计算机网络复习概要

1、计算机网络复习 有些地方不完整 或者缺少的 自己补充 个人能力如此 已经尽最大努力浓缩了11自动 朱剑第一章一 资源共享计算机网络产生始于20世纪50年代，产生的原因：1）资源共享的需求（计算能力、外设、软件、数据）2）大型项目的合作（进行工程项目协作）3）人与人之间的信息沟通（数据通信）二 通信子网 资源子网由CCP组成的传输网络通信子网，提供信息传输服务演变通信子网规模逐渐扩大 私有社会公用优点 降低用户系统建设成本 提高通信线路利用率 兼容性好 建立在通信子网基础上的主机集合资源子网，提供计算资源 Osi参考模型：Open System Interconnection/Recommend

2、ed Model(开放系统互联参考模型，简称OSI参考模型)OSI参考模型是一种概念上的网络模型，规定了网络体系结构的框架：7层事实上的标准：TCP/IP(因特网的骨干协议)从体系结构上看，它是OSI参考模型的简化（5层）三网融合的概念含义：“三网”融合就是指原先独立设计和运营的传统电信网、计算机互联网和有线电视网将趋于相互渗透和相互融合。 需解决的问题 信号数字化 共同的承载网络 相同的呼叫地址形式 信息资源共享三网”融合后的特征 1）网络在物理层上是互通的 2）用户只需一个物理网络连接 3）在应用层上，各网络之间的业务是相互渗透和交叉的 4）网络之间的协议要么兼容，要么可以进行无缝转换 计

3、算机网络概念：相互连接的自治计算机集合 计算机网络的分类1、 按拓扑结构分类 1) 星状结构2) 树状结构或层次结构3) 总线型结构4)环状结构5)全互连型结构6)不规则型结构（网状）2、 按距离分类 3、 按信息传播分类点对点传输方式的网络：由一对对机器间的多条传输链路构成。 1）信源与信宿之间的通信需经过一台和多台中间设备进行传输。 2）网状、全互连、环状、树状、星状广播方式网络：一台计算机发送的信息可被网络上所有的计算机接收。 总线型、无线（微波、卫星）局域网络通常使用广播方式，广域网络通常使用点对点方式(也有例外)。4、通信介质 有线网 采用如同轴电缆、双绞线、光纤等物理介质来传输数据

4、的网络。 无线网 采用卫星、微波等无线形式来传输数据的网络。（分类方式做了解 具体见ppt）第二章 通信通信的三要素 信源、信宿和信道五个过程阶段包含两项内容：数据传输和通信控制 过程 与打电话比较建立物理连接 拨号，拨通对方 建立逻辑连接 互相确认身份数据传输 互相通话断开逻辑连接 互相确认要结束通话断开物理连接 双方挂机信号的基本概念 数据的物理量编码（通常为电编码），数据以信号的形式在介质中传播。例如：用高低电平分别代表1、0。 传输方式基带传输：不需调制，编码后的数字脉冲信号直接在信道上传送。例如：以太网（局域网）频带传输：数字信号调制成音频模拟信号后再传送，接收方需要解

5、调。例如：通过电话网络传输数据宽带传输：把信号调制成频带为几十MHZ到几百MHZ的模拟信号后再以频分复用方式传送，接收方需要解调。三个层次的同步 位目的：使接收端与发送端在时间基准上一致1.外同步发送端发送数据之前发送同步脉冲信号，接收方用接收到的同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率。 2.自同步通过特殊编码（如曼彻斯特编码），使数据编码信号中包含同步信号，接收方从数据编码信号提取同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率。 字符目的：找到正确的字符边界1. 起止式（异步式）：在这种方式中，每个字符的传输需要： 1个起始位、58个数据位、1、1.5或2个停止位 采用这种同步方式的通信也称“异步通信” 起止式

6、的优缺点： 频率的漂移不会积累，每个字符开始时都会重新获得同步 每两个字符之间的间隔时间不固定 增加了辅助位，所以传输效率低2.同步式：字符没有任何附加位而连续地发送，每组字符必须由一个或多个确定地同步字符SYN（例如：16H）领先，接收端用检测同步字符的模式获得同步。 帧目的：识别一个帧的起始和结束帧（Frame）：数据链路中的传输单位包含数据和控制信息的数据块1.面向字符的以同步字符（SYN，16H）来标识一个帧的开始，适用于数据为字符类型的帧2.面向比特的以特殊位序列（7EH，即01111110）来标识一个帧的开始，适用于任意数据类型的帧双绞线 典型连接距离100m （LAN） 优缺点：

