计算机网络重点 湖北文理学院,襄樊学院,每年必考

1、计算机网络重点湖北文理学院第1章 、概述计算机网络的组成：通信子网、资源子网计算机网络分类：局域网、城域网、广域网计算机网络功能：1）实现连通性 2）资源共享每层传输的单位：1）物理层：比特流2）数据链路层：数据帧3）网络层：IP数据报/数据包4）传输层：UDP用户数据报/TCP报文段5）应用层：用户数据报文数据交换技术分类、特点：1）电路交换：整个报文的比特流连续的从源点直达终点，好像在一个管道中传送2）报文交换：整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点3）分组交换：单个分组（这只是整个报文的一部分）传送到相邻结点，存储下来后查找转发表，转到下一个结点第2章 、物

2、理层将数字信号转换为模拟信号的过程称为调制，反之为解调光纤通信特点：（单模、多模）1） 传输损耗小，中继距离长，对远距离传输特别经济2） 抗雷电和电磁干扰性能好。这在有大电流脉冲干扰的环境下尤为重要3） 无串音干扰，保密性好，也不易被窃听或截取数据4） 体积小，重量轻多模光纤：可以存在多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输单模光纤：光纤的直径减小到只有一个光的波长，则光纤就像一根波导那样，它可以使光线 一直向前传播，而不会产生多次反射脉码调制（PCM）的主要过程：采样、量化、编码比特率与信道容量的计算（P63）数据传输速率=比特率=R=信道容量=C=信道复用技术分类：（P50）1） 频分复用2

3、） 时分复用3） 统计时分复用4） 波分复用5） 码分复用第3章 、数据链路层PPP（HDLC）帧零比特填充：（P76）PPP协议采用零比特填充方法来实现透明传输。零比特填充的具体做法：在发送端，先扫描整个信息字段（通常用硬件实现，也可用软件实现）。只要发现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，发现标志字段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。当发现连续5个1时，就把这5个连续1后的一个0删除，这就保证了透明传输：在所传送的数据比特流中可以传送任意组合的比特流，而不会引起对帧边界的判断错

4、误。以太网的特点（是否使用CSMA/CD？）在全双工（或网速达到10G及以上）网络已经不在需要CSMA/CD了PPP协议组成：（P74）1） 一个将IP数据报封装到串行链路的方法2） 一个用来建立、配置和测试数据链路连接的链路控制协议LCP3） 一套网络控制协议NCP，其中的每一个协议支持不同的网络层协议交换式集线器的转换方式：直通式、存储转发式、无碎片直通式CRC码计算网络拓扑及标准：（找不到，随便乱加了一个）不管是局域网或广域网，其拓扑的选择，需要考虑诸多因素：网络既要易于安装，又要易于扩展。网络的可靠性是考虑选择的重要因素。要易于故障诊断和隔离，以使网络的主体在局部发生故障时仍能正常运行

5、。网络拓扑的选择还会影响传输媒体的选择和媒体访问控制方法的确定，这些因素又会影响各个站点的运行速度和网络软、硬件接口的复杂性。第4章 、网络层特殊IP地址：1） 受限广播地址：广播通信是一对所有的通信方式。若一个IP地址的2进制数全为1，也就是55，则这个地址用于定义整个互联网。如果设备想使IP数据报被整个Internet所接收，就发送这个目的地址全为1的广播包，但这样会给整个互联网带来灾难性的负担。因此网络上的所有路由器都阻止具有这种类型的分组被转发出去，使这样的广播仅限于本地网段。2） 直接广播地址：一个网络中的最后一个地址为直接广播地址，也就是HostID全为1

6、的地址。主机使用这种地址把一个IP数据报发送到本地网段的所有设备上，路由器会转发这种数据报到特定网络上的所有主机。注意：这个地址在IP数据报中只能作为目的地址。另外，直接广播地址使一个网段中可分配给设备的地址数减少了1个。3） 网络地址：4） 这个网络的特定主机地址：各种网络互连设备区别：网络互连设备 中继器；网桥；路由器；网关中继器由于传输线路噪声的影响，承载信息的数字信号或模拟信号只能传输有限的距离，中继器的功能是对接收信号进行再生和发送，从而增加信号传输的距离。它是最简单的网络互连设备，连接同一个网络的两个或多个网段。如以太网常常利用中继器扩展总线的电缆长度，标准细缆以太网的每段长度最大

