⑴ 28 張圖詳解網路基礎知識：OSI、TCP/IP 參考模型（含動態圖）
目錄
1、網路協議
其實協議在我們生活中也能找到相應的影子。
舉個例子，有 2 個男生准備追求同一個妹子，妹子來自河南，講河南話，還會點普通話；一個男生來自胡建，講閩南語，也會點普通話；另一個男生來自廣東，只講粵語；
協議一致，溝通自如
語言不通，無法溝通
你們猜猜？最後誰牽手成功了？答案肯定是來自胡建的那位，雙方可以通過 普通話 進行溝通，表達內容都能理解。而來自廣東的帥哥只會講粵語，不會普通話，妹子表示聽不懂，就無法進行溝通下了。
每個人的成長環境不同，所講的語言、認知、理解能力也就不同。為了使來自五湖四海的朋友能溝通自如，就需要大家協商，認識某一個語言或規則，彼此能互相理解，這個語言就是普通話。
通過這個例子，大家可以這樣理解：
把普通話比作「協議」、把聊天比作「通信」，把說話的內容比作「數據」。
相信這樣類比，大家就知道，協議是什麼了？
簡單地說，就是程序員指定一些標准，使不同的通信設備能彼此正確理解、正確解析通信的內容。我們都知道計算機世界裡是二進制，要麼 1，要麼 0，那為啥可以表達豐富多彩的內容呢？
也是因為協議，不同欄位，不同組合，可以解析不同意思，這就依然協議，讓協議來正確處理。
例如，我們使用手機連 WiFi 來刷抖音，使用的是 802.11（WLAN）協議，通過這個協議接入網路。如果你所連的 WIFI 是不需要手動設置 IP 地址，是通過自動獲取的，就使用到了 DHCP 協議，這樣你的手機算上接入了 區域網， 如果你區域網內有台 NAS 伺服器，存放了某些不可描述的視頻資源，你就可以訪問觀看了，但這時你可能無法訪問互聯網資源，例如，你還想刷會抖音，看看妹子扭一扭，結果出現如下畫面：
出現這種畫面，說明無法使用 互聯網， 可能是無線路由器沒有設置好相關協議，比如： NAT、PPPoE 協議（上網賬號或密碼設置錯誤了），只有設置正確了，就可以通過運營商（ISP）提供的線路把區域網接入到互聯網中，實現手機可以訪問互聯網上的資源（伺服器）。玩微信撩妹子、刷抖音看妹子。
網路協議示意圖
延伸閱讀
1、區域網：最顯著的特點就是范圍有限，行政可控的區域可以是一所高校、一個餐廳、一個園區、一棟辦公樓或一個家庭的私有網路。
2、城域網：原本是介意區域網和廣域網之間，實際工作中很少再刻意去區分城域網和廣域網了，所以這邊不再介紹。
3、廣域網：簡單說就是負責把多個區域網連接起來，它的傳輸距離長距離傳輸，廣域網的搭建一般是由運營商來。
4、互聯網：把全世界上提供資源共享的 IT 設備所在網路連接起來，接入了互聯網就可以隨時隨地訪問這些資源了。
5、物聯網：把所有具有聯網功能的物體都接入互聯網就形成了物聯網。如空調聯網，就可以遠程式控制制空調； 汽車 聯網，就可以遠程獲取行程數據。
總結一下吧！我們可以把電腦、手機等 IT 設備比喻做來自五湖四海的人們，大家都通過多種語言（網路協議）實現溝通（通信）。所有人要一起交流，就用普通話，大家都能理解。所有胡建人在一起，就用閩南語進行溝通，彼此也能理解。這么的方言，就好比計算機網路世界裡也有這么多協議，只是不同協議用在不同地方。
好奇的同學，可能就會問，那網路協議是由誰來規定呢？這就需要提到一個組織，ISO。這個組織制定了一個國際標准 ，叫做 OSI 參考模型，如下，很多廠商都會參考這個制定網路協議。
OSI 參考模型圖
2、OSI 參考模型
既然是模型，就好比模範一樣，大家都要向它學習，以它為原型，展開學習研究。前面我們也提到了一些協議，這么多協議如果不進行歸納，分層，大家學習起來是不是感覺很凌亂？
所以 OSI 參考模型就是將這樣復雜的協議整理並進行分層，分為易於理解的 7 層，並定義每一層的 服務 內容，協議的具體內容是 規則 。上下層之間通過 介面 進行交互，同一層之間通過 協議 進行交互。相信很多網路工程師在今後工作中遇到問題，討論協議問題還會用到這個模型展開討論。所以說，對於計算機網路初學者來說，學習了解 OSI 參考模型就是通往成功的第一步。
OSI 參考模型分層功能
7.應用層
為應用程序提供服務並規定應用程序中通信相關的細節，OSI 的最高層。包括文件傳輸、Email、遠程登錄等協議。程序員接觸這一層比較多。
應用層示例圖
6.表示層
主要負責數據格式的轉換，為上下層能夠處理的格式。如編碼、加密、解密等。
表示層示例圖
5.會話層
即負責建立、管理和終止通信連接（數據流動的邏輯通路），數據分片、重組等傳輸的管理。
會話層示例圖
4.傳輸層
保證可靠傳輸，不需要再路由器上處理，只需再通信雙方節點上進行處理，如處理差錯控制和流量控制。
傳輸層示例圖
3.網路層
主要負責定址和路由選擇，將數據包傳輸到目的地。
網路層示例圖
2.數據鏈路層
負責物理層面上互連、節點之間的通信傳輸，將0 、 1 序列比特流劃分為具有意義的數據幀傳輸給對端。這一層有點類似網路層，網路層也是基於目的地址來傳輸，不同是：網路層是將數據包負責在整個網路轉發，而數據鏈路層僅是在網段內轉發，所以大家抓包會發現，源目 MAC 地址每經過一個二層網段，都會變化。
數據鏈路層示例圖
1.物理層
負責 0、1 比特流（0、1 序列）與電壓高低電平、光的閃滅之間的互相轉換，為數據鏈路層提供物理連接。
物理層示例圖