7、 成本低 组装密度高、节省空间 安装容易（综合布线系统） 平衡传输（高速率） 抗干扰性一般 连接距离短光纤的特点、光纤（Optical Fiber，OF）依靠光波承载数据，光脉冲在玻璃纤维中传播优缺点：传输带宽高：仅受光电转换器件的限制（100Gb/s）01001100011 时钟NRZManchester差分Manchester传输损耗小，适合长距离传输抗干扰性能极好、误码率低、保密性好轻便价格较高需要光电转换天线介质主要类型1） 微波通信2） 地球同步卫星3） 激光传输4） 红无线通信5） 短波通信 （图）数字数据的数字信号编码 不归零码 ：二进制数字0、1分别用两种电平来表示；曼彻斯特编

8、码 ：高低的跳变代表0，低高的跳变代表1差分曼彻斯特编码 ：用码元开始处有无跳变来表示0和1 ，有跳变代表0，无跳变代表1pcm编码 1）采样：按一定间隔对语音信号进行采样 2）量化：把每个样本舍入到最接近的量化级别上 3）编码：对每个舍入后的样本进行编码 编码后的信号称为PCM信号（ Pulse Coded Modulation，脉码调制）。 采样量化编码 作用模数转换四种多路复用方式1）频分复用FDM （Frequency Division Multiplexing） 按频率划分不同的信道，如CATV系统 2）时分复用TDM （Time Division Multiplexing） 按时间

9、划分不同的信道，目前应用最广泛 3）波分复用WDM （Wave Division Multiplexing） 按波长划分不同的信道，用于光纤传输 4）码分复用CDM （Code Division Multiplexing） 按地址码划分不同的信道，非常有发展前途数据交换的三种方式 :电路交换、报文交换和分组交换（分组又分为 数据报文方式和虚电路方式）。 每种方式的基本特点电路交换：特点：数据传输前需要建立一条端到端的通路。称为“面向连接的”（典型例子：电话）报文交换：传输之前不需要建立端到端的连接，仅在相邻节点传输报文时建立节点间的连接。称为“无连接的”（典型例子：电报）整个报文（Messag

10、e）作为一个整体一起发送。分组交换：数据传输前不需要建立一条端到端的通路也是“无连接的”。有强大的纠错机制、流量控制、拥塞控制和路由选择功能。多种交换的意义 ： 节省线路投资，提高线路利用率 分组交换的两种方式 数据报方式（Datagram）各分组独立地确定路由（传输路径）不能保证分组按序到达，所以目的站点需要按分组编号重新排序和组装 虚电路方式通信前预先建立一条逻辑连接虚电路 虚电路是由其路径上的所有交换机中的路由表定义的逻辑连接也需要三个过程：建立数据传输拆除 建立虚电路时，交换机将预留传输时所需的所有资源第四章 1、域名解析 域名 2、DNS三种分类 名称 功能本地域名服务器（Local

11、 Name Server） 即每个组织/企业的DNS服务器。根域名服务器（Root Name Server）为下级域名服务器提供域名解析服务； 它需要知道全部根域名服务器（和部分二级域名服务器）的地址。数量很少，由于历史原因，主要分布在北美地区。认证域名服务器（Authoritative Name Server） 每台因特网中的主机都应该在所在域的域名服务器中注册，提供注册的域名服务器就是该主机的认证域名服务器。一般来说，认证域名服务器就是主机所在单位的DNS服务器6） Telnet是什么的缩写 Telnet是Telecommunication Network Protocol的英文缩写。远程

12、登录4、 常用的用户代理3、 电子邮件主要用到的协议 作用发送/转发邮件：SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）RFC 821、822MIME（Multipurpose Internet Mail Extension）RFC 1521读取邮件：POP3（Post Office Protocol）RFC 1939IMAP4 （Internet Message Access Protocol）RFC 20606、邮件发送和接受的过程1发信人运行用户代理编辑邮件。2用户代理利用SMTP协议将邮件传送给发件人的邮件服务器。3发送端邮件服务器收到邮件后，将邮件放入邮件缓存

