计算机网络及应用(化学工业出版社考点归纳分析).docx

1、计算机网络的混合模型分为5层应用层：支持网络应用，接受来自应用程序的数据并为应用程序提供数据传输服务；传输层：提供源主机进程和目的主机进程之间的数据传输服务。网络层：提供源主机到目的主机之间的数据报文传输服务，同时也提供路由选择服务等数据链路层：提供相邻节点间的透明祯传输服务，同时也包括差错控制技术等物理层：提供透明的比特流传输服务2、居民区网络用户接入计算机网络的方式有：一线通ISDN，拨号接入方式，数字用户线路DSL 集团用户接入网络主要方式:建局域网，局域网通过边缘路由器接入；无线接入3、物理层的四个重要特性：机械特性、电气特性、功能特性、规程特性4、TI标准可以同时传输24路音频信号，传输的数据速率为1.544Mb/s5、物理层常用的信道复用技术:频分复用技术，波分复用技术，码分复用技术，时分复用技术。6、数据链路层成祯的四种成祯技术：字符计数成祯技术，字符填充成祯技术，位填充成祯技术，物理层违例码成祯技术。7、不归零编码（NRZ）技术：用负电平表示0.正电平表示1 不归零反相编码（NRZ-I）技术：用电平不变表示0，电平跳变/翻转表示1，在0和1交界处跳变优点：实现简单 缺点：难以分辨一位的结束和另一位的结束，需要外部时钟实现位同步，容易产生传播错误曼切斯特编码技术：用上升沿表示0，下降沿表示1，跳变发生在码元范围的中间优点：每位中间的电平跳变可以表示数据又可作为同步时钟，不需要外部时钟，简化了硬件要求缺点：把一个码元时间分割为两个时间，频带宽度增加1倍；高频噪声增加，容易受噪声干扰；具有二义性差分曼切斯特编码技术：前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元相反来表示0，相同表示1，即如果码元是0则波形与前一个码元相同，如果码元是1则波形发生变化。优点：较好的抗干扰性，时钟与数据分离便于数据提取，无二义性缺点：把一个码元时间分割为两个时间，频带宽度增加1倍；高频噪声增加，容易受到噪声干扰8、CRC编码技术（检错编码）：原始数据后面加上生成式最高位数个零，与生成式对应的二进制数进行二进制除法（异或），得余数，余数位数等于加上的零的个数，比生成式二进制位数少1.9、海明编码技术（纠错编码）：数据比特长度k=n-r 编码长度n=2r-1 检验位个数r，建立n乘r的矩阵，海明码乘以此矩阵=（l1 l2 l3 .lr）,选择偶校验（l1 l2 l3 .lr）=（000.0）奇校验（111.1）然后解方程得p1 p2 p3.pr。【明确每个校验位校验的是那些位，这些位异或（可看作是不进位的二进制加法）起来就是该校验位的值】10、奈奎斯特定律：对于一个理想的、频带宽度是W的低通信道，其能提供的最高码元速率是2W Baud，若是带通信道，则为W Baud。11、香农定理：最大传输速率：C=Wlog2（1+S/N），W是信道频带宽Hz，S是信道内信号的平均功率，N是信道内部的高斯噪声功率，S/N是信噪比。信噪比常用dB表示，信噪比（分贝）=10lg（S/N）12、ICMP报文分为差错(报告)报文和探询报文（回送请求和回答报文，时间戳请求和回答报文）13、子网掩码的计算14、IEEE802标准将数据链路层划分为：MAC媒体介入控制层和LLC逻辑链路控制层15、互联网上自治系统内部常用路由协议：RIP选路信息协议（采用距离向量路由算法） OSPF开放最短路径优先协议（采用LS链路状态算法），自治系统之间的路由协议：BGP边界网关协议16、IPV6的地址是128位，其地址类型有3中，分别是：单播地址、多播地址、任播地址。17、IPV4到6过渡技术：双协议栈技术、隧道技术18、滑动窗口协议：发送窗口中的编号代表已经成功发送出但未收到确认的祯，接受窗口对应着允许接收的数据帧编号范围。19、电路交换、报文交换、分组交换的基本原理及优缺点：电路交换：由呼叫阶段（建立连接阶段）、数据传输阶段、释放阶段（断开阶段）3个阶段组成。