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1、计算机网络温习重点1.计算机网络发展四个阶段1、远程终端联机阶段(60年代中期以前)2、计算机网络阶段(60年代末至80年代初)3、计算机网络互联阶段(80年代中至90年代初)4、信息高速公路阶段(90年代末及将来)2.计算机网络的定义资源分享观点的定义：以能够互相分享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合。网络建立的主要目的是实现计算机资源的分享；互连的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机系统；连网计算机在通信经过中必须遵循一样的网络协议。3.早期计算机网络构造：从逻辑功能上能够分为资源子网和通信子网等两个部分。资源子网：主机、终端、终端控制器、联网外设、各种软件与信息资源组
2、成，负责全网的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源与网络服务。通信子网：由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成，它负责完成网络数据传输、转发等通信处理任务。4.计算机网络拓扑的分类广播信道通信子网的基本拓扑构型：总线型型环型无线通信与卫星通信型点-点线路的通信子网基本拓扑构型有：星型环型树型网状型5.根据网络传输技术进行分类通信信道的类型有两类：广播通信信道点-点通信信道相应的计算机网络可以以分为两类：广播式网络BroadcastNetworks点-点式网络Point-to-PointNetworks6.典型计算机网络举例ARPANETNSFNETInternetInternet27
3、.公共数据网的发展1.X.25网是一种典型的公用分组交换网，它是CCITT为广域网制定的一个公用分组交换网，采用了复杂的过失控制、流量控制与拥塞控制机制，协议复杂，工作效率不高；主要是针对大型机与终端连网。2帧中继主要考虑怎样减少数据帧在通信子网中的开销，没有采用流量控制与过失控制机制，通信子网中的过失控制由主机的高层来保证；主要用于局域网之间的互连。3B-ISDNCCITT提出将语音、数据、图像等业务综合在ISDN一个网络之中；目的是将语音、数据、静态与动态图像传输，以及N-ISDN提供的所有服务综合在一个通信网中，覆盖从低传输速率、非实时传输要求，到高传输速率、实时突发性等各类传输要求；B
4、-ISDN采用异步传输形式ATM技术。B-ISDN与N-ISDN区别：N-ISDN以目前使用的公用电话交换网为基础，B-ISDN以光纤作为干线和用户环路传输介质；N-ISDN采用同步时分多路复用技术，B-ISDN采用异步传输形式ATM技术；N-ISDN各通路及其速率是预先规定的，而B-ISDN的速率不是预先规定的。4ATMATM是一种面向连接的技术；采用小的、固定长度的信元作为数据传输单元；能够支持数字、语音、图像、视频等多媒体通信；ATM以统计时分多路复用方式动态分配网络带宽，网络传输延时小，适应实时通信的要求；ATM没有链路级纠错与流量控制，协议简单，数据交换效率高；ATM采用两级虚电路机
5、制，增加了虚电路分配的灵敏性。8.信息、数据与信号信息的概念通信的目的是交换信息，信息的载体能够是数字、文字、语音、图形或图像，计算机产生的信息一般是字母、数字、语音、图形或图像的组合；数据的概念为了传送这些信息，首先要将字母、数字、语音、图形或图像用二进制代码的数据来表示；为了传输二进制代码的数据，必须将它们用模拟或数字信号编码的方式表示；数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码0、1比特序列的模拟或数字信号的经过。信号的概念信号是数据在传输经过中电信号的表示形式；根据在传输介质上传输的信号类型，通信系统分为模拟通信系统与数字通信系统两种。9.数据传输类型与通信方式数
