计算机网络核心知识点精要手册
1.协议基础篇
网络协议三要素
语法 :数据与控制信息的结构或格式,如同语言中的语法规则语义 :控制信息的具体含义和响应方式,规定通信双方"说什么"同步 :事件执行的顺序与时序关系,确保"何时说"
分层模型对比
特性 OSI七层模型 TCP/IP四层模型 分层数量 7 4 应用层对应 应用层、表示层、会话层 应用层 网络层对应 网络层 网际层 底层对应 数据链路层、物理层 网络接口层
2.物理与链路层
物理层四大特性
机械特性 :接口形状、尺寸规格电气特性 :信号电压、阻抗匹配功能特性 :引脚功能定义过程特性 :事件执行顺序
典型编码方式
曼彻斯特编码 :每位中间跳变,自带时钟信号差分曼彻斯特 :每位开始跳变表示0,保持表示14B/5B编码 :效率80%,用于快速以太网
交换机工作原理
学习机制:记录源MAC与端口映射 转发决策:基于目的MAC地址 广播处理:未知目的时泛洪广播 隔离冲突:每个端口独立冲突域
3.传输层精要
TCP与UDP对比
特性 TCP UDP 连接方式 面向连接(三次握手) 无连接 可靠性 确认重传、流量控制、拥塞控制 尽最大努力交付 首部开销 20字节 8字节 传输效率 较低 较高 应用场景 文件传输、网页浏览 视频会议、DNS查询 数据单位 字节流 数据报
TCP状态转换关键路径
建立连接 : CLOSED → SYN_SENT → ESTABLISHED
断开连接 : ESTABLISHED → FIN_WAIT_1 → FIN_WAIT_2 → TIME_WAIT → CLOSED
被动关闭 : ESTABLISHED → CLOSE_WAIT → LAST_ACK → CLOSED
4.网络层核心
IP地址特性
层次结构 :网络号+主机号分类寻址 : A类(1-126) B类(128-191) C类(192-223) 子网划分 :借主机位创建子网特殊地址 : 网络地址:主机位全0 广播地址:主机位全1 回环地址:127.0.0.1
路由协议对比
类型 RIP OSPF BGP 算法类型 距离向量 链路状态 路径向量 度量标准 跳数 代价 路径属性 更新方式 定期广播 触发更新 增量更新 封装协议 UDP(520) IP(89) TCP(179) 适用场景 小型网络 大型企业网 自治系统间
5.应用层协议
典型协议端口
HTTP:80/TCP HTTPS:443/TCP FTP:21(控制)、20(数据)/TCP DNS:53/UDP&TCP SMTP:25/TCP DHCP:67(服务器)、68(客户端)/UDP
FTP连接特性
控制连接 :持久连接,端口21数据连接 :非持久连接,端口20传输模式 : 主动模式:服务器主动连接客户端 被动模式:客户端连接服务器指定端口
性能计算专题
时延组成
传输时延:数据长度/带宽 传播时延:距离/传播速度 处理时延:节点处理时间 排队时延:等待输出链路时间
分组交换总时延
总时延 = (分组数×分组传输时延) + (跳数×分组传输时延)