《信息通信網(wǎng)絡(luò)概論》總復(fù)習(xí)

1、信息通信網(wǎng)絡(luò)概論總復(fù)習(xí),教學(xué)要求,本課程是高校電子信息類專業(yè)的一門(mén)重要專業(yè)基礎(chǔ)課。 其作用和任務(wù)是：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，系統(tǒng)的介紹信息通信網(wǎng)的基本概念、體系結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基本工作原理，掌握局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)的基本組網(wǎng)技術(shù)，了解信息通信網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。,第一章 信息通信網(wǎng)絡(luò)介紹,信息通信網(wǎng)的構(gòu)成 信息通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 信息通信網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵因素,信息通信網(wǎng)的構(gòu)成,信息通信網(wǎng)的組成： 用戶終端設(shè)備（計(jì)算機(jī)、電話機(jī)等） 傳輸線路 交換系統(tǒng)（路由器，交換機(jī)等） 通信協(xié)議,將眾多信息通信系統(tǒng)通過(guò)交換系統(tǒng)按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組合在一起稱為信息通信網(wǎng)。信息通信網(wǎng)提供話音、圖像、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)。,信息通信

2、網(wǎng)絡(luò)主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),星型網(wǎng),樹(shù)型網(wǎng),分布式網(wǎng)絡(luò),總線型網(wǎng),環(huán)型網(wǎng),復(fù)合型網(wǎng)絡(luò),信息通信網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵因素,技術(shù)，政府規(guī)范，市場(chǎng)和標(biāo)準(zhǔn),第二章 信息通信網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu),信息通信網(wǎng)分層協(xié)議棧結(jié)構(gòu) OSI/RM 參考模型 TCP/IP 協(xié)議棧結(jié)構(gòu) IEEE802 局域網(wǎng)層次結(jié)構(gòu) 通信協(xié)議、實(shí)體、服務(wù)和服務(wù)原語(yǔ) 服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP 服務(wù)類型 面向連接服務(wù) 無(wú)連接服務(wù),OSI/RM、 IEEE802和TCP/IP協(xié)議棧模型,協(xié) 議,協(xié)議（Protocol）：通信網(wǎng)中控制對(duì)等通信實(shí)體進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換（通信）而建立的共同遵守的通信規(guī)則的集合。三個(gè)基本要素： Syntax （語(yǔ)法）：定義用戶數(shù)據(jù)與控制信息交換格式-確

3、定通信雙方如何講,定義了數(shù)據(jù)格式,編碼和信號(hào)電平等. Semantic（語(yǔ)義）：發(fā)送者和接收者所要完成的操作-確定通信雙方講什么,定義了用于協(xié)調(diào)同步,差錯(cuò)處理和響應(yīng)等控制信息. Synchronization（同步）：對(duì)事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明-確定通信雙方講話的次序,定義了速度匹配和排序等.,實(shí)體,實(shí)體：任何可以發(fā)送或接收信息的硬件/軟件進(jìn)程，每一層中的活躍元素。 對(duì)等實(shí)體：位于不同系統(tǒng)內(nèi)同一層次的兩個(gè)執(zhí)行對(duì)等協(xié)議的實(shí)體。,服務(wù)和服務(wù)原語(yǔ),服務(wù)：某一層及其以下各層的一種能力，通過(guò)接口提供給其相鄰上層。 服務(wù)原語(yǔ)：服務(wù)用戶（N+1實(shí)體）與服務(wù)提供者（N實(shí)體）之間進(jìn)行交互時(shí)，所交換的必要信息，用以

4、通知服務(wù)用戶采取某種行動(dòng)，或向服務(wù)用戶報(bào)告其服務(wù)提供者的對(duì)等實(shí)體以 采取的行動(dòng)。 Request 請(qǐng)求 Indication 指示 Response 響應(yīng) Confirm 證實(shí),協(xié)議與服務(wù)關(guān)系,在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)；要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下層所提供的服務(wù)。 本層的服務(wù)用戶只能看見(jiàn)服務(wù)而無(wú)法看見(jiàn)下面的協(xié)議；下面的協(xié)議對(duì)上面的服務(wù)用戶是透明的。 協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對(duì)等實(shí)體之間通信的規(guī)則；服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層向上層通過(guò)層間接口提供的，由服務(wù)原語(yǔ)完成操作。 同一系統(tǒng)相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互的地方，稱為服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn) SAP ( Serv

