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Systems)组成。这部分是用户直接使用的C/S模式或P2P模式。核心部分 (Core)由大量网络和连接这些网络的路由器 (Router)组成。这部分是为边缘部分提供服务的提供连通性和交换。1.2 三种交换方式 (核心考点)这是核心部分数据传输的关键技术期末常考对比。特性电路交换 (Circuit Switching)报文交换 (Message Switching)分组交换 (Packet Switching)原理建立连接 - 通话 - 释放连接存储转发整个报文存储转发切分成小包特点资源独占一旦建立连接线路一直被占用无需建立连接数据整体转发将数据切分为分组 (Packet)独立路由优点实时性好传输质量稳定线路利用率高动态分配高效、灵活、迅速、可靠缺点线路利用率低建立连接时间长对中间设备存储要求高时延大存在排队时延首部开销 (Header)典型应用传统电话网络电报现代计算机网络 (Internet)考试Tip互联网的核心采取的是分组交换技术。1.3 计算机网络的性能指标 (计算题高发区)1.3.1 速率 (Speed/Data Rate)数据的传送速率也称为数据率或比特率。单位1.3.2 带宽 (Bandwidth)在计算机网络中表示网络的最高数据率。单位同速率即“这条链路每秒最多能发送多少比特”。1.3.3 吞吐量 (Throughput)单位时间内通过某个网络或信道、接口的实际数据量。受限于带宽且受网络负载影响。1.3.4 时延 (Delay/Latency) ——必考公式(当然这部分显得过于枯燥,可直接看题,不懂再看看公式)看清楚这里问的是往返时时延 2*传播时延 处理时延 排队时延 2*152335ms总时延 发送时延 传播时延 处理时延 排队时延发送时延 (Transmission Delay)主机或路由器发送数据帧所需要的时间从推第一个bit入线到最后一个bit入线。传播时延 (Propagation Delay)电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。处理时延路由器分析首部、提取数据、差错检验的时间通常忽略或题目给定。排队时延分组在路由器缓存中等待转发的时间取决于网络拥塞程度。高频坑点(1)提高链路带宽如10M升到100M减小的是发送时延而传播时延取决于距离是不变的(2)卫星通信的传播时延很大约270ms不可忽略。1.3.5 时延带宽积 (Bandwidth-Delay Product)物理意义以比特为单位的链路长度链路中充满了多少比特。1.3.6 往返时间 (RTT)从发送方发送数据开始到发送方收到接收方的确认ACK总共经历的时间。1.4 计算机网络体系结构 (重中之重)这是整个课程的骨架必须背诵。1.4.1 协议 (Protocol) 三要素语法 (Syntax)数据与控制信息的结构或格式怎么写。语义 (Semantics)需要发出何种控制信息完成何种动作以及做出何种响应做什么。同步/时序 (Timing)事件实现顺序的详细说明先做啥后做啥。1.4.2 三种参考模型对比(1)UDP (2)TCP (3)IP层次OSI 七层模型(理论标准)TCP/IP 四层模型(事实标准)五层协议体系结构(学习专用)主要功能/协议数据单元 (PDU)7应用层 (Application)应用层应用层HTTP, DNS, SMTP, FTP报文 (Message)6表示层 (Presentation)--格式转换、加密-5会话层 (Session)--会话管理-4运输层 (Transport)运输层运输层TCP, UDP (端到端通信)报文段 (Segment) / 用户数据报3网络层 (Network)网际层 (IP)网络层IP, ICMP, OSPF, 路由选择分组/包 (Packet)2数据链路层 (Data Link)网络接口层数据链路层MAC, VLAN, 差错检测帧 (Frame)1物理层 (Physical)-物理层比特流传输, 光纤, 双绞线比特 (Bit)1.4.3 体系结构核心概念实体 (Entity)任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。