计算机网络技术复习指导

1《计算机网络》复习指导之一第一章、计算机网络概述一、概念1、计算机网络是计算机技术与通信技术的结合产物。2、INTERNET的前身是ARPA网（ARPAnet）。3、INTERNET的标准协议是TCP/IP，该协议的核心内容是包交换。4、计算机网络建设的目的是应用，而应用主要指的是共享资源，这里的资源包括硬件、软件和信息资源。5、交换指的是根据需要把多方面来的信息通过一台交换设备把某一方向线路传来的信息切换到另一方向去的过程。数据交换常用的方式有电路交换、报文交换和包交换。计算机网络采用包交换方式，而包交换又分为虚电路和数据报两种方式。虚电路交换是面向连接的，而数据报则是面向无连接的。IP协议采用数据报方式，TCP协议采用虚电路方式。6、在典型的计算机网络中，信息以包为单位进行传送。其主要结构由包头、包尾和数据构成。7、计算机网络由通信子网、资源子网组成。其中，通信子网由物理层、链路层和网络层组成，资源子网由传输层、会话层、表示层和应用层组成。这两个子网的分界线是传输层。8、计算机网络常用的分类方法是按网络覆盖的地理距离来分，共分成局域网、城域网和广域网三种类型。9、国际标准化组织规定的计算机网络标准为ISO/OSI，局域网的标准协议为IEEE802.X，INTERNET的标准为TCP/IP。10、计算机网络的概念。二、网络拓朴相关知识点1、定义：计算机网络中结点和链路的几何位置。这里的节点指的是连网的计算机，链路或线指的是连接计算机的通信线路。2、常用的网络拓朴有星形、环形、树形、总线形、网状形。它们各自的优缺点如下：（1）星形：结构简单、建网容易，但可靠性差、中心节点故障则全网瘫痪。（2）环形：结构简单、易实现、无路径选择、建网投资少，但可靠性差、任一点故障则全网瘫痪。（3）树形：成本低、易于推广，但结构复杂，除叶节点外，任一点故障均影2响整个网络。（4）总线形：结构简单、扩展容易、可靠性高，但连接距离短、对总线故障敏感。三、掌握网络“组成结构”的相关知识点从计算机网络的最基本的组成结构说来，可以把一个网络大致分成三个部分。它们分别是通信子网、网络高层和网上应用。（1）通信子网由物理信道、信道链路的通信控制软件组成，是用来保证整个计算机网络通信的基本传输的部分。它担负着向网络的高层提供一定质量的通信传输服务。（2）网络高层实现网络节点到对方的网络节点之间的端到端的完整通信服务。（3）网上应用为网络用户提供各种各样的网上应用服务。大致来说，典型计算机网络的应用的支撑环境由下面这几个方面所组成：网络目录服务、网络域名服务、网络数据库服务等。第二章、计算机网络的层次化结构一、概念1、开放式系统指的是凡是通过计算机网络可互相访问的计算机系统。2、计算机网络体系结构有关概念（实体、协议、接口、网络体系结构）。3、比特率是信道每秒可以传输的比特数量。4、带宽指的是一个物理信道内可以传输频率的范围。单位是Hz。5、我们把数据信号变换成模拟信号的过程称为调制，而把模拟信号变换成数字信号的过程称为解调，实现这种功能的设备是调制解调器。常用的调制方法有调频、调幅和调相三种方式，其中，抗干扰性最强的是调相方式，抗干扰性最差的是调幅方式。计算机网络采用调相方式。6、物理层标准接口是RS-232C，该接口采用25针插头，是串行异步通信的标准，是以每个字节为单位的信息传送协议。7、链路层包括通信的链路和控制通信的协议。链路层的标准协议是OSI规定的HDLC（高级数据链路控制规程），而INTERNET的链路层则采用PPP协议。链路层的协议分为面向比特型和面向字符型两类。8、帧分为信息帧、监控帧和无编号帧三类。9、计算机网络为保证通信正确，实行了一定的差错控制机制，其原理是自动请求重发（ARQ），当接收端发现数据错误时会自动请求发送端重新发送一遍，常用的纠错技术是CRC（循环冗余校验）。10、为防止数据发送过快，堵塞通信链路，计算机网络总是采用流量控制，常3用的控制方法有停止等待协议和滑动窗口协议，后者中的窗口指的是每批可以发送的帧的数目。