7、185米，最多可有5段，因此增加中继器后，最大网络电缆长度则可提高到925米。一般来说，中继器两端的网络部分是网段，而不是子网。集线器是一种特殊的中继器，可作为多个网段的转接设备，因为几个集线器可以级联起来。智能集线器，还可将网络管理、路径选择等网络功能集成于其中。随着网络交换技术的发展，集线器正逐步为交换机所取代。网桥网桥将两个相似的网络连接起来，并对网络数据的流通进行管理。它工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。网络1和网络2通过网桥连接后，网桥接收网络1发送的数据包，检查数据包中的地址，如果地址属于网络1，它就将其放弃，相反，如果是网络2的地

8、址，它就继续发送给网络2。这样可利用网桥隔离信息，将网络划分成多个网段，隔离出安全网段，防止其他网段内的用户非法访问。由于网络的分段，各网段相对独立，一个网段的故障不会影响到另一个网段的运行。网桥可以是专门硬件设备，也可以由计算机加装的网桥软件来实现，这时计算机上会安装多个网络适配器（网卡）。路由器路由器是用于连接多个逻辑上分开的网络。对用户提供最佳的通信路径，路由器利用路由表为数据传输选择路径，路由表包含网络地址以及各地址之间距离的清单，路由器利用路由表查找数据包从当前位置到目的地址的正确路径。路由器使用最少时间算法或最优路径算法来调整信息传递的路径，如果某一网络路径发生故障或堵塞，路由器可

9、选择另一条路径，以保证信息的正常传输。路由器可进行数据格式的转换，成为不同协议之间网络互连的必要设备。网桥所具有的功能，路由器都有，在网络上路由器本身有自己的网络地址，而网桥没有。由网桥连接的网络仍然是一个逻辑网络，而路由器则将网络分成若干个逻辑子网。为了管理网络，一般要利用路由器将大型的网络划分成多个子网。Internet由各种各样的网络构成，路由器是一种非常重要的组成部分，整个Internet上的路由器不计其数。Intranet要并入Internet，兼作Internet服务，路由器是必不可少的组件，并且路由器的配置也比较复杂。网关网关，又叫协议转换器，可以支持不同协议之间的转换， 实现不

10、同协议网络之间的互连。主要用于不同体系结构的网络或者局域网与主机系统的连接。在互连设备中，它最为复杂，一般只能进行一对一的转换，或是少数几种特定应用协议的转换。网关一般是一种软件产品。目前，网关已成为网络上每个用户都能访问大型主机的通用工具。数据报的分片及重组：（在中间节点的地方分片，只在目的主机重组）MTU（Maximum Transmission Unit）是指一个特定的网络所允许的物理帧的最大数据量，当路由器收到一个大于其要转发的网络的MTU的数据报时，路由器必须将这个数据报分成可通过该网络的数据报片，每一片仍采用数据报的格式，且保留原数据报的标识符，但只包含原数据报的部分数据，在需要时

11、，数据报片可以再次分片。在一个TCPIP互联网上，一旦数据报分片后，每片都作为独立的数据报传送，一直等到到达目的网点的主机后，才对它们重组。目的网点的主机通过数据报首部的标识符来查证各片是否为同一个数据报的分片，且根据片偏移及标志来控制分片和重组。目的主机首次接到某一数据报的一个分片时，就启动一个计时器，如果在收到所有分片之前计时器超时，则接收机废弃已收到的分片，不对数据报处理。路由协议的分类：EGP：域间路由协议（主要使用版本BGP）IGP：域内路由协议（主要使用版本RID、OSPOF）这上面的两个是老师说的，下面的是百度的，自己决定看哪一个IGP(InteriorGateway Proto

12、cols)内部网关协议 在同一个自治系统内交换路由信息，RIP、OSPF和ISlS 都属于IGP。IGP的主要目的是发现和计算自治域内的路由信息EGP(Exterior Gateway Protocols)外部网关协议 用于连接不同的自治系统，在不同的自治系统之间交换路由信息，主要使用路由策略和路由过滤等控制路由信息在自治域间的传播多穴主机（路由器）（概念）当本机有多个IP地址时,即为多穴主机 分组交换网中虚电路方式与数据报方式的异同：1）在传输方式上，虚电路服务在源、目的主机通信之前，应先建立一条虚电路，然后才能进行通信，通信结束应将虚电路拆除。而数据报服务，网络层从运输层接收报文，将其装上

13、报头（源、目的地址等信息）后，作为一个独立的信息单位传送，不需建立和释放连接，目标结点收到数据后也不需发送确认，因而是一种开销较小的通信方式。但发方不能确切地知道对方是否准备好接收，是否正在忙碌，因而数据报服务的可靠性不是很高。（2）关于全网地址：虚电路服务仅在源主机发出呼叫分组中需要填上源和目的主机的全网地址，在数据传输阶段，都只需填上虚电路号。而数据报服务，由于每个数据报都单独传送，因此，在每个数据报中都必须具有源和目的主机的全网地址，以便网络结点根据所带地址向目的主机转发，这对频繁的人机交互通信每次都附上源、目的主机的全网地址不仅累赘，也降低了信道利用率。（3）关于路由选择：虚电路服务沿

