计算机网络复习资料

第一章第一章 概述概述 1 1 三网三网 电信网络 有限电视网络和计算机网络 起核心作用的是计算机网络 电信网络 有限电视网络和计算机网络 起核心作用的是计算机网络 随着技术的发展 电信网络和有线电视网络都融入了现代计算机网络的技术 这就产生了随着技术的发展 电信网络和有线电视网络都融入了现代计算机网络的技术 这就产生了 网络融合网络融合 的概念 的概念 1 2 计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个 计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个 1 连通性 连通性 2 共享 共享 1 3 网络由若干节点和连接这些节点的链路组成 网络由若干节点和连接这些节点的链路组成 互联网是互联网是 网络的网络网络的网络 1 4 因特网发展的三个阶段 因特网发展的三个阶段 1 是从单个网络 是从单个网络 ARPANET 向互联网发展的过程向互联网发展的过程 2 建成了三级结构的因特网 建成了三级结构的因特网 3 逐渐形成了多层次 逐渐形成了多层次 ISP 结构的因特网结构的因特网 1 5 因特网 因特网 Internet 的组成 的组成 1 边缘部分 边缘部分 由所有连接在因特网上的主机组成 用户直接进行信息处理和信息共享的 由所有连接在因特网上的主机组成 用户直接进行信息处理和信息共享的 2 核心部分 核心部分 由大量网络和连恶疾这些网络的路由器组成 为边缘部分提供服务的 提供由大量网络和连恶疾这些网络的路由器组成 为边缘部分提供服务的 提供 连通性和交换 连通性和交换 在网络边缘的端系统之间的通信方式通常可划分为两大类 在网络边缘的端系统之间的通信方式通常可划分为两大类 C S 方式 客户方式 客户 服务器方式 服务器方式 P2P 方式 对等方式 方式 对等方式 1 6 在网络核心部分起特殊作用的是路由器 路由器是实现分组交换的关键构件 其任务是在网络核心部分起特殊作用的是路由器 路由器是实现分组交换的关键构件 其任务是 转发收到的分组 分组交换采用存储转发技术 转发收到的分组 分组交换采用存储转发技术 1 7 比较电路交换 报文交换和分组交换三种交换技术的优缺点 比较电路交换 报文交换和分组交换三种交换技术的优缺点 电路交换电路交换 通过电路交换进行通信 就是要通过中间交换节点在两个站点之间建立一条专业的通信线通过电路交换进行通信 就是要通过中间交换节点在两个站点之间建立一条专业的通信线 路 利用线路交换进行通信需三个阶段 电路建立 数据传输和线路拆除 线路交换的特路 利用线路交换进行通信需三个阶段 电路建立 数据传输和线路拆除 线路交换的特 点是 数据传输可靠 迅速 有序 但线路利用率低 浪费严重 不适合计算机网络 点是 数据传输可靠 迅速 有序 但线路利用率低 浪费严重 不适合计算机网络 报文交换报文交换 报文交换采用报文交换采用 存储存储 转发转发 方式进行传送 无需事先建立线路 事后更无需拆除 它的优点方式进行传送 无需事先建立线路 事后更无需拆除 它的优点 是 线路利用率高 故障的影响小 可以实现多目的报文 缺点是 延迟时间长且不定 是 线路利用率高 故障的影响小 可以实现多目的报文 缺点是 延迟时间长且不定 对中间节点的要求高 通信不可靠 失序等 不适合计算机网络 对中间节点的要求高 通信不可靠 失序等 不适合计算机网络 分组交换分组交换 分组由报文分解所得 大小固定 分组交换适用于计算机网络 在实际应用中有两种类型 分组由报文分解所得 大小固定 分组交换适用于计算机网络 在实际应用中有两种类型 虚电路方式和数据报方式 虚电路方式类似虚电路方式和数据报方式 虚电路方式类似 线路交换线路交换 只不过对信道的使用是非独占方 只不过对信道的使用是非独占方 式 数据报方式类似式 数据报方式类似 报文交换报文交换 报文的优点是 高效 灵活 迅速 可靠 经济 但存在如下的缺点 有一定的延迟时间 报文的优点是 高效 灵活 迅速 可靠 经济 但存在如下的缺点 有一定的延迟时间 额外的开销会影响传输效率 实现技术复杂等 额外的开销会影响传输效率 实现技术复杂等 1 8 计算机网络的最简单的定义是 计算机网络的最简单的定义是 