计算机网络复习

应用层

好处：

  • 屏蔽底层细节
  • 抽象
  • 提供额外的功能

Socket编程

  • 进程通过socket完成网络通信
  • 真正的并发是开很多socket（单socket多进程要冲突控制）

组织架构

  • 客户/服务器(C/S)方式
  • 对等(P2P)方式

协议

WWW

  • Web页面（html）：包含到多种对象的链接
  • Web对象：可以是图片，音频，视频等
    • 静态对象：多媒体，css
    • 动态对象：交互信息，如注册信息等
  • 对象用URL编址
  • 动态Web：用CGI协议等，前后端分离，数据库+脚本

HTTP

  • 缺省使用TCP的80端口
  • 无状态协议
  • 不同标准
    • HTTP/1.0: 无状态，非持久连接
    • HTTP/1.1: 支持长连接，流水线机制和断点冲脸
    • HTTPS: 加入TLS保证安全
    • HTTP/2.0: 提高带宽利用率，降低延迟，服务端可以主动推送消息确定存活
  • 服务过程：三次握手，四次分手
  • 请求报文结构
    • 开始行 (请求叫请求行，响应叫状态行)
      • 方法：GET，POST（提交数据）
      • 版本
      • URL / 状态码
        • 200 OK
        • 301 MOVED
        • 400 BAD REQUEST
        • 404 NOT FOUND
        • 505 HTTP VERSION NOT SUPPORTED
    • 首部行：用key: value记录控制信息
    • 实体主体
  • 缓存：浏览器缓存和代理缓存
    • 可通过询问原始服务器保证副本一致
  • Cookie：存储在用户主机，保存服务器发来的信息
    • 只保存文本，不被执行

DNS

  • 提供域名和ip的转换
    • 网络层服务，但以应用层方式实现
  • 采用层次结构
    • 下层服务器没有数据的时候就往上层问
    • 根服务器和顶级域服务器不一定有数据，但二级域服务器一定有其管辖区的数据
    • 管辖区可能小于管辖域（所有使用当前级别域名的域名）
  • 使用UDP端口53：减少开销
  • 域名查询方式
    • 递归查询(代替询问者查询)：主机向本地服务器
    • 迭代查询(返回新服务器的IP)：本地服务器向更上级服务器
    • 先通过递归查询到本地域最顶层，在从根往下迭代查询
  • 报文：基础结构，问题，资源记录
  • 不安全：所有流量明文传输，没有身份验证机制和签名
    • 通信链路窃听
    • 服务器收集

电子邮件

  • 基本架构：用户代理->传送代理
  • SMTP：传送邮件
    • 不包括认证
    • 明文
    • 只能发ASCII
  • POP3：接收邮件
    • 拉操作（SMTP一直需要目标在线）
  • IMAP：接收邮件
    • 更加复杂，维护文件夹（POP3删除）
    • 用户状态信息，可以访问邮件一部分

P2P

  • 去中心化
  • 核心问题：peer索引
    • 中心化索引
      • 单点故障
      • 性能瓶颈
    • 洪泛索引
      • 找不到就直接往所有邻居发询问
      • 信息太多，可扩展性有限
    • 混合索引
      • 层次化，超级节点间flooding
  • BitTorrent
    • 一个实际的P2P协议
    • 可能自私退出
    • 优化策略：
      • 找罕见的块下载
      • 找速度匹配的peer
      • 投入越多回报越高
    • 问题多：速度慢，版权，不共享，恶意节点
  • 分布式哈希表
    • 不需要中心化就能查询数据在哪
    • Chord
      • 顺时针排，key由下一个顺时针的peer存储
      • 问题：负载均衡/能力不一样
      • 可以划分更多虚拟节点

RTSP, RTP, RTCP

  • 用于流媒体传输的控制协议
    • 服务质量（平滑性，画质等）很重要
  • RTP
    • 提供实时传输，但没有任何保证
    • 不对数据块做任何处理
  • RTSP
    • 多媒体播放控制
    • 控制暂停继续，前进后退等
  • RTCP
    • 和RTP配合
    • 保证服务质量，同步等

