计算机网络重点

第一章

1.通常所说的网络是指‘三网'，即：电信网络、有线电视网络、计算机网络。

2.计算机网络向用户提供的最重要的两个功能有两个，即：连通性、共享性。

3.因特网体系结构委员会TAB下面有两个工程部：

①因特网工程部IETF②因特网研究部TRTF

4.制定因特网的正式标准要经过以下四个阶段：

①因特网草案(这时还不是RFC文档)②建议标准(开始是RFC文档)

③草案标准④因特网标准

5.在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类：

①客户一服务器方式(C/S方式)②对等方式(P2P方式)(Pcer-to-Pccr)

6.分组交换的优点：

优点所采用的手段

高效在分组传输的过程中动态分配传输带，对通信链路是逐段占用

灵活为每一个分组独立地选择转发路由

迅速以分组作为传送单位可以不先建立连接就能向其他主机发送分组

可靠保证可靠性的网络协议：分布式多路由的分组交换网，是网络有很好的生存性

7.三种交换方式在数据传送阶段的特点：

电路交换：整个报文的比特流连续的从原点直达终点，好像在一个管道中传送;

报文交换：整个报文先传送到相邻节点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个节点；

分组交换：单个分组(这只是整个报文的一部分)传送到相邻节点，存储下来后查找转发表转发到

下一个节点；

8.网络的分类

①不同作用范围的网络

广域网WAN(WideAreaNetwork)局域网LAN(LocalAreaNetwork)

城域网MAN(MetropolitanAreaNetwork)个人区域网PAN(PersonalAreaNetwork)

②从网络的使用者进行分类

公用网(publicnetwork)专用网(privatenetwork)

③用来把用户接入到因特网的网络

接入网AN(AccessNetwork),它又称为本地接入网或居民接入网。

注：由ISP提供的接入网只是起到让用户能够与因特网连接的“桥梁”作用。

9.计算机网络的性能指标P19

10.网络协议的三要素：

①语法.数据与控制信息的结构或格式。

②语义.需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做由何种响应。

③同步.事件实现顺序的详细说明。

11.计算机网络体系结构

TCP/IP的体系结构五层协议的体系结构

应用层

(各种应用层协议如

TELNET,FTP,SMTP等)

运输层(TCP或UDP)

网际层IP

网络接口层

OSI的七层协议TCP/IP的四层协议五层协议

12.

(1)实体(entity)——表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。

(2)协议一一是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。

①在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。要实现本层协议,

还需要使用下层所提供的服务。

②使用本层的服务的实体(用户)只能看见服务而无法看见下面的协议。也就是说下面的协议对

上面的服务用户是透明的。

③协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。服务是“垂直的”，即服务是由下

层向上层通过层间接口提供的。

(3)同一系统相邻两层的实体遂行交互的地方，称为服务访问点SAP(ServiceAccessPoint)<>服

务访问点SAP是个抽象概念，它实际上就是一个逻辑接口。

13.TCP/IP的体系结构

・主机A主机B/

/

/应用层/

1运这层/

网际层网际层

网络/网络/

接口层接口层

路由器在转发分组时最高只用到网络层，而没有使用运输层和应用层。

14.沙漏计时器形状的TCP/IP协设族示意：P34

第二章物理层

1.物理层的基本概念

物理层的主要任务是确定与传输媒体的接口的一些特性，即：(简答)

机械特性一一指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。

电气特性一一指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。

功能特性一一指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。

过程特性一一指明对于不同功能的各种可能事件的出现J顺序。

2.从通信的双方信息交互的方式看有三种基本方式：

单向通信(单工通信)：只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。

双向交替通信(半双工通信)：通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也就不能同

时接收)。

双向同时通信(全双工通信)：通信的双方可以同时发送和接收信息。

3.基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直

流分量。为了解决这一问题，就必须对基带信号进行调制(modulation)。

最基本的带通二元制调制方法有以下几种：

调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化。

调频(FM)：载波的频率随基带数字信号而变化。

调和(PM):载波的初始相位随基带数字信号而变化。

基带信号01|00|11100

*~■■一

-VWW1删删她

-WVWVWWWW

4香农公式P43

5.传输媒体也称为传输介质或传输媒介，就是数据传输系统中在发送器和接收器之间的物理通路。可

分为两大类：导引型传输媒体和非导引型传输媒体

6.导向传输媒体P44①双绞线②同轴电缆③光缆④无线信道

7.信道复用技术，复用(multiplexing)是通信技术中的基本概念。

复用技术的分类：

频分复用FDM(FrequencyDivisionMultiplexing)