OSI 為啥最後沒有得到運用呢？其實最主要的原因，是 OSI 模型出現的比 tcp/ip 出現的時間晚，在 OSI 開始使用前，TCP/IP 已經被廣泛的應用了。如果要換成 OSI 模型也不太現實。其次是 OSI 是專家們討論，最後形成的，由於沒有實踐，導致該協議實現起來很復雜，很多廠商不願意用 OSI，與此相比，TCP/IP 協議比較簡單，實現起來也比較容易，它是從公司中產生的，更符合市場的要求。綜合各種因素，最終 OSI 沒有被廣泛的應用。
下面我們來看看 TCP/IP 與 OSI 分層之間的對應關系及相應的協議：
4.應用層
從上圖，可以知道 TCP/IP 四層模型，把應用層、表示層、會話層集成再一起了，該層的協議有：HTTP 、 POP3 、 TELNET 、 SSH 、 FTP 、 SNMP 等。
目前，大部分基於 TCP/IP 的應用都是 客戶端/服務端 架構。一般我們把提供資源服務的那一側叫服務端， 發起訪問服務資源的這一側叫客戶端。
應用層
3.傳輸層
主要職責就是負責兩端節點間的應用程序互相通信，每個節點上可能有很多應用程序，例如，登錄了微信，又打開了網頁，又打開迅雷看看，那數據到達後怎麼正確傳送到相應的應用程序呢？那就需要 埠號 來正確識別了。傳輸層中最為常見的兩個協議分別是傳輸控制協議 TCP （Transmission Control Protocol）和用戶數據報協議 UDP （User Datagram Protocol）
面向連接 顧名思義，就是建立連接，什麼時候建立連接呢？就是在通信之前需要先建立一條邏輯的通信鏈路。就跟我們平時打電話一樣，得先撥通，通了之後即鏈路建立好了，這條鏈路只有你和對方可以在這條鏈路傳播說話內容。掛電話後，這條鏈路也就斷開了。
面向無連接 無連接，即通信之前不需要建立連接，直接發送即可。跟我們以前寫信很像，不需要管對方在不在？直接寫信寄過去就可以了。
面向連接傳輸
面向無連 接傳輸
2.網路層
主要職責就是將數據包從源地址發送到目的地址。
在網路傳輸中，每個節點會根據數據的 IP 地址信息，來判斷該數據包應該由哪個介面（網卡）發送出去。各個地址會參考一個發出介面列表， MAC 定址中所參考的這張表叫做 MAC 地址轉發表 ，而 IP 定址中所參考的叫做 路由表 。MAC 地址轉發表根據自學自動生成。路由控製表則根據路由協議自動生成。MAC 地址轉發表中所記錄的是實際的 MAC 地址本身，而路由表中記錄的 IP 地址則是集中了之後的網路號（即網路號與子網掩碼）。
1.網路介面層
在 TCP/IP 把物理層和數據鏈路層集成為 網路介面層 。主要任務是將上層的數據封裝成幀發送到網路上，數據幀通過網路到達對端，對端收到後對數據幀解封，並檢查幀中包含的 MAC 地址。如果該地址就是本機的 MAC 地址或者是廣播地址，則上傳到網路層，否則丟棄該幀。
封裝與解封裝
所謂的封裝，其實就跟你寄快遞的時候，給物品加上紙盒包裝起來或者快件到站點，快遞員貼一層標簽的過程。在網路上，就是上層的數據往下送的時候，下層會添加頭部，不過，只有在二層，不僅會加上頭部，還會在上層數據尾部添加 FCS。
封裝
所謂解封裝，就如同你收到快件一樣，一層一層地拆外包裝，直到看到快件。網路也是，一層一層地拆掉頭部，往上層傳送，直到看到數據內容。
解封裝
我們把應用層的數據封裝傳輸層頭部後的報文，稱為 段 ；
把段封裝網路層頭部後的報文，稱為 包 ；
把包封裝乙太網頭部和幀尾，稱為 幀 。
⑵ 常用的網路協議有哪些
一、OSI模型
名稱 層次 功能
物理層 1 實現計算機系統與網路間的物理連接
數據鏈路層 2 進行數據打包與解包，形成信息幀
網路層 3 提供數據通過的路由
傳輸層 4 提供傳輸順序信息與響應
會話層 5 建立和中止連接
表示層 6 數據轉換、確認數據格式
應用層 7 提供用戶程序介面
二、協議層次
網路中常用協議以及層次關系
1、 進程/應用程的協議
平時最廣泛的協議，這一層的每個協議都由客程序和服務程序兩部分組成。程序通過伺服器與客戶機交互來工作。常見協議有：Telnet、FTP、SMTP、HTTP、DNS等。
2、 主機—主機層協議
建立並且維護連接，用於保證主機間數據傳輸的安全性。這一層主要有兩個協議：
TCP(Transmission Control Protocol：傳輸控制協議;面向連接，可靠傳輸
UDP(User Datagram Protocol)：用戶數據報協議;面向無連接，不可靠傳輸
3、 Internet層協議
負責數據的傳輸，在不同網路和系統間尋找路由，分段和重組數據報文，另外還有設備定址。些層包括如下協議：
IP(Internet
Protocol):Internet協議，負責TCP/IP主機間提供數據報服務，進行數據封裝並產生協議頭，TCP與UDP協議的基礎。
ICMP(Internet Control Message
Protocol)：Internet控制報文協議。ICMP協議其實是IP協議的的附屬協議，IP協議用它來與其它主機或路由器交換錯誤報文和其它的一些網路情況，在ICMP包中攜帶了控制信息和故障恢復信息。
ARP(Address Resolution Protocol)協議：地址解析協議。
RARP(Reverse Address Resolution Protocol)：逆向地址解析協議。
OSI 全稱(Open System Interconnection)網路的OSI七層結構2008年03月28日 星期五
