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2024-07-12
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導入
コンピュータ ネットワークを学習する過程で、試験でテストされる可能性のあるいくつかの重要なポイントをまとめました。一部の特定のポイントはカバーされない場合があります。今後も更新していきますので、皆様のお役に立てれば幸いです！
接続指向で信頼性の高い伝送サービスを提供
コネクションレスの場合、サービス品質の保証は提供されず、パケット送信によりデータ損失が発生する可能性があります。
さまざまなルートが情報を交換する必要があり、データ層にデータを提供するためのルーティング アルゴリズムに基づいて転送テーブルが生成されます。
受信パケットは、コントロールプレーンが生成した転送テーブルに従い、見つかった対応するインターフェースから転送されます。
IP は Kahn-Cerf プロトコルとしても知られ、TCP/IP システムの 2 つの最も重要なプロトコルのうちの 1 つです。
現在はIPv4とIPv6の2種類に分かれています
アドレス解決プロトコル (ARP)、インターネット制御メッセージ プロトコル (ICMP)、およびインターネット グループ管理プロトコル (IGMP) の 3 つのサポート プロトコルが使用されます。
ネットワーク相互接続用の中継機器
物理層: リピータ
データリンク層: ブリッジ/ブリッジ、スイッチ
ネットワーク層:ルーター
ネットワーク層の上: ゲートウェイ歴史的な理由により、TCP/IP はネットワーク層のルーターもゲートウェイとして扱うことがあります。
実際のインターネット ネットワークは同じインターネット プロトコル IP を持っているため、仮想インターネット ネットワークに抽象化できます。
このネットワークでは、データグラムは直接配信できますが、そうでない場合は、ルーティングと転送によって間接的に配信する必要があります。
32 ビット、4 バイト、これらの 4 バイトを . で割ったもの、つまりドット付き 10 進表記
最初の n 桁はネットワーク番号、最後の 32-n はホスト番号です。
ユニキャストアドレス クラス A n=8 クラス B n=16 クラス C n=24
マルチキャストアドレスクラスD
カテゴリーA 1桁のネットワーク番号、7桁の割り当て可能なネットワーク番号 2 7 − 2 = 126 2^7-2=126 27−2=126、ネットワーク内のホストの最大数 2 24 − 2 2^{24}-2 224−2
カテゴリーB 2桁のネットワーク番号、14桁の割り当て可能なネットワーク番号 2 14 2^{14} 214、ネットワーク内のホストの最大数 2 16 − 2 2^{16}-2 216−2
カテゴリーC 3桁のネットワーク番号、21桁の割り当て可能なネットワーク番号 2 21 2^{21} 221、ネットワーク内のホストの最大数 2 8 − 2 2^{8}-2 28−2
クラス D マルチキャスト アドレス
カテゴリ E は将来の使用のために予約されています
注: クラス A のネットワークの数は -2 です。ネットワーク番号フィールドでは、すべて 0 がこのネットワークを表し、すべて 1 がループバック テストを表します。
他のカテゴリのネットワーク番号は -2 である必要はありません。ネットワーク番号フィールドはすべて 1 で始まり、すべて 0 にすることは不可能です。01111111 はループバック テストを表し、ここに表示することはできません。
ホストの最大数 - 2: これは、ホスト番号フィールドで、すべて 0 とすべて 1 のホスト番号を減算する必要があるためです。すべて 1 は、ネットワーク内のすべてのホストを表します。
ネットワーク番号をネットワーク プレフィックスに変更します。ただし、ネットワーク番号の桁数は 0 ～ 32 の任意の値にすることができます。
128.14.35.7/20 などのスラッシュ表記を使用します。これは、最初の 20 桁がネットワーク番号であり、対応するサブネット マスクが 11111111 11111111 11110000 00000000 であることを示します。
IP アドレスとサブネット マスクに対して AND && 演算を実行して取得します。ウェブサイトアドレス(128.14.32.0/20 など)、ネットワーク アドレスはネットワーク プレフィックスを指定する必要があります。そうでない場合は、特定のネットワーク アドレスを指定できません。
