常见的网络协议有哪些？

电信网、计算机网、有线电视网融为一体。

TCP/IP是当前互联网协议族的总称，TCP和IP是其中最重要的两个协议。

RFC标准的发展轨迹包括三个成熟阶段:提案标准、草案标准和标准。

第二章计算机网络和互联网体系结构

根据拓扑结构，计算机网络可以分为总线网络、环形网络、星形网络和网格网络。

根据覆盖范围:计算机网络可分为广域网、城域网、局域网和个人局域网。

网络可以分为两部分:资源子网和通信子网。

网络协议是通信双方遵守的规则和约定的集合。网络协议包括三个要素，即语法、语义和同步规则。

通信双方对等层中完成相同协议功能的实体称为对等实体，对等实体按照协议进行通信。

有线接入技术分为铜线接入、光纤接入和混合光纤同轴接入技术。

无线接入技术主要包括卫星接入技术、无线本地环路接入和本地多点分配业务。

网关实现不同网络协议之间的转换。

互联网采用网络级互连技术，网络级协议转换不仅增加了系统的灵活性，还简化了网络互连设备。

互联网对用户隐藏了底层网络技术和结构。在用户眼中，互联网是一个统一的网络。

互联网把任何可以传输数据包的通信系统都看作一个网络，这些网络都被网络协议平等对待。

TCP/IP协议分为四个协议层:网络接口层、网络层、传输层和应用层。

IP协议不仅是网络层的核心协议，也是TCP/IP协议簇的核心协议。

第四章地址解析

建立逻辑地址和物理地址之间映射的方法通常包括静态映射和动态映射。动态映射是在需要地址映射关系时，利用网络通信协议直接从其他主机获取映射信息。互联网使用动态映射的方法来映射地址。

获取逻辑地址和物理地址的映射关系称为地址解析。

ARP是一种动态映射协议，将逻辑地址(IP地址)映射到物理地址。

ARP缓存包含最近使用的IP地址和物理地址的映射列表。

在ARP缓存中创建的静态条目是永不超时的地址映射条目。

反向地址解析协议RARP是从给定物理地址到逻辑地址(IP地址)的动态映射。RARP需要一个RARP服务器来帮助完成解析。

ARP请求和RARP请求都是通过本地物理网络广播实现的。

在代理ARP中，当主机请求解析隐藏在路由器后面的子网中的主机IP地址时，代理ARP路由器将以自己的物理地址作为解析结果进行响应。

第五章IP协议

IP是一种不可靠的无连接数据报协议，它提供尽力传输服务。

TCP/IP协议的网络层称为IP层。

IP数据报通过路由器转发时，通常需要进行三个方面的处理:报头校验、路由和数据分片。

IP层通过IP地址实现物理地址的统一，通过IP数据报实现物理数据帧的统一。IP层通过这两个方面的统一，屏蔽底层的差异，为上层提供统一的服务。

IP数据报由报头和数据组成。报头被分成固定长度部分和可变长度部分。选项是数据报报头的可变长度部分。定长部分20字节，选项不超过40字节。

IP数据报的报头长度以32位字为单位，数据报的总长度以字节为单位，芯片偏移量以8字节(64位)为单位。数据报中的数据长度=数据报总长度-报头长度× 4。

IP协议支持动态分段。控制分段和重组的字段是标识、标志和分段偏移量。影响碎片的因素是网络的最大传输单位MTU，即一个物理网络帧中可以封装的最大数据字节数。通常，不同协议的物理网络具有不同的MTU。碎片重组只能在宿机中进行。

