1.计算机网络体系结构

1.1计算机网络概述

1.2计算机网络体系结构和参考模型

ISO/OSI

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物链网输会示用

物理层的传输单位为比特

数据链路层传输单位为帧，节点之间的传输，差错控制，流量控制，点到点

网络层的传输单位为数据报，路由，拥塞控制

传输层：端到端，复用与分用

会话层：建立同步，会话，检查点

表示层：数据压缩，编码解码，加密解密

应用层：用户

TCP/IP

传输层：TCP，UDP

应用层：FTP，DNS，SMTP，HTTP

差别

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2.物理层

2.1通信基础

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2.2传输介质

2.3物理层设备

3.数据链路层

3.1数据链路层的功能

3.2组帧

3.3差错控制

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3.4流量控制和可靠传输机制

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ARQ（自动重传请求）：停止等待协议（S-W）；后退N帧协议（GBN）；选择重传协议（SR）

后退N帧协议 发送窗口为$2^n-1$

选择重传协议 接受窗口为$2^{n-1}$

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3.5介质访问控制

信道划分

时分复用（TDM）

频分复用（FDM）

波分复用（WDM）

码分复用（CDM（A））

随机访问

ALOHA

纯ALOHA

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时隙ALOHA

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CSMA

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CSMA/CD

争用期：往返传播时延 64B 512bit 以太网

最短帧长=最大单向传播时长$\times$2$\times$数据传播速率=往返传播时延$\times$数据传播速率

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CSMA/CA

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3.6局域网

以太网帧 数据46-1000字节 （46=64-18）

802.1Q 数据46字节->42字节，最大长度不变，以太网帧最大1518字节 ->1522字节

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3.7广域网

3.8数据链路层设备

MAC地址长度为6B

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4.网络层

4.1网络层的功能

两个功能

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两种服务

虚电报

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数据报

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image-20251101170056643

比较

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SDN

image-20251101170157262

image-20251101192708462

image-20251101192732200

拥塞控制

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4.2IPV4

IPV4的首部

418,首总偏

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IP数据报分片

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IPV4地址

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NAT

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划分子网

划分子网

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子网掩码与默认网关

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无分类编址

image-20251102144627474

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路由聚合

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应用

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image-20251102145243746

转发分组

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image-20251102145653226

ARP

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！！：

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image-20251102145804455

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DHCP

基于UDP

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image-20251102151238779

ICMP

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4.3IPV6

特点

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IPV6首部

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image-20251102221827925

IPV6地址

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image-20251102222431627

从IPV4到IPV6

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4.4路由算法和路由协议

路由算法

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距离向量路由算法

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链路状态路由算法

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路由选择协议

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路由信息协议（RIP）（UDP）

规定与特点

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收敛过程

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好消息传得快，坏消息传的慢

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开放最短路径优先协议（OSPF）（IP）

特点

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image-20251102225732200

基本工作原理

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分组类别

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边界网关协议（BGP）（TCP）

特点

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BGP路由

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路由选择

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四种报文

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比较

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4.5IP多播（面向UDP）

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IP多播地址

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局域网硬件多播

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IGMP

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4.6移动IP

概念

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过程

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4.7网络层设备

冲突域与广播域

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路由器的组织和功能

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路由表与分组转发

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5.传输层

5.1传输层提供的服务

传输层的功能

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image-20251111163234294

image-20251111161931462

image-20251111162526969

image-20251111163204427

传输层的端口和寻址

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image-20251111170527264

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无连接服务和面向连接服务

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image-20251111171352322

5.2UDP

概述

image-20251111172225125

首部格式

image-20251111172331914

image-20251111172611923

检验

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image-20251111173221809

5.3TCP

特点

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报文段

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image-20251111190058638

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连接管理

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TCP连接的建立

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TCP连接的释放

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image-20251111193627530

image-20251111193843048

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可靠传输

image-20251111194410902

序号

image-20251111194428823

image-20251111194440461

确认

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重传

image-20251111194522412

流量控制

image-20251111194646624

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image-20251111194734436

拥塞控制

image-20251111195006804

image-20251111195040835

满开始和拥塞避免

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image-20251111195239684

image-20251111195307928

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快重传和快恢复

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6.应用层

6.1网络应用模型

C/S模型

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P2P模型

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6.2域名系统

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层次域名系统

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image-20251111202135191

域名服务器

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域名解析过程

image-20251111202342971

image-20251111202412432

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6.3文件传输协议

工作原理

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控制连接与数据连接

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6.4电子邮件

组成结构

image-20251111204428678

image-20251111204844232

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邮件格式与MIME

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SMTP和POP3

SMTP

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POP3和IMAP

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6.5万维网

WWW的概念和组成

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超文本传输协议HTTP

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操作过程

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特点

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image-20251111225715519

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报文结构

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image-20251111225926885

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举例

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6.6小结

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