对等层 (Peer)不同机器上的同一层。协议 (Protocol)控制两个对等实体水平方向进行通信的规则。服务 (Service)下层通过服务访问点 (SAP)向紧邻的上层提供功能调用垂直方向。口诀下层为上层服务上层使用下层的服务。封装与解封装发送方从上往下层层加头数据链路层还要加尾。接收方从下往上层层去头。1.5 第一章 常见面试/考试题OSI模型和TCP/IP模型的区别OSI是7层学术完善但未流行TCP/IP是4层实际应用的工业标准。OSI网络层支持无连接面向连接运输层仅面向连接TCP/IP网络层仅无连接IP运输层支持无连接UDP面向连接TCP。为什么需要分层各层独立解耦灵活性好易于实现和维护标准化。第二章物理层 (Physical Layer)复习重点指南 物理层主要解决如何在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流。 核心考点两大公式奈氏准则和香农公式期末考试忽略这两。信道复用技术特别是CDMA码分多址的计算。编码方式曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码的波形判断(期末考试忽略)。传输媒体光纤单模/多模的特性。2.1 物理层的基本概念2.1.1 四大特性物理层协议的主要任务是确定与传输媒体接口有关的一些特性机械特性接口形状、尺寸、引脚数目等如RJ45水晶头的形状。电气特性电压范围如-5V到5V表示0/1。功能特性某电平的电压表示何种意义。过程特性不同功能的各种可能事件的出现顺序。2.1.2 数据通信基础数据 (Data)运送消息的实体。信号 (Signal)数据的电气的或电磁的表现。模拟信号连续的如打电话的声音。数字信号离散的如计算机用的 0 和 1。码元 (Symbol)在使用时间域的波形表示数字信号时代表不同离散数值的基本波形。2.1.3 三种通信交互方式单工通信 (Simplex)只能有一个方向的通信如无线电广播、电视。半双工通信 (Half-duplex)双方都可以发送和接收但不能同时进行如对讲机。全双工通信 (Full-duplex)双方可以同时发送和接收如现代电话、手机。2.2 两个重要公式 (计算题核心)这是本章最容易拿分也最容易丢分的地方。2.2.1 奈氏准则 (Nyquist Theorem) —— 理想无噪声信道在理想低通无噪声信道中为了避免码间串扰极限码元传输速率是有限的。2.2.2 香农公式 (Shannon Theorem) —— 有高斯白噪声信道2.3 编码与调制2.3.1 常见编码方式 (基带传输)即将数字信号转换为另一种形式的数字信号。不归零制 (NRZ)正电平代表1负电平代表0。缺点无法判断位开始和结束无法同步。归零制 (RZ)正脉冲代表1负脉冲代表0每次传输完都要回到零电平。自同步但效率低。曼彻斯特编码 (Manchester Encoding)考点特点位周期中心的向上跳变代表0向下跳变代表1或者反过来视标准而定。优点自带时钟信号自同步。缺点所占频带宽度是基带信号的2倍。差分曼彻斯特编码特点每一位的中心处始终有跳变。位开始边界有跳变代表0无跳变代表1。优点抗干扰能力更强。2.3.2 调制 (带通传输)将数字信号转换为模拟信号为了在模拟信道如电话线上传输。调幅 (AM)、调频 (FM)、调相 (PM)。QAM (正交振幅调制)结合振幅和相位效率更高。2.4 信道复用技术2.4.1 基本复用频分复用 (FDM)所有用户在同样的时间占用不同的频率如收音机。时分复用 (TDM)所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度。波分复用 (WDM)光的频分复用。2.4.2 码分复用 (CDM/CDMA) ——必考计算题对应位相乘再相加最后除以8。2.5 传输媒体双绞线 (Twisted Pair)把两根绝缘铜导线绞合在一起为了减少电磁干扰。STP (屏蔽双绞线) vs UTP (无屏蔽双绞线)。