网络协议7层







应用层中就是开发中比较常见的协议。

HTTP协议单向，服务器不能主动发信息，也就衍生了comet等技术，来模拟服务器push。

对于即时通讯比较常用的协议xmpp，socket通信比较独立可实现双向通信，也就是即时通讯软件早起大多使用socket的原因。

网络协议7层




应用层中就是开发中比较常见的协议。
HTTP协议单向，服务器不能主动发信息，也就衍生了comet等技术，来模拟服务器push。
对于即时通讯比较常用的协议xmpp，socket通信比较独立可实现双向通信，也就是即时通讯软件早起大多使用socket的原因。

按照TCP/IP模型:
网络访问层

PPP协议：又称为点对点协议。工作在数据链路层，提供连接认证、传输加密和压缩等功能，互联网服务提供商（ISP）使用PPP为用户提供到Internet的拨号连接，这是因为IP报文无法在没有数据链路协议的情况下通过调制解调器线路自行传输。
LCP协议：不依赖上层。负责建立和断开连接、设置最大接收单元、设置验证协议以及设置是否进行通信质量的监控。
NCP协议：依赖上层。
CSMA/CD协议：又称为带有冲突检测的载波侦听多路存取。在以太网中使用的介质访问控制方法，主要工作特点有“多点接入”、“载波监听”、“碰撞检测”。
POS协议：一种在SDH上进行包通信的一种协议。
100VG-AnyLAN协议：是IEEE802.12规范定义的一种网络协议。
无线LAN：无限LAN是的注意事项：在其通信范围内，任何人都可使用该无线LAN，会有被盗听或篡改的危险；可以无需牌照使用特定频段，因此会导致信号不稳定。

网络层

ARP协议：地址解析协议。以太网协议规定同一局域网中的主机进行通信，必须知道硬件地址，但是网路层只关心网络地址，ARP协议可以通过网络地址找到对应的硬件地址，所以ARP协议既可以说是工作在数据链路层，也可以说是工作在网络层。
IPv4：由8比特构成，表示IP首部的下一个首部隶属于那个协议。
IPv6：必要性：为了根本解决IPv4地址耗尽的问题而被标准化的网际协议。
ICMP协议：网络控制报文协议。IP数据包在发送途中发生异常导致无法到达对端目标地址时，给发送端发送一个发生异常的通知；有时被用来诊断网络的健康状况。为了更有效的转发IP数据包的成功交付机会，网络控制报文协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。最常用的就是ping和tracert工具了，ping hostname是用来检测网络是否畅通最常用的方法，tracert hostname用来追踪路由器。
OSPF协议：开放式最短路径优先。为了弥补RIP协议收敛速度慢，只适用于小型网络的不足。于是有了OSPF协议，使用了最短路径算法SPF，更新过程收敛更快，但是也更复杂，课适用于大中型网络，其工作特点有：使用洪泛法向本自治系统中所有路由器发送信息；发送的信息就是本路由器相邻的所有路由器的链路状态；只有当链路状态发生变化的时候，才会用洪泛法像所有路由器发送信息。这也是OSPF与RIP协议区别的要点。

BGP协议：边界网关协议。BGP不使用传统的内部网关协议（IGP）的指标，而使用基于路径、网络策略或规则集来决定路由。因此，它更适合被称为矢量性协议，而不是路由协议。采用传统的内部网关协议会使得路由表过于庞大。

传输层

TCP协议：传输控制协议。面向有连接的传输层协议。可保证两段通信主机之间的通信可达；能够正确处理在传输过程中丢包、传输顺序乱掉等异常情况；能够有效利用带宽，缓解网络拥堵。协议族的核心内容，主要特点是：点对点链接；可靠交付的服务；提供全双工通信；面向字节流；建立会话，分段传输，流量控制。总之就是传输更可靠，但是相应开销也更大。特别需要掌握的就是“三次握手，四次挥手”通信方式。
UDP协议：面向无连接的传输层协议。用于分组数据较少或多播、广播通信以及视频通信等多媒体领域。特点有：无连接；尽最大努力交付；面向报文；没有拥塞控制；支持一对一，一对多，多对一的交互通信；开销小。常用聊天信息就是用的UDP协议。
ARQ协议：自动重传请求。保证TCP可靠传输的一种检查机制。

应用层

HTTP协议：浏览器与服务端之间通信所用的协议。WWW中属于OSI应用层的协议。
HTML协议：所传输数据的主要格式。属于表示层的协议。
SMTP协议：发送电子邮件时用到的协议。
MIME协议：属于OSI参考模型的表示层。
FTP协议：进行文件传输时会建立两个TCP连接，分别是发出传输请求是所要用到的控制连接与实际传输数据时所要用到的数据连接。
SSH协议：登录到远程的计算机上，使那台计算机上的程序得以运行的一种功能。
SNMP协议：简单网络管理协议。为以后扩大网络收集必要的信息；属于应用协议。 是专门设计用于在 IP 网络管理网络节点（服务器、工作站、路由器、交换机及HUBS等）的一种标准协议，它是一种应用层协议。
MIB协议：访问在SNMP上保存的信息；属于表层协议。
TELNET协议：远程终端协议，适用与远程控制主机操作。
POP协议：用于用户从邮件服务器取出邮件的协议