5、ice Access Point )。,服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP,信息通信網(wǎng)的服務(wù)類型,面向連接服務(wù)(connection-oriented) 面向連接服務(wù)具有連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放這三個(gè)階段。 TCP, 虛電路, 電話 無(wú)連接服務(wù)(connectionless) 兩個(gè)實(shí)體之間的通信不需要先建立好連接。 是一種不可靠的服務(wù)。這種服務(wù)常被描述為“盡最大努力交付”(best effort delivery)或“盡力而為”。 UDP, 數(shù)據(jù)報(bào),第三章 信息通信網(wǎng)的交換技術(shù),報(bào)文交換 電路交換 分組交換：虛電路和數(shù)據(jù)報(bào) 電路交換、虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)交換時(shí)延,信息通信網(wǎng)中三大交換技術(shù),報(bào)文交換 電路交換：前者

6、基于位置，面向連接，即在通信的兩個(gè)站點(diǎn)間需要建立一個(gè)物理通信通路;一旦電路建立對(duì)用戶是透明的，信息以固定的數(shù)率傳輸。電路交換獨(dú)占資源。 分組交換：后者采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，無(wú)需建立一條專用物理通信通路； 數(shù)據(jù)以分組形式傳輸，每個(gè)分組包括控制信息和用戶數(shù)據(jù)兩部分。分組交換根據(jù)向端點(diǎn)提供的服務(wù)可以進(jìn)一步分成數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路兩種。分組交換共享資源。,虛電路交換和數(shù)據(jù)報(bào),虛電路:虛電路是面向連接的服務(wù)，在數(shù)據(jù)傳輸之前需要先建立一條邏輯鏈路，數(shù)據(jù)交換后，必須釋放這個(gè)連接。報(bào)文只需標(biāo)識(shí)邏輯電路號(hào)，并沿著虛電路按序傳輸。 數(shù)據(jù)報(bào):數(shù)據(jù)報(bào)是無(wú)連接的服務(wù)，無(wú)需建立連接，網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)接受主機(jī)發(fā)送的分組；每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)文需要標(biāo)

7、識(shí)出完整的目標(biāo)地址；每個(gè)分組獨(dú)立的選擇路由，因此不能防止報(bào)文的丟失、重復(fù)或失序，它提供“盡最大努力交付”的服務(wù)。,電路交換時(shí)延,transmission time,Virtual Circuit Establishment,虛電路時(shí)延,數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)延,processing delay of Packet 1 at Node 2,propagation delay between Host 1 and Node 2,transmission time of Packet 1 at Host 1,第四章 物理層和傳輸技術(shù)基礎(chǔ),1、傳輸介質(zhì)： 導(dǎo)向傳輸媒體:雙絞線(UTP和 STP) 、同軸電纜(50和

8、75 )、光纖 非導(dǎo)向傳輸媒體：無(wú)線電波、紅外、微波等 2、 模擬和數(shù)字傳輸技術(shù)： 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型 信道基本概念:帶寬，時(shí)延、信道、基帶、寬帶、調(diào)制 、率波特（baud rate）碼元率、 比特率(bit rate) 信道最高碼元傳輸數(shù)率奈氏(Nyquist)準(zhǔn)則 信道極限信息傳輸數(shù)率香農(nóng)公式,信道傳輸數(shù)率 - Noiseless,理想信道最高碼元傳輸數(shù)率奈氏(Nyquist)準(zhǔn)則 每赫帶寬的理想低通信道的最高碼元傳輸速率是每秒2 個(gè)碼元。 每赫帶寬的理想帶通信道的最高碼元傳輸速率是每秒 1 個(gè)碼元。,Noiseless Lowpass Channel: Maximum transmissi

9、on rate = 2W Baud = 2W log2V bps,Noiseless Bandpass Channel: Maximum transmission rate = W Baud = W log2V bps,信道傳輸數(shù)率- Noisy,噪聲信道極限信息傳輸數(shù)率香農(nóng)公式 信道的帶寬或信道中的信噪比越大，則信息的極限傳輸速率就越高。 只要信息傳輸速率低于信道的極限信息傳輸速率，就一定可以找到某種辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)差錯(cuò)的傳輸。（只是理論上，現(xiàn)實(shí)是不行的） Path of improvement channel capacity Greater bandwidth Higher signal-t