光纤 (Fiber)利用全反射原理。多模光纤传输多条光线适合近距离光源便宜LED。单模光纤直径小只传一条光线适合远距离光源贵激光损耗最小。2.6 第二章 常见面试/考试题为什么在光纤中是全反射光从高折射率介质射向低折射率介质且入射角大于临界角。纤芯折射率 包层折射率。双绞线为什么要绞在一起抵消相邻导线的电磁干扰减少对外辐射。计算题信噪比30dB带宽3kHz求极限速率第三章数据链路层 (Data Link Layer)复习重点指南 数据链路层主要解决如何在相邻节点之间可靠地传输数据帧。 核心考点三个基本问题封装成帧、透明传输、差错检测CRC计算。CSMA/CD协议争用期、二进制指数退避算法(期末不考)、最短帧长必考计算。以太网交换机自学习算法、与集线器的区别、广播域与冲突域。VLAN虚拟局域网的概念。3.1 数据链路层的三个基本问题无论使用什么协议PPP或以太网都必须解决这三个问题。3.1.1 封装成帧 (Framing)在一段数据的前后分别添加首部和尾部构成一个帧。 帧定界符用于接收端识别帧的开始SOH, 0x01和结束EOT, 0x04。MTU (最大传送单元)帧的数据部分Payload的最大长度以太网默认为1500 字节。3.1.2 透明传输 (Transparent Transmission)问题如果数据中恰好出现了与“帧定界符”一样的比特组合接收端会误以为帧结束了。解决方法字节填充 (Byte Stuffing)在数据中出现的控制字符前插入转义字符ESC。零比特填充 (Bit Stuffing)在二进制数据流中每出现 5 个连续的 1就强行插入一个 0保证不会出现 6 个连续的 1 作为标志位。3.1.3 差错检测 (Error Detection) ——CRC必考传输过程中可能会出现比特差错0变11变0。循环冗余检验 (CRC)校验码(冗余码):取最高位的,163.2 点对点协议 (PPP)用户接入互联网最常用的协议如拨号上网。特点简单、支持多种网络层协议、支持动态IP分配。组成封装IP数据报的方法。LCP (链路控制协议)建立、配置和测试数据链路连接。NCP (网络控制协议)支持不同的网络层协议。注意PPP协议不使用CSMA/CD它是全双工的。3.3 广播信道与以太网 (Ethernet) ——核心3.3.1 CSMA/CD 协议载波监听多点接入 / 碰撞检测 (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)多点接入 (MA)总线型网络许多计算机连在一根线上。载波监听 (CS)发送前先监听“有线忙则不等空闲则发送”。碰撞检测 (CD)边发送边监听“如果发生冲突立即停止发送”。3.3.2 争用期与最短帧长 (计算题必考)电磁波在1km电缆的传播时延约为 5μs。争用期发送端发出数据最坏情况下需要2倍的传播时延才能知道是否发生了碰撞一来一回。以太网规定争用期为 51.2μs。最短帧长为了确保发送方在发送完毕之前能检测到碰撞帧必须足够长。考点结论凡是长度小于64字节的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧。3.3.3 二进制指数类型退避算法发生碰撞后为了降低再次碰撞的概率采用该算法等待一段时间。3.3.4 MAC 地址硬件地址/物理地址48位 (6字节)全球唯一。格式00-AA-22-BB-CC-DD。广播地址FF-FF-FF-FF-FF-FF全1。3.4 扩展以太网 (集线器 vs 交换机)这是面试和考试中最喜欢问的设备对比。特性集线器 (Hub)交换机 (Switch)工作层次物理层(1层)数据链路层(2层)原理纯粹的信号放大和转发再生整形存储转发根据MAC地址表转发带宽所有端口共享带宽10M Hub10口每口1M每个端口独占带宽冲突域所有端口在一个冲突域Collision Domain每个端口是一个独立的冲突域广播域所有端口在一个广播域所有端口在一个广播域VLAN除外传输模式半双工全双工3.4.1 交换机的自学习算法 (Self-Learning)交换机收到一帧记录{源MAC, 进入端口}到交换表。