网络工程师学习笔记共享-（共11章）

### 网络工程师学习笔记共享-（共11章） #### 一、线路交换 线路交换是一种传统的数据传输方式，它在两个通信节点之间建立一个专用的物理连接。一旦这个连接建立起来，数据就可以在这个专用通道上无中断地传输。 - **特点**： - **连接性**：指两站点间实际建立的物理线路。 - **连接状态**：线路的状态。 - **缺陷**：线路利用率低/状态固定，在没有数据传输时线路空闲。 - **优点**：提供高效的实时数据传输服务；适用于提供高可靠性的设备之间的通信。 #### 二、分组交换 分组交换将数据分割成较小的数据包进行传输，每个数据包可以独立选择路径。这种技术提高了网络资源的利用率，并且能够更好地支持非实时数据传输需求。 - **特点**： - **分组**：指前一站与后一站之间的一条连接。 - **分组窗口**：用于控制数据包发送的速度，确保网络不会被过多的数据包堵塞。 - **分组长度**：数据包的大小。 - **分组识别**：用于标识不同的数据包。 #### 三、帧中继交换 帧中继是一种高速分组交换技术，主要用于局域网之间的连接。它使用虚电路概念来简化网络管理并提高效率。 - **特点**： - **虚拟连接**：为帧中继中的每一对站点提供一条逻辑连接。 - **流量控制**：通过控制数据的发送速率来避免网络拥塞。 - **差错控制**：通过检查和纠正错误来保证数据的正确性。 - **服务质量**：提供不同级别的服务质量，满足不同应用的需求。 #### 四、信元交换 信元交换是基于ATM（异步传输模式）的一种快速交换技术，主要应用于宽带网络中。 - **ATM基本原理**： - **信元结构**：ATM使用固定长度的信元进行数据传输，每个信元由53个字节组成，其中5字节为信头，48字节为负载。 - **信元头部**：包括必要的控制信息，如源地址、目的地址等。 - **时隙分配**：采用时分复用技术，每个信元在时间上占据固定的时隙，以保证数据的有序传输。 - **ATM交换机功能**： - **虚通道(VP)**：一组具有相同路由的虚信道集合。 - **虚信道(VC)**：在两个端点之间建立的逻辑连接。 - **ATM交换**：通过查找VPI/VCI值来进行数据包的转发。 #### 五、X.25协议 X.25协议是一组用于公共数据网络的标准，主要用于实现终端之间的数据通信。 - **X.25特点**： - 提供可靠的数据传输服务。 - 支持多种通信设备之间的连接。 - 实现第二层协议的错误检测和流量控制。 - **X.25组成**： - **数据链路层**：提供点对点的数据传输服务。 - **网络层**：实现第三层的功能，如路由选择。 - **会话层**：建立和维护数据传输会话。 #### 六、网络体系结构与协议 网络体系结构是指网络系统的组织方式，而协议则是规定数据在网络中如何传输的一系列规则。 - **体系结构**：定义了系统各个部分之间的关系以及它们如何相互作用。 - **协议**：规定了数据格式、语义和时序。 - **OSI参考模型**：由ISO制定的一个七层模型，用于标准化网络通信。 - **物理层**：负责比特流的传输。 - **数据链路层**：负责错误检测和帧同步。 - **网络层**：负责路由选择和寻址。 - **传输层**：提供端到端的可靠数据传输。 - **会话层**：管理会话的建立和终止。 - **表示层**：处理数据的编码和解码。 - **应用层**：提供应用程序接口。 - **TCP/IP协议栈**： - **网络接口层**：负责底层硬件的访问。 - **互联网层**：使用IP协议实现主机之间的通信。 - **传输层**：使用TCP或UDP协议提供端到端的数据传输服务。 - **应用层**：提供各种应用程序和服务。 #### 七、IP协议详解 IP协议是互联网的核心协议之一，它定义了数据在网络中的传输方式。 - **Internet体系结构**：TCP/IP协议栈为互联网提供了基础架构。 - **IP协议**：作为TCP/IP协议栈的重要组成部分，IP协议负责数据包在网络间的传递。 - **IP地址**：标识网络中的每一台设备。 - **IP选路**：根据目的地址选择数据包的最佳传输路径。 - **IP报文**：IP协议封装的数据单元。 - **IP报文分片**：当数据包过大无法直接传输时，将其分成更小的部分。 - **TTL（生存时间）**：用于防止数据包在网络中无限循环。 - **IP选路算法**：确定数据包传输的最佳路径。 #### 八、用户数据报协议UDP UDP协议是一种简单的面向无连接的协议，它不保证数据包的可靠传输，但提供了更快的数据传输速度。 - **特点**： - 无需建立连接，减少了通信开销。 - 不提供拥塞控制机制。 - 可用于对延迟敏感的应用程序。 - 在某些场景下，如实时音频和视频流传输，其优势更为明显。 - **UDP首部格式**： - 源端口和目的端口用于标识接收和发送的应用程序。 - 长度字段指明UDP数据报的总长度。 - 校验和字段用于检测数据报是否损坏。 #### 九、传输控制协议TCP TCP协议是一种面向连接的协议，它提供了可靠的端到端数据传输服务。 - **特点**： - 三次握手建立连接，四次挥手断开连接。 - 流量控制机制确保发送方不会发送过多数据导致接收方缓冲区溢出。 - 错误校验机制确保数据的完整性。 - 序列号和确认应答机制确保数据的有序传输。 #### 总结 以上内容涵盖了网络工程师必备的一些基础知识和技术要点，从线路交换到信元交换，再到现代网络中的核心协议TCP/IP，每一部分都是构建现代互联网不可或缺的基础。理解这些基本概念对于深入研究网络安全、网络设计等方面至关重要。希望这份学习笔记能够帮助读者建立起扎实的网络工程理论基础。