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第一章概述网络把许多计算机连接在一起，互联网（网络的网络）把许多网络连接在一起。因特网是世界上最大的互联网。计算机网络：一些互相连接的、自治的计算机的集合。Intent(因特网)：由ARPANET发展而来的全球最大的、开放的、由众多网络互相连接而成的特定计算机网络，采用TCP/IP协议簇作为通信规则。因特网发展的三个阶段：一、从单个网络ARPANET向互联网发展；二、逐步建立了三级结构的因特网；三、逐渐形成了多层次ISP结构的因特网。因特网的组成：边缘部分、核心部分。两个主机上运行程序之间的通信方式：客户/服务器方式（C/S）、对等方式（P2P）。简述主机和路由器的作用？主机的用途是为用户进行信息处理；路由器的用途是用来转发分组，即进行分组交换。计算机网络性能指标：速率、带宽、吞吐量、时延、丢包率、利用率。常用的带宽的单位有哪些？bit/s、kbit/s、Mbit/s、Gbit/s、Tbit/s网络协议：这些规则明确规定了所交换的数据的格式和时序，以及在发送或接收数据时要采取的动作等问题。为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即为网络协议，简称协议。网络系结构：计算机网络的层次结构模型与各层协议的集合OSI分为7层，TCP/IP分为4层，综合后5层：物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层第二章物理层数字通信系统组成：源系统（源点和发送器），传输系统，目的系统（接收器和终点）。信号：模拟信号（连续），数字信号（离散）。什么是单工通信，半双工通信和全双工通信？单工通信：通信双方只能是一方发送、另一方接收；半双工通信：通信双方都能发送信息，但不能同时发送，一方发送时另一方面只能接收；双工通信：通信双方可同时发送、接收信息。常见的传输媒体：引导型（双绞线，同轴电缆，光纤），非引导型（无线传输）常见的信道复用技术：频分复用，时分复用，码分复用常见的宽带接入技术:ADSL技术：使用电话线上网光纤同轴混合：有线电视网频分光纤接入：FTTH光纤到户、FTTB光纤到大楼提高数据传输速率的途径有哪些？使用更高传输速率的传输媒体、使用信道复用技术什么是复用？通过同一物理线路同时传输多路用户信号简述ADSL接入原理。通过ADSL调制解调器将数字信号转换为模拟信号，通过电话线传输，最后在通过ADSL调制解调器转换回数字信号。ADSL下行带宽远远大于上行带宽HFC网的上行传输使用了原来CATV的低端频段，带宽为60MHZ.第三章数据链路层数据链路层传送的数据单位：帧数据链路层使用的信道主要有：点对点信道和广播信道数据链路层三个问题：封装成帧：添加帧定界标志，传输单元大小范围：46=MTU=1500字节透明传输：字节填充、比特填充差错检验：帧检验序列FSC(循环冗余检验CRC)点对点（PPP）协议：是用户主机与ISP通信时使用的协议一个将IP数据报封装到串行链路的方法；链路控制协议（LCP）：建立、配置和测试数据链路连接；网络控制协议（NCP）：配置网络参数。PPP的首尾标志字段：7EMAC地址:局域网上的每一台计算机中固化在适配器ROM中的48位的地址。CSMA/CD协议（载波监听多址接入/碰撞检测）：载波监听：发送数据前先检测总线上是否有其他站点在发送数据；碰撞检测：边发送数据边检测信道上的信号变化情况。争用期(碰撞窗口)：端到端往返时间2t以太网中2t=51.2us争用期内可发送64字节（最短有效帧长度）MAC帧格式：首部14字节，尾部4字节，共18字节。当数据部分小于46字节进行填充，大于1500字节丢弃。无效的MAC帧：一、帧长度不是整数字节；二、用收到到帧检验序列FCS查出有差错；三、收到的MAC帧长度不在64~1518字节，即数据字段不在46~1500字节范围内。