传输层

  • Socket是应用层和传输层间的接口
  • 端口号：16bit
    • 熟知端口：0-1023
    • 注册端口：1024-49151
    • 私有或动态端口：49152-65535
  • 复用分用
    • 复用：打包将不同端口的东西一起传送
    • 分用：来自不同端口的包送到不同socket

UDP

  • 不包含任何保证和流量控制
  • 交付的套接字只和报文中目的端口号和IP有关，和源没关系
  • 有边界，以报文为单位
  • 可选检查报文完整性
    • checksum：16bit和取反（checksum=0）
  • 无发送缓冲区，有接收缓冲区
  • 发的快，开销小，处理简单
    • 适合流媒体等容忍丢包的应用
    • 适合以单次请求响应为主的应用
    • 或者应用层保证可靠

TCP

  • 有连接，套接字和源及目的都有关
  • 流传输，没有边界
  • 传输触发条件：收到数据，应用程序调用，超时
  • 报文结构
    • 主要是有seq，checksum，port等
    • 重要选项
      • 最大段长度
      • 窗口比例因子
      • 选择重传
  • 主要机制
    • 建立连接
      • 三次握手
        • SYN, SYNACK, ACK
        • 保证服务器和客户端都在线
        • 起始序号不能重叠：时钟
      • 四次分手
        • 双方各自FIN, ACK
        • 保证服务器和客户端都离线
        • 优化：两个可以一起发送
        • 丢包就重传，多次不行就放弃
      • 安全隐患
        • flooding发SYN占资源
        • TCP端口扫描：通过发SYN或FIN得知端口是否被占用
    • 可靠数据传输
      • 一般可靠性
        • 重传出错数据包：数据包号seq+ACK
        • 计时器防止丢包
      • 优化:流水线传输（GBN/SR）
        • 滑动窗口限制未确认包上限
        • 回退N（GBN）
          • 发送端：维护一个计时器，到时间重传所有未确认的
          • 接收端：不缓存包
          • 优点：减轻接收端负担
          • 缺点：增加发送端和信道负担
        • 选择重传（SR）
          • 发送端：给每个包维护单独的计时器，只重传单个
          • 接收端：缓存出错包后的包/乱序包
          • 优点：减少重传
          • 缺点：缓存，单独的计时器
        • SR的窗口大小不能超过seq一半，GBN则不能超过seq大小
      • TCP的可靠性
        • 定时器和确认方式与GBN类似
        • 重发策略和缓存与SR类似
        • 减少不必要的重传
        • 优化1：超时值的设置-Karn算法
          • 移动指数加权平均测量平均RTT
          • 由于方差大，加一个安全距离衡量方差
          • 只考虑一次发送成功的包
          • 发生重传就直接超时翻倍直到上界
        • 优化2：快速重传
          • 三次重复ACK马上重传
        • 优化3：推迟确认
          • 接收方可以在收到多个报文后发送延迟确认
          • 为了保证可靠，至少每隔一个报文段正常确认
          • 上限500ms
    • 流量控制
      • 发送端控制发送速率，避免接收缓存溢出
      • 由于又要可靠又有缓冲区，才存在流量控制（比较GBN/SR和UDP）
