计算机网络简明教程谢希仁复习重点郑州大学测控技术与仪器

1.电路交换与分组交换电路交换：“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源，整个报文的比特流连续的从原点到达终点。分为以下步骤：建立电路，进行通信，拆除电路。分组交换：采用储存转发技术，在发送端把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段，段首加上头部，每一个分组的首部都含有地址等控制信息，分组交换网中的路由器根据收到的分组的首部中的地址信息，把收到的分组转发到下一个路由中。分组交换的优点：高效、灵活、迅速、可靠2.存储转发路由器：作用就是用来分组交换，转发分组的。把收到的分组先放入缓存（暂时储存）；查到转发表，找出对应地址的端口；把分组送到适当的端口转发出去。3.计算机网络体系结构计算机网络的各层及其协议的集合，称为网络的体系结构。计算机网络的体系结构就是这个计算机网络及其构件所应完成的功能的精确定义。分层的好处：1.各层的之间是独立的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。4.TCP/IP协议层次结构TCP/IP是一个四层的体系结构包括：应用层、运输层、网际层和网络接口层。5.物理层功能传送的数据流比特流透明的传送比特流，单位为比特。6.数据链路层功能（链路层）传送的是帧需要添加帧首部和帧尾部数据链路层将网络层交下来的IP数据报组装成帧（framing），在两个相邻节点间的链路上“透明”的传送帧中的数据7.网络层功能（IP层、网际层）——IP协议1.（在主机中）为分组交换网上的不同主机提供通信服务，把运输层缠上的报文段或者用户数据报封装成分组或包进行传送。2.（在路由器中）使原主机运输层传下来的分组能够通过网络中的路由器找到合适的路由，而达到目的主机网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。（不提供服务质量承诺，所传送的分组可能出错、丢失、重复和失序）网络在发送分组时不需要先建立连接。每一个分组（即IP数据报）独立发送，与其前后的分组无关（不进行编号）。网际协议IP（Internetprotocol）和路由选择协议8.运输层功能负责向两台主机中进程（正在运行中的程序）之间的通信提供服务（逻辑通信）：传输控制协议TCP——保证传输单位（报文段）的可靠交付用户数据报协议UDP——用户数据报尽最大努力交付。因为一台主机可以同属运行多个程序，所以运输层有复用分用功能。9.应用层功能为应用进程（正在运行的程序）提供服务：webHTTP协议、邮箱STMP协议、文件传输FTP协议10.OSI/RMOSI/RM是一种七层协议体系结构包括：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。11.客户/服务器模式客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程，所描述的是进程之间服务和被服务的关系：即客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。与之相对的是对等模式（p2p）对等通信。12.虚拟通讯对等实体之间的通讯叫做虚拟通信13.对等实体实体：任何可发送或者接收信息的硬件或软件。由协议控制两个对等实体之间的通信，使本层能够向上一层提供服务。14.多模与单模光纤多模光纤：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：光纤的直径接近一个光波波长使光线一直向前传播，而不会产生多次反射。单模光纤损耗小，速率高。15.波分复用WDM（光的频分复用）波分复用就是光的频分复用。即一根光纤上复用两路光载波信号。16.码分复用CDM（码分多址）常用名词是码分多址CDMA、每一个用户可以再同样的时间使用同样的频带进行通信、各个用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此各用户之间不会造成干扰。这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声不易被敌人发现。