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现代交换原理课程复习大纲
一、交换原理
电路交换、报文交换、分组交换（数据报与虚电路）、ATM交换等基本原理及对比
B1P9 B1P133 B1P170
电信网络的交换技术
电路交换 程控交换机 虚电路交换 ATM IP NGN软交换 和IMS
面向连接和无连接方式
来自于互联网
这依赖于信息发送方是否需要与接收方联系并通过联系来维持一个对话连接（面向连接的），还是没有任何预先联系就发送消息（无连接的）。
1、面向连接的服务：就是通信双方在通信时，要事先建立一条通信线路，其过程有建立连接、使用连接和释放连接三个过程。TCP协议就是一种面向连接服务的协议，电话系统是一个面向连接的模式。
2、无连接的服务：就是通信双方不需要事先建立一条通信线路，而是把每个带有目的地址的包（报文分组）送到线路上，由系统选定路线进行传输。IP、UDP协议就是一种无连接协议，邮政系统是一个无连接的模式。
面向连接优点：实时通信 / 可靠信息流 / 信息回复确认；
面向连接缺点：占用通信道，利用率低；
无连接优点：不占用通信信道，利用率高；
无连接缺点：非实时通信 / 信息流可能丢失 / 信息无回复确认；
来自PPT
面向连接工作方式特点
? 三个阶段：连接建立、传送信息、连接拆除
? 一旦连接建立、该通信的所有信息均沿着这个连接路径传送，且保证信息的有序性
? 相比无连接工作方式，时延小
? 但一旦建立的连接出现故障，信息传送就要中断，必须重新建立连接，因此对故障敏感。
无连接工作方式特点
? 没有连接建立过程，一边选路，一边传送信息
? 属于同一个通信的信息沿不同路径到达目的地，该路径事先无法预知，无法保证信息的有序性
? 相比面向连接，时延大
? 对网络故障不敏感
计算机网络的分类
- 按距离
- 广域网wan 几十到几千公里
- 城域网man 5-50km 用来将一个城市的多个局域网连接起来，使用以太网技术。
- 局域网lan 校园网和企业网就是由多个局域网 连接PC机或工作站 1km
- 个人区域网 pan 将各种电子设备通过无线通信技术连接起来 10m
- 按用途
- 公共网：电信网这样的公共的网络
- 专用网：军队、铁路和电力等部门专用的网络。
按传播方式分类——广播网、点对点网络
按介质分类——有线、无线
S接线器的作用
用于控制两个HW线的不同时隙之间的交换
T接线器的作用
用于控制同一HW线的不同时隙之间的交换
七号信令体系结构及下三层各部分的作用
从功能上看，七号信令系统基本功能结构由消息传递部分MTP和用户部分UP组成：
MTP提供可靠的信令传递的物理通道，保证信令传输的可靠性，同时提供信令路由功能和信令网管理功能。MTP包含七号信令系统中最底层的三个功能级。UP控制各种基本呼叫的建立与释放，是七号信令系统的第4功能级。
下三层各部分：
- MTP-1信令数据功能：对应物理层，定义了信令数据的物理、电气和供能特性以及连接方法。
- MTP-2信令链路功能：对应数据链路层，为信令节点之间提供一条可靠的传输通道。
- MTP-3信令网功能：对应网络层，分为两个部分信令消息处理功能和信令网络管理功能。信令消息处理功能包含信令鉴别、信令分配和信令路由，其目的是选择合适的信令链接，确保准确传输到目的地。信令网络管理功能用于实现在有故障或拥塞的情况下的话务流量控制，包含信令链路管理和信令路由管理。
No.7信令网的基本组成部分
信令点SP、信令转接点STP和之间的信令链路SL组成。
SP：信令消息的起源点和目的地址，即信令消息的发出和作用地点。
STP：是完成消息转发功能的节点。
SL：在SP之间、SP与STP之间和STP之间传递信令消息的双向链路。
电话网络与计算机网络的对比
意会
PCM的时分复用方式
1P19 E1 8*8000*32 T1 8*8000*24 TS0 同步 TS16信令
传输时延、传播时延及其计算
