2012上半年计算机学院计算机网络复习文档

2012上半年计算机学院计算机网络复习文档第一章概述1、单工、半双工、双工基本概念，串行和并行通信的概念单工：只有一个信道，传输方向只能单向；半双工：只有一个信道，传输方向为双向，但同一时刻，只能单向传输；全双工：双信道，同时可以双向数据传输；串行通信：一组数据在一条线路上一位一位的传送；并行通信：一组数据在多条线路上同时传送。2、协议的三要素网络协议规定了通信双方具体的通信规则，协议三要素：语法、语义、同步。3、比较电路交换和分组交换（分组交换的核心思想）交换即按照某种方式动态的分配传输线路的资源。交换方式优点（本质/核心思想）缺点电路交换（1）资源独占（2）提供面向连接的服务（3）通信相对可靠（1）成本高（2）资源利用率低分组交换（1）分组（2）存储转发（3）资源共享（1）容易出错（2）通信质量不能保障4、比较数据报网络和虚电路网络数据报网络和虚电路网络均为分组交换网络。分组交换方式数据报网络虚电路网络路由模式源端向目的端发送分组，远端仅根据目标端选择下一条远端与目的端间首先建立一条虚拟链路，结点根据路，分组会在下一结点选择最优的下一条路，同一文件的不同分组可能沿不同的路传输分组标签确定所走的虚电路，同一文件的不同分组沿同一条虚电路传输可靠性不强，可能形成环路较好速度快不快，建立虚电路需要时间路由器工作量相对较小较高，需要维护每条虚电路的状态QoS（服务质量保证）不易实现容易实现使用范围因特网ATM、帧中继网络5、比较面向连接和无连接服务服务方式面向连接无连接数据传输建立连接、数据通信、释放连接无需连接，直接通信可靠性可靠不可靠，但速度快（尽最大努力服务）传输层相应协议TCPUDP6、比较带宽、吞吐量和传播速度带宽：网络可通过的最高数据传输速率（bit/s、bps）；nM带宽=1024*nKB带宽=128*nKb/s吞吐量：网络实际通过的数据传输速率；传播速度：信号在介质上的传播速率（m/s）；7、详细说明分组交换网的延迟有哪些，分别是由什么原因造成的。（参考书和课件）延迟类型定义原因传输延迟数据从结点发送到链路上所消耗的时间（1）网络带宽；（2）数据大小；（3）链路特性；（4）网络特性传播延迟数据从一个节点发送到另一个结点在链路上传播所消耗的时间（1）传播介质；（2）链路长度结点处理延迟（排队延迟和处理延迟）路由器上排队等待、数据处理和转发至输出链路等所消耗的时间（1）网络拥塞程度；（2）转发表规模；（3）路由器性能接收延迟（一般作为结点处理延迟，可不考虑）接收方处理数据所消耗的时间8、ping，tracert的作用ping和tracert均用以验证简单TCP/IP网络的连通性。ping：默认测试3次，发送ICMP请求数据包，并等待接收方的ICMP应答包，显示RTT（Round-triptime，往返时延）和TTL（Timetolive，生存时间）；tracert：通过TTL的递增对路由进行跟踪，测试并显示每个结点的往返时延3次。9、解释你对因特网的理解因特网是网络的网络，它是将全球异构的网络互联起来的网络。因特网由许多终端设备、通信介质和中间设备组成，在TCP/IP协议簇的基础上通过各种应用程序进行通信。10、ADSL的基本工作原理DSL（digitalsubscriberline，数字用户订阅环路）：以电话线作为传输介质的传输技术组合，数据和语音信号利用不同的频率实现在同一铜线上的传输，属于专线上网方式。ADSL（asymmetricdigitalsubscriberline，非对称数字用户订阅环路）：上行带宽和下行带宽不对称的传输方式。11、双绞线的制作方法（T568B和T568A）T568B：橙蓝绿棕（半色）、橙绿蓝棕（全色）交叉组合；T568A：在T568B基础上，蓝色线对（半色和全色）交换位置。12、直通线和交叉线的应用直通线：两端均为T568B，一般用于不同设备之间；交叉线：一端为T568B、一端为T568A，一般用于相同或相近设备之间。