14:18(1)物理層——Physical
這是整個OSI參考模型的最低層，它的任務就是提供網路的物理連接。所以，物理層是建立在物理介質上(而不是邏輯上的協議和會話)，它提供的是機械和電氣介面。主要包括電纜、物理埠和附屬設備，如雙絞線、同軸電纜、接線設備(如網卡等)、RJ-45介面、串口和並口等在網路中都是工作在這個層次的。
物理層提供的服務包括：物理連接、物理服務數據單元順序化(接收物理實體收到的比特順序，與發送物理實體所發送的比特順序相同)和數據電路標識。
(2)數據鏈路層——DataLink
數據鏈路層是建立在物理傳輸能力的基礎上，以幀為單位傳輸數據，它的主要任務就是進行數據封裝和數據鏈接的建立。封裝的數據信息中，地址段含有發送節點和接收節點的地址，控制段用來表示數據連接幀的類型，數據段包含實際要傳輸的數據，差錯控制段用來檢測傳輸中幀出現的錯誤。
數據鏈路層可使用的協議有SLIP、PPP、X.25和幀中繼等。常見的集線器和低檔的交換機網路設備都是工作在這個層次上，Modem之類的撥號設備也是。工作在這個層次上的交換機俗稱「第二層交換機」。
具體講，數據鏈路層的功能包括：數據鏈路連接的建立與釋放、構成數據鏈路數據單元、數據鏈路連接的分裂、定界與同步、順序和流量控制和差錯的檢測和恢復等方面。
(3)網路層——Network
網路層屬於OSI中的較高層次了，從它的名字可以看出，它解決的是網路與網路之間，即網際的通信問題，而不是同一網段內部的事。網路層的主要功能即是提供路由，即選擇到達目標主機的最佳路徑，並沿該路徑傳送數據包。除此之外，網路層還要能夠消除網路擁擠，具有流量控制和擁擠控制的能力。網路邊界中的路由器就工作在這個層次上，現在較高檔的交換機也可直接工作在這個層次上，因此它們也提供了路由功能，俗稱「第三層交換機」。
網路層的功能包括：建立和拆除網路連接、路徑選擇和中繼、網路連接多路復用、分段和組塊、服務選擇和流量控制。
(4)傳輸層——Transport
傳輸層解決的是數據在網路之間的傳輸質量問題，它屬於較高層次。傳輸層用於提高網路層服務質量，提供可靠的端到端的數據傳輸，如常說的QoS就是這一層的主要服務。這一層主要涉及的是網路傳輸協議，它提供的是一套網路數據傳輸標准，如TCP協議。
傳輸層的功能包括：映像傳輸地址到網路地址、多路復用與分割、傳輸連接的建立與釋放、分段與重新組裝、組塊與分塊。
根據傳輸層所提供服務的主要性質，傳輸層服務可分為以下三大類：
A類：網路連接具有可接受的差錯率和可接受的故障通知率(網路連接斷開和復位發生的比率)，A類服務是可靠的網路服務，一般指虛電路服務。
C類：網路連接具有不可接受的差錯率，C類的服務質量最差，提供數據報服務或無線電分組交換網均屬此類。
B類：網路連接具有可接受的差錯率和不可接受的故障通知率，B類服務介於A類與C類之間，在廣域網和互聯網多是提供B類服務。
網路服務質量的劃分是以用戶要求為依據的。若用戶要求比較高，則一個網路可能歸於C型，反之，則一個網路可能歸於B型甚至A型。例如，對於某個電子郵件系統來說，每周丟失一個分組的網路也許可算作A型;而同一個網路對銀行系統來說則只能算作C型了。
(5)會話層——Senssion
會話層利用傳輸層來提供會話服務，會話可能是一個用戶通過網路登錄到一個主機，或一個正在建立的用於傳輸文件的會話。
會話層的功能主要有：會話連接到傳輸連接的映射、數據傳送、會話連接的恢復和釋放、會話管理、令牌管理和活動管理。
(6)表示層——Presentation
表示層用於數據管理的表示方式，如用於文本文件的ASCII和EBCDIC，用於表示數字的1S或2S補碼表示形式。如果通信雙方用不同的數據表示方法，他們就不能互相理解。表示層就是用於屏蔽這種不同之處。
表示層的功能主要有：數據語法轉換、語法表示、表示連接管理、數據加密和數據壓縮。
(7)應用層——Application
這是OSI參考模型的最高層，它解決的也是最高層次，即程序應用過程中的問題，它直接面對用戶的具體應用。應用層包含用戶應用程序執行通信任務所需要的協議和功能，如電子郵件和文件傳輸等，在這一層中TCP/IP協議中的FTP、SMTP、POP等協議得到了充分應用。
SNMP(Simple Network Management
Protocol,簡單網路管理協議)的前身是簡單網關監控協議(SGMP)，用來對通信線路進行管理。隨後，人們對SGMP進行了很大的修改，特別是加入了符合Internet定義的SMI和MIB：體系結構，改進後的協議就是著名的SNMP。SNMP的目標是管理互聯網Internet上眾多廠家生產的軟硬體平台，因此SNMP受Internet標准網路管理框架的影響也很大。現在SNMP已經出到第三個版本的協議，其功能較以前已經大大地加強和改進了。
SNMP的體系結構是圍繞著以下四個概念和目標進行設計的：保持管理代理(agent)的軟體成本盡可能低;最大限度地保持遠程管理的功能，以便充分利用Internet的網路資源;體系結構必須有擴充的餘地;保持SNMP的獨立性，不依賴於具體的計算機、網關和網路傳輸協議。在最近的改進中，又加入了保證SNMP體系本身安全性的目標。
OSPF(Open Shortest Path First開放式最短路徑優先)是一個內部網關協議(Interior Gateway
