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標(biāo)題: 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 [打印本頁]

作者: 51黑tt 時(shí)間: 2016-3-5 23:09
標(biāo)題: 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

第一章          概論
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議三要素：語義、語法、時(shí)序
通信服務(wù)類型：
面向連接的服務(wù)：傳輸過程必須經(jīng)多連接建立、連接維護(hù)與連接釋放3個(gè)過程
無連接服務(wù)：每個(gè)分組都攜帶完整的目的節(jié)點(diǎn)地址，不同分組可能經(jīng)歷不同路徑去往目的節(jié)點(diǎn)，先發(fā)分組未必先到
網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)模型，TCP/IP參考模型與OSI參考模型對應(yīng)：主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層）、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層（網(wǎng)絡(luò)層）、傳輸層（傳輸層）、應(yīng)用層（會話層、表示層、應(yīng)用層）。
5層參考模型：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層。
第二章          物理層
數(shù)據(jù)傳輸單位：bit
物理層向數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務(wù)：物理連接的建立、維護(hù)與釋放；物理連接的類型；
第三章          數(shù)據(jù)鏈路層
數(shù)據(jù)傳輸單位：以幀為單位的數(shù)據(jù)包。
數(shù)據(jù)鏈路層向網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)：面向連接確認(rèn)服務(wù)（acknowledged connection-oriented service）、無連接確認(rèn)服務(wù)（acknowledged connectionless service）、無連接不確認(rèn)服務(wù)（un acknowledged connectionless service）。
當(dāng)需要在一條鏈路上傳送數(shù)據(jù)時(shí)，除了必須具備一條物理線路之外，還必須有一些規(guī)程和協(xié)議來控制這些數(shù)據(jù)的傳輸，以保證被傳輸數(shù)據(jù)的正確性。實(shí)現(xiàn)這些規(guī)程或協(xié)議的硬件和軟件加到物理線路上，這樣就構(gòu)成了數(shù)據(jù)鏈路（邏輯鏈路）。
設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)鏈路層的主要目的就是在原始的、有差錯(cuò)的物理傳輸線路的基礎(chǔ)上，采取差錯(cuò)檢測、差錯(cuò)控制與流量控制等方法，將有差錯(cuò)的物理線路改進(jìn)成邏輯上無差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路，向網(wǎng)絡(luò)層提供高質(zhì)量的服務(wù)。
在通信過程中產(chǎn)生的傳輸差錯(cuò)，是由隨機(jī)差錯(cuò)與突發(fā)差錯(cuò)共同構(gòu)成的。
數(shù)據(jù)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(cuò)控制、透明傳輸、尋址。
高級數(shù)據(jù)鏈路控制（high-level data link control, HDLC）協(xié)議幀結(jié)構(gòu)：標(biāo)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(yàn)字段FCS（16/32位）、標(biāo)志字段F（8位）。
目前Internet數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議主要有SLIP（serial line IP）與PPP（point to point）協(xié)議（Internet標(biāo)準(zhǔn)）。
第四章          介質(zhì)訪問控制子層
IEEE802標(biāo)準(zhǔn)所描述的局域網(wǎng)參考模型將數(shù)據(jù)鏈路層劃分為：邏輯鏈路控制（logical link control，LLC）子層和介質(zhì)訪問控制（media access control，MAC）子層。
Ethernet的核心技術(shù)是隨機(jī)爭用型介質(zhì)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(wǎng)絡(luò)中的不同層次都存在地址與尋址問題。
大多數(shù)局域網(wǎng)都是通過為網(wǎng)卡分配一個(gè)硬件地址的方式來標(biāo)識一個(gè)聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備。所謂硬件地址是指固化在網(wǎng)卡EPROM中的地址，這個(gè)地址應(yīng)該保證在全網(wǎng)是唯一的。與網(wǎng)絡(luò)層的IP地址、傳輸層的端口號、以及應(yīng)用層的用戶名相比較，局域網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)層的IP地址、傳輸層的端口號以及應(yīng)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(wǎng)的核心設(shè)備是局域網(wǎng)交換機(jī)，局域網(wǎng)交換機(jī)可以在它的多個(gè)端口之間建立多個(gè)并發(fā)連接。
