计算机网络知识点

理论部分第一章1.“三网”指电信网络、有线电视网络和计算机网络。计算机网络：一些互相连接的，自治的计算机的集合。按网络的作用范围进行分类：①广域网WAN（通信子网主要使用分组交换技术；将分布在不同地区的计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。）、②城域网MAN、③局域网LAN、④个人区域网PAN；按网络的使用者进行分类：①公用网、②专用网；2.计算机网络向用户提供的功能：（1）连通性（connectivity）（2）共享（资源共享）3.互联网是网络的网络（网络由节点和链路组成）（图1-1）4.制定因特网标准要经历以下四个阶段：（1）因特网草案（InternetStandard）——这个阶段还不是RFC文档（2）建议标准（ProposedStandard）——从这个阶段开始成为RFC文档（3）草案标准（DraftStandard）（4）因特网标准（InternetStandard）5.因特网组按工作方式分为：边缘部分（所有连在因特网上的主机组成）——资源子网：作用是进行信息处理核心部分（由大量网络和连接网络的路由器组成）——通信子网：作用是按存储转发方式进行分组交换6.计算机通信是计算机中的进程(即运行着的程序)之间的通信。在网络边缘的端系统之间的通信方式有两大类：（1）客户-服务器方式（C/S方式）（客户是服务请求方，服务器是服务提供方）（2）对等方式（P2P方式）7.路由器作用：存储转发数据报8.计算机网络最常用的性能指标是：速率、带宽、时延（发送时延、传播时延、处理时延、排队时延）时延带宽积和信道(或网络)利用率。9.网络协议即协议，是为进行网络中的数据交换而建立的规则，计算机网络的各层及其协议的集合，称为网络的体系结构。网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则，标准或约定。协议的三要素语法：数据域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：时间实现顺序的详细说明计算机网络体系结构：计算机网络层次结构模型和各层协议的集合叫做计算机网络体系结构。（1）、OSI七层结构：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层（2）、TCP/IP四层结构：应用层、传输层、网际层、网络接口层（3）、五层协议的网络体系结构是为便于学习计算机网络原理而采用的综合了OSI七层模型和TCP/IP的四层模型而得到的五层模型。五层协议的体系结构：应用层、运输层、网络层、数据链路层、物理层第二章1.一个数据通信系统可划分为三大部分，即源系统、传输系统和目的系统。源系统包括源点（或源站、信源）和发送器，目的系统包括接收器和终点（或目的站、信宿）。2.根据信号中代表消息的参数的方式不同，信号可分为模拟信号（或连续信号）和数字信号（或离散信号）。代表数字信号不同离散数值的基本波形称为码元。3.从通信双方信息交互的方式可以划分为单向通信（或单工通信），双向交替通信（或半双工通信）和双向同时通信（或全双工通信）。4.来自信源的信号叫做基带信号。信号要在信道上传输就要经过调制，调制有基带调制和带通调制之分。最基本的带通调制方法有调幅、调频和调相。还有跟复杂的调制方法，如正交振幅调制。5.物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性机械特性－指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。电气特性－指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。功能特性－指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。规程特性－指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序6.传输媒体可分为两大类，即导向传输媒体（双绞线、同轴电缆或光纤）和非导向传输（无线或红外或大气激光）。7.常用的信道复用技术有频分复用、时分复用（含统计时分复用）、码分复用和波分复用（光的频分复用）。8.用户到因特网的宽带接入方法有非对称数字用户线xDSL（用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造），光纤同轴混合网HFC（在有线电视网的基础上开发的）和FTTx（即光纤到...）。其中使用最多的是ADSL。9.传播时间、传输时间的概念与计算，给定传输数据的大小以及传播距离进行相关计算。第三章1.链路是从一个结点到相邻结点的一段物理线路，数据链路则是在链路的基础上增加了一些必要的硬件（如网络适配器）和软件（如协议的实现）。2.数据链路层使用的信道主要有点对点信道和广播信道两种。3.数据链路层传输的协议数据单元是帧。数据链路层的三个基本问题则是：封装成帧、透明传输和差错检测。4.点对点信道的数据链路层三个基本问题（数据链路层的三个基本问题）（1）、封装成帧（2）、透明传输（3）、差错控制5.零比特填充PPP协议用在SONET/SDH链路时，是使用同步传输（一连串的比特连续传送）。这时PPP协议采用零比特填充方法来实现透明传输。在发送端，先扫描整个信息字段，只要发现有5个连续1，则立即在其后填入一个0；接收端对帧中的比特流进行扫描。每当发现5个连续1时，就把这5个连续1后的一个0删除，还原成原来的信息比特流，这样就保证了透明传输。如：传送的帧序列为011101111111111110011100，则经过位填充后变成的序列是，01110111110111110110011100。4.循环冗余检验CRC是一种检错方法，而帧检验序列FCS是添加在数据后面的冗余码。在发送端，先把数据划分为组。假定每组k个比特。假设待传送的一组数据M=101001（现在k=6）。我们在M的后面再添加供差错检测用的n位冗余码一起发送。冗余码的计算用二进制的模2运算进行2n乘M的运算，这相当于在M后面添加n个0。得到的(k+n)位的数除以事先选定好的长度为(n+1)位的除数P，得出商是Q而余数是R，余数R比除数P少1位，即R是n位。冗余码的计算举例现在k=6,M=101001。