生存时间TTL是IP数据报在网络上传输时可以存活的最长时间。每经过一个路由器，数据报的TTL值就减1。

IP数据报只检查报头，不检查数据。

IP选项用于网络控制和测试，它包括严格源路由、松散源路由、记录路由和时间戳。

IP协议的主要功能包括封装IP数据报、分段和重组数据报、处理数据回送、IP选项、校验码和TTL值以及路由。

IP数据报中与分片相关的字段有标识字段、标志字段和分片偏移量字段。

数据报标识是分片所属数据报的关键信息，是分片重组的基础。

片段必须满足两个条件:片段必须尽可能大，但必须被框架封装；切片中数据的大小必须是8字节的整数倍，否则IP无法表示其偏移量。

分片可以在源机器上进行，也可以在传输路径上的任何路由器上进行，而分片重组只能在宿机器上进行。分段重组的控制主要基于数据报报头中的标识符、标志和分段偏移字段。

IP选项是IP数据报报头中的变长部分，用于网络控制和测试目的(如源路由、记录路由、时间戳等。).IP选项的最大长度不能超过40个字节。

1，IP层不检查数据。

原因:上层传输层是端到端的协议，端到端验证的开销比点对点验证要小很多，尤其是在通信线路良好的情况下。另外，上层协议可以根据数据可靠性的要求选择是否校验，甚至可以考虑采用不同的校验方式，给系统带来了很大的灵活性。

2.IP协议检查IP数据报报头。

原因:IP头属于IP层协议的内容，不能被上层协议处理。

IP头中的一些字段在点对点传输的过程中是不断变化的，校验数据只能在每个中间点重新形成，相邻点之间才能完成校验。

3、碎片化必须满足两个条件:

片段要尽可能大，但必须被帧封装；

切片中数据的大小必须是8字节的整数倍，否则IP无法表示其偏移量。

第6章错误和控制消息协议(ICMP)

ICMP协议是对IP协议的补充，用于IP层的错误报告、拥塞控制、路径控制以及路由器或主机信息的获取。

ICMP既不向接收器也不向中间路由器报告错误，而是向源报告错误。

ICMP和IP协议处于同一层次，但ICMP数据包封装在IP数据报的数据部分进行传输。

ICMP消息可以分为三类:错误报告、控制消息和请求/响应消息。

ICMP错误报告有三种类型:目的地不可达报告、数据报超时报告和数据报参数错误报告。数据报超时报告包括TTL超时和碎片超时。

数据报参数的错误包括数据报报头中某个字段的错误和数据报报头中某个选项所必需的某些参数的缺失。

ICMP控制消息包括源抑制消息和重定向消息。

拥塞是由于无连接传输中缺乏流量控制机制而引起的问题。ICMP使用源抑制的方法来控制拥塞，通过源抑制来减缓源发送数据报的速率。

源头抑制包括三个阶段:拥塞发现阶段、拥塞解决阶段和恢复阶段。

ICMP重定向消息由位于同一网络中的路由器发送到主机，主机的路由表被刷新。

ICMP echo请求和应答不仅可以用来测试主机或路由器的可达性，还可以用来测试IP协议的工作状况。

ICMP时间戳请求和回复消息用于设备之间的时钟同步。

主机不仅可以获得默认路由器的IP地址，还可以通过使用ICMP路由器请求和广告消息知道路由器是否处于活动状态。

第七章IP路由

数据传输可分为直接传输和间接传输。直达传输是指直接传输到最终目的地的传输过程。间接传播指的是信

当源和目的地位于不同的物理网络时的一些中间传输过程。

TCP/IP采用表驱动路由。每台主机和路由器都有一个反映网络拓扑的路由表，主机和路由器可以根据路由表反映的拓扑信息找到到达目的机器的正确路径。

通常，路由表中的目的地址采用网络地址。路径信息由通往目的地的路径中的下一跳路由器的地址表示。

路由表中的两个特殊条目是特定主机路由和默认路由表条目。

路由表的建立和刷新有两种不同的方式:静态路由和动态路由。

自治系统是由一组独立的管理机构管理的网络和路由器组成的系统。

路由器自动获取路径信息的两种基本方法是矢量距离算法和链路状态算法。

1、向量距离(V-D)算法的基本思想:路由器周期性地向其邻居路由器广播一条路径刷新消息。报文的主要内容是路由器到目的网络的一组最短距离，一般用报文中的(V，D)序数对来表示，其中V表示一个向量，标识路由器可以到达的目的地(网络)。根据接收到的(V，D)消息，每个路由器根据最短路径优先原则刷新其路由表。

