计算机⽹络ip尽最⼤努⼒交付,计算机⽹络知识(IP、TCP、提供web服务的是什么
UDP)--持续更新
互联⽹的两个重要的基本特点:连通性和共享。
计算机⽹络由若⼲结点和连接这些结点的链路组成。
互联⽹的组成:边缘部分、核⼼部分。
⽹络边缘的端系统之间的通信可分为两⼤类:客户-服务器⽅式(C\S⽅式)和对等⽅式(P2P⽅式);互联⽹的核⼼部分:许多⽹络和把它们互联的路由器。在⽹络核⼼中起到特殊作⽤的是路由器,路由器是实现分组交换的关键构件,其任务是转发收到的分组,是⽹络核⼼部分最重要的功能。分组交换采⽤存储转发技术,分组(⼜称为包)是在互联⽹中传送的数据单元。
分组交换的优缺点:
优点,⾼效:动态分配传输带宽;灵活:为每个分组选择最合适的转发路由;迅速:以分组为传输单位;可靠:保证可靠性的协议。
缺点,分组在路由器中存储转发时需要排队,会造成时延;⽆法确保端到端所需带宽;分组必须携带控制信息造成了额外的开销。
计算机⽹络分类:
按⽹络作⽤范围分类:⼴域⽹WAN,城域⽹MAN,局域⽹LAN,个⼈区域⽹PAN;按⽹络使⽤者分类:公⽤⽹,专⽤⽹。
计算机⽹络性能指标:
速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间RTT、利⽤率。
计算机⽹络体系结构:
⼀般讲五层协议,从底层到⾼层分别是:物理层、数据链路层、⽹络层(IP层)、运输层(TCP或UDP)、应⽤层(DNS、HTTP、FTP、SMTP 等)。
物理层上传输数据的单位是⽐特;
数据链路层将⽹络层交下来的IP数据报组装成帧,在两个相邻结点间的链路上传送帧,每⼀帧包括数据和必要的控制信息;
⽹络层负责为分组交换⽹上的不同主机提供通信服务,选择合适路由,到⽬的主机。⽹络层协议是⽆连接的⽹际协议IP和多种路由选择协议;
运输层负责向两台主机中进程间的通信提供通⽤的数据传输服务。传输控制协议TCP提供⾯向连接的、可靠的数据传输服务,其数据传输单位是报⽂段;⽤户数据报协议UDP提供⽆穷尽的、尽最⼤努⼒交付的数据传输服务,不保证数据传输的可靠性,其数据传输单位是⽤户数据报);
应⽤层通过应⽤进程间的交互来完成特定⽹络应⽤,应⽤层协议定义的是应⽤进程间通信和交互的规则,应⽤层交互的数据单元称为报⽂。
实体、协议、服务、服务访问点:
实体:任何可发送或接收信息的硬件或软件进程;协议(⽔平的):控制两个对等实体进⾏通信的规则的集合;服务(垂直的):本层向上⼀层提供服务,并使⽤下⼀层的服务;服务访问点:同⼀系统中相邻两层的实体进⾏交互的地⽅,即SAP。协议必须把所有不利的条件事先估计到,不能假定⼀切都是正常和理想的。
⽹络层(IP层):
⽹络层向上只提供简单灵活的、⽆连接的、尽最⼤努⼒交付的数据报服务,不提供服务质量的承诺,如
果主机中的进程间的通信需要是可靠的,就由⽹络的主机中的运输层负责。
⽹际协议IP:与IP协议配套使⽤的三个协议分别是:地址解析协议ARP,⽹际控制报⽂协议ICMP,⽹际组管理协议IGMP。
IP地址(IPv4):是给互联⽹上的每台主机的每个接⼝分配⼀个在世界范围内唯⼀的32位标识符。IP地址由⽹络号和主机号两部分构成。
IPv4地址分类:A类,以0开头,8位⽹络号,2^31个地址;B类,以10开头,16位⽹络号,2^30个地址;C类,以110开头,24位⽹络号,2^29个地址。
IP地址与物理地址:物理地址是数据链路层和物理层使⽤的地址;IP地址是⽹络层及以上各层使⽤的地址,是⼀种逻辑地址。
路由器拥有两个及以上的IP地址以及物理地址。
IP数据报的格式:
TCP/IP标准中,各种数据报格式常以4字节为单位描述。
⼀个IP数据报由⾸部和数据两部分组成。⾸部前⼀部分是固定长度,共20字节;⾸部的固定长度之后是可选字段,长度可变。
