第一章：概论
NO.1
OSI/RM
国际化标准组织提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架，简称OSI,是一个七层体系结构TCP/IP
得到最广泛应用的计算机网络体系结构，被称为是事实上的国际标准，是一个四层体系结构五层协议模型
综合OSI和TCP/IP的优点，在学习计算机网络时采用一种只有五层协议的体系结构，既简洁又能将概念阐释清楚三种协议模型的对应关系
协议
控制两个对等实体（或多个实体）进行通信的规则的集合服务
在协议控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务协议三要素
NO.2
NO.3
internet
以小写字母i开头的internet是一个通用名词，泛指由多个计算机网络互连而成的计算机网络Internet
以大写字母I开头的Internet是一个专有名词，指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定互联网，它采用TCP/IP协议簇作为通信规则，其前身是美国的ARPANET
NO.4
NO.5
电路交换
整个报文的比特流连续地从源点直达终点，好像在一个管道中传送报文交换
整个报文先传送到相邻节点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一节点分组交换
单个分组（整个报文的一部分）传送到相邻结点，存储下来后查找转发表，转发到下一结点
分组交换的主要特点
通常我们把要发送的整块数据称为一个报文，在发送报文前，先把较长的报文划分成为一个个更小的等长数据段，在每个数据段前面，加上一些由必要的控制信息组成的首部后，就构成了一个分组。分组又称为包，首部也可称为包头。正是由于分组的首部包含了诸如目的地址和源地址等重要信息，每一个分组才能在互联网中独立选择传输路径并被正确托付到分组传输的终点
NO.6
计算机网络的分类(按拓扑）
总线型、星型、环型、树型、网状型
计算机网络的分类(按覆盖范围）
局域网LAN(Local Area Network)、城域网MAN(Metropolitan Area Network)、广域网WAN(Wide Area Network)、个人区域网PAN(Personal Area Network)
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第二章：物理层与通信基础
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NO.2
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NO.5
导引型传输媒体
非导引型传输媒介
无线信道Nbase-2/5/T/F的含义
10base-2 传输速率是10Mbps,基带传输,最大传输距离185m,传输介质是 细同轴电缆
10base-5传输速率是10Mbps,基带传输,最大传输距离500m,传输介质是 粗同轴电缆
10base-T传输速率是10Mbps,基带传输 传输介质是双绞线,
10base-F传输速率是10Mbps,基带传输,传输介质是光纤
NO.6
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第三章：数据链路层
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数据链路层的三个基本问题
封装成帧
在一段数据的前后分别添加首部和尾部，就构成了一个帧，接收端在收到物理层上交的比特流后，就能根据首部和尾部的标记，识别出帧的开始和结束
首部和尾部的一个重要作用就是帧定界，此外还包含许多控制信息
每一种链路层协议都规定了所能传送的帧的数据部分长度上限————最大传送单元MTU
控制字符SOH(Start Of Header)表示首部开始，EOT(End Of Transmission)标识帧的结束透明传输
无论什么样的比特组合的数据，都能按照原样没有差错地通过这个数据链路层
为了使数据中可能出现的SOH或EOT在接收端不被解释为控制字符，发送端的数据链路层在数据中出现的控制字符SOH或EOT或ESC的前面插入一个转义字符ESC，在接收端的数据链路层在把数据送往网络层之前删除这个插入的转义字符，这叫做字节填充或字符填充差错检测
比特在传输过程中可能会产生差错，在一段时间内，传输错误的比特占传输比特总数的比特率称为误码率BER(Bit Error Rate)
为了保证数据传输可靠性，必须采用差错检测措施
NO.2
循环冗余校验CRC
- 在发送端先把数据划分为组，每组k个比特，其中一组为M
- 事先商定好一个(n+1)位的数P，并在M后面添加n个0
- 用得到的(k+n)位的数除以P，得出商Q(没有用)和n位的余数R
- 余数R作为冗余码拼接在M的后面发送出去
- 在接收端把收到的帧除以P，检查余数是否为0
这种为了进行检错而添加的冗余码称为帧检验序列FCS
CRC仅能做到无差错接受，而非可靠传输
NO.3
- 对于通信质量良好的有线链路，数据链路层协议不使用确认和重传机制，即不要求其提供可靠传输的服务，可靠传输由传输层完成
- 对于通信质量差的无线链路，需要考虑帧丢失、帧出错和帧重复，采用了帧编号、确认和重传机制
NO.4
零比特填充
PPP协议用在SONET/SDH链路时，使用同步传输（一连串的比特流连续传输），这种情况下，PPP协议采用零比特填充方法来实现透明传输
具体做法：在发送端，先扫描整个信息字段，只要发现有五个连续的1，立即填入一个0，接收端相反
NO.5
NO.6
NO.7
以太网的扩展与碰撞域的概念
物理层扩展（集线器）
在每个系的以太网互连起来之前，每一个系的以太网是一个独立的碰撞域（或冲突域），最大吞吐量为每个系最大吞吐量总和，通过集线器互连以后就变成了一个大的碰撞域，某个系的两个站在通信时所传送的数据会通过所有的集线器进行转发，当某个系的两个站通信时，传输数据会通过所有集线器进行转发，使其他系内部不能通信数据链路层扩展（网桥/交换机）
