前言#

又到了每个学期的补天环节，计算机网络的知识点我一开始是找到了学长的博客

计算机网络 – View of Thai

计算机网络笔记 | 独奏の小屋

也是按照thai神的方法，直接去找考研课来预习

王道计算机考研 计算机网络_哔哩哔哩_bilibili

概念#

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以及一些外部设备，通过一些通讯设备与线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件和网络通信协议的管理下，实现资源共享和信息传递的计算机互联系统。

特点：

1. 计算机之间相互独立自治
2. 通信线路
3. 网络协议
4. 资源共享

概念之间的区别与联系：

组成#

功能#

• 数据通信（Communication Medium）
• 资源共享（Resource Sharing）
  • 软件，硬件，数据库资源的共享
• 分布式处理（Distributed Processing）
  • 降低软件设计的复杂性，大大提高工作效率、降低成本
• 提供高可靠性服务（High Reliability）
  • 利用可替代的资源，提供连续的高可靠服务（云服务）
• 负载均衡
  • 网络中各台计算机共同承担繁重工作

网络交换技术#

1. 电话交换过程（即时、独占）
   1. 链路建立： • 发送方提出连接请求，完成逐个结点的接续过程。建立由源站到目的站的传输链路。
   2. 数据传输： • 全双工、实时、有序传输
   3. 路拆除： • 传输结束，一方提出终止通信。拆除连接，释放信道资源
2. 报文交换过程（存储转发）
   1. 结点接收报文后，存储报文，根据目的地址转发至下一个结 点，如此反复，直到报文到达目的地址
   2. 特点 • 双方无需预先建立专用数据通路。
   3. 缺点 • 需要对完整报文进行存储/转发，结点处理时延较大，实时性差
3. 分组交换过程（分组寻址/转发）
   1. 报文被划分为分组，每个分组独立寻找转发
   2. 采用“存储/转发”交换方式

分类#

七层模型-四层模型（OSI参考模型-TCP/IP模型）#

一些协议

网络层的功能#

ip数据包和分组传输#

IP数据报格式，需要注意（ip数据报的）首部长度单位是4B，（ip数据报的）总长度单位是1B

• MTU（ Maximum Transmission Unit）:

  • 最大传输单元；它定义了一个网络数据包（主要是数据链路层）所能传输的最大数据量（字节数）。如果数据包大于路径上的某个 MTU，它就需要被分片或直接丢弃。

• 标识 (Identification - 16位)

  • 唯一标识一个原始数据包。属于同一个原始数据包的所有分片，都具有相同的“标识”值。

• 标志(Flags - 3位)

  • 作用：控制分片行为，只有后两位有意义（第一位保留为0）
  • 第2位：DF (Don’t Fragment)： 0：（允许分片） 1：（禁止分片）如果数据包太大且不允许分片，路由器会丢弃它，并返回一个 ICMP 错误（需要分片但DF=1）。用于路径MTU发现。
  • 第3位：MF (More Fragments)： 0：这是最后一个分片 1：后面还有更多分片。除了最后一个分片外，所有前面的分片都必须设置 MF=1。

• 片偏移 (Fragment Offset - 13位)

  • 作用：指示当前分片中的原始数据起始位置，以 8字节 为单位。

• 生存时间（TTL：Time To Live）

  • TTL 是一个 8 位的整数（取值范围 0-255），它限制了数据包在网络中的最大跳数（经过路由器的数量）。
  • 每个路由器：每经过一个路由器，该路由器会将 TTL 减 1。
    • 如果 TTL > 0：正常转发数据包到下一跳。
    • 如果 TTL = 0：路由器丢弃该数据包，并向源地址发送一个 ICMP 超时错误消息（“Time Exceeded”）。

• 协议

  • TCP 6
  • UDP 17

长度单位口诀：==418，首偏总==

IPv4#

32位二进制数表示

分网络号+主机号

ip地址的分类

一些特殊ip，基本上规律就是全0全1

NAT-子网划分-子网掩码#

• 子网划分
  • 原理：若某单位租用了一个IP地址段，假设原本主机号占nbit，那么可以将前kbit抠出来作为子网号，用剩余的n-k bit作为主机号，这样就能划分出2~k个子网(每个子网包含的IP地址块大小相等)
  • 子网划分前，IP地址为两级结构=<网络号，主机号> 子网划分后，IP地址为三级结构=〈网络号，子网号，主机号>
  • 注意:每个子网地址中，主机号不能分配为全0/全1-全0表示子网本身，全1为子网广播地址
• 子网掩码
  • 网络号和子网号的位数全1，主机号部分全0，通过逐位与操作算出<网络号，子网号>（网络前缀）
  • 注意：如果进行了子网划分，那么这个网络的每台主机、每个路由器都需要配置IP地址、默认网关、子网掩码