时分复用TDM(TimeDivisionMuitipiexing)

波分复用WDM(WavelengthDivisionMultiplexing)

码分复用CDM(CodeDivisionMultiplexing)

8.p56表2-4

9.非对称数字用户线ADSL技术是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造使它能够承载宽带业

务。

ADSL在用户线(铜线)的两端各安装一个ADSL调制解调器。我国目前采用的方案是离散多音调DMT

(DiscreteMulti-Tone)调制技术。

10.光纤同轴混合网HFC网(HybridFiberCoax)

有线电视的基础上开发的一种居民宽带接入网，除传送电视节目还能提供电话，数据以及其他宽带交

互型业务。

11.FT7X技术(字母X代表不同的光纤接入点)

光纤到户FTTH(FiberToTheHome):

(可提供高上网速率，但目前价格很贵，一般用户家庭没有这样高的数据率的要求。)

光纤到路边FFTC(Curb)光纤到小区FFTZ(Zone)

光纤到大楼FFTB(Building)光纤到楼层FFTF(Floor)

光纤到办公室FFTO(Office)光纤到桌面FFTD(Desk)

第3章数据链路层

1.数据链路层使用的信道主要有以下两种类型：

点对点信道：这种信道使用一对一的点对点通信方式。

广播信道：这种信道使用一对多的广播通信方式，因此过程比较复杂。

2.链路就是从下一个结点到相邻结点的一段物理线路(有线或无线)，而中间没有任何的其他交换结

点。

数据链路是另一个概念。因为当需要在一条线路上传送数据时除了必须有一条物理线路之外还必须

有一些必要的通信协议来控制这些数据的传输，若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上就构成

了数据链路。

现在最常用的方法是使用网络适配器(即网卡D(既有硬件也包括软件)来实现这些协议。

一般的配适器都包括数据链路层和物理层这两层的功能。

3.各层传输的数据单位

网络层：IP数据报(或IP分组)数据链路层：帧

物理层：比特

4.数据链路层传输数据时的三个基本问题

(1)封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了一个帧。

首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。

(2)透明传输是

P69图3-6数据相同不能当结束

(3)差错控制:循环冗余检验CRC的计算

5.高级数据链路控制HDLC(High-levelDataLinkControl)

点对点协议PPP(Point-to-PointProtocol)

现在全世界使用得最多的数据链路层协议是点对点协议PPPo用户使用拨号电话线接入因特网时，

一般都是使用PPP协议。(广域网)

PPP协议之不使用序号和确认机制.

6.PDD协议的帧格式P75

①各字段的意义:卜六进制的7E的二进制表示是01111110

②字节填充：当PPP使用异步传输时它把转义字符定义为

③Obt填充:

7.局域网的拓扑分为:星型网，环形网,总线网P79

8.局域网的数据链路层拆分为两个子层

①逻辑链路控制LLC(LogicalLinkControl)子层

②媒体接入控制MAC(MediumAccessControl)子层

9.计算机与外界局域网的连接是通过通信适配器(网卡)。(网卡的作用)

10.以太网使用的协议是CSMA/CD,意思是载波监听多点接入/碰撞检测。(适用于局域网)

表示CarrierSenseMultipleAccesswithCol1isionDetection.,

(“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在根总线上。“载波监听”是指每个站

在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据,

以免发生碰撞.总线上并没有什么“载波”。因此，“载波监听”就是用电子技术检测总线上有没有

其他计算机发送的数据信号。“冲突检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大

小。)

