开发者学堂课程【高校精品课-华中科技大学 -智能媒体计算:互联网技术与协议(下)】学习笔记,与课程紧密联系,让用户快速学习知识。
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互联网技术与协议(下)
内容介绍:
一.传输层协议
二.TCP 协议
三.传输层 TCP 协议
四.网络地址转换与防火墙
五.组播
一.传输层协议
传输层协议主要有两个:用于主机之间端到端通信的协议
传输层协议主要有两个
传输控制协议:TCP
用户数据报协议:UDP
二.TCP 协议
TCP 数据包格式
我们传输的 TCP 数据包和 IP 数据包嵌套在一起发送就可以把相应的数据发到哪个端口等等就说清楚了,是什么样的服务和对方怎样建立联系什么时候发,TCP 是一个可靠的连接传输。
三.传输层 TCP 协议
端到端:源端口和目的端口
面向连接
三次握手建立连接
四次握手释放连接
第一次握手提供发送数据的请求,接收到以后要响应接收到哪发然后再确认要发,这就建立了连接。传输完还有个四次握手释放连接。
可靠性传输
消息封装、差错检测、重传、重排等
没有连接好之前不传,传好之后确认我已经传完,这个时候就让出来,把这个连接关掉
拥塞控制(AIMD)
和式增加(Additive Increase)
没有拥塞时发送速率线性增加
积式减少(Multiplicative Decrease)
发现拥塞以后数据包丢失了,那我就按指数快速递减。
锯齿效应
传输速率变化高导致
如 TCP 拥塞窗口线性增加,发生丢包时减少为原来一半大小,传输速率也会相应减少
对于要求传输速率相对平滑的多媒体流应用程序不可取
UDP 协议
无连接、不可靠
多路复用
传输速度快
TCP 友好速率控制
TCP Friendly Rate Control(TFRC)
TCP 拥塞控制的锯齿效应不太适合于流媒体,UDP 过于激进而干扰其他流
TCP 友好速率控制(TFRC),保证了 UDP 流在与 TCP 流竞争带宽时的公平性
TFRC 通过使用发送方或接收方可以观察到的参数来估计相同路径上的等效 TCP 吞吐量来实现
四.网络地址转换与防火墙
网络地址转换(NAT)
解决 IPv4地址短缺
分配内部 IP 地址,不能从外网访问
共享公共 IP 地址
阻止了直接通信
早期没有这么多的用户,可能32位就够了,随着互联网发展IP地址不足,因为早期IP地址是32位的,那么32位的 IP 地址可以描述多少呢,那么就是2的32次方。如果有更多的计算机还要用的时候,就没有地址了,就此我们提出了网络地址转换(NAT),这个目前广泛使用。
解决了我们 IPV4短缺的问题,分配一个内网的地址,比如说我们建立了一个局域网,这个内部的地址并不是全球唯一的,他保证你内部相互之间是唯一的,但是出互联网了你要用 NET 转换设备。
这个设备给你分配一个全球唯一的地址,你通过这个地址出去,他这么做的一个主要原因是他默认你这个局域网内部,实际上所有人并不是同时都要出去的,如果同时都要出去的话,你每个人都要同时拿到一个地址的话,那么你是达不到的,因为你真实的这种唯一的地址数量远远小于你的这种用户数。
他有一个毛病就是阻止了我们内部用户直接访问互联网直接通信能力,我们必须通过NET 转换。他也为整个我们去溯源提供了障碍,我们要想溯源的话,必须要查 NET 设备里面的日志,看看是哪一个时间段,是哪个内网地址转换的,最后访问了特定的目的地址。
防火墙
网络安全系统
通过规则集控制网络流量
也会阻塞正常通信
你要加一个比如说外部防火墙,你放在你整个的这出口上,那么它主要是通过规则来控制网络的防护流量,可以阻止一些规则不允许的流量,那么所有的这些实际上你为了安全地址唯一做了这样的转换或者是防护,但他实际上是为整个传输啊还是有一定的影响
五.组播
消息被发送到一组指定的节点
组播分类
IP 组播
使用互联网组管理协议(IGMP)管理
基于共享树实现
对于流媒体实现困难
网络异构、用户需求复杂
应用层组播
将组播功能从路由器转移到终端系统
有希望实现无处不在的部署
内容分发网络(CDN)