“集體維護”等特征。

原文地址：https://blog.csdn.net/mcyuuji/article/details/113794535

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