計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)復(fù)習(xí)題



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1、主題1:Internet是如何組織其連接構(gòu)造的? (1)初期“網(wǎng)絡(luò)”與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)區(qū)別 初期“網(wǎng)絡(luò)”以主機(jī)為中心,現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)以分組互換網(wǎng)為中心。 (2)網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)可通過路由器互連,構(gòu)成一種覆蓋范疇更大的網(wǎng)絡(luò)—互聯(lián)/連網(wǎng)。 (3)什么是因特網(wǎng)?——從宏觀看因特網(wǎng)構(gòu)造 ①邊沿部分 -主機(jī)(又稱為端系統(tǒng))構(gòu)成 -顧客直接使用,用來進(jìn)行通信(傳送數(shù)據(jù)、音頻或視頻)和資源共享 ②接入網(wǎng) 和物理媒體 -將端系統(tǒng)連接到其邊沿路由器的物理鏈路(有線、無線) ③核心部分 -由大量網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器構(gòu)成 -為邊沿部分提供服務(wù)(提供連通性和數(shù)據(jù)互換功能) (4)網(wǎng)絡(luò)邊沿
2、 ①端系統(tǒng) (主機(jī)): 運(yùn)營應(yīng)用程序 例如Web, 電子郵件 在“網(wǎng)絡(luò)邊沿” ②客戶機(jī)/服務(wù)器模式: 客戶機(jī)發(fā)送祈求,從總是開的服務(wù)器接受服務(wù) 例如Web瀏覽器/服務(wù)器;電子郵件客戶機(jī)/服務(wù)器 ③對等模式: 最小限度(或不)使用專用服務(wù)器 例如Gnutella, KaZaA (5) 從ISP看因特網(wǎng)構(gòu)造-網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò) ISP(因特網(wǎng)服務(wù)提供商):因特網(wǎng)邊沿的接入網(wǎng)通過度層的ISP與因特網(wǎng)的其她部分相連。而ISP擁有通信線路以及路由器等連網(wǎng)設(shè)備,并從因特網(wǎng)管理機(jī)構(gòu)申請到多種IP,將IP地址有償提供應(yīng)顧客,并負(fù)責(zé)幫其接入因特網(wǎng)(如:中國電信、聯(lián)通、移動(dòng)等) (6) 中國電信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)
3、造——ChinaNet 中國電信是一種自治系統(tǒng)。 因特網(wǎng)→自治系統(tǒng)→網(wǎng)絡(luò) 國際出口連接sprint,自治域AS號碼為4134。 電信和聯(lián)通是國內(nèi)僅有的兩家第一層骨干網(wǎng)ISP,中國移動(dòng)、中國科技網(wǎng)等是第二層的骨干網(wǎng)ISP (7) 萬維網(wǎng)與因特網(wǎng)的關(guān)系? 萬維網(wǎng):web服務(wù)器,連入服務(wù)器 萬維網(wǎng)是因特網(wǎng)的服務(wù)之一 主題二:數(shù)據(jù)如何通過因特網(wǎng)核心來傳送?為什么分組互換的方式更適合計(jì)算機(jī)通信? (1) 電路互換 為“呼喊”預(yù)留端到端資源 -建立端到端的連接;專用線路資源:非共享 -類電路(保證的)性能 計(jì)算機(jī)互換特點(diǎn):偶爾性,不適合于電路互換的特點(diǎn),端到端費(fèi)時(shí),資
4、源運(yùn)用率低下,連接建立耗費(fèi)時(shí)間。 (2) 電路互換網(wǎng)絡(luò)中的多路復(fù)用 -信道復(fù)用:多種信息源共享一種公共信道 -為什么要復(fù)用? ——提高線路運(yùn)用率 復(fù)用措施: ①頻分復(fù)用FDM(帶寬)-PPT6 -按頻率劃分不同的信道,如CATV系統(tǒng) ②時(shí)分復(fù)用TDM(滑滑梯)-PPT9 -準(zhǔn)時(shí)間劃分不同的信道,目前應(yīng)用最廣泛 ③波分復(fù)用WDM -按波長劃分不同的信道,用于光纖傳播 ④碼分復(fù)用CDM -按地址碼劃分不同的信道,非常有發(fā)展前程 (3) 路由器對于分組的作用-PPT23 -主機(jī)是為顧客進(jìn)行信息解決的,并向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送分組,從網(wǎng)絡(luò)接受分組。 -路由器對分組進(jìn)行
5、存儲轉(zhuǎn)發(fā),最后把分組交付目的主機(jī)。 -路由器輸出緩存中的排隊(duì)時(shí)延+存儲轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延,當(dāng)發(fā)生忘絡(luò)擁塞時(shí),浮現(xiàn)丟包和分組丟失現(xiàn)象 (4) 網(wǎng)絡(luò)分類-PPT25 -數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)不是面向連接的,而是無連接的 。 -因特網(wǎng)為應(yīng)用提供了面向連接服務(wù) (TCP) 和無連接服務(wù) (UDP) 。 (5)分組互換網(wǎng)絡(luò)的作用:轉(zhuǎn)發(fā)分組-PPT25 目的: 從源到目的地通過路由器移動(dòng)分組 -背面我們將學(xué)習(xí)幾種途徑選擇(即選路)算法 數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò): -分組中的目的地址決定下一跳 -在會話中路由可以變化 -類比: 駕車,詢問方向 虛電路網(wǎng)絡(luò): -每個(gè)分組攜帶標(biāo)簽(虛電路ID),標(biāo)簽決定下一跳
6、-固定的途徑在呼喊建立時(shí)決定,在呼喊期間保持不變 -路由器保持每呼喊狀態(tài) 主題3:位于網(wǎng)絡(luò)邊沿的端系統(tǒng)如何接入網(wǎng)絡(luò)核心的邊沿路由器呢?接入網(wǎng)與物理媒體 (1) 住宅接入:固定電話網(wǎng)-撥號上網(wǎng)-一般貓(時(shí)分復(fù)用)-PPT4 l 經(jīng)調(diào)制解調(diào)器撥號 -通過一般模擬電話線與ISP的路由器或接入服務(wù)器相連——點(diǎn)對點(diǎn)通信 -最高達(dá)56Kbps直接接入到路由器(常常較少) -不能同步上網(wǎng)和打電話:不能“總是在線” l 住宅接入:固定電話網(wǎng)-ADSL寬帶-ADSL貓+分離器(頻分復(fù)用)-PPT5 -非對稱數(shù)字顧客環(huán)路 -最高達(dá)8 Mbps下行 (今天典型地< 1 Mbps)
7、-最高達(dá)1 Mbps 上行 (今天典型地< 256 kbps) (2) 住宅接入:有線電視廣播網(wǎng)-HFC光纖同軸混合網(wǎng)-電纜調(diào)制解調(diào)器-PPT9 -基于有線電視網(wǎng) CATV 開發(fā)的一種居民寬帶接入 網(wǎng) -HFC 網(wǎng)除可傳送 CATV 外,還提供電話、數(shù)據(jù)和其她寬帶交互型業(yè)務(wù)。 -FDM(采用頻分復(fù)用技術(shù)) (3) HFC 網(wǎng)特點(diǎn)-PPT10 ①HFC網(wǎng)的主干線路采用光纖 ②HFC網(wǎng)采用節(jié)點(diǎn)體系構(gòu)造 ③HFC網(wǎng)具有比CATV網(wǎng)更寬的頻譜,且具有雙向傳播功能 ④每個(gè)家庭要安裝一種顧客接口盒UIB (4) 雙絞線的連接原則-PPT26 交叉線:互換機(jī)—互換機(jī)、PC-PC、