CIDR が登場する前は、ABC クラスには 8/16/24 という固定プレフィックスがあり、IP アドレスはプレフィックスを指定せず、ネットワーク番号フィールドに基づいて区別することもできたため、通常はプレフィックスを指定する必要はありませんでした。
128.14.32.7 ネットワークアドレス
128.14.32.7/20 はネットワーク プレフィックスの IP アドレスを指定します
128.14.32.0/20 複数の IP アドレスを含むアドレス ブロックまたはネットワーク プレフィックス
CIDR 3 つの特別なアドレス ブロック:
プレフィックス n=32。プレフィックスにはホスト番号がないと言われており、これは IP アドレスであり、ホストのルーティングに使用されます。
プレフィックス n=31、ホスト番号は 0/1、このアドレス ブロック/ネットワーク プレフィックスはポイントツーポイント リンクに使用されます
プレフィックス n=0、0.0.0.0/0、デフォルトのルーティングに使用
MAC アドレスはデータリンク層で使用されるハードウェア アドレスです。
IPアドレスはネットワーク層以降で使用されるアドレスであり、論理的なアドレスです。
ARP: IP アドレス解決に基づいて対応する MAC アドレスを取得します。
逆アドレス解決プロトコル RARP、MAC → 右矢印→現在の DHCP に含まれる IP
DHCP プロトコル: IP アドレスをホストに動的に割り当てることができます。たとえば、携帯電話が新しい LAN に入る場合、IP アドレスを動的に割り当てるために DHCP サーバーが必要です。
IP MAC マッピング関係を保存するキャッシュがあります
IPv4 ヘッダーの 20 バイト/160 ビットとデータ部分を加えた後の合計バイト数は、20 ～ 65,535 バイトの間で変化します。
160ビットの具体的な構成は以下の通りです
このうちヘッダ長の単位は4B/4バイトで、実際には4バイト32ビットの1行になります。
最大は 15 行、最小は 5 行、つまり最大は 60 バイト、最小固定部分は 20 バイトです
全長の単位は1B/1バイト、0～65535バイト
スライスオフセットの単位は8バイト / 8B（8ビットじゃないよ、兄弟！）、スライス オフセット = 000...1 の場合、つまり、断片化された小さなスライスの先頭が元の大きなスライスの 8B 位置にあります。
フラグは 3 桁ですが、意味があるのは 2 桁のみです。MF=1 は後でフラグメンテーションが発生することを示し、DF=1 はフラグメンテーションを実行できないことを示します。
パケットにはホップバイホップ転送の概念があり、各転送はパケット ヘッダーの宛先アドレスに基づきます。
このネットワーク上のホストの場合は直接配信され、そうでない場合は間接的にルーターに配信されます。
フォワーディング テーブルをクエリする以前のプロセスはプレフィックス マッチングのプロセスでした。ここでは、プレフィックスが最も長いものが優先されます。
すべてのプレフィックスを検索する代わりに、0/1 を押して下向き二分検索を開始します。
1. ICMP は 2 つの大きな問題を解決します
フィードバックパケットの送受信におけるさまざまなエラー
ホストまたはルーター情報のクエリ
2. ICMP はネットワーク層プロトコルですが、下位データリンク層に直接渡されるのではなく、IP データグラムにカプセル化されて下位層に渡されます。
3. IP データグラムで、プロトコル フィールドが 1 の場合、それは ICMP メッセージです。
ソース抑制 輻輳が軽減されたことを送信元に伝えるメカニズムはありません。送信元は、データグラムを受信しなくなるまでパケット送信速度を低下させ続けることしかできません。
目的地に到達できません ホスト/ルーターがデータグラムを配信できない
タイムアウト 生存時間 (実際にはホップ数) は 0 に減少し、データグラムは破棄され、ICMP タイムアウト メッセージがソース ポイントに送信されます。
フラグメントがタイマー内に完全に到着しない場合は、タイムアウト メッセージが送信され、受信したすべてのフラグメントが破棄されます。
パラメータの問題 データグラム ヘッダーにエラーがあるか、ヘッダーにこのメッセージを送信するためのいくつかのオプションがありません。ホストとルーターの両方がこのメッセージを送信する可能性があります。
