计算机网络概述

书籍:计算机网络自顶向下. TCP/IP详解

计算机网络的类别

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计算机网络的性能

  • 速率

    连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率,也称data rate或bit rate(比特率),单位是b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s。和正常理解的网速的关系是除以8.

  • 带宽

    数据通信领域中,数字信道所能传送的最高数据率,单位是b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s。常见的是Mpbs。

  • 吞吐量

    在单位时间内通过某个网络的数据量,单位是b/s, Mb/s。

  • 时延

    包括发送时延,传播时延,处理时延,排队时延。发送时延等于数据块长度(bit)除以信道带宽(bit/s). 更快的发送速度意味着波长越短,链路上的数据量更大;更快的传播速度意味着在网线中更快的传播速度。

  • 时延X带宽(时延带宽积)

    有多少数据正在线路上。

  • 往返时间(RTT, Round-Trip Time)

    从发送方发送数据开始,到发送方收到接收方确认数据的时间。例如ping一下。

  • 利用率

    包括信道利用率:有数据通过的时间/(有+无)数据通过的时间 网络利用率:信道利用率的加权平均 网络当前时延D = 网络空闲时时延$D_0$ / (1 - 信道利用率U)

计算机网络体系结构

基本概念

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OSI参考模型

分层的意义:标准化,降低各层之间的关联

  • 应用层

    所有能产生网络流量的程序

  • 表示层

    在传输之前是否进行加密 或 压缩 处理,二进制或ASCII码表示

  • 会话层

    看需求端和网站之间的连接;查木马(netstat -nb)

  • 传输层

    可靠传输,流量控制,不可靠传输(一个数据包即可,不需要建立会话,例如向DNS查询网站IP地址)

  • 网络层

    负责选择最佳路径,IP地址编址(ipv4和ipv6变化只会影响网络层)

  • 数据链路层

    数据如何封装(帧的开始和结束,还有透明传输,差错校验(纠错由传输层解决) 添加物理层地址 计算机网卡(MAC)

  • 物理层

    定义网络设备接口标准,电气标准(电压),如何在物理链路上传输的更快

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重点梳理

数据链路层

  • 以太网帧的格式
  • CSMA/CD 协议

网络层

  • ARP/RARP协议 (地址解析和逆地址解析)
    • ARP报文格式
    • ARP缓存/ARP欺骗
    • ARP地址解析过程
  • IP协议
    • 掌握IP首部格式:如16位分片标识、DF不分片标志、MF更多分片标志、13位片偏移、8位生存时间TTL、16位的首部检验和等等。
    • 掌握IP分片
    • 掌握IP选路
  • 掌握ICMP协议
    • 报文格式
    • 报文的两大分类:查询+差错(2种查询报文+5种差错报文)

传输层

  • 掌握UDP协议
    • 包括特点+首部各个字段
  • 掌握TCP协议
    • 特点+首部字段+可靠机制
    • TCP连接控制机制:三次握手、四次挥手、同时打开、同时关闭、半关闭
    • TCP流量控制机制:滑动窗口、慢启动、拥塞避免、快速重传、快速恢复
    • TCp超时重传机制:各种定时器

应用层

  • 掌握DNS协议
    • 掌握DNS协议的名字空间、DNS指针查询(反向查找或逆向解析)基本原理、DNS缓存
    • 掌握FTP协议:他是网络界的活化石
      • 两条连接:控制连接+数据连接
      • 两种工作模式:PASV + PORT
      • 各种FTP指令和响应码
      • FTP断点续传、匿名FTP
  • 掌握HTTP协议
    • 报问格式:请求报文、响应报文、请求头各种字段、响应头各种字段
    • http状态码
  • 掌握HTTPS协议
    • https的详细握手过程
    • 摘要算法、数字签名、数字证书的原理和过程

面试题分享

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