计算机网络考试重点内容

计算机网络考试重点内容点对点与端对端的关系端到端与点到点是针对网络中传输的两端设备间的关系而言的。端到端传输指的是在数据传输前，经过各种各样的交换设备，在两端设备问建立一条链路，就僚它们是直接相连的一样，链路建立后，发送端就可以发送数据，直至数据发送完毕，接收端确认接收成功。（优点延迟小、缺点发送端始终参与，接收端故障）点到点系统指的是发送端把数据传给与它直接相连的设备，这台设备在合适的时候又把数据传给与之直接相连的下一台设备，通过一台一台直接相连的设备，把数据传到接收端。(优点节省发送端资源，接收端故障时可以缓冲，缺点是不可靠)IP地址(P42)、缺陷(P45)、特征互联网的每台主机都分配一个32比特通用标识符作为它的互联网地址地址分网络号（netid）、主机号(hostid)0作为网络本身1作为定向广播、有限广播缺陷：1、一台主机转移网络时，必须改变IP地址2、C类网络主机的数目超过255时，必须换成B类3、与互联网多条连接的主机必须有多个IP地址4、必须知道目的站的一个IP地址是不够的ARP的原理(P54)、问题（P56）、高速缓存管理（P55-56）低层动态绑定地址，称为地址转换协议ARP发送端通过发送广播包，询问某IP地址的物理地址，目的端通过回复广播包，告诉发送端自己的物理地址缺陷在于计时器的时限，导致故障被检测到的时间降低。高速缓存管理:在计算机本地维护的缓存，存放最近获得的IP到物理地址的绑定。发送ARP请求前先寻找绑定。软状态指某个主机在没有警告的情况下失效，解决软状态的方式是设置计时器是，定期删除缓存记录。RARP（P62）反向地址转换协议机器A广播一个把自己指定为目标的RARP请求，授权提供RARP的机器填写协议地址，并把报文类型从“请求”改为“应答”，然后发回机器A，A可能受到多个应答，但只接受第一个。IPMTUP70最大传输单元分段分片数据报大于网络中最大MTU时，需分段，在最终目的站重组数据报片校验和首部校验和（HEADERCHECKSUM）保证首部数据的完整性，IP校验和的计算是把首部看成一个16比特证书序列，对每个整数分别计算其二进制反码，然后相加，再对结果计算一次二进制反码。原路径源站路由？IPoption网络测速或调试IPRouting算法表驱动IP选路(P81)每台机器中一个Internet选路表，存储着有关可能的目的站及怎样个到达目的站的信息。下一跳选路（P82）nexthoprouting使用目的地址的网络部分而不用完整的主机地址，提高选路效率，保持较小的选路表。（N，R）N代表目的IP，R代表到N的下一跳路由，不需要完整路径。TTL是TimeToLive的缩写，该字段指定IP包被路由器丢弃之前允许通过的最大网段数量。IP路由表（作业？）IProuting中一个图默认路由defaultrouting把多个表项统一到默认情况。ICMPP88网际控制报文协议允许路由器向其他路由器或主机发送差错或控制报文，ICMP在两台机器上的网际协议软件之间提供了通信。ping的实现P91：主机或路由器向指定目的站发送ICMP回送请求报文，任何收到回送请求的机器形成一个回送应答，并把它返回给最初的发送者。Ping可能产生DoS1、通过长ping大包，占用服务器带宽；2、Ping请求的源地址写成255之类的广播地址，服务器在收到请求后，需要发送多个request。ICMP超时timeexceeded（P95），解决routingcycle选路循环，IP设计了一个计数器，每经过一个路由器减1，一旦路由器因为某个数据报的下一跳计数为0或因为等待分片时超时而丢弃它，就向数据报的源站发回一个ICMP超时报文。traceroute的实现（特别有种情况，有台机器和12台路由器相连，创建一个报文，然后往网络上一发，会产生24个报文）CIDR无类型和子网地址扩展代理ARP（P103）H1与H4通信，R运行代理ARP软件，它捕获H1的广播ARP请求，确认其发出的请求在其他物理网络上，并发送自己的物理地址来响应这个ARP请求，H1收到ARP响应，把地址映射存放在自己的ARP表中，通过此表，把目的是H4的数据发送给R，R收到数据报，通过选路表确定路由，转发给H4.