10、o-noise ratio,Maximum transmission rate C : = W log2(1+S/N) b/s Where： 10log10(S/N) = ? dB,3、編碼,不歸零制碼（NRZ：Non-Return to Zero） 曼徹斯特碼（Manchester） 差分曼徹斯特碼（Differential Manchester）,4、媒體復(fù)用技術(shù),波分復(fù)用 時(shí)分復(fù)用（ TDM：Time Division Multiplexing) 同步時(shí)分復(fù)用（STDM:Synchronization Time-Division Multiplexing） 異步時(shí)分復(fù)用（ATDM：Asy

11、nchronism Time-Division Multiplexing）也叫 統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用（ STDM：Statistic Time Division Multiplexing ） 頻分復(fù)用（FDM：Frequency Division Multiplexing）和正交頻分復(fù)用(OFDM) 碼分復(fù)用（ CDM ： Code Division Multiplexing),5 、 調(diào) 制,調(diào)制主要作用是：Increasing Transmission Rates； Three Basic Modulation Methods： 1. Change the amplitude (strength)

12、 of the signal- Amplitude Shift Keying, ASK 2. Use two frequencies to encode your bits Frequency Shift Keying, FSK 3. Change the phase of the sine wave to do signal encoding - Phase Shift Keying, PSK 脈碼調(diào)制三步曲：采樣，量化和編碼,第五章 數(shù)據(jù)鏈路層,3.1 數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念和功能： 鏈路和數(shù)據(jù)鏈路 基本功能：幀定界、差錯(cuò)控制、流量控制滑動(dòng)窗口 3.2 檢錯(cuò)和糾錯(cuò) 處理差錯(cuò)的兩種基本策略 使

13、用糾錯(cuò)碼：發(fā)送方在每個(gè)數(shù)據(jù)塊中加入足夠的冗余信息，使得接收方能夠判斷接收到的數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)，并能糾正錯(cuò)誤。 使用檢錯(cuò)碼：發(fā)送方在每個(gè)數(shù)據(jù)塊中加入足夠的冗余信息，使得接收方能夠判斷接收到的數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)，但不能判斷哪里有錯(cuò)。,常用校驗(yàn)方法,常用校驗(yàn)方法: 奇偶校驗(yàn) Checksum CRC循環(huán)校驗(yàn) CRC校驗(yàn)例題： 信息序列1101001010，生成多項(xiàng)式為x3+x2+x+1，則發(fā)送序列為什么？,重傳協(xié)議,滑動(dòng)窗口 3.3 停止等待協(xié)議SWP 3.4 Go Back N（窗口大?。?3.5 選擇重傳ARQ協(xié)議,SWP ( Stop- Wait Protocol ),SWP 例題,信道速率為4kb/s

14、，傳播時(shí)延為tp=20ms，確認(rèn)幀長(zhǎng)度和處理時(shí)間均可忽略不記。若采用停止等待協(xié)議，問(wèn)幀長(zhǎng)為多少才能使信道利用率達(dá)到至少60？ 停等協(xié)議中信息幀和確認(rèn)幀是否都需要序號(hào)？,GBN ( Go-Back-N ),SR-ARQ ( Selective Repeat ARQ ),高級(jí)鏈路控制規(guī)程HDLC,3.6 面向比特的鏈路控制規(guī)程HDLC: 三種幀: 信息幀,監(jiān)控幀和無(wú)編號(hào)幀 透明傳輸技術(shù): 面向比特的透明傳輸: 0比特插入和刪除技術(shù) 面向字節(jié)的透明傳輸: 例如，7E8E 經(jīng)0位插入生成什么？,第六章 媒體接入控制與局域網(wǎng),信道共享技術(shù) 靜態(tài) 和 動(dòng)態(tài) 靜態(tài)多路訪問(wèn)協(xié)議: TDMA、FDMA 、WDM

