计算网络技术—期末考试复习资料.doc

第一章计算机网络基础1、网络的拓扑结构主要有总线形、环形、星形和网状结构。星形拓扑结构常用于局域网中。3、按地理位置划分，计算机网络可分为广域网（WAN）、城域网（MAN）和局域网（LAN）。4、完整的计算机网络系统是由网络硬件系统和网络软件系统组成的。5、计算机网络硬件系统是由服务器、客户机、通信处理设备和通信介质组成。6、常用的有线传输介质是双绞线、同轴电缆和光导纤维，常用的无线传输介质是微波、激光和红外线等。7、通信处理设备主要包括调制解调器、中继器、集线器、网桥、交换机、路由器和网关等。第二章 计算机网络体系结构1、实践证明，对于非常复杂的计算机网络规则，最好的方法是采用分层式结构。2、为什么采用分层结构？（1）计算机网络将位于不同地点的同型和异型计算机或终端互连起来，实现相互通信、协同工作和资源共享，这是一个复杂的工程设计问题 ；（2）为了解决好这一复杂问题，可以采用结构化的设计方法，即将一个复杂的系统分解成若干个易于处理的子系统，然后对每个子系统分而治之，逐个解决 ；（3）对于计算机网络这一复杂系统，分层是系统分解的最好办法，计算机网络体系结构就是计算机网络系统分层的描述 。3、一个计算机网络有许多互相连接的结点，在这些结点之间要不断地进行数据交换。要做到有条不紊地交换数据，每个节点就必须遵守一些事先约定好的规则。这些为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即称为网络协议。4、网络协议主要由以下三个要素组成：语法、语义、同步。5、开放系统互联（OSI）6、OSI/RM采用七层模型的体系结构。从下到上依次为：（1）物理层（2）数据链路层（3）网络层（4）传输层（5）会话层（6）表示层（7）应用层。7、层次间数据的传递过程：经过发送各方层从上到下传递到物理介质；通过物理介质传输到接收方后，在经过从下到上各层的传递，最后到达接收过程。8、TCP/IP协议模型采用四层的分层体系结构，从下向上依次为：（1）网络接口层（2）网际层（3）传输层（4）应用层。9.TCP/IP与OSI/RM模型的比较: 共同点: 两者都以协议栈的概念为基础,并且协议中的协议彼此独立.两个模型中的各个层的功能也大体相似.两个模型传输层之上的各层也都是传输服务的用户,并且用户是面向应用的用户.不同点: (1)对于OSI/RM模型有三个明确的核心概念：服务接口协议，而TCP/IP对此没有明确的区分.(2)OSI/RM模型是在协议发明之前设计的.而TCP/IP是在协议出现之后设计的.(3)一个更在的区别在于OSI/RM模型有7层.而TCP/IP只有4层.OSI/RM的网络层同时支持无连接和面向连接的通信,但是在传输层上只支持面向连接的通信,而TCP/IP模型的网络层上只有一种无连接通信模式,但是在传输层上同时支持两种通信模式.第三章 网络接口层1、按照信号传输方向与时间的关系，发送方和接收方的通信有三种方式，单工、半双工和全双工方式。2、传输介质一般可分为有线传输介质和无线传输介质两大类。有线传输介质有：双绞线、同轴电缆和光导纤维等常用的三种传输介质。3、双绞线是由两根绝缘铜导线拧成规则的螺旋状结构，目的是抵消外界电磁干扰对两个电流的影响。螺旋状结构可以有效降低电容和串扰。4、双绞线电缆可分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线(UTP)。按发展规定了7类双绞线。屏蔽双绞线比非屏蔽双绞线增加了一个屏蔽层，能够更有效地防止电磁干扰。5、超5类线是EIA/TIA568B.1是常用的双绞线。6、RJ45接头7、EIA/TIA568A线序：白绿 绿 白橙 蓝 白蓝 橙 白棕 棕 EIA/TIA568B线序：白橙 橙 白绿 蓝 白蓝 绿 白棕 棕8、在计算机网络中常用的双绞线有直连线和交叉线两种，其连线距离都不能超过100m。