物理层设备：集线器数据链路层设备：交换机、网桥（数据链路层的分组交换机）网络层设备：路由器物理层设备(集线器)不分割碰撞域，数据链路层以上的设备（网桥、交换机）可分割碰撞域。例题：1.在一个采用CSMA/CD协议的网络中，传输介质是一根完整的电缆，传输速率为1Gbit/s，电缆中信号传播速度为200000km/s。若最小数据帧长度减少800bit，则最远的两个站之间的距离至少需要D争用期=(2*两端距离)/传播速度=数据帧长度/传输速率A增加160米B增加80米C减少160米D减少80米2.某局域网采用CSMA/CD协议实现介质访问控制，数据传输速率为10Mbit/s，主机甲和主机乙之间的距离为2km，信号传播速度为200000km/s。请回答下列问题，要求说明理由或写出计算过程。（1）若主机甲和主机乙发送数据时发生冲突，则从开始发送数据时刻起，到两台主机均检测到冲突时刻止，最短需经过多长时间？最长需经过多长时间（假设主机甲和主机乙发送数据过程中，其他主机不发送数据）？争用期=(2*两端距离)/传播速度=2×2000/200000000=2×10-5S最短=争用期/2=10us最长=争用期=20us（2）若网络不存在任何冲突与差错，主机甲总是以标准的最长以太网数据帧（1518B）向主机乙发送数据，主机乙每成功收到一个数据帧后立即向主机甲发送一个64B的确认帧，主机甲收到确认帧后方可发送下一个数据帧。此时主机甲的有效数据传输速率是多少（不考虑以太网的前导码）？甲发送一帧到乙所需时间：1518×8bit/10000000bit/s=1.2144ms乙发送确认帧到甲所需时间：64B/10Mbps=0.0512ms数据往返传播时间：2×2km/200000km/s=1×10^(-5)s=0.02ms有效的数据传输速率=10Mbps×1.2144ms/1.2856ms约等于9.45Mbps3某以太网拓扑及交换机当前转发如下图所示，主机00-e1-d5-00-23-a1向主机00-e1-d5-00-23-c1发送1个数据帧。主机00-e1-d5-00-23-c1收到该帧后，向主机00-e1-d5-00-23-a1发送1个确认帧，交换机对这两个帧的转发端口分别是(B)。A{3}和{1}B{2,3}和{1}C{2,3}和{1,2}D{1,2,3}和{1}用CRC检错技术计算数据为M=101001，除数为P=1101的冗余码FCS。101001000与1101按位异或得余数FCS=001第四章网络层IP地址：给因特网上的每一个主机（或路由器）的每一个接口分配一个在全世界范围是唯一的32位的标识符。分类编址：IP地址：：={网络号，主机号}A类：网络号IP前8位开头为0B类：网络号IP前16位开头为10C类：网络号IP前24位开头为110无分类编址：IP地址：：={网络前缀，主机号}IP地址分为两部分：网络号和主机号网络地址：主机号全0的IP地址广播地址：主机号全1的IP地址路由器连接了不同的网络，网桥（交换机）连接了相同的网络。地址解析协议ARP：IP地址到MAC地址的映射查找ARP缓存，有则直接进行映射，若缓存中没有：（1）向局域网中广播ARP请求分组（2）局域网上所有主机收到ARP请求（3）目的主机向源主机发送响应（4）源主机增加缓存IP数据报格式：首部固定长度20个字节（总长度，生存时间，源IP地址，目的IP地址）生存时间（TTL）：数据每经过一个路由转发TTL就减1路由器分组转发过程：（1）从收到的数据报首部提取目的IP地址D（2）先判断是否为直接相连，是则把分组进行直接交付（3）比较间接相连（4）若有默认路由，则按默认路由进行转发（5）没有默认路由，则丢弃，报告错误网际控制报文协议ICMP报文种类：差错报告报文，询问报文（PING）路由选择协议分为：内部网关协议：RIP（使用UPD）和OSPF（使用IP数据报）外部网关协议：BGP（使用TCP）RIP：基于距离向量的路由选择协议。RIP协议的三个要点：（1）仅和相邻的路由交换信息；（2）交换信息为当前本路由的路由表；（3）固定时间交换，即周期性更新。