子网掩码的划分、计算略子网中解决广播风暴P111在一组子网化的网络内部，向一个特点的子网进行广播。子网地址标准使用一个全“1”的主机字段表示子网广播。{网络，子网，-1}Anonymousnetwork（匿名网络）&unnumbernetwork（无编号网络）P112避免为每个点到点的连接分配前缀，通过租用数字线路连接成对路由器时使用。避免了租用线路编号，不用给每端的路由器分配主机地址。不需要硬件地址，接口软件配置为在发送数据报时忽略下一跳地址。在IP路由表中可以选择任意值作为下一跳地址。超网SupernettingP113无类型编址（classlessaddressing）、超网编址(supernetaddressing)超网方法给单位分配了一块C类地址而不是一个B类号。块的大小必须足以为该单位将要连到Internet的所有网络编号。使用第三个八位组作为子网划分，超网编址方法不是给该单位分配一个B类地址，而是分配一个有256个连续C类号的块。路由算法，子网使用过程中如果使用一种地址，这个地址未被使用这个网段，从而产生兜圈子，产生什么结果（不知所云！！！）哈希方法：当一个分类地址进入路由表时，路由提取网络部分N，并把它用作一个哈希键。类似的，给定一个地址，路由器也提取出网络部分N，计算一个哈希函数h(N)，并使用结果作为索引放入一个哈希单元中。按掩码长度进行搜索适应无类型编址的最简单查找算法就是遍历前缀和后缀划分的所有可能方法。从32到0开始逐渐取网络前缀的位数，当取到相应于表中路由的最长前缀，也就是第一次匹配时，就会停止。二叉树结构：32比特地址中获取唯一前缀，然后定义二叉树。OSI和TCP/IP在可靠性、智能性中考虑不一致的地方P128提供可靠数据传输服务的方式不同，X.25/ISO协议在各个层次中都要进行差错检测和差错处理（校验和、超时重传、端对端可靠传输。TCP/IP网络接口层软件不考虑可靠性问题。而是由运输层来处理大部分差错检测及恢复问题（端到端校验，运输层的端到端软件使用校验和技术、确认技术和超时技术来控制传输过程）。X.25与TCP/IP的另一个区别在于控制机构在不同的地方。X.25认为网络的提供者控制对网络的接入、监控网络通信并保留记录，以便进行统计和结算。主机本身很少介入网络操作。TCP/IP协议要求主机参与大部分网络协议。主机要进行端到端的差错检测及恢复工作。处理ICPM报文，参与网络控制。UDP传输用户数据、源端口号、目的端口号。提供不可靠、无连接数据报交付服务。使用IP来携带报文，但增加了对给定的主机上多个目的地进行区别的能力。、TCP重点！！！滑动窗口P147允许发送方在等待确认之前可发送多个分组TCP通过PAR算法为网络提供了可靠性，但是这种做法传输效率很低，采用滑动窗口提高传输效率，提供流量控制（用三个指针来实现）。在收到确认前，发送方可以发送多个数据报文，即在网络中运行存在多个未被确认的数据分组。窗口大小：在收到确认前发送方可以发送报文的数量endpointP149端点(host,port)主动打开---应用程序告诉操作系统要建立一个连接(发送端)被动打开---连接的一端的应用程序要通知操作系统，希望建立一个传入的连接（接收端）Pageback？？？确认与重传P155TCP的确认信息指出了接收方期望收到的下个八位组的序号。累计确认timeout的取值P156TCP使用自适应重传算法。TCP监视每个连接的性能，由此推算出合适的定时时限。Karn算法P158发送方使用定时器补偿策略把超时重传影响估计在内。补偿技术使用和上面类似的公式来计算最初的超时。当出现超时重传时，TCP加大定时时限。使用往返时间估计值来计算初始时限值，再在每次重传时对时限进行补偿，直到成功地传输一个报文为止。