意会
二、局域网
局域网标准的制定机构
现行IEEE 802系列标准由 IEEE 802委员会制。该组织又称为LMSC（LAN /MAN Standards Committee， 局域网/城域网标准委员会）。
局域网体系结构及各层或各子层功能
由于局域网不需要路由选择，因此它并不需要网络层，而只需要最低的两层：物理层和数据链路层。在IEEE802标准中，局域网体系结构由物理层、介质访问控制子层（MAC-Media Access Control）和逻辑链路子层LLC(Logical Link Control)组成。
- 物理层的主要作用是确保二进制位信号的正确传输，包括位流的正确传送与正确接收。
2. MAC子层为不同的物理介质定义了介质访问控制标准。它的主要功能是进行合理的信道分配，解决信道竞争问题。目前，IEEE802已规定的介质访问控制标准有著名的带冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）、令牌环（Token- Ring）和令牌总线(Token- Bus)等。
3.LLC子层的功能包括：数据帧的组装与拆卸、帧的收发、差错控制、数据流控制和发送顺序控制等功能并为网络层提供两种类型的服务，面向连接服务和无连接服务。LLC子层与传输介质无关，它独立于介质访问控制方法。
以太网的类型及典型拓扑
标准以太网、快速以太网、千兆以太网（吉比特以太网）和10G以太网。
标准以太网：10Mbps 采用CSMA/CD 使用双绞线或同轴电缆
快速以太网：100Mbps CSMA／CD 3、4、5类双绞线以及光纤
典型拓扑结构：星型拓补、总线、环形、树形和网状等。
星形：点对点直接连接，结构简单，但电缆用量大，过度依赖中央节点。
总线：电缆用量少，易扩充。但故障诊断困难，由于共享总线需要控制介质访问冲突。
环形：电缆用量少，适用于光纤。但节点故障引起全网故障；诊断故障困难；不易重新配置网络；需要适应环形结构的介质访问协议。
树形：易于扩展；故障隔离容易。但对根的依赖性太大，如果根发生故障，则全网不能正常工作。
典型的介质访问控制协议（总线型介质访问控制协议、令牌环介质访问控制协议、令牌总线介质访问控制协议）
1 争用型介质访问控制，又称随机型的介质访问控制协议，如CSMA/CD方式。
2 确定型介质访问控制，又称有序的访问控制协议，如Token(令牌）方式。
CSMA/CD:先听后说，边听边说。一旦冲突，立即停说。等待时机，然后再说。
令牌环：环形结构上有一个循环兜圈子的令牌包, 谁占有它谁就获取了发送权。
令牌总线：网络结点之间有序地传递令牌包，形成闭合的逻辑环路。
特优缺点及区别：
- CSMA/CD适用于具有信息短而传输不频繁的爆发传输式计算机网络。访问的统计特性或不确定性，不适合实时通信。重负荷下性能下降。
- 令牌环适合于实时性要求高的情况，令牌环采用点一点通信方式, 因此适于采用光纤技术。访问有确定性，即令牌之间间隔固定。缺点是令牌可能丢失或重复；环形系统可靠性不好。
- 令牌总线结构继承了令牌环的实时性强的优点，也避免了环形结构的出现。但结构复杂，需要人为配置，目前使用较少。
VLAN的划分及特点、互通性等
VLAN的主要作用是划分广播域，减少广播包对网络的负担。
接入端口 （access port） :常用来连接终端设备（服务器、PC等），一个Access ports只属于一个VLAN。
标签链路(Trunk Link)：是可以承载多个VLAN信息的链路。打标签的标准：IEEE 802.1Q Trunk port用于多个交换机二层互连
1.控制广播风暴;
一个VLAN就是一个逻辑广播域,通过对VLAN的创建,隔离了广播,缩小了广播范围,可以控制广播风暴的产生.
2.提高网络整体安全性;
通过路由访问列表和MAC地址分配等VLAN划分原则,可以控制用户访问权限和逻辑网段大小,将不同用户群划分在不同VLAN,从而提高交换式网络的整体性能和安全性.
