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王道计算机组成原理所有知识点的思维导图，包括计算机系统概述、数据的表示和运算、存储系统、指令系统、中央处理器、总线，欢迎收藏和使用。
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计算机组成原理
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计算机网络
绪论
OSI参考模型
物理层(比特流，中继器，集线器)
在物理媒体上为数据端设备透明地传输原始比特流
数据链路层(帧，网桥，交换机)
成帧
差错控制
流量控制
传输管理
网络层(分组，路由器)
对路由器进行选择
拥塞控制
网际互联
传输层(报文段)
提供端到端的可靠的传输服务
为端到端提供
服务质量
数据传输管理
会话层
建立同步
表示层
处理交换信息的方式
应用层
用户和网络的界面
概念
协议
规则的集合
由语法、语义、同步组成
接口
同一节点内
相邻两层之间之间交换信息的节点，不能跨层定义接口
服务
下层为上层提供的功能调用，它是垂直的
TCP/IP模型
网络接口层
网际层
传输层
两个模型的区别
在三个概念上的区别
OSI因为没有协议通用性好
TCP/IP在协议以后
是否考虑异构网的互联问题
连接
OSI网络层支持无连接和有链接，传输层只支持面向连接
网际层只有无连接，到传输层有两种
物理层
带宽
速率
波特
数据
模拟数据
数字数据
信号
模拟信号
数字信号
码元
信源
信道
信宿
交换
电路交换
报文交换
分组交换
常见的编码方式
NRZ(非归零编码)
高1低零
曼彻斯特编码
前半段高为1
差分曼彻斯特编码
边界不变为1
奈奎斯特定理与香农定理
公式
2W㏒₂V
W单位是HZ.理想低通信道的带宽
V码元单位个数(2的整数倍)
W㏒₂(1+S/N)
S为信道传输信号的平均功率，N为信道内部的高斯噪声功率
各类传输介质
双绞线
STP UTP
几千米到几千千米
放大器/中继器
同轴电缆
抗干扰
分类
50欧姆 基带同轴电缆
75 宽带同轴电缆
光纤
物理层网络设备
机械特性
规定物理连接时所采用的规格、引线的数目、引脚的数量、排列情况等
电气特性
规定线路上的电压高低、阻抗匹配、传输速率、距离限制
功能特性
信号线的用途
过程特性
规定规程和时序关系
数据链路层
流量控制和滑动窗口
停等协议
后退n帧协议
选择重传协议
介质访问控制
频分、时分、波分、码分多路复用的原理
关于最小帧长、争用期、最远距离的计算
随机访问
ALOHA
CSMA
CSMA/CD
最小帧长
51.2 10 64
总线传输时延乘以数据传输率乘以2
总线传输时延乘以2等于争用期
CSMA/CA
轮询访问
令牌环网
CSMA/CD与CSMA/CA的区别
使用场景(传输介质)
以太网
无线网
对碰撞的处理
检测
避免
检查方式
CD
电压变化
CA
能量检测
载波检测
混合
CD可检测，不可避免；CA只能尽量避免
局域网
以太网IEEE802.3
传输介质(曼彻斯特编码)
10BASE5
10BASE2
10BASE-T
10BASE-FL
100BASE-T
以太网帧最小值和最大值
46-1500(数据)64-1500
无线网IEEE802.11
广域网
PPP协议
不可靠
无需采用CSMA/CD协议，因此0-1500(没有最短帧)
提供差错检测但不提供纠错，只保证无差错接受
两端可以运行不同协议
面向字节
字节填充
比特填充
HDLC协议
全双工通信
帧处理
51插0
可靠0比特插入法
数据链路层设备
网桥
交换机
网络层
IPV4协议
分组结构
版本
占4位
首部长度
占四位，以4B作为单位
总长度
16位，以1B作为单位
标识
不是序号，分片后标识相同
标志
占3位，和分片有关
片偏移
占13位，单位为8B
首部校验和
占16位
只校验分组首部，不校验数据部分
生存时间
8位
占8位，指出分组应该交给哪部分传输层协议
源地址字段
占4B
目标地址字段
4类IP地址
A
1-126
B
128.1-191.255
C
192.0.1-223.255.255
子网
把主机号占用了
子网划分，可以变长划分用前缀码的方式
子网掩码
通过子网掩码得出子网
CIDR
消除ABC类子网掩码
特殊地址
主机号全0
本网络
主机号全1
