桂电ccna1复习提纲.doc

1.PDU的概念及在每层上的称谓。协议数据单元PDU是指对等层次之间传递的数据单位。物理层PDU是数据位，网络接口层PDU是数据帧，网际层PDU是数据包，传输层PDU是数据段，应用层PDU是数据。2.什么是网关？大家都知道，从一个房间走到另一个房间，必然要经过一扇门。同样，从一个网络向另一个网络发送信息，也必须经过一道“关口”，这道关口就是网关。顾名思义，网关（Gateway）1就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。也就是网络关卡。网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。默认网关在网络层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似，不同的是互连层。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。3.协议的概念及理解协议（protocol）是指两个或两个以上具有独立性的主体为了开展某项活动，经过协商后达成的一致意见。协议总是指某一层的协议。准确地说，它是在同等层之间的实体通信时，有关通信规则和约定的集合就是该层协议，例如物理层协议、传输层协议、应用层协议。4.广播与多播广播和多播仅应用于UDP，它们对需将报文同时传往多个接收者的应用来说十分重要。TCP是一个面向连接的协议，它意味着分别运行于两主机（由ip地址确定）内的两进程（由端口号确定）间存在一条连接。考虑包含多个主机的共享信道网络如以太网。每个以太网帧包含源主机和目的主机的以太网地址（48bit）。通常每个以太网帧仅发往单个目的主机，目的地址指明单个接收接口，因而称为单播(unicast)。在这种方式下，任意两个主机的通信不会干扰网内其他主机（可能引起争夺共享信道的情况除外）。然而，有时一个主机要向网上的所有其他主机发送帧，这就是广播。通过ARP和RARP可以看到这一过程。多播(multicast)处于单播和广播之间：帧仅传送给属于多播组的多个主机。为了弄清广播和多播，需要了解主机对由信道传送过来帧的过滤过程。首先，网卡查看由信道传送过来的帧，确定是否接收该帧，若接收后就将它传往设备驱动程序。通常网卡仅接收那些目的地址为网卡物理地址或广播地址的帧。另外，多数接口均被设置为混合模式，这种模式能接收每个帧的一个复制。作为一个例子，tcpdump使用这种模式。目前，大多数的网卡经过配置都能接收目的地址为多播地址或某些子网多播地址的帧。对于以太网，当地址中最高字节的最低位设置为1时表示该地址是一个多播地址，下图协议栈各层对收到帧的过滤过程用十六进制可表示为01:00:00:00:00:00（以太网广播地址ff:ff:ff:ff:ff:ff可看作是以太网多播地址的特例）。假如网卡收到一个帧，这个帧将被传送给设备驱动程序（假如帧检验和错，网卡将丢弃该帧）。设备驱动程序将进行另外的帧过滤。首先，帧类型中必须指定要使用的协议（IP、ARP等等）。其次，进行多播过滤来检测该主机是否属于多播地址说明的多播组。设备驱动程序随后将数据帧传送给下一层，比如，当帧类型指定为IP数据报时，就传往IP层。IP根据IP地址中的源地址和目的地址进行更多的过滤检测。假如正常，就将数据报传送给下一层（如TCP或UDP）。每次UDP收到由IP传送来的数据报，就根据目的端口号，有时还有源端口号进行数据报过滤。假如当前没有进程使用该目的端口号，就丢弃该数据报并产生一个ICMP不可达报文（TCP根据它的端口号作相似的过滤）。假如UDP数据报存在检验和错，将被丢弃。使用广播的问题在于它增加了对广播数据不感爱好主机的处理负荷。拿一个使用UDP广播应用作为例子。假如网内有50个主机，但仅有20个参与该应用，每次这20个主机中的一个发送UDP广播数据时，其余30个主机不得不处理这些广播数据报。一直到UDP层，收到的UDP广播数据报才会被丢弃。这30个主机丢弃UDP广播数据报是因为这些主机没有使用这个目的端口。多播的出现减少了对应用不感爱好主机的处理负荷。使用多播，主机可加入一个或多个多播组。这样，网卡将获悉该主机属于哪个多播组，然后仅接收主机所在多播组的那些多播帧。5. 理解TCP与IP协议头部字段及其作用。 TCP/IP 是两层（网络层和传输层）的协议。计算机 A 通过 TCP 将消息拆分成许多包，即分片。然后通过网络层将这些包传输到计算机 B 。计算机 B 通过 TCP 将消息重组，还原成原来的消息。网络层通过 IP 协议，它会处理每个包，使这些包正确的到达目的地，网络上的计算机会更具消息的地址进行路由选择。即使来自同一消息的包，路由的途径不同，但是他们在同一目的地汇合。一、 IP 报文格式 : IP 协议是 TCP/IP 协议族中最为核心的协议。它提供不可靠、无连接的服务。在局域网环境， IP 协议往往被封装在以太网帧中传送。而所有的 TCP 、 UDP 、 ICMP 、 IGMP 数据都被封装在 IP 数据报中传送。二、 IP 头部格式： 版本（ Version ）字段：占 4 比特。用来表明 IP 协议实现的版本号，当前一般为 IPv4 ，即 0100 。 报头长度（ Internet Header Length ， IHL ）字段：占 4 比特。