3.网络管理更简单,直观;
对于交换式以太网,如果对某些用户重新进行网段分配,需要网络管理员对网络系统的物理结构重新进调整,甚至需要加网络设备,增大网络管理的工作量,而对于采用VLAN技术的网络来说,一个VALN可以根据部门职能,对象或者应用的网络用户划分为一个逻辑网段,在不改动网络物理连接的情况下,可以任意地将工作站在工作组子网之间移动,利用虚拟网络技术,大大减轻了网络管理和维护工作的负担,降低了网络维护费用.
局域网的规划，会应用，会自己根据网络规划申请某类的IP地址，会给局域网内的主机或网络互联设备的相关端口分配IP地址，指定网关等，会划分子网及确定子网掩码
三、体系结构
OSI参考模型及各层功能、传输的数据单位
1.物理层：提供为建立、维护和拆除物理链路所需要的机械的、电气的、功能的和规程的特性；有关的物理链路上传输非结构的位流以及故障检测指示。
2.数据链路层：在网络层实体间提供数据发送和接收的功能和过程；提供数据链路的流控。
3.网络层：控制分组传送系统的操作、路由选择、拥护控制、网络互连等功能，它的作用是将具体的物理传送对高层透明。
4.传输层：提供建立、维护和拆除传送连接的功能；选择网络层提供最合适的服务；在系统之间提供可靠的透明的数据传送，提供端到端的错误恢复和流量控制。
5.会话层：提供两进程之间建立、维护和结束会话连接的功能；提供交互会话的管理功能，如三种数据流方向的控制，即一路交互、两路交替和两路同时会话模式 。
6.表示层：代表应用进程协商数据表示；完成数据转换、格式化和文本压缩。
7.应用层：提供OSI用户服务，例如事务处理程序、文件传送协议和网络管理等。
协议及三要素
网络协议的三要素是:语法，语义，同步 。
(1)语法，即用户数据与控制信息的结构和格式；
(2)语义，即需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出的响应；
(3)时序，即对事件实现顺序的详细说明。
服务、协议、层间接口的基本概念及关系、接口数据单元、服务数据单元、协议数据单元等
TCP/IP协议栈各层名称、各层功能、各层主要协议及各协议功能
四、网络层
IP的作用
意会
因特网（IP协议）的服务方式
IPv4分类地址的种类及范围
见附录
特殊的IP地址
1. 0.0.0.0 表示所有不清楚的主机和目的网络。这里的"不清楚"是指在本机的路由表里没有特定条目指明如何到达。如果你在网络设置中设置了缺省网关，那么Windows系统会自动产生一个目的地址为0.0.0.0的缺省路由。
- 255.255.255.255 限制广播地址。对本机来说，这个地址指本网段内（同一广播域）的所有主机。3. 127.0.0.1 本机地址，主要用于测试。又叫Localhost。
- 224.0.0.1 等各种组播地址。从224.0.0.0到239.255.255.255都是这样的地址。 224.0.0.1特指所有主机，224.0.0.2特指所有路由器。
私有地址的作用及应用范围
在现在的网络中，IP地址分为公网IP地址和私有IP地址。公网IP是在Internet使用的IP地址，而私有IP地址则是在局域网中使用的IP地址。私有IP地址是一段保留的IP地址。只使用在局域网中，无法在Internet上使用。当私有网络内的主机要与位于公网上的主机进行通讯时必须经过地址转换，将其私有地址转换为合法公网地址才能对外访问。
IPv4数据报分片方法及片偏移
计网例4-1 B2P123
IP包头部由13位片偏移字段，用来表示在较长的分组分片后，某片在原分组中的相对位置。片偏移以8字节为偏移单位。
计算
固定长度的子网划分、子网掩码，会应用
引入子网概念，将二级ip地址升级为采用三级IP地址 ::= { <网络号>, <子网号>, <主机号>}
VLSM及CIDR，最长前缀匹配，会应用
CIDR消除了地址分类和子网号概念，使用无分类的两极编址。IP地址：：={ <网络前缀>, <主机号>}，把网络前缀相同的叫做地址块。
最长前缀匹配：最长前缀匹配是指在I路由器在路由表中进行选择时，优先选择具有最长网络前缀的路由。
不划分子网时路由器的转发方式（二级寻址方式）和划分子网时路由器的转发方式（三级寻址方式），会计算下一跳
由于三级IP地址多了子网掩码，于是路由器中路由表中需要包含子网掩码信息。子网掩码结合原来的网络地址一起作为路由的依据。
VPN、NAT、DHCP的作用及原理
1.什么是VPN？VPN有什么特点和优缺点？VPN有几种类别？
答：利用因特网（即公用互联网）来实现本机构的专用网，这样的专用网称为虚拟专用网vpn.
