厦理计算机网络期末考试复习总结.doc

计算机网络期末复习总结第一章：计算机网络概论1，历史与概念：ARPANET、三网融合（电信通信网、计算机网络与电视通信网）2，分类：按覆盖的地理范围进行分类：个域网PAN、局域网LAN、城域网MAN、广域网WAN 3，组成：从逻辑功能上分为资源子网和通信子网两个部分4，拓扑结构：星状、环状、总线型、树状、网状5，数据交换（重点）：线路交换报文存储转发交换（报文交换）数据交换数据报交换存储转发交换分组交换虚电路交换线路交换（Circuit Switching）也称为电路交换，对需要进行通信的节点之间提供一条临时的专用通道，整个通信过程通道被独占。线路交换通信三过程：线路建立阶段、数据传输阶段、电路拆除阶段。线路交换的优点：（1） 当线路连接过程完成后，在两台主机之间建立的物理线路连接为此次通信专用，通信实时性强。（2） 适用于交互式会话类通信。线路交换的缺点：（1） 不适用于计算机与计算机之间的突发性通信。（2） 不具备数据存储能力，不能平滑通信量。（3） 不具备查错控制能力，无法发现与纠正传输差错。存储转发交换：中间节点进行存储再转发特点：1) 发送的数据与目的地址，源地址，控制信息按照一定格式组成一个数据单元（报文或报文分组）进入通信子网。2) 通信子网的节点是通信控制处理机，它负责完成数据的接收，差错检验，储存，路由选择和转发功能。存储转发交换方式分为：报文（message）交换和报文分组（packet）交换。分组交换分为数据报（Data Gram）交换和虚电路（Virtual Circuit）交换。数据报特点：1) 同一报文的不同分组可以经过不同的传输路径通过通信子网。2) 同一报文的不同分组到达目的主机时可能出现乱序、重复与丢失现象、。3) 每一个分组在传输过程中都必须带有目的地址和源地址4) 数据报方式的传输延迟较大，适用于突发性通信，不适用于长报文、回话式通信。虚电路特点：1) 在每次分组传输之前，需要在源主机与目的主机之间建立一条虚电路。2) 所有分组都通过虚电路顺序传输，分组不必携带目的地址、源地址等信息。分组到达主机时不会出现丢失、重复与乱序的现象。3) 分组通过虚电路上的每一个路由器时，路由器只需进行差错检测，而不进行路由选择。4) 路由器可以与多个主机之间的通信建立多条虚电路。6，网络延时 网络延时（delay）包括发送延时、传播延时、排队延时与处理延时7，面向连接服务与无连接服务 面向连接服务-电路交换 无连接服务分组交换第2章 ：网络体系结构与网络协议1，OSI的7层从上到下分别是 7 应用层 6 表示层 5 会话层 4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层 2，OSI七层模型各层的功能。第七层：应用层 数据 用户接口，提供用户程序“接口”。第六层：表示层 数据 数据的表现形式，特定功能的实现，如数据加密。第五层：会话层 数据 允许不同机器上的用户之间建立会话关系，如WINDOWS第四层：传输层 段 实现网络不同主机上用户进程之间的数据通信，可靠与不可靠的传输，传输层的错误检测，流量控制等。第三层：网络层 包 提供逻辑地址（IP）、选路，数据从源端到目的端的传输第二层：数据链路层 帧 将上层数据封装成帧，用MAC地址访问媒介，错误检测与修正。第一层：物理层 比特流 设备之间比特流的传输，物理接口，电气特性等。3，TCP/IP参考模型：网络访问层（数据链路层、物理层）、网际互连层（网络层）、传输层（传输层）、和应用层（应用、表示、会话层）。第3章 ：物理层1，信号：是数据在传输过程中的电信号的表示形式。数据在信道中是以电信号的形式传送的，电信号分为模拟信号、数字信号2，调制与解调将数字信号变换成模拟信号，称为调制，反之称为解调3，数据的传输方式：串行传输、并行传输、单工、半双工、全双工。