Protocol,簡稱IGP)，用於在單一自治系統(autonomous
system,AS)內決策路由。與RIP相對，OSPF是鏈路狀態路由協議，而RIP是距離向量路由協議。
RIP(Routing information Protocol)是應用較早、使用較普遍的內部網關協議(Interior Gateway
Protocol,簡稱IGP)，適用於小型同類網路，是典型的距離向量(distance-vector)協議。文檔見RFC1058、RFC1723。
RIP通過廣播UDP報文來交換路由信息，每30秒發送一次路由信息更新。RIP提供跳躍計數(hop
count)作為尺度來衡量路由距離，跳躍計數是一個包到達目標所必須經過的路由器的數目。如果到相同目標有二個不等速或不同帶寬的路由器，但跳躍計數相同，則RIP認為兩個路由是等距離的。RIP最多支持的跳數為15，即在源和目的網間所要經過的最多路由器的數目為15，跳數16表示不可達
CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect)
即載波監聽多路訪問/沖突檢測方法
一、基礎篇：
是一種爭用型的介質訪問控制協議。它起源於美國夏威夷大學開發的ALOHA網所採用的爭用型協議，並進行了改進，使之具有比ALOHA協議更高的介質利用率。
CSMA/CD控制方式的優點是：
原理比較簡單，技術上易實現，網路中各工作站處於平等地位 ，不需集中控制，不提供優先順序控制。但在網路負載增大時，發送時間增長，發送效率急劇下降。
CSMA/CD應用在 ISO7層里的數據鏈路層
它的工作原理是: 發送數據前 先監聽信道是否空閑 ,若空閑
則立即發送數據.在發送數據時,邊發送邊繼續監聽.若監聽到沖突,則立即停止發送數據.等待一段隨即時間,再重新嘗試.
二、進階篇：
CSMA/CD控制規程：
控制規程的核心問題：解決在公共通道上以廣播方式傳送數據中可能出現的問題(主要是數據碰撞問題)
控制過程包含四個處理內容：偵聽、發送、檢測、沖突處理
(1) 偵聽：
通過專門的檢測機構，在站點准備發送前先偵聽一下匯流排上是否有數據正在傳送(線路是否忙)?
若「忙」則進入後述的「退避」處理程序，進而進一步反復進行偵聽工作。
若「閑」，則一定演算法原則(「X堅持」演算法)決定如何發送。
(2) 發送：
當確定要發送後，通過發送機構，向匯流排發送數據。
(3) 檢測：
數據發送後，也可能發生數據碰撞。因此，要對數據邊發送，邊接收，以判斷是否沖突了。(參5P127圖)
(4)沖突處理：
當確認發生沖突後，進入沖突處理程序。有兩種沖突情況：
① 偵聽中發現線路忙
② 發送過程中發現數據碰撞
① 若在偵聽中發現線路忙，則等待一個延時後再次偵聽，若仍然忙，則繼續延遲等待，一直到可以發送為止。每次延時的時間不一致，由退避演算法確定延時值。
② 若發送過程中發現數據碰撞，先發送阻塞信息，強化沖突，再進行偵聽工作，以待下次重新發送(方法同①)
面向比特的協議中最有代表性的是IBM的同步數據鏈路控制規程SDLC(Synchronous Data Link Control)，國際標准化組織ISO
(International Standards Organization)的高級數據鏈路控制規程HDLC(High Level Data Link
Control)，美國國家標准協會(American National Standar ds Institute )的先進數據通信規程ADCCP (
Advanced Data Communications Control
Procere)。這些協議的特點是所傳輸的一幀數據可以是任意位，而且它是靠約定的位組合模式，而不是靠特定字元來標志幀的開始和結束，故稱"面向比特"的協議。
二.幀信息的分段
SDLC/HDLC的一幀信息包括以下幾個場(Field)，所有場都是從最低有效位開始傳送。
1. SDLC/HDLC標志字元
SDLC/HDLC協議規定，所有信息傳輸必須以一個標志字元開始，且以同一個字元結束。這個標志字元是01111110，稱標志場(F)。從開始標志到結束標志之間構成一個完整的信息單位，稱為一幀(Frame)。所有的信息是以幀的形式傳輸的，而標志字元提供了每一幀的邊界。接收端可以通過搜索"01111110"來探知幀的開頭和結束，以此建立幀同步。
2.地址場和控制場
在標志場之後，可以有一個地址場A(Address)和一個控制場C(Contro1)。地址場用來規定與之通信的次站的地址。控制場可規定若干個命令。SDLC規定A場和C場的寬度為8位。HDLC則允許A場可為任意長度，C場為8位或16位。接收方必須檢查每個地址位元組的第一位，如果為"0"，則後邊跟著另一個地址位元組;若為"1"，則該位元組就是最後一個地址位元組。同理，如果控制場第一個位元組的第一位為"0"，則還有第二個控制場位元組，否則就只有一個位元組。
3.信息場
跟在控制場之後的是信息場I(Information)。I場包含有要傳送的數據，亦成為數據場。並不是每一幀都必須有信息場。即信息場可以為0，當它為0時，則這一幀主要是控制命令。
4.幀校驗場
緊跟在信息場之後的是兩位元組的幀校驗場，幀校驗場稱為FC(Frame Check)場， 校驗序列FCS(Frame check