14、途各结点只在呼叫请求分组在网中传输时，进行路径选择，以后便不需要了。可是在数据报服务时，每个数据每经过一个网络结点都要进行一次路由选择。当有一个很长的报文需要传输时，必须先把它分成若干个具有定长的分组，若采用数据报服务，势必增加网络开销。（4）关于分组顺序：对虚电路服务，由于从源主机发出的所有分组都是通过事先建立好的一条虚电路进行传输，所以能保证分组按发送顺序到达目的主机。但是，当把一份长报文分成若干个短的数据报时，由于它们被独立传送，可能各自通过不同的路径到达目的主机，因而数据报服务不能保证这些数据报按序列到达目的主机。（5）可靠性与适应性：虚电路服务在通信之前双方已进行过连接，而且每发完一

15、定数量的分组后，对方也都给予确认，故虚电路服务比数据报服务的可靠性高。但是，当传输途中的某个结点或链路发生故障时，数据报服务可以绕开这些故障地区，而另选其他路径，把数据传至目的地，而虚电路服务则必须重新建立虚电路才能进行通信。因此，数据报服务的适应性比虚电路服务强。（6）关于平衡网络流量：数据报在传输过程中，中继结点可为数据报选择一条流量较小的路由，而避开流量较高的路由，因此数据报服务既平衡网络中的信息流量，又可使数据报得以更迅速地传输。而在虚电路服务中，一旦虚电路建立后，中继结点是不能根据流量情况来改变分组的传送路径的。综上所述，虚电路服务适用于交互作用，不仅及时、传输较为可靠，而且网络开销

16、小。数据报服务5-06 设有一通信子网。若使用虚电路，则每一分组必须有3字节的分组首部，而每个网络结点必须为虚电路保留8字节的存储空间来识别虚电路。但若使用数据报，则每个分组要有15字节的分组首部，而结点就不需要保留路由表的存储空间。设每段链路每传1兆字节需0.01元，购买结点存储器的费用为每字节0.01元，而存储器的寿命为2年工作时间（每周工作40小时）。路由表更新：（见书上习题P186 4-41）子网划分、IP地址的分类（ABC类地址识别）（详细看书）一、IP地址的分类A 类地址：（0-127）一个A 类IP地址仅使用第一个8位位组表示网络地址且第一组8位数中第1位必须为0，即0.0.0.

17、0到，也即是00000000.00000000.00000000.00000000到01111111.00000000.00000000.00000000B 类地址：（128-191）一个B 类IP地址仅使用前两个8位位组表示网络地址且第一组8位数中前两位必须为10，即到，也即是10000000.00000001.00000000.00000000到10111111.11111110.00000000.00000000C 类地址：（192-223）一个C 类IP地址仅使用前三个8位位组表示网络地址且第一组8位数中前三位必须为110，即1

18、 至，也即是11000000.00000000.00000000.00000000到11011111.00000000.11111110.00000000D 类地址：（224-239）D 类地址用于在IP网络中的组播( multicasting ，又称为多目广播)。D类地址第一组8位数中前四位必须为1110，即到239. 255. 255.254，也即是11100000.00000000.00000000.00000000到11101111.11111111.11111111.11111110E 类地址：（240-255）保留作研究之

19、用。因此Internet上没有可用的E类地址。E类地址第一组8位数中前四位必须为1111，因此有效的地址范围从 至55。11110000.00000000.00000000.00000000到11111111.11111111.11111111.11111110总的来说，ip地址分类由第一个八位组的值来确定。任何一个0到127 间的网络地址均是一个A类地址。任何一个128到191间的网络地址是一个B类地址。任何一个192到223 间的网络地址是一个C类地址。任何一个第一个八位组在224到239 间的网络地址是一个组播地址即D类地址。E类保留。二、公有

20、和私有IP地址 直接与Internet相连的所有主机都必须有唯一的公有IP地址。由于可用的32位地址有限，因此存在IP地址耗尽的风险。解决这种问题的一种办法是，保留一些私有地址仅供组织内部使用，这样组织内部的主机无需唯一的公有IP地址就能相互通信。RFC 1918标准在A、B和C类中保留几个地址范围。如表5.2所示，这些私有地址范围包含一个A类网络、16个B类网络和256个C类网络，这让网络管理员在分配内部地址时有极大的灵活性。表5.2 RFC 1918定义的私有地址空间地址类保留的网络个数网 络 地 址AB16C256192.168.