11、数据通信的五个阶段是：请求建立链路、建立链路、使用链路、请求拆除链路和拆除链路。12、ARP协议完成机器IP地址到物理地址的转换，而RARP协议则完成物理地址到IP地址的转换，域名和IP地址的转换则称为域名解析，实现该功能的是名字服务器。13、TCP在每次建立和拆除连接时，都要在收发双方交换三个报文，称为三方握手。TCP具体传输数据的过程包括：建立TCP连接、传送数据和结束TCP连接。二、掌握“网络层次化结构”的相关知识点1、为什么要分层？采用层次化模型来描述复杂的计算机网络可便于将复杂的网络问题分解成许多较小的、界线比较清晰而又简单的部分来处理，避免了眉毛胡子一把抓的缺点，它在实际工作中对于指导和帮助理解计算机网络的工作原理很有作用。2、如何分层？一般地，往往把一组相近的功能放在一起，形成网络的一个结构层次。3、服务与协议的概念（1）服务指网络的低层模块向高层提供功能性的支持。（2）协议是网络中控制通信的标准、规则或约定。一个网络协议由语义、语法和时序三部分组成。（3）协议是同等层之间互相对话时遵循的规则。（4）二者的联系：对等层实体通过协议进行通信，完成一定的功能，从而为上层实体提供相应的服务。三、掌握TCP/IP协议的五层模型层次名称功能数据格式主要解决的问题协议物理层承担各计算机之间的信息的实际传递0、1二进制位各种物理设备的接口特性，包括机械特性、功能特性、电气特性和规程特性RS232-C链路层现与相邻节点的无差错通信帧差错控制、流控制和成帧PPP网络层在端节点和端节点之间实现正确无误的信包或分组路由选择、流控制、拥塞控制、死锁等IP、ARP、RARP、4息传送ICMP运输层完成从终端端点到另一终端端点的可靠传输服务报文传输连接的建立、拆除和管理，流控制、拥塞控制TCP、UDP应用层向网络的使用者提供一个方便、有效的网络应用环境报文各种高层服务和与之相应的应用软件FTP、SMTP、POP、HTTP、TELNET、SNMP四、掌握“物理传输媒体”的相关知识点名称分类有效距离优点缺点光纤单模光纤和多模光纤通信容量大、传输速率高、抗干扰性强价格高、安装困难双绞线屏蔽双绞线STP和非屏蔽双绞UTP100m简单、经济、安装方便、可靠性好抗干扰能力差、容易窃听、连接距离短同轴电缆50欧细缆和粗缆、75欧电视电缆细缆：185m，粗缆：500m通信容量大、适应范围广安装复杂、布线接口和连接不方便1、局域网最常用的传输媒体是双绞线。2、无线接入方式主要有光波和微波两种方式。五、掌握“帧”的相关知识点帧是链路层的信息格式，由帧头、帧尾和数据三部分组成。PPP协议帧的格式如下表：标记01111110地址1字节控制1字节协议1或2字节数据可变长校验码2或4字节标记01111110例：已知某网络的采用PPP协议传输帧，已知某帧长为44字节，试问该帧最多可传输多少国标（采用ASCII码）汉字？答：在PPP帧中，数据最多可占用的字节数=44-（1+1+1+1+2+1）=37；又因为一个国标汉字的编码长度为两个字节，所以该帧最多可传输的汉字数为：37÷2=185六、掌握“IP地址”的相关知识点1、IPV4规定的IP地址为32位二进制，为方便人们记忆采用了点分十进制方式表示，具体格式为：xxx.xxx.xxx.xxx，其中xxx的取值介于0-255之间。2、IPV6规定的IP地址为128位，它具有高效IP头、增强了安全性、采用主机地址自动配置等特点。3、由于现在IP地址紧张，常采用子网掩码的方法把一个物理网再分成几个更小的子网来使用，提供更小的网络分割方式。4十进制IP地址为128.41.16.21，试转换成二进制形式，并说明是哪一类IP地址，该类地址最大网络数和每个网络中最大主机数。答：将该IP转换成二进制形式是：10000000001010010001000000010101；该地址是B类地址，其最大网络数为：16384，每个网络中最大主机数是65536。