直连线用于不同种类设备之间的连接，交叉线用于同种设备之间的联系。按照同轴电缆的直径区分，同轴电缆有粗缆和细缆两种。9、光导纤维与双绞线和同轴电缆两种传输介质不同的是，光纤传输的信号是光而不是电流。光纤分为多模光纤和单模光纤两种。若多条入射角不同的光线在同一条光纤内传输，这种光纤就是多模光纤。单模光纤的直径只有一个光波长（5-10m），即只能传导一路光波，单模光纤因此而得名。10、实验：网线制作一、实验目的（1）熟练掌握制作网线（直连线、交叉线）的方法。（2）掌握测试网线的方法。二、实验设备（1）5类或超5类双绞线（2）RJ45连接器（3）双绞线压线钳（4）电缆测试仪三、实验内容（1）制作直连线（2）制作交叉线（3）测试网线四、实验步骤（1）剪线（2）剥线（3）排线（4）插线（5）压线（6）测试网线第四章 局域网基础1.（IEEE802协议）局域网协议主要是由电气和电子工程师协会IEEE下设的IEEE802委员会制定，并已得到国际标准化组织ISO的采纳。这些标准包括：（衡量标准）IEEE 802.1A体系结构，IEEE 802.1B网络互操作。（以太网标准）IEEE 802.3CSMA/CD访问控制及物理层技术规范。（无线局域网标准）IEEE 802.11无线局域网访问控制及物理层技术规范。2.网卡的功能：在计算机处理数据和传输介质转换数据之间存在的转换。3.网卡能独立的存在也可以集成在电路上。4.根据计算机总线接口的不同，常用的网卡可以分为4种：ISA网卡、PCI网卡、USB网卡和PCMCIA网卡。5.网卡地址叫物理地址或MAC地址。有8位十六进制表示，中间用横杠隔开，48位的二进制数。6.中继器，在物理层工作，它的作用是对网络电缆上的数据信号进行放大、整形，然后再传输给电缆上的其他电缆段（网段）。因此，中继器能够起到延长网络距离的作用。7.集线器也称为集中器，在物理层工作。功能：多端口中继器。8.网桥工作在数据链路层。网桥能够实现两个在物理层或数据链路层使用不同协议网络间的连接。9.交换机和网桥都是工作在OSI参考模型的第二层。10.交换机与集线器的不同（工作原理不同）：交换机的工作原理：在交换式局域网中，不管交换机有多少端口，所有端口都可以建立并行、独立和专用速率的连接。各端口结点均可以得到专用的传输速率，整个网络的传输速率为各个结点专用传输速率之和。每个端口都有一条独占的带宽，当交换机工作的时候，只有发出请求的端口和目的端口之间相互响应但不影响其他端口，因此交换机就能够割礼冲突域和有效地抑制广播风暴的产生。交换机可以工作在半双工模式或全双工模式下。11.集线器工作原理：集线器实质上是一个多端口的中继器，工作在OSI参考模型的物理层。基于集线器的网络属于共享介质局域网，即共享总线带宽。 12.与共享介质的传统局域网相比，交换式以太网具有以下优点（交换机相对集线器优点）：保留现有以太网的基础设施，只需将共享式hub改为交换机，大大节省了升级网络的费用。交换式以太网使用大多数或全部现有基础设施，当需要时还可追加更多的性能。在维持现有设备不变的情况下，以太网交换机有着各类广泛的应用，可以将超载的网络分段，或者加入网络交换机后建立新的主干网等。可在高速与低速网络间转换。交换式以太网是基于以太网的，只需了解以太网这种常规技术和一些少量的交换技术就可以很方便地被工程技术人员掌握和使用。交换式局域网可以工作在全双工模式下，实现无冲突域的通信，大大提高了传统网络的连接速度，可以达到原来的200%。交换式局域网提供多个通道，比传统的共享式集线器提供更多的带宽。在共享以太网中，网络性能会因为通信量和用户数的增加而降低。13.以太网不同传输介质的选项下面是两个重要的以太网传输介质14.高速以太网：速率达到或超过100Mbit/s的以太网称为高速以太网。100BASE-TX：采用两对5类非屏蔽或屏蔽双绞线，最大网段长度为100m。