特点：利用因特网来连接分散在各地的网络，而没有专用线。效果和真正的专用网一样。
优点：虚拟专用网能够减少运营成本以及降低远程用户的连接成本；虚拟专用网提供一个高水平的安全，使用高级的加密和身份识别协议防止数据被窥探，防止数据窃贼和其它非授权的用户窥探数据。
缺点：机构必须依靠提供虚拟专用网的互联网服务提供商保持服务的启动和运行。不同厂商的虚拟专用网产品和解决方案并不是总是相互兼容的
- NAT（Network Address Translation，网络地址转换）是1994年提出的。当在专用网内部的一些主机本来已经分配到了本地IP地址（即仅在本专用网内使用的专用地址），但现在又想和因特网上的主机通信（并不需要加密）时，可使用NAT方法。种方法需要在专用网连接到因特网的路由器上安装NAT软件。装有NAT软件的路由器叫做NAT路由器，它至少有一个有效的外部全球IP地址。这样，所有使用本地地址的主机在和外界通信时，都要在NAT路由器上将其本地地址转换成全球IP地址，才能和因特网连接。
NAT的工作模式：
静态转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公有IP地址，IP地址对是一对一的，是一成不变的，某个私有IP地址只转换为某个公有IP地址。借助于静态转换，可以实现外部网络对内部网络中某些特定设备（如服务器）的访问。
动态转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公用IP地址时，IP地址是不确定的，是随机的，所有被授权访问上Internet的私有IP地址可随机转换为任何指定的合法IP地址。也就是说，只要指定哪些内部地址可以进行转换，以及用哪些合法地址作为外部地址时，就可以进行动态转换。动态转换可以使用多个合法外部地址集。当ISP提供的合法IP地址略少于网络内部的计算机数量时。可以采用动态转换的方式。
端口多路复用（Port address Translation,PAT)是指改变外出数据包的源端口并进行端口转换，即端口地址转换（PAT，Port Address Translation).采用端口多路复用方式。内部网络的所有主机均可共享一个合法外部IP地址实现对Internet的访问，从而可以最大限度地节约IP地址资源。同时，又可隐藏网络内部的所有主机，有效避免来自internet的攻击。因此，目前网络中应用最多的就是端口多路复用方式。
3.DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作， 主要有两个用途：给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址，给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。集中的管理、分配IP地址，使网络环境中的主机动态的获得IP地址、Gateway地址、DNS服务器地址等信息DHCP协议采用客户端/服务器模型，主机地址的动态分配任务由网络主机驱动。当DHCP服务器接收到来自网络主机申请地址的信息时，才会向网络主机发送相关的地址配置等信息，以实现网络主机地址信息的动态配置。
ICMP的层次、应用程序PING发出的报文类型
ICMP是IP层协议，封装在IP数据报中。其报文类型有差错报告报文和 ICMP 询问报文；
PING 用来测试两个主机之间的连通性；PING 使用了 ICMP 询问报文中的回送请求和回送回答报文；
Traceroute 利用一连串ttl从1递增的报文，来试探网络路径。利用ICMP中的时间超过产生的差错报告报文实现。
ARP和RARP的作用
不管网络层使用的是什么协议，在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址。每一个主机都设有一个ARP高速缓存(ARP cache)，里面有所在的局域网上的各主机和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。 当主机 A 欲向本局域网上的某个主机 B 发送 IP 数据报时，就先在其 ARP 高速缓存中查看有无主机 B 的 IP 地址。如有，就可查出其对应的硬件地址，再将此硬件地址写入 MAC 帧，然后通过局域网将该 MAC 帧发往此硬件地址。 ARP 是解决同一个局域网上的主机或路由器的 IP 地址和硬件地址的映射问题。 如果所要找的主机和源主机不在同一个局域网上，那么就要通过 ARP 找到一个位于本局域网上的某个路由器的硬件地址，然后把分组发送给这个路由器，让这个路由器把分组转发给下一个网络。剩下的工作就由下一个网络来做。
