计算机网络思维导图

计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。下图详细概述计算机网络相关要点。

计算机网络

• 传输层（主机才有）
  • 端到端的通信
  • 复用和分用
    • 复用：发送方不同进程都可以使用一个传输层协议传输数据
    • 分用：接收方能正确交付
    • 与网络层区分
  • 对收到的报文差错检测（首部和数据）
  • 提供两种传输协议
    • 面向连接的TCP
    • 无连接的UDP
  • SAP
    • 链路层：MAC地址
    • 网络层：IP地址
    • 传输层：端口
  • 端口
    • 65536个端口号2^16
    • 熟知端口号0~1023
      • FTP
        • 21
      • TELNET
        • 23
      • SMPT
        • 25
      • DNS
        • 53
      • TFTP
        • 69
      • HTTP
        • 80
      • SNMP
        • 161
  • 无连接服务UDP
    • 向上提供的不可靠的逻辑信息
    • 适合一次性传输较少，如DNA.SNMP因延迟小
    • 提供最大努力交付，不可提供可靠交付
    • 面向报文
    • 首部格式
      • 源端口
      • 目的端口
      • 长度
        • 数据报长度包括首部和数据
        • 最小值是8
      • 校验和
        • 检错UDP数据报，可选。不想计算时，令该字段全0
      • 收到的目的端口不正确时则丢弃该报文，ICMP发送端口不可达差错报文给发送方
    • UDP校验
      • 检验首部和数据部分
      • 12B的伪首部，临时添加，不交付其它层
      • 检验过程
  • TCP协议
    • 特点
      • 面向连接的传输层协议
      • 每条TCP只能有两个端点
      • 提供可靠的交付服务
      • 全双工通信
      • 面向字节流
    • 报文段
      • 首部最短20B，固定，总长度是4B的整数倍
      • 源端口和目的端口，各自2B
      • 序号字段，4B，值为本报文段发送数据的第一个字节的序号
      • 确认号字段，4B
      • 数据偏移（=首部长度）
        • 以4B为计算单位
      • 保留字段，6位
      • 紧急位URG
        • URG=1，紧急指针有效，先传
      • 确认位ACK
        • =1有效，=0无效
      • 推送位PSH、复位位PSH
      • 同步位SYN
        • =1为一个连接请求或连接接收报文
      • 终止位FIN
        • =1要求释放连接
• 应用层
  • 网络应用模型
    • 客户、服务器（C/S）
      • web
      • FTP
      • 远程登录
      • 电子邮件
    • 占用内存、损伤硬盘
    • 特点
      • C/S-不平等
        • 请求方
          • 客户
        • 服务提供方
          • 服务器
      • P2P-对等方
  • 域名系统DNS
    • 层次域名空间
      • 顶级域名空间
        • 三级域.二级域.顶级域
        • nTLD
        • gTLD
          • .com/公司;.net网络服务机构;.org\非营利性组织
        • 基础结构域名
          • arpa用于返向域名解析
      • 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
          • 主机必须在此登记
        • 本地域名服务器
      • 域名解析过程
        • 递归
          • 主机向本地域名的服务器的查询-靠别人帮查，每人只查一次
        • 迭代
          • 本地域名服务器向根域名服务器-靠本地自己一次次查
        • 高速缓存（缓存查过的提高查询效率）
  • 文本传输协议（FTP）
    • 仅两个TCP连接
      • 控制连接-先建立
        • 服务器端端口21
        • 传请求，会话期间一直打开
      • 数据连接-后建立
        • 主动端口20，被动>1024
    • 匿名访问
      • anonymous
    • 从FTP服务器下载文件，对数据封装
      • 应用层、传输层、网络层、链路层、物理层
      • 数据、数据段、数据报、数据帧、比特
  • 电子邮件
    • 用户代理（UA)
      • 一般是软件等
    • 邮件服务器
      • C/S模式，但可以同时充当客户和服务器
    • 协议
      • SMTP
        • 发送
        • 端口号25
        • TCP连接
        • 只能传7位ASCII码
      • POP3
        • 接收
        • 110端口
        • 两种工作方式
          • 下载并保存
          • 下载并删除
        • 一个账号在一个服务器只能有一个邮件接收目录
        • 登录服务器密码不加密
      • 基于万维网的邮件使用HTTP协议
    • MIME
      • 并未改动或取代SMTP
      • 继续使用当前格式，但增加了邮件主题结构，定义了传送非ASCII码的编码规则，使穿南舒内容丰富
    • 邮件传输过程
      • 220 service ready
      • hello
      • 250OK
      • 250OK
      • RCPT TO
        • 可以有多个，没有回550，有250
      • DATA
        • 开始传内容
      • 354 start mail input; end with <GRLF><GRLF>
        • SMPT同意
      • 250ok
      • QUIT
        • 接收结束
  • 万维网
    • 唯一资源定位符（URL）
      • 标识万维网文档，使其唯一
    • HTTP
      • TCP80端口，可靠
      • Cookie
        • 存储在用户主机
        • 是文本文件
        • 记录活动记录，密码访问记录等等
      • 本身是无连接的
      • 两种连接方式
        • 非持久
          • 每一个传输建立一次TCP连接
          • 请求一个万维网文件时间=2RTT+传输时间
        • 持久
          • 万维网服务器响应后保持该连接
          • 流水线
            • 与下面相反
          • 非流水线
            • 收到响应才能下一个请求
      • 请求报文
        • 常用方法
          • GET
            • 请求读取URL标识的信息
          • HEAD
            • 请求读取URL标识的信息的首部
            • 使用时服务器会响应但不会返回请求对象
          • POST
            • 给服务器添加信息，如注释
          • CONNECT
            • 用于代理服务器
    • 超文本标记语言HTML
• 主题
• 主题
• 网络层
  • 功能
    • 异构网络互联
    • 路由与转发
    • 子主题
    • 拥塞控制（全局性）
      • 开环控制（静态）
      • 闭环控制（动态）