11.使用集线器的星型拓扑

以太网采用星型拓扑，再星型的中心增加了一种可靠性非常高的设备，叫做集线器。

D87图3-20使用集线器的双绞线以太网，图3-20具有三个接口的集线器

①一个集线器有多个接口，②集线器工作在物理层

12.以太网的MAC层

①48位的MAC地址

在局域网中，硬件地址乂称为物理地址，或MAC地址，共48位，其前3个字节（即高24位）

用于标识不同的生产厂家，后3个字节（即低24位）由厂家自行指派，用于标识产品号。MAC

地址实际上就是适配器地址或适配器标识符。

②从网络上发往本站的帧分为以下3种：

单播（unicast）帧（一对一）广播（broadcas二）帧（一对全体）

多播（multicast）帧（一对多）

④MAC帧的格式

常用的以太网MAC帧格式有两种标准:DIXEthernetV2标准和用EE的802.3标准。

最常用的MAC帧是以太网V2的格式，如下：

类型字段用来标志上一层使用的是什么协议，

以便把收到的MAC帧的数据上交给上一层的这个协议。

最小长度64字节减去18字节的首部和尾部就得出数据字段的最小长度46字节。

13.在物理层扩展以太网常用集线器，在数据链路层扩展以太网要使用网桥。

网桥工作在数据链路层。

14.多段口网桥——以太网交换机

以太网交换机通常都有十几个接口。故以太网交换机实质上就是一个多接口的网桥，可见交换机

工作在数据链路层。

许多以太网交换机对收到的帧采用存储转发方式进行转发，但也有一些交换机采用直通

(cut-through)的交换方式。

15.虚疚局域网VLAN(VirtualLAN)是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组。只是局

域网给用户提供的一种服务，而并不是一种新型局域网，

虚拟局域网协议允许在以太网的帧格式中插入一个4字节的标识符，称为VLAN标记(tag),后

面两个字节的最后12位是该虚拟局域网的VLAN标识符VID(VLANID)唯一的标志了该以太网的

帧属于哪一个VLANo

P102图3-32及pl03表3表

把标准中上述的100BASE-TX和100BASE-FX合在一起称为100BASE-Xo

16.把PPP协议中的PPP帧再封装到以太网中来传输。即1999年公布的PPPoE(PPPoverEthernet),

意志是在以太网上运行PPP。

现在的光纤宽带接入FTTX都要使用PPPoE的方式进行接入。

第四章网络层

1.网络层提供两种类型的的服务，即：虚电路服务和(一般采用的)数据报服务。

①面向连接的通信方式：

建立虚电路(VirtualCircuit),以保证双方通信所需的一切网络资源。

一发送给力的所有分组都沿着同一条虚电路传送

图示虚电路服务

虚电路表示这只是一条逻辑上的连接，分组都沿着这条逻辑连接按照存储转发方式传送，而并不是真

正建立了一条物理连接。

②无连接的通信方式：

网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。(因特网采用的设计思路)

图示为数据报服务：

修发送给H2的分组可能沿着不同路径传送

②虚电路服务与数据报服务的主要区别：P114表4-1

2.网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一。最重要的因特网标准协议之一。

（1）与IP协议配套使用的还有四个协议：

①地址解析协议ARP（AddressResolutionProtocol）

②逆地址解析协议RARP（ReverseAddressResolutionProtocol）

③网际控制报文协议ICMP（InternetControlMessageProtocol）

注：ICMP不是高层协议，而是TP层（网络层）的协议。

④网际组管理协议TGMP（InternetGroupManagemen:Protocol）

（2）网际层的IP协议及配套协议

各种应用层协议

应用层

（HTTP,FTP,SMTP等）

运输层TCP,UDP

ICMP||

网层IP

（网际层）

|RARP||ARP|

网络接口层与各种网络接口

物理硬件

3.分类IP地址

每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号net-id,它标志主机（或路由

器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号host-id,它标志该主机（或路由器）。

两级的IP地址可以记为：IP地址：：:{〈网络号），〈主机号＞},::二代表“定义为”

IP地址可分为ABODE类地址。

IP地址并不仅指明一个主机.还指明了主机所了解到的网络。

A类地址0：

------net-id---------------------------------------host-id-----------------------------------------