RARP以与ARP相反的方式工作。RARP发出要反向解析的物理地址并希望返回其对应的IP地址，应答包括由能够提供所需信息的RARP服务器发出的IP地址。虽然发送方发出的是广播信息，RARP规定只有RARP服务器能产生应答。许多网络指定多个RARP服务器，这样做既是为了平衡负载也是为了作为出现问题时的备份。
ARP的工作过程
主机A的IP地址为192.168.1.1，MAC地址为0A-11-22-33-44-01；
主机B的IP地址为192.168.1.2，MAC地址为0A-11-22-33-44-02；
当主机A要与主机B通信时，地址解析协议可以将主机B的IP地址（192.168.1.2）解析成主机B的MAC地址，以下为工作流程：
第1步：根据主机A上的路由表内容，IP确定用于访问主机B的转发IP地址是192.168.1.2。然后A主机在自己的本地ARP缓存中检查主机B的匹配MAC地址。
第2步：如果主机A在ARP缓存中没有找到映射，它将询问192.168.1.2的硬件地址，从而将ARP请求帧广播到本地网络上的所有主机。源主机A的IP地址和MAC地址都包括在ARP请求中。本地网络上的每台主机都接收到ARP请求并且检查是否与自己的IP地址匹配。如果主机发现请求的IP地址与自己的IP地址不匹配，它将丢弃ARP请求。
第3步：主机B确定ARP请求中的IP地址与自己的IP地址匹配，则将主机A的IP地址和MAC地址映射添加到本地ARP缓存中。
第4步：主机B将包含其MAC地址的ARP回复消息直接发送回主机A。
第5步：当主机A收到从主机B发来的ARP回复消息时，会用主机B的IP和MAC地址映射更新ARP缓存。本机缓存是有生存期的，生存期结束后，将再次重复上面的过程。主机B的MAC地址一旦确定，主机A就能向主机B发送IP通信了。
典型协议的特点（（IP、TCP、UDP、CSMA/CD等）面向连接或无连接
意会
路由
典型的域内路由协议作用及工作原理、对比
见附录
因特网中的两大类路由选择协议：
? 内部网关协议 IGP (Interior Gateway Protocol)——即在一个自治系统内部使用的路由选择协议。目前这类路由选择协议使用得最多，其具体的协议有多种，如 RIP 和 OSPF 协议：
? RIP: Routing Information Protocol 路由信息协议
RIP 协议的三个要点：
? 仅和相邻路由器交换信息。
? 交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。 ?
按固定的时间间隔交换路由信息，例如，每隔 30 秒。
? OSPF：Open Shortest Path First 开放最短路径优先
外部网关协议EGP (External Gateway Protocol) —— 若源站和目的站处在不同的自治系统 中，当数据报传到一个自治系统的边界时，就需要使用一种协议将路由选择信息传递到另一
个自治系统中。这样的协议就是外部网关协议 EGP。在外部网关协议中目前使用最多的是BGP-4。
? BGP：Border Gateway Protocol 边界网关协议
? BGP 是不同自治系统的路由器之间交换路由信息的协议。
? 边界网关协议 BGP 只能是力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由（不能兜圈子），而并非要寻找一条最佳路由
各路由协议通过哪一个实体（如下一层哪一个实体）进行转发
路由表的组成
在路由表中，对每一条路由，最主要的是（目的网络地址，下一跳地址）根据目的网络地址就能确定下一跳路由器，这样做的结果是IP数据报最终一定可以找到目的主机所在目的网络上的路由器（可能要通过多次的间接付）。
路由协议、路由信息、路由算法、路由表等作用与关系
不同的路由协议基于不同的路由算法，他们都是实现路由选路的不同方法。路由器能通过路由协议产生包含路由信息的路由表。
