20-复习

TCP/IP 模型 和 OSI 模型的异同 2015 2017

• 同

  • 都有分层

  • 都有应用层，实际内容不同

  • 都有相同的传输层和网络层

  • 假设采用分组交换（非电路交换）技术

  • 基于报文交换实现端到端通信

• 异

  • TCP/IP模型只有四层，而OSI模型有七层

  • TCP/IP模型将应用层、表示层和会话层合并为应用层

  • TCP/IP模型将数据链路层和物理层合并为网络接入层

  • TCP/IP模型是实际标准，OSI模型是理论标准

端口

端口	服务
20	FTP数据传输
21	FTP控制
23	Telnet
53	DNS
80	HTTP

TCP 建立连接 三次握手 2016 2017

1. 客户端 -> 服务端：SYN=1, seq=x

2. 服务端 -> 客户端：SYN=1, ACK=1, seq=y, ack=x+1

3. 客户端 -> 服务端：ACK=1, seq=x+1, ack=y+1

TCP 释放连接 四次挥手 2016 2017

1. 客户端 -> 服务端：FIN=1, seq=x

2. 服务端 -> 客户端：ACK=1, seq=y, ack=x+1

3. 服务端 -> 客户端：FIN=1, ACK=1, seq=z, ack=x+1

4. 客户端 -> 服务端：ACK=1, seq=x+1, ack=z+1

• 前2次：关闭客户端到服务端的传输

• 在第2次握手后，服务端继续向客户端发送剩余数据

• 后2次：关闭服务端到客户端的传输

• 等待 2MSL

  • 保证服务端发送的最后一个 ACK 能够到达客户端

  • 确保能及时收到丢包重发的 FIN 包

  • 等待2MSL后若无重发的包则代表对方已经收到最后的ACK，连接可释放

STP 端口裁判规则 小测7

1. 选择到根桥的路径开销最短的作为路径 （路径开销与带宽负相关，若有多段路程开销相加）

2. 若开销相同，发送者 Bridge ID最小的作为路径

3. 若发送者 Bridge ID 相同，发送者端口 ID 最小的作为路径

Static vs Dynamic Routing 2016

对比项	静态路由	动态路由
配置方式	手动配置	自动学习和更新路由信息
适用场景	小型网络	大型网络
资源占用（CPU/内存）	少	多
带宽使用	不占用带宽	消耗带宽
故障恢复（收敛速度）	需要手动更改路由表，收敛速度慢	收敛速度快，能自动适应拓扑变化
安全性	风险小	风险大
灵活性	缺乏灵活性	高度灵活

DV vs LS

对比项	Distance Vector 距离矢量协议	Link State 链路状态协议
视野	狭窄，无法获知具体拓扑	视野宽，知道整个拓扑结构
广播内容	路由表	链路状态
广播形式	被动，周期性广播	主动，链路状态变化时广播
路由算法	通过跳数计算距离	通过SPF（Dijkstra算法）计算最短路径
收敛速度	较慢，更新信息需要通过多个周期才能传播到整个网络	较快，一旦链路状态更新，所有路由器可以迅速重新计算路由
储存内容	路由表存储：存储所有路由器的路由表	链路状态数据库：存储所有路由器的链路状态信息

解决环路的方法 2016

• 设置最大值：当跳数超过一定值时，不再传递，视为不可达

• 路由毒化

  1. 当路由不可达时，将其距离设置为最大值

  2. Poision reverse：当其他路由器接收到路由毒化的消息时，将更新信息返回给发送者

  3. 最终所有路由器知道不可达

• 水平分割

  • 当网络不可达时，邻近的路由器不再接受目标为不可达网络的信息

  • 若为其他路由（绕开故障链路）则继续接受

• 计时器

  • 每条路由表信息都包含时效信息

  • 当不可达时启动计时器，超时后删除

  • 若在超时前收到更好的路由信息，则更新

请求时获取 MAC 的流程 2010 2018

步骤	源MAC	目的MAC	源IP	目的IP
ARP 获取 MAC 地址	本机MAC	FF:FF:FF:FF:FF:FF	本机IP	网关IP
发送数据	本机MAC	网关MAC	本机IP	目的IP
网关转发数据	网关另一接口MAC	目的MAC	本机IP	目的IP
网关接收回复数据	网关MAC	网关另一接口MAC	目的IP	本机IP
网关发送回复数据	网关另一接口MAC	本机MAC	目的IP	本机IP

输入网址到显示页面的流程 2020

1. 输入网址，查询DNS

   1. 若本地DNS有缓存则直接返回IP地址

   2. 若本地DNS没有缓存，则逐级向上查询

2. DNS 返回 IP 地址

3. 主机和服务器三次握手建立连接

4. 主机发送 HTTP 请求

5. 服务器返回 HTTP 响应

6. 主机接收响应，渲染页面

7. 四次挥手断开连接

IEEE 802标准

标准	描述
802.1q	VLAN
802.2	LLC
802.3	MAC/Ethernet
802.5	Token Ring
802.11	无线局域网
802.11b	2.4GHz 11M
802.11a	5GHz 54M
802.11n	100M

其他要点

• 私有IP地址：10.0.0.0/8 172.16.0.0/12 192.168.0.0/16

• 交换机只能打破冲突域，不能打破广播域

• OSPF 中的邻居需要有相同的计时器、网络号、子网掩码

• 新交换机默认有 VLAN 1

• 交换机无法学习广播地址：广播地址不会是源地址

• RIP v2 有类，是多播更新，发送子网掩码

• 底层为 TCP 的协议：HTTP、FTP、SMTP

• 底层为 UDP 的协议：RIP、DHCP、TFTP、SNMP

• 端口号的范围：0-65535

• 路由表更新题：

  • 有一个表中没有的直接写

  • 下一跳相同的，更新接收到的路由信息

  • 下一跳不相同，选距离短的更新

• 中继器、集线器不能分隔广播域，不能分隔冲突域

• 交换机、网桥不能分隔广播域，但可以分隔冲突域

• 路由器可以分割广播域，可以分割冲突域

• Routing protocol：RIP、OSPF、EIGRP

• Routed protocol：IP、IPX、AppleTalk

• OSPF hello 224.0.0.5

• OSPF DR和BDR的组播地址 224.0.0.6

• RIP v2 224.0.0.9

• DHCP是应用层协议

• TCP/IP是无连接不可靠的

• 无效地址：广播地址（全1）、网络地址（全0）、私有地址

• 端口选举：开销、BID、PID

• 路由器配置文件存在 NVRAM 中

• 流控：数据链路层、传输层

• TCP是有连接的

• 跨VLAN访问先到自己网关网关，再到路由器，最后到对方网关

• B信道是64kbps，D信道是16kbps，BRI是144kbps

• CSMA/CD工作过程：先听后发，边听边发，冲突停止，延迟重发

• 100BASETX是屏蔽双绞线

• 100BASEFX是光纤

• Switch 所有的端口的 MAC 地址唯一，Router 所有的端口的 MAC 地址不同