检查交换表是否有目的MAC有直接从对应端口转发明确转发。无向除来源端口外的所有端口转发泛洪 Flooding。表项有老化时间TTL过期删除。3.5 虚拟局域网 (VLAN)定义将局域网内的设备逻辑地划分成一个个网段不考虑物理位置。核心作用隔离广播域抑制广播风暴提高安全性。802.1Q 帧在以太网帧的源地址和类型之间插入4字节的VLAN标签 (Tag)。3.6 第三章 常见面试/考试题简述CSMA/CD的工作流程先听后发边听边发冲突停止随机延迟后重发。为什么以太网要有最短帧长只要发送方在发送完这个最短帧之前没有检测到碰撞那么后续的传输就不会发生碰撞。如果帧太短发送方可能发完了还没检测到早该到达的碰撞信号误以为发送成功。交换机和路由器的区别交换机在L2基于MAC转发隔离冲突域不隔离广播域。 路由器在L3基于IP转发隔离广播域。第四章网络层 (Network Layer)复习重点指南 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。 核心考点 (重灾区)IP地址与子网划分这是必考计算题包括子网掩码、网络号、广播地址、有效主机范围的计算。CIDR (无分类编址)路由聚合构造超网。ARP协议IP地址到MAC地址的解析过程。路由选择协议RIP (距离向量) vs OSPF (链路状态) 的对比。IP数据报格式TTL、片偏移分片的计算。4.1 网际协议 IP (Internet Protocol)4.1.1 虚拟互连网络将各种物理网络如以太网、WiFi互连起来在网络层看起来像是一个统一的网络。中间设备物理层转发器 (Repeater) / 集线器 (Hub)数据链路层网桥 (Bridge) / 交换机 (Switch)网络层路由器 (Router)——本章主角网络层以上网关 (Gateway)4.1.2 IP 数据报格式 (关键字段)总长度首部 数据。标识 (Identification)计数器用于分片重组。标志 (Flags)MF1 (还有分片), DF1 (不能分片)。片偏移 (Fragment Offset)分片在原分组中的相对位置以8字节为单位。生存时间 (TTL)防止数据报在网络中兜圈子。每经过一个路由器减 1为 0 时丢弃。协议 (Protocol)指出数据部分是 TCP (6) 还是 UDP (17) 还是 ICMP (1)。首部校验和只检验首部不检验数据部分。4.2 IP 地址与子网划分 (计算题核心)4.2.1 分类的 IP 地址 (传统)IP地址 网络号 net-id, 主机号 host-id(共32位)类别开头位网络号范围默认子网掩码最大网络数最大主机数A类0...1 ~ 126255.0.0.0 (/8)2^7-22^{24}-2B类10...128.0 ~ 191.255255.255.0.0 (/16)2^{14}2^{16}-2C类110...192.0.0 ~ 223.255.255255.255.255.0 (/24)2^{21}2^8-2注意全0表示本网络全1表示广播。127.x.x.x是环回测试地址Loopback不指派。计算主机数时要减2减去全0的网络地址和全1的广播地址。4.2.2 子网划分 (Subnetting)原理从主机号借用 n 位作为子网号。IP地址 网络号, 子网号, 主机号子网掩码 (Subnet Mask)网络号子网号部分全为 1主机号部分全为 0。(IP 地址) AND (子网掩码) 网络地址。经典例题 已知 IP 地址 141.14.72.24子网掩码 255.255.192.0。求网络地址。 解IP:141.14.01001000.00011000Mask:255.255.11000000.00000000(/18)AND运算:141.14.01000000.00000000-141.14.64.0答案网络地址是141.14.64.0。4.2.3 无分类编址 CIDR (构造超网)消除了 A/B/C 类的概念使用斜线记法IP地址/网络前缀位数。路由聚合 (Route Aggregation)将多个子网合并成一个更大的网络减少路由表条目。