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第一章——概述
電腦網路效能指標
1、速率，傳輸資料速率，也叫資料率、位元速率，單位有：b/s、kb/s、Mb/s、Gb/s、Tb/s
2、頻寬，最高傳輸速率，即為速率最高值，單位與速率相同
3、輸送量，單位時間通過某個網路通道或介面的資料量，單位b、kb、Mb、Gb、Tb
4、時延，發送時延（主機或路由器發送資料所需時間）、傳播時延（電磁波在通道中傳輸所需時間）、處理時延、排隊時延
5、時延頻寬積=傳播時延*頻寬
6、往返時間RTT
7、利用率有通道利用率與網路利用率
電腦網路體繫結構
OSI：開放系統互聯基本參考模型，Open Systems Interconnection Reference Model
協議：為了進行網路中的資料交換而建立的規則、標準或約定稱為網路通訊協定。
分層帶來的好處：1、各層獨立，將大問題分解成多個獨立的小問題2、靈活性好，只要保證介面不變，內部實現可以修改並不影響上下層3、結構上易於分開4、易於實現與維護5、促進標準化工作
五層結構（七層結構是在應用程式層下增加展示層與會話層，更多是一種理論的結構，實際多以五層結構表示）1、應用程式層2、傳輸層3、網路層4、資料連結層5、物理層
第二章——物理層
物理層的主要任務就是確定與傳輸媒體介面有關的一些特性，包括：1、機械特性2、電氣特性3、功能特性4、過程特性
資訊互動方式1、單工通訊2、半雙工通訊3、全雙工系統通訊
通道複用技術1、頻分服用——使用者在同樣時間佔用不同資源2、時分複用——所用使用者在不同時間佔用相同資源3、波分複用——光的頻分複用4、碼分複用
第三章——資料連結層
資料鏈路：除了代表物理層的一條物理線路外，還包括一些控制資料轉送的通訊協定，二者結合起來就是資料鏈路
網路介面卡：資料連結層協議一般是由網路介面卡實現的，它實現了資料連結層與物理層兩層的功能。它的主要作用是實現電腦與外界區域網路通訊。
資料連結層的協議資料單元：幀
點對點的資料鏈路通訊步驟（點對點的資料鏈路、使用廣播通道的資料鏈路是兩種主要的資料鏈路）：1、節點A把該節點網路層交下來的IP資料報添加首部與尾部封裝成幀2、節點A把封裝好的幀通過物理層鏈路發送給節點B3、節點B在檢查接收到的幀無差錯時，上交給B節點的網路層，否則，丟棄此幀
資料連結層協議要解決的三個基本問題：1、封裝成幀——幀開始符SOH，結束符EOT2、透明傳輸——防止傳輸文本出現SOH或EOT，造成錯誤開始或錯誤結束3、差錯檢測——廣泛使用CRC迴圈冗餘檢測
PPP點對點通訊協定 (PPP)是資料連結層使用最多的協議，他提供不可靠的資料報服務；因為資料連結層不必要提供比網路層IP協議更多的功能，所以PPP協議不需要錯誤修正，不需要序號，不需要流量控制，簡單就是PPP協議首要的要求與最大特點
乙太網路：當今使用最廣泛的區域網路規範，使用CSMA/CD技術，並以10M/S的速率運行在各種電纜上
CSMA/CD協議：載波監聽多點接入/碰撞檢測
CSMA/CD核心要點：
1、“多點接入”，許多電腦以多點接入方式互聯到一條匯流排上，同一時刻只有一台電腦可以佔用匯流排傳輸資料
2、“載波監聽”，每個站（電腦）都必須不停檢測通道是否在傳輸資料，沒有被佔用才能獲得發送權
3、“碰撞檢測”，邊發送邊監聽，如果檢測到有匯流排有兩個站同時傳輸資料，立即停止傳輸
MAC地址：乙太網路的物理地址
橋接器：可轉寄、過濾幀，可串連不同物理層、MAC子層與不同乙太網路，可在資料連結層擴充乙太網路，缺點是增加時延。
集線器：可轉寄位元流，工作在物理層，在物理層擴充乙太網路
第四章——網路層
IP地址有關知識參看IP地址分類與子網路遮罩http://blog.csdn.net/zhangliangzi/article/details/51263337
位址解析通訊協定ARP：將主機和路由器的IP位址解析到硬體地址。