8、HUB-HUB(原則端口) 直連線:PC/路由器—互換機(jī)/HUB、HUB-HUB(級連端口) 主題4:如何來評論網(wǎng)絡(luò)的通信性能? (1) 帶寬(bandwidth)-PPT3 -帶寬:單位時(shí)間內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)中的某一點(diǎn)到另一點(diǎn)所能通過的“最高數(shù)據(jù)率” (最大傳播速率)反映通信線路傳送數(shù)據(jù)的能力。比特每秒,即 b/s (bit/s)。 (2) 吞吐量(throughput)-PPT4 -表達(dá)在單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際通過某個(gè)網(wǎng)絡(luò)(或信道、接口)的數(shù)據(jù)量(單位同數(shù)據(jù)率,也是用每秒傳送的字節(jié)數(shù)或幀數(shù)來表達(dá) ) -吞吐量受網(wǎng)絡(luò)的帶寬(或稱為網(wǎng)絡(luò)的額定速率)的限制:吞吐量<=帶寬(額定速率),如100
9、Mb/s的以太網(wǎng),其額定速率是100Mb/s,但其典型的吞吐量也許只有70Mb/s -各端到端的連接吞吐量: min(Rc,Rs,R/10) (3) 時(shí)延(delay 或 latency) -PPT8 -時(shí)延:一種數(shù)據(jù)塊(分組、報(bào)文、甚至是比特)從鏈路的一端傳送到另一端所需時(shí)間 -總時(shí)延 =節(jié)點(diǎn)解決時(shí)延(網(wǎng)卡判斷產(chǎn)生)+排隊(duì)時(shí)延(網(wǎng)卡緩存產(chǎn)生) -發(fā)送(傳播)時(shí)延(在網(wǎng)卡上產(chǎn)生)+傳播時(shí)延(在鏈路上產(chǎn)生) 主題5:在龐大而復(fù)雜的Internet中,如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信?——合同分層+服務(wù)模型 (1) PPT3 (2) OSI七層模型與TCP/IP層模型 由國際化原則組織I
10、SO制定的網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)造國際原則是OSI/RM(“開放系統(tǒng)互連模型”,一種非壟斷的體系構(gòu)造),最后在市場化方面失敗了。 實(shí)際中應(yīng)用最廣泛的是:TCP/IP四層模型(事實(shí)上的國際原則) (3) TCP/IP四層模型 PPT8 (4) PPT34 PPT37 主題6:在因特網(wǎng)中如何擬定網(wǎng)絡(luò)或主機(jī)的位置?——IP地址 (1) 基本IP地址格式——即分類的 IP 地址-PPT3 -IP 地址 ::= { <網(wǎng)絡(luò)號>, <主機(jī)號>} -網(wǎng)絡(luò)號 net-id:在整個(gè)因特網(wǎng)范疇內(nèi),主機(jī)/路由器所屬網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)志 (1的個(gè)數(shù)) -主機(jī)
11、號 host-id:在網(wǎng)絡(luò)號指明的網(wǎng)絡(luò)范疇內(nèi)所連主機(jī)/路由器的標(biāo)志 (0的個(gè)數(shù)) (2) IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號字段和主機(jī)號字段-PPT4 -A類地址:net-id: 8位 (1字節(jié)) host-id:24位 (3字節(jié)) 范疇(1~126) -B類地址:net-id:16位 (2字節(jié)) host-id:16位(2字節(jié)) 范疇(128~191) -C類地址:net-id:24位 (3字節(jié)) host-id: 8位(1字節(jié)) 范疇(192~223) -D類地址:多播地址 -E類地址:保存為此后使用 (3) 一種主機(jī)的IP地址是202.11
12、2.14.137,掩碼是255.255.255.224,求計(jì)算這個(gè)主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址。 把IP和掩碼進(jìn)行一種“與”操作(1與任何數(shù)相與還是任何數(shù),0和任何數(shù)相與還是0) IP:11001010.1110000.00001110.10001001 掩:11111111.11111111.11111111.11100000 即:11001010.1110000.00001110.10000000 二進(jìn)制為:202.112.14.128 廣播地址:11001010.1110000.00001110.11111111 二進(jìn)制為:202.112.14.159 (4) 某
13、學(xué)院共有辦公樓 教學(xué)樓 計(jì)算機(jī)樓等6棟,每棟樓連接的主機(jī)數(shù)不不小于3000臺,學(xué)院申請得到一種IP地址172.62.0.0。先將其規(guī)劃為6個(gè)子網(wǎng)。 ①擬定子網(wǎng)號位數(shù)和擬定主機(jī)號位數(shù) ②擬定子網(wǎng)掩碼 ③擬定各子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址 ④擬定主機(jī)IP地址設(shè)定范疇 主題8-1:網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用——DNS 的工作原理 DNS 域名服務(wù)系統(tǒng) (1)當(dāng)執(zhí)行ping .com時(shí),是通過.com(服務(wù)器的域名)還是其IP地址找到該服務(wù)器? -報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)中傳播,使用IP地址。 (2) 因特網(wǎng)的四種地址管理機(jī)制 ①IP地址:如,125.77.120.43 -網(wǎng)絡(luò)層 -32位邏輯編碼,用來在因特網(wǎng)中定位主
14、機(jī)和路由器的接口。 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的每臺主機(jī)都必須有唯一的 IP地址。 -更適合計(jì)算機(jī)解決,且涉及足夠的路由信息 -但不適合人們記憶。 -無法通過IP地址猜想主機(jī)的用途 ②MAC地址:如,12-FA-9B-23-DB-11 -鏈路層 -48位物理編碼,用來在局域網(wǎng)/相鄰節(jié)點(diǎn)中辨認(rèn)主機(jī)/路由器的物理接口。 -IP地址轉(zhuǎn)換到MAC地址由地址解析合同(ARP)實(shí)現(xiàn)。 ③域名地址: -應(yīng)用層 -層次化的地址,便于人們記憶,以便人們對某些主機(jī)(如3w服務(wù)器 FTP服務(wù)器等)的訪問。 -一致性好,不會隨IP地址的變化而變化。 -路由器解決困難 -域名地址需要轉(zhuǎn)換為IP地
15、址,這由域名服務(wù)系統(tǒng)(Domain Name System,DNS)實(shí)現(xiàn),這個(gè)轉(zhuǎn)換過程又 稱為域名解析(Name Resolution)。 ④端標(biāo)語:用來標(biāo)記執(zhí)行發(fā)送和接受的應(yīng)用進(jìn)程,并根據(jù)端標(biāo)語來分離字節(jié)流,把相應(yīng)字節(jié)傳遞給對的的應(yīng)用程序。 -運(yùn)送層 (3) DNS服務(wù) 域名系統(tǒng)DNS -進(jìn)行主機(jī)域名到IP地址的轉(zhuǎn)換。 -對本域內(nèi)的主機(jī)進(jìn)行管理。 (4) 某個(gè)顧客主機(jī)通過瀏覽器訪問.edu的主頁,因此顧客主機(jī)要將一種HTTP祈求報(bào)文發(fā)送到Web服務(wù)器.edu,需先得到相應(yīng)的IP地址。 過程如下: -顧客主機(jī)上運(yùn)營 DNS應(yīng)用的客戶端。 -瀏覽器從URL中提取出主機(jī)名.e