RIP的局限性：能使用的最大距离是15（16表示不可达）OSPF的三个要点：（1）向本自治系统所有路由发送信息；（2）发送与本路由相邻的所有路由的链路状态；（3）当链路发生变化时发送。BGP协议在AS之间交换可达性信息IPv6地址有128位，40个字节的基本首部重要知识点：如何划分子网？？！！！如何进行路由聚合？？合并子网？？例题：某组织分配到一个地址块，其中第一个地址是14.24.74.0/24。这个组织需要划分为11个子网。具体要求是：(1)具有50个地址的子网1个；(2)具有25个地址的子网2个；(3)具有10个地址的子网3个；(4)具有2个地址的子网4个试设计这些子网。分配结束后还剩下多少个地址？解：原网络地址为14.24.74.00000000/24(1)需要50个主机地址，加上网络地址和广播地址供需52个地址，因此分配64个地址，占6位地址位。分配地址如下：14.24.74.00000000，网络地址为14.24.74.0/26(2)需要25个主机地址，加上广播地址和网络地址供需要28，因此分配32个地址，占5位地址位。分配如下：14.24.74.01000000，网络地址为14.24.74.64/2714.24.74.01100000，网络地址为14.24.74.96/27(3)需要10个主机地址，加上网络地址和广播地址供需12个地址，因此分配16个地址，占4位地址位。分配地址如下：14.24.74.10000000，网络地址为14.24.74.128/2814.24.74.10010000，网络地址为14.24.74.144/2814.24.74.10100000，网络地址为14.24.74.160/28(4)需要2个主机地址，加上网络地址和广播地址供需4个地址，因此分配4个地址，占2位地址位。分配地址如下：14.24.74.10110000，网络地址为14.24.74.176/3014.24.74.10110100，网络地址为14.24.74.180/3014.24.74.10111000，网络地址为14.24.74.184/3014.24.74.10111100，网络地址为14.24.74.188/30剩余IP范围14.24.74.11000000~14.24.74.11111111，共64个IP（含网络地址和广播地址）某网络拓扑如图所示，路由器R1通过接口E1、E2分别连接局域网1、局域网2，通过接口L0连接路由器R2，并通过路由器R2连接域名服务器与互联网。R1的L0接口的IP地址是202.118.2.1，R2的L0接口的IP地址是202.118.2.2，L1接口的IP地址是130.11.120.1，E0接口的IP地址是202.118.3.1，域名服务器的IP地址是202.118.3.2。R1与R2的路由表结构为：（1）将IP地址空间202.118.1.0/24划分为2个子网，分别分配给局域网1、局域网2，每个局域网需分配的IP地址数不少于120个。请给出子网划分结果，说明理由或给出必要的计算过程。解：IP地址空间202.118.1.0/24共有254个可分配地址。平均分配给两个子网，每个子网有127个可分配地址，满足IP地址数不少于120的要求。划分子网后局域网一为：202.118.1.0/25，局域网二为：202.118.1.128/25。（2）请给出R1的路由表，使其明确包括到局域网1的路由、局域网2的路由、域名服务器的主机路由和互联网的路由。（3）请采用路由聚合技术，给出R2到局域网1和局域网2的路由。某主机的MAC地址为00-15-c5-c1-5e-28，IP地址为10.2.128.100（私有地址）,下图是网络拓扑，和该主机进行web请求的1个以太网数据帧的前80B的十六进制和ASCII码内容。（1）Web服务器的IP地址是什么？该主机默认网关的MAC地址是什么？解：以太网帧首部14B，IP分组首部至目的IP共16B，所以目的IP是前80B中的31、32、33、34字节即40aa6220转换为十进制为64.170