15、A 、CDMA 動(dòng)態(tài)多路訪問(wèn)協(xié)議: 隨機(jī)接入技術(shù)：ALOHA、Slotted ALOHA、CSMA、CSMA/CD、CSMA/CA 等 受控接入技術(shù)： Token-Passing Ring 、 Polling、預(yù)約等,局域網(wǎng),IEEE802協(xié)議：以太網(wǎng)(802.3)、令牌總線(802.4) 、令牌環(huán)(802.5) 、無(wú)線局域網(wǎng)(802.11)和無(wú)線城域網(wǎng)網(wǎng)(802.16) IEEE802 協(xié)議棧：LLC子層 、MA子層C和物理層,IEEE 802 Serial Standards,傳統(tǒng)以太網(wǎng),傳統(tǒng)以太網(wǎng) 表示：10Base5、 10BaseT 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 傳輸介質(zhì) 帶寬最大傳輸數(shù)率 最大網(wǎng)段長(zhǎng)

16、編碼方式 以太網(wǎng)的信道利用率 以太網(wǎng)的 MAC 層48比特的物理（硬件）地址 競(jìng)爭(zhēng)時(shí)隙問(wèn)題：為什么2 為什么規(guī)定最小幀長(zhǎng)64字節(jié),無(wú)線局域網(wǎng),IEEE802.11 無(wú)線局域網(wǎng)協(xié)議 問(wèn)題： 發(fā)送端信號(hào)功率強(qiáng)淹沒(méi)了其它站點(diǎn)信號(hào) 隱藏站點(diǎn)問(wèn)題 帶預(yù)約的CSMA/CA 隨機(jī)訪問(wèn)技術(shù)：CSMA/CA原理 信道預(yù)約技術(shù)：RTS 和CTS 解決了暴露站點(diǎn)和隱藏站點(diǎn)問(wèn)題,A transmits data frame,(a),C senses medium, station A is hidden from C,Data Frame,Hidden Terminal Problem,New MAC that ma

17、y include RTS/CTS,Reservations,B,A,C,D,E,Station A sent RTS (Request To Send)，,Reservations ( Cont. ),CTS,B,A,C,D,E,CTS,If idle , B sent CTS (Clear To Send),A transmits data if received CTS,CTS,Exposed Terminal Problem,A,D,C,B,Reservations ( Cont. ),B,A,C,D,E,Station B sent RTS (Request To Send)，,Re

18、servations ( Cont. ),CTS,B,A,C,D,E,CTS,If idle , A sent CTS (Clear To Send),B transmits data if received CTS,Reservations ( Cont. ),B,A,C,D,E,CTS,If idle , D sent CTS (Clear To Send),C transmits data if received CTS,局域網(wǎng)的擴(kuò)展,轉(zhuǎn)發(fā)器（repeater ） 物理層設(shè)備，在電纜段之間拷貝比特； 對(duì)弱信號(hào)進(jìn)行放大或再生，以便延長(zhǎng)傳輸距離。 集線器HUB 物理層設(shè)備 采用爭(zhēng)用方式，擴(kuò)大

19、沖突域 以太網(wǎng)交換機(jī) 數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，在局域網(wǎng)之間轉(zhuǎn)發(fā)幀； 擴(kuò)大傳輸數(shù)率（帶寬） 網(wǎng)橋（bridge） 數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，在局域網(wǎng)之間存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)幀； 網(wǎng)橋可以改變幀格式。,網(wǎng)橋,透明網(wǎng)橋-建立轉(zhuǎn)發(fā)表的自主學(xué)習(xí)方法 源路徑選擇網(wǎng)橋,例 題,節(jié)點(diǎn)間長(zhǎng)度為1.5公里，數(shù)據(jù)傳輸率為10.24Mbps的以太網(wǎng)，電信號(hào)在網(wǎng)上的傳播速度是200m/us,假設(shè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的長(zhǎng)度為128字節(jié)（其中包括64字節(jié)幀頭、校驗(yàn)和及其它開(kāi)銷）。數(shù)據(jù)幀發(fā)送成功后的第一個(gè)時(shí)間片保留給接收方用于發(fā)送一個(gè)32字節(jié)的確認(rèn)幀，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載非常輕（即不考慮沖突的任何情形）問(wèn)該以太網(wǎng)的有效數(shù)據(jù)傳輸率是多少？,第 七 章 分組交換網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)層技