方法找最长前缀匹配 (Longest Prefix Match)。聚合计算例题 有以下四个地址 192.168.0.0/24192.168.1.0/24192.168.2.0/24192.168.3.0/24解 转换为二进制看第三字节 0: 00000000 1: 00000001 2: 00000010 3: 00000011 前 6 位都是 0 (000000xx)加上前两字节的 16 位共 22 位相同。 聚合后地址192.168.0.0/22。4.3 地址解析协议 ARP作用解决已知 IP 地址求 MAC 地址的问题。工作流程主机 A 查本地 ARP 缓存若无则广播发送 ARP 请求分组“我的 IP 是 AMAC 是 MA我想找 IP 为 B 的 MAC 地址”。局域网内所有主机收到但只有主机 B单播响应“我是 B我的 MAC 是 MB”。主机 A 收到后写入 ARP 缓存。注意ARP 是解决同一个局域网上的主机或路由器的映射。如果要发往外网ARP 请求的是默认网关 (路由器)的 MAC 地址。4.4 网际控制报文协议 ICMP为了更有效地转发 IP 数据报和提高交付成功的机会。两种类型ICMP 差错报告报文终点不可达、时间超过 (TTL0)、参数问题、改变路由 (Redirect)。ICMP 询问报文回送请求和回答 (Ping)。应用PING使用 ICMP 回送请求与回答。Traceroute (Linux) / tracert (Windows)利用 TTL 字段和 ICMP 时间超过报文。4.5 路由选择协议 (Routing Protocols)4.5.1 自治系统 AS (Autonomous System)IGP (内部网关协议)AS 内部使用 (RIP, OSPF)。EGP (外部网关协议)AS 之间使用 (BGP)。4.5.2 常见协议对比 (必考简答/选择)协议RIP (Routing Information Protocol)OSPF (Open Shortest Path First)BGP (Border Gateway Protocol)类型内部 (IGP)内部 (IGP)外部 (EGP)算法距离向量(Distance Vector)链路状态(Link State)路径向量度量值跳数 (Hop Count)最大15带宽、延迟等代价路径属性交换对象仅和相邻路由器交换向本自治系统所有路由器广播 (洪泛)与其他 AS 的邻站交换交换内容自己的整个路由表与自己相邻链路的状态路径向量信息收敛速度慢 (坏消息传得慢)快-协议层基于UDP(端口520)直接封装在IP数据报 (协议号89)基于TCP(端口179)RIP 特点“好消息传得快坏消息传得慢”存在路由环路问题。OSPF 特点使用 Dijkstra 最短路径算法 (SPF)收敛快无环路适合大网络。4.6 IPV6 与其他IPv6128 位地址冒号十六进制记法。解决了 IPv4 地址耗尽问题。首部固定40 字节取消了校验和字段加快路由器处理。VPN (虚拟专用网)利用公网隧道传输私有数据。NAT (网络地址转换)解决内网主机访问外网的问题。将内网私有 IP 转换为公网全局 IP。私有 IP 范围10.0.0.0/8172.16.0.0/12192.168.0.0/164.7 第四章 常见面试/考试题IP地址和MAC地址的区别IP是逻辑地址用于网络层寻址跨网段MAC是物理地址用于链路层寻址局域网内。路由器分组转发流程提取目的IP → (IP AND 掩码) ? 直连网络 →査路由表(最长前缀匹配) → 转发下一跳 → ARP解析下一跳MAC → 封装帧发送。什么是“坏消息传得慢”在RIP协议中当网络出现故障时路由器之间可能需要经过多次交换才能知道某个目标不可达甚至形成路由环路。计算题某单位分配到一个B类地址 129.250.0.0需要划分出 4000 台主机的子网子网掩码是多少第五章运输层 (Transport Layer)复习重点指南 运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。 核心考点 (背诵级别)TCP与UDP的区别必考简答题/面试题。