计算机网络的各层协议知识总结

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计算机网络的各层协议知识总结

一、物理层
没有涉及到比较重要的协议，但是有一个比较重要的技术----非对称数字用户线（ADSL）

二、数据链路层
1、点对点协议（PPP----point to point protocol，用户计算机与ISP进行通信所使用的协议）
（1）组成：一个将IP数据报封装到串行链路的方法 + 一个用来建立、配置和测试数据链路连接的链路控制LCP（Link Control Protocol）+ 一套网络控制协议NCP（Network Control Protocol）
(2)PPP链路初始化：用户拨号接入ISP，建立从用户个人电脑到ISP的物理连接; 用户电脑向ISP发送一系列链路控制协议的LCP分组；建立LCP连接；进行网络配置； NCP为用户个人电脑分配一个临时IP；通信完毕后，NCP释放数据链路层连接；释放物理层连接。

2、载波监听多点接入/碰撞检测协议（CSMA/CD）
（1）基本定义：以太网中使用的随机争用型的介质访问控制方法
（2）基本原理：所有节点共享网络传输信道，节点在发送数据之前首先检测信道是否为空闲，如果空闲则发送，否则就等待；在发送出信息后，再对冲突进行检测，当发现冲突时，则取消发送。

3、时隙ALOHA协议（随机访问或竞争发送协议）
（1）基本思想：用时钟统一用户的数据发送
（2）具体实施：将时间分为离散的时间片，用户每次必须等到下一个时间片才能开始发送数据。

三、网络层
1、网际协议IP

2、地址解析协议ARP（Address Resolution Protocol）
（1）解决的问题：用于MAC地址和IP地址转换。
（2）具体实施：在主机ARP高速缓存中存放一个从IP地址到硬件地址的映射表，并常动态更新。当主机A要向本局域网上的某台主机B发送IP数据报时：
主机A在其ARP高速缓存中查看有无主机B的IP地址，若有，则在A的ARP高速缓存中查出对应的硬件地址再将其写入MAC帧，若无，主机A自动运行ARP：ARP进程在本局域网上广播发送一个ARP请求分组；在本局域网上的所有主机运行的ARP都收到此ARP请求分组；主机B的IP地址与ARP请求分组中要查询的IP地址一致，收下ARP请求并向A发送ARP响应，同时在该响应中写入自己的硬件地址；A在收到B的响应，在其ARP高速缓存中写入B的IP到硬件地址的映射。

3、网际控制报文协议ICMP
解决的问题：有效转发IP数据报和提高交付成功的机会

4、路由选择协议
（1）内部网关协议IGP
1）RIP（Routing Information Protocol）基于距离向量
2）OSPF（Open Shortest Path First）开放最短路径优先，链路状态协议
（2）外部网关协议BGP（Border Gateway Protocol）
解决不同自治系统AS之间的路由选择问题

5、网际组管理协议（IGMP）
解决的问题：让连接在本地局域网上的多播路由器知道主局域网上是否有主机参加或退出了某个多播组。

6、网络地址转换NAT（Network Address Translation）
在内部专用网络中使用内部网址（不可路由），而当内部节点要与外界网络地址发生联系时，就在边缘路由器或防火墙处，将内部地址替换为全局地址，从而在外部公共网上正常使用。

四、运输层
1、用户数据报协议UDP（User Datagram Protocol）
无连接，尽最大努力、面向报文的、无拥塞控制、首部开销小
支持一对一、一对多、多对一以及多对多交互通信

2、传输控制协议TCP（Transmission Control Protocol）
面向连接、可靠交付、全双工通信、面向字节流。

五、应用层
1、域名系统DNS（Domain Name System)
因特网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库
2、文本传送协议FTP（File Transfer Protocol）
3、简单文件传送协议TFTP
4、远程终端协议TELNET
5、超文本传送协议HTTP
6、简单邮件传送协议SMTP
7、邮件读取协议POP3和IMAP
8、动态主机配置协议DHCP
9、简单网络管理协议SNMP
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