是头部占 32 比特的数字，包括可选项。普通 IP 数据报（没有任何选项），该字段的值是 5 ，即 160 比特 =20 字节。此字段最大值为 60 字节。 服务类型（ Type of Service ， TOS ）字段：占 8 比特。其中前 3 比特为优先权子字段（ Precedence，现已被忽略）。第 8 比特保留未用。第 4 至第 7 比特分别代表延迟、吞吐量、 可靠性和花费。当它们取值为 1 时分别代表要求最小延时、最大吞吐量、最高可靠性和最小费用。这 4 比特的服务类型中只能置其中 1 比特为 1 。可以全为 0 ，若全 为 0 则表示一般服务。服务类型字段声明了数据报被网络系统传输时可以被怎样处理。例如： TELNET 协议可能要求有最小的延迟， FTP 协议（数据）可能要求有最大吞吐量， SNMP 协议可能要求有最高可靠性， NNTP （ Network News Transfer Protocol ，网络新闻传输协议）可能要求最小费用，而 ICMP 协议可能无特殊要求（ 4 比特全为 0 ）。 总长度字段：占 16 比特。指明整个数据报的长度（以字节为单位）。最大长度为 2 的 16 次方，即65535 字节。 标识字段：占 16 比特。用来唯一地标识主机发送的每一份数据报。通常每发一份报文，它的值会加 1 。 标志字段：占 3 比特。标志一份数据报是否要求分段。 段偏移字段：占 13 比特。如果一份数据报要求分段的话，此字段指明该段偏移距原始数据报开始的位置。 生存期（ Time To Live, TTL ）字段：占 8 比特。用来设置数据报最多可以经过的路由器数。由发送数据的源主机设置，通常为 32 、 64 、 128 等。每经过一个路由器，其值减 1 ，直到 0 时该数据报被丢弃。 协议字段：占 8 比特。指明 IP 层所封装的上层协议类型，如 ICMP （ 1 ）、 IGMP （ 2 ） 、 TCP （ 6）、 UDP （ 17 ）等。 头部校验和字段：占 16 比特。内容是根据 IP 头部计算得到的校验和码。计算方法是：对头部中每个 16比特进行二进制反码求和。（和 ICMP 、 IGMP 、 TCP 、 UDP 不同， IP 不对头部后的数据进行校验）。 源 IP 地址、目标 IP 地址字段：各占 32 比特。用来标明发送 IP 数据报文的源主机地址和接收 IP 报文的目标主机地址。 可选项字段：占 32 比特。用来定义一些任选项：如记录路径、时间戳等。这些选项很少被使用，同时并不是所有主机和路由器都支持这些选项。可选项字段的长度必须是 32 比特的整数倍，如果不足，必须填充 0 以达到此长度要求。三、 TCP 数据段格式 TCP 是一种可靠的、面向连接的字节流服务。源主机在传送数据前需要先和目标主机建立连接。然后，在此连接上，被编号的数据段按序收发。同时，要求对每个数据段进行确认，保证了可靠性。如果在指定的时间内没有收到目标主机对所发数据段的确认，源主机将再次发送该数据段。 源、目标端口号字段：占 16 比特。 TCP 协议通过使用 端口 来标识源端和目标端的应用进程。端口号可以使用 0 到 65535 之间的任何数字。在收到服务请求时，操作系统动态地为客户端的应用程序分配端口号。在 服务器 端，每种服务在 众所周知的端口 （ Well-Know Port ）为用户提供服务。 顺序号字段：占 32 比特。用来标识从 TCP 源端向 TCP 目标端发送的数据字节流，它表示在这个报文段中的第一个数据字节。 确认号字段：占 32 比特。只有 ACK 标志为 1 时，确认号字段才有效。它包含目标端所期望收到源端的下一个数据字节。 头部长度字段：占 4 比特。给出头部占 32 比特的数目。没有任何选项字段的 TCP 头部长度为 20 字节；最多可以有 60 字节的 TCP 头部。 标志位字段（ U 、 A 、 P 、 R 、 S 、 F ）：占 6 比特。各比特的含义如下： URG ：紧急指针（ urgent pointer ）有效。 ACK ：确认序号有效。 PSH ：接收方应该尽快将这个报文段交给应用层。 RST ：重建连接。 SYN ：发起一个连接。 FIN ：释放一个连接。 窗口大小字段：占 16 比特。此字段用来进行流量控制。单位为字节数，这个值是本机期望一次接收的字节数。 TCP 校验和字段：占 16 比特。对整个 TCP 报文段，即 TCP 头部和 TCP 数据进行校验和计算，并由目标端进行验证。 紧急指针字段：占 16 比特。它是一个偏移量，和序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。 选项字段：占 32 比特。可能包括 窗口扩大因子 、 时间戳 等选项。6.什么是融合网络 所谓融合实际上有两层含义，第一层含义是在数据传输方面。以前分别基于PSTN电话网上的语音数据和基于有线电视同轴电缆上的视频数据，以及基于IP的信息数据，都被整合在一个网络中进行传输，这个物理媒介就是融合网络。它统一了在不同网络上传输的多种数据。但是融合网络还有一层含义是在应用层面。它把以前各种异构网络上的应用全部整合到一个IP网络上，从而实现在应用上的大统一，这是一种更直观的理解7CSMA/CD的原理与作用它的工作原理是: 发送数据前 先侦听信道是否空闲 ,若空闲，则立即发送数据。