计算机网络复习资料

第一章 概述1.1“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。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“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：（1） 连通性；（2）共享。1.3网络由若干节点和连接这些节点的链路组成。 互联网是“网络的网络”1.4因特网发展的三个阶段：1）是从单个网络ARPANET向互联网发展的过程2）建成了三级结构的因特网3）逐渐形成了多层次ISP结构的因特网1.5因特网（Internet）的组成1）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。2）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：C/S方式（客户-服务器方式）、P2P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？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。报文交换 报文交换采用存储-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。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：虚电路方式和数据报方式。虚电路方式类似线路交换，只不过对信道的使用是非独占方式；数据报方式类似报文交换。 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、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：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：1）广域网（WAN）；2）城域网(MAN)；3）局域网（LAN）；4）个人区域网（PAN）5）公用网络；6）专用网1.10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。1.12 开放系统互连基本参考模型OSI 比较OSI和TCP/IP相同点和不同点？1在分层上进行比较：OSI分七层，而TCP/IP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2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，但在传输层上同时支持两种通信模式。3OSI/RM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,表示层和会话层又太轻，TCP/IP则相对比较简单。4OSI-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。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。5OSI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OSI的体系结构7 应用层6 表示层5 会话层4 运输层3 网络层2 数据链路层1 物理层五层协议的体系结构应用层运输层网络层数据链路层物理层TCP/IP的体系结构应用层运输层（TCP或UDP）网际层IP网络接口层注意：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。第二章 物理层2.1信号分为 （1）模拟型号或连续信号（2）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。2.3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：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)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。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：P54第三章 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(循环冗余检验CRC)。3.2PPP协议零比特填充:在发送端，先扫描整个信息字段，只要发现有5个连续1，则立即填入一个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6个连续1。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，接着再用硬件对其中的比特流进行扫描。每当发现5个连续1时，就把5个连续1后的一个0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/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3.4在局域网中，硬件地址又称为物理地址或MAC地址（48位）（因为这种地址用在MAC帧中）3.5网桥自学习过程：P1113.6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。（.引起“广播风暴”）第四章 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2553、 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IGMP4、 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：BGP14、 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 运输层1、服务端使用的端口号应用程序FTPTENLNETSMTPDNSTFTPHTTPSNMPSNMP(trap)熟知端口号2123255369801611622、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FIN6、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 应用层(主要是大题)基于万维网的电子邮箱的gonzalez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另一个客户时，电子邮件首先从用户计算机发送到ISP主机，再到Internet，再到收件人的ISP主机，最后到收件人的个人计算机。 ISP主机起着“邮局”的作用，管理着众多用户的电子信箱。每个用户的电子信箱实际上就是用户所申请的帐号名。每个用户的电子邮件信箱都要占用ISP主机一定容量的硬盘空间，由于这一空间是有限的，因此用户要定期查收和阅读电子信箱中的邮件，以便腾出空间来接收新的邮件。 电子邮件在发送与接收过程中都要遵循SMTP、POP3等协议，这些协议确保了电子邮件在各种不同系统之间的传输。其中，SMTP负责电子邮件的发送，而POP3则用于接收Internet上的电子邮件。FTP的工作原理FTP是TCP/IP的一种具体应用，它工作在OSI模型的第七层，TCP模型的第四层上，即应用层，使用TCP传输而不是UDP，这样FTP客户在和服务器建立连接前就要经过一个被广为熟知的三次握手的过程，它带来的意义在于客户与服务器之间的连接是可靠的，而且是面向连接，为数据的