在发送后续报文段时，保持时限值不变。最后在收到某个报文无需重传确认后重新计算往返时间估计值。慢启动&加速递减P161加速递减策略：一旦发现丢失报文段、立即将拥塞窗口的大小减半（最后减到最小值1）。对于保留在发送窗口中的报文段，将重传定时器的时限加倍（或称为按指数规律对重传定时器进行补偿）慢启动（加法）恢复：在启动新连接的传输或在拥塞之后增加通信量时，仅以一个报文段作为拥塞窗口的初始值，而每当收到一个确认之后，将拥塞窗口大小增加1拥塞窗口用于在发生拥塞时把数据流量限制为小于接收方缓冲区大小。尾部丢弃P162如果数据报到达时输入队列已被填满，则丢弃该数据报。随机早期丢弃REDP164当数据包到达时，如果输入队列已经慢了，则丢弃这个数据报；如果输入队列未满，但大小超过了上线阈值，则通过按概率p丢弃数据报来避免同步。三次握手收发双方不能从一个特定号码开始随机号码开始如何计算（why)P173有限状态机P166圈表示装填，箭头表示状态之间的转换糊涂窗口综合症SWSP170每个确认报文通告了少量的可用空间（接收缓冲区）,而每个报文仅仅携带少量的数据。当发送端应用进程产生数据很慢、或接收端应用进程处理接收缓冲区数据很慢，或二者兼而有之；就会使应用进程间传送的报文段很小，特别是有效载荷很小。极端情况下，有效载荷可能只有1个字节；而传输开销有40字节(20字节的IP头+20字节的TCP头)这种现象就叫糊涂窗口综合症避免方法P170-P172如果发送端为产生数据很慢的应用程序服务(典型的有telnet应用)，例如，一次产生一个字节。这个应用程序一次将一个字节的数据写入发送端的TCP的缓存。如果发送端的TCP没有特定的指令，它就产生只包括一个字节数据的报文段。结果有很多41字节的IP数据报就在互连网中传来传去。解决的方法是防止发送端的TCP逐个字节地发送数据。必须强迫发送端的TCP收集数据，然后用一个更大的数据块来发送。发送端的TCP要等待多长时间呢？如果它等待过长，它就会使整个的过程产生较长的时延。如果它的等待时间不够长，它就可能发送较小的报文段。Nagle找到了一个很好的解决方法，发明了Nagle算法。接收端的TCP可能产生糊涂窗口综合症，如果它为消耗数据很慢的应用程序服务，例如，一次消耗一个字节。假定发送应用程序产生了1000字节的数据块，但接收应用程序每次只吸收1字节的数据。再假定接收端的TCP的输入缓存为4000字节。发送端先发送第一个4000字节的数据。接收端将它存储在其缓存中。现在缓存满了。它通知窗口大小为零，这表示发送端必须停止发送数据。接收应用程序从接收端的TCP的输入缓存中读取第一个字节的数据。在入缓存中现在有了1字节的空间。接收端的TCP宣布其窗口大小为1字节，这表示正渴望等待发送数据的发送端的TCP会把这个宣布当作一个好消息，并发送只包括一个字节数据的报文段。这样的过程一直继续下去。一个字节的数据被消耗掉，然后发送只包含一个字节数据的报文段。对于这种糊涂窗口综合症，即应用程序消耗数据比到达的慢，有两种建议的解决方法。1.Clark解决方法Clark解决方法是只要有数据到达就发送确认，但宣布的窗口大小为零，直到或者缓存空间已能放入具有最大长度的报文段，或者缓存空间的一半已经空了。2.延迟确认这表示当一个报文段到达时并不立即发送确认。接收端在确认收到的报文段之前一直等待，直到入缓存有足够的空间为止。延迟的确认防止了发送端的TCP滑动其窗口。当发送端的TCP发送完其数据后，它就停下来了。这样就防止了这种症状。迟延的确认还有另一个优点：它减少了通信量。接收端不需要确认每一个报文段。但它也有一个缺点，就是迟延的确认有可能迫使发送端重传其未被确认的报文段。可以用协议来平衡这个优点和缺点，例如现在定义了确认的延迟不能超过500毫秒。计算吞吐量度娘有一个网络，tcp的收发窗口大小为1024Byte，网络的链路带宽是1Mb/s，往返时延RTT是50ms，问最大吞吐率