Sequence)。SDLC/HDLC均採用16位循環冗餘校驗碼CRC (Cyclic Rendancy
Code)，其生成多項式為CCITT多項式X^16+X^12+X^5+1。除了標志場和自動插入的"0"位外，所有的信息都參加CRC計算。
CRC的編碼器在發送碼組時為每一碼組加入冗餘的監督碼位。接收時解碼器可對在糾錯范圍內的錯碼進行糾正，對在校錯范
圍內的錯碼進行校驗，但不能糾正。超出校、糾錯范圍之外的多位錯誤將不可能被校驗發現 。
三.實際應用時的兩個技術問題
1."0"位插入/刪除技術
如上所述，SDLC/HDLC協議規定以01111110為標志位元組，但在信息場中也完全有可能有同一種模式的字元，為了把它與標志區分開來，所以採取了"0"位插入和刪除技術。具體作法是發送端在發送所有信息(除標志位元組外)時，只要遇到連續5個"1"，就自動插入一個"0"當接收端在接收數據時(除標志位元組)如果連續接收到5個"1"，就自動將其後的一個"0"刪除，以恢復信息的原有形式。這種"0"位的插入和刪除過程是由硬體自動完成的，比上述面向字元的"數據透明"容易實現。
2. SDLC/HDLC異常結束
若在發送過程中出現錯誤，則SDLC/HDLC協議用異常結束(Abort)字元，或稱失效序列使本幀作廢。在HDLC規程中7個連續的"1"被作為失效字元，而在SDLC中失效字元是8個連續的"1"。當然在失效序列中不使用"0"位插入/刪除技術。
SDLC/HDLC協議規定，在一幀之內不允許出現數據間隔。在兩幀信息之間，發送器可以連續輸出標志字元序列，也可以輸出連續的高電平，它被稱為空閑(Idle)信號。
⑶ 手機信號圖標旁有vpN圖標是什麼意思
vpn的全稱是Virtual Private Network，也就是虛擬專用網路的意思，可以用來連接外部的網路，一般我們是用不到的，如果不小心打開了可以按照下面的步驟關閉即可：
1、進入手機桌面，找到並且點擊【設置】圖標。
(3)手機網路協議圖擴展閱讀：
VPN優點
VPN能夠讓移動員工、遠程員工、商務合作夥伴和其他人利用本地可用的高速寬頻網連接（如DSL、有線電視或者WiFi網路）連接到企業網路。此外，高速寬頻網連接提供一種成本效率高的連接遠程辦公室的方法。
設計良好的寬頻VPN是模塊化的和可升級的。VPN能夠讓應用者使用一種很容易設置的互聯網基礎設施，讓新的用戶迅速和輕松地添加到這個網路。這種能力意味著企業不用增加額外的基礎設施就可以提供大量的容量和應用。
VPN能提供高水平的安全，使用高級的加密和身份識別協議保護數據避免受到窺探，阻止數據竊賊和其他非授權用戶接觸這種數據。
完全控制，虛擬專用網使用戶可以利用ISP的設施和服務，同時又完全掌握著自己網路的控制權。用戶只利用ISP提供的網路資源，對於其它的安全設置、網路管理變化可由自己管理。在企業內部也可以自己建立虛擬專用網。
⑷ 常見的網路協議有哪些
第一章 概述
電信網、計算機網和有線電視網 三網合一
TCP/IP是當前的網際網路協議簇的總稱，TCP和 IP是其中的兩個最重要的協議。
RFC標准軌跡由3個成熟級構成：提案標准、草案標准和標准。
第二章 計算機網路與網際網路體系結構
根據拓撲結構：計算機網路可以分為匯流排型網、環型網、星型網和格狀網。
根據覆蓋范圍：計算機網路可以分為廣域網、城域網、區域網和個域網。
網路可以劃分成：資源子網和通信子網兩個部分。
網路協議是通信雙方共同遵守的規則和約定的集合。網路協議包括三個要素，即語法、語義和同步規則。
通信雙方對等層中完成相同協議功能的實體稱為對等實體 ，對等實體按協議進行通信。
有線接入技術分為銅線接入、光纖接入和混合光纖同軸接入技術。
無線接入技術主要有衛星接入技術、無線本地環路接入和本地多點分配業務。
網關實現不同網路協議之間的轉換。
網際網路採用了網路級互聯技術，網路級的協議轉換不僅增加了系統的靈活性，而且簡化了網路互聯設備。
網際網路對用戶隱藏了底層網路技術和結構，在用戶看來，網際網路是一個統一的網路。
網際網路將任何一個能傳輸數據分組的通信系統都視為網路，這些網路受到網路協議的平等對待。
TCP/IP 協議分為 4 個協議層 ：網路介面層、網路層、傳輸層和應用層。
IP 協議既是網路層的核心協議 ，也是 TCP/IP 協議簇中的核心協議。
第四章 地址解析
建立邏輯地址與物理地址之間 映射的方法 通常有靜態映射和動態映射。動態映射是在需要獲得地址映射關系時利用網路通信協議直接從其他主機上獲得映射信息。 網際網路採用了動態映射的方法進行地址映射。
獲得邏輯地址與物理地址之間的映射關系稱為地址解析 。
地址解析協議 ARP 是將邏輯地址（ IP 地址）映射到物理地址的動態映射協議。
ARP 高速緩存中含有最近使用過的 IP 地址與物理地址的映射列表。
在 ARP 高速緩存中創建的靜態表項是永不超時的地址映射表項。
反向地址解析協議 RARP 是將給定的物理地址映射到邏輯地址（ IP地址）的動態映射。RARP需要有RARP 伺服器幫助完成解析。
ARP請求和 RARP請求，都是採用本地物理網路廣播實現的。
在代理ARP中，當主機請求對隱藏在路由器後面的子網中的某一主機 IP 地址進行解析時，代理 ARP路由器將用自己的物理地址作為解析結果進行響應。
第五章 IP協議
IP是不可靠的無連接數據報協議，提供盡力而為的傳輸服務。
TCP/IP 協議的網路層稱為IP層.
