计算机网络原理
- 计算机网络概述
- 网络应用
- 传输层
- 网络层
- 数据链路层与局域网
- 物理层
- 无线与移动网络
- 网络安全基础
流量控制：协调发送方与接收方的数据发送与接收速度
在通信过程中，接收方设置 接收窗口字段 来将窗口大小通知给发送方
网络拥塞：太多的主机以 太快的速度向网络中发送太多的数据，超出了网络处理能力，导致大量数据分组拥挤在中间设备队列中等待转发，网络性能显著下降的现象。
网络层拥塞：用户对网络资源（包括链路带宽、存储空间、处理器能力等）的总需求超过了网络固有的容量
TCP拥塞控制： 控制网络拥塞
通过合理调度、规范、调整向网络中发送数据的主机数量、发送速率、数据量，以避免或消除已发生的拥塞
TCP拥塞控制的算法
- 慢启动
- 拥塞避免
组合出现 - 快速重传
- 快速恢复
拥塞窗口（CongWin） MSS
阈值：临界值
- 慢启动
在TCP连接建立时，每经过1个RTT的时间，拥塞窗口增大一倍
- 拥塞避免
当拥塞窗口大于等于阈值时，每经过1个1RTT，拥塞窗口的值加1
- 快速重传
接收端收到3次重复确认，则推断被重复确认的报文段已经丢失，于是立即发送被重复确认的报文段
- 快速恢复
- 新的阈值和新的拥塞窗口 调整为当前拥塞窗口的一半
怎么算是报文段丢失？
窗口调整的基本策略
AIMD （Additive Increase,Multiplicative Decrease ）: 网络未发生拥塞时，逐渐加性 增大窗口
网络拥塞时，乘性减小 窗口
网络层
大范围的运输公司：从广东到河北
- 转发
- 路由选择
- 连接建立
任务：将数据从源主机送达到目的主机
数据链路层：
小范围的运输公司省内的物流
分组交换网络：
- 数据报网络（无连接）：按照目的主机地址进行路由选择的网络
- 虚电路网络（面向连接）
- 先建立连接
- 每个分组包含一个短的虚电路号
异构网络的互连：协议转换和构建虚拟互连网络
路由器：最典型的网络层设备；具有多个输入端口和多个输出端口的 专用计算机 ，
获取与维护路由信息以及转发分组
输入端口：查找，转发，到达分组 缓存排队功能
输出端口：缓存排队，从队列中取出分组进行数据链路层数据帧的封装，发送。
- 先到先服务（FCFS）调度策略
- 按优先级调度、按IP数据报的服务类型调度
路由处理器功能：
- 路由协议的运行
- 路由计算
- 路由表的更新维护
网络层
网络拥塞：用户对网络资源（包括网络带宽，存储空间和处理能力等）的总需求超过了网络固有的容量、
当网络负载较小时，吞吐量的增长与负载基本呈线性关系，分组平均延迟增长缓慢
当网络负责超过膝点时，吞吐量随负载增长的速度放缓，分组平均延迟增长较快；
当网络负载超过崖点时，吞吐量随负载的增加不再增长，反而急剧下降，分组平均延迟急剧上升。
网络负载在 膝点 附件时，吞吐量和分组平均延时达到理想的平衡，网络的使用效率最高
网络出现拥塞意味着负载暂时大于网络资源的处理能力，因此对于网络拥塞的解决一般可从两个方面进行：
增加网络资源（拥塞预防）或者减下网络负载（拥塞消除）。
发生拥塞的原因：
1）缓冲区容量有限
2）传输线路的带宽有限
3）网络结点的处理能力有限
4）网络中某些部分发生了故障
流量感知路由：权值根据网络负载 动态 调整，可以将网络流量引导到不同的链路上
准入控制： 针对 虚电路网络 的拥塞预防技术。
基本思想： 对新建虚电路审核，如果建立的虚电路会导致网络变得拥塞，那么网络拒绝建立该新虚电路。
流量调节：在网络发生拥塞时，通过调整发送方发送数据的速率来消除拥塞。
流量调节：在网络发生拥塞时，通过调整发送方发送数据的速率来消除拥塞。
问题一：路由器如何感知发生了拥塞？
通过路由器输出端口的排队时延。
流量调节：在网络发生拥塞时，通过调整发送方发送数据的速率来消除拥塞。
问题二：路由器感知到拥塞时，如何通知其上游结点，并且使上游结点降低发送速率？
抑制分组：感知到拥塞的路由器选择一个被拥塞的数据报，给该数据报的源主机返回一个抑制分组。
背压：抑制分组在从拥塞结点到源结点的路径上的每一跳，都发挥抑制作用。
负载脱落：有选择地主动丢弃一些数据报，来减轻网络负载，从而缓解或消除拥塞。
IPv4协议：Internet网络层最核心的协议。
定义了如何封装上层协议（如UDP、TCP）的报文段；
定义了Internet网络层寻址（IP地址）以及如何转发IP数据报等内容；
两个版本：IPv4和IPv6
分类地址
|类型|前缀长度|前缀|字节数|
|-------|-------|-------|-------|
|A类|8位|0XXXXXXX| 0-127|
|B类 |16位|10XXXXXXXXXXXXXX| 128-191|
|C类 |24位|110----| 192-223|
|D类 |-|-| 224-239|
|D类 |-|-| 240-255|
路由选择算法：
分类标准
1.
链路状态 LS
2.
全局式路由选择算法