16、du,傳給DNS客戶機(jī)端。 -DNS客戶機(jī)向DNS服務(wù)器發(fā)送一種涉及主機(jī)名的祈求; -DNS客戶機(jī)收到具有相應(yīng)主機(jī)名的IP地址的回答報(bào)文; -瀏覽器向該IP地址指定的HTTP服務(wù)器發(fā)起一種TCP連接。 (5) Internet 上的DNS服務(wù)器的查詢環(huán)節(jié) 為了訪問Internet上的一臺主機(jī),需DNS服務(wù)器進(jìn)行域名解析。 -一方面查詢本地DNS服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn),如果不成功,則檢查其緩存,否則從根域名服務(wù)器開始,并繼續(xù)在頂級和二級服務(wù)器中搜索,直到可以解析主機(jī)域名。 (6) 某個(gè)顧客要瀏覽西安交大的主頁,顧客主機(jī)(假定為A)必須獲得主機(jī)(如下簡稱為xjtu)的IP地址。 解析過
17、程: -A向本地區(qū)名服務(wù)器DNS1查詢祈求; -如果DNS1上有的記錄,就立即將其IP地址返回給A; -如果DNS1上沒有該域名的記錄,DNS1向根域名服務(wù)器發(fā)出查詢祈求; -根域名服務(wù)器把負(fù)責(zé)cn域的頂級域名服務(wù)器B的IP地址告訴給DNS1; -DNS1向B查詢,獲得負(fù)責(zé)域的二級DNS服務(wù)器C的地址; -DNS1向C查詢,獲得負(fù)責(zé)域的權(quán)限D(zhuǎn)NS服務(wù)器D的地址; -DNS1向D查詢,即可獲得的IP地址。 (7) 主機(jī)域名的構(gòu)成 域名是一種組織在域名空間中的名字: -例如,西安交大的域名為。 -該組織中已注冊的主機(jī)都以組織的域名為后綴。 主機(jī)域名是由一系列由“.”分開的
18、標(biāo)簽構(gòu)成: -每個(gè)標(biāo)簽不能超過63個(gè)字符; -所有的標(biāo)簽不能超過255個(gè)字符; -書寫順序是從主機(jī)開始直到域名樹的頂級域?yàn)橹?。例如? .cn 主題9:Web應(yīng)用和HTTP合同 (1)HTTP概況 Web的應(yīng)用層合同:HTTP(超文本傳播合同) -該合同涉及兩個(gè)部分:客戶機(jī)程序部分和服務(wù)器程序部分, -分別運(yùn)營在不同的端系統(tǒng)中,通過互換HTTP報(bào)文進(jìn)行會話。 HTTP合同 -定義了報(bào)文的格式以及客戶機(jī)和服務(wù)器互換報(bào)文的方式。 (2)Web常用術(shù)語 Web頁(文檔):由若干對象構(gòu)成,通過一種URL地址來尋址。。 -對象:是文獻(xiàn)。如HTML文獻(xiàn)、JPEG圖形文獻(xiàn)、J
19、ava小程序等。 -Web頁由一種基本的HTML文獻(xiàn)及幾種引用對象構(gòu)成 例如,一種Web頁涉及HTML文本和5個(gè)JPEG圖形文獻(xiàn)(即有6個(gè)對象)。 -在基本的HTML(超文本標(biāo)記語言)文獻(xiàn)中,每個(gè)對象可由URL(統(tǒng)一資源定位符)來尋址。 URL:統(tǒng)一資源定位符。標(biāo)記萬維網(wǎng)WWW上的多種文檔,全網(wǎng)范疇唯一。 URL地址構(gòu)成:寄存對象的服務(wù)器主機(jī)名和對象的途徑名。 例:http:// .edu(主機(jī)名) / somedepartment(途徑名) / picture.gif (2) HTTP連接 -PPT11 非持久HTTP連接: -每個(gè)TCP連接上只傳送一種Web對象 -
20、只傳送一種祈求/響應(yīng)對 持久HTTP連接: -一種TCP連接上可以傳送多種Web對象 -傳送多種祈求/響應(yīng)對 (默認(rèn)方式下使用持久連接?。? (3) 持久連接兩種方式 -PPT21 非流水線方式:客戶機(jī)只能在前一種響應(yīng)接受到之后才干發(fā)出新的祈求。 -客戶機(jī)為每一種引用對象的祈求和接受都使用一種RTT時(shí)延。 -會揮霍某些服務(wù)器資源:服務(wù)器在發(fā)送完一種對象,等待下一種祈求時(shí),會浮現(xiàn)空閑狀態(tài)。 流水線方式: -客戶機(jī)可一種接一種持續(xù)產(chǎn)生祈求(只要有引用就產(chǎn)生)即在前一種祈求接受到響應(yīng)之前可以產(chǎn)生新的祈求。 -服務(wù)器一種接一種持續(xù)發(fā)送相應(yīng)對象。 流水線方式特點(diǎn): -節(jié)省RTT
21、時(shí)延,也許所有引用對象只耗費(fèi)一種。 -TCP連接空閑時(shí)間很短。 默認(rèn)方式:流水線方式的持久連接。 (4) HTTP祈求報(bào)文 客戶機(jī)向服務(wù)器發(fā)送。ASCII文本形式,易讀。 GET /somedir(對象URL途徑名)/page.html HTTP/1.1 Host: .edu (對象主機(jī)) User-agent: Mozilla/4.0(瀏覽器類型) Connection: close(非持久) Accept-language:fr(返回對象的語言) (此外的回車,換行) 措施(命令)——GET:祈求一種對象。POST:提交表單(添加信息)。HEAD:祈求返回對
22、象響應(yīng)報(bào)文首部 (5) HTTP 響應(yīng)報(bào)文 -PPT28 HTTP/1.1 200 OK (祈求成功) Connection close(關(guān)閉連接) Date: Thu, 06 Aug 1998 12:00:15 GMT(發(fā)送日期) 服務(wù)器: Apache/1.3.0 (Unix) Last-Modified: Mon, 22 Jun 1998 …... (對象創(chuàng)立或修改日期) Content-Length: 6821 (對象長度) Content-Type: text/html data data data data data ... (實(shí)體:數(shù)據(jù),如祈求的HTML文獻(xiàn)
23、) (6) 顧客與服務(wù)器交互:Cookie -PPT32 HTTP服務(wù)器是無狀態(tài)的,不保存客戶信息。 Cookie:容許Web站點(diǎn)跟蹤、辨認(rèn)顧客;服務(wù)器可以限制顧客訪問,或把內(nèi)容與顧客身份關(guān)聯(lián)。 涉及四個(gè)部分 1)在HTTP響應(yīng)報(bào)文中有一種cookie 首部行 2)在HTTP祈求報(bào)文中有一種cookie 首部行 3)顧客主機(jī)中保存有一種 cookie 文獻(xiàn)并由瀏覽器管理 4) Web站點(diǎn)的后端數(shù)據(jù)庫保存cookie (7) 總的響應(yīng)時(shí)間改善措施一:增長接入鏈路的速率:-PPT47 -如從1.5Mbps增長到10Mbps,使鏈路上的流量強(qiáng)度減少到0.15,鏈路時(shí)延也可以忽
24、視了。總響應(yīng)時(shí)間=因特 網(wǎng)時(shí)延=2秒鐘 -投資較大,成本昂貴。 (8) 總的響應(yīng)時(shí)間改善措施二:在機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中安裝一種Web緩存器。-PPT48 -Web緩存器的命中率:緩存器滿足祈求的比率(0.2~0.7)。 -設(shè)命中率為0.4。 -局域網(wǎng)時(shí)延:客戶機(jī)和緩存器位于同一局域網(wǎng),40%的祈求幾乎會立即得到響應(yīng),時(shí)延約10ms。剩余的60%請 求需要通過訪問起始服務(wù)器才干滿足。 -接入鏈路時(shí)延:只有60%的祈求對象通過接入鏈路傳送,流量強(qiáng)度從1.0減小到0.6。 一般,在1.5Mbps鏈路上,當(dāng)流量強(qiáng)度不不小于0.8時(shí),時(shí)延很小,可忽視。 平均時(shí)延為: 0.4×(0.01s)