按照OSI模型
应用层
HTTP、SMTP、SNMP、FTP、Telnet、SlP、SSH、NFS、RTSP、XMPP、Whois、ENRP、TLS
表示层
XDR、ASN.1、NCP、TLS、ASClI
会话层
ASAP、ISO 8327 / CCITT X.225、RPC、NetBlOS、Winsock、BSD sockets、sOCKS、密码验证协议
传输层
TCP、UDP、RTP、SCTP、SPX、ATP、IL
网络层
IP、ICMP、IPX、BGP、OSPF、RIP、IGRP、EIGRP、ARP、RARP、X.25
数据链路层
以太网、令牌环、HDLC、帧中继、ISDN、ATM、IEEE 802.11、FDDI、PPP
物理层
调制解调器,无线电,光纤

互联网常用路由选择协议
理想路由算法
自治系统AS
内部网关协议IGP
RIP（UDP端口520）
距离向量算法流程
RIP报文格式
RIP缺点
OSPF
三个要点
AS与区域
OSPF帧格式（IP数据报89类型）
OSPF特点
OSPF五种分组类型
OSPF具体流程
外部网关协议EGP
BGP（TCP数据报179端口）
BGP产生原因
BGP发言人与AS连通图
BGP报文帧
BGP四类报文

理想路由算法
理想路由算法的特点：

算法必须是正确的完整的；
算法在计算上应简单；
算法能适应通信量和网络拓扑的变换；
算法应具有稳定性；
算法应是公平的；
算法应是最佳的（最佳路径 + 负载均衡）；

自治系统AS
互联网规模太大，将其分布许多个自治系统，路由算法就可以分为内部网关协议、外部网关协议两种。
内部网关协议IGP
RIP（UDP端口520）
分布式的基于距离向量的路由选择协议

RIP的最大距离是15，距离大于等于16相当于不可达；
仅与相邻路由交换信息；
交换的信息是当前路由器知道的全部信息，即自己现在的路由表；
按照固定的时间间隔交换路由表；

距离向量算法流程

RIP报文格式

RIP缺点
好消息传的快，坏消息传的慢。
OSPF
开放最短路径优先，使用分布式的链路状态协议
三个要点

洪泛法：路由器向本AS中所有路由器发送信息；
内容：本路由器相邻的所有路由器的链路状态；
何时：只有链路状态发生改变时采用洪泛法；

AS与区域
AS的范围太广，在AS中使用洪泛法可能会影响网络质量，所以需要对AS继续划分小的区域。

区域内洪泛法，区域间通过区域边界路由器连接到主干路由器上。

AS边界路由
多个主干路由
区域边界路由ABCD……
区域ABCD内部路由

OSPF帧格式（IP数据报89类型）

OSPF特点

可根据不同业务类型计算不同路由（eg：对于实验敏感业务，卫星链路代价奇高）；
多条路径间负载均衡（RIP只能一条路径）；
OSPF路由器之间交换的分组，都具有鉴别功能；
支持CIDR等；
OSPF让每一个链路状态都带上一个32位序列码，码越大状态越新；

OSPF五种分组类型

问候分组：维持可达性
数据库描述分组：请求邻站链路数据库所有链接的摘要信息；
链路状态请求分组：球球某些链路状态项目的具体信息；
链路状态更新分组：洪泛法；
链路状态确定分组：对链路更新分组的确认；

OSPF具体流程
新路由器上电：

相互发送问候分组；
多次数据库描述分组，使数据库达到一致；
相互间链路状态请求、更新、确认；

路由信息发生改变：

洪泛法群发；
收到更新后发回确认（重复的更新分组，只回复一次确认）；

每30min左右更新一次数据库。
外部网关协议EGP
BGP（TCP数据报179端口）
BGP产生原因

互联网规模太大，不同AS之间选择路由器非常困难；
自治系统AS之间的路由器选择必须考虑相关策略；
选择的路径并非要最佳，而是比较好即可；

BGP发言人与AS连通图

BGP发言人就是AS边界路由，可以有一个或多个；
AS连通图是树形结构，不存在回路；
BGP协议交换节点为AS，节点很少；

BGP报文帧

BGP四类报文
四类报文首部长度相同，都为19字节

OPEN报文，6个字段；
UPDATE报文，5个字段；
KEEPALIVE报文，只有通用首部；
NOTIFICATION报文，3个字段；

（P167页）