一、概述
1、三种交换方式：电路交换（整个报文的比特流连续地从源点到终点，好像在一个管道中传送），报文交换（整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一结点），分组交换（把报文分布单个分组交换）。
2、公用网：电信公司出资建造的大型网络；专用网：某个部门、行业为各自特殊业务工作需求而建造的网络。
3、网络性能指标：
1）速率；
2）带宽：a、指信号具有的频带宽度；b、单位时间内从网络某一点到另一点所能通过的“最高数据率”；
两种概率本质相同，一条通信链路的“带宽”越宽，其所能传输的“最高数据率”也越高。
3）吞吐量
4）时延：发送时延、传播时延、处理时延、排队时延；
5）利用率：俯首或网络利用率过高会产生非常大的时延；
4、协议：网络中数据交换应该遵守的规则、标准或约定；
5、计算机网络体系结构：OSI的七层协议：应用层、表示层、会话层、运输层、网络层、数据链路层、物理层（既复杂又不实用）；
TCP/IP的四层协议：应用层、运输层、网际层IP、网络接口层（已经得到最广泛的应用）；
五层协议：应用层、运输层、网络层、数据链路层、物理层（为了学习）。
6、everything over IP：TCP/IP协议可以为各式各样的应用提供服务；
IP over everything：允许IP协议在各式各样的网络构成的互联网上运行；
7、internet（互联网）：通用名词，泛指由多个计算机网络互联而成的网络；
Internet（因特网）：专用名词，指当前全球最大的、开放的、由众多网络互相连接而成的特定计算机网络；
二、物理层
1、提供比特流传递的物理连接。
2、调制：基带调制（编码）、带通调制（调幅、调相、调频）
3、信道极限容量
1）码元传输的速率越高，或信号传输的距离越远，或噪声干扰越大，或传输媒体质量越差，在接收端的波形的失真就越严重；
2）奈氏准则：信道中，码元的传输速率是有上限的，传输速率超过此上限会出现严重的码间串扰问题；
3）香农定理：信道的带宽或信噪比越大，信息的极限传输速率越高。
4、传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆（传输损耗小、中继距离长、抗干扰性好、保密性好），光缆发送时延很低。
5、信道复用：频分复用、时分复用、波分复用（光缆）、码分复用（不同码型）
三、数据链路层
1、将网络层交下来的IP数据报封闭成帧，在相邻的结点上传送帧。
2、数据链路层三个基本问题
1）封装成帧：将网络层交付的IP数据报加上头部和尾部封闭成帧；但帧的长度要小于最大传送单元（MTU）；
2）透明传输：不管从键盘上输入什么字符都可以通过帧传输；透明：某一事物看起来好像不存在一样（将和帧开始符、帧结束符相同的字符之间加上转义字符）；
3）差错检测：循环冗余检验（CRC）；
3、点对点协议（PPP）：用户计算机和ISP进行通信时所使用的数据链跑协议；
4、局域网
1）工作层次跨越数据链跑层和物理层；
2）网络拓扑：星型网、环形网、总线网；
3）以太网是局域网中的一种；
4）共享信道：a、静态划分信道（频分复用、时分复用、波分复用、码分复用等）；
b、动态媒体接入控制：随机接入（所有用户都可以随机地发送信息，需要碰撞解决协议）、受控接入（轮询）；
5）适配器（网卡）
a、数据串行传输和并行传输的转换；
b、网络和计算机总线之间的数据缓存；
c、网卡决定了硬件地址；
6）以太网简化措施：
a、采用较为灵活的无连接的工作方式，即不必先建立连接就可以直接发送数据（差错检验由高层完成）；但同一时间只允许一台计算机发送数据（利用协议 CSMA/CD解决）；
载波监听多点接入/碰撞检测（CSMA/CD）：不管在发送前还是发送中，每个站都必须不停地检测信道；发送前检测是为了获得发送权，发送中检测即碰撞检 测，当检测到碰撞则立即停止发送，执行退避算法，等过一段时间再发送，如若16次仍不能成功则报错。
争用期：检测信号在信道中的往返时间引起；如果争用期（共发送64字节）没有发生碰撞，那么后续发送的数据就一定不会发生冲突。
帧间最小间隔：9.6us，相当于96比特时间，用于清理缓存。
b、以太网发送的数据都采用曼彻斯特编码；
7）局域网地址：6字节的MAC地址；
8）物理层扩展以太网：转发器，相连区域还是一个碰撞域；
数据链路层扩展以太网：网桥，隔离的碰撞域
四、网络层
1、为分组交换网上的不同主机提供通信服务；IP层只能提供尽最大努力服务。
2、把网络相连的中间设备：
1）物理层使用的中间设备：转发器；
2）数据链路层使用的中间设备：网桥或桥接器；
3）网络层使用的中间设备：路由器；
4）网络层以上使用的中间设备：网关；
3、IP地址（4字节32位）：网络号+主机号
1）IP地址管理机构只分配IP地址的网络号；