优点：实时性强、管理简单缺点：工作效率低、呼叫时间长、可靠性差等报文交换：把数据打包成报文，然后利用存储-转发交换技术完成数据的传输，节点与节点之间接力传输。优点：不需要建立连接，对线路不是独占的，提高了线路利用率和网络的吞吐量，发送效率高缺点：增加量额外的开支，报文太大时会长时间占用某一段线路，发送时间长且容易出错，导致传输失败。分组交换：既发挥报文交换优点又克服其缺点。把数据分成较多小文件(分组)，每组携带有效数据和额外数据;每一组采用存储-转发技术独立进行转发；不同用户的数据分组可以交织在网络中的物理链路上传输。优点:不需要固定的物理连接，可靠性高，具有差错控制、迂回路由，信道利用率高缺点：实时性差，协议复杂，增加量额外的传输开支。20、CSMA/CD协议n 原理：n 采用CSMA协议发送数据；n 一边发送数据，一边检测冲突情况；n 一旦检测到有冲突发生，则停止发送剩下的帧数据，发送一个短的阻塞报文Jam，加强冲突；n 推迟一个随机时间，重新执行CSMA协议来发送数据。 802.3标准及传统以太网的工作原理n 链路共享协议是1-坚持型CSMA/CD协议n 工作原理n 若站点有数据发送，先监听信道；n 若站点发现信道空闲，则发送数据；n 若信道忙，则继续监听直至发现信道空闲，然后立刻开始发送数据；n 一边发送数据一边进行冲突检测；n 若产生冲突，则立刻停止发送数据，同时发送一个加强冲突的短帧，加强线路冲突，同时采用二进制指数退避算法等待一随机时间，然后重新开始发送过程；n 当冲突次数达到允许的最大上限以后，则停止发送，同时向上层提供线路状况反馈。 21、最小帧长=争用期(s)*数据发送速率(b/s)；争用期=2倍线路长度（m）/信号在线路中传输速度（m/s）（速率换算：1Gb/s=103*106=109b/s带宽换算：1G=1024M;1M=1024k;1K=1024B;1B=8bits）22、IPV6与IPV4协议的相同点和不同点1）定义了更大的地址空间2）采用扩展的地址层次结构3）采用灵活的头部格式4）改进的选项5）支持更多安全性6）支持节点自动配置功能7）增加了对服务质量的支持8）简化了路由处理策略，提供了更高效、更简单的路由转发服务9）增加了对移动性IP的支持22、面对IPV6网络和IPV4网络共存的情况，事项两种不同类型网络的互访技术：1)、双栈技术：一部分主机（或路由器）装有两个协议栈，一个IPV4一个IPV62）、隧道技术：IPV6数据报要进入IPV4时，将其封装成IPV4数据报，这样IPV6数据报就在IPV4隧道中传输，离开IPV4网络中的隧道时，在把数据部分交给主机的IPV6协议栈。23、局域网扩展【在物理层上扩展】原理：使用信号中级技术进行扩展。在传输线路上，每隔一定距离就设置一个具有信号再生功能的设备（中继器），对变形的信号进行识别、整形和再生。中继器：具有信号识别、整形和再生功能的设备(以太网中常使用的中继器设备是集线器)使用集线器进行局域网扩展的优缺点优点：设备廉价 能够连接多个小局域网，实现资源共享和数据通信 扩大了局域网的覆盖范围 在多层结构的局域网中，及时一个子集线器故障，其他LAN节点仍可以继续工作缺点:只能连接协议相同的局域网所有网络设备都共享同一介质，处于同一个碰撞域，扩大了冲突的范围所有设备共享同一宽带，而数据吞吐量不变，减少了设备发送数据的机会集线器不能隔离广播信息 【在数据链路层扩展】 原理：祯转发技术典型设备：网桥和交换机网桥工作在数据链路层，根据MAC祯的目的地址转发收到的祯，其两大基本功能是帧过滤和祯转发通过网桥扩展的优缺点优点： 可过滤通信量 可以隔离碰撞域 扩大了网络覆盖范围 可靠性高 课实现异构局域网的互联缺点： 增加了设备性能要求和通信延时 网络负载大时，影响通信质量 不能隔离广播信息 适用于网络设备不多、通信量不大的局域网扩展透明网桥：转发功能，自学习功能，必须避免系统内死循环【在网络层上扩展】原理：数据报转发典型设备：路由器优点：1、网络层路由端口数量不多2、路由器支持多种结构和协议的网络进行连接，不受地域限制3、路由器工作在网络层，每个端口所连接的局域网可以互相访问却相互独立4、路由器连接所形成的大网络不是一个局域网，而是多个局域网形成的互联网络5、路由器可以隔离广播信息和冲突信息6、能根据最佳路由转发分组7、可以互联不同类型的网络24、IPV4数据报 IP协议的功能 为什么要进行分片：以太网可承载不超过1500B的数据，而许多广域网链路可承载不超过576B的数据。