计算机网络重点整理

计算机网络重点整理第一章1、“三网”指电信网络、有线电视网络和计算机网络。2、网络最重要的功能是连通性与共享。3、网络由若干结点和链接这些结点的链路构成。4、网络发展的3个阶段：第一阶段是从单个网络ARPANET向互联网发展的过程。1969年美国国防部创建的第一个分组交换网ARPANET。1983年TCP/IP协议成为ARPANET上的标准协议，因此人们把1983年作为因特网诞生的时间。第二阶段的特点是建成了三级结构因特网。第三阶段的特点是逐渐形成了多层次ISP（因特网服务提供者）结构的因特网。5、因特网交换点ISP的主要作用就是允许两个网络直接相连并交换分组，而不需要通过第三个网络来转发分组。6、因特网的组成：边缘部分——主机，用户直接使用，核心部分——路由器，为边缘部分提供服务。7、网络边缘端系统之间的通信方式分为两大类：客户——服务器方式（C/S方式）和对等方式（P2P方式）。8、客户——服务器方式的特点（客户与服务器是指通信中所涉及的两个应用进程）：客户是服务器请求方，服务器是服务提供方；客户程序必须知道服务器程序的地址，服务器不需要知道客户程序的地址；客户程序不需要特殊硬件与复杂的操作系统，服务器程序需要；服务器程序可同时处理多个远地或本地客户的请求。9、电路交换的特点：在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。10、分组交换采用存储转发技术。11、分组交换的优缺点：优点：高效，动态分配传输带宽，对通信链路逐渐占用灵活，为每一个分组独立地转发路由迅速，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，使网络有很好的生存性缺点：造成一定的时延，无法确保通信时端到端所需的带宽12、计算机网络的定义：一些互相连接的、自治的计算机的集合。13、按网络的作用范围分类：广域网（WAN）、城域网（MAN）、局域网（LAN）、个人区域网（PAN）。14、网络的性能指标：速率，指主机在数字信道上传送数据的速率，单位是b/s（比特每秒，或bit/s，bps，即bitpersecond）；带宽，本来指某个信号具有的频带宽度，在计网中表示通信线路传送数据的能力；吞吐量，表示在单位时间内通过某个网络的数据量；时延：（1）发送时延=数据帧长度（b）/发送速率（b/s）（2）传播时延=信道长度（m）/电磁波在信道上的传播速率（m/s）电磁波在自由空间的传播速率是光速，即3.0*10^5km/s，在铜线电缆中约2.3*10^5km/s，在光纤中为2.0*10^5lm/s（3）总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延时延带宽积=传播时延*带宽往返时间RTT利用率，网络当前时延=网络空闲时延/（1—网络利用率）15、TCP/IP是事实上的国际标准。16、网络协议指为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定，由语法、语义、同步三个要素组成。17、分层的好处：（1）各层之间独立（2）灵活性好（3）结构上可分割开（4）易于实现和维护（5）能促进标准化工作18、体系结构指计算机网络的各层及其协议的集合。19、五层协议的体系结构的功能：（1）应用层，应用进程间的通信和交互，交互的数据单元为报文（2）运输层，提供通用的数据传输服务，传输控制协议（TCP）数据传输的单位是报文段，用户数据报协议（UDP）数据传输的单位是用户数据报（3）网络层，把报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送（4）数据链路层，把IP数据报组装成帧（5）物理层，实现什么样的接口20、实体表示任何可发送或接受信息的硬件或软件进程，协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。使用本层服务的实体只能看见服务而无法看见下面的协议（即下面的协议对上面的实体透明），协议是水平的，服务是垂直的。21、服务访问点SAP指在同一个系统中相邻两层的实体进行交互的地方。