IP數據報在經過路由器進行轉發時一般要進行三個方面的處理：首部校驗、路由選擇、數據分片
IP層通過IP地址實現了物理地址的統一，通過IP數據報實現了物理數據幀的統一。 IP 層通過這兩個方面的統一屏蔽了底層的差異，向上層提供了統一的服務。
IP 數據報由首部和數據兩部分構成 。首部分為定長部分和變長部分。選項是數據報首部的變長部分。定長部分 20 位元組，選項不超過40位元組。
IP 數據報中首部長度以 32 位字為單位 ，數據報總長度以位元組為單位，片偏移以 8 位元組（ 64 比特）為單位。數據報中的數據長度 =數據報總長度－首部長度× 4。
IP 協議支持動態分片 ，控制分片和重組的欄位是標識、標志和片偏移， 影響分片的因素是網路的最大傳輸單元 MTU ，MTU 是物理網路幀可以封裝的最大數據位元組數。通常不同協議的物理網路具有不同的MTU 。分片的重組只能在信宿機進行。
生存時間TTL是 IP 數據報在網路上傳輸時可以生存的最大時間，每經過一個路由器，數據報的TTL值減 1。
IP數據報只對首部進行校驗 ，不對數據進行校驗。
IP選項用於網路控制和測試 ，重要包括嚴格源路由、寬松源路由、記錄路由和時間戳。
IP協議的主要功能 包括封裝 IP 數據報，對數據報進行分片和重組，處理數據環回、IP選項、校驗碼和TTL值，進行路由選擇等。
在IP 數據報中與分片相關的欄位是標識欄位、標志欄位和片偏移欄位。
數據報標識是分片所屬數據報的關鍵信息，是分片重組的依據
分片必須滿足兩個條件： 分片盡可能大，但必須能為幀所封裝 ;片中數據的大小必須為 8 位元組的整數倍 ，否則 IP 無法表達其偏移量。
分片可以在信源機或傳輸路徑上的任何一台路由器上進行，而分片的重組只能在信宿機上進行片重組的控制主要根據 數據報首部中的標識、標志和片偏移欄位
IP選項是IP數據報首部中的變長部分，用於網路控制和測試目的 (如源路由、記錄路由、時間戳等 )，IP選項的最大長度 不能超過40位元組。
1、IP 層不對數據進行校驗。
原因：上層傳輸層是端到端的協議，進行端到端的校驗比進行點到點的校驗開銷小得多，在通信線路較好的情況下尤其如此。另外，上層協議可以根據對於數據可靠性的要求， 選擇進行校驗或不進行校驗，甚至可以考慮採用不同的校驗方法，這給系統帶來很大的靈活性。
2、IP協議對IP數據報首部進行校驗。
原因： IP 首部屬於 IP 層協議的內容，不可能由上層協議處理。
IP 首部中的部分欄位在點到點的傳遞過程中是不斷變化的，只能在每個中間點重新形成校驗數據，在相鄰點之間完成校驗。
3、分片必須滿足兩個條件：
分片盡可能大，但必須能為幀所封裝 ;
片中數據的大小必須為8位元組的整數倍，否則IP無法表達其偏移量。
第六章 差錯與控制報文協議（ICMP）
ICMP 協議是 IP 協議的補充，用於IP層的差錯報告、擁塞控制、路徑控制以及路由器或主機信息的獲取。
ICMP既不向信宿報告差錯，也不向中間的路由器報告差錯，而是 向信源報告差錯 。
ICMP與 IP協議位於同一個層次，但 ICMP報文被封裝在IP數據報的數據部分進行傳輸。
ICMP 報文可以分為三大類：差錯報告、控制報文和請求 /應答報文。
ICMP 差錯報告分為三種 ：信宿不可達報告、數據報超時報告和數據報參數錯報告。數據報超時報告包括 TTL 超時和分片重組超時。
數據報參數錯包括數據報首部中的某個欄位的值有錯和數據報首部中缺少某一選項所必須具有的部分參數。
ICMP控制報文包括源抑制報文和重定向報文。
擁塞是無連接傳輸時缺乏流量控制機制而帶來的問題。ICMP 利用源抑制的方法進行擁塞控制 ，通過源抑制減緩信源發出數據報的速率。
源抑制包括三個階段 ：發現擁塞階段、解決擁塞階段和恢復階段。
ICMP 重定向報文由位於同一網路的路由器發送給主機，完成對主機的路由表的刷新。
ICMP 回應請求與應答不僅可以被用來測試主機或路由器的可達性，還可以被用來測試 IP 協議的工作情況。
ICMP時間戳請求與應答報文用於設備間進行時鍾同步 。
主機利用 ICMP 路由器請求和通告報文不僅可以獲得默認路由器的 IP 地址，還可以知道路由器是否處於活動狀態。
第七章 IP 路由
數據傳遞分為直接傳遞和間接傳遞 ，直接傳遞是指直接傳到最終信宿的傳輸過程。間接傳遞是指在信
源和信宿位於不同物理網路時，所經過的一些中間傳遞過程。
TCP/IP 採用 表驅動的方式 進行路由選擇。在每台主機和路由器中都有一個反映網路拓撲結構的路由表，主機和路由器能夠根據 路由表 所反映的拓撲信息找到去往信宿機的正確路徑。