矢量距离算法的优点是简单且易于实现。

缺点是收敛速度慢，信息量大。

2.链路状态(Link-Status，简称L-S)算法的基本思想:系统中的每台路由器通过从其他路由器获得的信息构建当前网络的拓扑结构。根据这种拓扑结构，利用Dijkstra算法形成基于该路由器的最短路径优先级树。由于该树反映了从该节点到所有路由节点的最短路径，因此该节点可以根据该最短路径优先级树形成路由表。

动态路由中使用的路由协议包括自治系统中使用的内部网关协议和自治系统之间使用的外部网关协议。

RIP协议在基本矢量距离算法的基础上，增加了对路由环路、等距离路径、故障路径和慢收敛的处理。RIP协议以路径上的跳数作为路径的距离。RIP规定有效路径的距离不能超过。

RIP不适合大型网络。

RIP数据包封装在UDP数据报中进行传输。RIP使用UDP的端口号520。

3.RIP协议的三个要点

仅与相邻路由器交换信息。

交换的信息就是这个路由器目前知道的所有信息，也就是自己的路由表。

定期交换路由信息，例如每30秒交换一次。

4.RIP协议的优缺点。

RIP的一个问题是，当网络出现故障时，需要很长时间才能将此信息传输到所有路由器。

RIP协议最大的优点是实现简单，开销低。

RIP限制了网络的规模，可以使用的最大距离是15(16表示不可达)。

路由器之间交换的路由信息在路由器中是一个完整的路由表，所以随着网络规模的扩大，开销也会增加。

5.为了防止计数到无穷大的问题，可以采用以下三种技术。

1)水平分割(Split Horizon)水平分割的基本思想是路由器从一个接口接收到的更新信息不允许从这个接口发回。在图7-9所示的例子中，当R2向R1发送V-D消息时，它不能包含通过R1到NET1的路径。因为这个信息本身就是R1产生的。

2)抑制法要求路由器在得知某个网络不可达后，在一段时间内保持此信息不变。这段时间称为保持时间，在此期间路由器不接受任何有关该网络的可达性信息。

3)毒逆毒逆法是水平分段法的一种变化。当从接口发送信息时，每当来自该接口的信息改变路由表中的条目时，对应于V-D消息中这些条目的距离值被设置为无穷大(16)。

OSPF进一步将自治系统划分为区域，每个区域由位于同一自治系统中的一组网络、主机和路由器组成。区域划分不仅使广播得到更好的管理，也使OSPF能够支持大规模的网络。

OSPF是一种链路状态协议。当网络处于收敛状态时，每个OSPF路由器使用Dijkstra算法为每个网络和路由器计算最短路径，形成以路由器为根的最短路径优先级(SPF)树，并根据最短路径优先级树构造路由表。

OSPF直接使用IP。在IP报头的协议字段中，OSPF协议的值是89。

BGP是一种使用路径向量算法的外部网关协议。BGP支持基于策略的路由，路由策略与政治、经济或安全因素有关。

BGP消息分为四类:开放、更新、保持活动和通告。BGP数据包使用TCP端口179在TCP数据段中封装和传输。

第八章传输层协议

传输层将前一层与后一层连接起来，屏蔽通信子网的细节，并提供通用的进程通信服务。传输层加强并弥补了网络层。TCP和UDP是传输层的两种主要协议。

端口分配有两种基本方式:全局端口分配和本地端口分配。

在Internet中，三元组(协议、主机地址、端口号)用于在全球范围内唯一标识一个进程。五元组(协议、本地主机地址、本地端口号、远程主机地址、远程端口号)用于描述两个进程之间的关联。