網(wǎng)橋是在數(shù)據(jù)鏈路層上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的設(shè)備，它具有以下幾個(gè)基本特征：網(wǎng)橋能夠互連兩個(gè)采用不同數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，不同傳輸介質(zhì)和不同傳輸速率的網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)橋以接收、存儲、地址過濾和轉(zhuǎn)發(fā)方式實(shí)現(xiàn)兩個(gè)互連網(wǎng)絡(luò)之間的通信；網(wǎng)橋要求兩個(gè)互連的網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)鏈路層以上采取相同或兼容的協(xié)議；網(wǎng)橋可以分隔兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的通信量，有利于改善互連網(wǎng)絡(luò)的性能與安全性。
第五章          網(wǎng)絡(luò)層
數(shù)據(jù)傳輸單位：分組（packet）
主要任務(wù)：通過路由選擇算法，為分組通過通信子網(wǎng)選擇適當(dāng)?shù)穆窂剑W(wǎng)絡(luò)層要實(shí)現(xiàn)路由選擇、擁塞控制與網(wǎng)路互聯(lián)等基本功能。
IP協(xié)議：一種不可靠、無連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳送服務(wù)的協(xié)議，點(diǎn)對點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)層通信協(xié)議，向傳輸層屏蔽了物理網(wǎng)絡(luò)的差異。
直接廣播地址：主機(jī)號是全1，將一個(gè)分組以廣播方式發(fā)送給特定網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)。
受限廣播地址：網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號32位全為1，將一個(gè)分組以廣播方式發(fā)送給本物理網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)。
這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的特定主機(jī)地址：目的地址的網(wǎng)絡(luò)號為全0
回送地址：127.0.0.0；含網(wǎng)絡(luò)號為127的分組不能出現(xiàn)在任何網(wǎng)絡(luò)上。
從已知的IP地址找出對應(yīng)物理地址的映射過程叫做正向地址解析，相應(yīng)的協(xié)議叫做地址解析協(xié)議（address resolution protocol, ARP）；反之叫反向地址解析協(xié)議（reverse address resolution protocol, RARP）。
Internet組管理協(xié)議（Internet Group Management Protocol, IGMP）是在多播環(huán)境下使用的協(xié)議，用來幫助多播路由器識別加入到一個(gè)多播組的成員機(jī)。
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(jī)與目的主機(jī)進(jìn)程之間提供端到端數(shù)據(jù)傳輸，而傳輸層以下各層只提供相鄰結(jié)點(diǎn)之間的點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸，如源主機(jī)-路由器、路由器-路由器、路由器-目的主機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸。
進(jìn)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(jī)制；AT&T UNIX引入了消息（message）、共享存儲區(qū)（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(jìn)程地址也叫端口號（port number）；
應(yīng)用層使用UDP協(xié)議的主要有簡單文件傳送協(xié)議（TFTP）、遠(yuǎn)程過程調(diào)用（RPC）、網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議（NTP）、簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）、引導(dǎo)協(xié)議（BOOTP）；域名服務(wù)DNS既可以使用UDP協(xié)議也可以使用TCP協(xié)議，而其它應(yīng)用層協(xié)議要依賴于TCP協(xié)議。
除了域名系統(tǒng)（DNS）、路由選擇協(xié)議（RIP）、網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）、網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)（NFS）之外，IP電話、流式多媒體通信、多播等應(yīng)用，在傳輸層采用的是UDP協(xié)議。
UDP協(xié)議每個(gè)用戶數(shù)據(jù)報(bào)都是獨(dú)立的，在實(shí)際使用中，要求每一個(gè)傳輸數(shù)據(jù)長度必須足夠短，它能裝入到一個(gè)用戶數(shù)據(jù)報(bào)中。
依賴于TCP協(xié)議的應(yīng)用層協(xié)議主要是需要大量傳輸交互報(bào)文的一類應(yīng)用，如虛擬終端協(xié)議（TELNET）、簡單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）、文件傳送協(xié)議（FTP）、超文本傳送協(xié)議（HTTP）等。
TCP協(xié)議在全網(wǎng)惟一地標(biāo)識一個(gè)進(jìn)程，需要使用網(wǎng)絡(luò)層的IP地址和傳輸層的端口號，一個(gè)IP地址與一個(gè)端口號合起來就叫“socket”地址，或”套接字”

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