通常路由表中的 信宿地址採用網路地址 。路徑信息採用去往信宿的路徑中的下一跳路由器的地址表示。
路由表中的兩個特殊表目是特定主機路由和默認路由表目。
路由表的建立和刷新可以採用兩種不同 的方式：靜態路由和動態路由。
自治系統 是由獨立管理機構所管理的一組網路和路由器組成的系統。
路由器自動獲取路徑信息的兩種基本方法是向量—距離演算法和鏈路 —狀態演算法。
1、向量 — 距離 (Vector-Distance，簡稱 V—D)演算法的基本思想 ：路由器周期性地向與它相鄰的路由器廣播路徑刷新報文，報文的主要內容是一組從本路由器出發去往信宿網路的最短距離，在報文中一般用(V，D)序偶表示，這里的 V 代表向量，標識從該路由器可以到達的信宿 (網路或主機 )，D 代表距離，指出從該路由器去往信宿 V 的距離， 距離 D 按照去往信宿的跳數計。 各個路由器根據收到的 (V ，D)報文，按照最短路徑優先原則對各自的路由表進行刷新。
向量 —距離演算法的優點是簡單，易於實現。
缺點是收斂速度慢和信息交換量較大。
2、鏈路 — 狀態 (Link-Status，簡稱 L-S)演算法的基本思想 ：系統中的每個路由器通過從其他路由器獲得的信息，構造出當前網路的拓撲結構，根據這一拓撲結構，並利用 Dijkstra 演算法形成一棵以本路由器為根的最短路徑優先樹， 由於這棵樹反映了從本節點出發去往各路由節點的最短路徑， 所以本節點就可以根據這棵最短路徑優先樹形成路由表。
動態路由所使用的路由協議包括用於自治系統內部的 內部網關協 議和用於自治系統之間的外部網關協議。
RIP協議在基本的向量 —距離演算法的基礎上 ，增加了對路由環路、相同距離路徑、失效路徑以及慢收斂問題的處理。 RIP 協議以路徑上的跳數作為該路徑的距離。 RIP 規定，一條有效路徑的距離不能超過
RIP不適合大型網路。
RIP報文被封裝在 UDP 數據報中傳輸。RIP使用 UDP 的 520 埠號。
3、RIP 協議的三個要點
僅和相鄰路由器交換信息。
交換的信息是當前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。
按固定的時間間隔交換路由信息，例如，每隔30秒。
4、RIP 協議的優缺點
RIP 存在的一個問題是當網路出現故障時，要經過比較長的時間才能將此信息傳送到所有的路由器。
RIP 協議最大的優點就是實現簡單，開銷較小。
RIP 限制了網路的規模，它能使用的最大距離為15（16表示不可達）。
路由器之間交換的路由信息是路由器中的完整路由表，因而隨著網路規模的擴大，開銷也就增加。
5、為了防止計數到無窮問題，可以採用以下三種技術。
1）水平 分割 法(Split Horizon) 水平分割法的基本思想：路由器從某個介面接收到的更新信息不允許再從這個介面發回去。在圖 7-9 所示的例子中， R2 向 R1 發送 V-D 報文時，不能包含經過 R1 去往 NET1的路徑。因為這一信息本身就是 R1 所產生的。
2） 保持法 (Hold Down) 保持法要求路由器在得知某網路不可到達後的一段時間內，保持此信息不變，這段時間稱為保持時間，路由器在保持時間內不接受關於此網路的任何可達性信息。
3） 毒性逆轉法 (Poison Reverse)毒性逆轉法是水平分割法的一種變化。當從某一介面發出信息時，凡是從這一介面進來的信息改變了路由表表項的， V-D 報文中對應這些表目的距離值都設為無窮 (16)。
OSPF 將自治系統進一步劃分為區域，每個區域由位於同一自治系統中的一組網路、主機和路由器構成。區域的劃分不僅使得廣播得到了更好的管理，而且使 OSPF能夠支持大規模的網路。
OSPF是一個鏈路 —狀態協議。當網路處於收斂狀態時， 每個 OSPF路由器利用 Dijkstra 演算法為每個網路和路由器計算最短路徑，形成一棵以本路由器為根的最短路徑優先 (SPF)樹，並根據最短路徑優先樹構造路由表。
OSPF直接使用 IP。在IP首部的協議欄位， OSPF協議的值為 89。
BGP 是採用路徑 —向量演算法的外部網關協議 ， BGP 支持基於策略的路由，路由選擇策略與政治、經濟或安全等因素有關。
BGP 報文分為打開、更新、保持活動和通告 4 類。BGP 報文被封裝在 TCP 段中傳輸，使用TCP的179 號埠 。
第八章 傳輸層協議
傳輸層承上啟下，屏蔽通信子網的細節，向上提供通用的進程通信服務。傳輸層是對網路層的加強與彌補。 TCP 和 UDP 是傳輸層 的兩大協議。
埠分配有兩種基本的方式：全局埠分配和本地埠分配。