ルート変更 ホストに送信するように指示するルート リダイレクトは最良の選択ではありません。変更してください。
CIDR NAT は IPv4 枯渇の問題を根本的に解決できないため、より優れた IPv6 が生まれます。
経路情報プロトコル RIP(Routing Information Protocol) [アプリケーション層]
距離ベクトルベースのルーティングアルゴリズム、小規模な AS (自律システム)、小規模ネットワークに適しています。
RIP メッセージは、UDP データグラムにカプセル化されるアプリケーション層プロトコルです。
RIP プロトコルの機能:
RIP は、パスを測定するときにホップ カウントを使用します (各ルーターは、自分自身から他のすべてのルーターまでの距離の記録を保持します)。
RIP のコストは、送信元ルーターと宛先サブネットの間で定義されます。
RIP によって制限されるネットワーク直径は 15 ホップを超えません。
ネイバーとすべての情報を交換し、隣接ルータとのみ情報を交換する、アクティブ時間 30 回 (ブロードキャスト)。
良いニュースはすぐに伝わりますが、悪いニュースはゆっくりと伝わります (おそらく相互のデッドロックのため、2 つのルートが無駄にデータを相互に送信していることに気づくまでに 16 回 * 30 秒かかりました)
Open Shortest Path First プロトコル OSPF (Open Shortest Path First) [ネットワーク層]
リンク ステータスに基づくルーティング アルゴリズム (つまり、ダイクストラ アルゴリズム)、大規模な AS、大規模ネットワークに適しています
IP データグラムに直接カプセル化されて送信されます。 (トランスポート層と似ていますが、シラバスはネットワーク層であり、議論の余地があります)
OSPF プロトコルの利点:
安全性;
同じコストで複数のパスをサポートします。
差別化されたコスト測定をサポートします。
ユニキャスト ルーティングとマルチキャスト ルーティングをサポートします。
階層型ルーティング。
BGP (ボーダー ゲートウェイ プロトコル) ボーダー ゲートウェイ プロトコル [アプリケーション層】
AS 間で適切なルートを見つけるために実行されるプロトコルです。最初にすべての情報が交換され、後で変更された部分のみが交換され、BGP カプセル化が実行されます。通信プロトコルセグメント
ユニキャスト ブロードキャスト (すべてブロードキャスト) マルチキャスト (必要に応じてマルチキャスト)
VPN、正式名称はVirtual Private Networkで、「仮想プライベートネットワーク」のことです。安全でないネットワークで暗号化された安全な接続を確立するテクノロジー。 VPN は、暗号化された仮想チャネルを確立することでユーザーの端末デバイスとサーバー間の通信を分離し、データ送信の機密性、完全性、可用性を保証します。
NAT は、複数のホストがパブリック IP を介してインターネットにアクセスするプライベート ネットワークで使用されます。これにより、IP アドレスの消費が遅くなりますが、ネットワーク通信の複雑さが増加します。
マルチプロトコル ラベル スイッチング (MPLS) は、パケット交換ネットワークでデータを送信するためのテクノロジーです。従来の IP ルーティングのように宛先 IP アドレスに依存するのではなく、ラベルを使用してデータ パケットを転送します。
従来の IP ルーティングと比較すると、ホップごとに IP ヘッダーを分析するのではなく、データ転送時にネットワークのエッジでのみ IP ヘッダーを分析するため、処理時間が節約されます。
SDN は、新しい革新的なネットワーク アーキテクチャです。ネットワーク仮想化実装方法の一つ。それコアテクノロジーオープンフロー追加することでインターネット機器コントロール プレーンはデータ プレーンから分離されているため、ネットワークトラフィック柔軟な制御によりネットワークがよりインテリジェントになり、コアネットワークそしてアプリケーションの革新は優れたプラットフォームを提供します。
彼は 30 年以上テクノロジーの研究に専念しており、java、linux、javascript、php、css などのさまざまな言語に堪能であり、オープンソース分野で多くの貢献を行っています。将来の参考のために技術開発におけるいくつかの問題を共有する開発者ドキュメント ステーション。
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