在CDMA中每一个比特时间划分为m个短的间隔称为码片17.ADSL技术（非对称数字用户线）用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使其能够承载宽带业务。特点：上行（从用户到ISP）和下行（从ISP到用户）做成不对称、在用户线（铜线）的两端各安装一个ADSL调制解调器、我国目前采用的方案是离散多音调DMT(DiscreteMulti-Tone)调制技术。这里的“多音调”就是“多载波”或“多子信道”的意思。18.FTTx技术（FTTH/FTTB/FTTC）光纤到家、光纤到大楼、光纤到路边19.MAC地址在局域网中，硬件地址又称物理地址或者MAC地址，48位地址使用在MAC帧中实际上就是适配器地址或适配器标识符。IEEE的注册管理机构RA负责向厂家分配地址字段的前三个字节(即高位24位)。地址字段中的后三个字节(即低位24位)由厂家自行指派，称为扩展标识符，必须保证生产出的适配器没有重复地址。一个地址块可以生成224个不同的地址。这种48位地址称为MAC-48，它的通用名称是EUI-48。“MAC地址”实际上就是适配器地址或适配器标识符EUI-48。20.数据链路链路：无源点到点的物理线路段，中间没有其他任何交换节点。数据链路：除了物理线路之外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现了这些协议的硬件和软件加到链路上就构成了数据链路。：最长用的方法是使用适配器（即网卡）来实现这些协议的硬件和软件、一般的适配器都包括了物理链路层和物理层这两层的功能。21.CSMA/CD协议——数据链路层最重要的协议总线的特点：当一台计算机发送数据时，总线上的所有计算机都能检测到这个数据。CSMA/CD协议是以太网采用的协调方法（载波监听多点接入/碰撞检测）“多点接入”：说明是总线型网络。许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。“载波监听”（就是发送前监听）：即每一个站在发送数据前先要检测一下总线上是否有其他的站点发送数据，如果有就暂时不要发送数据，等待信道变成空闲时在发送。“碰撞检测”（就是便发送边监听）：适配器边发送数据边检测信道上信号电压的变化情况，以便判断自己在发送数据时其他站是否也在发送数据。一旦出现碰撞，适配器停止发送免得继续浪费资源，等待一段随机时间后再次发送。也称为冲突检测在使用CSMA/CD协议时不能同时进行发送和接收，即只能进行半双工通信（双向交替通信）22.PPP协议（点对点协议）——全世界使用最多的数据链路层协议PPP协议是用户计算机和ISP进行通信时所使用的数据链路层协议PPPoE（PPPoverEthernet）宽带上网的主机使用的链路层协议。PPP协议的是哪个组成部分：1.一个将IP数据报封装到串行链路的方法。2.链路控制协议LCP3.网络控制协议NCP23.以太网DIXEthernetV2标准与IEEE的802.3标准只有很小的差别，因此可以将802.3局域网简称为“以太网”。严格说来，“以太网”应当是指符合DIXEthernetV2标准的局域网。局域网：特点：网络为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限。优点：1.广播功能：一个站点可以访问全网，主机课共享连接在局域网上的硬件资源和软件资源。2.便于系统的扩展和逐渐的演变，各设备的位置可灵活调整和改变。3.提高了系统的可靠性可用性和生存性。局域网可按照网络拓扑进行分类：星型网、环形网、总线型网、树形网。24.交换机（交换式集线器/以太网交换机/第二层交换机）（网桥）用来在数据链路层扩展以太网：它根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发和过滤，当网桥收到一个帧时，并不向所有接口转发此帧，而是先检查此帧的MAC地址然后确定将该帧转发到哪一个接口。以太网交换机实质上就是多接口网桥（全双工工作方式）进行无碰撞的传输数据，使用了专用的交换结构芯片，其交换速率就较高。25.IP地址——网络层25.1尽最大努力交付的优势：由于传输网络不提供端到端的可靠传输服务，这就使网络中的路由器可以做得比较简单，而且价格低廉（与电信网的交换机相比较）。