100BASE-T4：主要是为已经使用3类非屏蔽双绞线的用户设计的，采用4对非屏蔽3类或5类双绞线，最大网段长度为100m。100BASE-FX：采用两根光纤，一根用于发送，一根用于接收。最大网段长度可变，可以从1501000m不等。15.千兆位以太网的物理层支持以下两个标准：1000BASE-X1000BASE-X标准是基于光纤通道的物理层，使用的传输介质用3种。1000BASE-SX 1000BASE-LX 1000BASE-CX1000BASE-T1000BASE-T是IEEE802.3ab标准，采用4对5类非屏蔽双绞线，传输距离是100m.第五章 网络层1静态路由选择算法：指节点的路由表一旦确定不再自动改变的路由算法。静态路由选择算法一般在网络建立初期建立，可以由网络管理员手工配置，也可以采用某种路由算法产生。2动态路由选择算法可以从时间或空间两方面根据网络的变化适时调整路由表选择最佳路径。一般动态路由选择算法的工作过程包括4部分：测量：通过测量了解网络的拓扑结构、流量及通信延迟等状态。报告：向相关节点或进程报告测量结果。更新：得到报告的节点根据测量结果更新路由表。决策：根据新路由表重新选择最佳路径。3.大型网络可以看成域的集合，“域”也被称为“自治系统”，即能够独立运行的区域。常见的内部路由协议有路由选择信息协议RIP（距离向量）和开放式最短路径优先协议OSPF.OSPF的基本原理是基于最短路径优先算法（SPF），SPF算法的基本思路是：每个路由器周期性的发送链路状态广播信息包，提供其相邻节点的信息或档期状态改变时通知其他路由器。4.外部路由协议是各自治系统之间的通信协议，边界网关协议（BGP）是一种外部协议。5.因特网的编址方法:物理地址 以太网中的物理地址就是48位的网卡地址因特网地址（IP地址） 端口地址 是传输地址6.IP地址类型 以IPv4为标准：一个IP地址由4个字节（二进制32位）组成，为便于阅读采用点分十进制表示。按网络规模大小，将网络地址分为三类：A类:网络号以0开头，占1个字节长度，主机号占3个字节，用于大型网络B类:网络号以10开头，占2个字节长度，主机号占2个字节，用于中型网络C类：网络号以110开头，占3个字节长度，主机号占1个字节，用于小型网络还有：D类：网络号以1110开头，用于多播地址E类：网络号以11110开头，用于实验性地址，保留备用IP地址除了一般用于表示1台主机外，还有几种具有特殊意义的特殊形式：广播地址：主机号全为“1”的网络地址为广播地址，也成为直接广播地址有线广播：32位全为“1”的地址用于本广播内部广播，也称为有限广播地址“0”地址：各位全为“0”的网络号被解释成“本”网络回送地址：A类网络地址127是一个保留地址，用于网络软件测试以及本地机进程间通信网络号或主机号为全“0”或全“1”的地址在TCP/IP协议中有特殊含义，不能用着1个网络或1台太主机的有效地址7.掩码：为了方便有效的将物理网络地址表达出来，IP协议规定每一个IP地址都对应1个32位的位模式。 IP地址掩码与IP地址结合使用，可以区分出一个网络地址的网络号和主机号。例如，C类地址的子网掩码为 若有一个C类IP地址3，则其网络号和主机号可按以下步骤得到： 将IP地址3转换为二进制11000000 00001001 11001000 00001101 将子网掩码转换为二进制 11111111 11111111 11111111 00000000 将两个二进制数进行逻辑与（AND）运算后得出的结果为 11000000 00001001 11001000 00000000 （）该值就是网络号. 将子网掩码取反再与IP地址进行逻辑与(AND)运算后得到的结果为00000000 00000000 00000000 00001101(3),即可以得到主机号为138.