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jakelin 2021-01-25 14:35 原文

TCP/IP协议族族中不同层次的协议.png 协议封装过程.png

物理层

  • 频分复用:所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源
  • 时分复用:所有用户是在不同的时间占用相同的频带宽度
  • 波分复用:光的频分复用

集线器:工作在物理层,简单的转发比特,不进行碰撞检测。不同鹏颛臾使用不同的速率则不能使用集线器互连。

数据链路层

主要信道:点对点信道广播信道

三个基本问题:封装成帧透明传输差错检测(循环冗余检验CRC)

以太网帧不能小于64B,以太网的端到端往返时间称为争用期(碰撞窗口),凡是长度小于64字节的帧都是由于冲突而异常终止的无效帧。

数据链路层设备:

  • 适配器:即”网卡“。串并转换、数据转存、安装设备驱动、实现以太网协。议。

  • 网桥

    • 学习源地址
    • 过滤同网端帧
    • 转发异网端帧
    • 扩散未知帧
  • 以太网交换机:实质就是多借口的网桥,能隔离碰撞域

    广播风暴:一个数据帧或包被传输到本地网段 (由广播域定义)上的每个节点就是广播;由于网络拓扑的设计和连接问题,或其他原因导致广播在网段内大量复制,传播数据帧,导致网络性能下降,甚至网络瘫痪。

    生成树协议STP:阻塞一个或多个冗余端口。

网络层

网络层向上只提供更简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。网络层不提供服务质量的承诺。

  • IP协议

    IP数据报格式.png
  • 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

  • 划分子网

  • 路由选择协议

    • 内部网关协议 RIP
    • 内部网关协议 OSPF
    • 外部网关协议 BGP

传输层

运输层向它上面的应用层提供通信服务通信的真正端点并不是主机而是主机中的进程

两种运输协议:面向连接的TCP无连接的UDP

  • 用户数据报协议 UDP:无连接、尽最大努力交付、面向报文

    • 报文数据格式

      UDP用户数据报的首部和伪首部.png
  • 传输控制协议 TCP:面向连接、只能点到点、全双工通信、面向字节流

    • 报文数据格式

      TCP报文段的首部格式.png
    • TCP可靠传输的实现:以字节为单位的滑动窗口、超时重传

    • TCP流量控制:流量控制就是让发送方发送速率不要太快,要让接收方来得及接收,发送窗口不超过接收窗口。

      • 滑动窗口
    • TCP拥塞控制:防止过多的数据注入到网络中,使得网络中的路由器或链路不至于过载。判断网络拥塞的依据就是出现了超时。

      TCP的拥塞控制

      • 慢开始:有小到大逐渐增大发送窗口。需设置慢开始门限。

      • 拥塞避免:让拥塞窗口 cwnd 缓慢地增大,按线性规律增长,使得网络比较不容易出现拥塞。

      • 快重传:要求接收方立即发送确认,即使收到失序的报文要立即发出对已收到报文段的重复确认。

        eg:假定没有收到M3,但却收到了M4,必须理解发送对M2的重复确认

      • 快恢复:发送方知道只是丢失了个别报文,将调整慢开始门限为 cwnd/2 ,并开始执行拥塞避免算法。

  • 可靠传输原理

    • 停止等待协议:每发送完一个分组就停止发送,等到对方确认,收到确认再发下一个分组。确认和重传机制,可以在不可靠的传输网络上实现可靠通信。
    • 连续ARP协议:发送方收到一个确认,发送窗口就向前滑动一个分组的位置;接收方不必对每个分组发送确认,对按序到达的最后一个分组发送确认。
  • TCP连接管理

    • “三次握手”:TCP的连接建立

      TCP三次握手.png
    • “四次握手”:TCP的连接释放

      TCP四次握手.png
    • TCP的有限状态机

应用层

  • 域名系统 DNS
  • 动态主机配置协议 DHCP
  • 超文本传送协议 HTTP

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