计算机网络总复习PPT课件

第一章总结了计算机网络出现的原因：资源共享和数据交换的要求。生产的基础是计算机技术和通信技术的结合。第二，计算机网络计算机网络的定义是一种信息系统，它使用通信线路连接分散在不同地点的多个计算机系统，并具有独立的功能，以根据网络协议实现远程信息处理和资源共享。第一章概述了计算机网络按距离的分类：局域网、城域网和广域网。根据数据传输和系统的所有者：公共网络和专用网络。根据交换方式：分组交换、消息交换和电路交换。根据网络的传输技术，点对点传输网络和广播网络按照传输介质进行分类：有线网络、无线网络、计算机网络、三个主要组成部分、几个主机、一个通信子网和一系列协议。网络拓扑类型：总线型、环型、星型、树型、网状(不规则)型6、网络架构基本概念1。网络体系结构网络体系结构是计算机网络各层之间的层次结构、各层协议、功能和接口的集合。2.分层的优点如下：(1)简化(2)灵活性(3)标准化。3)实体、协议、接口和服务实体：在通信过程中能够发送和接收信息的任何硬件和软件设施。协议：它是为在网络中实现数据交换而建立的规则标准或协议。协议由语法、语义和同步规则组成，即协议的三个要素：(1)语义：确定协议要素的类型，指定通信方要发送什么控制信息，要完成什么动作以及要做出什么响应。(2)语法：确定协议元素的格式，并指定数据和控制信息的结构和格式。(3)同步规则：规定事件顺序的详细描述，确定通信状态的变化和过程，如双方的响应关系。第1章总结了计算机网络的体系结构：层和协议的集合、应用层、传输层、网络层、物理层、数据链路层、应用层、传输层、网络层、物理层、数据链路层、应用层、传输层、网络接口层、互联网层、会话层、表示层、OSI/RMTCP/IP理论参考模型的每一层的角色，第2章， 物理层，一、物理层功能：相邻节点之间透明原始比特流的完整传输特性：机械特性：连接器形状和电气特性：正负逻辑、传输介质、速度、距离等功能特性：各信号线的功能定义过程特性：具体功能完成时各信号的工作过程，第二章物理层，二。 数据通信的基本概念1。数据和信号类型：模拟信号、数字信号模拟传输、数字传输2、信道特性信道带宽(模拟、数字)基带和宽带传输数字速率(数据信号速率、符号速率)信道限制(理想、噪声)(奈奎斯特、香农)误码率信道延迟(延迟计算)通信模式延迟带宽产品通信线路：串行模式和并行模式数据通信模式：单工通信、半双工通信、全双工通信、第2章数据通信基础、第3章数据调制和编码1。 数字数据模拟信号编码幅移键控(ASK)频移键控(FSK)相移键控(PSK)方法2，数字数据数字信号编码曼彻斯特码和差分门奇码3，模拟数据数字信号编码常用的编码技术是脉冲编码调制脉冲编码调制(PulseCodeModulation)技术步骤：采样、量化和编码，第二章数据通信基础，4。 传输介质(传输介质)有线介质：双绞线、同轴电缆、光纤无线介质：无线电、微波(地面微波、卫星微波)、红外(毫米波)、激光5、复用技术频分复用FDM、时分复用时分复用时分复用(时分复用)6、数据交换技术交换：以某种方式动态分配传输线路资源、类型：电路交换、消息交换、分组交换等特性比较。第3章数据链路层，1。数据链路层链路(物理链路)的基本概念：一种无源点对点物理线段，中间没有其他交换节点。数据链路(逻辑链路):向链路添加控制数据传输过程的软件和硬件，以形成数据链路2。数据链路层的主要功能：(在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输)链路管理：即建立、维护和释放数据链路。帧同步：接收器应该能够从接收到的比特流中准确区分帧的开始和结束位置。(数据是逐帧传输的，如果出现错误，只能重传错误的帧。)流量控制：发送方发送数据的速率必须允许接收方有时间接收数据。当接收方没有时间接收时，它必须及时控制数据的发送速率。第三章数据链路层错误控制：在计算机通信中，需要很低的误码率。在出现错误的情况下，通常使用错误检测和重传来解决该问题，即，接收器可以检测接收帧中的错误(但是它不知道哪些比特是错误的)，因此允许发送器重复发送该帧。通常使用奇偶校验和循环冗余校验方法。分离数据和控制信息：在传输过程中，数据和控制信息在同一帧中，因此必须采取相应的措施使接收机能够区分它们。透明传输：也就是说，无论传输的数据是什么比特组合，都应该能够在链路上传输。