25、+0.6×(0.01s+2s)=1.21s Web緩存器減少響應(yīng)時(shí)延,成本低 主題10:文獻(xiàn)傳播合同F(xiàn)TP (1)FTP是什么? -PPT4 -即“文獻(xiàn)傳播合同”。 -用于在計(jì)算機(jī)之間傳送文獻(xiàn) FTP可以傳播多種類型的文獻(xiàn): -文本文獻(xiàn)(ASCII)、二進(jìn)制文獻(xiàn)(Binary); -壓縮文獻(xiàn)、非壓縮文獻(xiàn)。 登錄FTP服務(wù)器的顧客需要注冊即授權(quán)才干登錄,但有的FTP服務(wù)器也容許匿名(Anonymous)登錄。 (9) FTP與HTTP比較 -PPT13 都是文獻(xiàn)傳播合同,并運(yùn)營在TCP上。 FTP使用了兩個(gè)并行的TCP連接: 控制連接:用于在兩主機(jī)間
26、傳播控制信息(如顧客標(biāo)記、口令等) FTP會話開始前,F(xiàn)TP的客戶機(jī)與服務(wù)器在21號端口上建立。 FTP的客戶機(jī)通過該連接發(fā)送顧客標(biāo)記和口令,或變化遠(yuǎn)程目錄的命令。 數(shù)據(jù)連接:用于精確傳播文獻(xiàn)。 當(dāng)服務(wù)器收到一種文獻(xiàn)傳播的命令后(從遠(yuǎn)程主機(jī)上讀或?qū)?,在20端口發(fā)起一種到客戶機(jī)的數(shù)據(jù)連接。 在該數(shù)據(jù)連接上傳送一種文獻(xiàn)并關(guān)閉連接。 控制連接是持久的:在整個(gè)顧客會話期間始終保持。 數(shù)據(jù)連接是非持久的:會話中每進(jìn)行一次文獻(xiàn)傳播,都需要建立一種新的數(shù)據(jù)連接。 主題11:郵件服務(wù) (1) 電子郵件的某些原則 發(fā)送郵件的合同:SMTP(只能發(fā)送一般的ASCII文本) -MIME
27、:使用 MIME 可在郵件中同步發(fā)送多種類型的數(shù)據(jù)。 (如文本、聲音、圖像、視像等), 讀取郵件的合同:POP3 和 IMAP (2) MIME(多用途因特網(wǎng)郵件擴(kuò)展) -PPT21 SMTP只傳送7位的ASCII碼。 SMTP不能傳送可執(zhí)行文獻(xiàn)或其她的二進(jìn)制對象。 MIME:用于非ASCII數(shù)據(jù)傳播。將非ASCII數(shù)據(jù)編碼后傳播,接受方再解碼還原。 -增長新的MIME郵件首部 -采用某種編碼:QP的規(guī)則是對于信件中的7位數(shù)據(jù)不必反復(fù)編碼,僅將8位的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成7位。QP編 碼合用于非ASCII碼的文字內(nèi)容,例如,我們的中文文獻(xiàn)。 Base64。一般用于傳送二進(jìn)制文獻(xiàn) (
28、3) 傳播一種jpeg圖形 -PPT23 From: To: Subject: Picture of yummy crepe. MIME-Version: 1.0 (MIME 版本) Content-Transfer-Encoding: base64 (使用數(shù)據(jù)編碼的措施,base64編碼:用于二進(jìn)制文獻(xiàn)) Content-Type: image(jpeg格式的靜止圖像)/jpeg base64 encoded data ..... ......................... ......base64 encoded data (4) 郵件訪問合同
29、 -PPT25 發(fā)送方:顧客代理用SMTP將郵件推入其郵件服務(wù)器 à 郵件服務(wù)器再用SMTP將郵件轉(zhuǎn)發(fā)到接受方的郵件服務(wù)器 接受方:通過其顧客代理使用一種郵件訪問合同(不是SMTP),從其郵件服務(wù)器上取回郵件。 取郵件是一種拉操作,而SMTP合同是一種推合同。 郵件訪問合同:從服務(wù)器獲取郵件。 種類: POP3(第三版的郵局合同) POP3缺陷:顧客讀取郵件后,服務(wù)器不再保存。 IMAP(因特網(wǎng)郵件訪問合同) IMAP: 功能強(qiáng) HTTP(超文本傳送合同) (5) 基于萬維網(wǎng)的電子郵件PPT31 ①顧客代理是一般的瀏覽器 ②電子郵件從 A 發(fā)送到其網(wǎng)易郵件服務(wù)器是
30、使用 HTTP 合同。 ③兩個(gè)郵件服務(wù)器之間的傳送使用 SMTP。 ④郵件從新浪郵件服務(wù)器傳送到 B 是使用 HTTP 合同。 注:把一封郵件從發(fā)送郵件服務(wù)器傳送到接受郵件服務(wù)器的過程: 如Alice 向 Bob發(fā)送報(bào)文 1) Alice啟動(dòng)郵件代理,提供Bob的郵件地址,撰寫郵件 2) 顧客代理把報(bào)文發(fā)給其郵件服務(wù)器,放在發(fā)送隊(duì)列中 3) SMTP的客戶機(jī)則創(chuàng)立與Bob的郵件服務(wù)器的TCP連接 4) SMTP握手,并通過TCP連接發(fā)送報(bào)文 5) Bob的郵件服務(wù)器接受并將該報(bào)文放入Bob的郵箱 6) Bob調(diào)用其顧客代理來讀報(bào)文 主題14:運(yùn)送層的作用及運(yùn)送層為什
31、么需要端標(biāo)語 (1) 運(yùn)送層的作用 -運(yùn)送層為不同主機(jī)提供應(yīng)用進(jìn)程間的邏輯通信 -運(yùn)送層為互相通信的應(yīng)用進(jìn)程提供了邏輯通信 -傳播層的復(fù)用和分用服務(wù) 分用:在接受方 運(yùn)送層剝?nèi)?bào)文的首部后把這些數(shù)據(jù)交付到對的的套接字,從而交付到不同的目的應(yīng)用進(jìn)程。 復(fù)用:在發(fā)送方 從多種套接字收集不同的應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)塊,并使用某一種運(yùn)送層合同封裝每個(gè)數(shù)據(jù)塊(后來用于分解 ), 從而生成報(bào)文段,然后將報(bào)文段傳遞到網(wǎng)絡(luò)層。 (2)運(yùn)送 vs. 網(wǎng)絡(luò)層服務(wù): 網(wǎng)絡(luò)層: 在主機(jī)之間進(jìn)行通信;IP 合同的作用范疇:提供主機(jī)之間的邏輯通信 運(yùn)送層: 在進(jìn)程間進(jìn)行通信;TCP 和 UDP 合同的作用范
32、疇:提供進(jìn)程之間的邏輯通信 類比:郵局兩地通信及傳達(dá)室。 (3)運(yùn)送層的復(fù)用和分用是如何實(shí)現(xiàn)的? 端標(biāo)語! 單個(gè)計(jì)算機(jī)中用進(jìn)程標(biāo)記符(一種不大的整數(shù))來標(biāo)志進(jìn)程。 在因特網(wǎng)中,在運(yùn)送層采用端標(biāo)語來標(biāo)志不同主機(jī)中的不同進(jìn)程。 不同的操作系統(tǒng)使用不同格式的進(jìn)程標(biāo)記符。 主題15:UDP及TCP合同 (1) UDP 的重要特點(diǎn) ①無連接:減少開銷與時(shí)延 ②盡最大努力交付:不保證可靠交付 ③面向報(bào)文 -一次交付一種完整報(bào)文,不合并不拆分 -若報(bào)文太長在IP層需要分片,太短則IP頭部相對長度大,都會減少IP層的效率 ④無擁塞控制 -諸多實(shí)時(shí)應(yīng)用規(guī)定主機(jī)以恒定的速率發(fā)送數(shù)據(jù)
33、,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí)容許丟失數(shù)據(jù),但不容許數(shù)據(jù)有都太 大的時(shí)延 -支持一對一、一對多、多對一和多對多的交互通信 ⑤首部開銷小 -顧客數(shù)據(jù)報(bào) UDP 有兩個(gè)字段:數(shù)據(jù)字段和首部字段。首部字段有 8 個(gè)字節(jié),由 4 個(gè)字段構(gòu)成,每個(gè)字 -段都是兩個(gè)字節(jié)。 (2) TCP概述 RFCs: 793, 1122, 1323, , 2581 -PPT10 點(diǎn)到點(diǎn): -一種發(fā)送方, 一種接受方 -連接狀態(tài)與端系統(tǒng)有關(guān),不為路由器所知 可靠、有序的字節(jié)流: -把應(yīng)用進(jìn)程交付的數(shù)據(jù)當(dāng)作一連串無構(gòu)造的字節(jié)流,沒有 “報(bào)文邊界” 流水線: -TCP擁塞和流量控制設(shè)立滑動(dòng)窗口合
