TCP/IP协议族
| 协议族 | 例子 |
|---|---|
| 应用层 | HTTP，FTP，DNS |
| 运输层 | UDP，TCP |
| 网际层/网络层 | IP，ICMP |
| 网络接口层 | 。。。 |
各层的内容
应用层
HTTP 80
- 1.0 非持久连接
- 1.1 持久连接
- 不带流水线的：接收完再发新的
- 带流水线的：不管，一块发（时间更短）
- GET，POST，HEAD（不返回，一般用于控制），PUT（文件上载），DELETE（删除）
- web缓存
FTP 21
- 带外发送信息（控制连接21，数据连接20）
- 两种连接模式：‘服务器’主动（客户端发PORT），被动（发PASV）（原因：很多内部网络禁止外部连接）
- 两种传输模式：ASCII，二进制
SMTP 25
- 三个组成部分：服务器（外出报文队列），用户代理（相当于客户端软件），邮件协议（发送，收取）
发送 SMTP协议
- 要点：持久连接，邮件消息是7-bit ASCII，用单独一行. 结束
- MIME（多用途因特网邮件扩展），可以发特殊字符或二级制文件，base64（广泛使用）编码
接收 POP，IMAP，HTTP协议
- POP3 110：授权（认证），事务处理，更新：无状态，简单
- IMAP 143：文件夹与文件id映射，比较复杂
DNS 53
- 分布式数据库，域名/地址转换
- root / com, org, edu / google.com
- 有13台根域名服务器（还有非常多镜像）
- 查询方法：递归查询，迭代查询（由本地DNS一个一个问），本地缓存（用TTL记录到期时间）
- DNS记录：存储资源记录（RR，四元组(name, value, type, TTL) ）
- type：A（Address）直接存地址，CNAME（canonical）存别名，NS（代表是个域名服务器）记录它管理的域名，MX（mail exchange）记录邮件服务器
- 注册域名需要提供自己的基本权威域名服务器（可以用别人的）和辅助的（要有NS记录和A记录）
P2P
- 泛洪，超级节点
- DHT：分布式数据库（Hash表）
socket
- 可以基于TCP（面向连接）和UDP
运输层
多路复用与多路分解
- 多个上层应用同一个下层接口
- 基于ip地址和端口实现
UDP
- 面向报文（原封不动的转交）
- 可能会丢失，传递的报文可能乱序，长度最高为64K（超过需要在应用层手动分包），但速度快，延时低
- 校验和（internet校验和）：分成16比特段进行累加（如果产生进位再加回到结果上），最后取反
可靠数据传输原理
- 有限状态机：描述对象在生命周期内所经历的状态序列，和如何响应来自外界的各种事件（常用来做研究）
- 流水线传输：回退N步，选择性重传
TCP
- 使用流水线传输
- 报文：序号，确认号，数据偏移，标识，窗口，校验和，紧急指针，可选（最长到40字节）
- 标识：SYN（用于连接请求），FIN（用于关闭连接），ACK（确认，为1时确认号才有效），RST（复位，表示关闭并重连），URG（紧急数据，为1时，紧急指针才有效），PSH（立刻发送）
- 序号：数据段中第一个字节在数据流中的位置
- 确认号：用于确认对方数据（可以和序号同时发送）
- 窗口：用来控制流量（发送速度），用接收方控制发送方
- 超时值：用RTT（指数加权移动平均）确定超时值
- ACK返回最后收到的地址
- 三次握手：发SYN并指定初始序号，服务器发SYN和ACK并指定服务器初始序号（与客户端的无关），客户端返回ACK（可能包含数据）
- 四次挥手：客户发FIN，服务器发ACK（进入半连接），服务器发FIN，客户回ACK （四次因为服务器，客户各两次）
- 拥塞控制：网络线路拥堵，
网络层
- 提供两种服务：虚电路（面向连接，淘汰了），数据报（非连接）
- 网络层协议：路由协议（构建路由表），IP协议（管理数据报），ICMP协议（错误处理）
IP
- ARP（地址解析协议），ICMP（网际控制报文协议），IGMP（网际组管理协议）
- 分片
- MTU：数据链路帧的数据区的最大字节数
- ID号表示相同分组数据报，标志位表示分片，偏移量以字节为单位
- 早期分为5类
- 现在是CIDR（无类别域间路由选择）技术
- 网络部分可以任意长
- 子网掩码：1：表示网络位，0表示主机位，表示如何划分子网
- DHCP（属于应用层，使用UDP）：获取IP，默认网关，DNS服务器地址，网络掩码
- NAT
- 路由算法：确定一个分组从源路由器（源主机默认路由）到目的路由器（目的主机）所经路径的算法
- 链路状态路由算法LS（全局路由算法）必须知道所有链路费用
- 距离向量路由算法DV（分布式路由算法）迭代计算
各层相关的安全问题
应用层
明文传输漏洞
- HTTP，FTP，SMTP 默认以明文传输
- DNS明文传输，可能导致DNS劫持，但由于速度问题，未普及加密
运输层
TCP
- TCP泛洪
网络层
ARP欺骗
- arp欺骗