计算机网络总览
分层主线
flowchart TB A[应用层<br/>应用报文与交互规则] --> B[传输层<br/>进程分用、可靠性、窗口] B --> C[网络层<br/>IP 编址、路由与转发] C --> D[数据链路层<br/>成帧、MAC、单链路交付] D --> E[物理层<br/>比特、信号与介质]
发送端逐层封装，接收端逐层解封装。路由器每跳处理 IP 转发并更换链路层帧；TCP、UDP 和应用状态主要保存在端系统。
章节入口
第 1 章 体系结构：网络怎样组织、交换、分层并衡量性能。入口：体系结构总览。
第 2 章 物理层：bit 怎样变成信号并受带宽、噪声和介质约束。入口：物理层总览。
第 3 章 数据链路层：相邻结点怎样成帧、检错、重传和共享介质。入口：数据链路层总览。
第 4 章 网络层：数据报怎样编址、选路并逐跳到达目的网络。入口：网络层总览。
第 5 章 传输层：数据怎样交给进程并实现可靠、流量与拥塞控制。入口：传输层总览。
第 6 章 应用层：应用怎样通过 DNS、Socket 和具体协议交换资源。入口：应用层总览。
一次端到端访问
sequenceDiagram participant App as 客户端应用 participant DNS as DNS 解析器 participant Stack as TCP/IP 协议栈 participant LAN as 本地链路/网关 participant Net as 中间路由器 participant Server as 服务器 App->>DNS: 查询目标域名 DNS-->>App: 返回目标 IP App->>Stack: 创建 Socket，指定 IP 和端口 Stack->>LAN: ARP/NDP 解析下一跳并封装帧 LAN->>Net: 转发 IP 数据报 Net->>Server: 最长前缀逐跳转发 App->>Server: TCP/QUIC 建立通信并发送应用请求 Server-->>App: 返回应用响应
关键标识沿路径的作用范围：
- 域名定位服务，DNS 把它映射到地址。
- 端口定位主机中的传输层服务端点。
- IP 地址用于跨网络逐跳转发。
- MAC 地址只指向当前链路下一跳，每跳重新封装。
高频计算入口
网络性能：发送/传播时延、存储转发、吞吐量和 BDP。入口：网络性能与时延公式表。
信道容量与编码：波特率、奈奎斯特、香农、采样和 PCM。入口：信道容量、编码与调制公式表。
差错控制与滑动窗口：CRC、海明码、停等、GBN 和 SR。入口：差错控制与滑动窗口公式表。
IPv4 计算：子网、VLSM、聚合、最长前缀和 IPv4 分片。入口：IPv4 子网、CIDR 与分片公式表。
TCP 计算：TCP 序号、接收窗口、RTO 和拥塞窗口。入口：TCP 序号、窗口与拥塞控制公式表。
速查入口
综合题处理顺序
- 标出通信双方、交换机、路由器和链路。
- 写明各段使用的应用、传输、网络和链路协议。
- 区分域名、端口、IP、MAC 和 VLAN ID 的作用范围。
- 逐层写封装字段及每跳变化。
- 时延题分开发送、传播、处理、排队和握手 RTT。
- 可靠传输题维护序号、窗口、ACK、计时器和丢包事件。
- 路由题先算前缀匹配，再确定下一跳和链路层目的地址。
- 最后用单位、长度守恒、序号连续性和链路方向复核。