CSNetwork 思维导图模板_ProcessOn思维导图、流程图

物理层（bit）

数据通信：源点、发送器、接收器、终点；模拟信号、数字信号

单工通信、半双工通信（双向交替）、全双工通信

双绞线、同轴电缆、光缆；无线非导向传输：波、接力

复用：频分、时分、统计时分；波分复用、码分复用

数据链路层（帧）

点对点

PPP协议：简单即可，不需纠错，序号及流量控制等，目前应用最广泛

封装成帧：加首尾/方便鉴定完整帧的边界

透明传输：插入转义字符解决数据中出现规定的首尾符

差错检测：循环冗余校验CRC(硬件完成)

广播（局域网）

静态划分信道

动态划分信道

以太网

适配器：串并行转换

CSMA/CD

多点接入、载波监听、碰撞检测

网络层（IP数据报）

两种服务对比

电信网：面向连接，可靠传输

网络层：简单无连接，尽最大努力交付

两个地址定义

数据报：ip逻辑地址

源地址ip1+目的地址ip2

MAC帧封装：硬件地址

源硬件地址HA1+HA2(目标硬件地址或路由器下一跳地址)

IP协议

1981/分类的IP地址

<网络号><主机号>

分支主题

在不同网络需要不同ip，所以路由总是有>=2个ip

路由器分组转发：目标网络地址、下一跳地址

1985/子网划分

<网络号><子网号><主机号>

子网掩码，默认A类255.0.0.0，...C类255.255.255.0

增加了灵活性，但减少了能够连接在网络上的主机总数

路由器分组转发：目标网络地址、子网掩码、下一跳地址

1993/超网CIDR

<网络前缀><主机号>

路由聚合，构成超网

最长前缀匹配 / 二叉线索查找路由表

ip数据报

格式

分支主题

相关协议：

ARP

同一个局域网、高速缓存列表、TTL

根据ip地址获取物理地址的协议

RARP -- > DHCP已经包含了（根据物理地址获取ip地址）

ICMP

大多数防火墙默认不回应ICMP replyer；局域网自己可以实验

差错报文：终点不可达、源点抑制、超时、参数问题、路由重定向

询问报文：回送请求或回答、时间戳请求或回答 / ping, tracert

IGMP

下方ip多播中详细说明

因特网的路由选择协议

自治系统AS

分层、隐私

路由器构成

路由选择处理机

路由选择协议

路由表

交换结构

方法：存储器、总线、互联网络

作用：分组处理

输入端口：物理层-&gt;链路层-&gt;网络层查表和转发排队

输出端口：网络层缓存分组排队-&gt;链路层-&gt;物理层

结构框图

分支主题

内部网关协议IGP

RIP

Routing Information Protocol

基于距离向量选择

仅和相邻路由交换信息

固定时间间隔交换信息

每次交换全部信息

报文格式：<IP首部>[<UDP首部>[<首部><路由部分>]]

好消息传得快、坏消息传的慢

OSPF

Open shortest path first

使用分布式的链路状态协议

Flooding(传播信息副本)

状态包括：邻接路由+度量

更新后所有路由都获得全网拓扑结构

报文格式：<IP首部><OSPF分组>

外部网关协议EGP

BGP-4

路径向量路由选择协议

BGP发言人

报文类型：打开、更新、保活、通知

ip多播

尽最大努力交付、使用D类地址作为目的地址（2^28个多播组）

局域网上硬件多播

IANA：00-00-5E

D类ip地址与以太网多播地址的映射(查)

因特网上多播

IGMP网际组管理协议

多播路由选择协议

VPN虚拟专用网

专用地址

10.0.0.0-10.255.255.255

A类/btw 学校无线用

172.16.0.0-172.31.255.255

B类/btw 学校实验室电脑连接用的地址）

192.168.0.0-192.168.255.255

C类

隧道技术实现的VPN（加密）

使用公共的因特网作为通信载体

每个场所至少要有一个路由器具有合法的全球IP地址

专用网内部接口地址则是本地地址

NAT网络地址转换

有n个全球ip地址，专用网最多同时可以有n台主机投入因特网

运输层

进程间通信

网际层是主机间的逻辑通信，运输层可以看成是进程间的端对端通信

复用（多进程都使用运输层传输）与分用（运输层交付给正确进程）

端口

利用目的主机提供的功能来识别终点

一个实现方案即软件端口（抽象的协议端口）

熟知端口 0~1023（比如http：80, FTP：21等）

登记端口 1024~49151

客户端使用端口 49152~65535

UDP

无连接、尽最大努力交付

面向报文：直接封装应用层报文，一次交付一个完整报文

需要控制报文长度，否则网际层需要分片或者首部过长，都会影响ip层效率

没有拥塞控制

首部8个字节&lt;源ip&gt;&lt;目的ip&gt;&lt;长度&gt;&lt;校验和&gt;