专用网地址类型网络号网络数A101B172.16172.3116C192.168.0192.168.2552569.IP协议实用程序ping:ping命令程序通过发送一些小的数据包,并接受应答信息来确定两台计算机之间的物理连接是否连接或本地计算机的TCP/IP协议是否正确安装Ping命令格式:-a执行DNS反向查询 -n每次执行时,发出相应请求信息包的数目,默认为4次 -t持续发出相应请求,直到按Ctrl+C组合键才停止 -w等待响应应答时间.winipcfg(ipconfig)都是用来显示主机内IP协议的配置信息。使用ipconfig/all可得到更多的信息，当计算机配置的IP地址与现有的IP地址重复时，子网掩码将显示为。tracert命令程序的功能是判定数据包到达目的主机所经过的路径、显示数据包经过的中继节点和到达时间 10.子网划分实例（见课本p121）11.TCP/IP协议组提供了两个映射协议：地址解析协议ARP和逆向地址解析协议RARP。ARP用于从IP地知道物理地址的映射，RARP用于从物理地址到IP地址的映射。12.因特网控制协议ICMP作用是向源主机发送信息和错误报告，下述情况下:路由器无足够的缓存作存储转发路由器无法将报文送达目标主机时报文的生存时间用完，要丢弃该报文时需要对报文分段而该报文又不允许分段时收到其他路由器向源主机发送报文需转发时路由器发现更佳路径时等13因特网多播中使用的协议是因特网组管理协议IGMP14.与Ipv4相比Ipv6的优点：有超大的地址空间更好的首部格式增加了新的选项允许补充支持资源分配增加了安全性考虑15.IPv6地址表示方法 IPv6的地址是128bit，采用了将地址表示成有8个“：”分开的4位十六进制数。为简化，规定了速记表示法，对于连续的多个“0”可以省略用俩个冒号表示（：），省略的0的个数可以通过十六进制的总位数32减去现有的位数得到16.路由器 在网络层实现网络互连，路由器除具有网桥的全部功能外还具备路径选择功能，可以互连多个网络及多种类型的网络17.路由器的工作过程信息包到达路由器排到等待处理队列，按照“先来先出”的原则等待路由器提取目标地址，查看路由表如果有多条路径，选择一条最佳路径如果下一个网络允许的信息包的长度比源路径信息包长度小，路由器进行分段18.直接交付 最终目的站和发送站连接在统一网络，发送站直接用目的IP地址找出目的物理地址。IP软件将目的IP地址和目的物理地址一起交付给数据链路层，以便进行实际的交付 间接交付 目的站与发送站不在同一网络，分组就要间接交付。间接交付时，分组从一个路由器传到另一个路由器，直到到达与最终目的站连接在一个网络上的路由器为止19.路由器选择的方法下一跳路由选择 特定网路路由选择 特定主机路由选择 默认路由选择20.路由选择和路由表的设计 （见课本p142）21.网关是在传输层及以上层次实现网络互联的设备，又称为协议转换器。网关的功能是保证在传输层实现网络连接，使采用不同高层协议的主机仍然能够互相合作，完成分布式应用。第六章 传输层1.传输层是整个协议层次结构的核心，其功能是从源主机到目的主机提供可靠的、价格低廉的数据传输，而与当前网络或是用的网关无关。2.端口地址存在与传输层，在Ipv4中用16比特表示，因此端口号的作用范围是065535.3.熟知端口号的范围为01023用作服务器的端口号。4.TCP段结构中端口地址是16比特。15.常用的TCP协议所使用的端口协议名称协议内容所使用的端口号FTP（控制）文件传输服务21FTP（数据）文件传输服务20HTTP超文本传送协议80SMTP简单邮件传送协议25POP3接收邮件（与SMTP对应）11016.TCP连接的建立采用三次握手协议。三次握手的具体过程是：第一方向另一方发送连接请求段，另一方回应对连接请求的确认段，第一方再发送对对方确认段的确认。TCP释放也要三次握手.17UDP提供的服务具有以下主要特征：传输数据前无需建立连接。