整个网络的造价大幅度降低，运行方式灵活，能够适应多种应用。如果主机（即端系统）中的进程之间的通信需要是可靠的，那么就由网络的主机中的运输层负责（包括差错处理、流量控制等）。因特网能够发展到今日的规模，充分证明了当初采用这种设计思路的正确性。25.2IP地址就是给因特网上的每一台主机（或者路由器）的每一个接口分配一个在全世界范围内唯一的32位标识符（网际协议第四版IPv4），IP地址放在IP数据报的首部，硬件地址（MAC地址）放在MAC帧的首部网络层和网络层以上使用的是IP地址，而数据链路层及以下使用的是硬件地址。IP地址不仅指明一台主机还指明了主机所连接到的网络。26.虚拟互联网参加互联的计算机网络都使用相同的网际协议IP因此可以把互联之后的计算机网络看成是虚拟互联网络。所谓虚拟互联网络也就是逻辑互联网络，它的意思就是互联起来的各种物理网络的异构性本来是客观存在的，但是我们利用IP协议就可以使这些性能各异的网络从网络层面上看起来好像是一个统一的网络，这种IP协议的虚拟互联网络可简称为IP网。27.路由选择（路由选择协议）路由器根据目的站的IP地址的网络号进行路由选择转发：是单个路由器的动作路由选择：是许多路由器共同协作的过程路由选择协议：是用来生成路由表的协议28.ARP协议（地址解析协议）IP地址→ARP→物理地址物理地址→RARP→IP地址网络层和网络层以上使用的是IP地址，而在数据链路中传输数据帧时，最终还需要使用该网络的物理地址。IP地址和下面的网络硬件（物理地址）之间由于各时不同而不存在简单的映射关系，ARP协议作用：在主机ARP高速缓存中存放一个从IP地址到物理地址的映射表（此映射表动态更新新增或者超时删除）29.OSPF协议（开放最短路径优先）——内部网关协议IGP内部网关协议：在自治系统内部使用的路由选择协议OSPF的主要特征是使用分布式的链路状态协议。OSPF不用数据报UDP发送信息，而直接用IP数据报三个要点：1.像本自治系统中的所有路由发送信息（RIP协议仅仅向与自己相邻的路由器发送信息）2.发送的信息是本路由相邻的所有路由器的链路状态3.当链路状态发生变化时路由器才向所有路由发送信息。30.RIP协议（路由信息协议）——内部网关协议IGPRIP协议是一种基于距离向量的路由选择协议：路由器到直接连接的网络距离定义为1，从路由器到非直接连接的网络距离定义为经过的路由器次数加一。“距离”也成“跳数”RIP只用于小型互联网，RIP协议使用运输层的数据报UDP进行传送。三个要点：1.仅和相邻路由器交换信息2.交换信息是本路由所知道的全部信息（自己的路由表）3.按照固定时间间隔交换路由信息。31.外部网关协议——BGP-4边界网关协议：力求寻找一条能够到达目的网络切比较好的路由，而并非寻找一条最佳路由。采用路径向量路由选择协议。32.无分类域间路由选择CIDR128.14.32.0/20表示的地址块共有212个地址（因为斜线后面的20是网络前缀的位数，所以这个地址的主机号是12位）。在不需要指出地址块的起始地址时，也可将这样的地址块简称为“/20地址块”。128.14.32.0/20地址块的起始地址和最小地址：128.14.32.0128.14.32.0/20地址块的最大地址：128.14.47.255全0和全1的主机号地址一般不使用。33.地址聚合一个CIDR地址块可以表示很多地址，这种地址的聚合常称为路由聚合，它使得路由表中的一个项目可以表示很多个（例如上千个）原来传统分类地址的路由。34.全球地址与专用地址本地地址——仅在机构内部使用的IP地址，可以由本机构自行分配，而不需要向因特网的管理机构申请。全球地址——全球唯一的IP地址，必须向因特网的管理机构申请。专用地址——RFC1918指明的专用地址，10.0.0.0到10.255.255.25524位块172.16.0.0到172.31.255.25520位块192.168.0.0到192.168.255.25516位块这些地址只能用于一个机构的内部通信，而不能用于直接和因特网上的主机通信。专用地址只能用作本地地址而不能用作全球地址。在因特网中的所有路由器对目的地址是专用地址的数据报一律不进行转发。35.TCP与UDP协议——运输层协议与IP协议的区别IP协议