22、everythingoverIP指TCP/IP协议可以为各式各样的应用提供服务IPovereverything指TCP/IP协议允许IP协议在各式各样的网络构成的互联网上运行第二章1、物理层的特性：机械特性、电气特性、功能特性、过程特性2、通信的三大部分：源系统（发送端、发送方）、传输系统（传输网络）、目的系统（接收端、接收方）3、模拟信号——连续信号，数字信号——离散信号4、通信方式：（1）单向通信，即单工通信，只能有一个方向的通信而没有反方向的交互，例无线电广播、有线电广播、电视广播（2）双向交替通信，即半双工通信，双方可以发送信息，但不能同时发送（3）双向同时通信，即全双工通信，双方可以同时发送和接受信息5、来自信源的信号称为基带信号。6、常见的编码方式：不归零制，正电平代表1，负电平代表0归零制，正脉冲代表1，负脉冲代表0曼彻斯特编码，位周期中心向上跳变代表0，向下代表1，可以反过来定义差分曼彻斯特编码，位开始边界有跳变代表0，位开始边界没有跳变代表17、基本的带通调制方法：调幅，载波的振幅随基带数字信号而变化调频，载波的频率随基带数字信号而变化调相，载波的初相位随基带数字信号而变化8、奈氏准则：在任何信道中，码元传输的速率是有上限的9、信噪比就是信号的平均功率和噪声的平均功率之比10、香农公式，信道的极限信息传输速率C=Wlog2(1+S/N)，W为信道的带宽，S为信道内所传信号的平均功率，N为信道内部的高斯噪声功率。信道的带宽或信道的信噪比越大，信道的极限传输速率越高。11、光纤传输原理：全反射，光纤分类：单模光纤和多模光纤，可以存在多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输的是多模光纤，一条光线一直向前传播，不会产生多次反射的是单模光纤。12、光纤的特点：（1）传输损耗小，中继距离长，对远距离传输经济特别经济（2）抗雷电和电磁干扰性能好（3）无串音干扰，保密性好（4）体积小，重量轻13、常见的信道复用技术：频分复用所有用户在同样时间占用不同信道资源，时分复用用户在不同时间占有相同信道资源。14、码分复用，用户使用经过特殊挑选的不同码型，不会造成干扰（有计算，见P55）15、非对称数字用户线ADSL，用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造。16、光纤同轴混合网HFC是一种居民宽带接入网，机顶盒使现有的模拟电视机能接受数字电视信号。17、光纤到户FFTH、光纤到路边FTTC、光纤到小区FTTZ、光纤到大楼FTTB、光纤到楼层FTTF、光纤到办公室FTTO、光纤到桌面FTTD第三章1、信道类型：点对点信道（一对一）、广播信道（一对多）2、数据链路：物理链路和通信协议3、3个基本问题：封装成帧、透明传输和差错检测4、透明传输方法：字节填充和字符填充5、循环冗余检验CRC，计算见P706、点对点协议PPP协议特点：简单、封装成帧、透明性、多种网络层协议、多种类型链路、差错检测、检测连接状态、最大传送单元、网络层地址协商、数据压缩协商7、PPP协议的组成：（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链接的链路控制协议ＬＣＰ（3）一些网络控制协议NCP8、同步传输零比特填充，异步传输字节填充9、口令鉴别协议PAP，口令握手鉴别协议CHAP10、划分信道的方法：静态划分信道、动态媒体接入控制（随机接入和受控接入）11、载波监听多点接入/碰撞检测ＣＳＭＡ／ＣＤ，具体工作过程见P82—8612、截断二进制数退避算法见P8413、长度小于64字节的帧都是由于冲突而异常终止的无效帧。14、强化碰撞，当发送数据的站一旦发现发生了碰撞时，除了立即停止发送数据外，还要再继续发送32比特或48比特的人为干扰信号，以便让所有用户知道现在已经发生了碰撞。15、帧间最小间隔为9.6微秒16、集线器的特点：（1）使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网（2）一个集线器有许多接口（3）集线器工作在物理层17、组织唯一标识符OUI，也叫做公司标识符。18、MAC帧包括单播帧（一对一）、广播帧（一对全体）、多播帧（一对多）。