同步与异步的概念4，传输介质：双绞线（STP与UTP，RJ45）、同轴电缆、光纤电缆（多模光纤和单模光纤）、无线与卫星通信信道5，数据编码：振幅键控ASK移频键控FSK移相键控PSK模拟数据编码数字数据编码数据编码方式非归零码曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码6，频带传输：振幅键控ASK，移频键控FSK，移相键控PSK；7，波特率与比特率波特率：调制解调器输出的调制信号每秒钟载波调制状态改变的数值比特率：每秒传输的构成代码的二进制比特数，单位是bps在实际应用中，常用的数据传输速率单位有Kbps，Mbps，Gbps，Tbps注意，1Kbps=1000bps而不是1024bps8，基带传输：直接传输数字信号，编码方式主要有：非归零码，曼彻斯特编码（重点），差分曼彻斯特编码。 曼彻斯特编码规则： 每比特的周期T分为前T/2与后T/2两部分； 前T/2传送该比特的反码，通过后T/2传送该比特的原码；曼彻斯特编码信号又称做“自含钟编码”信号，发送曼彻斯特编码信号时无需另发同步信号。9，脉冲编码调制（PCM）方法：包括采样、量化与编码三步10，多路复用技术：在一个物理信道上开辟出多个逻辑信道的技术，包括：时分多路复用TDM、频分多路复用FDM、波分多路复用WDM、码分多路复用CDMA与正交频分复用OFDM11，CDMA的基本工作原理：给用户分配一个m比特的码片序列。发送1时就发送码片原码，发送0时就发送码片的反码。每个用户分配的码片序列要各不相同。为说明码片序列的性质，用+1表示1，用-1表示0（1）两个不同站的码片序列（包括反码）互相正交，即规格化内积为0。（2）任何一个码片向量的规格化内积都是1（3）任何一个码片向量与之反码的规格化内积都是-1例如，两个站的码片序列分别为（1）S=（+1+1-1-1+1+1+1-1），T=（+1+1+1+1-1+1+1+1）则ST=0（2） S=00011011，T=00101110，则S*T=+1+1-1+1-1+1-1=0第4章 ：数据链路层1，误码率：二进制码元在数据传输系统中被传错的概率2，检错码与纠错码的概念检错码就是通过一定的编码和解码，能够在接收解码时检查出传输的错误，但不能纠正错误。纠错码就是在接收时不但能检查错误，而且能纠正错误。3，循环冗余校验码CRC（重点）循环冗余码举例设生成多项式为g(x)=x4+x3+1，即生成码为11001，这暗示检验字段为4位，即R=4。要发送的二进制编码为1011001，则xRf(x)=10110010000，采用模2除法（减法不借位，加法不进位，异或操作），xRf(x)/g(x)余数为1010，此为校验字段（如何计算？）发送方发送：10110011010接收方利用整个接收字段除以生成码11001，余数为0则正确，否则错误4，数据链路层的功能：链路管理，帧同步，流量控制，差错控制，帧的透明传输，寻址。5，数据链路层协议分为：面向字符型（如BSC）和面向比特型（HDLC和PPP）6，数据链路的配置：平衡与非平衡配置7，HDLC协议：标志字段 F (Flag) ：为 6 个连续 1 加上两边各一个 0 共 8 bit。零比特填充法实现透明传输：有 5 个连续 1 时，就立即填入一个 0。8，单帧停止等待ARQ协议（重点）：超时计时器、重传、ack确认9，连续 ARQ（只按序接收） 和选择重传 ARQ（重点）。10，滑动窗口机制（重点）滑动窗口控制协议分为：单帧停止等待协议、多帧连续发送协议多帧连续发送协议又可以分为后退N帧协议与选择重传协议11，PPP：用户使用拨号电话线接入因特网时，一般都是使用 PPP 协议，路由器与路由器之间的连接也使用PPP。第5章 介质访问控制子层1，常用介质访问控制方法：载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD），令牌总线，令牌环（Token Ring）；CSMA/CD与Token Bus,Token Ring的比较CSMA/CD的特点：简单；随机访问控制，实时性得不到保证，适合办公环境；网络通信负荷增大时，性能下降明显。Token Bus,Token Ring的特点复杂；发送数据的时间间隔是确定的，实时性有保证，是确定型的访问控制方法，适合工业环境；网络通信负荷增大时，性能不下降。2，CSMA/CD协议的工作（即以太网发送数据）过程(重点)：先听后发、边听边发、冲突停止、延迟重发。