不同協議所屬的層次如下圖:
ip位址一開始是分類編址,到了20世紀90年代更換為無分類編址。分類編址時ip位址共有五類abcde。對於abc類位址,ip位址都可以劃分為網路標識和主機標識。從乙個ip位址中提取網路位址要用網路掩碼和ip位址進行與運算。ip位址最初是兩級編址,但是這會存在極大的位址浪費,並且不利於管理。在子網劃分中,乙個網路被劃分成若干個較小的子網路,其中每個子網都有自己的子網掩碼。
ip是一種不可靠的無連線資料報協議,分組可能在四種情況下丟失:1)校驗失敗;2)ttl超時;3)途中路由器不能分片;4)途中路由器緩衝區溢位導致丟包。
ip分組中的校驗和僅覆蓋首部,而不管資料。校驗和的計算為:將分組首部劃分為n位的段(n通常為16)。把這些段反碼相加,得到的和的長度也是n位。再把這個和取反碼就得出校驗和。接收端解析時,只需要將首部反碼相加然後取反碼,判斷是否為0即可。
ip位址是邏輯位址,mac位址是實體地址。arp把邏輯位址對映為實體地址,rarp把物理位址對映為邏輯位址。
任何時候,當主機或路由器需要找出這個網路上的另乙個主機或路由器的實體地址時,它就可以傳送乙個arp查詢分組。這個分組包括傳送方的實體地址和ip位址以及接收方的ip位址。因為傳送方不知道接收方的實體地址,所以這個查詢分組會在網路上進行廣播。網路上的每一台主機或路由器都會接受並處理這個arp查詢分組,但只有期待的接收方才能認出是自己的ip位址,並返回乙個arp響應分組。這個響應分組包含有接收方的ip位址和實體地址。這個分組利用收到的查詢分組中的實體地址以單播方式直接傳送給查詢者。
ip協議沒有差錯報告或差錯糾正機制。ip協議還缺少主機和管理查詢所需要的機制。icmp是為了彌補上述缺陷設計的。
icmp本身是乙個網路層協議。但是,它的報文並不是直接傳遞給資料鏈路層。實際上,icmp報文首先要封裝成ip資料報,然後才被傳遞到下一層。
今天的網際網路非常龐大,以至於僅使用一種路由選擇協議無法處理更新所有路由器的路由表。為此,網際網路需要劃分為多個自治系統。乙個自治系統就是在乙個管理機構管轄下的一組網路和路由器。在as內部的路由選擇稱為域內路由選擇。as之間的路由選擇稱為域間路由選擇。as內可以選擇乙個或多個路由選擇協議,但是as之間只能使用一種域間路由選擇協議。
域內有兩種路由選擇協議:距離向量和鏈路狀態。域間有一種路由選擇協議:路徑向量。路由資訊協議(rip)是對距離向量協議的實現。開放最短路徑優先(ospf)協議是對鏈路狀態的實現。邊界閘道器協議(bgp)是對路徑向量協議的實現。
運輸層協議的首要任務是提供程序到程序的通訊。
運輸層需要在兩個層次實現流量控制:從傳送方的運輸層到傳送方的應用層以及從接收方的運輸層到傳送方的運輸層。可以看出,流量控制的通訊可以通過從消耗者向生產者傳送訊號來實現。當傳送的運輸層快取滿溢時,它就通知應用層停止傳遞報文塊,而當它又有了空位置時,就通知應用層繼續傳遞報文塊。當接收方的運輸層滿溢時,它就通知傳送方的運輸層停止傳送分組,而當它又有空位置時,就通知傳送方的運輸層繼續傳送分組。
差錯控制需要解決下面的問題:1)檢測並丟棄損壞的分組;2)識別重複的分組並丟棄它們;3)跟蹤丟失和丟棄的分組並重傳它們;4)儲存失序到達的分組,直至缺失的分組全部抵達。
序號:定義了指派給本報文段第乙個資料位元組的編號。
hlen(首部長度):這個4位段指出tcp首部一共有多少個4位元組。
視窗尺寸:傳送方允許的接收視窗大小,表示傳送方現在可以接收多少資料。
校驗和:與udp一樣,但是udp的校驗和是可選的,tcp是強制性的。校驗部分包括:偽首部、tcp首部和應用層的資料。
tcp建立連線利用三步握手:客戶首先傳送乙個syn報文段,然後伺服器回覆乙個syn+ack報文段,最後客戶端傳送乙個ack報文段。syn報文段不攜帶任何資料,但是它要消耗乙個序號,即當傳送資料時,序號應當加1。
tcp終止連線也是通過三步握手:首先客戶tcp收到客戶程序發來的關閉命令後,就傳送乙個fin報文,之後伺服器傳送乙個fin+ack報文段,最後客戶tcp傳送乙個ack報文段。fin報文段不攜帶資料,但是要消耗乙個序號。
一台主機啟動後,dhcp是第乙個執行的客戶/伺服器應用程式。也即,當一台主機啟動後,如果他認為自己應當連線到internet,但又不知道自己的ip位址,dhcp就以引導程式的身份發揮作用。
在dhcp之前,rarp也曾被用來從乙個物理位址對映為乙個ip位址。但是現在已經被淘汰,原因有二:1),rarp利用了資料鏈路層的廣播服務,這也就表示每個網路上都必須存在一台rarp伺服器;2)rarp只能提供計算機的ip位址,但如今的計算機需要上述四種資訊。
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面試複習 之 網路程式設計和網路協議
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網路協議分析期末複習專題 二
期末重點 1.過濾器 區分顯示過濾器和捕獲過濾器 表示式寫監聽埠和報文.2.嗅探 通過集線器,交換機或其他裝置進行嗅探 以及嗅探器的位置 網絡卡可以進行嗅探的原因 混雜模式 3.網路協議分析 ip頭,tcp報文結構,各種網路協議報頭域功能,arp,ip,icmp,三次握手四次揮手,dns,http....