若信道忙碌，则等待一段时间至信道中的信息传输结束后再发送数据；若在上一段信息发送结束后，同时有两个或两个以上的节点都提出发送请求，则判定为冲突。若侦听到冲突,则立即停止发送数据，等待一段随机时间,再重新尝试。其原理简单总结为：先听后发，边发边听，冲突停发，随机延迟后重发它的主要目的是：提供寻址和媒体存取的控制方式，使得不同设备或网络上的节点可以在多点的网络上通信而不相互冲突。8 TCP连接的序列号与确认号是什么，其工作原理是什么？TCP 协议工作在OSI的传输层，是一种可靠的面向连接的数据流协议，TCP之所以可靠，是因为它保证了传送数据包的顺序。顺序是用一个序列号来保证的。响应包 内也包括一个序列号，表示接收方准备好这个序列号的包。在TCP传送一个数据包时，它会把这个数据包放入重发队列中，同时启动计时器，如果收到了关于这个 包的确认信息，便将此数据包从队列中删除，如果在计时器超时的时候仍然没有收到确认信息，则需要重新发送该数据包。另外，TCP通过数据分段中的序列号来 保证所有传输的数据可以按照正常的顺序进行重组，从而保障数据传输的完整。9什么是三次握手？说明三次握手每一步的具体细则。 三次握手（three times handshake；three-way handshaking）所谓的“三次握手”即对每次发送的数据量是怎样跟踪进行协商使数据段的发送和接收同步，根据所接收到的数据量而确定的数据确认数及数据发送、接收完毕后何时撤消联系，并建立虚连接。为了提供可靠的传送，TCP在发送新的数据之前，以特定的顺序将数据包的序号，并需要这些包传送给目标机之后的确认消息。TCP总是用来发送大批量的数据。当应用程序在收到数据后要做出确认时也要用到TCP。在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接。第一次第一次握手：建立连接时 ，客户端发送syn包（syn=j）到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认；SYN：同步序列编号（Synchronize Sequence Numbers）。第二次第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；第三次第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。10什么是TCP协议与UDP协议？分析比较二者的特点及主要应用场合。TCP/IPTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 即传输控制协议/网间协议，是一个工业标准的协议集，它是为广域网（WAN）设计的。它是由ARPANET网的研究机构发展起来的。TCP/IP的标准在一系列称为RFC的文档中公布。文档由技术专家、特别工作组、或RFC编辑修订。公布一个文档时，该文档被赋予一个RFC编号，如RFC959（FTP的说明文档）、RFC793（TCP的说明文档）、RFC791（IP的说明文档）等。最初的RFC一直保留而从来不会被更新，如果修改了该文档，则该文档又以一个新号码公布。因此，重要的是要确认你拥有了关于某个专题的最新RFC文档。通常在RFC的开头部分，有相关RFC的更新(update)、修改（errata）、作废（obsolete）信息，提示读者信息的时效性。UDPUDP协议的全称是用户数据报协议，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议。在OSI模型中，在第四层传输层，处于IP层的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议从问世至今已经被使用了很多年，虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖，但是即使是在今天UDP仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。TCP与UDP的区别TCP协议面向连接，UDP协议面向非连接；TCP协议传输速度慢，UDP协议传输速度快TCP有丢包重传机制，UDP没有；TCP协议保证数据正确性，UDP协议可能丢包 11什么是网络的分层模型，使用分层模型有什么优点？网络分层就是将网络节点所要完成的数据的发送或转发、打包或拆包，控制信息的加载或拆出等工作，分别由不同的硬件和软件模块去完成。这样可以将往来通信和网络互连这一复杂的问题变得较为简单。12对比理解静态路由协议与动态路由协议。静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预，否则静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映，一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中，静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时，以静态路由为准。?动态路由是网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的过