Computer Networks知识点总结(长期更新)
A. 基本内容
1. 体系结构
TCP/IP 五层结构
- 应用层(Application Layer)
-is where network applications and their application-layer protocols reside
-主要通过应用进程间的通信交互来完成网络应用功能
-其交互的数据单元(packet)称为报文(message)
-Protocols: HTTP, FTP, SMTP, DNS - 传输层(Transport Layer)
-transports application-layer messages between application endpoints
-提供面向连接的数据流支持、可靠性、流量控制、多路复用等服务
-其交互的数据单元(packet)称为报文段(segment)
-Protocols: TCP, UDP - 网络层(Network Layer)
-is responsible for moving network-layer packets from one host to another.
-提供路由和寻址的功能，使两终端系统能够互连且决定最佳路径，并具有一定的拥塞控制和流量控制的能力
-其交互的数据单元(packet)称为数据表(datagram)
-Protocols: IP, ICMP(IP的子协议之一) - 链路层(Link Layer)
-routes a datagram through a series of routers between the source and destination
-传输过程中的网络流量控制、差错检测和差错控制等方面(用checksum等)
-其交互的数据单元(packet)称为帧(frame)
-Protocols: link dependent, 如VLAN - 物理层(Physical Layer)
-is to move the individual bits within the frame from one node to the next
-在网络的物理层面确保原始的数据可在各种物理媒体上传输
-Protocols: again link dependent and further depend on the actual transmission medium of the link (for example, twisted-pair copper wire, single-mode fiber optics)
OSI七层结构
- 表示层(Presentation Layer)
-数据的表示、压缩和加密
-Protocols: ASCII, JPEG, MPEG - 会话层(Session Layer)
-会话的建立、管理和结束
-Protocols: RPC, RTCP
2. TCP三次握手
- 三次握手目的：
为了建立稳定的连接，确保双方能正常收发，保证TCP的稳定性
- 步骤：
Step1(SYN): client要与server建立连接，发送一个SYN=1的segment告诉server自己想从什么sequence number(client_isn=42 here)的segment开始通信
Step2(SYN+ACK): 假设这个segment到达了server, server获取它的client_isn，为此次连接分配TCP buffer和variables，再向client发送一个SYN=1/ACK=client_isn+1/random sequence number(server_isn)的connection-granted segment(SYN-ACK)，告诉client同意建立连接
Step3(ACK): 当client收到SYN-ACK segment后，同样为此次连接分配bufffer和variables，并向server发送一个SYN=0/ACK=server_isn+1的segment(这次可能会含有应用层的data，因为连接已建立)
3. TCP“四次握手”
- 四次握手目的：
为了安全的关闭连接，不丢失数据
- 步骤：
Step1: 当client(或server同理)想关闭连接时，向server发送FIN=1的segment，进入FIN_WAIT_1状态，等server的ACK
Step2: 当server收到这个FIN后，可以先把未完成的data发过去，然后发一个ACK告诉client收到，当client收到这个ACK后，进入FIN_WAIT_2状态，再等一个来自server的FIN
Step3: server再发一个FIN=1的segment，告诉client可以关了，当client收到后进入TIME_WAIT状态
Step4: client向server发一个ACK表示收到，这时候的TIME_WAIT是为了避免这个ACK丢失留出的重发时间，然后关闭连接