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计算机网络 Wiki

  • 读书开始

最近开始回顾一些知识，在看[计算机网络(第5版)谢希仁]这本书，

  • OSI模型，TCP/IP协议

当然最重要的是OSI模型了，现在实际使用的是TCP/IP协议栈。

书里面有个图很直观，第32页，沙漏形状的TCP/IP协议族表示，谢先生表示最核心的是网络层的IP，

看图就能看出来，所谓的everything over IP and IP over everything

其中最底层的是物理层(其实就是通信原理课程所讲的内容)

  • 20170509更新

断断续续的读到了传输层了，简单回顾下之前章节的知识点

  • 网络层

为什么前面作者说核心是网络层，已有体会，并不是说物理层和链路层不重要，而是因为网络层的作用使得计算机真正的

互相连接在了一起，起至关作用的就是路由器了，为了使得从A到B能够联通，网络的构建者先后定义了一系列的协议

以及这些遇到问题之后的应对策略，

比如以下一些概念

  • IP地址 IP地址的设计是层级设计的，比如物流配送，先是XX市，然后XX区，XX街道，XX小区

只不过IP是两个层级的。前面是网络号，后面是主机号，

整个IP地址共4个字节，在此基础上又分成了4大类，

4大类的划分是按照ip地址二进制最高位几位划分的

00000000 XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX 10000000 XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX 11000000 XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX 11100000 XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX

A类的网络号是第一个字节

B类的网络号是前二个字节

C类的网络号是前三个字节

D类的网络号是前四个字节

  • 子网掩码 二级划分不够灵活，使用子网掩码成功可以划分成三级

  • ARP协议 功能，根据IP地址查找MAC地址，为啥要解析为MAC地址，因为链路层的frame(帧结构)使用的MAC硬件地址

  • 路由选择协议

大的分类有两个

内部网关协议 IGP (Interior Gateway Protocol) 也叫作域间路由选择 (interdomain routing)

外部网关协议 EGP (External Gateway Protocol)

上面的协议名称是统称，具体的实现，

内部网关协议有RIP (Routing Information Protocol), 是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议

还有OSPF(Open Shortest Path First ) 最短路径优先

外部网关协议有，最新的叫做边界网关协议BGP

其中的路由算法有距离向量算法，最短路径算法，

还有路由信息的交换策略等这些知识有时间都可以研究下，挺有意思的。

  • IP多播

  • VPN 和NAT 其中有个规定，RFC 1918 规定了一些专用地址

(1) 10.0.0.0 到 10.255.255.255

(2) 172.16.0.0. 到 172.31.255.255

(3) 192.168.0.0 到 192.168.255.255

并且规定，在因特网中的所有路由器，对目的地址是专用地址的数据报一律不进行转发。

(看到这里就有疑问了，我们基本上都是在局域网中，那么我们是怎么和其他公网服务器通信呢，

计算机通过路由交互，上面说的全都是根据公网IP地址做为源地址和目的地址交换信息的，我们局域网是怎么通信的？

就有了下面的NAT了)

NAT使用是最广泛了，他对匮乏的IPV4地址资源绝对起了很大的缓解作用。

想到了我家里接入运营商的网络，感觉应该不是公网地址，应该是在ISP里大的局域网中了，

而且对于个人用户来说不需要用公网地址，因为公网地址就是来提供服务的，只有公司或者组织才有需求使用这些公网地址。

  • 传输层

传输层离不开两个重要的协议TCP和UDP

其中，UDP是面向报文的，TCP是面向字节流的，

what？怎么理解面向报文和面向字节流，后面还有HTTP是面向字符的。

其实这得从各自协议的内部原理说起，

UDP是比较简单的，不需要连接，直接发送UDP报文，相比TCP真是简单快捷。

TCP是需要先进行连接的。其实连接不是物理通道上的连接，只是逻辑上的连接，著名的三次握手，四次挥手，

TCP的核心是如何实现可靠传输，注意是可靠，听起来很简单的词，实现起来可不简单，除了可靠还要效率，

可以看书中的‘停止等待协议’和‘连续ARQ协议’

还有书中在这一章提到了socket，指出是TCP连接的端点。IP+端口。socket本身的含义比较模糊，而且中文翻译也没有很好表达本身的意思。

我认为应该就是传输层的一个接口吧。

可以重点看下6.8应用进程跨网络的通信这一节，

因为TCP和IP协议目前都已经在操作系统内核中实现了，我们应用层使用比如http调用的是操作系统暴露出来的传输层（比如TCP和UDP）的接口，就是面向

socket编程了，不同的系统有自己的实现

unix：socket interface

windows：winSocket

  • 总结一下

关于本书，虽然书的出版时间比较老一些，但是不影响理解网络，毕竟一些基础的东西都是不变的，

而且凭借作者深厚的功底，对计算机网络的一步步发展，和期间遇到的每个问题，以及由此网络专家提出的解决方案等

介绍的很准确，理解起来很容易，没有废话，都是干货很好。

关于自己，越读书越发现自己知识不够，其中关于每个协议，以及如何实现协议，都可以作为一个专题研究下，比如TCP如何实现可靠传输，怎么做到的TCP拥塞

控制等等。