TCP和UDP都是传输层协议，提供过程通信功能。它们各有一组端口号，两组端口号相互独立，范围从0到65535。

TCP和UDP在计算校验和时会引入伪报头，以验证数据是否已传输到正确的目的地。

为了实现可靠的数据传输，TCP在应用程序进程之间建立传输连接。TCP使用三次握手的方法来解决建立连接时的重复连接问题。四次握手用于解决断开连接时数据丢失的问题。

在建立连接之前，服务器被动地打开其众所周知的端口并监听它。当客户端要与服务器建立连接时，会发送请求主动打开端口，客户端一般使用临时端口。

TCP采用的最基本的可靠性技术包括流量控制、拥塞控制和差错控制。

TCP使用滑动窗口协议实现流量控制，滑动窗口协议通过发送方窗口和接收方窗口的配合完成传输控制。

TCP拥塞控制使用发送方的窗口来控制注入网络的数据流的速度。发送窗口的大小是通知窗口和拥塞窗口之一。

TCP通过错误控制解决数据的破坏、重复、无序和丢失问题。

UDP增强了IP协议上进程的通信能力。此外，UDP通过可选的校验和提供简单的错误控制。但是UDP不提供流量控制和数据报确认。

1，传输层的任务是为用户提供可靠透明的端到端数据传输，以及差错控制和流量控制机制。

2“传输层提供应用程序进程之间的逻辑通信”。“逻辑通信”是指传输层之间的通信似乎是在水平方向传输数据。但实际上，两个传输层之间并没有水平的物理连接。

TCP提供的可靠传输服务有以下五个特点:

面向数据流；虚电路连接；缓冲传输；非结构化数据流；全双工连接。

3.TCP使用一种称为“带重传的肯定确认”的技术作为提供可靠数据传输服务的基础。

第九章域名系统

基于字符的命名系统为用户提供了非常直观、易于理解和记忆的方法，非常符合用户的命名习惯。

互联网采用分层命名机制，将名称空间分成若干子空间，每个组织负责一个子空间的管理。授权的管理组织可以进一步划分其管理的子命名空间，并将其委托给较低级别的组织进行管理。名称空间是一个树形结构。

域名由一系列用点分隔的标签组成。如果一个域名包含从叶到根的完整标签串，并以点号结尾，则称之为完全限定域名FQDN。

三种常用的顶级域名是通用顶级域名、国家代码顶级域名和反向域名顶级域名。

TCP/IP域名系统是一个高效、可靠、通用的分布式名称地址映射系统。区域是DNS服务器的管理单元，通常指由DNS服务器管理的命名空间。区域和领域是不同的概念。域是一个完整的子树，区域可以是子树的任何一部分。

三种主要类型的名称服务器是一级名称服务器、二级名称服务器和仅缓存名称服务器。主名称服务器具有区域文件的原始版本，副名称服务器从主名称服务器获得区域文件的副本，副名称服务器通过区域传输与主名称服务器保持同步。

DNS服务器和客户端属于TCP/IP模型的应用层，DNS可以同时使用UDP和TCP进行通信。DNS服务器使用UDP和TCP众所周知的53号端口。

DNS服务器可以使用两种类型的解析:递归解析和重复解析。

DNS响应消息的响应部分、授权部分和附加信息部分由资源记录组成，存储在名称服务器的数据库中。

顶级域名cn子域名edu.cn子域名njust.edu.cn主机sery.njust.edu.cn

TFTP:简单的文件传输协议。

RIP:路由信息协议

OSPF(开放最短路径优先)协议。

EGP外部网关协议(EGP)

边界网关协议

动态主机配置协议(DHCP)

Telnet的工作原理:远程主机连接服务

FTP文件传输工作原理文件传输协议

SMTP邮件传输模型简单邮件传输协议

HTTP如何工作