当传输数据中的位组合与控制消息完全相同时，应该对其进行控制(字节计数法、用字节(字符)填充的端到端分隔符法、非法编码法、用位填充的端到端分隔符法)。寻址：在多点连接的情况下，必须确保每个帧都可以发送到正确的目的站，并且接收方也应该知道哪个站是发送方。第3章数据链路层3数据链路层协议停止-等待协议连续ARQ(自动重复请求)协议(后向N帧ARQ和选择性重复ARQ)滑动窗口协议内容发送窗口：控制发送端的流量，其大小WT代表发送端在没有收到对方确认信息的情况下可以发送的最大数据帧数。停止等待协议的发送窗口大小为1，这表示只要发送的某个数据帧未被确认，就不能发送下一个数据帧。第3章数据链路层接收窗口用于控制哪些数据帧可以接收，哪些帧不能接收。只有当接收数据帧的发送序列号落在接收窗口内时，数据帧才能被接受。如果接收的数据帧落在接收窗口之外，它将被丢弃。在反向N帧ARQ协议中，接收窗口WR=1。当数据帧的传输序列号所占用的位数不变时，传输窗口的最大值设置为n位，接收窗口的大小为1，则传输窗口的大小为WT=2n-1而不是2n。为什么？反向N帧ARQ的发射窗口和接收窗口的大小，为什么？选择性重复ARQ的发射窗口和接收窗口的大小，为什么？第3章数据链路层4。面向比特的链路控制程序HDLC三种站类型是主站、从站和复合站。两个链接结构：不平衡和平衡。三种数据传输模式：正常响应模式(NRM)、异步响应模式(ARM)和异步平衡模式(ABM)。HDLC的帧格式由标志(F)、地址(A)、控制(C)、信息(INFO)和帧校验序列(FCS)组成。HDLC允许三种类型的帧：信息帧(1)，监控帧(2)和无编号帧(3)。标志字段的0位插入方法的实现，第3章数据链路层。第五，因特网中的数据链路层协议PPP是一种使用串行线路通信的面向字节的协议。PPP由三个主要部分组成，即HDLC封装、链路控制协议和网络控制协议。第4章局域网，1。概述特点：归一个单位所有，范围小，数量有限。优点：使用方便，易于扩展，传输介质高度可靠：双绞线，同轴电缆，光纤拓扑：星形网络，环形网络，总线网络，树形网络2，IEEE802参考模型局域网只是一个计算机通信网络，没有路由问题。因此，局域网可能不需要网络层。局域网的数据链路层分为两个子层：媒体接入控制的媒体接入控制子层和逻辑链路控制的逻辑链路控制子层，3。物理层的主要功能：在编码和解码之前产生和去除同步比特；4.媒体接入控制层的主要功能：发送时，接入各种传输媒体的相关问题都放在这一层：上层移交的数据封装成帧发送(接收时执行相反的过程，拆分帧)；实施和维护媒体访问控制协议；比特错误检测；寻址，第4章局域网，第4章局域网，第5章局域网，mac帧和两种不同帧格式的硬件地址，第6章IEEE802系列协议802.2-逻辑链路控制802.3-CSMA/光盘802.4-令牌总线网络802.5-令牌环网802.11-无线局域网，第4章局域网，第7章IEEE802.3标准：载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)是局域网中共享信道的随机访问技术。实现思路：如果A想发送一帧，首先监控信道是否空闲，如果不是，则延迟监听一段时间。如果信道空闲，则占用信道，发送数据，同时接收(自身发送的数据)以检查它是否与其他站冲突。如果冲突，则放弃该数据帧的传输。三种实施技术(渠道不空时如何处理)不遵守策略1遵守策略P遵守策略，第4章局域网，第8章802.3局域网是基带总线局域网粗同轴电缆：单根长度=500米(10毫米)；细同轴电缆：单根长度=185米(5毫米)任意两个站之间最多可以有三个同轴电缆段到粗电缆，最大距离：2.5公里到细电缆，最大距离：1公里，网络上最多可以有1024个站，每个同轴电缆段最多只能安装100个站。表达方式：10BASE5粗电缆标准，10表示数据传输速率为10Mb/s，BASE表示传输基带信号，5表示每段电缆最大长度为500米。第4章局域网，通常，电缆直接连接到网卡。网卡的功能是：数据将被密封和启封。发送时，LLCPDU加上头和尾组成一个媒体访问控制帧。当接受时，情况正好相反。链接管理：主要实现CSMA/光盘编码和解码9。局域网扩展：1。网桥在链路层工作，根据目的地址转发媒体访问控制帧。它具有过滤帧、过滤流量和扩展物理范围的优点。