计算机网络复习资料.doc

第一章：概述1.计算机网络的定义和功能一些互连的、自治的计算机的集合。由不同通信媒体连接的，物理上分开的各台自治计算机组成的，将要传输的数据分成不同长度的分组进行传输和处理的系统，以及互操作和协作处理的机制。2.计算机网络的组成 计算机硬件 通信媒体计算机网络 中继设备 软件 ：网络协议（1）通信媒体类型：双绞线、同轴电缆、光纤、无线 调幅（AM）模拟信号调制： 调频（FM） （例1） 调相（PM）数字信号编码： 不归零编码 曼切斯特编码 （例2） 差分曼切斯特编码 采样脉冲编码调制PCM： 量化 编码 频分复用：将信号分割成若干子信道，每个子信道传输一路信道时分复用：将信道的时间分割为一个个的时间片 同步TDM异步TDM信道复用： 波分复用：在一根光纤上同时传送多个波长不同的光载波 码分复用：每个站点分配一个唯一的m bit码片序列例1：例2：信道的容量：两个定理Nyquist定理：在无噪声信道中，当带宽为H Hz，信号电平为V级，则：数据传输速率 = 2H log2 V b/s。即：以每秒高于2H次的速率对线路采样是无意义的，因为高频分量已被滤波器滤掉无法再恢复。Shannon定理: 在噪声信道中，当带宽为H Hz，信噪比为S/N，则：最大数据传输速率（b/s） = H log2 （1+S/N）。很多情况下信噪比用分贝（dB）表示 ，信噪比（dB）=10 log10S/N。如：信噪比为30dB，则S/N=1000。（2）中继设备转发器：工作在物理层，再生数据信号。集线器（hub）：多口中继器。其优点是当某条传输介质发生问题时，不会影响其他节点。网桥：连接两个或两个以上的同类局域网，工作在数据链路层，转发的是帧。它有寻址和路由选择功能 。但网桥不过滤广播信息。网桥又分为透明网络和非透明网桥。交换机：端口更多的网桥。路由器：工作于网络层，可连接不同的子网，可隔离广播风暴。网关：传输网关和应用网关。网络层以上的高层协议转发器。 电路交换中继方式 报文交换 存储转发 数据报 分组交换 虚电路（3）网络协议1）OSI参考模型2）TCP/IP网络模型3）数据的传输1）OSI参考模型物理层：是网络与传输媒体的接口，完成传输媒体上的信号与二进制数据间的转换。即：在两个网络设备之间提供透明的比特流传输。数据链路层：提供点到点的可靠传输，通常需把数据分成帧，并且保证帧的正确发送和接收。网络层：提供主机到主机的通路，其间可能存在多条通路，根据路由算法进行路由选择。传输层：提供端到端的通路，即：应用到应用的通路。会话层：在通信应用进程之间组织和构造交互作用。表示层：关心的是语法和语义，对相关的数据的描述采用抽象的定义，协调数据和数据格式的转换。应用层：包括所有应用方面的协议，直接为用户的应用进程提供服务。2）TCP/IP网络模型3）数据的传输实体、协议、服务、接口。第二章 物理层在两个网络设备之间提供透明的比特流传输1.物理层四个特性：机械特性、电气特性、功能特性、过程特性2.物理层下面的传输媒介3.宽带接入技术ADSL接入光纤同轴混合网（HFC网）FTTX技术第三章 数据链路层保证直接相连的两台主机之间的可靠传输 帧的组成 帧的正确性保证：帧的校验和差错控制 传输正确性保证：流量控制1.帧的组织帧定界帧再同步能力（1）字符计数法 ：简单，但无法再同步。（2）带字符填充的首尾界符法：用特殊的字符作为帧头和帧尾界符。（3）带位填充的首尾界符法：以特殊的位模式01111110作为帧标志，即一个帧的开始（同时标志前一个帧的结束）。位插入法（也称为透明传输）：当帧中出现一个与帧标志相同的位串01111110，则在连续5个1后自动插入一个0，即变成01111101，接收方将自动删除第5个1后的0。（4）物理层的编码违例2.帧的校验（1）校验和（2）块校验码（3）循环冗余检错码CRCxrM(x)/G(x)=Q(x)+R(x)/G(x)，其中Q(x)为商、R(x)为余数。R(x)即为M(x)的CRC码。例：数据传输过程中，发送方与接收方采用循环冗余码CRC进行校验，若发送方要发送的信息为1101011011，且生成多项式为 G(x) = X4+X+1，问校验码是多少？ 实际传输的数据是多少？校验码为：1110实际传输帧： 110101101111103.