设n=3,除数P=1101，被除数是2nM=101001000。模2运算的结果是：商Q=110101，余数R=001。把余数R作为冗余码添加在数据M的后面发送出去。发送的数据是：2nM+R即：101001001，共(k+n)位。CRC是一种常用的检错方法，而FCS是添加在数据后面的冗余码。FCS可以用CRC这种方法得出，但CRC并非用来获得FCS的唯一方法。接收端对收到的每一帧进行CRC检验(1)若得出的余数R=0，则判定这个帧没有差错，就接受(accept)。(2)若余数R0，则判定这个帧有差错，就丢弃。这种检测方法并不能确定究竟是哪一个或哪几个比特出现了差错。仅用循环冗余检验CRC差错检测技术只能做到无差错接受(accept)。凡是接收端数据链路层接受的帧都没有传输差错。要做到“可靠传输”（即发送什么就收到什么）就必须再加上确认和重传机制。5.PPPoE是为宽带上网的主机使用的链路层协议。6.计算机与外界局域网的通信要通过通信适配器，它又称为网络接口卡或网卡。计算机的硬件地址就在适配器中的ROM中。以太网的硬件地址，即MAC地址实际上就是适配器地址或适配器标识符，与主机所在的地点无关。源地址和目的地址都是48位长。。7.以太网采用的协议是具有冲突检测的载波监听多点接入CSMA/CD。以太网上个站点都平等地争用以太网信道。CSMA/CD协议规则:发前先侦听，空闲即发送，边发边检测，冲突时退避CSMA/CD协议要点：多点接入、载波监听、碰撞测试（边发送边监听）。以太网的介质访问控制CSMA/CD原理：CSMA/CD局域网访问机制是先听后说，边说边听。当总线型网络上某个站点要发送数据时，先检测总线上是否有数据传送，如果有，则继续监测；如果没有数据传送，则此站点进入发送。在发送过程中，站点同时继续进行冲突检测。一旦检测到冲突，立即停止发送，并向总线上发送一串阻塞信号，通知各个站点总线上发生冲突。然后等待一个指数退避的随机时间间隔，重新使用CSMA算法进行发送。即发送前载波侦听，发送中冲突检测，出现冲突后多次重发。8.局域网的拓扑结构星型拓扑构型、环型拓扑构型、总线型拓扑结构、树型拓扑结构。使用集线器的星形拓扑双绞线使用RJ45水晶头链接，不是使用RJ11水晶头。10BASE-T：10Mb/s的数据率，系带信号，T代表双绞线；10BASE-5：10Mb/s的数据率，系带信号，5代表粗缆，每一段电缆最大长度为500米；10BASE-2：10Mb/s的数据率，系带信号，2代表细缆，每一段电缆最大长度为200米，实际为185米。使用集线器可以在物理层扩展以太网（扩展后的以太网仍然是一个网络）。使用网桥可以在数据链路层扩展以太网（扩展后的以太网仍然是一个网络）。网桥在转发帧时，不改变帧的源地址。交换式集线器常称为以太网交换机或第二层交换机（工作在数据链路层）。它就是一个多接口网桥，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，无碰撞地传输数据。9.网络互连的中间设备中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。物理层：转发器(repeater)、HUB。数据链路层：网桥或桥接器(bridge)、第二层交换机。网络层：路由器(router)、第三层交换机。网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。网络层以上：网关(gateway)。第四章1.TCP/IP体系中的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。网络层不提供服务质量的承若，不保证分组交付的时限，所传送的分组可能出错、丢失、重复、和失序。进程之间的通信的可靠性由运输层负责。2.在互联网上的交付有两种：在本网络上的直接交付（不经过路由器）和到其他网络的间接交付（至少经过一个路由器，但最后一次一定是直接交付）。3.一个IP地址在整个因特网范围内是唯一的。分类的IP地址包括A类、B类和C类地址（单播地址），以及D类地址（多播地址）。E类地址未使用。4.分类的IP地址有网络号字段（指明网络）和主机号字段（指明主机）组成。网络号字段最前面的类别位指明IP地址的类别。5.IPv4协议：（1）、IP地址的概念，表示方法（二进制与十进制）;（2）、IP地址的分类；IP地址默认子网掩码；（3）、地址解析协议IPv6地址的表示方法6．IP数据报的格式一个IP数据报由首部和数据两部分组成。首部的前一部分是固定长度，共20字节，是所有IP数据报必须具有的。在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。掌握住IP数据包包头各个部分的含义以及作用（详细内容参见教材）。7．子网的划分和子网掩码（1）、子网掩码的概念及作用子网掩码是一个应用于TCP/IP网络的32位二进制值，它可以屏蔽掉ip地址中的一部分，从而分离出ip地址中的网络部分与主机部分，基于子网掩码，管理员可以将网络进一步划分为若干子网。（2）、如何用子网掩码得到网络/主机地址子网掩码是如何分离出ip地址中的网络地址和主机地址的呢？过程如下：a.将ip地址与子网掩码转换成二进制；b.将二进制形式的ip地址与子网掩码做'与'运算，将答案化为十进制便得到网络地址；c.将二进制形式的子网掩码取'反'；d.将取'反'后的子网掩码与ip地址做'与'运算，将答案化为十进制便得到主机地址。例：给定IP地址种类，主机数，求其子网掩码，网络号等等。（3）、例子假设有一个IP地址：192.168.0.1；子网掩码为：255.255.255.0化为二进制为：IP地址11000000.10101000.00000000.00000001子网掩码11111111.11111111.11111111.00000000将两者做'与'运算得：11000000.10101000.00000000.00000000将其化为十进制得：192.168.0.0这便是上面ip的网络地址，主机地址以此类推。观察到上面的子网掩码为C类地址的默认子网掩码（即未划分子网），可直接看出网络地址为ip地址的前三部分，即前三个字节。（4）、子网掩码的分类a.缺省子网掩码：即未划分子网，对应的网络号的位都置1，主机号都置0。A类网络缺省子网掩码：255.0.0.0；B类网络缺省子网掩码：255.255.0