13、比较双绞线和光纤类型双绞线光纤传输距离理论上不超过100m（衰减）传输距离长抗干扰性（1）线对之间会产生干扰（串扰）（2）线遇到不连续阻抗（线弯曲）时信号会反射（回波损耗）抗干扰性强，衰减小价格便宜日益下降14、比较单模光纤和多模光纤类型多模光纤单模光纤核心直径大小传输模式多路径或多模式单一无散射模式光源LED激光带宽低高传输距离短（一般小于100m）长（可达50km）15、网络为什么要分层，如何分层，分层之后如何发送和接收数据，分层的理解。（参考书）分层的原因：简单、容易学习、便于讨论。模块化的设计（参考模型）便于讨论，同时也简化了维护和升级，具体表现在某个层次的服务对系统的其他层次透明，且某个层次的改变只需改变与其相邻层次的接口。OSI体系结构（官方标准）TCP/IP体系结构（因特网标准）各分层作用PDU（协议数据单元）应用层应用层负责各种网络应用消息（message）表示层会话层传输层传输层负责端到端间数据的传输控制报文段（segment）网络层网络层（网际层）负责选路和不同网段间数据的转发分组（packet）数据链路层网络接口层数据链路层数据在一段链路上相邻结点间的传输帧（frame）物理层物理层负责信号物理通信的规则比特流（bittorrent）数据的发送与接收：发送端将数据进行层层封装（应用层、传输层、网络层和数据链路层均在上一层的基础上加一首部，同时数据链路层在分组最后加一CRC冗余校验码尾部），接收端则按层次结构由下向上层层解封，获得原始数据。协议分层：协议是两个对等实体进行通信的规则的集合，其下层为上层提供服务且对上层透明，对某层协议而言，收发双方使用的协议是相同的，即协议是水平的；而各层协议间下层对上层提供的服务的接口（服务访问点，SAP），服务是垂直的。16、计算机网络通信的分层模型中包含哪些地址信息，分别在哪一层上？地址作用所在分层端口（port）源端口传输层向应用层提供的地址，以区分不同应用程序的数据传输层目的端口IP地址源IP地址网络层向传输层提供的地址，以区分不同网络间的收发双方网络层目的IP地址MAC地址源MAC地址数据链路层向网络层提供的地址，以区分同一网络内的收发双方数据链路层目的MAC地址第二章应用层1、网络应用的两种模式（C/S，P2P）C/S：客户——服务器模式，客户向服务器发送请求，服务器响应并提供服务，双方IP地址不能随意改变；P2P：对等模式，任意两台主机既是客服端，又是服务器，各主机可随意改变IP地址。2、套接字的概念套接字=IP地址+端口号，用以唯一确定某台主机的某个进程。IP地址：IPv4为32位、IPv6为128位，用以唯一确定某台主机在因特网上的位置；端口号：16位，用以唯一确定某台主机的某个通信进程。3、常见网络应用的端口号端口号为两个字节（16位），范围为0——65535，其中0——1023为保留使用的端口，具有固定的服务进程，1024——65535为用户可以使用的端口号。以下是常用端口号（参见C:\Windows\System32\drivers\etc\services）：协议端口号传输层定义ftp-data20tcpFTP，dataftp21tcpFTP，controlssh22tcpSSHRemoteLoginProtocoltelnet23tcpsmtp25tcpSimpleMailTransferdomain53tcpDomainNameServerudphttp80tcpWorldWideWebpop3110tcpPostOfficeProtocolVersion3imap143tcpInternetMessageAccessProtocolhttps443tcpHTTPoverTLS/SSLudp4、DNS的查询方式-递归查询，迭代查询，反向查询查询方式递归查询迭代查询反向查询查询模式正向查询反向查询区别当根域名服务器不能解析时，其会直接向目标域名的授权域名服务器查询，并将结果返回给发送请求的本地域名服务器。