21、0.0超大型网络可使用A类私有网络地址，这种网络提供了超过1600万的私有地址。中型网络可使用B类私有网络地址，其提供的地址超过65000个。家庭和小型企业网络通常使用一个C类私有地址，最多可容纳254台主机。任何规模的组织都可内部使用RFC 1918定义的一个A类网络、16个B类网络或256个C类网络。通常，很多组织使用A类私有网络，因为它提供了足够的地址供组织内部的主机使用。只要组织中的主机不直接连接到Internet，它们便可使用私有地址，因此多个组织可以使用相同的私有地址集。私有地址无法在Internet中路由，将被ISP的路由器阻断，如图5.7所示。498)

22、this.style.width=498; border=0 图5.7 在网络中使用私有地址空间私有地址只在本地网络中可见，外部人员无法直接访问私有IP地址，因此使用它们可提供一种安全措施。还有一些私有地址可用于对设备进行诊断测试，这种私有地址被称为环回地址。A类网络被保留用作环回地址。Microsoft还将一个地址范围保留用于自动私有IP编址（APIPA）。使用APIPA时，如果DHCP服务器不可用，DHCP客户端将自动给自己配置IP地址和子网掩码。用于APIPA的IP地址范围为54。客户端将给自己配置一个位于该范围内的地址以

23、及默认的B类子网掩码。客户端将一直使用自己配置的IP地址，直到DHCP服务器可用为止。三、子网划分及子网掩码的计算为什么要划分子网，只是因为有的时候需要更方便的分配IP地址，整合网络，于是，就有了所谓的可变子网掩码。前面的IP地址分类是直接按ABCDE这样的分类来分的，具体来说他们的子网掩码是固定的，A类为，B类为，C类为，DE两类就不说了，对应的子网掩码中用来表示电脑IP的数据位数也是固定的，分别是A类24位16777216-2台，B类16位64536-2台，C类8位256-2台，第5章 、运输层设计传输

24、层的主要目的是弥补通信子网服务的不足，提高传输服务的可靠性与保证服务质量（QOS）UDP与TCP的特点？TCP差错控制与确认机制TCP 面向连接，需要经过三次握手。达到连接、TCP 是可靠的UDP 不面向连接、UDP 是非可靠的。TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是基于连接的协议，也就是说，在正式收发数据前，必须和对方建立可靠的连接。一个TCP连接必须要经过三次“对话”才能建立起来，其中的过程非常复杂，我们这里只做简单、形象的介绍，你只要做到能够理解这个过程即可。我们来看看这三次对话的简单过程：主机A向主机B发出连接请求数据包：“我想给你发数据，

25、可以吗？”，这是第一次对话；主机B向主机A发送同意连接和要求同步（同步就是两台主机一个在发送，一个在接收，协调工作）的数据包：“可以，你什么时候发？”，这是第二次对话；主机A再发出一个数据包确认主机B的要求同步：“我现在就发，你接着吧！”，这是第三次对话。三次“对话”的目的是使数据包的发送和接收同步，经过三次“对话”之后，主机A才向主机B正式发送数据。TCP协议能为应用程序提供可靠的通信连接，使一台计算机发出的字节流无差错地发往网络上的其他计算机，对可靠性要求高的数据通信系统往往使用TCP协议传输数据TCP是一个可靠的传输层协议。这意味着将数据流传递给TCP的应用程序依靠TCP将整个数据流传递

26、给另一端的应用程序，并且是按序的、无差错的、没有任何一部分丢失或重复的。TCP使用差错控制提供可靠性。差错控制包括用于检测并重发损坏段的机制、用于重发丢失的段的机制、用于存储失序的段直到丢失段到达的机制，以及检测并丢弃重复段的机制。TCP中的差错检测和纠正通过三种简单工具来完成：校验和、确认和超时。端口号分类：知名端口逻辑意义上的端口有多种分类标准，下面将介绍常见的按端口号分布的分类：（1）公认端口（Well-Known Ports）知名端口即众所周知的端口号，范围从0到1023，这些端口号一般固定分配给一些服务。比如21端口分配给FTP(文件传输协议)服务，25端口分配给SMTP（简单邮件传

