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標題: 網絡協議 [打印本頁]

作者: 51黑tt 時間: 2016-3-5 23:09
標題: 網絡協議

第一章          概論
網絡協議三要素：語義、語法、時序
通信服務類型：
面向連接的服務：傳輸過程必須經多連接建立、連接維護與連接釋放3個過程
無連接服務：每個分組都攜帶完整的目的節點地址，不同分組可能經歷不同路徑去往目的節點，先發分組未必先到
網絡互聯模型，TCP/IP參考模型與OSI參考模型對應：主機-網絡層（物理層、數據鏈路層）、互聯網絡層（網絡層）、傳輸層（傳輸層）、應用層（會話層、表示層、應用層）。
5層參考模型：物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、應用層。
第二章          物理層
數據傳輸單位：bit
物理層向數據鏈路層提供的服務：物理連接的建立、維護與釋放；物理連接的類型；
第三章          數據鏈路層
數據傳輸單位：以幀為單位的數據包。
數據鏈路層向網絡層提供的服務：面向連接確認服務（acknowledged connection-oriented service）、無連接確認服務（acknowledged connectionless service）、無連接不確認服務（un acknowledged connectionless service）。
當需要在一條鏈路上傳送數據時，除了必須具備一條物理線路之外，還必須有一些規程和協議來控制這些數據的傳輸，以保證被傳輸數據的正確性。實現這些規程或協議的硬件和軟件加到物理線路上，這樣就構成了數據鏈路（邏輯鏈路）。
設計數據鏈路層的主要目的就是在原始的、有差錯的物理傳輸線路的基礎上，采取差錯檢測、差錯控制與流量控制等方法，將有差錯的物理線路改進成邏輯上無差錯的數據鏈路，向網絡層提供高質量的服務。
在通信過程中產生的傳輸差錯，是由隨機差錯與突發差錯共同構成的。
數據鏈路控制的主要功能主要有：鏈路管理、幀同步、流量控制、差錯控制、透明傳輸、尋址。
高級數據鏈路控制（high-level data link control, HDLC）協議幀結構：標志字段F（8位）、地址字段A（8/16）、控制字段C(8/16)、信息字段I（長度可變）、幀校驗字段FCS（16/32位）、標志字段F（8位）。
目前Internet數據鏈路層協議主要有SLIP（serial line IP）與PPP（point to point）協議（Internet標準）。
第四章          介質訪問控制子層
IEEE802標準所描述的局域網參考模型將數據鏈路層劃分為：邏輯鏈路控制（logical link control，LLC）子層和介質訪問控制（media access control，MAC）子層。
Ethernet的核心技術是隨機爭用型介質訪問控制方法，即帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問（CSMA/CD）方法。
網絡中的不同層次都存在地址與尋址問題。
大多數局域網都是通過為網卡分配一個硬件地址的方式來標識一個聯網的計算機或其他設備。所謂硬件地址是指固化在網卡EPROM中的地址，這個地址應該保證在全網是唯一的。與網絡層的IP地址、傳輸層的端口號、以及應用層的用戶名相比較，局域網的MAC層地址是由硬件來處理的，因此通常將它叫做硬件地址或物理地址，而將網絡層的IP地址、傳輸層的端口號以及應用層的用戶名叫做邏輯地址。邏輯地址一般是由軟件來處理的。
交換式局域網的核心設備是局域網交換機，局域網交換機可以在它的多個端口之間建立多個并發連接。
網橋是在數據鏈路層上實現網絡互聯的設備，它具有以下幾個基本特征：網橋能夠互連兩個采用不同數據鏈路層協議，不同傳輸介質和不同傳輸速率的網絡；網橋以接收、存儲、地址過濾和轉發方式實現兩個互連網絡之間的通信；網橋要求兩個互連的網絡在數據鏈路層以上采取相同或兼容的協議；網橋可以分隔兩個網絡之間的通信量，有利于改善互連網絡的性能與安全性。
第五章          網絡層
數據傳輸單位：分組（packet）
主要任務：通過路由選擇算法，為分組通過通信子網選擇適當的路徑，網絡層要實現路由選擇、擁塞控制與網路互聯等基本功能。
IP協議：一種不可靠、無連接的數據報傳送服務的協議，點對點的網絡層通信協議，向傳輸層屏蔽了物理網絡的差異。
直接廣播地址：主機號是全1，將一個分組以廣播方式發送給特定網絡上的所有主機。
受限廣播地址：網絡號和主機號32位全為1，將一個分組以廣播方式發送給本物理網絡中的所有主機。
這個網絡上的特定主機地址：目的地址的網絡號為全0
回送地址：127.0.0.0；含網絡號為127的分組不能出現在任何網絡上。
從已知的IP地址找出對應物理地址的映射過程叫做正向地址解析，相應的協議叫做地址解析協議（address resolution protocol, ARP）；反之叫反向地址解析協議（reverse address resolution protocol, RARP）。
Internet組管理協議（Internet Group Management Protocol, IGMP）是在多播環境下使用的協議，用來幫助多播路由器識別加入到一個多播組的成員機。
IPv6地址長度為128位，頭部長度為固定的40B。
第六章          傳輸層
傳輸層的作用是在源主機與目的主機進程之間提供端到端數據傳輸，而傳輸層以下各層只提供相鄰結點之間的點對點數據傳輸，如源主機-路由器、路由器-路由器、路由器-目的主機的數據傳輸。
進程通信方式：BSD UNIX引入管道（pipe）、命名管道（named pipe）和軟中斷信號（signal）機制；AT&T UNIX引入了消息（message）、共享存儲區（shared memory）和信號量（semaphore）等；windows有剪貼板、匿名管道、命名管道、郵槽等。
進程地址也叫端口號（port number）；
應用層使用UDP協議的主要有簡單文件傳送協議（TFTP）、遠程過程調用（RPC）、網絡時間協議（NTP）、簡單網絡管理協議（SNMP）、引導協議（BOOTP）；域名服務DNS既可以使用UDP協議也可以使用TCP協議，而其它應用層協議要依賴于TCP協議。
除了域名系統（DNS）、路由選擇協議（RIP）、網絡管理協議（SNMP）、網絡文件服務（NFS）之外，IP電話、流式多媒體通信、多播等應用，在傳輸層采用的是UDP協議。
UDP協議每個用戶數據報都是獨立的，在實際使用中，要求每一個傳輸數據長度必須足夠短，它能裝入到一個用戶數據報中。
依賴于TCP協議的應用層協議主要是需要大量傳輸交互報文的一類應用，如虛擬終端協議（TELNET）、簡單郵件傳輸協議（SMTP）、文件傳送協議（FTP）、超文本傳送協議（HTTP）等。
TCP協議在全網惟一地標識一個進程，需要使用網絡層的IP地址和傳輸層的端口號，一個IP地址與一個端口號合起來就叫“socket”地址，或”套接字”

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