      • 接受缓存的剩余空间叫接收窗口
      • 非零窗口通告
        • 接收方在接收窗口为0时告诉发送端
        • 由于传输限制（3条件），只能发送端发探测看接收窗口是否为0
        • 零窗口探测靠超时
        • 接收端返回接收窗口的大小
        • 糊涂窗口综合症：不断发小窗口通告并被填满
          • 发送方等等再发送：Nagle算法启发式
          • 接收方推迟确认且等接收窗口显著增大再说(达到MSS或缓存的一半)
    • 拥塞控制
      • 流量控制考虑接收端，拥塞控制考虑网络能力
      • 大量资源用于不必要重传和被丢掉的包
      • 传统TCP不考虑网络层的额外信息，自行推断拥塞
      • 发送方利用丢包感知拥塞
        • 超时
        • 3ACK
      • 发送方通过拥塞窗口cwnd限制发送速率
      • AIMD：乘性减少，加性增加拥塞窗口大小
        • 丢一次包cwnd减半：缓解拥塞
        • 过一个RTT将cwnd增大一个MSS：避免震荡
      • 调整cwnd
        • 慢启动：cwnd太小时候指数级增加cwnd
          • cwnd初始为1MSS
          • 加性太慢了
          • 比没拥塞控制慢。。。
          • 直到ssthresh或丢包
        • 拥塞避免：cwnd超过ssthresh就线性增长
          • 超时：网络传输能力极差
          • 3ACK：海绵里的水挤一挤总还有
          • Tahoe不区分这两个，直接重新慢启动
          • Reno在3ACK的时候进入快速恢复
          • 两个算法都是令ssthresh = cwnd/2
        • 快速恢复
          • 一开始令cwnd=cwnd/2+3, 即cwnd比ssthresh多3
          • 继续收到相同的ACK：每次cwnd多MSS
          • 新ACK：cwnd=ssthresh然后拥塞避免
          • 丢包时：重新开始
      • 吞吐量
        • 丢包时窗口大小W，忽略慢启动
        • 丢包前吞吐W/RTT，丢包后W/2RTT
        • 平均约为0.75W/RTT（分析见图）
      • 公平性
        • 多个TCP共享同一个瓶颈链路，速度应该相同
        • 公平性来自于AIMD（见下图）
  • 拥塞控制改进
    • New Reno：快速重传后若还是不行则马上重传第一个未被确认的包
    • BIC和CUBIC：更快找到合适的cwnd大小
      • BIC使用二分查找逼近Wmax
        • 如果有新的Wmax就对称指数找新的Wmax
        • 过于复杂
        • 不公平（RTT越短cwnd增长越快）
      • CUBIC：窗口增长函数只和距离上次丢包时间有关
        • 和RTT无关
        • 用三次函数逼近BIC曲线
    • BBR：以瓶颈链路带宽*往返时间作为目标（不要把缓冲区填满）
    • DCTCP：面向数据中心
      • 问题：总流量大(incast)，端口占用(queue buildup)，缓冲区占用(buffer pressure)
      • 更精细的窗口
      • 交换机：队列长度超N时给之后的包标记ECN
      • 接收端：只有出现或消失ECN时直接ACK，否则delay ACK
      • 发送端：每个RTT更新cwnd，根据ECN ACK/总ACK数动态调整
      • 队列长度稳定且低