TCP三次握手与四次挥手每一个状态、每一个标志位SYN/ACK/FIN都要清楚包括“为什么要三次握手”。可靠传输原理滑动窗口机制、超时重传。TCP拥塞控制慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复四种算法看图填空或绘图题。5.1 运输层概述5.1.1 进程之间的通信网络层负责主机到主机的通信IP地址。运输层负责主机中应用进程到应用进程的通信端口号。复用 (Multiplexing)多个进程同时使用一个运输层协议传输数据。分用 (Demultiplexing)运输层收到数据后根据端口号交付给不同的进程。5.1.2 两个主要协议用户数据报协议 UDP (User Datagram Protocol)无连接、不可靠、面向报文。传输控制协议 TCP (Transmission Control Protocol)面向连接、可靠、面向字节流。5.1.3 端口号 (Port)16位范围 0~65535。熟知端口 (0~1023)FTP: 21SSH: 22Telnet: 23SMTP: 25DNS: 53 (同时用UDP和TCP)HTTP: 80HTTPS: 4435.2 用户数据报协议 UDP特点无连接发送数据前不需要建立连接。尽最大努力交付不保证可靠交付。面向报文应用层给多长UDP就发多长不拆分也不合并。没有拥塞控制网络拥塞不会降低发送速率适合实时视频、IP电话。首部开销小只有8 字节。首部格式源端口 (2B) | 目的端口 (2B) | 长度 (2B) | 检验和 (2B)5.3 传输控制协议 TCP (核心)5.3.1 TCP 主要特点面向连接点对点 (1对1)。可靠交付无差错、不丢失、不重复、按序到达。全双工通信双方设有发送缓存和接收缓存。面向字节流将数据看作一连串无结构的字节流。5.3.2 TCP 报文段首部 (20字节固定)序号 (Seq)本报文段数据的第一个字节的序号。确认号 (Ack)期望收到对方下一个报文段的第一个字节的序号。口诀若 Ack N则说明 N-1 为止的数据都收到了。数据偏移首部长度。控制位 (Flags)URG紧急指针有效。ACK确认号有效建立连接后所有报文段都必须把 ACK 置 1。PSH尽快交付应用进程。RST复位连接出错需重新建立。SYN同步用于建立连接。FIN终止用于释放连接。窗口也就是接收窗口 (rwnd)告诉对方“我现在还能接收多少数据”用于流量控制。5.4 TCP 可靠传输的实现5.4.1 滑动窗口 (Sliding Window)发送窗口在没有收到确认的情况下可以连续把窗口内的数据发送出去。窗口前沿向前移动收到确认窗口后沿不动或前移不可后退。超时重传时间 (RTO)必须略大于加权平均往返时间 (RTTs)。5.5 TCP 流量控制 (Flow Control)目的让发送方发慢点让接收方来得及接收。手段利用 TCP 首部中的窗口 (rwnd)字段。零窗口问题若 rwnd0发送方暂停发送。为防止死锁发送方会启动持续计时器定期发送零窗口探测报文。5.6 TCP 拥塞控制 (Congestion Control) ——必考图解目的防止过多的数据注入到网络中使网络中的路由器或链路不致过载。拥塞窗口 (cwnd)发送方维护的一个状态变量。发送窗口上限 min [ rwnd, cwnd ]。四大算法慢开始 (Slow Start)cwnd 初始为 1每收到一个轮次的确认cwnd加倍(1, 2, 4, 8...)。指数增长直到达到慢开始门限 (ssthresh)。拥塞避免 (Congestion Avoidance)达到 ssthresh 后cwnd 变为加法增大(每轮次 1)。线性增长。快重传 (Fast Retransmit)接收方每收到一个失序报文就立即重复确认发送重复ACK。发送方只要连续收到3个重复确认就立即重传丢失的报文不必等待计时器到期。快恢复 (Fast Recovery)当发生快重传时把 ssthresh 减半然后 cwnd 设置为新的 ssthresh执行拥塞避免有的版本是 ssthresh 3。区别不重新执行慢开始不降为1。