一些互相连接的 自治的计算机的集合一些互相连接的 自治的计算机的集合 1 9 按网络的作用范围进行分类 按网络的作用范围进行分类 1 广域网 广域网 WAN 2 城域网 城域网 MAN 3 局域网 局域网 LAN 4 个人区域网 个人区域网 PAN 5 公用网络 公用网络 6 专用网 专用网 1 10 计算机网络的性能指标 速率和带宽计算机网络的性能指标 速率和带宽 1 11 网络协议的三要素 语法 语义 同步 网络协议的三要素 语法 语义 同步 1 12 开放系统互连基本参考模型开放系统互连基本参考模型 OSI 比较比较 OSI 和和 TCP IP 相同点和不同点 相同点和不同点 1 在分层上进行比较 在分层上进行比较 OSI 分七层 而分七层 而 TCP IP 分四层 它们都有网络层 或称互联网层 分四层 它们都有网络层 或称互联网层 传输层和应用层 但其他的层并不相同传输层和应用层 但其他的层并不相同 2 2 在通信上进行比较 在通信上进行比较 OSI 模型的网络层同时支持无连接和面向连接的通信 但是传输层模型的网络层同时支持无连接和面向连接的通信 但是传输层 上只支持面向连接的通信 上只支持面向连接的通信 TCP IP 模型的网络层只提供无连接的服务 但在传输层上同时模型的网络层只提供无连接的服务 但在传输层上同时 支持两种通信模式 支持两种通信模式 3 OSI RM 体系结构的网络功能在各层的分配差异大体系结构的网络功能在各层的分配差异大 链路层和网络层过于繁重链路层和网络层过于繁重 表示层和表示层和 会话层又太轻 会话层又太轻 TCP IP 则相对比较简单 则相对比较简单 4 OSI RM 有关协议和服务定义太复杂且冗余 很难且没有必要在一个网络中全部实现 有关协议和服务定义太复杂且冗余 很难且没有必要在一个网络中全部实现 如流量控制 差错控制 寻址在很多层重复 如流量控制 差错控制 寻址在很多层重复 TCP IP 则没什么重复 则没什么重复 5 OSI 的七层协议结构既复杂又不实用 但其概念清楚 体系结构理论较完整 的七层协议结构既复杂又不实用 但其概念清楚 体系结构理论较完整 TCP IP 的的 协议现在得到了广泛的应用 但它原先并没有一个明确的体系结构协议现在得到了广泛的应用 但它原先并没有一个明确的体系结构 相同点 都是采用层次结构相同点 都是采用层次结构 OSI 的体系结构的体系结构 7 应用层应用层 6 表示层表示层 5 会话层会话层 4 运输层运输层 3 网络层网络层 2 数据链路层数据链路层 1 物理层物理层 五层协议的体系结构五层协议的体系结构 应用层应用层 运输层运输层 网络层网络层 数据链路层数据链路层 物理层物理层 TCP IP 的体系结构的体系结构 应用层应用层 运输层 运输层 TCP 或或 UDP 网际层网际层 IP 网络接口层网络接口层 注意 图注意 图 1 18 1 19 1 20 对等实体之间采用服务 协议 服务访问点进行通信 对等实体之间采用服务 协议 服务访问点进行通信 第二章第二章 物理层物理层 2 1 信号分为信号分为 1 模拟型号或连续信号 模拟型号或连续信号 2 数字信号或离散信号 数字信号或离散信号 2 2 信道的通信方式 单向通信 双向交替通信和双向同时通信 信道的通信方式 单向通信 双向交替通信和双向同时通信 2 3 导引型传输媒体 双绞线 同轴电缆 光缆导引型传输媒体 双绞线 同轴电缆 光缆 2 4 列举信道复用技术的种类和特点 列举信道复用技术的种类和特点 频分复用 频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源频分复用 频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源 频率带宽频率带宽 时分复用 时分复用的所有用户在不同时间占用同样的频带宽度 时分复用 时分复用的所有用户在不同时间占用同样的频带宽度 这两种方法优点是技术比较成熟 缺点是不够灵活 时分复用更有利于数字信号的传输 这两种方法优点是技术比较成熟 缺点是不够灵活 时分复用更有利于数字信号的传输 3 统计时分复用 是一种改进的时分复用 它能明显地提高信道的利用率 统计时分复用 是一种改进的时分复用 它能明显地提高信道的利用率 