不对数据包进行检查与修改。无需等待对方的应答。正因为以上的特征，使其具有较好的实时性，效率高。18.TCP与UDP的比较：TCP是传输控制协议，提供的是面向连接、可靠的字节流服务。提供超时重发，丢弃重复数据，检验数据，流量控制等功能，保证数据从一段传到另一端。UDP在传输数据前无需建立连接，不提供可靠性服务，它只是把应用程序传给IP层的数据发出去，但并不能保证他们能到达目的地。传输速度快但安全性低。19.DNS是域名解析服务协议使用53端口。20.传输层功能的实质是最终完成端到端的可靠连接。“端”是指用户应用程序的“端口”。第七章 应用层1.因特网中的应用服务大多采用客户端/服务器(c/s)模型。服务器向客户端提供服务，客户端向服务器请求服务。2.客户端是在本地计算机上运行并向服务器请求服务的程序。服务器是在另一方运行的向客户端提供服务的程序。3.HTTP的工作原理：和一般的因特网协议一样，HTTP采用客户端/服务器模式，客户机是用户运行应用程序的PC或工作站，在需要时首先提出服务请求。服务器则是用来提供Web服务、文件服务、数据服务或其他服务的高性能计算机。在用户需要浏览某台Web服务器中的网页文件时，就打开一个HTTP会话，并向远程服务器发出HTTP请求。接到请求信号后，服务器产生一个HTTP应答信息，并发回到客户端浏览器。第八章 无线网络1无线网络是指采用无线传输介质，例如微波、红外线等的计算机网络。2与有线网络类似，按照网络的覆盖范围和应用目标的不同无线网络也可以分为多种类型：无线局域网、无线城域网、无线个人网等。3.802.11b已成为无线局域网的主流标准。4. 无线局域网协议主要分为两大阵营：IEEE 802.11系列标准和欧洲的HiperLAN.5.IEEE 802.11系列标准:IEEE 802.11a IEEE 802.11a在整个覆盖范围内提供了更高的速度，规定的频点为5GHz。目前，该频段用得不多，干扰和信号争用情况较少。802.11a采用了正交频分复用（OFDM）技术，传输速率为6Mbit/s54Mbit/s。IEEE 802.11b IEEE 802.11b工作于开放的2.4GHz频点。IEEE 802.11g和IEEE 802.11eIEEE 802.166.与WLAN有关的产品很多，如无线网桥、无线集线系统和无线网络接口卡，另外还有无线打印共享装置、无线数据链装置、无线modem、无线网络收发器、无线手持通信机、无线数据终端、无线串口和无线并口等。7.无线网络连接设备：无线网桥、无线网卡、无线路由器、天线第九章因特网接入1.ISP就是为用户提供因特网接人和因特网信息服务的公司和机构。前者又称为因特网接入提供商（IAP），后者又称为因特网内容提供商（ICP）。2.用户如何选择ISP？答：用户选择ISP时应该考虑以下因素：考虑ISP所在的地理位置，首先考虑本地ISP，这样可以减少通信费用（如通过电话网只需支付本地电话费用）、提供可靠性。考虑ISP支持的传输速率，传输速率会直接影响响应速度（即上网的快慢），当然传输速率越高，费用也会增加，可以综合考虑性价比。考虑ISP的可靠性，ISP是否能够保证连接通畅、不断线，因此应该选择有技术和经济实力的大公司。在我国电信部门都是ISP，例如中国电信、联通、中国移动等。考虑ISP的出口带宽，出口带宽同样会影响响应速度。3.数字用户线技术有非对称数字用户线（asymmetric(自动技术) digital subscriber line,ADSL）4.非对称数字用户线ADSL是一种非对称DSL技术，可在现有的任意双绞线上传输。ADSL支持下行速率18Mbit/s，上行速率512kbit/s1Mbit/s。5.数字数据网DDN适用于小型企业、公司。DDN专线是由光纤、数字率波或卫星等数字传输通道和多路转换器（MTU）。第十章 计算机网络安全1.信