计算机网络考试复习重点

第一章概述1、电路交换、报文交换、分组交换。答：（1）电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。在整个通信过程中双方一直占用该电路。它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。（2）报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式在网内传输数据。报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。但它的缺点也是显而易见的。以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。（3）分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。2、计算机网络的性能指标：速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间。1.速率数据率(datarate)、比特率(bitrate)。单位：b/s，或kb/s,Mb/s,Gb/s等。2.带宽数字信道所能传送的“最高数据率”。单位：b/s。3、吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。吞吐量受网络的带宽的限制。4、时延发送时延：发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。传播时延：电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。处理时延：交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。排队时延：结点缓存队列中分组排队所经历的时5、传播时延带宽积：传播时延带宽积=传播时延带宽6.往返时间RTTRTT表示从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认，所经历的时间。RTT包括传播时延、中间节点的处理时延、排队时延、转发数据时的发送时延计算机网络的体系结构：网络协议的三要素、分层原理、OSI模型与TCP/IP模型的比较。网络协议的三要素：语法数据与控制信息的结构或格式。语义需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。同步事件实现顺序的详细说明。分层的好处：各层之间是独立的。灵活性好。结构上可分割开。易于实现和维护。能促进标准化工作。OSI模型：7、应用层6、表示层5、会话层4、运输层3、网络层2、数据链路层1、物理层TCP/IP协议：应用层运输层网际层网络接口层五层协议:应用层运输层网络层数据链路层物理层因特网发展的三个阶段：第一阶段：ARPANET第二阶段：三级结构的Internet主干网、地区网和校园网（企业网）第三阶段：多层次ISP结构的Internet网络的类别：广域网WAN城域网MAN局域网LAN个人区域网PAN制定因特网的正式标准的阶段：因特网草案，建议标准，草案标准，因特网标准第二章物理层数据通信的基础知识：单工通信/半双工通信/全双工通信、调制方法。单向通信（单工通信）——只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。双向交替通信（半双工通信）——通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送。双向同时通信（全双工通信）——通信的双方可以同时发送和接收信息。调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化。调频(FM)：载波的频率随基带数字信号而变化。调相(PM)：载波的初始相位随基带数字信号而变化。传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆。信道复用技术：频分复用、时分复用、统计时分复用。香农公式：信道的极限信息传输速率C：C=Wlog2(1+S/N)(b/s)W为信道的带宽（Hz）；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。信噪比(dB)=10log10(S/N)(dB)香农公式表明：信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输第三章数据链路层字符填充、循环冗余检验CRC（计算）。见书P66~P69局域网按拓扑结构分类：星形网、环形网、总线网、树形网。CSMA/CD协议：工作原理。多点接入：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：每一个站在发送数据之前先要检测总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。碰撞检测：计算机边发送数据边检测信道上信号电压大小。当检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据，表明产生了碰撞，即冲突。在发生碰撞时，总线上传输的信号产生了严重的失真，无法从中恢复出有用的信息来。每一个正在发送数据的站，一旦发现总线上出现了碰撞，就要立即停止发送，免得继续浪费网络资源，然后等待一段随机时间后再次发送。使用CSMA/CD协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行双向交替通信（半双工通信）。每个站在发送数据之后的一小段时间内，存在着遭遇碰撞的可能性。这种发送的不确定性使整个以太网的平均通信量远小于以太网的最高数据率。最先发送数据帧的站，在发送数据帧后至多经过时间2（两倍的端到端往返时延）就可知道发送的数据帧是否遭受了碰撞。以太网的端到端往返时延2称为争用期，或碰撞窗口。