《图解TCP/IP》内容表述

思维导图已附上，本次按照整本书的脉络来讲。

第一章
  首先作者该说什么呢，先介绍互联网发展史。

1. 互联网的发展大只能分成七个阶段：
   1.1 用制片记录信息的批处理
   1.2 一台处理器多个使用者的分时系统
   1.3 连接两个计算机的计算机通信
   1.4 多个计算机一起写作的计算机网络
   1.5 众多计算机写作的互联网普及
   1.6 时代开始围绕着互联网发展的以互联网技术中心
   1.7 着重安全的建立安全连接

2. 不同计算机的沟通是通过协议的，协议使得不同的CPU和OS能够正常交换信息协作。总之，协议很重要。

3. 协议谁制定？协议的制定者有专门的一些机构：书中介绍了 IETF和ISO

4. 协议的制定有自己的规范，从RFC草案发展而来

5. 为了方便开发，ISO规定了OSI七层模型，重点就是了解这七层以及对应的功能（自己去看）。

6. 之后介绍了传输类型。
   6.1 有连接传输和无连接传输。两者各有优缺点。
   6.2 链路层分电路交换和分组交换
   6.3 传输层根据传输对象也有分类

7. 之后介绍了地址的概念
   7.1 总的来说，地址在全球来说是唯一的。
   7.2 地址也分有层次 IP地址的和无层次的MAC地址

8. 网络中各种设备：网卡、中继器、路由器、4-7层交换机和网关

9. 介绍了实际中网络的情况。
   9.1 网络分主干道和边远地区
   9.2 通信分互联网通信和移动通信
   9.3 从发布者来看，把数据分到多个数据中心去了
   9.4 同时因为使用资源的数量是有时段的，于是介绍了运技术 和虚拟化

第二章
第二章是后面内容的总体概况，后面章节基本按照第一章和二章的内容进行详细描述
第二章讲了TCP/IP的背景和历史
  TCP/IP一开始是用于军事的，后面用于大学研究，最后普及开来。
  整个互联玩其实是由大量ISP提供服务的，个人从ISP接入互联网。而各IPS的信息由NOC进行数据处理，IX对各ISP进行数据交换。
  之后介绍了各层应用协议和例子，这里不细说。

第三章
第三章说了网络链路层
首先链路层的任务是什么:协议定义可通过通信媒介互连的设备之间传输的规范
在本章需要知道什么是MAC，MAC是无层次的地址，用于识别数据链路层中互连的节点。
MAC地址应该是全球唯一的，网卡出场的时候就烧录进去的地址。但是由于一些地方可以自己设置MAC地址，一些虚拟机也能，所以全球来看MAC地址是不唯一的。**但是只要一个数据链路里每个设备的MAC地址是唯一的就不会有问题。**而各通信协议设计的时候，都是以MAC地址的唯一性作为前提的。

信息传输介质也有分类：共享型和非共享。
前者可以多个设备同时进行传输，后者多个设备只能单设备进行传输。

再然后介绍了VLAN技术，虚拟网段。
首先一个问题，为了给各个计算机划分网段，新增计算机的时候就要重新进行分配十分麻烦，于是就有了VLAN技术，通过VID各交换机对设备进行识别。可以在程序上对各设备所属网段进行划分。

然后就是介绍以太网，里面不得不提IEEE802。因为局域网国际标准化项目启动与80年2月所以编号是802。

无线通信方面，根据使用的范围分类：PAN(蓝牙)，LAN，MAN，RAN

PPP协议：用于点对点协议，其实就是和ISP协商上网的协议。密码验证方式分CHAP和PAP
协议分层LCP和NCP。前者建立和断开连接，设置最大接受单元；后者负责地址设置和TCP/IP首部的压缩。

再之后介绍了其他的数据链路类型，比如ATM及信元的概念，大量传输数据的HIPPI协议和光纤。

接下来是公用网络，也就是远距离传输。
如果看过《网络是如何连接的》，就会很熟悉了。
ADSL，非对称数字用户环路，这个时候数据会从数字信号变成模拟信号然后远距离传输。
光纤相关的FTTH，书中还介绍了FTTB和FTTC。FTTB是到大楼，然后大楼内部再布线实现网络；FTTC是到一户人家，然后把周围住户一同接入。
有线电视技术，主要特点是上行速度慢于下行速度。
专线技术价格昂贵
v*n使用MPLS（多协议标签转换），后面介绍了v*n的特点，单向传输，可以通过标签构建虚拟链路，传输快。在IP首部添加了“封装安全有效荷载”和“首部认证”，安全性是有保障的。这也缓解专线价格贵的问题，可以使用v*n。