2 5 码分复用 码分复用 P54 第三章第三章 数据链路层数据链路层 3 1 数据链路层协议的三个基本问题 封装成帧 透明传输和差错检测数据链路层协议的三个基本问题 封装成帧 透明传输和差错检测 循环冗余检验循环冗余检验 CRC 3 2PPP 协议协议 零比特填充零比特填充 在发送端 先扫描整个信息字段 只要发现有在发送端 先扫描整个信息字段 只要发现有 5 个连续个连续 1 则 则 立即填入一个立即填入一个 0 因此经过这种零比特填充后的数据 就可以保证在信息字段中不会出现 因此经过这种零比特填充后的数据 就可以保证在信息字段中不会出现 6 个连续个连续 1 接收端在收到一个帧时 先找到标志字段 接收端在收到一个帧时 先找到标志字段 F 以确定一个帧的边界 接着再用硬以确定一个帧的边界 接着再用硬 件对其中的比特流进行扫描 每当发现件对其中的比特流进行扫描 每当发现 5 个连续个连续 1 时 就把时 就把 5 个连续个连续 1 后的一个后的一个 0 删除 删除 以还原成原来的信息比特流 这样就保证了透明传输 在所传送的数据比特流中可以传送以还原成原来的信息比特流 这样就保证了透明传输 在所传送的数据比特流中可以传送 任意组合的比特流 而不引起对帧边界的判断错误 任意组合的比特流 而不引起对帧边界的判断错误 3 3 CSMA CD 的定义 载波监听多点接入的定义 载波监听多点接入 碰撞检测碰撞检测 工作原理 先听后发 边发边听 冲突停止 随机延时重发工作原理 先听后发 边发边听 冲突停止 随机延时重发 3 4 在局域网中 硬件地址又称为物理地址或在局域网中 硬件地址又称为物理地址或 MAC 地址 地址 48 位 位 因为这种地址用在 因为这种地址用在 MAC 帧中 帧中 3 5 网桥自学习过程 网桥自学习过程 P111 3 6 虚拟局域网其实知识局域网给用户提供的一种服务 而并不是一种新型局域网 虚拟局域网其实知识局域网给用户提供的一种服务 而并不是一种新型局域网 引起引起 广播风暴广播风暴 第四章第四章 网络层网络层 1 虚电路服务与数据报服务比较 对比的方面虚电路服务数据报服务 思路可靠通信应当由网络来保证可靠通信应当由用户主机来 保证 连接的建立必须有不需要 终点地址仅在连接建立阶段使用 每 个分组使用短的虚电路号 每个分组都有终点的完整地 址 分组的转发属于同一条虚电路的分组均 按照同一路由进行转发 每个分组独立选择路由进行 转发 当结点出故障时所有通过出故障的结点的虚 电路均不能工作 出故障的结点可能会丢失分 组 一些路由可能会发生变 化 分组的顺序总是按发送顺序到达终点到达终点时不一定按发送顺 序 端到端的差错处 理和流量控制 可以由网络负责 也可以由 用户主机负责 由用户主机负责 2 IP 地址的分类 4 A 1 126 B 128 191 C 192 223 D 224 239 用于 IP 多播 E 240 247 网 络号不能为 127 主机号不能全为 0 或 255 3 网际协议 IP 配套协议 地址解析协议 ARP 网际报文协议 ICMP 网际组管理协议 IGMP 4 地址解析协议 ARP 实质 IP 地址解析为物理地址 5 IP 数据报格式 首部 数据部门 20 40 字节 数据字段最大传送单元 MTU 值为 1500 字节 首部检验和 占 16 位 检验数据报首部 不包括数据部分 6 IP 层转发分组的流程 7 划分子网 IP 空间利用率低 路由表太大 两级 IP 不够灵活 网络号 子网号 主机 号 8 子网掩码 判别网络地址是否在同一个子网 9 构成超网 超网的表示方法 网络前缀 主机号 无分类域间路由选择 CIDR 斜线记 法 斜线后面的数字就是地址掩码中 1 的个数 10 网络前缀越短 其地址块包含的地址数越多 应当从匹配结果中选择具有最长网 络前缀的路由 11 网际控制报文协议 ICMP 测试两台主机的连通性 ping 命令 有两种 ICMP 询 问报文和 ICMP 差错报告报文 终点不可达 源点抑制 时间超过 参数问题 重定向 12 内部网关协议 IGP RIP 和 OSPF RIP 协议特点 好消息传播得快 坏消息传播得慢 OSPF 用可靠的洪返法发送更新分组 13 外部网关协议 EGP BGP 14 路由器的结构 