QUIC

  • TCP存在的问题
    • 应用无法修改TCP
    • 握手时延大（要三个RTT）
    • 队头阻塞（丢包复杂，多路复用慢）
  • 架构：基于UDP，替代TCP，TLS和部分HTTP，模块化拥塞控制
  • 优势
    • 解决了队头阻塞问题
    • seq更明确，RTT更精确
    • 支持ip/port切换
    • 容易部署更新

网络层

  • 路由器只存在网络层和链路层
  • 多跳传输
  • 保证主机间数据传输
  • 模型选项
    • 面向连接（电路交换）/无连接（分组交换）
    • 网络/端系统负责可靠性
    • 性能保障/无保障
  • Internet：无连接的数据报服务
    • 不提供任何服务质量的承诺
    • 不提供可靠传输服务
  • 网络层关键功能：转发，路由
    • 转发
      • 数据平面
      • 纳秒级电路
      • 基于最长前缀规则查询转发表
    • 路由
      • 控制平面
      • 毫秒级算法
      • 有多个路由算法按优先级选择

协议

IPv4

  • 数据报格式
    • srcIP, destIP, protocal, checksum等
    • 生存时间TTL：每一跳减一
  • 分片：由于网络存在最大传输单元MTU
    • 途中分片：不允许就需要通过发现机制保证数据报大小小于路径MTU
    • 重组：途中或目的端，需要编号，offset等
    • ipv4：可以途中分片，只能在目的段重组
  • IP地址：每个主机唯一
    • 网络地址+主机号
    • 同一个网络地址为子网，可以直接链路层传输
      • 子网掩码：1为网络地址，0为主机号
      • 子网和设备无关，只和接口有关
      • CIDR：如128.0.0.0/24
      • 同一个CIDR可以进一步切分（地址聚合）
  • 同子网直接用MAC交付，否则间接转发（路由）

IPv6

  • 用于替代IPv4
    • 初始：提供更多合法地址
    • 后续：提升服务质量，加快包处理与转发
  • 地址长度128bit，以冒分十六进制表示，前导零及连续0000可不写
  • 与IPv4包比较
    • 固定首部40字节长
    • 去除分片字段：不允许途中分片
    • 去除校验和
    • 扩展头机制
      • 可指向下一个扩展头类型（如分段头，逐跳选项头等）
      • 或者上层传统协议名
  • 兼容IPv4
    • 隧道技术：通过将IPv6包（包括头）作为内容在IPv4网络中传播达到兼容（或反过来）
    • 翻译技术：报头互相翻译
      • 破坏端到端
      • 异构地址寻址
      • 内嵌IP地址
      • 分片问题，影响转发性能

ARP

  • 接口存在硬件地址（MAC地址）
    • 链路层传输时IP不变，但MAC会变
  • 通过ARP获取IP-MAC映射
    • 若缓存有则直接使用
    • 否则广播ARP query询问对应主机
    • 缓存直到超时
  • 不安全：可以通过ARP spoofing发大量请求
    • ARP无状态，无论是否发过请求都会在收到响应时更新ARP表
    • 攻击者可以继续转发收到的IP-MAC对

DHCP

  • 获取（申请）IPv4地址
  • 基于UDP，服务器使用67端口，客户端使用68端口
  • 流程
    • 客户端广播DHCP DISCOVER
    • 服务器收到DISCOVER返回DHCP OFFER提供一个或多个可用的IPv4地址
    • 客户端返回DHCP REQUEST声明一个想使用的IPv4地址
    • 服务器发送DHCP ACK
  • 也返回缺省路由器IP，DNS服务器IP，子网掩码
  • 不安全
    • DHCP耗竭攻击：占用所有可用的IPv4地址
    • 流氓DHCP：启动虚假的DHCP服务提供虚假配置

NAT

  • 私有地址转化为公共地址
  • 子网发出的所有包有相同的IP，通过端口号区分
  • 功能
    • 节省合法地址
    • 灵活连接internet
    • 保护私密性
  • 缺点
    • 违反IP模型等
    • IP报头不能加密
    • 新型应用需要多考虑NAT场景，如P2P

ICMP

  • 允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告
  • 报文类型
    • 差错报告
    • 询问
  • Ping：使用询问报文的回送请求/回答
  • TraceRoute：从1开始递增TTL发送ICMP包到目标的不可能端口，返回包的srcIP就是路由器地址；收到端口不可达结束

BGP

  • 层次路由
    • 避免路由表过多，给不同网络更大管理自由度
    • 将网络分成不同自治域，内部随便用，外部用统一的外部网关路由协议
  • 唯一正在运行的外部网关路由协议
  • 两部分：eBGP和iBGP
    • eBGP从相邻的AS获得可达性信息（如AS2, AS3, X指经过AS2，AS3可达X）
    • iBGP传输给AS内部节点
  • 分享可达性信息时承诺路径可靠
    • 网络可能通过eBGP向另一个AS分享路径信息
    • 学习到多个路径时通过内部策略选择
  • BGP的路径的每个节点是AS级别的
    • AS的边界路由器很少
  • 不同AS可能有不同的路由策略
    • 通过选择性分享路由信息实现
    • 不想B到C的路径通过X，X不向B分享到C的路径