34、同 發(fā)送和接受緩沖區(qū) 全雙工數(shù)據(jù): -同一連接上的雙向數(shù)據(jù)流 -MSS: 最大報(bào)文段長度 -MTU:最大傳播單元 面向連接: -在進(jìn)行數(shù)據(jù)互換前,初始化發(fā)送方與接受方狀態(tài),進(jìn)行握手(互換控制信息) 流量控制: -發(fā)送方不能沉沒接受方 擁塞控制: -抑止發(fā)送方速率來避免過度占用網(wǎng)絡(luò)資 (3) TCP和UDP的報(bào)文發(fā)送方式有何不同? UDP:一次發(fā)送一種報(bào)文,其長度由應(yīng)用進(jìn)程決定 TCP:根據(jù)對方給出的窗口值和目前網(wǎng)絡(luò)的擁塞限度來決定一種報(bào)文段的長度 -無論應(yīng)用進(jìn)程傳送到TCP緩存的數(shù)據(jù)塊是長是短 主題16:TCP合同如何保證可靠傳播? (1) 最初用于鏈路層的
35、可靠傳播合同--停止等待合同 -PPT2 (2) 初期用于鏈路層的另一種可靠傳播合同--流水線ARQ傳播 -PPT6 -發(fā)送方可持續(xù)發(fā)送多種分組,不必每發(fā)完一種分組就停止下來等待對方的確認(rèn)。 -采用持續(xù)ARQ合同和滑動(dòng)窗口合同 (3) 可靠數(shù)據(jù)傳播機(jī)制及用途總結(jié) 機(jī)制 用途和闡明 檢查和 用于檢測在一種傳播分組中的比特錯(cuò)誤。 定期器 用于檢測超時(shí)/重傳一種分組,也許由于該分組(或其ACK)在信道中丟失了。由于當(dāng)一種分組被時(shí)延但未丟失(過早超時(shí)),或當(dāng)一種分組已被接受方收到但從接受方到發(fā)送方的ACK丟失時(shí),也許產(chǎn)生超時(shí)事件,因此接
36、受方也許會收到一種分組的多種冗余拷貝。 序號 用于為從發(fā)送方流向接受方的數(shù)據(jù)分組按順序編號。所接受分組的序號間的空隙可使該接受方檢測出丟失的分組。具有相似序號的分組可使接受方檢測出一種分組的冗余拷貝。 確認(rèn) 接受方用于告訴發(fā)送方一種分組或一組分組已被對的地接受到了。確認(rèn)報(bào)文一般攜帶著被確認(rèn)的分組或多種分組的序號。確承認(rèn)以是逐個(gè)的或累積的,這取決于合同。 否認(rèn)確認(rèn) 接受方用于告訴發(fā)送方某個(gè)分組未被對的地接受。否認(rèn)確認(rèn)報(bào)文一般攜帶著未被對的接受的分組的序號。 窗口、流水線 發(fā)送方也許被限制僅發(fā)送那些序號落在一種指定范疇內(nèi)的分組。通過容許一次發(fā)送多種分組但未被確認(rèn),發(fā)送方的運(yùn)用率可在
37、停等操作模式的基本上得到增長。我們不久將會看到,窗口長度可根據(jù)接受方接受和緩存報(bào)文的能力或網(wǎng)絡(luò)中的擁塞限度,或兩者狀況來進(jìn)行設(shè)立。 主題17:TCP合同如何實(shí)現(xiàn)流量控制? (1) 流量控制舉例--A 向 B 發(fā)送數(shù)據(jù) PPT5 (2) 浮現(xiàn)等待死鎖局面——如何解決? -當(dāng)發(fā)送方收到對方的零窗口告知時(shí),啟動(dòng)持續(xù)計(jì)時(shí)器,若設(shè)立時(shí)間到期,則發(fā)送零窗口探測報(bào)文段,若仍然 收到對方的零窗口告知,重新設(shè)立持續(xù)計(jì)時(shí)器,如果窗口不是零,則打破死鎖。 主題18:TCP合同如何實(shí)現(xiàn)連接管理? (1) TCP建立連接的實(shí)例分析 -PPT11 -第6幀數(shù)據(jù)是客戶端的3517端口向服務(wù)器的80
38、端口提出連接祈求,控制位SYN置1,這是第一次握手包。 SEQ=,表白客戶端往服務(wù)器端方向發(fā)送的數(shù)據(jù)流起始序號為。 -第7幀數(shù)據(jù)是服務(wù)器端回應(yīng)連接祈求的數(shù)據(jù)包,控制位SYN置1,這是第二次握手包。SEQ=,表 明服務(wù)器端往客戶端方向發(fā)送的數(shù)據(jù)流起始序號。 ACK=表白收到了客戶端發(fā)來的序 號為-1的數(shù)據(jù)包,即收到了客戶端的第一次握手包,同是盼望收到下一字節(jié)序號的數(shù)據(jù)包。 -第8幀數(shù)據(jù)是客戶端發(fā)給服務(wù)器的確認(rèn)數(shù)據(jù)包,ACK=表白收到了服務(wù)器發(fā)來的序號為 -1的數(shù)據(jù)包,即確認(rèn)收到了服務(wù)器發(fā)來的第二次握手包。這是第三次握手包。 (2) TCP釋放連接 -PPT13 -四次揮手釋放已建立
39、的連接,即兩端分別發(fā)送一種控制位FIN置1的數(shù)據(jù)包,再分別發(fā)送一種確認(rèn)收到對方 發(fā)送的FIN數(shù)據(jù)包。 主題19:TCP合同如何實(shí)現(xiàn)擁塞控制? (1) 擁塞控制措施--慢開始和擁塞避免 -PPT9 -發(fā)送方維持一種稱為擁塞窗口 cwnd (congestion window)的狀態(tài)變量 -發(fā)送方控制擁塞窗口的原則 l 沒有浮現(xiàn)擁塞且擁塞窗口<慢開始門限ssthresh時(shí),擁塞窗口增大,且增速快,以便把更多的分組發(fā)送出去;若擁塞窗口>慢開始門限ssthresh,擁塞窗口增大,但增幅大大放緩,以防發(fā)生擁塞。 l 浮現(xiàn)擁塞時(shí),立即減小擁塞窗口,以減少注入網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù),避免惡
40、化。 -慢開始執(zhí)行條件:發(fā)送方設(shè)立的超時(shí)計(jì)時(shí)器時(shí)限已到但還沒有收到確認(rèn)報(bào)文 (2) 慢開始和擁塞避免算法的實(shí)現(xiàn)舉例 -PPT16 當(dāng) TCP 連接進(jìn)行初始化:cwnd=1,ssthresh = 16 (3) 從持續(xù)收到三個(gè)反復(fù)的確認(rèn)轉(zhuǎn)入擁塞避免 采用快恢復(fù)算法時(shí),慢開始算法只用于TCP連接建立階段和網(wǎng)絡(luò)浮現(xiàn)超時(shí)時(shí)采用 (4) 發(fā)送窗口的上限值 -PPT33 -發(fā)送方的發(fā)送窗口的上限值=接受方窗口 rwnd 和擁塞窗口 cwnd 這兩個(gè)變量中較小的一種 發(fā)送窗口的上限值 :Min [rwnd, cwnd] -當(dāng) rwnd < cwnd 時(shí),是接受方的接受能力限
41、制發(fā)送窗口的最大值。 -當(dāng) cwnd < rwnd 時(shí),則是網(wǎng)絡(luò)的擁塞限制發(fā)送窗口的最大值。 主題20:因特網(wǎng)中,網(wǎng)絡(luò)層(IP)向運(yùn)送層提供何種服務(wù)? (1) 因特網(wǎng)中,網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)當(dāng)向運(yùn)送層提供如何的服務(wù)呢?-PPT3 兩種方案: -面向連接的、可靠的、虛電路服務(wù)? 錯(cuò) -無連接的、簡樸靈活的、盡最大努力交付的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。 爭論的實(shí)質(zhì): -可靠交付應(yīng)當(dāng)由誰來負(fù)責(zé)?是網(wǎng)絡(luò)還是端系統(tǒng)或者說是由網(wǎng)絡(luò)層還是運(yùn)送層來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠交付? -由端系統(tǒng)的運(yùn)送層來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠交付 (2) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的兩種基本類型: ①僅在網(wǎng)絡(luò)層提供無連接服務(wù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)被稱為數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò) 例
