一、TCP连接
(1)TCP连接
(2)TCP释放
Server最快在 1.5RTT 后释放连接
Client最快在 1RTT+2MSL 后释放连接
MSS指的是TCP数据载荷的最大长度
二、服务访问点SAP
数据链路层:类型,例如0080代表上层是IP
网络层:协议,例如17代表上层是UDP,6代表上层是TCP
传输层:端口号,例如80代表上层是HTTP
三、常见网络协议汇总
注:ICMP、OSPF、IGMP、ARP虽然是网络层的协议,但前三者要封装在IP报文中传送,而ARP请求报文直接封装在以太网广播帧中。
补充:TELNET端口号为23,使用TCP连接。
四、IPV4地址
(1)私有地址
- A类:10.xx.xx.xx
- B类:172.16.xx.xx - 172.31.xx.xx
- C类:192.168.xx.xx
(2)IP地址分类
- A类:1-126
- B类:128-191
- C类:192-223
- D类(组播):224-239
- E类(今后使用):240-255
五、SDN
(1)从上到下依次是应用平面,控制平面和数据平面。SDN将数据平面与控制平面分离,将数据平面保留在网络层设备中,只包含转发功能;控制平面作为应用平面和数据平面的桥梁;应用平面用于实现路由选择功能。
(2)Openflow是南向接口(通信层)协议
六、介质访问控制
静态划分信道如频分复用,时分复用属于物理层范畴,而动态划分信道如CSMA,令牌环网属于数据链路层范畴。
七、HTTP
HTTP/1.0,HTTP/1.1,HTTP/2.0在运输层使用TCP,而HTTP/3.0在运输层使用UDP。
HTTP/1.0只支持非持续连接,所以每请求一个对象需要建立一次TCP连接。
八、常用公式
(1)奈氏准则
理想低通信道下的极限码元传输速率为$2W$波特
理想低通信道下的极限数据传输速率为$2Wlog_2V$(b/s)
其中低通是指没有噪声,带宽有限的信道
(2)香农定理
信道的极限数据传输速率为$Wlog_2(1+\frac{S}{N})$
信噪比(db) = $10log_{10}\frac{S}{N}$
八、编码与调制
(1)数字数据编码成数字信号
- 归零编码(RZ)
- 高1低0(或相反)
- 自同步
- 非归零编码(NRZ)
- 高1低0
- 若想同步,需要带有时钟线
- 反向非归零(NRZI)
- 翻转为0,不变为1
- 自同步
- 曼彻斯特
- 前高后低为1;前低后高为0
- 自同步
- 两个码元表示1bit数据
- 差分曼彻斯特
- 若码元为1,则前半个码元的电平与上一码元的后半个码元的电平相同
- 自同步
- 两个码元表示1bit数据
- 4B/5B
- 五位编码表示16种数据和16种控制码
(2)数字数据调制成模拟信号
- 幅移键控(ASK)
- 频移键控(FSK)
- 相移键控(PSK)
- 正交振幅调制(QAM)
(3)模拟数据编码成数字信号
- 脉码调制(PCM)
- 采样:采样频率要大于等于最大频率的两倍
- 量化
- 编码
(4)模拟数据调制成模拟信号
- 频分复用(FDM)
九、数据报和虚电路
十、NAT路由地址转换
(1)NAT
- 一个全球IP对应一个私有IP
- 若NAT共有n个全球IP,则最多同时有n台机器访问外网
(2)NAPT
- 一个全球IP+不同的端口号对应多个私有IP
- 通信仅限于TCP或UDP
十一、差错控制
(1)CRC冗余校验
- 可以检测出所有奇数个错误
- 可以检测出所有双比特的错误
- 可以检测出小于等于r位的错,r为多项式阶数
(2)海明码
- 检测n位错误需要n+1位码距
- 纠正n位错误需要2n+1位码距
十二、CSMA
1-坚持 | 非坚持 | p-坚持 | |
---|---|---|---|
空闲 | 立即发送数据 | 立即发送数据 | 以p的概率发送数据 |
忙 | 继续坚持监听 | 随机等待一个时间后再监听 | 继续坚持监听 |
CSMA/CD
- 只用于半双工通信
- 截断二进制指数退避算法(已经发送k次冲突)
- 若k>=16,丢弃该帧并向高层报告
- 若10<k<16,取k=10
- 从[0, $2^k-1$]中随机选取一个数r,等待2rτ时间后重传(2τ为RTT)
CSMA/CA
隐蔽站
sta1和sta2同时向ap1发送数据,但他们彼此不能互相感知,就会在接收端造成数据冲突
暴露站
ap2向sta2发送数据,而ap1收到ap2的数据后会认为无法给sta1发数据,但其实是可以发送的。
十三、ICMP
(1)差错报告报文
- 终点不可达
- 源点抑制
- 时间超过
- 参数问题
- 改变路由(重定向)
(2)询问报文
- 回送请求和回答报文
- 时间戳请求和回答报文
- 地址掩码请求和回答报文
- 路由器询问和通告报文
十四、IPV4和IPV6
IPV4 | IPV6 | |
---|---|---|
首部长度 | 20B-60B(单位4B) | 40B(单位8B) |
地址长度 | 32位 | 128位 |
分片 | 允许分片 | 只能在源节点分片 |
首部校验和 | 有 | 无 |
十五、各层PDU细节
十六、杂项
- 捎带确认要计算响应报文的发送时延,响应报文的长度与请求报文等长
- 路由器有几个接口就至少有几个路由表项