2）路由器根据目的主机的网络号转发分组，从而降低路由表所占的存储空间以及查找路由表的时间；
3）路由器连接不同的网络（一个网络是具有相同网络号的主机的集合），所以一个路由器至少有两个IP地址；
4）转发器或网桥连接起来的若干局域网仍为一个网络；
5）两个路由器直接相连，在连线两端的接口处，可以分配 也可以不分配IP地址；
6）三类IP地址：A类（1字节网络号）、B类（2字节网络号）、C类（3字节网络号）；
7）路由表中内容：目的网络地址、下一跳地址
4、地址解析协议（ARP）：IP地址到MAC地址的映射；ARP高速缓存存放IP地址到硬件地址的映射表；如果目的主机不在该局域网中，ARP是无法解析的。
5、IP数据报应包含的内容：IP版本、总长度、目的地址和源地址、数据协议（目的主机网络层交付给传输层需要用到）、首部校验和……。
6、两级IP地址不够灵活，主机数量过多导致路由表变得太大，因而网络性能变坏；解决方法：三级IP地址；
1）网络号+子网号+主机号；
2）子网掩码：用于提取目的地址的网络号（包括子网号）；
3）路由表中内容：目的网络地址、子网掩码、下一跳地址；
7、无分类编址CIDR：消除了传统的A类、B类和C类地址以及划分子网的概念；
1）网络前缀+主机号；
2）路由表组成：网络前缀、下一跳地址；
3）最长前缀匹配：应该从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由；
五、运输层
1、为进程通信提供数据传输服务；通过协议端口号将数据交付给正确的应用进程。
2、IP协议虽然能把分组送到目的主机，但是这个分组还停留在主机的网络层而没有交付主机中的应用进程；通信的真正端点是主机中的进程而非主机。
3、运输层的分用和复用
1）复用：不同的应用进程使用同一个运输层协议传送数据；
2）分用：运输层能把数据正确交付给目的主机；
4、网络层和运输层区别：网络层为主机提供逻辑通信，而运输层为应用进程提供端到端的逻辑通信；
5、网络层的差错检验是检验IP数据报的首部，而运输层的差错检验是检验整个数据；
6、端口号只具有本地意义，分类如下：1）服务器端使用的端口号：系统端口号（熟知端口号）和登记端口号；2）客户端使用的端口号。
7、两个重要协议：
1）用户数据报协议（UDP）：面向无连接的、不可靠的、没有拥塞控制、支持一对一、一对多、多对一和多对多通信。
UDP数据报格式：源端口、目的端口、长度、检验和
2）传输控制协议（TCP）：面向连接的、可靠的（超时重传机制）、支持一对一通信；
TCP报文格式：源端口、目的端口、序号、检验和……
8、TCP运输连接管理
1）建立连接：“三次握手”；2）数据传输；3）释放连接：“四次握手”。
六、应用层
1、进程间的通信，交换单元为报文。
2、域名服务系统
1）IP地址长度固定，而域名的长度并不固定，机器处理比较困难；
2）根域名服务器：记录有所有顶级域名服务器的域名和IP地址，13个，地址保密；
3）DNS域名服务器：根域名服务器、顶级域名服务器、权限域名服务器；
3、常用协议：文件传送协议（FTP）、远程终端协议（TELNET）
4、万维网（WWW）是一个大规模的联机式的信息储藏所；浏览器即用户主机上的万维网客户程序。客户程序向服务器程序发出请求，服务器程序向客户程序送回客户所要的万维网文档。
5、域名、网址、IP和URL（统一资源定位符）的区别：域名是IP的别称（域名比IP地址好记），网址是URL的别称，域名标识的主机地址，它只是URL的一小部分，URL还包括所使用的协议、端口号、路径等信息（<协议>://<主机>:<端口>/<路径>）；URL内的字符是不区分大小写的。
6、代理服务器：把最近的一些请求和响应暂存在本地磁盘中，代理服务器可以工作在客户端也可以工作在服务器端，甚至中间系统。
7、邮件发送协议（如SMTP）、邮件读取协议（如POP3）；
七、网络安全
1、计算机网络上的通信面临以下两大威胁：被动攻击（截获；无法检测）和主动攻击（篡改、恶意程序（病毒、蠕虫、特洛伊木马、逻辑炸弹）、拒绝服务）；
2、在无任何限制的条件下，目前几乎所有实用的密码体制均是可破的；
3、两大密码体制：对称密码体制（加密密钥和解密密钥相同）、公钥密码体制（加密密钥和解密密钥不同）；
4、公钥密码体制：A用B的公钥采用加密算法加密，B用密钥采用解密算法进行解密；公钥、加密算法、解密算法都是公开的；
5、任何加密方法的安全性取决于密钥的长度，以及攻破密文所需的计算量；
6、数字签名功能：报文鉴别（谁发的）、报文完整性、不可否认；方法之一、采用私钥加密，对方用公钥解密；
7、鉴别
1）报文鉴别：报文摘要算法（MD5、SHA）是一种单向算法，不能从摘要还原原文，并且，若想找到两个报文，使得它们具有相同的报文摘要也是不可能的；
2）实体鉴别：防止重放攻击；
未完待续……