一、概述

• 分组
  运输层的分组名称为报文段
  数据链路层的分组名称为帧
  网络层的分组名称为datagram数据报

• 域名
  通过TCP/IP的DNS域名服务系统，与IP地址相关联的名字，例如www.xx.com

• 报文
  应用层的报文时应用想要发送的数据，报文在经过每一层后会添加对应字段进行封装。

• IP地址
  用于定位TCP/IP网络上计算机或其他联网设备的逻辑地址

  A类IP地址由1个字节的网络地址和3个字节主机地址组成，网络地址最高位为“0”，即第一段数字范围为1~127，每个A类地址可连接16387064台主机，lnternet有126个A类地址。

• 逻辑地址
  通过协议配置的网络地址

• 物理地址（MAC地址）
  识别网络中网络设配器的地址，每个联网设备只有一个MAC地址。在以太网适配器中，物理地址通常在适配器出厂之前分配给它。

• 端口
  一种内部通道或地址，它在应用程序（应用层）和传输层中提供一个接口

• 几种网络体系

1. 以太网 IEEE 802.3
   在大多数办公室和家庭使用的基于线缆的网络
2. 无线网络 IEEE 802.11
   在办公室，家庭，咖啡厅等使用的无线网络技术
3. WiMAX IEEE 802.16
   用于移动通信长距离无线通信技术

• 网络时延
  参考链接：计算机网络——时延、时延带宽积、往返时间、利用率

二、协议栈

网络的协议栈包括：

1. 应用层
2. 运输层
3. 网络层
4. 链路层
5. 物理层

2.1 应用层

为网络排错、文件传输、远程控制和internet操作提供了应用程序

• 常用的因特网应用及其所使用的应用层协议
  web： http
  文件传输： FTP
  邮件： SMTP
  P2P： Bittorrent
  远程登录： telnet

TCP和UDP

两种协议系统，是一套支持网路通信的协议集合，定义了网络通信过程，包括数据单元的格式和内容，以便计算机能正确解释接收到的消息。

• TCP和UDP的区别

1. TCP是一种面向有连接的传输层协议，能够对自己提供的连接进行控制，适用于要求可靠传输的应用，例如HTTP、FTP、SMTP、POP3等
2. UDP是一种面向无连接的传输层协议，不能对自己提供的连接进行控制，适用于实时应用

• 运行在一台主机上的一个进程，使用端口和IP来标识运行在另一台主机上的进程

• 握手协议的作用
  握手协议是指主要用来让客户端及服务器确认彼此的身份的一类网络协议

2.2 运输层

为网络提供了流量控制、错误控制和确认服务。充当网络应用程序的接口

RDT协议

sequence number：判断究竟是新的分组还是重传
timers：处理丢包事件，如果丢包可以重传

2.3 网络层

提供独立于硬件的逻辑寻址，从而让数据能够在具有不同物理结构的子网之间传递。提供路由功能来降低流量，支持网间的数据传递。实现物理地址与逻辑地址的转换

• 路由器和链路层交换机的区别
  路由器根据分组的IP(第三层)地址转发分组。
  链路层交换机根据分组的MAC(第2层)地址转发分组。

• 数据报网络中网络层的两个重要功能

1. 数据平面主要功能是转发，将输入链路的数据报在路由器内部交付给输出链路。
2. 控制平面的主要功能是路由选择，为数据报的传递规划一个路径。

• 路由选择和转发的区别

1. 转发是路由器将数据包从输入接口传输到输出接口的本地 操作，转发发生的时间很短(通常是几纳秒)，因此通常在硬件中实现。
2. 路由是指网络范围内的过程，它来规划数据报从源到目的地的端到端路径。路由发生在更长 的时间尺度上(通常是秒)，通常在软件中实现。

• 交换结构

1. 内存交换
   输入端口接收到的分组复制到处理器内存中，并提取分组的目的地址，在转发表的帮助下找到适当的输出端口，并将该分组复制到输出端口的缓存中。
2. 总线交换
   将输入端口和输出端口用总线连接起来，当分组到达输入端口时，会被加上一个特定的 标识，所以的输出端口都可以收到这个分组的副本，但只有与标识匹配的输出端口才能保存分组。
3. 纵横式交换
   第三种是将 N 个输入端口和 N 个输出端口通过 2N 条总线连接在一起，控制器控制交叉点的开闭 来控制分组的转发路径。 只有纵横式交换能并行发送多个分组。

• 输出端口分组丢失的原因
  如果数据报到达的速率大于路由器的处理速率，则新的数据报会堆积在输入端口缓冲区，直 到占满并发生丢包。

• HOL阻塞
  HOL 阻塞发生在输入端口。当输入端口中某个数据报因为其输出链路正在被使用而阻塞，导 致其后的所有分组都必须等待（即使这些分组的输出链路正空闲）。

• 路由器是有IP地址的，有它连接的接口数量的 IP。

IPv4和IPv6

• 是否有相同字段
  IPv6 有一个固定长度的头，它不包括 IPv4 头可以包含的大多数选项。即使 IPv6 报头包含两个 128 位地址(源和目标 IP 地址)，整个报头的固定长度仅为 40 字节。有几个领域在精神上是相似的。IPv6 中的流量类别、有效载荷长度、下一个头和跳限制分别类似于服务类型、数据报长度、上层协议 和 IPv4 中的生存时间相似。

• IPv6建隧道通过IPv4路由器时，IPv6将IPv4隧道作为链路层协议，因为整个 IPv6 数据报(包括头字段)封装在 IPv4 数据报的有效载荷中。

2.4 网络接口层

包括数据链路层和物理层，提供了与物理网络（例如服务器等）连接的接口。针对传输介质设置数据的格式，根据硬件的物理地址实现数据的寻址，对数据在物理网络中的传递提供错误控制

• 链路层协议可以想网络层提供的服务

1. 成帧
2. 可靠交付
3. 流量控制（TCP同）
4. 错误检测（IP/TCP同）

• 地址空间大小
  MAC：2^48
  IPv4：2^32
  IPv6：2^128

三、硬件设备

网卡
又称网络适配器，是用来允许计算机在网络上进行通讯的硬件。拥有MAC地址，属于传输层。