五、互联设备
各互联设备的工作原理
物理层
1.物理层中继系统：转发器(repeater)、中继器、HUB。
中继器：在比特级上对网络信号进行再生和重定时，从而可以使它们可以在网络介质上传输更长的距离。在网络上的任何两台计算机之间不能安装超过4台的中继器或者放大式集线器。
集线器HUB：实质上是一个多口的中继器，对信号进行再生并且把它放大到所有的端口。基于普通集线器的网络仍然属于共享介质的局域网络。提供大量的并列端口，以星型拓扑连接多个站点，其缺点是全网共享有限的带宽。
冲突域：在网络内部，数据分组产生和发生冲突的这样一个区域被称为冲突域所有共享介质环境都是冲突域，一条线路可通过接插电缆、收发器、中继器和集线器与另一条线路进行连接，所有这些第1层互连设备都是冲突域的一部分。
- 数据链路层中继系统：网桥、桥接器(bridge)交换机。
网桥（bridge）在互连的类型相同但协议不同的LAN之间实现帧的存储和转发。主要作用是帧格式的转换；不同的LAN速率不同，网桥要有缓存能力；高层协议的计时器设置；不同的LAN支持的最大帧长度不同。解决办法：丢弃无法转发的帧。网桥可实现不同类型LAN的互联（如以太网和令牌环之间）；中继器只能用于以太网段间互联。
网桥与中继器的区别：
利用网桥可以实现大范围局域网互联；中继器则受限从而只能在5段以太网段且距离有限。
网桥可以隔离错误帧，提高网络性能；中继器只单纯复制位，而不管正确与否。
网桥可以提高网络安全性，尤其对局域网广播方式，可用于将不同网段隔离。
以太网交换机，又称多口网桥。网段分割，在各段之间分离流量，并通过创建更小的冲突域，使每个用户可以获取更多的带宽。注意交换机只能分隔冲突域，但不能分隔广播域。三种功能:地址学习（构建MAC地址表）；转发/过滤（通过mac地址表交换）；避免环路；
3.网络层中继系统：路由器(router)。
路由器工作在网络层，可以识别网络层的地址-IP地址，有能力过滤第3层的广播消息。实际上，除非做特殊配置，否则路由器从不转发广播类型的数据包。因此，路由器的每个端口所连接的网络都独自构成一个广播域。如果各网段都是共享式局域网，则每网段自己构成一个独立的冲突域。
路由器和网桥的区别：
网桥独立于高层协议，它把n个物理网络连起来后提供给用户的仍然是一个逻辑网络，用户根本不知道网桥存在。
路由器则利用IP协议将网络分成n个逻辑子网，每个子网有各自独立的网络地址，是完全独立的自治域。
路由器可处理存在多路由的情况，网桥几乎不能在回路中正常工作。
- 网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。
?
5.网络层以上的中继系统：网关(gateway)。
互联设备冲突域与广播域、工作层次、转发数据的方式或依据、应用场合特性及各设备对比
交换机能分割冲突域，路由器能分割广播域。
六、传输层
流量控制的作用及其与拥塞控制的关系
流量控制(flow control)就是让发送方的发送速率不要太快，既要让接收方来得及接收，也不要使网络发生拥塞。利用滑动窗口机制可以很方便地在 TCP 连接上实现流量控制。
流量控制概念；TCP如何用滑动窗口进行流量控制？(书P203-204)
1流量控制(flow control)就是让发送方的发送速率不要太快，既要让接收方来得及接收，不要使网络发生拥塞。
2 TCP 为每一个连接设有一个持续计时器进行流量控制。
拥塞概念；慢启动和拥塞避免，快重传和快恢复（见作业） 在某段时间，若对网络中某资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络的性能就要变坏——拥塞(congestion)。
端口的作用、端口的种类和范围
端口有什么用呢？我们知道，一台拥有IP地址的主机可以提供许多服务，比如Web服务、FTP服务、SMTP服务等，这些服务完全可以通过1个IP地址来实现。那么，主机是怎样区分不同的网络服务呢？显然不能只靠IP地址，因为IP 地址与网络服务的关系是一对多的关系。实际上是通过"IP地址+端口号"来区 分不同的服务的。
分类：
- 熟知端口号 0-1023 21ftp 23telnet 80http
- 登记端口号 由网络和软件社区向 IANA 提交的要在端口号码列表中正式注册的端口。 1024-49151