20、術(shù),5.1 網(wǎng)絡(luò)層的基本概念和功能 網(wǎng)絡(luò)層的主要功能：路由選擇、流量和擁塞控制 數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路服務(wù) * 5.2 路由選擇算法 基于鏈接狀態(tài)的最短路徑算法（Dijkstra算法） 距離向量算法（Bellman-Ford算法）,. Dijkstra算法,每個(gè)結(jié)點(diǎn)用從源結(jié)點(diǎn)沿已知最佳路徑到本結(jié)點(diǎn)的距離來(lái)標(biāo)注，標(biāo)注分為臨時(shí)性標(biāo)注和永久性標(biāo)注； 初始時(shí)，所有結(jié)點(diǎn)都為臨時(shí)性標(biāo)注，標(biāo)注為無(wú)窮大； 將源結(jié)點(diǎn)標(biāo)注為0，且為永久性標(biāo)注，并令其為工作結(jié)點(diǎn)； 檢查與工作結(jié)點(diǎn)相鄰的臨時(shí)性結(jié)點(diǎn)，若該結(jié)點(diǎn)到工作結(jié)點(diǎn)的距離與工作結(jié)點(diǎn)的標(biāo)注之和小于該結(jié)點(diǎn)的標(biāo)注，則用新計(jì)算得到的和重新標(biāo)注該結(jié)點(diǎn)； 在整個(gè)圖中查找具有最小值的臨時(shí)

21、性標(biāo)注結(jié)點(diǎn)，將其變?yōu)橛谰眯越Y(jié)點(diǎn)，并成為下一輪檢查的工作結(jié)點(diǎn)； 重復(fù)第四、五步，直到目的結(jié)點(diǎn)成為工作結(jié)點(diǎn)；,Dijkstras algorithm: example,Step 0 1 2 3 4 5,start N A AD ADE ADEB ADEBC ADEBCF,D(B),p(B) 2,A 2,A 2,A,D(C),p(C) 5,A 4,D 3,E 3,E,D(D),p(D) 1,A,D(E),p(E) infinity 2,D,D(F),p(F) infinity infinity 4,E 4,E 4,E,2,2,1,3,1,1,2,5,3,5,最短路徑例題,根據(jù)Dijkstra最短通路

22、搜索算法，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中路由器A的路由表，并詳細(xì)寫(xiě)出結(jié)點(diǎn)A到結(jié)點(diǎn)D的計(jì)算過(guò)程。每個(gè)圓圈代表一個(gè)網(wǎng)絡(luò)路由，線上的標(biāo)注表示相鄰路由結(jié)點(diǎn)間的代價(jià)。,最短路徑例題,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相連如下表所示,. 距離向量路由算法（Distance Vector Routing）,屬于動(dòng)態(tài)路由算法，也稱Bellman-Ford路由算法和Ford-Fulkerson算法，最初用于ARPANET，被RIP協(xié)議采用。,San Jose,Table entry node 1 for dest SJ,Table entry node 3 for dest SJ,(Next, Distance),San Jose,0,2,1,(Next,

23、 Distance),San Jose,0,1,2,3,3,6,(Next, Distance),San Jose,0,1,2,6,3,3,4,Obtain shortest path tree rooted at destination,If link lengths are symmetric, arrows can be reversed to obtain shortest paths from 6 to every other node. Obtain routing table for node 6.,(Next, Distance),60,San Jose,0,1,2,3,3,4

24、,Network disconnected; Loop created between nodes 3 and 4,5,(Next, Distance),61,San Jose,0,2,5,3,3,4,7,5,Node 4 could have chosen 2 as next node because of tie,(Next, Distance),62,San Jose,0,2,5,5,7,4,7,6,Node 2 could have chosen 5 as next node because of tie,(Next, Distance),63,San Jose,0,7,7,5,6,9