经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞。以太网取51.2s为争用期的长度。对于10Mb/s以太网，在争用期内可发送512bit，即64字节。以太网在发送数据时，若前64字节没有发生冲突，则后续的数据就不会发生冲突。因此，以太网规定，最短有效帧为64字节。发生碰撞的站在停止发送数据后，要推迟（退避）一个随机时间才能再发送数据。确定基本退避时间，一般取争用期2。定义重传次数k，k10，即k=Min[重传次数,10]从整数集合[0,1,…,(2k1)]中随机地取出一个数，记为r。重传所需的时延就是r倍的基本退避时间。当重传达16次仍不能成功时即丢弃该帧，并向高层报告。MAC地址：组成、MAC帧格式。见ppt在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或MAC地址。“发往本站的帧”包括以下三种帧：单播帧（一对一）广播帧（一对全体）多播帧（一对多）网桥：工作原理。工作原理：网桥工作在数据链路层，通过检查帧的目的MAC地址，实现转发：确定将该帧转发到哪个接口。交换机：工作原理。同网桥但是为多接口数据链路的三个基本问题：(1)帧的封装(2)透明传输(3)差错控制第四章网络层**IP地址：A类-E类范围。见pptARP协议：工作原理。ARP高速缓存(ARPcache)：IP地址到硬件地址的映射表。IP-MAC过程：主机A向本局域网上的主机B发送IP数据报时，先在其ARP高速缓存中查看有无主机B的IP地址。有：将对应的硬件地址写入MAC帧。无：发送ARP请求。IP数据报格式：基本字段的大小和作用。版本——占4位，指IP协议的版本首部长度——占4位，可表示的最大数值是15个单位(一个单位为4字节)因此IP的首部长度的最大值是60字节。区分服务——占8位，用来获得更好的服务总长度——占16位，指首部和数据之和的长度，单位为字节，因此数据报的最大长度为65535字节。总长度必须不超过最大传送单元MTU。标识(identification)占16位，它是一个计数器，用来产生数据报的标识。标志(flag)占3位，目前只有前两位有意义。标志字段的最低位是MF(MoreFragment)。MF1表示后面“还有分片”。MF0表示最后一个分片。标志字段中间的一位是DF(Don'tFragment)。只有当DF0时才允许分片。标识(identification)占16位，它是一个计数器，用来产生数据报的标识。片偏移(13位)指出：较长的分组在分片后某片在原分组中的相对位置。片偏移以8个字节为偏移单位。生存时间(8位)记为TTL(TimeToLive)数据报在网络中可通过的路由器数的最大值。协议(8位)字段指出此数据报携带的数据使用何种协议以便目的主机的IP层将数据部分上交给哪个处理过程首部检验和(16位)字段只检验数据报的首部不检验数据部分子网：子网掩码（计算网络地址）、路由器分组转发过程。(IP地址)AND(子网掩码)=网络地址(1)从收到的分组的首部提取目的IP地址D。(2)先用与本路由器直接相连的网络的子网掩码和D逐位相“与”，看是否和相应的网络地址匹配。若匹配，则将分组直接交付。否则就是间接交付，执行(3)。(3)若路由表中有目的地址为D的特定主机路由则将分组传送给指明的下一跳路由器；否则，执行(4)。(4)对路由表中的每一行的子网掩码和D逐位相“与”，若其结果与该行的目的网络地址匹配，则将分组传送给该行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，则将分组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。ICMP协议：报文种类、ping和traceroute的工作原理。两种：ICMP差错报告报文、ICMP询问报文。ICMP差错报告报文共有5种：终点不可达源点抑制时间超过参数问题改变路由（重定向）PING用来测试两个主机之间的连通性。PING使用了ICMP回送请求与回送回答报文。PING是应用层直接使用网络层ICMP的例子，它没有通过运输层的TCP或UDP。traceroute工作原理：从源主机向目的主机发送一连串的IP数据报，数据报中封装的是无法交付的UDP数据报。第一个数据报P1：生存时间TTL设为1。当P1到达第一个路由器R1时，R1将TTL减1，TTL为0。R1丢弃P1，并向源主机发送一个ICMP时间超过差错报文。第二个数据报P2：生存时间TTL设为2。同理，第二个路由器R2丢弃P2，并向源主机发送一个ICMP时间超过差错报文。最后一个数据报：该数据报到达目的主机时，生存时间TTL为1。主机不转发数据报，也不把TTL减1。但IP数据报中封装的是无法交付的UDP用户数据报，因此目的主机向源主机发送ICMP终点不可达差错报文。路由选择协议：内部网关协议IGP与外部网关协议EGP的区别、RIP和BGP的基本工作原理。IGP：在自治系统内部使用的路由协议；力求最佳路由EGP：在不同自治系统便捷使用的路由协议；力求较好路由（不兜圈子）EGP必须考虑其他方面的政策，需要多条路由。代价费用方面可能可达性更重要。IGP：内部网关协议，只关心本自治系统内如何传送数据报，与互联网中其他自治系统使用什么协议无关。EGP：外部网关协议，在不同的AS边界传递路由信息的协议，不关心AS内部使用何种协议。1.RIP工作原理RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议。RIP协议要求路由器维护从它到其他目的网络的距离记录。BGP只能是力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由（不能兜圈子），而并非要寻找一条最佳路由第五章运输层**TCP和UDP的区别（面向连接、无连接）、端口的构成和作用。UDP在传送数据之前不需要先建立连接。对方的运输层在收到UDP报文后，不需要给出任何确认。虽然UDP不提供可靠交付，但在某些情况下UDP是一种最有效的工作方式。TCP则提供面向连接的服务。TCP不提供广播或多播服务。由于TCP要提供可靠的、面向连接的运输服务，因此不