第四章和第五章
介绍了IP协议，IP就是有层次的地址，最终指导信息传递到正确的设备。
IP到达目的地需要路由控制，通过在各个路由之间转发达到最终目的地。
然而光靠IP协议是没有用的，还需要一堆协助协议

  IP地址由主机标识和网络标识，通过子网掩码区分这两块数据。
  一开始IP地址分ABCD类，D是广播用，且一个设备一个IP地址。然后发现IP地址实在不够用，于是实现动态分配。
  DHCP技术，分配机制有两种，固定MAC地址固定IP，接入后随机分配IP地址。这两种方式是共同作用的。IP地址的分配是用户向ISP申请，ISP再通过ICANN机构分配。
  但是后来发现IP地址还是不够，于是子网掩码不再是0/8/16/24/32这种8的倍数了，之后是2的次方数。换句话说就是放弃了IPD地址的分类，这就是CIDR技术，无类型域间选路。
  可是还有一个问题，一旦设置一个域内子网掩码为27，整个域内子网掩码都是27.为了解决这个问题推出了VLSM技术，也就是可变长子网掩码。实现了域内不同部门不同的子网掩码长度。

地址按照分类有全局地址和私有地址，私有地址是用于没连接互联网的独立网络中主机。后来再根据NAT与NAPT技术，对私有地址转换为共有地址，可以实现一个全局IP与多个主机的通信。

其他的技术还有DNS和ARP这里不再重复介绍。但是ARP还有个对应技术RARP，也就是根据MAC地址反问自己的IP地址，这需要一个RARP服务器实现该功能。

ICMP之前别的书也做过介绍，但是因为IPv6中ARP功能合到了ICMPv6中，换句话说，对于IPv6而言ICMP包含了报错和查询功能。这也就是ICMPv6信息和ICMPv4的区别。前者信息分类为错误消息和信息消息，而后者则是错误消息和诊断查询消息。

IP隧道功能，应用场景就是两个使用IPv6的域中间夹杂了个支持IPv4的域，使用IP通道能把信息从中间传输过去。该技术特点是在网络层首部再添加网络层首部。

通信质量控制，QoS技术，用于解决信息传输优先级问题，当信息拥堵的时候优先抛弃哪些信息。总的来说技术分为IntServ和DiffServ，前者精细控制后者粗糙控制。IntServ比较消耗网络资源，根据字段的值进行详细判断，后DiffServ则根据厂商等各种大致信息进行控制。总体来说DiffServ实用性更强。

显示拥堵通知这块我不是很理解，只知道是一个用于解决网络拥堵情况的协议。特点描述就是，不断地试探和侵占网络传输资源，如果超时了就减少发送量，如果传输顺利就一直加大传输速率。

简单介绍一下IPv6，对比IPv4的32bit，IPv6有128bit。IPv6根据分类有不同的地址组成，全局单播地址，链路本地单播地址，唯一本地地址。总之可分配的IP地址数量短期来看是用不完的，理论上可以给每个设备配一个IP地址。问题在于IPv4已经用习惯了，所以IPv6的普及率是个问题。

IPv4和IPv6首部细节我没仔细记忆，等到后面需要的时候再查看。总之里面一堆控制信息，然后记录了源地址和目标地址。

到这再说一下NAT，NAT技术其实有个缺点，就是网关外的设备无法连接到NAT设备内部网络。NAT的机制是当内部设备发送信息到外网的时候，私有地址转换为共有地址，端口地址也发生改变，并记录在一张对应表里。但是当连接从外部发起的时候，转换表里是没有内部设备的IP和端口信息的。对此有两个解决办法：
1、使用IPv6，每个设备都配备个全局IP
2、定时给NAT设备发个虚拟信息包，维持转换表中有该设备信息。