8位24位

B类地址10；

---------------net-id

16位16位

C类地址110：

net-idhost-id--

24位8位

D类地址1110；冬播地址

E类地址卜111；保留为今后使用

IP地址中的网络号字段和主机号字段

4.常用的三种类别的IP地址

络

网最大第一个最后一个每个网络

别

类

网络数可用的可用的中最大的

网络号网络号主机数

A126(27-2)112616,777,214

B16,383(214-1)128.1191.25565,534

C2,097,151(221-1)192.0.1223.255.255254

5.TP地址与硬件地址

①网络层及以上使用IP地址，是一种逻辑地址

路由器只根据目的站的IP地址的网络号进行路由选择

②链路层及以下使用硬件地址(MAC地址/物理地址)即在数据链路层及物理层使用

在具体的物理网络的链路层只能看见MAC帧而看不见IP数据报

6.地址解析协议ARP和逆地址解析协议RARP

已知ARP求MAC??P123

7.IP数据报的格式pl27图4T3

8.计算片偏移pl28

9.在路由表中，对每一条路由最主要的是两个信息：目的网络地址，下一跳地址.

10.划分子网(subnetting)

从1985年起在1P地址中又增加了一个“子网号字段”，使两级的IP地加变成为三级的IP地

址。这种做法叫作划分子网（subnetting）。划分子网已成为因特网的正式标准协议。

划分子网纯属一个单位内部的事情°单位对外仍然表现为没有划分子网的网络。

从主机号借用若干个位作为子网号subnet-id,而主机号host-id也就相应减少了若干位。IP

地址：：二{〈网络号），〈子网号），〈主机号＞},凡是从其他网络发送给本单位某个主机的IP数据

报，仍然是根据IP数据报的目的网络号net-id,先找到连接在本单位网络上的路由器。然后此

路由器在收到IP数据报后，再按目的网络号net-id和子网号subnet-id找到目的子网。最后

就将IP数据报直接交付目的主机。

（2）子网掩码：从一个IP数据报的首部并无法判断源主机或目的主机所连接的网络是否进行了子

网划分。使用子网掩码（subnetmask）可以找出IP地址中的子网部分。

net-idhost-id

两级IP地址145・13,3.10

卜--------------net-id------s--u--b-n--e--t-i-d-—-----host-id-*

三级IP地址145・13.3.10

一早丽C的网收的网依启_________H_____主机号

子网掩码11111111111111111111111100000000

子网的

网络地址145・13.30

IP地址的各字段和子网掩码

A

类网络地址net-idhost-id为全0

地

址默认子网掩码

11111111000000000000000000000000

B

类网络地址net-idhost-id为全0

地

址默认子网掩码

11111111111111110000000000000000

C

类网络地址net-idhost-id为全0

地

址

默认子网掩码

11111111111111111111111100000000

A类，B类，C类IP地址的默认子网掩码

11.无分类编址C1DR（构成超网）黑体

最长前缀匹配：P143

正确答案是：

12.网际控制报文协议ICMP(InternetControlMessageProtocol),ICMP不是高层协议，而是IP

层的协议。可用来测试网络是否连通是否异常。

ICMP报文分为两种:ICMP差错报告和ICMP询问报文

ICMP的一个重要的应用就是分组网间PING(PacketInterNetGroper)用来测试两个主机之间的

连通性。另一个非常有用的应用是traceroute(这是UNIX操作系统中名字)。跟踪一个分组从原

点到终点的路径。

13.因特网中的两大类路由选择协议：

内部网关协议IGP(InteriorGatewayProtocol)----即在一个自治系统内部使用的路由选择协

议。目前这类使用得最多，具体有多种，如RIP和OSPF协议：

(1)RIP:RoutingInformationProtocol路由信息协议是一种分布式的基于距离向量的路由选

择协议。

RIP协议的三个要点：仅和相邻路由器交换信息。

交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。

按固定的时间间隔交换路由信息，例如，每隔30秒。

(2)OSPF：OpenShortestPathFirst开放最短路径优先(动态路由选择协议)

14.虚队专用网VPN(VirtualPrivateNetwork)是指：P177

网络」也址转换NAT(NelworkAddressTranslation)是指：(私有的转换为公有的)

P180表4-11

第5章运输层

1.“网络层是为主机之间提供逻辑通信，运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信”。

“逻辑通信”的意思是：运输层之间的通信好像是沿水平方向传送数据。但事实上这两个运输层之

间并没有一条水平方向的物理连接。

(两个主机进行通信实际上就是两个主机中的应用进程互相通信。)