- 短暂端口号 供客户端使用 49152-65535
TCP协议的作用
向上层进程交付可靠的数据流。可靠在于无差错、不丢失、不重复、按顺序抵达。
TCP的连接建立与释放过程
见附录
TCP与UDP的对比及应用
TCP---传输控制协议,提供的是面向连接、可靠的字节流服务。当客户和服务器彼此交换数据前，必须先在双方之间建立一个TCP连接，之后才能传输数据。TCP提供超时重发，丢弃重复数据，检验数据，流量控制等功能，保证数据能从一端传到另一端。
UDP---用户数据报协议，是一个简单的面向数据报的运输层协议。UDP不提供可靠性，它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是并不能保证它们能到达目的地。由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，故而传输速度很快。
TCP发送的包有序号，对方收到包后要给一个反馈，如果超过一定时间还没收到反馈就自动执行超时重发，因此TCP最大的优点是可靠。一般网页（http）、邮件（SMTP)、远程连接(Telnet)、文件(FTP)传送就用TCP
UDP是面向消息的协议，通信时不需要建立连接，数据的传输自然是不可靠的，一般用于多点通信和实时的数据业务，比如语音广播、视频、QQ、TFTP(简单文件传送）、SNMP（简单网络管理协议）、RTP（实时传送协议）RIP（路由信息协议，如报告股票市场，航空信息）、DNS(域名解释）。注重速度流畅。
七、应用层
DNS的基本功能
将便于人们使用和记忆的域名转换为对应的IP地址。
DNS的解析过程
Web地址及其与其他标识的关系
HTTP的作用
典型的应用层协议或典型的因特网服务
计算机网络中的各种地址标识的作用（地址标识是指如web地址、域名、端口号、插口、IP地址、MAC地址等）
转发数据时数据的封装和互联网中各地址变化情况
八、ATM与MPLS
ATM信元长度及组成
5字节信元头+48字节信元净负荷
UNI信元头部主要包含4比特GFC（Generic Flow Identifier）、8比特VPI和16比特VCI。
NNI信元头部主要包含12比特VPI和16比特VCI。
ATM的复用方式
异步时分复用 统计时分复用
MPLS的典型特点
- 支持面向连接的服务质量
- 支持流量工程，平衡网络负载
- 有效的支持虚拟专网VPN
MPLS的工作层次
MPLS工作在数据链路层与网络层之间，或称为2.5层。在MPLS网络边缘进行三层路由，内部进行二层交换。MPLS里面可以封装IP包、AAL5包，甚至ATM信元等。MPLS外面可以封PPP帧、以太网帧、ATM cell以及帧中继帧等。
LSP、FEC等的概念及作用
标记交换 采用硬件技术对打上标记的IP数据报进行的交换
标签 （Label）：是一个比较短的，定长的，通常只具有局部意义的标识，这些标签通常位于数据链路层的二层封装头和三层数据包之间，标签通过绑定过程同FEC相映射。
转发等价类FEC：Forwarding Equivalence Class，是在转发过程中以等价的方式处理的一组数据分组，可以通过地址、隧道、COS等来标识创建FEC；通常在一台设备上，对一个FEC分配相同的标签。FEC转发等价类 对路由器来说按照同样方式对待的IP数据报集合。划分FEC由网管来控制，可以更好的管理网络资源，实现流量工程。
标签交换路径LSP：一个FEC的数据流，在不同的节点被赋予确定的标签，数据转发按照这些标签进行。数据流所走的路径就是LSP。
标签交换路由器 LSR：Label Switching Router，LSR是MPLS的网络的核心路由器，它提供
标签交换和标签分发功能。
边缘标签交换路由器 LER：Label Switching Edge Router，在MPLS的网络边缘，进入到MPLS
网络的流量由LER分为不同的FEC，并为这些FEC请求相应的标签。
它提供流量分类和标签的映射、标签的移除功能
分发标签的协议种类
MPLS体系结构中，标签是自动分配的，通过运行标签分配协议LDP，和相关的增强性能的协议如CR-LDP、
RSVP和用于RSVP的LSP隧道等来实现的。
– 标签分配协议 LDP
– 基于约束路由的 LDP（ CR-LDP ）