5、已知某IP地址为CFF20188（16进制），试转换成点分十进制表示。并说明是哪一类IP地址，该类地址最大网络数和每个网络中最大主机数。答：将CFF20188转换成二进制表示为：110011111111001000000001000100；再转换成点分十进制表示为：207.232.1.68；该地址是C类地址，其最大网络数为：2097152，每个网络中最大主机数是254。第三章、计算机网络的通信子网一、概念1、通信子网由用作信息交换的节点计算机NC和通信线路组成的独立的通信系统，它承担全网的数据传输、转接、加工和交换等通信处理工作。2、在TCP/IP协议中，IP协议用来给各种不同的通信子网层或局域网提供一个统一的互连平台，TCP协议则用来为应用程序提供端到端的通信和控制功能。3、信道上的噪声主要有热噪声及冲击噪声，前者产生了随机错误，后者产生了突发错误，在网络中，破坏性最大的是突发错误。4、计算机网络中信道连接的方式有点到点连接、广播共享信道和信道复用，其中，信道复用常用的技术有频分复用、波分复用和时分复用。5、计算机网络中常用的编码方式有ASCII码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。6、局域网常用的媒体介质访问控制方法有CSMA/CD、令牌环和令牌总线。7、IEEE802系列把局域网分成物理层、介质访问控制子层、逻辑链路控制子层三层，其中，介质访问控制子层和逻辑链路控制子层相当于OSI模型的数据链路层。8、以太网使用CSMA/CD作为介质访问控制方法，其协议为IEEE802.3，令牌环6网使用令牌环作为介质访问控制方法，其协议为IEEE802.5，令牌总线网使用令牌总线作为介质访问控制方法，其协议为IEEE802.4。9、FDDI是一种令牌环网，每秒可传输100Mbps数据，采用双环拓朴，以光纤作为传输媒体。10、城域网的标准是IEEE802.6，称为DQDB，分布式队列双总线，广播式连接，采用于50字节的信元作为信息传输的单位，每个信元带有44字节的有效载荷，介质访问控制方法为FIFO先进先出。11、ISDN称为综合业务数字网，它为用户提供了两种速率的接口：基本速率接口和一次群速率接口。能提供的基本速率为144Kbps。ISDN具有三个特征：端到端的连接、综合的业务和标准的入网接口。12、路由指信息传送的外出路线，路由有静态的路由和动态的路由两大类。路由选择算法应该具有正确性、简单性、强健性、稳定性、公平性和最优性。因特网常用的路由选择协议为RIP，它采用固定查表计算路由。13、x.25定义了最低三层的协议：物理层、数据链路层和网络层。属于一种确认型的网络。14、两个计算机利用电话线路传输数据信号时，必备的设备是调制解调器。15、字符间的同步定时是指字符间间隔固定。16、计算机网络通信的一个显著特点是间歇性和突发性。二、掌握“数据通信”的相关知识点1、速率的问题（1）数据传输速率：又称比特率，用来衡量数字信号在信道中传输的速率，单位为bps。（2）波特率：又称调制速率或码元速率，用来衡量模拟信号在信道中传输的速率，单位为Baud。（3）二者关系：比特率=波特率×㏒2K，K为调制解调器的多相调制系数。例1：设码元速率为1600波特，系统中的调制解调器采用3DPSK方式调制，试求该系统的数据传输速率。答：比特率=波特率×㏒2K=1600×㏒223=4800bps例2：已知某系统的数据速率为14.4Kbps，调制解调器的多相调制系数为8，试求该系统的波特率。答：波特率=比特率÷㏒2K=14.4÷㏒28=14.4÷3=4.8KBaud2、信道容量的计算（1）有噪声信道--香农定理：C=W㏒2（1+S/N），其中，C为信道容量，W为带宽，S为信号功率，N为噪声功率，信噪比=10㏒10（S/N）（单位为分贝db）7（2）无噪声信道--奈奎斯特定理：D=2W㏒2K，其中，D为信道容量，W为带宽，K为系统所使用的逻辑值数。例1：设电话线带宽为3kHz，信噪比为30db，信