25、,2,Node 1 could have chose 3 as next node because of tie,(Next, Distance),網(wǎng)絡(luò)互連,網(wǎng)絡(luò)層以上的互聯(lián)設(shè)備： 多協(xié)議路由器（multiprotocol router） 網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)之間存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)包； 必要時(shí)，做網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議轉(zhuǎn)換。 傳輸網(wǎng)關(guān)（transport gateway）傳輸層設(shè)備，在傳輸層轉(zhuǎn)發(fā)字節(jié)流。 應(yīng)用網(wǎng)關(guān)（application gateway）應(yīng)用層設(shè)備，在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)互連；,中間設(shè)備又稱為中間系統(tǒng)或中繼(relay)系統(tǒng)。 物理層中繼系統(tǒng)：轉(zhuǎn)發(fā)器(repeater)和集線器（HUB ）。 數(shù)據(jù)鏈路層中繼系統(tǒng)

26、：網(wǎng)橋或橋接器(bridge)和交換機(jī)（Switching）。 網(wǎng)絡(luò)層中繼系統(tǒng)：路由器(router)。 網(wǎng)橋和路由器的混合物：橋路器(brouter)。 網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)：網(wǎng)關(guān)(gateway)。,網(wǎng)絡(luò)互相連接起來(lái)要使用一些中間設(shè)備,第八 章 Internet 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),TCP/IP協(xié)議簇 IP層技術(shù)： IP地址 子網(wǎng)與掩碼 CIDR路由技術(shù) 傳輸層技術(shù) TCP UDP 應(yīng)用層技術(shù),TCP/IP協(xié)議簇,各種應(yīng)用層協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)接口層,(TELNET, FTP, SMTP 等),物理硬件,運(yùn)輸層,TCP UDP,應(yīng)用層,ICMP,IP,RARP,ARP,與各種網(wǎng)絡(luò)接口,網(wǎng)際層,IGMP,A

27、packet is to be forwarded to a network with MTU of 576 bytes. The packet has an IP header of 20 bytes and a data part of 1484 bytes. and of each fragment. Maximum data length per fragment = 576 - 20 = 556 bytes. We set maximum data length to 552 bytes to get multiple of 8.,Example Fragmenting a Pack

28、et ,Example fragmentation of a fragment ,IP 地址,分類的 IP 地址：IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)字段 特殊的IP地址：主機(jī)號(hào)字段全0和全1部分給主機(jī)；前者用于網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，后者只能作為目標(biāo)地址用于廣播。127.*.*.*用于環(huán)路測(cè)試 劃分子網(wǎng)與子網(wǎng)掩碼：同一子網(wǎng)的判定 無(wú)分類域間路由 CIDR與超網(wǎng)構(gòu)成 IP 地址與硬件地址的解析（ARP when the server sends ARP response, the switch knows which port the server is connected too, and forwards th

29、is packet to the workstation!,78,PPP,PC,Server,Router,Workstation,switch,IP packet from server to PC,(),s,(),w,(),() r,(2,2),PC,Server,Router,Workstation,79,IP packet has () and () as IP source and destination addresses IP table at server indicates packet sh

30、ould be sent to router, so IP packet is encapsulated in Ethernet frame with addresses s and r. If . If the server do not have the routers MAC address, it send ARP request first. When it has Ethernet frame is sned into the ethernet by server NIC and captured by router NIC NIC examines protocol type f

31、ield and then delivers packet to its IP layer IP layer examines IP packet destination address and determines IP packet should be routed to () Routers table indicates () is directly connected via PPP link IP packet is encapsulated in PPP frame and delivered to PC PPP at PC examines prot

32、ocol type field and delivers packet to PC IP layer,Encapsulation,IP header: source and destination IP address, other info Ethernet header contains: source and destination physical addresses network protocol type (e.g. IP),IP packet from workstation to server,IP packet has (1,2) IP address for source

33、 and (1,1) IP address for destination IP table at workstation indicates (1,1) connected to same network, so IP packet is encapsulated in Ethernet frame with addresses w and s Ethernet frame is broadcast by workstation NIC and captured by server NIC NIC examines protocol type field and then delivers

34、packet to its IP layer,(1,1),s,(1,2),w,(2,1),(1,3) r,(2,2),PPP,Ethernet,PC,Server,Router,Workstation,IP packet from server to PC,(1,1),s,w,(2,1),(1,3) r,(2,2),PC,Server,Router,Workstation,IP packet has (1,1) and (2,2) as IP source and destination addresses IP table at server indicates packet should