5.7 TCP 连接管理 (必背必背必背)5.7.1 三次握手 (Connection Establishment)A (Client) - B (Server)SYN_SENT: A 发送SYN1, seqx。 (A: 我想连你)SYN_RCVD: B 回复SYN1, ACK1, seqy, ackx1。 (B: 好的我也想连你收到你的x了)ESTABLISHED: A 回复ACK1, seqx1, acky1。 (A: 好的收到你的y了连接建立)为什么是三次 防止已失效的连接请求报文段又传到了服务端产生错误。如果只有两次Server 回复了旧请求就傻傻等待浪费资源。5.7.2 四次挥手 (Connection Release)A (Client) - B (Server)(假设A先关闭)FIN_WAIT_1: A 发送FIN1, sequ。 (A: 我没数据发了想断开)CLOSE_WAIT: B 回复ACK1, seqv, acku1。 (B: 知道了但我的数据还没发完你先等着)此时 A 不能发数据但能收数据半关闭状态。LAST_ACK: B 发完数据后发送FIN1, ACK1, seqw, acku1。 (B: 我也发完了可以断了)TIME_WAIT: A 回复ACK1, sequ1, ackw1。 (A: 好的再见)注意A 发完最后一条后必须等待2MSL(最长报文段寿命) 的时间才真正关闭 (CLOSED)。为什么要等待 2MSL保证 A 发送的最后一个 ACK 报文段能够到达 B防止 B 没收到重发 FIN。防止“已失效的连接请求”出现在下一次连接中。5.8 第五章 常见面试/考试题TCP 和 UDP 的区别TCP 面向连接、可靠、慢、开销大、字节流适合文件传输、邮件。UDP 无连接、不可靠、快、开销小、报文适合视频会议、直播。TCP 为什么要流量控制为什么要拥塞控制区别是什么流量控制是点对点为了照顾接收方的接收能力rwnd。拥塞控制是全局性为了照顾整个网络的负载能力cwnd。在浏览器输入 URL 到显示页面用到了哪些层应用层 (HTTP, DNS), 运输层 (TCP/UDP), 网络层 (IP, ARP), 链路层, 物理层。若 ssthresh16, cwnd24, 发生超时cwnd 变为多少发生超时严重拥塞ssthresh 变为当前 cwnd 的一半 (12)cwnd 重置为 1重新慢开始。第六章应用层 (Application Layer)复习重点指南 应用层直接为用户的应用进程提供服务。 核心考点DNS域名系统递归查询与迭代查询的区别。HTTP协议URL格式、持续连接与非持续连接、常见状态码。电子邮件协议SMTP推与 POP3/IMAP拉的区别。DHCP协议即插即用联网机制。6.1 域名系统 DNS (Domain Name System)6.1.1 概述作用将人类易于记忆的主机名(如www.baidu.com) 转换为机器易于处理的IP 地址(如14.215.177.39)。特点分布式数据库系统运行在UDP上端口53。6.1.2 域名结构采用层次树状结构。host.sub.company.top(主机名.三级域名.二级域名.顶级域名)顶级域名 (TLD)国家顶级域名.cn,.us,.uk通用顶级域名.com,.net,.org,.edu6.1.3 域名服务器根域名服务器最高层次知道所有顶级域名服务器的地址。顶级域名服务器 (TLD Server)管理注册在该顶级域名下的所有二级域名。权限域名服务器负责一个区的域名解析。本地域名服务器当主机发出 DNS 查询请求时首先发给本地域名服务器ISP提供。6.1.4 域名解析过程 (必考流程)递归查询 (Recursive)主机 - 本地DNS如果本地DNS不知道它负责去问根DNS最后把结果告诉主机。主机只发一次请求迭代查询 (Iterative)本地DNS - 根DNS根DNS说“我不知道但你可以去问.com服务器”。本地DNS -.comDNS.com说“我不知道但你可以去问baidu.com服务器”。本地DNS -baidu.comDNS找到了即本地DNS服务器跑腿根DNS只指路。