27、输协议）服务，80端口分配给HTTP服务，135端口分配给RPC（远程过程调用）服务等等。网络服务是可以使用其他端口号的，如果不是默认的端口号则应该在地址栏上指定端口号，方法是在地址后面加上冒号“:”（半角），再加上端口 号。比如使用“8080”作为WWW服务的端口，则需要在地址栏里输入“”。但是有些系统协议使用固定的端口号，它是不能被改变的，比如139 端口专门用于NetBIOS与TCP/IP之间的通信，不能手动改变。（2） 注册端口（Registered Ports）：端口号从1025到49151。它们松散地绑定于一些服务。也是说有许多服务绑定于这些端口，这些端口同样用于许多其他目的。这些

28、端口多数没有明确的定义服务对象，不同程序可根据实际需要自己定义，如后面要介绍的远程控制软件和木马程序中都会有这些端口的定义的。记住这些常见的程序端口在木马程序的防护和查杀上是非常有必要的。常见木马所使用的端口在后面将有详细的列表。动态端口（1） （ 动态和/或私有端口（Dynamic and/or Private Ports）动态端口的范围从1024到65535，这些端口号一般不固定分配给某个服务，也就是说许多服务都可以使用这些端口。只要运行的程序向系统提出访问网络的申请，那么系统就可以从这些端口号中分配一个供该程序使用。比如1024端口就是分配给第一个向系统发出申请的程序。在关闭程序进程后，

29、就会释放所占用的端口号。不过，动态端口也常常被病毒木马程序所利用，如冰河默认连接端口是7626、WAY 2.4是8011、Netspy 3.0是7306、YAI病毒是1024等 。保留端（1）Unix系统有保留端口号的概念。只有具有超级用户特权的进程才允许给它自己分配一个保留端口号。这些端口号介于11023之间，一些应用程序（如有名的Rlogin，26.2节）将它作为客户与服务器之间身份认证的一部分。TCP连接的三次握手机制：TCP协议通过三个报文段完成连接的建立，这个过程称为三次握手(three-way handshake)首先客户端发送SYN报文，第一次握手服务器端收到之后返回SYN +

30、ACK，第二次握手最后客户端发送ACK，第三次握手这样完成之后才算成功建立了一个TCP连接。第6章 、应用层各个协议的层次关系，依赖于那个协议提供服务：域名系统DNS的概念与工作机制，域名服务器功能：DNS 是域名系统 (Domain Name System) 的缩写，该系统用于命名组织到域层次结构中的计算机和网络服务。它是由解析器和域名服务器组成的。域名服务器是指保存有该网络中所有主机的域名和对应IP地址，并具有将域名转换为IP地址功能的服务器。其中域名必须对应一个IP地址，而IP地址不一定有域名。域名系统采用类似目录树的等级结构。域名服务器为客户机/服务器模式中的服务器方，它主要有两种形式

31、：主服务器和转发服务器。将域名映射为IP地址的过程就称为“域名解析”。在Internet上域名与IP地址之间是一对一（或者多对一）的，域名虽然便于人们记忆，但机器之间只能互相认识IP地址，它们之间的转换工作称为域名解析，域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成，DNS就是进行域名解析的服务器。DNS 命名用于 Internet 等 TCP/IP 网络中，通过用户友好的名称查找计算机和服务。当用户在应用程序中输入 DNS 名称时，DNS 服务可以将此名称解析为与之相关的其他信息，如 IP 地址。因为，你在上网时输入的网址，是通过域名解析系解析找到相对应的IP地址，这样才能上网。其实，域名的最终指

32、向是IP。域名服务器功能：简单的说提供IP地址解析HTTP协议的特点与功能：HTTP协议的主要特点可概括如下：1.支持客户/服务器模式。2.简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。3.灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。4.无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。5.无状

33、态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。 网络管理要实现的基本功能：1、故障管理2、计费管理3、配置管理4、性能管理5、安全管理电子邮件系统协议：SMTP-简单邮件传输协议 和 POP3协议常见的电子邮件协议有以下几种：SMTP（简单邮件传输协议）、POP3（邮局协议）、IMAP（Internet邮件访问协议）。这几种协议都是由TCP/IP协议族定义的。 SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）：SMTP主要负责底层的邮件系统如何将邮件从一台机器传至另外一台机器。 POP（Post Office Protocol）:目前的版本为POP3，POP3是把邮件从电子邮箱中传输到本地计算机的协议。 IMAP（Internet Message Access Protocol）:目前的版本为IMAP4，是POP3的一种替代协议，提供了邮件检索和邮件处理的新功能，这样用户可以完全不必下载邮件正文就可以看到邮件的标 电子邮件题摘要，从邮件客户端软件就可以对服务器上的邮件和文件夹目录等进行操作。IMAP协议增强了电子邮件的灵活性，同时也减少了垃圾邮件对本地系统的直接危害，同时相对