TCP

面向连接、可靠交付、全双工通信、面向字节流

套接字 socket=(ip地址：端口号)

可靠传输

首部（20+4N)个字节

&lt;源端口&gt;&lt;目的端口&gt;

&lt;序号&gt;

每一个字节都按顺序编号

&lt;确认号&gt;

确认号=N，表示序号N-1为止的所有数据都已正确收到

&lt;数据偏移&gt;&lt;保留&gt;&lt;URG|ACK|PSH|RST|SYN|FIN&gt;&lt;窗口&gt;

&lt;校验和&gt;&lt;紧急指针&gt;

&lt;选项/填充&gt; &lt;=40字节比如窗口扩大、时间戳等。只设置最大长度MSS，然后默认按对方这个长度

窗口、缓存（三个指针）

超时重传：RTTs平滑往返时间等

选择确认SACK

流量控制

点对点：接收端控制发送端

滑动窗口设置首部窗口值rwnd

比如rwnd=200表示当前我只接收200字节的数据

Nagle算法等

拥塞控制

全局：防止过多数据注入到网络中

1999 RFC2581: slow-start, congestion avoidance, fast retransmit, fast recovery

ip层的随机早期检测RED，防止全局同步

三次握手

连接建立、传输数据、连接释放

再次确认：防止已失效的连接请求报文段

应用层

DNS

域名服务器（根、顶级、权限域名）、树状结构

FTP

基于TCP的FTP

交互式访问、两个并行TCP连接：控制连接、数据连接

基于UDP的TFTP

不支持交互，不能身份鉴别等，适用于对多，需要内存小的情况

TELNET

远程终端协议，基于TCP连接，NVT（一些差异转换）

WWW万维网

大规模联机式的信息存储所，是链接到另一个站点；分布式的超媒体系统（超文本的拓展）

URL同意资源定位符

&lt;协议&gt;://&lt;主机&gt;：&lt;端口&gt;/&lt;路径&gt;

HTTP超文本传输协议

ACSII码

HTTP/1.0：无状态，每次请求需要2倍往返时间RTT

HTTP/1/1：持续连接

使用Cookie；服务器存放用户信息

代理服务器：万维网高速缓存

报文结构

请求报文

OPTION, GET, HEAD, POST, PUT, DELETE, TRAECE..

响应报文

状态码：1XX通知；2XX成功；3XX重定向

4XX客户差错、5XX服务器差错

电子邮件

发送：SMTP（仅发送可打印的ASCII码、不使用中间邮件服务器，不管经过多少路由）、MIME（多媒体）

读取：POP3、IMAP

基于万维网的电子邮件

DHCP动态主机配置协议

C/S模式：DHCP服务器，中继

广播形式请求/UDP，单播形式获得动态ip

租期过半重新申请

SNMP简单网络管理协议

网络安全概述

攻击

截获、中断、篡改、伪造

主动攻击：更改报文流、拒绝服务、伪造连接初始化、恶意程序（病毒、蠕虫、木马、逻辑炸弹）等

安全需求：保密、安全协议、访问控制

防护

对称密钥、公钥密码 / 以及密钥的分配(密钥管理)

数字签名

鉴别

报文鉴别 / 摘要 / MD5

实体鉴别

使用的安全协议

网络层

IPSec与安全关联SA

鉴别首部协议AH

运输层

SSL安全套阶层

SET安全电子交易

应用层

PGP、PEM

链路加密、端对端加密

防火墙

音/视频服务

无线网络

固定基础设施的无线网络

IEEE 802.11

物理层： HR-DSSS, OFDM/ 802.11b.a,g

MAC层:CSMA/CD，CA碰撞避免

移动自组网络

无线传感器网络WSN

下一代因特网

下一代电信网（基于分组交换而不是电路交换）NGN/下一代因特网NGI

IPV6

&lt;基本首部&gt;&lt;拓展首部1&gt;...&lt;拓展首部N&gt;&lt;数据部分&gt;

基本首部

&lt;版本&gt;&lt;通信量类&gt;&lt;流标号&gt; / “流"适用实时音视频传输

&lt;有效载荷长度&gt;&lt;下一个首部&gt;&lt;跳数限制&gt;

&lt;源地址&gt;128位

&lt;目的地址&gt;128位

&lt;有效载荷&gt;-拓展头部 &lt;=64kb

拓展首部

路由器不处理，交由两端处理，提高了路由效率

6种首部：逐跳选项、路由选择、分片、鉴别、封装安全有效载荷、目的站选项

单播、多播、任播

过渡：双协议栈、隧道技术

MPLS多协议标记交换

面向连接 / 标记在第二层用硬件转发

支持流量工程，平衡网络负载

有效支持VPN

P2P文件共享