在網際網路中採用一個 三元組 （協議，主機地址，埠號）來全局惟一地標識一個進程。用一個五元組（協議 ,本地主機地址 ,本地埠號 ,遠地主機地址 ,遠地埠號）來描述兩個進程的關聯。
TCP 和 UDP 都是提供進程通信能力的傳輸層協議。它們各有一套埠號，兩套埠號相互獨立，都是從0到 65535。
TCP 和 UDP 在計算校驗和時引入偽首部的目的是為了能夠驗證數據是否傳送到了正確的信宿端。
為了實現數據的可靠傳輸， TCP 在應用進程間 建立傳輸連接 。TCP 在建立連接時採用 三次握手方法解決重復連接的問題。在拆除連接時採用 四次握手 方法解決數據丟失問題。
建立連接前，伺服器端首先被動打開其熟知的埠，對埠進行監聽。當客戶端要和伺服器建立連接時，發出一個主動打開埠的請求，客戶端一般使用臨時埠。
TCP 採用的最基本的可靠性技術 包括流量控制、擁塞控制和差錯控制。
TCP 採用 滑動窗口協議 實現流量控制，滑動窗口協議通過發送方窗口和接收方窗口的配合來完成傳輸控制。
TCP 的 擁塞控制 利用發送方的窗口來控制注入網路的數據流的速度。發送窗口的大小取通告窗口和擁塞窗口中小的一個。
TCP通過差錯控制解決 數據的毀壞、重復、失序和丟失等問題。
UDP 在 IP 協議上增加了進程通信能力。此外 UDP 通過可選的校驗和提供簡單的差錯控制。但UDP不提供流量控制和數據報確認 。
1、傳輸層（ Transport Layer）的任務 是向用戶提供可靠的、透明的端到端的數據傳輸，以及差錯控制和流量控制機制。
2 「傳輸層提供應用進程間的邏輯通信 」。「邏輯通信 」的意思是：傳輸層之間的通信好像是沿水平方向傳送數據。但事實上這兩個傳輸層之間並沒有一條水平方向的物理連接。
TCP 提供的可靠傳輸服務有如下五個特徵 ：
面向數據流 ; 虛電路連接 ; 有緩沖的傳輸 ; 無結構的數據流 ; 全雙工連接 .
3、TCP 採用一種名為 「帶重傳功能的肯定確認 （ positive acknowledge with retransmission ） 」的技術作為提供可靠數據傳輸服務的基礎。
第九章 域名系統
字元型的名字系統為用戶提供了非常直觀、便於理解和記憶的方法，非常符合用戶的命名習慣。
網際網路採用層次型命名機制 ，層次型命名機制將名字空間分成若乾子空間，每個機構負責一個子空間的管理。 授權管理機構可以將其管理的子名字空間進一步劃分， 授權給下一級機構管理。名字空間呈一種樹形結構。
域名由圓點 「．」分開的標號序列構成 。若域名包含從樹葉到樹根的完整標號串並以圓點結束，則稱該域名為完全合格域名FQDN。
常用的三塊頂級域名 為通用頂級域名、國家代碼頂級域名和反向域的頂級域名。
TCP/IP 的域名系統是一個有效的、可靠的、通用的、分布式的名字 —地址映射系統。區域是 DNS 伺服器的管理單元，通常是指一個 DNS 伺服器所管理的名字空間 。區域和域是不同的概念，域是一個完整的子樹，而區域可以是子樹中的任何一部分。
名字伺服器的三種主要類型是 主名字伺服器、次名字伺服器和惟高速緩存名字伺服器。主名字伺服器擁有一個區域文件的原始版本，次名字伺服器從主名字伺服器那裡獲得區域文件的拷貝，次名字伺服器通過區域傳輸同主名字伺服器保持同步。
DNS 伺服器和客戶端屬於 TCP/IP 模型的應用層， DNS 既可以使用 UDP，也可以使用 TCP 來進行通信。 DNS 伺服器使用 UDP 和 TCP 的 53 號熟知埠。
DNS 伺服器能夠使用兩種類型的解析： 遞歸解析和反復解析 。
DNS 響應報文中的回答部分、授權部分和附加信息部分由資源記錄構成，資源記錄存放在名字伺服器的資料庫中。
頂級域 cn 次級域 e.cn 子域 njust.e.cn 主機 sery.njust.e.cn
TFTP ：普通文件傳送協議（ Trivial File Transfer Protocol ）
RIP： 路由信息協議 (Routing Information Protocol)
OSPF 開放最短路徑優先 (Open Shortest Path First)協議。
EGP 外部網關協議 (Exterior Gateway Protocol)
BGP 邊界網關協議 (Border Gateway Protocol)
DHCP 動態主機配置協議（ Dynamic Host Configuration Protocol）
Telnet工作原理 : 遠程主機連接服務
FTP 文件傳輸工作原理 File Transfer Protocol
SMTP 郵件傳輸模型 Simple Message Transfer Protocol
HTTP 工作原理