趣谈网络协议笔记2

第五讲：

1. Hub是集线器：完全工作在物理层的一层设备，他会将自己收到的每一个字节都复制到每一个端口上（广播的方式）

2. 数据链路层，也即MAC层（Medium Access Control媒体访问控制）就是解决先发后发顺序防止错乱

   

   crc：循环冗余检测

3. 交换机就是二层设备，更加智能一点，他会把MAC头拿下来，检查目标MAC地址，只会转发给指定的MAC地址的pc。一开始也是通用广播，但交换机会学习，记住广播过的端口的MAC地址，生成转发表

4. ARP广播时，交换机会将一个端口收到的包转发到其它所有的端口上。
   比如数据包经过交换机A到达交换机B，交换机B又将包复制为多份广播出去。
   如果整个局域网存在一个环路，使得数据包又重新回到了最开始的交换机A，这个包又会被A再次复制
   多份广播出去。
   如此循环，数据包会不停得转发，而且越来越多，最终占满带宽，或者使解析协议的硬件过载，形成
   广播风暴。

第六讲：

1. 多个交换机连接，形成拓扑结构

2. STP协议旋转树协议，利用最小生成树来破环环

3. 为了安全性有两种隔离方式物理隔离和虚拟隔离

   • 虚拟隔离即VLAN虚拟局域网

   

   会在二层头加一个TAG，里面有个VLAN ID，一个12位，可以分4096个VLAN。交换机会把二层头取下来，识别VLAN ID，只有相同VLAN ID的包，才会相互转发，不同VLAN的包是看不到的，这样来解决广播问题和安全问题。对于交换机的每个口可以设置成不同VLAN

4. 交换机之间的连接时通过TRUNK口，他可以转发任何VLAN的口

第七讲：

1. ping是工作在应用层，基于ICMP协议（Internet Control Message Protocol 互联网控制报文协议），本身非常简单，充当侦察兵
2. 
   • ICMP是封装在IP包里的
   • 类型常用的有主动请求为8（ping就是8），主动请求的应答为0
   • 标识符是标识身份，序号是标识编号
   • 差错报文类型有终点不可达3，源抑制4（速度放慢），超时11，重定向5（换个路由路径）

3

第八讲：

1. 路由器是一台设
   备，它有五个网口或者网卡，相当于有五只手，分别连着五个局域网。每只手的IP地址都和局域网的IP地址相同的网段，每只手都是它握住的那个局域网的网关。 也就是说路由器的每个网口等于一个网关，包都是先到达网关，拿下MAC头和IP头根据路由算法转发到另一个网关，再装上MAC头和IP头
2. 静态路由：就是在路由器配置一条条规则，就是配置每个口对应出去访问哪个网段。你要访问哪个网段需要先发到哪个规定好的网段
3. MAC地址是一个局域网内才有效的地址。因而， MAC地址只要过网关，就必定会改变，
   因为已经换了局域网。两者主要的区别在于IP地址是否改变。不改变IP地址的网关，我们称为转发网关； 改变IP地址的网关，我们称为NAT网关
4. IP地址会变成为NAT（Network Address Translation ），就两个pc在各自局域网内的地址一样都为192.168.1.100，需要通过NAT来换一个ip
5. 经过路由器之后MAC头要变（网关的MAC地址？），如果IP不变，相当于不换护照的欧洲旅游（一个ip走天下），如果IP变，相当于换护照
   的玄奘西行 （需要通过NAT换ip）

第九讲：

1. 静态路由协议：
   • 路由表里配置三项信息（根据目的IP地址来配置路由 ）：目标ip，出口ip，下一跳网关IP
   • 策略路由（根据多个参数来配置路由）：多路由表/多路径 ，可以配置多个路由表，可以根据源IP地址、入口设备、 TOS等选择路由表，然后在路由表中查找路由。
     这样可以使得来自不同来源的包走不同的路由。
2. 动态路由协议：求最短路径常用的有两种方法，一种是Bellman-Ford算法，一种是Dijkstra算法。
   • 距离矢量路由算法：（基于Bellman-Ford算法）
     • 通过邻居与目标的距离+自己与目标的距离
     • 问题一：有一个路由器挂了，得所以路径走不通才知道它挂了
     • 问题二：每次发送都要发送q全局路由表，每个路由器需要维持到每个路由器的路由表，只使用小型网络
     • BGP外网路由协议（Border Gateway
       Protocol，简称BGP） ，用于国家之间
   • 链路状态路由算法：（基于Dijkstra算法）
     • 每个路由器知道某一节点和它邻居的状态，每个路由器本地构建完整的图
     • 更新的话，只需广播更新的或者改变的网络拓扑
     • OSPF （open Shortest Path First， 开放式最短路径优先 ），主要用于数据中心内部，时内部网关协议

第十讲：

1. 所谓的建立连接，是为了在客户端和服务端维护连接，而建立一定的数据结构来维护双方交互的状态，
   用这样的数据结构来保证所谓的面向连接的特性 。也就是说连接时为了维持状态

2. TCP是面向字节流的，没头没尾，是靠自己来切分。而UDP继承IP的特性，基于数据报，一个个发一个个收。

   TCP有拥塞控制，而UDP则是无脑发

3. UDP报文头：

   

   只有源端口和目标端口

4. QUIC（全称Quick UDP Internet Connections， 快速UDP互联网连接） 是Google提出的一种基
   于UDP改进的通信协议，其目的是降低网络通信的延迟，提供更好的用户互动体验，是在应用层，实现快速连接建立，自适应拥塞控制，减少重传时延

5. UDP在视频直播、实时游戏、物联网方面有着应用