13、队列，等待发送。 4发送端邮件服务器中的SMTP客户进程发现邮件队列中有待发送的邮件，就与接收端邮件服务器建立TCP连接。5发送端的SMTP客户进程使用SMTP协议把邮件队列中的邮件发送给接收端的SMTP服务进程。发送完后，关闭TCP连接。6接收端邮件服务器将收到的邮件放入收件人的邮箱中。7收件人收信时，运行用户代理，用户代理使用POP3协议将用户邮箱中的邮件下载到本地计算机。7、 POP3（邮局协议客户/服务器方式客户端程序（Outlook Express、Foxmail等）服务器程序（Exchange等）客户与服务器建立TCP连接后才能读取邮件功能：为用户提供邮箱保存收到的邮件把邮件传输给

14、用户（邮件在客户端脱机处理）8、 万维网协议名称 http 特点以Client/Server模型为基础简易性灵活性与内容类型(content-type)标识“无连接”性无状态性。元信息(Meta Information)9、 HTML语言的含义HTML：超文本标记语言（Hypertext Markup Language）加入了许多被称为链接标签(tag)的特殊字符串的普通文本文件。第五章1网络互联的归纳 物理层：使用中继器或集线器在不同的电缆段之间复制位信号，无寻址功能；数据链路层：使用网桥或交换机在局域网之间存储转发数据帧，用MAC地址寻址；网络层：使用路由器在不同的网络之间存储转发分组，用

15、IP地址寻址；传输层及应用层：使用网关提供更高层次的互连，用端口号或其他特定标识寻址。2常用接入方式住宅（居民区）接入机构接入移动用户接入3、IP协议 含义提供数据报（Datagram）的投递服务（主机到主机）在不同的数据链路层上进行数据转发操作 基本方式：数据报 数据报投递服务是非连接的，不可靠的4、 IP地址 最大网络数 最大主机数 A.B.C.D类A最大网络数= 27-2 = 126 最大主机数= 224-2 = 16777214B最大网络数= 214 = 16384 最大主机数= 216-2 = 65534C最大网络数= 221 = 2097152 最大主机数= 28-2 = 254D

16、5、子码掩码 子网掩码的作用使网络内的计算机了解子网划分的结构使边缘路由器了解子网划分的结构子网掩码的格式子网掩码也是32bit长的二进制数，由一串连续的1后跟一串连续的0组成；前面的1与网络号和子网号对应，后面的0与主机号对应。如前面的例子ip地址 如何计算子网地址用子网掩码和IP地址“相与”（AND操作），结果就是子网地址。例如：IP地址，子网掩码。则可计算出的子网地址为 10000000 00000101 01100000 00000001AND) 11111111 11111111 11000000 00000000

17、 10000000 00000101 01000000 00000000 (=)6各类默认的子网掩码为A类：B类：C类：7Cidr的含义 CIDR: Classless InterDomain Routing （无类域间路由）地址的网络部分长度任意，不再分为固定的几种类型；地址格式: a.b.c.d/x，x为地址中网络部分的位数。 dhcp的含义 动态主机配置协议 提供了一种称为即插即用网络接入的机制RFC 2131 这种机制允许一台计算机加入到莫以网络中并自动获取IP地址而无需人工分配和设置。目前，这种地址

18、分配机制大量用于拨号上网、ADSL上网和局域网中。8Nat和pat的概念NAT：网络地址转换PAT：端口地址转换内部地址范围9Internet的各类传输服务Internet的两类传输服务: 1）可靠的，按序点对点递交： TCP拥塞控制流量控制连接建立 2）不可靠的（“尽力而为”）， 无序的点对点或广播递交：UDP10端口号的长度 ：16位 分类1）从01023的端口号被称为众所周知的端口号（well-known numbers）并被限制使用这些端口号已分配给标准的网络应用：如HTTP、FTP、SMTP等。 众所周知的端口号的详细说明见 RFC 1700；2）从102449151的端口号称为注册