第四章局域网，将不同物理层、媒体访问控制层和不同速率的局域网互连，提高可靠性。它增加了时间延迟和无流量控制。这需要时间，有时会导致广播风暴台表的建立。反向地址学习透明桥的建立及源站路由桥的比较。2.交换机特性，地址映射表的建立和维护，以太网交换技术3，VLAN，第四章局域网，第五章广域网，首先，广域网由节点交换机和连接这些交换机的链路组成。节点间采用点对点接入技术。广域网使用的协议位于网络层2。广域网提供的服务类型数据报服务主机可以随时发送数据。每个数据包独立选择一条路由；数据报不能保证按照发送顺序发送到目的站，因为先发送的数据包不一定先到达目的站。主机是不可靠的服务。当网络拥塞时，节点可以丢弃一些数据包，虚拟电路服务源站申请连接，目的地同意连接并建立连接。通过采用存储和转发技术，可以更好地保证间歇性地占用一个接一个部分的链路的服务质量。第5章广域网广域网广域网，第5章广域网广域网，第3章路由算法非自适应路由算法，也叫静态路由固定路由扩散路由(洪泛法)随机路由自适应路由算法，也叫动态路由分布式路由策略集中式路由策略独立路由策略4广域网概述1广域网和局域网区别2分层编址方案在广域网中把一个地址分成两部分，前一部分代表一台分组交换机，后一部分代表一台连接到分组交换机的计算机，3、转发分组的方法4、默认路由5、流控制和拥塞控制(概念)，一、网络互联概述1。互联网的中继系统中继器(Repeater):物理层连接物理层，将网段上的衰减信号放大和整形为标准信号，然后转发到其他网段。网桥：数据链路层，在不同或相同的局域网之间存储和转发帧，并在链路层提供协议转换。路由器：网络层，在不同网络之间存储和转发数据包，并在网络层提供协议转换。网关：在网络层之上，它是一个互联网连接器，用于高级协议的协议转换。2.网络互连类型局域网-蓝蓝-广域网-蓝蓝-宛宛-广域网，第6章网络互连，3.路由器在网络互连中的作用和组成。互联网协议IP1互联网的几个重要协议的互联网层地址解析协议ARP反向地址解析协议RARP互联网控制消息协议ICMP互联网协议：IP2，IP地址IP地址结构：IP地址分类由网络号网络id和主机号主机id组成：IP地址分为5类，A到E，以及常用的A，B和C类。该地址由两个字段组成：网络号字段net-id:a类、b类和c类地址的网络号字段分别为1、2和3字节长，类位的前1-3位的值分别指定为0、10和110；主机编号字段主机标识：A类、B类和C类地址的主机编号字段分别为3、2和1字节长。专用IP地址专用IP地址的使用范围未使用，第6章网络互连，3。IP协议特征和IP数据报的格式特征：不可靠、无连接、点对点格式：由报头和数据组成。报头的第一部分是20字节的固定长度，这是所有IP数据报都需要的。在标题的固定部分之后是长度可变的可选字段。每个字段的含义(标签、标志、切片偏移量)4、IP层处理数据报流(由路由器的IP层执行的数据报转发算法)5、地址解析协议和RARP主机名到IP地址的转换：DNSIP地址(32位)到硬件地址媒体访问控制(48位)的转换：地址解析协议，第6章网络互连，硬件地址MAC(48位)到IP地址(32位)的转换：RARP协议，常用于无盘工作站访问互联网3。子网划分方法：从网络的主机号中借用几个位作为子网号子网号。子网划分后的IP地址组成：网络号、子网号、主机号子网掩码：是一个32位模板，用于表示子网号字段的长度。它由一系列“1”和一系列“0”组成。“1”和“0”之间的边界表示子网号和主机号之间的边界。网络号、子网号和主机号由IP地址和子网掩码计算得出。例如，如果IP地址是140.252.20.68，子网掩码是0XFFFFFFE0，则网络号是140.252，子网号是162，主机号是4，第6章网络互连，3。利用子网转发数据包的路由器的IP层实现的数据报转发算法，第6章网络互连，4。互联网控制消息协议的ICMP功能：减少数据包丢失，允许主机或路由器报告错误情况并提供异常情况报告。ICMP错误消息(5种)目的地不可达源站抑制时间超过参数问题更改路由ICMP查询消息(4种)回应请求和回复时间戳请求消息地址掩码请求消息。路由器查询和通告消息，第6章网络互连，第5章互联网内部网关协议中的分层路由协议(IGP):自治系统中使用的路由协议与互联网中其他自治系统选择的路由协议无关，例如RIP协议、HELLO协议、OSPF协议和其他外部网关协议的原理和算法EGP:如果源