路由器是一种具有多个输入端口和输出端口的专用计算机 任务 是存储转发分组 15 虚拟专用网 VPN 本地地址 本机自行分配 全球地址 全球唯一 16 网络地址转换 NAT 需要在专用网连接到因特网的路由器上安装 NAT 软件 17 OSPF 和 RIP 比较 OSPF 与 RIP 最大的区别就是 1 OSPF 是链路状态 RIP 是距离矢量路由选择协议 2 OSPF 是根据 SPF 最短路径优先 最短路径生成树而确定最短路径的 RIP 是根据别路由器来确定哪些网络可以到达 3 换句话说 就是 OSPF 中的每台路由器拥有区域内的每台路由器的地址 而 RIP 只有相连的 因此 RIP 也叫做传言路由协议 4 OSPF 是根据自己的 SPF 算法来确定路由表 RIP 是根据跳数 最多 15 跳 16 跳则视为不可达 5 OSPF 有三个表 拓扑表 邻居表还有路由表 RIP 只有路由表 第五章第五章 运输层运输层 1 服务端使用的端口号 应用程序FTPTENLNETSMTPDNSTFTPHTTPSNMPSNMP trap 5 熟知端口号212325536980161162 2 运输层两个主要协议 用户数据报协议 UDP 传输控制协议 TCP 两个特点比较 大题 1 TCP 面向连接 如打电话要先拨号建立连接 UDP 是无连接的 即发送数据之前 不需要建立连接 2 TCP 提供可靠的服务 也就是说 通过 TCP 连接传送的数据 无差错 不丢失 不 重复 且按序到达 UDP 尽最大努力交付 即不保证可靠交付 3 TCP 面向字节流 实际上是 TCP 把数据看成一连串无结构的字节流 UDP 是面向报 文的 UDP 没有拥塞控制 因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低 对实时应用很 有用 如 IP 电话 实时视频会议等 4 每一条 TCP 连接只能是点到点的 UDP 支持一对一 一对多 多对一和多对多的交 互通信 5 TCP 首部开销 20 字节 UDP 的首部开销小 只有 8 个字节 6 TCP 的逻辑通信信道是全双工的可靠信道 UDP 则是不可靠信道 3 可靠传输工作原理 1 传输信道不产生差错 2 不管发送方以多快的速度发送数据 接收方总是来得及处理收到的数据 确认和重传机制在不可靠的穿上网络上实现可靠通信 自动重传请求 4 连续 ARQ 协议 积累确认 优点 容易实现 即使确认丢失也不必重传 缺点 不能 向发送方即使反映出接收方已经确认收到的分组信息 通信线路质量不好时 连续 ARQ 会 带来负面的影响 5 TCP 报文段首部格式 20 字节 UDP 8 字节 六个确认位 紧急 URG 确认 ACK 推 送 PSH 复位 RST 同步 SYN 终止 FIN 6 字节为单位的滑动窗口 会看 7 TCP 流量控制 让发送方的发送速率不要太快 要让接收方来得及接收 8 拥堵 在某段时间 若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分 网 络的性能就会变坏 即需求大于可用 9 TCP 的拥塞控制方法四种 慢开始 拥塞避免 快重传 快恢复 10 TCP 运输连接管理三阶段 连接建立 数据传送 连接释放 第六章第六章 应用层应用层 主要是大题主要是大题 6 基于万维网的电子邮箱的基于万维网的电子邮箱的 gonzalez 原理原理 电子邮件的工作过程遵循客户 服务器模式 每份电子邮件的发送都要涉及到发送方与接收 方 发送方式构成客户端 而接收方构成服务器 服务器含有众多用户的电子信箱 发送 方通过邮件客户程序 将编辑好的电子邮件向邮局服务器 SMTP 服务器 发送 邮局服 务器识别接收者的地址 并向管理该地址的邮件服务器 POP3 服务器 发送消息 邮件服 务器识将消息存放在接收者的电子信箱内 并告知接收者有新邮件到来 接收者通过邮件 客户程序连接到服务器后 就会看到服务器的通知 进而打开自己的电子信箱来查收邮件 通常 Internet 上的个人用户不能直接接收电子邮件 而是通过申请 ISP 主机的一个电子信箱 由 ISP 主机负责电子邮件的接收 一旦有用户的电子邮件到来 ISP 主机就将邮件移到用户 的电子信箱内 并通知用户有新邮件 因此 当发送一条电子邮件给一