当根域名服务器不能解析时，其会直接返回目标域名的授权域名服务器地址给发送请求的本地域名服务器，让请求方自行查询。通过IP地址获得相应的域名地址5、URL的概念URL（uniformresourcelocator），统一资源定位符，用以在整个因特网内唯一标识网上的各种文档，格式为：URL的访问方式://主机地址:端口号/路径。6、HTTP协议的概述，比较http1.0和http1.1HTTP（hyper-texttransferprotocol），超文本传送协议，应用层协议之一，也是因特网中最重要的协议之一，通常用于进行web页面的传输，采用C/S模式工作，使用TCP作为传输层协议，默认使用80端口，具体包括HTTP1.0和HTTP1.1两类。http1.0：非持续连接，使用多条TCP连接获取对象，在完整收到每个对象后才发送下一个对象的请求；http1.1：持续连接，在同一条TCP连接上同时发送多个页面链接的请求，并依次接收。7、FTP的基本概念FTP（filetransferprotocol），文件传输协议，应用层协议之一，采用C/S模式工作，使用TCP作为传输层协议，FTP属于维护状态的协议，默认使用数据端口为20，控制端口为21。使用两条连接的好处在于使FTP的控制更容易，编程更方便，且使整个传输过程中连接都不断开，更有助于状态的维护。同时，当FTP传输一个文件结束后，控制连接并不断开，如果要下载一个新的文件，仅需控制连接重新协商建立新的数据连接。8、了解电子邮件相关的协议，smtp，pop，mime，imapsmtp（simplemailtransferprotocol），简单邮件传输协议，应用层协议之一，使用TCP作为传输层协议，默认端口为25，使用命令/响应代码（命令：7位ASCII码、响应：状态码和短语）完成邮件传输的控制交互，使用持续连接完成邮件发送，且只能发送文本文件（只能使用ASCII码的限制），另外，SMTP下发送邮件不需要认证（导致垃圾邮件泛滥）；pop（postofficeprotocol），邮局协议，使用TCP作为传输层协议，默认端口为110，用于从邮件服务器接收邮件，现主流使用pop3；mime（multipurposeinternetemailextension），多功能internet邮件扩展，为了突破smtp只能发送文本文件的限制，smtp使用扩展mime将非文本文件采用base64或quotedprintable编码成文本文件；imap（internetmessageaccessprotocol），internet邮件访问协议，使用TCP作为传输层协议，默认端口为143，向客户提供在线（邮件保留在服务器并管理）、离线（邮件保留在客户本地并管理）、分离（邮件一部分在服务器，一部分在本地）三种操作模式，并允许客户只读取邮件的某一部分（使客户快速了解邮件关键信息），兼具pop3和webmail的优点，现主流使用imap4。第三章传输层1、比较传输层和网络层传输层负责端到端之间的数据传输的控制。传输层依赖于网络层的服务，传输层向应用层提供服务。网络层主要为主机之间如何选路而到达目的端提供服务，而传输层加强了网络层的服务，在数据能到达对方的前提下，对数据传输进行控制，为进程间的通信提供服务。2、比较UDP和TCP传输服务UDPTCP可靠性不可靠可靠设计理念尽力而为，可以乱序甚至丢失必须保证数据正确、按序到达接收端。采用（1）序号机制；（2）确认机制；（3）缓存机制；（4）重传机制；（5）滑动窗口机制面向连接否是流量控制否是拥塞控制否是“三次握手”否是协议首部0151631源端口目的端口长度（包括首部和数据）校验和应用层数据0151631源端口目的端口序号确认号首部长度保留URGACKPSHRSTSYNFIN窗口检验和紧急指针选项（长度可变）填充应用层数据3、停止等待协议的实现机制（rdt2.1演示和rdt3.0演示）停止等待协议