2.根据进程的不同需求运输层需要有两种不同的运输协议，即面向连接的TCP和无连接的LDP(面

向报文的)。用户数据报协议UDP和传输控制协议TCP都是因特网的正式标准

pl91,表5-1

3.协议端口号(protocolportnumber),通常简称为端口(port)

在运输层使用协议端口号可以做到利用目的主机提供的功能来识别终点，而不需要知道具体实现这个

功能的进程是哪一个。

解决了(把一个特定机器上运行的特定进程指明为因特网上通信的最后的终点还是不可行，因为进程

的创建和撤销都是动态的，通信的一方几乎无法识别对方机器上的进程。)

端口用一个16位端口号进行标志。

端口号只具有本地意义，即端口号只是为了标志本计算机应用层中的各进程°在因特网中不同计算机

的相同端口号是没有联系的。

4.服务器端使用的端口号分为两类，最重要的一类叫做熟知端口号(wellknownportnumber)即系

统端口号。pl92表5-2

5.TCP把连接作为最基本的抽象，每一条TCP连接两个端点。TCP连接的端点不是主机，不是主机的

IP地址，不是应用进程，也不是运输层的协议端口。这个端点叫套接口(socket)即插口。

TCP连接的端点是个很抽象的套接字,即(IP地址:端口号)

每一条TCP连接唯一地被通信两端的两个端点(即两个套接字)所确定。即：

TCP连接：：={socketl,socket2}={(IP1:portl),(IP2:port2))

6.TCP报文段的首部格式p202图5—14

TCP报文段首部(最小长度即为20字节)的前20个字节是固定的。后面有4n字节是根据需要而增

加的选项。

紧急URG(URGent)确认ACK(ACKnowlegment)

推送PSH(PuSH)复位RST(ReSeT)

第六章应用层

应用层协议的特点(每个应用层协议都是为了解决某一类应用问题，而问题的解决又往往是通过位于

不同主机中的多个应用进程之间的通信和协同工作来完成的。应用层的具体内容就是规定应用进程在

通信时所遵循的协议。)

1.应用层的许多协议都是基于客户服务器方式。

客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。

计算机的用户只是间接而不是直接使用域名系统。因特网采用层次结构的命名树作为主机的名字。

2.分布式的域名系统DNS是因特网使用的命名系统,用来把便于人们使用的机器名字转换为TP地址。

层次树状结构的命名方法：任何个连接在因特网上的主机或路由器，都有个唯的层次结构的

名字，即域名。

3.域名的结构由标号序列组成，各标号之间用点隔开：

mai,cctv.com是(三级域名.二级域名.顶级域名)

域名只是个逻辑概念，并不代表计算机所在的物理地点。

变长的域名和使用有助记忆的字符串，是为了便于人来使用。而IP地址是定长的32位二进制数

字则非常便于机器进行处理。

域名中的“点”和点分十进制IP地址中的“点”并无一一对应的关系。点分十进制IP地址中一

定是包含三个“点”，但每一个域名中“点”的数目则不一定正好是三个。

4.顶级域名TLD(TopLevelDomain)

(1)国家顶级域名nTLD：如：.cn表示中国，.us表示美国，.uk表示英国，等等。

(2)通用顶级域名gTLD：最早的顶级域名是：

.com(公司和企业).net(网络服务机构)

.org(非赢利性组织).edu(美国专用的教育机构)

.gov(美国专用的政府部门).mil(美国专用的军事部门)

.int(国际组织)

5.根域名服务器(rootnameserver)

根域名服务器是最重要的域名服务器。所有的根域名服务器都知道所有的顶级域名服务器的域名和

IP地址。

6.文件传送协议FTP(FileTransferProtocol)是因特网上使用得最广泛的文件传送协议。

提供交互式的访问，允许客户指明文件的类型与格式，并允许文件具有存取权限。屏蔽了各计算机

系统的细节，因而适合于在异构网络中任意计算机之间传送文件。

7.万维网www(WorldWideWeb)是一个大规模的联机式的信息储藏所。简称Web。

8.统一资源定位符URL是用来表示从因特网上得到