本网络的广播地址
127.0.0.0
环路自检地址
全0
本网络上的本主机
全1
整个TCP/IP网络的广播地址
私有地址NAT
宿舍共用一个网
ARP地址解析协议
对于特定的IP地址，查询其对应的物理地址
DHCP动态主机配置协议(应用层)
基于UDP
给网络中的主机动态提供地址
ICMP网际控制报文协议
报文
终点不可达
源点抑制
时间超过
参数问题
改变路由
IPV6协议
与IPV4的主要区别
位数从32变成128
首部长度必须是8B的整数倍(4B)
不允许分片
路由协议
路由表及其构建
表项的结构
路由信息协议(应用层协议)
距离向量算法
UDP(端口520)
OSPF(网络层协议)
洪泛法
IP
链路状态
边界网关协议(应用层)
基于TCP
路径向量
知识储备
服务访问点SAP
端口
传输层，关联主机中的应用进程
IP地址
网络层，关联主机
MAC地址
数据链路层，关联主机
端口号
熟知端口号
0-1023
FTP21 TELNET23 SMTP25 DNS53 TFTP69 HTTP80 SNMP161
登记端口号
1024-49151
短暂端口号
49152-65535
两个协议
UDP协议
使用UDP的协议
TFTP 琐碎文件传输协议
DNS
SNMP
RTP实时传输协议
DHCP
路由信息协议
特点
无连接
不需要建立连接，因此也没有连接状态
分组首部开销小
能更好地控制时间
不可靠服务，尽最大努力交付
面向报文
报文结构
首部(8B)
源端口
目的端口
长度
校验和
TCP协议
使用TCP的协议
FTP
HTTP
TELNET
边际网关协议
面向连接
点对点服务
可靠服务
可以全双工通信
基于字节
首部
源端口16位
目的端口16位
序号32位
本报文段所发送的数据的第一个字节的序号
确认号32位
发送300，说明前299已经收到
数据偏移4位
该数据距离报文段起始处有多远
保留字段6位
紧急位URG
为1时代表有高优先级序列
确认位ACK
ACK为1时确认号才有效
推送位PSH
进程极度需要，所以来一个收一个
复位位RST
连接出错后重连
同步位SYN
微1时代表请求连接
终止位FIN
为1代表发送方已经把数据发完了
窗口字段16位
代表现在接收方还能接受的数据量
紧急指针
和紧急位配合使用
选项字段
填充字段
使得首部长度是4B的整数倍
连接管理
连接建立
三次握手
SYN ACK FIN 一直都是1
SYN和FIN不携带数据但是要占用序号
连接释放
四次握手
实现可靠传输
序号
保证数据有序提交
确认
发送300，说明前299已经收到，并且期待300
重传
超时
计时器到时间了，发送端没收到确认，就重传对应报文
冗余确认
收到失序报文时，发送冗余ACK三次即重传
滑动窗口
慢开始算法(超时)
指数增大
拥塞避免算法
乘法减少
加法增大
拥塞发生时的拥塞窗口的一半变成下一次的慢开始门限
快重传(冗余)
收到三次冗余ACK时，不必等超时而是直接重传
快恢复
跳过了拥塞窗口为1の时候
发送窗口和拥塞窗口
发送能力取决于数值小的那个
网络应用模型
客户/服务器(C/S)模型
客户地位不平等
客户机不直接通信
拓展性一般
星型
P2P模型
快播
网状形
权利义务对等，都可以是主机/服务器
容错率高
扩展性好
域名系统(DNS)
层次域名空间
www.wnacg.com级别是三二顶
域名服务器
根域名服务器
顶级域名服务器
授权域名服务器
本地域名服务器
查询
递归查询
主机向本地域名服务器查询
迭代查询
本地域名服务器向根域名服务器查询
文件传输协议(FTP)
功能
不同种类主机系统之间的文件传输
远程管理文件
公用文件共享
使用并行的TCP连接
控制连接21号端口
传递控制信息
数据连接20号端口
传递数据
电子邮件
组成结构
用户代理
qq邮箱
邮件服务器
核心部分
发送方邮件服务器
接收方邮件服务器
SMTP
发送邮件
推送
采用TCP连接
端口号25
过程
建立
传送
释放
POP3
端口号110
读取邮件
拉取
建立在TCP上
IMAP
复杂，暂未使用
端口号80
Gmail用
电子邮件格式
传统电子邮件
信封
内容
多用途网际邮件扩充MIME
万维网
URL
TCP.连接
无状态
第二次访问不会记住你第一次访问了什么
用Cookie追踪用户的活动
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