广播、组播、选播

  • 广播：给所有地址发送同一个包
    • 给每个主机发包
    • 多目标路由
    • 泛洪
      • 序号控制泛洪
      • 逆向路径转发
    • 生成树
  • 组播：给组内地址发送包
    • 确定组成员
    • 生成树
  • 选播：给最近的组成员发送包
    • DNS

路由

  • 可以使用局部，动态的路由
    • 但也可以在每个节点都存整体拓扑信息
    • 或静态路由

距离向量算法

  • 分布式bellman-ford算法
    • 每个点存到别的点距离的估计值（距离向量）
    • 同时保存所有直接邻居的DV
    • 每个点向邻居发自己的距离向量
    • 收到DV后更新所保存y的DV并重新计算自己的DV
    • 自己DV变化就通知邻居
  • 异步，迭代，分布式
  • 坏消息导致迭代慢
    • 出现无穷大时可能迭代无穷次
    • 毒性逆转：若a到c下一跳为b，a将通知b其到c距离为无穷大
    • 有效但无法解决一般性的问题
  • 发送最多O(nE)条消息，收敛速度不稳定

链路状态算法

  • 基于Dijkstra
  • 每个节点知道整个拓扑，独立计算
  • 流程
    • 发现邻居
    • 设置到邻居的成本
    • 构造最新链路信息
    • 分享信息到所有路由
    • 计算路径
  • 发送O(nE)条消息，收敛速度O(nlogn)或n方

其他网络技术

网络服务质量(QoS)

  • 服务时要满足一定指标（抖动，时延等）
  • 数据包调度：服务器输出端口决定以何顺序转发
    • FIFO（FCFS）
    • （加权）公平队列
    • 优先级
  • 流量工程：提高带宽利用率，避免拥塞
    • 流量整形：避免突发流量，控制流速
      • 漏桶算法：在出口放一个桶（缓冲区），均匀的出流速，若桶满了就丢掉数据包
      • 令牌桶算法：匀速生成令牌，满了丢掉，包到了令牌数目够就发并扣除令牌，否则丢包
    • 综合服务：各路由器作资源预留等，对流做分类调度管理
      • 很难实现
    • 区分服务：通过IP报头信息（DSCP）进行分类处理
      • 公地悲剧，报头信息不受控

面向连接服务

  • 虚电路
    • 先建立逻辑连接（并非真正的物理连接）
    • 并非完全可靠，可能由于链路中某点失效而导致数据完全丢失
    • 流程：建立连接，发送数据，释放连接
    • 靠虚电路号分组转发
  • MPLS（多协议标签交换）
    • 在上层支持多种协议（IP，IPv6等）
    • 根据包的标签转发
    • 路由器可能会修改标签后转发
    • 可以构建处理等价类后分标签
  • VPN
    • 通过隧道技术模拟出点对点专线
    • 依赖于加密技术和电子签名技术
    • 在VPN网关间加密，不保证VPN网关和主机间

软件定义网络(SDN)

  • 传统网络架构缺陷
    • 硬件，操作系统封闭不兼容，网络不可编程
    • 消息传播效率低
    • 网络设备数量不断增加
    • 无法做到全局的流量工程
      • 局部算法有缺陷
  • 是一种理念，并非具体的技术
  • 技术要点
    • 基于流表的通用转发接口
    • 控制平面和数据平面分离
    • 中心化控制平面
      • 通过远程控制器和路由交互
    • 应用程序可编程开发
  • SDN的优势
    • 数据平面提供开放接口，允许编程
    • 中心化控制器：全局网络视角，更简单的网络编程
    • 分离数据平面及控制平面，控制器通过南向（北向）接口与交换机（第三方算法）交互
  • 数据平面
    • 由控制器写入各路由器的流表
    • OpenFlow的匹配-动作
      • 实例：OpenVSwitch
      • 不支持有状态的处理
  • 控制平面
    • 控制器架构：接口模块，数据库，通信模块
      • 通信模块如Openflow协议，使用TCP交互