42、如 因特網(wǎng) ②僅在網(wǎng)絡(luò)層提供連接服務(wù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)被稱為虛電路網(wǎng)絡(luò) 例如 X.25 連接、幀中繼以及 ATM 網(wǎng)絡(luò) (3) 虛電路建立 ①網(wǎng)絡(luò)層根據(jù)收發(fā)地址,擬定從源到目的主機(jī)之間的途徑(即一系列鏈路和路由器)。 ②網(wǎng)絡(luò)層沿該途徑為每段鏈路擬定一種VC號。 ③網(wǎng)絡(luò)層沿該途徑的每臺路由器的轉(zhuǎn)刊登中增長一項(xiàng)。 ④屬于一條虛電路的分組在其首部攜帶一種VC號,且分組每通過一種路由器變化一次首部VC號,新VC號 從路由器的轉(zhuǎn)刊登相應(yīng)表項(xiàng)獲得。 (4) 數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò) ①網(wǎng)絡(luò)層無需建立連接。 ②分組攜帶源和目的地址。 ③路由器有一種目的網(wǎng)絡(luò)地址到鏈路接口的轉(zhuǎn)刊登。 ④路由器根據(jù)分組的
43、目的主機(jī)地址在轉(zhuǎn)刊登中查找合適的輸出鏈路接口。 -相似源、目的地址的分組對也許采用不同的途徑傳播 主題21:網(wǎng)際合同——IP數(shù)據(jù)報(bào) PPT2、PPT17 (1) IP 數(shù)據(jù)報(bào)格式 一種 IP 數(shù)據(jù)報(bào):=首部+數(shù)據(jù) 首部:=固定部分+可變部分 -固定部分:20 字節(jié),所有 IP 數(shù)據(jù)報(bào)必須有 -可選字段:長度可變,0-40字節(jié) 生存時(shí)間(8 位)記為 TTL (Time To Live),數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)中可通過的路由器數(shù)的最大值。 合同(8位)字段指出此數(shù)據(jù)報(bào)攜帶的數(shù)據(jù)使用何種合同,以便目的主機(jī)的 IP 層將數(shù)據(jù)部分上交給哪個(gè)解決過程 6=TCP 17=UD
44、P 首部檢查和(16 位)字段只檢查數(shù)據(jù)報(bào)的首部,不檢查數(shù)據(jù)部分。 (2) IP分片和重新組裝 -PPT17 不同類型的鏈路層合同所能承載的數(shù)據(jù)長度不同,即不同的MTU (最大傳播長度) 以太網(wǎng)幀:<1500字節(jié) 廣域網(wǎng)鏈路幀:<576字節(jié) 在網(wǎng)絡(luò)中,大IP 數(shù)據(jù)報(bào)被分片,然后再在目的主機(jī)交付運(yùn)送層前重新組裝 由IP數(shù)據(jù)報(bào)頭部中的“標(biāo)記”“標(biāo)志”“片偏移”控制 主題22:CIDR地址 (1) CIDR 的特點(diǎn) 忽視A,B,C類網(wǎng)絡(luò)的規(guī)則,使用多種長度的“網(wǎng)絡(luò)前綴”(network-prefix)來替代分類地址中的網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號,定義前綴相似的一組網(wǎng)絡(luò)為一種塊,即也一條路由條
45、目。(如:199.0.0.0/8) △ IP地址 ::= {<網(wǎng)絡(luò)前綴>, <主機(jī)號>} (2) CIDR 地址表達(dá) “斜線記法”(slash notation)/CIDR記法 -格式:IP 地址/網(wǎng)絡(luò)前綴所占的位數(shù) CIDR 把網(wǎng)絡(luò)前綴都相似的持續(xù)的 IP 地址構(gòu)成“CIDR 地址塊”。 -用地址塊中的最小地址與網(wǎng)絡(luò)前綴的位數(shù)指明一種地址塊 (3) PPT9 主題23:NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 (1) 私有地址范疇 -1個(gè)A類地址:10.0.0.0 --10.255.255.255 -16個(gè)B類地址: 172.16.0.0--172.31.255.255 -
46、256個(gè)C類地址: 192.168.0.0--192.168.255.255 (2) PPT9 主題24:ICMP合同 (1) 互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文合同 ICMP -容許主機(jī)或路由器報(bào)告差錯(cuò)狀況和提供有關(guān)異常狀況的報(bào)告 -ICMP 是網(wǎng)絡(luò)層的合同。 -ICMP 報(bào)文作為 IP 數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù),加上數(shù)據(jù)報(bào)的首部,構(gòu)成 IP 數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出去。 用途: -提供差錯(cuò)報(bào)告 , 如,telnet FTP HTTP等報(bào)文傳播過程中不可達(dá)。 -ICMP 詢問報(bào)文。 (2) PPT4 (3) ICMP的應(yīng)用 PING (Packet InterNet Groper 分組網(wǎng)間探測) -Pin
47、g hostname(主機(jī)名) -Ping IP -測試兩個(gè)主機(jī)之間的連通性 -使用了 ICMP 回送祈求與回送回答報(bào)文 -應(yīng)用層直接使用網(wǎng)絡(luò)層 ICMP ,它沒有通過運(yùn)送層的 TCP 或UDP (4) PPT8 主題25:如何根據(jù)路由表實(shí)現(xiàn)分組轉(zhuǎn)發(fā)? (1) 路由器究竟是如何根據(jù)路由表實(shí)現(xiàn)分組轉(zhuǎn)發(fā)? 基本思路: ①取出收到的分組中的目的IP地址,并提取出目的網(wǎng)絡(luò)地址; ②用目的網(wǎng)絡(luò)地址在路由表中查找: -若目的網(wǎng)絡(luò)與路由器直接相連,則“直接交付”; -否則檢查與否有達(dá)到目的主機(jī)的特定主機(jī)路由,交付于特定路由器 -否則,如果存在達(dá)到目的網(wǎng)絡(luò)的匹配項(xiàng),則將分組發(fā)送
48、到該表項(xiàng)指定的下一跳路由器; -如果未找到,則搜索路由表中有無“default”的表項(xiàng): -如果有,就將將分組發(fā)送到該表項(xiàng)指定的下一跳路由器; -如果沒有,則發(fā)送一種“主機(jī)不可達(dá)”或“網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)”的出錯(cuò)信息給發(fā)出該分組的計(jì)算機(jī)。 (2) PPT9 主題26:因特網(wǎng)中的層次選路 (1)根據(jù)路由合同是為AS內(nèi)部的路由優(yōu)化還是為AS之間的路由優(yōu)化,因特網(wǎng)把路由合同分為兩大類: ①內(nèi)部網(wǎng)關(guān)合同(IGP):位于相似AS內(nèi)的源和目的之間優(yōu)化途徑的擬定需要內(nèi)部網(wǎng)關(guān)合同,如RIP(選路 信息合同)、OSPF(開放最短途徑優(yōu)先)等; ②外部網(wǎng)關(guān)合同(EGP):跨越多種AS的源和目的之間優(yōu)化途