ARP機制：每個主機都有一個ARP快取，裡面有本區域網路中各主機、路由器的IP地址到硬體地址的映射表，而且這個映射表還經常動態更新。
網際控制報文協議ICMP：提供主機或路由器詢問情況、報告差錯或異常情況。
ICMP報文類型：1、差錯報告報文2、詢問報文
ICMP應用：使用ping命令，在應用程式層越過傳輸層直接使用ICMP協議回送請求與回送回答報文，測試主機之間連通性。
路由器分組轉寄演算法（網路層操作）：從資料報首部提取出目的主機的IP地址，根據IP地址類別（A、B、C、D類），提取出網路地址 1、若網路地址N就是與路由器相連的網路地址，則直接將資料報交付給該網路的目的主機。（這裡包括了網路介面軟體通過ARP協議將IP地址轉化為MAC地址，將資料報封裝成鏈路層MAC幀，通過物理層線路發送此幀到目的主機的過程） 2、若網路地址不是與路由器相連的網路地址，則查詢路由表 2.1、若路由表中有目的地址為資料報IP地址的特定主機路由，則將資料報發送給路由表指定的下一跳路由 2.2、若路由表中有到達目標網路地址為N的路由，則將資料報發送給路由表指定的下一跳路由 2.3、若路由表中有一個預設路由，則將資料報發送給路由表中的預設路由 2.4、報告分組轉寄錯誤
第五章——運輸層
概述：雖然IP層將分組資料送到目的主機，但嚴格講，電腦網路中的兩個主機通訊其實是兩個主機上的應用進程通訊，通訊的端點不是主機而是主機上的應用進程。網路層提供主機間的邏輯通訊，運輸層提供連接埠間的邏輯通訊。
UDP的主要特點：1、UDP是面向不需連線的運輸層協議，發送資料前不用建立串連，可靠性降低但提高效率2、UDP是提供最大努力的交付服務3、UDP是面向報文的，即一次發送一個報文，不合并、不拆分，但如果資料過長會在網路層IP分區傳輸，影響網路層效率4、UDP無法避免網路擁塞時的資料丟失，但保證了發送資料的穩定速率5、UDP支援一對一、一對多、多對多的通訊6、UDP首部較短只有8位元組，較TCP的20位元組（只包括固定欄位長度）減小了開銷。
UDP首部欄位：1、源連接埠2、目的連接埠3、長度，資料報的長度4、校正和，驗證傳輸資訊是否有錯，有錯就丟棄
TCP的主要特點：1、TCP是連線導向的運輸層協議。使用TCP之前必須建立TCP串連，就跟打電話一樣，接通後才能通話2、TCP串連是點對點的，只能有兩個連接埠3、TCP提供可靠的服務，無差錯、不丟失、不重複、按序到達，而運輸層以下都是不可靠的儘力提供最大努力的服務。4、TCP提供全雙工系統通訊，通訊兩端都設有發送緩衝與接收緩衝，可在空閑時發送或接受5、TCP面向位元組流
通訊端（Socket）= IP地址:連接埠號碼
TCP報文首部欄位：
主要首部欄位解釋：1、序號：該報文段的資料區段第一個位元組占整條報文資料區段的位置2、確認號：期望收到的下一個報文段的序號（如：上一個報文段序號位600，資料區段長度為100，在正確接收後，這次期望接受的資料序號為700）3、視窗大小：指出允許對方發送的資料量，可動態變化4、校正和：驗證資料完整性與正確性5、緊急指標：指出本報文欄位中緊急資料的尾部位置，注意：當視窗為0時也可以發送緊急資料
6個控制位解釋：1、ACK起應答作用，佔1位；僅當ACK=1時，確認號欄位才有效，ACK=0時，確認號無效2、SYN起同步作用；當SYN=1，ACK=0時表示：這是一個串連請求報文段。若同意串連，則在響應報文段中使得SYN=1，ACK=1。因此，SYN=1表示這是一個串連請求，或串連接受報文3、FIN用來釋放一個串連；FIN=1表示：此報文段的發送方的資料已經發送完畢，並要求釋放TCP串連4、PSH表示接收方應將報文交給應用程式層5、RST表示串連重設6、URG表示緊急指標，URG=1表示有緊急資料
TCP三向交握與四次揮手參看TCP三向交握與四次揮手詳解http://blog.csdn.net/zhangliangzi/article/details/50695611