数据链路层

  • 利用物理层提供的位流服务，提供明确的服务接口
  • 在物理相连的节点间进行传输
    • 在节点间传输帧
  • 不同链路可能采取不同协议，提供不同服务

提供服务

  • 服务类型
    • 无确认无连接服务：可靠信道，实时通信，如以太网
    • 有确认无连接服务：不可靠信道，如802.11无线网
    • 有确认有连接：长延迟不可靠
  • 成帧
    • 字节计数法：差错影响极大
    • 带字节填充的定界符（需要escape）：效率低
    • 带比特填充的定界符：如01111110，五个连续1就填充0
    • 物理编码违例：选择的定界符不是正常会出现的编码
      • 4B/5B编码：将4bit编码成5bit，剩下的16个编码可以做定界符
  • 差错控制
    • 差错检测与纠正
    • 如传三份数据，有一个错了可以通过另外两份纠正（冗余极大）
    • 检错码与纠错码（前向纠错，FEC）
    • 典型检错码
      • 奇偶校验：所有bit的异或
      • 校验和：16bit和取反
      • CRC：检查不超过r位错
        • 选定r+1位二进制串G作为生成多项式
        • 计算G模2除D«r为R一起发送
        • 接收端将<D, R>模2除以G，余数为0就通过
    • 理论下界
      • 为了检查d位错需要设计海明距离至少为d+1的编码，为了纠正则需要2d+1
      • 假设要检测单比特错误，m个信息位，r个校验位
        • 每个m位信息至少消耗m+r+1个码位
        • 即(m+r+1)*2^m <= 2^{m+r}
    • 典型纠错码
      • 海明码
        • 检错码位于2的指数幂位上
        • 2^k位置的值是所有二进制表示k位为1的位的值的和
        • 检查时若Pa，Pb，Pc出错，出错位为a+b+c
  • 流量控制
  • 访问控制
    • 由于大多使用广播信道，可能同时请求使用产生冲突
    • 分布式算法确定谁访问信道
    • 信道划分
      • TDMA：划分出等长时间片
      • FDMA：划分不同频段
      • CDMA：划分不同编码
      • 静态划分无法应对突发业务，有资源浪费且可能分配不合理
      • 平均延迟时间为可发送帧率减到达帧率的倒数
    • 随机访问
      • ALOHA
        • 要发送就马上全速发送，检测冲突并重发
        • 纯ALOHA协议：想发就发
          • 假设每个站点在单位时间内发送概率为p，发送都在单位时间内完成
          • 理论分析知成功概率Np(1-p)^{2(N-1)}->1/2e
        • 分隙ALOHA协议：只在时间槽开始时传输
          • 冲突只在时间槽开始时发生
          • 成功概率翻倍为1/e
      • CSMA
        • 先听后发，先监听，如果没被占用就发
        • 非持续式：监听失败时等一个随机时间再监听
          • 减少再次冲突可能性
          • 浪费时间
        • 1-持续式：持续监听，空闲马上发送
          • 如果多个站都在监听必定冲突
        • p-持续式：持续监听，空闲p概率发送，1-p概率推迟一个单元
        • 冲突检测
          • CSMA不能避免由于刚好同时发送和延时导致的冲突
          • CSMA/CD：发送时检测到冲突立马停止，等随机时间再监听
            • 1-持续式+冲突检测
            • 以太网中使用二进制回退，从n-bit数中选（n是碰撞次数）
            • 停止传输后发送Jam强化信号
            • 需要持续监听2D时间（D是单边延迟）来完全确定没有冲突
            • 信道利用率接近1
    • 轮流协议
      • 轮询协议：主节点轮流分配使用权
        • 轮询昂贵
        • 单点故障
        • 通知有延迟
      • 令牌传递：只有有令牌的才能发送
        • 令牌可靠性
        • 令牌维护代价
      • 位图协议
        • 竞争期：在自己的时槽举手要预留资源
        • 发送期：按顺序发送
        • 无法考虑优先级，但是高负荷时利用率高
      • 二进制倒计数
        • 编号，高计数有高优先级
        • 每个站点发送自己序号中某一位比特
      • 有限竞争协议
        • 低负荷竞争减少延迟
        • 高负荷无冲突法获得高效率