49、徑的擬定需要外部網(wǎng)關(guān)合同。在外部網(wǎng)關(guān)合同 中目前使用最多的是 BGP-4(邊界網(wǎng)關(guān)合同) -域間路由選擇 (2) PPT8 主題27:因特網(wǎng)中AS內(nèi)部路由選擇合同(或內(nèi)部網(wǎng)關(guān)合同)——RIP、OSPF合同 (1) 基于RIP路由選擇的衡量原則是什么? 通過的路由器的數(shù)目少,即“距離短” -兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間存在多條路由時(shí),RIP 選擇一種具有至少路由器的路由(即最短路由),哪怕還存在另一 條高速(低時(shí)延)但路由器較多的路由。 RIP 只合用于小型互聯(lián)網(wǎng)。 -一條途徑最多只能涉及 15 個(gè)路由器。 -“距離”的最大值為16 時(shí)即相稱于不可達(dá) (2) 距離向量算法 收到
50、相鄰路由器(其地址為 X)的一種 RIP 報(bào)文: (1) 先修改此 RIP 報(bào)文中的所有項(xiàng)目:把“下一跳”字段中的地址都改為 X,并把所有的“距離”字段的值加 1。 (2) 對修改后的 RIP 報(bào)文中的每一種項(xiàng)目,反復(fù)如下環(huán)節(jié): 若項(xiàng)目中的目的網(wǎng)絡(luò)不在路由表中,則把該項(xiàng)目加到路由表中。 否則若下一跳字段給出的路由器地址是同樣的,則把收到的項(xiàng) 目 替代原路由表中的項(xiàng)目。 否則若收到項(xiàng)目中的距離不不小于路由表中的距離,則進(jìn)行更新, 否則,什么也不做。 (3) 若 3 分鐘還沒有收到相鄰路由器的更新路由表,則把此相鄰路由器記為不可達(dá)路由器,即將距離置為16(距離為16
51、表達(dá)不可達(dá))。 (4) 返回。 (3) PPT12、13、14、15、18 (4) 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)合同 OSPF OSPF (開放最短路優(yōu)先): “開放”: 公共可用,相對:Cisco 使用鏈路狀態(tài)算法 P157懂得網(wǎng)絡(luò)完整拓?fù)? -使用 Dijkstra最短途徑算法 OSPF攜帶每個(gè)鄰居路由器一種項(xiàng) 告示散布到整個(gè)AS(經(jīng)洪泛) -攜帶在OSPF報(bào)文中直接封裝在IP中(而不是TCP或UDP) OSPF與RIP都用于AS內(nèi)部選路 OSPF設(shè)立與較頂層的ISP(大)中,而RIP設(shè)立于較低層的ISP和公司網(wǎng)(?。┲? (5) OSPF 的區(qū)域(area) 為了使 OSPF
52、可以用于規(guī)模很大的網(wǎng)絡(luò),OSPF 將一種自治系統(tǒng)再劃分為若干個(gè)更小的范疇,叫作區(qū)域。 -每一種區(qū)域均有一種 32 位的區(qū)域標(biāo)記符(用點(diǎn)分十進(jìn)制表達(dá))。 -區(qū)域也不能太大,在一種區(qū)域內(nèi)的路由器不超過 200 個(gè)。 -將運(yùn)用洪泛法互換鏈路狀態(tài)信息的范疇局限于每一種區(qū)域而不是整個(gè)的自治系統(tǒng),減少了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的通信 量。 -在一種區(qū)域內(nèi)部的路由器只懂得本區(qū)域的完整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌欢闷渌齾^(qū)域的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞臓顩r。 (6) OSPF 分組 OSPF 直接用 IP 數(shù)據(jù)報(bào)(合同字段為89)傳送。 OSPF 構(gòu)成的數(shù)據(jù)報(bào)很短 -減少路由信息的通信量。 -可以不必將長的數(shù)據(jù)報(bào)分片傳送
53、 主題29:因特網(wǎng)中相鄰節(jié)點(diǎn)間如何實(shí)現(xiàn)通信?——鏈路層概述及服務(wù) (1) 相鄰節(jié)點(diǎn)間的信道類型有哪些?各合用什么場合? 點(diǎn)對點(diǎn)通信鏈路:直接鏈接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的鏈路,每一端有一種節(jié)點(diǎn),通信方式較簡樸。 ?? -訪問控制簡樸 ?? -路由器到路由器通過modem撥號上網(wǎng),連到ISP路由器或接入服務(wù)器 廣播鏈路。許多主機(jī)被連接到相似的通信信道。 -需要媒體訪問合同來協(xié)調(diào)傳播和避免“碰撞”(沖突)。 -常用于局域網(wǎng)LAN、無線LAN、衛(wèi)星網(wǎng)和光纖電纜混合(HFC)接入網(wǎng)。 (2) 循環(huán)冗余檢查的原理 -在發(fā)送端,先把數(shù)據(jù)劃分為組。假定每組 k 個(gè)比特。 -假設(shè)待傳送的一
54、組數(shù)據(jù) M = 101001(目前 k = 6)。我們在 M 的背面再添加供差錯(cuò)檢測用的 n 位冗余碼一 起發(fā)送。 -該原理的核心是如何獲取 n 位冗余碼 -PPT17 (3) 鏈路層服務(wù)VS.運(yùn)送層服務(wù)比較 運(yùn)送層合同: 在端到端的基本上為兩個(gè)進(jìn)程之間提供可靠傳播; 流量控制是在端到端的基本上提供。 鏈路層合同: 在一條鏈路相連的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間提供可靠傳播。 流量控制是在相鄰節(jié)點(diǎn)之間的基本上提供。 主題30:因特網(wǎng)中相鄰節(jié)點(diǎn)間如何實(shí)現(xiàn)通信?——廣播通信 (1) 誰的數(shù)據(jù)鏈路層是為廣播信道提供數(shù)據(jù)傳播服務(wù)的? -局域網(wǎng)! -局域網(wǎng)的信道類型就是廣播信道
55、 -廣播信道的特點(diǎn)就是一對多通信 (2) LAN的技術(shù)特性 ①拓?fù)錁?gòu)造 -總線型、星形、環(huán)形、樹形 ②介質(zhì)訪問措施 -CSMA/CD(載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測措施) 、Token-passing(令牌傳遞) ③信號傳播形式 -基帶、寬帶 (3) 以太網(wǎng)的兩個(gè)原則 -DIX Ethernet V2(DEC公司、Intel公司、施樂公司聯(lián)合提出的第一種10MB/s老式以太網(wǎng)規(guī)約) 實(shí)際以 太網(wǎng)的原則 -IEEE802.3原則:IEEE局域網(wǎng)原則,在DIX Ethernet V2以太網(wǎng)原則的基本上稍作改動(dòng) ,因此802.3局域 網(wǎng)也簡稱為以太網(wǎng)。 官方以太網(wǎng)的原則 (4)
56、 常用傳播介質(zhì)表達(dá): <傳播速率> <介質(zhì)類型> <網(wǎng)段最大長度(×100m)> Base:基帶信號 10Base2:細(xì)同軸電纜,速率10Mb/s,最大網(wǎng)段185m 10Base 5:粗同軸電纜,速率10Mb/s,最大網(wǎng)段500m 10BaseT:雙絞線電纜,速率10Mb/s,最大網(wǎng)段100m (5) MAC地址 -PPT15.21 即物理地址,由生產(chǎn)商固化在網(wǎng)卡ROM中,它與其物理位置無關(guān),是網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的全球唯一的標(biāo)記符。 -注意:MAC地址是在數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行解決,而不是在物理層。 -可用ipconfig /all 指令查看 網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的每一種網(wǎng)絡(luò)接口均有一種MAC地址,一