TCP可靠傳輸機制
1、流量控制，滑動視窗機制——讓發送方發送速率不太快，接收方來得及接收，通過滑動視窗機制實現，即接受方多次發出響應報文修改首部欄位的視窗值以控制發送方資料發送速率
2、擁塞控制，慢開始、擁塞避免、快重傳、快恢複機制
第六章——應用程式層
DNS：網域名稱系統
DNS網域名稱解析：將網域名稱解析成對應IP地址
DNS網域名稱伺服器類型：1、根網域名稱伺服器2、頂級網域名稱伺服器3、許可權網域名稱伺服器4、本地區名伺服器
DNS伺服器網域名稱解析流程：1、使用者在瀏覽器輸入要訪問的網站的網域名稱，如果作業系統檢查到本地hosts檔案中緩衝著這個網域名稱的映射關係，則直接調用，完成網域名稱解析。
2、如果hosts檔案中沒有，則瀏覽器向本地DNS請求解析，如果緩衝著映射關係，則返回結果，完成解析；
3、如果本地DNS沒有，則將請求發往RootDNS（根DNS伺服器），根DNS伺服器會告知本機伺服器去查詢網站授權的DNS伺服器，即把網站授權DNS伺服器的IP地址發送給本地DNS伺服器（網站授權的DNS伺服器即為頂級、許可權網域名稱伺服器）；
4、網站授權DNS伺服器將解析得到的IP地址發回本地DNS，本地DNS緩衝映射關係並將IP地址發回給使用者;
5、瀏覽器在得到IP地址後，向其發出HTTP請求。
FTP：檔案傳送協議，基於TCP，要求建立兩個並行的TCP串連，“控制串連”與“資料連線”
全球資訊網（WWW）：一個大規模的、聯機式的資訊儲藏所。瀏覽器就是全球資訊網的用戶端程式，客戶程式向伺服器程式發出請求，伺服器程式向客戶程式送回客戶所需要的全球資訊網文檔，也成為頁面
全球資訊網與互連網、乙太網路關係及區別：全球資訊網就是我們常說的互連網，而乙太網路是全球資訊網的一種組網類型，是區域網路採用的通用規範標準。
URL：統一資源識別項，全球資訊網用URL來唯一標識全球資訊網文檔
HTML：超文字標記語言 (HTML)
HTTP：全球資訊網中用戶端與服務端嚴格遵守的超文字傳輸通訊協定 (HTTP)，它本身是一種無狀態、無連線協定，但它依賴於TCP實現資料轉送，而TCP是有狀態、有串連的，關於HTTP可參看HTTP必知必會http://blog.csdn.net/zhangliangzi/article/details/51336564
SMTP：簡單郵件傳送協議，同樣依賴於TCP實現郵件傳輸
POP3：郵局協議
POP3特點：採用客戶-伺服器工作方式，內送郵件的使用者必須運行POP客戶程式，與接收方的ISP的郵件伺服器必須運行SMTP與POP伺服器程式；優點是非常簡單，缺點是只要使用者從POP伺服器中讀取了郵件之後，POP伺服器就將郵件刪除
IMAP：網際報文存取協議
IMAP特點：使用者PC運行IMAP用戶端程式，然後與接收方的郵件伺服器上的IMAP伺服器建立TCP串連，使使用者可以直接操作郵件伺服器的郵箱；IMAP最大好處就是使用者可以在不同地方使用不同電腦處理郵件，缺點就是多次查看就需要多次建立TCP串連
基於全球資訊網的電子郵件：163、GMAIL、新浪都使用這種郵件服務；瀏覽器編寫郵件，然後通過HTTP協議把郵件發送到該網站的郵件伺服器上，然後通過SMTP將郵件發送到接收方網站的郵件伺服器上，再通過HTTP把郵件發送到對應使用者的瀏覽器郵箱中。
MIME：通用互連網郵件擴充，舊標準規定郵件文本不能包含7為ASCII代表的字元集以外的字元，MIME定義了許多郵件內容的格式，規定了各種格式的傳送編碼，可對任何內容格式進行轉換。可通過郵件首部欄位定義，如Content-Type=text/html;charset=utf-8
DHCP：動態主機設定通訊協定。提供了一種“隨插即用連網”，這種機制允許一台電腦自動加入新的網路並擷取IP地址。當客戶程式移植到一個新的網路時，就可以使用DHCP自動擷取配置資訊。
電腦網路核心基礎知識總覽