IPv4数据报⾸部固定部分中的各字段:
版本,占4位;⾸部长度,占4位,其单位是4字节;区分服务,占8位(⼀般不使⽤);总长度,指⾸部和数据之和的长度,占16位,即2字节,因此IP数据报的最⼤长度为65535字节;标识,占16位相同的标识字段使得分⽚后的各数据报⽚段能够重新还原为原始数据报;标志,占3位,最低位记为MF,MF=1表⽰后续还有分⽚,MF=0表⽰这是最后⼀个分⽚,标志字段中间的⼀位记为DF,意为“不能分⽚”,只有DF=0才允许分⽚;⽚偏移,占13位,表⽰长分组在分⽚后,在原分组中的相对位置,⽚偏移以8个字节为偏移单位;⽣存时间(TTL),占8位,也叫“跳数限制”,每在路由器间转发⼀次就减1,减为0则舍弃;协议,占8位,即上层使⽤的协议;⾸部检验和,占16位,检验数据报⾸部,不包括数据部分;源地址,占32位;⽬的地址,占32位。
IP数据报⾸部的可变部分(IPv6没有)是⼀个选项字段,⽤于⽀持拍错、测量以及安全等措施,长度1~40个字节。
⽹际控制报⽂协议ICMP:
为有效转发IP数据报和提⾼交付成功的机会,在⽹际层使⽤了⽹际控制报⽂协议ICMP。ICMP允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。ICMP是IP层协议,不是⾼层协议,是IP数据报中的数据部分。
ICMP报⽂种类:ICMP差错报告报⽂(终点不可达、时间超过、参数问题、改变路由)和ICMP询问报⽂(回送请求和回答、时间戳请求和回答)。
路由器的构成:
路由器是具有多输⼊、多输出端⼝的专⽤计算机,其任务是转发分组。
路由器结构:路由选择部分、分组转发部分(交换结构、⼀组输⼊端⼝、⼀组输出端⼝)。输⼊端⼝中的查和转发功能在路由器的交换功能中是最重要的,输⼊输出端⼝都可能产⽣分组排队,若队列存储空间满则会造成分组丢失。
关于IPv6:
IPv6仍⽀持⽆连接的传送,但将协议数据单元PDU称为分组。IPv6的主要变化:
更⼤的地址空间,共128位;扩展的地址层次结构;灵活的⾸部格式;改进的选项;允许协议继续扩充;⽀持即插即⽤(不需要使⽤DHCP);⽀持资源的预分配;IPv6⾸部改为8字节对齐。
IPv6数据报分为基本⾸部和后⾯的有效载荷。
IPv6的地址:单播、多播、任播。IP地址分类:未指明地址(全0),环回地址(::1),多播地址(前缀11111111),本地链路单播地址(前缀1111111010),全球单播地址
运输层(UDP、TCP):
两台主机进⾏通信实际是两台主机中的应⽤进程进⾏通信,通信的真正端点不是主机⽽是主机中的进程。⽹络层为主机之间提供通信,⽽运输层为应⽤进程之间提供端到端的逻辑通信。
⽤户数据报协议UDP:
UDP只在IP的数据报服务上增加了很少的功能,就是复⽤、分⽤以及差错检测。
UDP的主要特点:⽆连接;尽最⼤努⼒交付;⾯向报⽂,对应⽤层交下来的报⽂,不合并也不拆分,保留报⽂边界,⼀次发送⼀个完整报⽂;没有拥塞控制,⽀持⼀对⼀、⼀对多、多对⼀、多对多的交互通信;UDP⾸部开销⼩。
基于UDP协议的应⽤层协议有:DNS、TFTP、RIP、DHCP、SNMP、NFS等。
UDP⾸部(占8字节):源端⼝、⽬的端⼝、长度、检验和,各占2字节。
传输控制协议TCP(未完待续):
TCP的特点:TCP是⾯向连接的运输层协议(使⽤前需要先建⽴连接,使⽤完毕需要释放连接);每条TCP是点对点的;TCP提供可靠交付的服务;TCP提供全双⼯通信;⾯向字节流,TCP将应⽤程序交下来的数据仅仅看成是⼀连串的⽆结构的字节流。

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