35、be sent to router, so IP packet is encapsulated in Ethernet frame with addresses s and r Ethernet frame is broadcast by server NIC and captured by router NIC NIC examines protocol type field and then delivers packet to its IP layer IP layer examines IP packet destination address and determines IP pa

36、cket should be routed to (2,2) Routers table indicates (2,2) is directly connected via PPP link IP packet is encapsulated in PPP frame and delivered to PC PPP at PC examines protocol type field and delivers packet to PC IP layer,How the layers work together,Network interface,IP,TCP,HTTP,Network inte

37、rface,IP,Network interface,IP,TCP,HTTP,Router,(1,1),s,(2,1),(1,3) r,(2,2),PPP,Ethernet,(a),(b),Server,PC,PC,Server,Router,TCP uses node-to-node Unreliable packet transfer of IP Server IP address transport protocol type,Ethernet Header contains source network protocol type,傳輸層技術(shù),1 傳輸層功能，點(diǎn)到點(diǎn)與端到端概念 2 T

38、CP/IP 體系中的運(yùn)輸層 2.1 運(yùn)輸層中的兩個(gè)協(xié)議:TCP和UDP 2.2 端口的概念和作用 2.3 工作方式：客戶-服務(wù)器 3 用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 UDP 偽首 4 傳輸控制協(xié)議 TCP 4.1 TCP 的鏈路鏈路管理: 三次握手過(guò)程的連接建立和“溫和”關(guān)閉 4.2 TCP 的流量控制：滑動(dòng)窗口（通知窗口，以字節(jié)為單位，窗口尺寸-window size） 4.3 TCP 擁塞控制： 慢啟動(dòng), 擁塞窗口-cwnd,TCP 與 UDP,UDP 在傳送數(shù)據(jù)之前不需要先建立連接。 對(duì)方的運(yùn)輸層在收到 UDP 報(bào)文后，不需要給出任何確認(rèn)。雖然 UDP 不提供可靠交付，但在某些情況下 UDP 是一種最有

39、效的工作方式。 運(yùn)輸層的 UDP 用戶數(shù)據(jù)報(bào)與網(wǎng)際層的IP數(shù)據(jù)報(bào)有很大區(qū)別。IP 數(shù)據(jù)報(bào)要經(jīng)過(guò)互連網(wǎng)中許多路由器的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，但 UDP 用戶數(shù)據(jù)報(bào)是在運(yùn)輸層的端到端抽象的邏輯信道中傳送的。,TCP 則提供面向連接的服務(wù)。 TCP 不提供廣播或多播服務(wù)。由于 TCP 要提供可靠的、面向連接的運(yùn)輸服務(wù)，因此不可避免地增加了許多的開(kāi)銷。這不僅使協(xié)議數(shù)據(jù)單元的首部增大很多，還要占用許多的處理機(jī)資源。 TCP 報(bào)文段是在運(yùn)輸層抽象的端到端邏輯信道中傳送，這種信道是可靠的全雙工信道。但這樣的信道卻不知道究竟經(jīng)過(guò)了哪些路由器，而這些路由器也根本不知道上面的運(yùn)輸層是否建立了 TCP 連接。,客戶服務(wù)器方式,TCP 的連接和建立都是采用客戶服務(wù)器方式。 主動(dòng)發(fā)起連接建立的應(yīng)用進(jìn)程叫做客戶(client)。 被動(dòng)等待連接建立的應(yīng)用進(jìn)程叫做服務(wù)器(server) 客戶端在知道服務(wù)器的地址和端口號(hào)后，才能發(fā)起服務(wù)請(qǐng)求。,TCP 連接建立：三次握手過(guò)程,三次握手建立T CP連接過(guò)程： 首先主動(dòng)方A發(fā)出請(qǐng)求報(bào)文請(qǐng)求連接，被動(dòng)方B收到請(qǐng)求后，若同意連接則發(fā)出確認(rèn)報(bào)文，若主動(dòng)方A收到確認(rèn)報(bào)文后，還向B發(fā)出確認(rèn)報(bào)文。當(dāng)B收到A的確認(rèn)報(bào)文后，通知其上層應(yīng)用進(jìn)程，連接已建立。