6.2 文件传输协议 FTP (File Transfer Protocol)特点基于TCP可靠传输。双连接模式(防火墙配置常考点)控制连接 (端口 21)用于传输控制信息用户名、密码、命令全程保持打开。数据连接 (端口 20)用于实际传输文件每次传输文件时建立传完关闭。6.3 万维网 WWW 与 HTTP 协议6.3.1 统一资源定位符 URL格式协议://主机:端口/路径例http://www.example.com:80/index.html6.3.2 超文本传输协议 HTTP (HyperText Transfer Protocol)特点面向事务无状态 (Stateless)。使用TCP连接端口80。连接方式 (HTTP/1.0 vs HTTP/1.1)非持续连接 (Non-persistent)每个请求/响应都要建立一次 TCP 连接 (3次握手数据4次挥手)效率低。持续连接 (Persistent / Keep-alive)建立一次 TCP 连接后后续请求复用该连接 (HTTP/1.1 默认)。流水线方式不必等收到响应就发送下一个请求。常见 HTTP 方法GET请求读取资源。POST提交数据如表单。HEAD只请求首部不返回实体主体。HTTP 状态码 (Status Codes)——背下来2xx (成功)200 OK(请求成功)。3xx (重定向)301 Moved Permanently(永久移动)。4xx (客户端错误)404 Not Found(资源没找到),403 Forbidden(禁止访问)。5xx (服务器错误)500 Internal Server Error(服务器内部错误),502 Bad Gateway(网关错误)。6.4 电子邮件 (E-mail)6.4.1 组成构件用户代理 (User Agent)如 Outlook, Foxmail。邮件服务器 (Mail Server)发送和接收邮件。协议SMTP, POP3, IMAP。6.4.2 邮件传输协议SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)发送邮件协议推 Push。用户 - 发送方邮件服务器 - 接收方邮件服务器。只能传 ASCII 码传输非文本需用MIME扩展。POP3 (Post Office Protocol v3)读取邮件协议拉 Pull。特点下载并删除默认或者下载保留。IMAP (Internet Message Access Protocol)读取邮件协议。特点邮件保留在服务器上支持在服务器上创建文件夹多端同步。Web邮箱 (如 Gmail, QQ邮箱)浏览器 - 服务器使用HTTP。服务器 - 服务器依然使用SMTP。6.5 动态主机配置协议 DHCP作用自动给局域网内的主机分配 IP 地址、子网掩码、默认网关等信息。特点应用层协议基于UDP。即插即用 (Plug-and-Play)。工作流程 (四步)DHCP DISCOVER客户机广播“有没有DHCP服务器”源0.0.0.0目255.255.255.255。DHCP OFFER服务器单播/广播“我有我给你个IP 192.168.1.100”。DHCP REQUEST客户机广播“好的我选你了”因为可能有多个服务器给Offer。DHCP ACK服务器确认。6.6 第六章 常见面试/考试题浏览器输入URL到显示页面的全过程 (终极综合题)DNS解析将域名转为IP。TCP连接与服务器建立3次握手。发送HTTP请求GET /index.html。服务器处理请求返回HTML响应。浏览器渲染页面。断开连接TCP 4次挥手。HTTP和HTTPS的区别HTTP 明文传输端口80不安全。HTTPS HTTP SSL/TLS加密传输端口443安全需要CA证书。Cookie 和 Session 的区别Cookie存放在客户端浏览器用于识别用户身份。Session存放在服务器端记录用户状态。GET 和 POST 的区别GET 参数在 URL 中不安全有长度限制用于获取数据。POST 参数在 Request Body 中相对安全无长度限制用于提交数据。