– 资源预留协议 RSVP
– MBGP
MPLS数据的转发过程
OSPF协议能产生路由表，路由表控制数据面的FIB，并最终完成IP交换。
LDP能产生标签信息库，并控制标签信息转发。
- 通过LDP和OSPF协议一起，在LSR中建立RT和LIB。
- LER接受到IP数据报后加上标签；在出口LER去掉标签。
- LSR仅根据标签进行交换转发。
MPLS的标签分发协议（LDP等）
九、IMS与软交换
IP多媒体域（IMS）的概念及提出机构
IMS是由3GPP提出的，对IP多媒体业务进行控制的子系统。IMS将移动系统网技术与互联网技术有机的结合起来，形成一个具有电信级QoS保证，能对业务进行有效而灵活的计费并提供各类融合网络业务的IP多媒体子系统。
IMS网络特点
水平体系架构组网，控制功能与业务功能相分离，控制功能与承载能力相分离，采用会话初始协议SIP，通信与接入无关，提供丰富的的多媒体业务。详见B1P237
软交换网络中典型的媒体网关
接入网关AG为用户提供PSTN业务；
中继媒体网关TG连接软交换网络与PSTN或PLMN；
信令网关SG完成软交换网络与PSTN或PLMN之间的信令连接，与TG配套；
综合接入设备IAD 同时为用户提供通话与数据业务的功能；
MSAG将多媒体数据源接入软交换网络；
WAG将无线用户接入软交换网络；
H.323网关将IP电话用户接入软交换网络。
详见B1P201
软交换机的层次
软交换体系架构？接入层、传送层、控制层和业务层。
接入层通过媒体网关将各种用户或网络接入到软交换网络。
传送层利用IP网络将软交换网络中的网元连接起来。
控制层提供呼叫控制和承载控制功能，主要的网元有软交换设备和路由服务器。
业务层利用软交换网络资源提供各类业务所需的业务逻辑、数据资源和媒体资源。
软交换网络中信令路径和话路路径的不同
？话音通过TG接入来交换网络，而信令通过SG接入软交换网络。
H.248协议中Add命令、Modify命令和Notify等8条命令的功能
B1P211
Appendix
IMS网络架构和主要网元
与软交换类似，非为业务/应用层、控制层、传送层和接入网。
呼叫会话控制功能单元CSCF，按功能分代理P-CSCF（接入相关）、查询I-CSCF（路由分配）和服务S-CSCF（控制鉴权）。
HSS 归属地用户服务器
AS 应用服务器
RIP和OSPF协议
RIP是基于距离向量算法的路由选择协议，而OSPF是基于链路状态算法的路由选择协议。
RIP特点：1.仅和相邻的路由器交换信息；2.路由器间交换的信息就是自己的路由表；3.按固定时间交换路由信息4.RIP协议一条路由有15跳（网关或路由器）的限制，适合比较小型的网络。5.不支持VLSM；6.好消息传的快，坏消息传得满；
OSPF特点：1.向自治系统中的所有路由器信息；2发送本路由器链路状态；3.链路状态改变时才发送链路状态信息；4.收敛速度快；5.所有路由器最终都会获知全网拓扑结构；6.OSPF协议支持可变长度子网掩码（VLSM）7.并没有15跳的限制。
三次握手四次挥手
第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包（syn=j）到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认；SYN：同步序列编号（Synchronize Sequence Numbers）。
第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED（TCP连接成功）状态，完成三次握手。
四次挥手：
（1）客户端A发送一个FIN，用来关闭客户A到服务器B的数据传送（报文段4）。
（2）服务器B收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1（报文段5）。和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。
（3）服务器B关闭与客户端A的连接，发送一个FIN给客户端A（报文段6）。
（4）客户端A发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1（报文段7）。
IP地址类型
现代交换原理课程复习大纲