19、无效帧的3种情况：（1）帧的长度不是整数个字节（2）用收到的帧检验序列FCS查出有差错（3）收到的帧的MAC客户数据字段的长度不在46~1500字节之间，有效的MAC帧长度为64~1518字节20、转发表的构造：每收到一个帧，记下源地址和进入网桥的接口，作为转发表中的一个项目。21、自学习和转发帧的一般步骤：（1）网桥收到一帧后先进行自学习，查找转发表中与收到帧的源地址有无相匹配的项目。如没有，就在转发表中增加一个项目，如有，则把源项目更新。（2）转发帧，查找转发表中与收到帧的目的地址有无相匹配的项目，如没有，则通过所有其他接口进行转发，如有，则按转发表中的接口转发，若转发表中的给出的接口就是该帧进入网桥的接口，则丢弃这个帧。22、生成树算法即互连在一起的网桥在进行彼此通信后，就能找出原来的网络拓扑的一个子集。23、交换机独享带宽。24、vlan标记为以太网的帧格式中插入一个4个字节的标识符。25、以太网物理层标准，P106表3-426、PPPoE即在以太网上运行PPP，实现宽带接入第四章1、网络层的功能：向上提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。2、当结点出故障时，虚电路中所有通过出故障的结点的虚电路均不能工作，数据报中出故障的结点可能会丢失分组，一些路由可能会发生变化。3、IP协议包括地址解析协议ARP、网际控制报文协议ICMP、网际组管理协议IGMP。4、物理层使用的中间设备是转发器（集线器），数据链路层使用的中间设备是网桥或桥接器（交换机），网络层使用的中间设备是路由器，网络层以上使用的中间设备是网关。5、不需要经过任何路由器的是直接交付，需要经过路由器的是间接交付。6、IP地址由因特网名字和数字分配机构ICANN进行分配7、网络地址分类：0~127是A类，128.0~191.255是B类，192.0.0~223.255.255是C类，D类是多播地址。网络号全0表示本网络，全1表示环回测试，主机号全0表示该主机的网络地址，主机号全1表示广播地址。8、IP地址的特点：（1）每一个IP地址都由网络号和主机号两部分组成（2）IP地址标志一个主机和一条链路的接口，一个路由器至少有两个不同的IP地址（3）一个网络指具有相同网络号的所有主机的集合，具有不同网络号的局域网必须由路由器进行互连9、物理地址是数据链路层和物理层使用的地址，IP地址是网络层和以上各层使用的地址，是一种逻辑地址。地址解析协议ARP实现地址转换。10、ARP工作原理P124~12611、IP数据报的格式P127，例4-112、TTL是数据报的生存时间，单位是跳数13、路由表的构成：目的主机所在网络和下一跳地址。14、特定主机路由即对特定的目的主机指明一个网络。15、分组转发算法：（1）从数据报的首部提取目的主机的IP地址D，得出目的网址为N（2）若N就是与此路由器直接相连的某个网络地址，则进行直接交付，否则间接交付，执行（3）（3）若路由表中有目的地址为D的特定主机路由，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器，否则，执行（4）（4）若路由表中有到达网络N的路由，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器，否则，执行（5）（5）若路由表中有一个默认路由，则把数据报传送给路由表中所指明的默认路由器，否则，执行（6）（6）报告转发分组出错16、子网掩码及划分，P138例4-2、4-317、分组转发的过程，P139例4-418、无分类域间路由选择CIDR的特点：（1）消除了传统的A类、B类和C类地址以及划分子网的概念（2）把网络前缀都相同的连续的IP地址组成一个CIDR地址块，P139例4-719、斜线记法：在IP地址后面加上斜线/，然后写上网络前缀所占的位数。20、最长前缀匹配即从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由。21、网际控制报文协议ICMP允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。ICMP报文有两种：ICMP差错报告报文和ICMP询问报文。22、ICMP差错报告报文类型：（1）终点不可达（2）源点抑制（3）