- 网桥的作用是对其收到的帧根据MAC帧的目的地址进行转发和过滤，和集线器不同，网桥并不会向所有接口转发，而是根据MAC地址，查找地址表，然后转发或丢弃
- 交换式集线器（又称第二层交换机）就是一个多接口的网桥，它具有并行性，能使多对主机同时通信（网桥一次只能转发一个帧），交换机内部有一个通过自学习算法建立起来的帧交换表
网桥/交换机与集线器相比的优点
因为网桥/交换机具有缓存功能，它可以将不同拓扑结构的、不同帧格式的、不同传输速率的网络连接起来
第四章：网络层
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NO.2
网络互连的概念
中间设备利用转发器(集线器)或网桥（包括以太网交换机）时，只是把一个相同网段的主机连在了一起，只是把网络规模扩大了，这仍然是一个网络，不将其称作网络互连
而中间设备使用路由器时，将不同网段的网络连在了一起，主机通信过程中涉及到路由选择问题，这时才称作网络互连
集线器、网桥、以太网交换机/第二层交换机只是扩大了网络范围，而路由器能实现网络互连
NO.3
NO.4
NO.5
IP数据报
分片
以太网规定其最大传送单元MTU为1500字节，若超长则必须进行分片处理
IP协议规定，互联网中所有主机和路由，必须能接受长度不超过576B(512B(合理的长度)+60B(最长的IP首部)+4B(富余量))的数据包，若数据报超过576B目的主机无法接收，则进行分片子网划分
NO.7
CIDR（无类域间路由）
- CIDR消除了传统的A/B/C类地址以及划分子网的概念
- CIDR使用地址掩码来标识网络前缀（用来指明网络），也可继续称为子网掩码
- 使用斜线记法：128/8等价于128.0.0.0/8
NO.8
NO.9
NO.10
NO.12
VPN和NAT
- 10.0.0.0 - 10.255.255.255（10.0.0.0/8 24位块）
- 172.16.0.0 - 172.31.255.255（172.16.0.0/12 20位块）
- 192.168.0.0 - 192.168.255.255（192.168.0.0/16 16位块）
采用专用IP地址的互连网称为专用互联网或本地互联网，专用IP地址又称可重用地址
利用公用互联网作为本机构各个专用网之间的通信载体，这样的专用网又称虚拟专用网VPN
NO.13
第五章：传输层
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端口号
运输层从IP层收到发送给各应用进程的数据后，必须分别交付指明的各应用进程，这时使用16位的端口号来赋予进程标志套接字
TCP连接的断电叫做套接字（socket）或插口
套接字 socket = （IP地址：端口号）
NO.2
NO.3
NO.4
UDP协议的特点
- UDP是无连接的
- UDP使用尽最大努力交付
- UDP是面向报文的
- UDP没有拥塞控制
- UDP支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信
- UDP的首部开销小
TCP协议的特点
- TCP是面向连接的运输层协议
- 每一条TCP连接只能有两个端点，每一条TCP连接只能是点对点（一对一）的
- TCP提供可靠交付的服务
- TCP提供全双工通信
- 面向字节流
NO.5
NO.6
报文往返时间RTT的计算
新的RTTs = (1-α)×旧的RTTs+α×新的RTT样本
α=1/8
超时重传时间RTO=RTTs+4·RTTd
新的RTTd=（1-β）·旧的RTTd+β·|RTTs-新的RTT样本|
β=1/4
NO.7
TCP的拥塞控制
TCP拥塞窗口单位实际上为字节数，这里假定使用报文个数慢开始
- 初始拥塞窗口cwnd=2或4个发送方的最大报文段SMSS的数值
- 每收到一个对新报文段的确认后，可以把cwnd增加最多一个SMSS的数值
Δcwnd = min（N，SMSS） - 每经过一个传输轮次，cwnd就加倍（cwnd=1/2/4/8/……）
- 为防止cwnd增长过快，设置了一个慢开始门限ssthresh
- cwnd<ssthresh时，使用慢开始算法
- cwnd>ssthresh时，使用拥塞避免算法
- cwnd=ssthresh时，两者皆可使用
拥塞避免
- 拥塞避免阶段cwnd呈加法增大，按线性规律缓慢增长
- 出现超时时，发送方判断为网络拥塞，调整ssthresh=cwnd/2，同时设置cwnd=1，进入慢开始阶段
快重传
- 快重传要求即使收到了失序的报文段也要立即发送确认
- 发送方只要一连收到3个重复确认，就立即进行重传，同时使用快恢复
快恢复
- ssthresh=cwnd/2
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第六章：应用层
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TFTP和DHCP在传输层上使用了UDP协议
DNS，FTP，SMTP，POP，HTTP在传输层上采用TCP连接
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应用层协议都是基于客户/服务器方式运行的
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用户代理发送邮件收发时，用户代理与发送方邮件服务器是用SMTP协议，发送方邮件服务器和接收方邮件服务器也是用SMTP协议，而收信时用户代理和接收方邮件服务器是POP协议
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NO.6
第七章：网络安全
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被动攻击：截获
主动攻击：篡改、伪造身份、拒绝服务