这种让NAT外部设备发起连接找到内部设备的情况称作NAT穿越

第六章 TCP和UDP
该内容已在《图解HTTP》中有描述，但是本书介绍了几个TCP和UDP协议的衍生类型
UDP-Lite 当接收到错误包的时候，不希望丢弃全部UDP信息就可以使用该协议。常用于视频连接等即时传输。
SCTP流控制协议，用于给多个IP地址同时通信，通信过程中出现以太网和无线LAN的切换也能够保持通信不断。用于给具备多个NIC的主机提供可靠传输。
DCCP，解决UDP没有拥塞控制的问题。

第七章
路由协议：
作用就是把信息传递到正确的地方
按照设置可以分为动态和静态。静态的问题是设置随着路由器变多愈加繁琐，且一个路由器出了故障不能自动更新路由表。动态能解决静态的问题，但是更考验技术，设置不好就是一场灾难。

路由算法具有代表性的是距离向量和链路状态算法。
距离向量很好理解，表里只算距离。但是会有个问题就是：路由发出的探索信息可能无限循环。
链路状态算法则是统计整个域内的状态。但是随着连接的路由器变多，获取完整的链路表要的时间就越长。
相关的概念是路由收敛，这里采用百度来的表述：
路由收敛指网络的拓扑结构发生变化后，路由表重新建立到发送再到学习直至稳定，并通告网络中所有相关路由器都得知该变化的过程。

这两种算法的代表：
距离向量：RIP及后来的RIP2
链路状态：OSPF

OSPF制定一个路由为中心交换路由，有它统一进行链路探索和链路表的更新。链路状态算法中所有路由的转发表是一致的。

为了解决链路状态算法的问题，将区域分层进行管理。提出了AS（自治系统）的概念。也就是一个AS
然后使用路由连接各个AS，这样的路由叫主干路由。通信协议叫做IBGP，内部边界网关协议。
然后一个ISP里有多个AS，使用16bit的AS编号区分，各个ISP之间传输信息就是用EBGP，外部边界网关协议。
整个互联网就是分布式系统。

第八章应用协议和第九章网络安全
对比之前看的书没有太多补充的知识。
电子邮件：
使用的是SMTP协议，但是该协议必须传输和接收方一直开机。为了解决这个问题，搞了个专门的邮件服务器二十四小时开机。为了满足多个设备共同管理邮件的需求，添加了IMAP协议(Internet message access protocol)统一管理状态。

原本网络邮件只有文本内容，后来通过MIME数据格式，使得邮件内容丰富起来。

网络管理方面
使用的是SNMP协议，管理网络状态。
MIB是其数据格式，它是在树状结构的数据库中为每个项目附加编号的一种信息格式。

之后有RMON协议，监控的数据从一个点变成了一条线。

多媒体通信实现技术：
SIP 通话发起协议
RTP 用于实现UDP协议的顺序传输，为每个报文附加时间戳和***。
MPEC 数据压缩技术
这些我也就了解了个概念。

个人感想

难度方面：
  因为之前看过《网络是如何连接的》所以对整个网络的连接形式有了一定的认知模型，读完该书后对这些细节内容有了更详细的了解。了解了信息在网络传输中的不少细节问题。
  对我而言，本书的所含的知识量比《网络》少一些，因为《TCP/IP》大部分情况下只是涉及了一些协议内容，而另一者在我阅读的时候是完整构建整个网络的传输模型。

本书内容：
  本书介绍的不只是是TCP与IP协议，是整个用于互联网连接的所有协议，根据ISO定制的OSI模型，从最上的应用层到数据链路层的协议都有讲解。对我而言主要是明白了在实际使用中的传输细节，传输方式，特别是路由控制方面的内容。总之是扩大了知识面，使脑中互联玩认知模型更接近实际情况。

关于学习方法：
  最近在实验费曼阅读法，阅读完一个章节记录读书笔记，每读一章节都会回头看学了什么，从而把新学的和已看过的内容尽量关联起来。所以从10.26号开始在上班空余之时学到11.3号才读完。
  我总有一种感觉就是阅读读的非常慢，但是我知道这是错觉，因为通过目前已有的方法，我已经尽可能的读的快了。其实还有一点就是熟练度，潜意识的训练是个长期的过程，戒骄戒躁是必备的素质。