局域网

  • 不需要网络层技术就能传输的网络
  • 实际上等于子网
  • 通过MAC地址进行标识
    • 大多烧录在硬件上不可更改
    • 只和接口有关，和设备无关
  • 以太网
    • 无连接
    • 不可靠
    • 使用CSMA/CD
      • 二进制指数后退的最大值为10
  • 交换
    • 集线器：早期使用
      • 内部全连通
      • 不能扩展增加容量
      • 所有端口位于同一冲突域
    • 交换机：网桥
      • 分割了冲突域
      • 可以全双工同时收发
      • 可以并行传输
    • 理想的交换是透明的：逆向学习
      • 通过从某个端口来的包学习MAC地址-端口映射
      • 再次收到重置老化时间
    • 数据包处理
      • 转发：存在表项且端口不一样
      • 过滤（丢弃）：出入端口相同
      • 泛洪：不存在表项或广播
    • 交换模式：
      • 存储转发：安全但是慢
      • 直通交换：快但不安全
      • 无碎片交换：接收到前64字节就转发，避免碎片帧但不完全安全
  • 虚拟局域网
    • 不增加新硬件添加新局域网
    • 通过交换机配置设置新的广播域
      • 基于端口
        • 最常用
        • 流量隔离
        • 动态配置
      • 基于MAC地址
      • 基于协议
      • 基于子网

无线网络

  • 终端不一定在移动，只是没有线
  • 可以基于基础设施，也可以自组织
  • 核心问题：无线，移动
    • 无线：信号弱，干扰，多路径传播
      • 隐藏终端：AC互相有障碍听不到，但在B处干扰
      • 信号衰减：AC离得太远信号弱，但在B处干扰
      • 无法实现边发边听，“说话这么小声还想CSMA/CD？”
      • CDMA：通过正交编码减少干扰影响
        • 发出时用bit乘以本用户编码
        • 接收时算数据和发出用户编码点乘和
    • 移动：如何定位主机，保持TCP连接，IP地址等
      • 注意无线网络一般有固定IP
      • 归属网络：长期不更换，移动设备在其中有永久地址
      • 外部网络：移动设备移动后所处的网络，在其中有外部代理，移动设备有转交地址
      • 进入外部网络
        • 移动设备申请转交地址
        • 外部代理通知归属代理转交地址及设备属于自己的网络
      • 通信
        • 通过路由解决：无法处理大量移动设备
        • 通过代理解决
          • 间接路由：通信者-归属代理-外部代理-移动设备（直接回复无需代理）
            • 对通信者来讲移动是透明的
            • 当通信者与移动设备在同一个子网时效率低下
          • 直接路由：通信者-外部代理-移动设备（需要先得知转交地址）
            • 对通信者不透明
            • 再次移动就只能设定锚外部代理进行转发

802.11

  • 使用CSMA/CA，两种模式都支持
  • 无线主机，接入点AP（只在基础设施模式存在）
    • 被动扫描：主机监听AP信标帧
    • 主动扫描：主机广播探测请求帧
  • CSMA/CA
    • 有ACK
    • 倒计时递减总空闲时间
    • 未发送前空闲时间超过DIFS就发送整个帧
    • 和CSMA/CD区别：倒计时，DIFS，ACK
  • 预约机制
    • 发送者发送RTS
    • 基站广播CTS
    • 发送者开始传输
    • 其他人收到ACK后开始预约
  • 移动：同一子网下移动IP不变，交换机逆向学习

蜂窝网

  • 用户-基站-移动交换中心MSC-公共电话网
  • 发展历史
    • 2G：完全使用语音网络
    • 3G：语音和数据网络并行
    • 4G：舍弃语音网络，两个平面分离
  • 移动IP：报文间接路由，代理发现，代理注册
    • 归属网络为设备订购服务的网络（如中国移动等）
    • 同一MSC时可以由MSC进行全局调度
    • MSC之间则使用锚MSC
    • 4G引入寻呼机制（可能休眠）