标题:
网络协议
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作者:
51黑tt
时间:
2016-3-5 23:09
标题:
网络协议
第一章
概论
网络协议三要素：语义、语法、时序
通信服务类型：
面向连接的服务：传输过程必须经多连接建立、连接维护与连接释放
3
个过程
无连接服务：每个分组都携带完整的目的节点地址，不同分组可能经历不同路径去往目的节点，先发分组未必先到
网络互联模型，
TCP/IP
参考模型与
OSI
参考模型对应：主机
-
网络层（物理层、数据链路层）、互联网络层（网络层）、传输层（传输层）、应用层（会话层、表示层、应用层）。
5
层参考模型：物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层。
第二章
物理层
数据
传输单位
：
bit
物理层
向数据链路层提供的服务
：物理连接的建立、维护与释放；物理连接的类型；
第三章
数据链路层
数据
传输单位
：以帧为单位的数据包。
数据链路层向
网络层提供的服务
：面向连接确认服务（
acknowledged connection-oriented service
）、无连接确认服务（
acknowledged connectionless service
）、无连接不确认服务（
un acknowledged connectionless service
）。
当需要在一条链路上传送数据时，除了必须具备一条物理线路之外，还必须有一些规程和协议来控制这些数据的传输，以保证被传输数据的正确性。实现这些规程或协议的硬件和软件加到物理线路上，这样就构成了数据链路（逻辑链路）。
设计数据链路层的主要目的
就是在原始的、有差错的物理传输线路的基础上，采取差错检测、差错控制与流量控制等方法，将有差错的物理线路改进成逻辑上无差错的数据链路，向网络层提供高质量的服务。
在通信过程中产生的
传输差错
，是由随机差错与突发差错共同构成的。
数据链路控制的主要功能
主要有：链路管理、帧同步、流量控制、差错控制、透明传输、寻址。
高级数据链路控制（
high-level data link control,
HDLC
）协议帧结构：标志字段
F
（
8
位）、地址字段
A
（
8/16
）、控制字段
C(8/16)
、信息字段
I
（长度可变）、帧校验字段
FCS
（
16/32
位）、标志字段
F
（
8
位）。
目前
Internet
数据链路层协议
主要有
SLIP
（
serial line IP
）与
PPP
（
point to point
）协议（
Internet
标准）。
第四章
介质访问控制子层
IEEE802
标准所描述的局域网参考模型将数据链路层划分为：逻辑链路控制（
logical link control
，
LLC
）子层和介质访问控制（
media access control
，
MAC
）子层。
Ethernet
的核心技术
是随机争用型介质访问控制方法，即带有冲突检测的载波侦听多路访问（
CSMA/CD
）方法。
网络中的不同层次都存在地址与寻址问题。
大多数局域网都是通过为网卡分配一个硬件地址的方式来标识一个联网的计算机或其他设备。所谓
硬件地址
是指固化在网卡
EPROM
中的地址，这个地址应该保证在全网是唯一的。与网络层的
IP
地址、传输层的端口号、以及应用层的用户名相比较，局域网的
MAC
层地址是由硬件来处理的，因此通常将它叫做硬件地址或物理地址，而将网络层的
IP
地址、传输层的端口号以及应用层的用户名叫做
逻辑地址
。逻辑地址一般是由软件来处理的。
交换式局域网的核心设备
是局域网交换机，局域网交换机可以在它的多个端口之间建立多个并发连接。
网桥
是在数据链路层上实现网络互联的设备，它具有以下几个
基本特征
：
网桥能够互连两个采用不同数据链路层协议，不同传输介质和不同传输速率的网络；网桥以接收、存储、地址过滤和转发方式实现两个互连网络之间的通信；网桥要求两个互连的网络在数据链路层以上采取相同或兼容的协议；网桥可以分隔两个网络之间的通信量，有利于改善互连网络的性能与安全性。
第五章
网络层
数据
传输单位
：分组（
packet
）
主要任务：通过路由选择算法，为分组通过通信子网选择适当的路径，网络层要实现路由选择、拥塞控制与网路互联等基本功能。
IP
协议
：一种不可靠、无连接的数据报传送服务的协议，点对点的网络层通信协议，向传输层屏蔽了物理网络的差异。
直接广播地址
：主机号是全
1
，将一个分组以广播方式发送给特定网络上的所有主机。
受
限广播地址
：网络号和主机号
32
位全为
1
，将一个分组以广播方式发送给本物理网络中的所有主机。
这个网络上的特定主机地址：
目的地址的网络号为全
0
回送地址：
127.0.0.0
；含网络号为
127
的分组不能出现在任何网络上。
从已知的
IP
地址找出对应物理地址的映射过程叫做正向地址解析，相应的协议叫做地址解析协议（
address resolution protocol,
ARP
）；反之叫反向地址解析协议（
reverse address resolution protocol, RARP
）。
Internet
组管理协议（
Internet Group Management Protocol,
IGMP
）是在多播环境下使用的协议，用来帮助多播路由器识别加入到一个多播组的成员机。
IPv6
地址长度为
128
位，头部长度为固定的
40B
。
第六章
传输层
传输层的作用
是在源主机与目的主机进程之间提供端到端数据传输，而传输层以下各层只提供相邻结点之间的点对点数据传输，如源主机
-
路由器、路由器
-
路由器、路由器
-
目的主机的数据传输。
进程通信方式
：
BSD UNIX
引入管道（
pipe
）、命名管道（
named pipe
）和软中断信号（
signal
）机制；
AT&T UNIX
引入了消息（
message
）、共享存储区（
shared memory
）和信号量（
semaphore
）等；
windows
有剪贴板、匿名管道、命名管道、邮槽等。
进程地址也叫端口号（
port number
）；
应用层使用
UDP
协议
的主要有简单文件传送协议（
TFTP
）、远程过程调用（
RPC
）、网络时间协议（
NTP
）、简单网络管理协议（
SNMP
）、引导协议（
BOOTP
）；域名服务
DNS
既可以使用
UDP
协议也可以使用
TCP
协议，而其它应用层协议要依赖于
TCP
协议。
除了域名系统（
DNS
）、路由选择协议（
RIP
）、网络管理协议（
SNMP
）、网络文件服务（
NFS
）之外，
IP
电话、流式多媒体通信、多播等应用，在传输层采用的是
UDP
协议
。
UDP
协议
每个用户数据报都是独立的，在实际使用中，要求每一个传输数据长度必须足够短，它能装入到一个用户数据报中。
依赖于
TCP
协议的应用层协议
主要是需要大量传输交互报文的一类应用，如虚拟终端协议（
TELNET
）、简单邮件传输协议（
SMTP
）、文件传送协议（
FTP
）、超文本传送协议（
HTTP
）等。
TCP
协议在全网惟一地标识一个进程，需要使用网络层的
IP
地址和传输层的端口号，一个
IP
地址与一个端口号合起来就叫“
socket
”地址，或
”
套接字
”
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