57、種站點(diǎn)容許有多種MAC地址,個(gè)數(shù)取決于該站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)接 口的個(gè)數(shù)。例如 -安裝有多塊網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī); -有多種以太網(wǎng)接口的路由器。 IEEE802.3原則規(guī)定: -MAC地址的長度為6個(gè)字節(jié),共48位; 可表達(dá)246≈70萬億個(gè)地址(有2位用于特殊用途) -高24位稱為機(jī)構(gòu)惟一標(biāo)記符OUI ,由IEEE統(tǒng)一分派給設(shè)備生產(chǎn)廠商,也叫地址塊,公司標(biāo)記符;如3COM 公司的OUI=02608C -低24位稱為擴(kuò)展標(biāo)記符EI,由廠商自行分派給所生產(chǎn)的每一塊網(wǎng)卡或設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口。 (6) 以太幀中無幀長度字段,MAC子層怎么懂得從接受到的以太網(wǎng)幀中取出多少字節(jié)的數(shù)據(jù)交付給上層合同呢? 只要
58、懂得以太幀開始和結(jié)束的位置并減去幀頭幀尾即可得到其攜帶的數(shù)據(jù)部分 那在傳播過程中又如何擬定以太幀的起始和結(jié)束的位置呢? 曼徹斯特編碼! 即將每個(gè)碼元再 分為兩個(gè)信號,即一種碼元信號中間進(jìn)行一次電壓轉(zhuǎn)換 -1:前低后高;0:前高后低 -解決連“1”,或連“0”,以便提取比特同步信號 -一種以太幀發(fā)送完后,發(fā)送方網(wǎng)卡接口上的電壓也不再變化,因此兩次電壓中斷之間即為一種以太幀,接 收方可以很容易的找到以太幀結(jié)束的位置。再去掉幀頭幀尾得到數(shù)據(jù)字段部分交給上層。 (7) 無效的 MAC 幀 ①數(shù)據(jù)字段的長度與長度字段的值不一致; ②幀的長度不是整數(shù)個(gè)字節(jié); ③用收到的幀檢查序列
59、FCS 查出有差錯(cuò); ④數(shù)據(jù)字段的長度不在 46 ~ 1500 字節(jié)之間。 ⑤有效的 MAC 幀長度為 64 ~ 1518 字節(jié)之間。 ⑥對于檢查出的無效 MAC 幀就簡樸地丟棄。以太網(wǎng)不負(fù)責(zé)重傳丟棄的幀。 主題31:因特網(wǎng)中相鄰節(jié)點(diǎn)間如何實(shí)現(xiàn)通信?——廣播通信之多路訪問合同 (1) 多路訪問合同類型(三類) ①信道劃分合同 -把信道劃分為小“片” (時(shí)隙) -給節(jié)點(diǎn)分派專用的小“片” -頻分復(fù)用FDM /時(shí)分復(fù)用TDM /波分復(fù)用WDM /碼分復(fù)用 CDM -代價(jià)較高,不合用于局域網(wǎng) ②隨機(jī)訪問合同 ③輪流合同 -通過輪流訪問信道避免沖突,要發(fā)送的節(jié)點(diǎn)越多輪流
60、時(shí)間越長 (2) 隨機(jī)訪問合同 基本思想: -發(fā)送節(jié)點(diǎn)以信道所有速率(R b/s)發(fā)送; -發(fā)生沖突時(shí),沖突的每個(gè)節(jié)點(diǎn)分別等待一種隨機(jī)時(shí)間,再重發(fā),直到幀(分組)發(fā)送成功 典型隨機(jī)訪問合同: -ALOHA合同 -載波監(jiān)聽多路訪問CSMA合同 -帶沖突檢測載波監(jiān)聽多路訪問CSMA/CD (3) CSMA/CD 合同 用于IEEE802.3以太網(wǎng):總線型,多點(diǎn)接入 工作原理: -載波監(jiān)聽:發(fā)送前先監(jiān)聽信道與否空閑,若空閑則立即發(fā)送;如果信道忙,則繼續(xù)監(jiān)聽,一旦空閑就立即發(fā)送; -沖突檢測:在發(fā)送過程中,仍需繼續(xù)監(jiān)聽。若監(jiān)聽到?jīng)_突,則立即停止發(fā)送數(shù)據(jù),然后發(fā)送沖突強(qiáng)化
61、信號; 歸結(jié)為四句話: 發(fā)前先聽,空閑即發(fā)送,邊發(fā)邊聽,沖突時(shí)退避。 (4) 退避時(shí)間的擬定(退避算法) ①發(fā)生碰撞的站在停止發(fā)送數(shù)據(jù)后,要推遲(退避)一種隨機(jī)時(shí)間才干再發(fā)送數(shù)據(jù)。 ②CSMA/CD采用了截?cái)喽M(jìn)制指數(shù)退避算法 算法如下: 以太網(wǎng)的爭用期=51.2μs 傳播速率為10Mb/s時(shí),一種爭用期內(nèi)可發(fā)送512bits,即一種爭用期內(nèi)可發(fā)送64字節(jié)。 1. 令基本退避時(shí)間T= 2t=51.2 μs=512bits=64字節(jié)(即爭用期長度); 2. k=min(重傳次數(shù),10); 3. r=在 [0, 1, …, (2k-1)] 中隨機(jī)取一種數(shù); 4. 退
62、避時(shí)間=rT。 ③最大重傳次數(shù)限定為16,若發(fā)送16次仍不成功,則發(fā)送失敗,丟棄該幀,并向上層報(bào)告 ④重傳需要推遲的平均時(shí)間隨重傳次數(shù)而增長(動(dòng)態(tài)退避),因而減小發(fā)生碰撞的概率,有助于系統(tǒng)的穩(wěn)定 例:重傳次數(shù)分別為1、2、3時(shí) 主題32:廣播信道相鄰節(jié)點(diǎn)IP地址與MAC地址的關(guān)系與作用?-ARP合同 (1)主機(jī)或路由器怎么懂得應(yīng)當(dāng)在MAC幀的首部填入什么樣的硬件地址? 地址解析合同 ARP IP→ARP→物理地址 (2) PPT11、14 (3) 事實(shí)上,發(fā)送主機(jī)在發(fā)送分組之前,就已經(jīng)懂得目的主機(jī)不在本地LAN上(只要比較目的主機(jī)和發(fā)送主機(jī)的IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址部分便可得知
63、),因此必須將分組發(fā)送給路由器,由路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。 路由器的IP地址在發(fā)送主機(jī)中已經(jīng)預(yù)先設(shè)立(在本例中為111.111.111.110)。 因此發(fā)送主機(jī)需要獲得到路由器接口的MAC地址,如何獲得? 仍然使用ARP合同! LAN1上的路由器接口收到了發(fā)給它的數(shù)據(jù)幀后,將封裝在其中的分組提交給網(wǎng)絡(luò)層。這樣,分組就成功地從主機(jī)發(fā)送到了路由器上! (4) -A 創(chuàng)立 IP數(shù)據(jù)報(bào)源IP地址 為A,目的IP地址為 B -根據(jù)ARP合同,A獲取路由器 111.111.111.110的MAC地址 E6-E9-00-17-BB-4B -因此A創(chuàng)立幀,源MAC地址為A,目的MAC地址為E6-E9-00-17-BB-4B, 該幀封裝了A-到-B 的IP 數(shù)據(jù)報(bào) -R收到該幀 后提取IP數(shù)據(jù)報(bào),并提取目的IP地址B -根據(jù)ARP合同R 獲取B的 MAC 49-BD-D2-C7-56-2A -R創(chuàng)立幀,源MAC地址為1A-23-F9-CD-06-9B,目的MAC地址為49-BD-D2-C7-56-2A, 該幀封裝了A-到-B 的IP 數(shù)據(jù)報(bào) PPT16
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