3，冲突窗口与最短有效帧长（重点）：以太网的端到端往返时延2 称为冲突窗口，其中 =D/V，D为总线传输介质的最大长度，V为传播速度。以太网规定了总线最大长度，因此可确定冲突窗口大小。以太网规定了最短有效帧长为 64 字节，最长1518字节。4，网卡与硬件地址（物理地址、MAC地址）：485，交换式局域网：端口-MAC地址，转发方式分为三类 ：直接交换、改进直接交换与存储转发交换6，虚拟局域网VLAN：划分方法：基于交换机端口，基于MAC地址，基于网络层地址7，快速以太网：从10Mbps100Mbps8，组网设备：中继器和集线器（在物理层）、网桥和交换机（数据链路层）各自的特点主要功能：1、 中继器：链接以太网线缆，增加总线长度，增加接入的节点数量。2、 集线器：接入多台计算机，形成星状结构的以太网。节点仍然处于同一个冲突域3、 交换机：连接多台计算机，实现快速帧转换。4、 网桥：互联多个同构或异构的局域网。10，无线局域网从所用基础设施区分：有固定基础设施的无线局域网，无固定基础设施的无线局域网自组织网络(ad hoc network)第6章 ：网络层1，IP协议(IPv4)：主要特点：无连接不可靠2，IPv4 分组格式及各部分作用（重点）：3，IP分组的分片与重组：最大传输单元（MTU），以太网：MTU=1500字节，IP分组最大长度为65535字节。要掌握分片与重组的过程。4，IP地址（重点）：标准分类方法，网络号与主机号，分A、B、C、D、E五大类，熟悉每一类的取值范围5，特殊IP地址：主机全1的直接广播地址，网络号与主机号全1的受限广播地址，主机全0的本网地址，网络号全0指明主机号的本网特定主机地址，127开头的回送地址，私有地址与网络地址转换NAT网络类别地址段网络数A类网551B类网5516C类网552566，子网与子网掩码（重点）：2 247，无分类编址CIDR(路由聚合或超网)：2/27作业讲解某宿舍楼共6层，约180台计算机，共用一个大的网络，使用C类地址192.168.1.x，为方便管理，需对此网络进行子网划分，要求每个楼层一个子网，请给出该网络的设计方案，写出每个楼层计算机可使用的IP地址范围及子网掩码。（不使用全0和全1的子网）,掩码： 24000001：32010：54011 ：726100 ：2958101 ：6190110 ：9322111 ：8，分组交付分为：直接交付与间接交付9，路由选择算法分为：静态路由选择算法与动态路由选择算法。10，转发过程：改变mac地址，不改变ip地址11，路由选择算法与协议路由选择算法是生成路由表，找出适当的下一跳路由器。路由选择协议是实现路由表中路由信息的动态更新12，路由信息协议RIP（重点）： 更新路由表的过程，好消息传播得快，而坏消息传播得慢的特点，环路的补救措施：定义最大值，水平分割，在得知目的网络不可达之后的60秒，不接受关于目的网络可达的信息，毒性逆转13，最短路径优先协议OSPF： 基于链路状态，需知道全网的网络拓扑结构信息，将一个自治系统再划分为若干个更小的区域，一个区域内的路由器数不超过200个：主干路由器、区域边界路由器、自治系统边界路由器。14，Internet控制报文协议(ICMP)：ICMP是网络层协议，但它要使用网络层的IP协议，要先封装成IP数据报。包括差错报告报文和查询报文。两个应用：ping和 traceroute15，ARP与RARP：地址解析协议与逆地址解析协议，ARP的工作过程（重点） 第7章 传输层1，传输层的基本功能：实现分布式进程通信2， 三种端口：熟知端口号、注册端口号、临时端口号。常见协议的端口:DNS 53，DHCP67/68，FTP 21，SMTP 25，HTTP 80，TELNET 233，五元组：协议 本地地址 本地端口号 远地地址 远地端口号例：TCP，：30022，：804，UDP（重点）：无连接的、不可靠的数据传送方式，是一种尽力而为的数据交付服务。UDP的适用环境：UDP适用于一次只传送少量数据、对可靠性要求不高的应用环境 UDP协议有如下的特点: 1 UDP传送数据前并不与对方建立连接，即UDP是无连接的，在传输数据前，发送方和接收方相互交换信息使双方同步。 2 UDP不对收到的数据进行