19、端口号，用来标识那些已经向IANA注册的应用。 3）从4915265535的端口号称为私有端口号，是非注册的，并且可以动态地分配给任何应用进程。 11Udp特点 特点：1）“最简约的” Internet 传输协议（完成最基本的应用进程多道处理和错误校验）2）提供“尽力而为的” 服务，UDP数据段允许：丢失应用数据不按序到达3）无连接：在UDP收发双方之间无需握手信号；每个UDP数据段的操作都互相独立。用途1）经常在流媒体中使用对传输速率敏感对传输可靠性不敏感允许数据丢失2）UDP的其他用途：DNSSNMPIP电话12Tcp协议特点 1）点对点一个发送方，一个接收方 2）可靠，按序的字节流无“报

20、文边界”，无结构，但有顺序 3）流量控制采用接收窗口机制，通过设置窗口大小控制流量 4）发送&接收缓存套接口 一个端口号和它所在的主机的IP地址构成一个48位的TSAP，称为套接口(socket)，一对套接口可以唯一标识一条TCP连接 tcp连接 （三次握手 四次握手) 图13应用进程传输服务考虑要素考虑因素：1）数据丢失（Data loss）某些应用 (e.g., audio) 可以容忍某种程度上的数据丢失其他应用 (e.g., 文件传输, telnet) 要求 100% 可靠的数据传输2）实时性（Timing）某些应用(e.g., IP 电话, 交互式游戏) 要求较低的时延3）带宽（Ban

21、dwidth）某些应用(e.g., 多媒体) 对最低带宽有要求其他应用(“弹性应用”) 则可灵活应用所能得到的带宽第四章 域名解析 域名 DNS三种分类 名称 功能Telnet是什么的缩写常用的用户代理电子邮件主要用到的协议 作用邮件发送和接受的过程客户服务器方式万维网协议名称 httpHTML语言的含义第五章网络互联的归纳常用接入方式IP协议 含义 基本方式：数据报IP地址 最大网络数 最大主机数 A.B.C.D类子码掩码 ip地址 如何计算子网地址各类默认的子网掩码为Cidr的含义 dhcp的含义 Nat和pat的概念 内部地址范围Internet的各类传输服务端口号的长度 ：16位 分类

22、 总所周知 注册 私有Udp特点 用途Tcp协议特点 套接口 tcp连接 （三次握手 四次握手) 图应用进程传输服务考虑要素 第六章 局域网Lan的技术特征1)拓扑结构（逻辑、物理）：总线型、星形、环形、树形2)介质访问方法：CSMA/CD、Token-passing3)信号传输形式：基带、宽带Csma/cd中文含义 ： 载波检测多路访问/冲突检测（CSMA/CD）Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect采用随机访问技术的竞争型介质访问控制方法工作原理： 1)发送前先监听信道是否空闲，若空闲则立即发送； 2)如果信道忙，则继续监听，一旦空闲就

23、立即发送； 3)在发送过程中，仍需继续监听。若监听到冲突，则立即停止发送数据，然后发送冲突强化信号（Jam）； 发送Jam信号的目的是使所有的站点都能检测到冲突 4)等待一段随机时间（称为退避）以后，再重新尝试。归结为四句话：发前先听，空闲即发送，边发边听，冲突时退避。最小帧长度64节：（在以太网中）1. 冲突只可能在一帧的前64字节内发生；2. 帧长度小于64字节时，将无法检测出冲突；所以，以太网规定的最小帧长度为64字节3. 长度小于64字节的帧（碎片帧）都是无效帧。Mac三种类型：（该分类只适用于目的地址）：1. 单播地址：（I/G0）：拥有单播地址的帧将发送给网络中惟一一个由单播地址指

24、定的站点。（点对点传输）2. 多播地址：（I/G1）： 拥有多播地址的帧将发送给网络中由组播地址指定的一组站点。 （点对多点传输）3.广播地址：（全1地址，FF-FF-FF-FF-FF-FF）：拥有广播地址的帧将发送给网络中所有的站点。（广播传输） 第八章 常用网络设备中继器特点：1.不进行存储信号延迟小2.不检查错误会扩散错误3.不对信息进行任何过滤4.可进行介质转换如UTP转换为光纤5.用中继器连接的多个网段是一个冲突域功能：信号整形和放大，在网段之间复制比特流集线器特点：1.具有与中继器同样的特点 2.可改变网络物理拓扑形式：总线连接星形连接3. 逻辑上仍是一个总线型共享介质网络能功：在网段之间复制比特流，信号整形和放大两种网桥 ：1.源透明网桥（Transpare