差错控制和流量控制差错控制：重发机制重发定时器 重复帧处理：帧序号流量控制：发送方和接收方之间传输速率的协调窗口协议4.点对点协议PPP第四章 局域网OSI模型与LAN模型的对应关系1.IEEE 802.3标准及以太网基本概念：以太网的带宽：10M 常用的连接设备：HUB/中继器 传输介质：同轴电缆/双绞线/光纤 以太网的最小帧长：64B 以太网的编码：曼切斯特编码CSMA：1-持续/非持续/p持续CSMA/CD工作过程以及最短帧长的计算二进制指数后退算法最大缺点：采用总线型组网方式，规模不能扩大。2.交换式以太网（体系结构及工作方式的变化）100M以太网1000M以太网 在MAC层采用的关键技术是：载波扩展和分组突发（短帧突发）虚拟局域网（VLAN）：防止广播风暴3.无线局域网（802.11）组网模式：Infrastructure和ad-hocMAC层的协议栈： 点协调功能PCF 分布协调功能DCFCSMA/CA第4章 网络层（路口的警察）1.网络层主要解决的问题路由选择：最短路径算法、洪泛法、距离矢量法、链路状态法 网络互连：互连方式（虚电路和数据报）、分段和重组 拥塞控制 为上层提供服务及服务质量 （了解）2.IP协议IP地址：网络号+主机号IP数据报格式：主要报头字段的作用IP包的分段和重组（1）IP地址地址的分类、表示，每一类的地址范围子网划分、掩码、掩码的表示（点分十进制、斜线划分法）会划分子网及确定子网中主机的地址IP地址 := , , CIDR概念、作用NAT：（2）IP数据报报头（3）IP数据报的分段与重组总长度标识MF DF 片偏移原始数据报3820 12345 0 0 0 数据报片1 1420 12345 1 0 0 数据报片2 1420 12345 1 0 175 数据报片3 1020 12345 0 0 350 （4）数据报的转发：给出一张路由表，会确定下一跳（5）IP配套协议：ARP协议和RARP协议：作用、工作原理和过程ICMP：作用及应用，包括可达性、路由跟踪和发现路径上最小的MTUIP多播及IGMP 协议 内部网关协议 RIP： （6）IP路由协议： OSPF： 外部网关协议：BGP采用的算法、特点，适用情况以及采用哪种传输方式（7）IPv6：对IPv4作出的改进，IPv6中地址的表示第5章 传输层1.基本概念传输层在协议栈中的位置传输层的分用和复用端口、套接字、连接的概念2.TCP/IP协议栈中的TCP协议和UDP协议：位置及特点3.UDP协议（1）UDP协议的特点（2）主要用途4.TCP协议（1）TCP协议特点（2）TCP段头信息：端口、序号、确认号、码位、窗口等概念与作用（3）流量控制基本原理 完全理想化的数据传输 具有最简单流量控制的数据链路层协议 实用的停止等待协议 连续ARQ协议 滑动窗口协议发送窗口WT：其大小表示在收到对方确认的信息之前，可以连续发出的最多数据帧数（只有序号在窗口内的帧才可以发送）。接收窗口WR：其大小表示可以连续接收的最多数据帧数（只有序号在窗口内的帧才可以接收，否则丢弃）。 具有选择性重发的滑动窗口协议（4）TCP的可靠传输以字节为单位的滑动窗口发送缓存：接收缓存：作用：发送缓存用来暂时存放： 发送应用程序传送给发送方 TCP 准备发送的数据； TCP 已发送出但尚未收到确认的数据。 接收缓存用来暂时存放： 按序到达的、但尚未被接收应用程序读取的数据； 不按序到达的数据。 重发计时器：重发计时的时间很难确定（5）TCP的流量控制零窗口公告：持续计时器：TCP的流量控制与数据链路层的异同：（6）TCP的拥塞控制网络中：当对资源需求的总和 可用资源，此时网络的 性能就要变坏，这种情况就叫做拥塞(congestion)。拥塞控制与流量控制区别：全局性与局部性问题拥塞控制基本原理：开环控制与闭环控制几种拥塞控制方法： 慢开始 拥塞避免 快恢复 快重传（7）TCP的连接和释放连接建立的三次握手：连接释放的四次握手：保活计时器：第6章 应用层1.应用层的基本概念2.DNS：域名的结构，DNS的作用，所以的传输层协议（UDP），DNS的域名解析过程3.万维网WWW几个组成部分，URL、HTTP、HTML4.电子邮件E-mail地址的含义、作用、组成、所以的协议5.动态主机配置