一个数据链路层能承载的最大数据量被称为最大传输单元（MTU）。因为每个IP数据包要封装到数据链路层祯中，在从一台路由器传输到下一台路由器，故数据链路层的MTU严格限制着IP数据报的长度。若数据报长度超过了MTU，传输会失败，解决方法：将IP数据报中的大数据分成两个或多个较小的数据片，重新封装成多个小的IP数据报。分片：标识（ID）与原报头相同；分段标志（M）：高位保留为0，第二位是DF，DF=0表示允许分段，为1不允许；第三位是MF，MF=0表示该数据报是最后一段，为1则不是；段偏移字段（OS）：相对与原始用户数据开始的位置，该片数据从何处开始，以8B 为度量单位，如果从600B开始，则OS=600/8=75总长：该片数据的总长度，记得包括头部。IPV6不允许在中间路由器上进行分片和重组，只能在源与目的主机中执行，路由器丢掉过大的数据报，发送“分组太大”差错报文给发送方，于是发送方使用较小的数据报重新发送数据。25、最短路径算法26、D-V（距离矢量）算法启动链路费用测量机制，n 得到源节点自身到其各个邻居节点的直接链路费用。n 对于每个邻居v，从源节点x到直接相连邻居v的费用为c（x，y）。启动交换机制，n 和直接相连的邻居节点交换路由信息，得到邻居节点的费用表。n 对于每个邻居v，从v到网络中其它节点u的费用为Dv（v，u）计算最低费用：n 数据包到达一个节点后，只能通过与该节点直接相连的邻居节点转发出去。n 数据包的转发路径变为：源节点邻居节点目的节点。n 从源节点到目的节点的转发费用由两部分组成，即源节点x转发到邻居节点y的费用c（x，y）、从邻居节点y转发到目标节点u的费用 。n 由于一个节点可能有多个邻居节点，通过每个邻居节点转发出去的费用都不同n 因此计算出所有的源节点邻居节点目的节点费用，从中选取最小的费用作为源节点目标节点的当前估算费用对应的邻居节点就是源节点目标节点转发的下一跳节点。 更新路由表和费用表 定时重复14步骤，实现算法动态化27、L-S链路状态算法基本思想： 发现它的邻接节点，并得到其网络地址 测量它到各邻接节点的延迟或开销 组装一个分组以告知它刚知道的所有信息 将这个分组发给所有其他路由器 计算到每个其他路由器的最短路径（使用最短路径算法生成路由表和汇集树28、IEEE802.3祯格式1）IEEE802.3标准的帧结构【前导码|SOF|目的MAC地址|源MAC地址|数据长度|数据|填充字段|FCS】【7B |1B |2B或6B |2B或6B |2B |01500B|046B |4B】2）Ethernet V2祯结构【前导码|SOF|目的MAC地址|源MAC地址|类 型|数据|FCS】【7B |1B | 6B | 6B |2B |461500B |4B】n 帧的最小长度为72字节（含前导字段），最大长度为1526字节（MTU）；IPV4数据报格式：考试分析数据报时按顺序各段长度和含义依次是：6B目的MAC 6B源MAC2B类型 （IP：08 00）1B版本号+头部长度：45表示（版本号为4，头部长度为20）1B服务类型：002B总长度：00 6c(总长度为6*16+c=108)2B标识2B分段标志+段偏移量1B生存期1B协议类型：TCP(06)；UDP（11:1*16+1=17）；ICMP（01）；OSPF（59：5*16+9=89）2B头部校验和4B源IP地址4B目的IP地址4B IP可选项+填充域然后