6、据传输类型1模拟通信2数字通信数据通信方式1串行通信、并行通信2单工通信、半双工或全双工通信同步方式1同步通信2异步通信10.传输介质的主要类型1双绞线2同轴电缆3光纤电缆4无线与卫星通信信道传输介质的特性：物理特性：传输介质物理构造的描绘；传输特性：传输介质允许传送数字或模拟信号，以及调制技术、传输容量、传输的频率范围；连通特性：允许点-点或多点连接；地理范围：传输介质最大传输距离；抗干扰性：传输介质防止噪声与电磁干扰对传输数据影响的能力；相对价格：器件、安装与维护费用。11.数据编码类型14.基带传输的定义在数据通信中，表示计算机二进制的比特序列的数字数据信号是典型的矩形脉冲信号;矩形脉冲
7、信号的固有频带称做基本频带,简称为基带,矩形脉冲信号就叫做基带信号;在数字通信信道上，直接传送基带信号的方法称为基带传输;在发送端，基带传输的数据经过编码器变换变为直接传输的基带信号，例如曼彻斯特编码或差分曼彻斯特编码信号;在接收端由解码器恢复成与发送端一样的矩形脉冲信号;基带传输是一种最基本的数据传输方式。15.数据传输速率的定义数据传输速率是描绘数据传输系统的重要技术指标；数据传输速率在数值上，等于每秒钟传输构成数据代码的二进制比特数，单位为比特/秒，记做bps；常用的数据传输速率单位有：Kbps、Mbps、Gbps与Tb/s，其中：1Kbps=1103bps1Mbps=1106bps1G
8、bps=1109bps1Tbps=11012bps16.频带传输的定义利用模拟信道传输数据信号的方法称为频带传输；调制解调器modem是频带传输中最典型的通信设备。17.多路复用技术的分类频分多路复用FDM波分多路复用WDM时分多路复用TDM18.数据交换方法数据通过通信子网的传输经过能够分为1报文与报文分组交换2线路交换与存储转发交换19.线路交换方式线路交换是面向连接的服务；两台计算机通过通信子网进行数据交换之前，首先要在通信子网中建立一个实际的物理线路连接；线路交换在数据传输经过中要经过建立连接、数据传输与释放连接的三个阶段；线路交换方式的优点：通信实时性强，适用于交互式会话类通信；线路
9、交换方式的缺点：对突发性通信不适应，系统效率低，系统没有存储数据的能力，不能平滑交通量。20.存储转发交换方式与线路交换方式的主要区别：发送的数据与目的地址、源地址、控制信息根据一定格式组成一个数据单元报文或报文分组进入通信子网；通信子网中的结点是通信控制处理机，它负责完成数据单元的接收、过失校验、存储、路选和转发功能。21.存储转发交换方式分类数据通过通信子网传输时能够有报文message与报文分组packet两种方式；报文传输：不管发送数据的长度是多少，都把它当作一个逻辑单元发送；报文分组传输：限制一次传输数据的最大长度，假如传输数据超过规定的最大长度，发送结点就将它分成多个报文分组发送。
10、22.存储转发方式的优点由于通信子网中的通信控制处理机能够存储分组，多个分组能够分享通信信道，线路利用率高；通信子网中通信控制处理机具有路选功能，能够动态选择报文分组通过通信子网的最佳途径；能够平滑通信量，提高系统效率；分组在通过通信子网中的每个通信控制处理机时，均要进行过失检查与纠错处理，因而能够减少传输错误，提高系统可靠性；通过通信控制处理机能够对不同通信速率的线路进行转换，可以以对不同的数据代码格式进行变换。23.ATM的基本概念从本质上看，ATM是一种高速分组交换技术，ATM的基本数据传输单元是信元；信元长度固定为53字节；信元包括5字节的信元头与48字节的用户数据。24.物理链路、虚
11、通路与虚通道的关系物理链路PhysicalLink虚通路VP，VirtualPath25.ATM的工作原理1信元交换基本概念信元交换又叫ATM异步传输形式，是一种面向连接的快速分组交换技术，它是通过建立虚电路来进行数据传输的。信元交换技术是一种快速分组交换技术，它结合了电路交换技术延迟小和分组交换技术灵敏的优点。信元是固定长度的分组，ATM采用信元交换技术，其信元长度为53字节。信元头5字节，数据48字节。2物理链路、虚通路与虚通道的概念物理链路：PhysicalLink连接ATM交换机与ATM交换机、ATM交换机与ATM主机的物理线路。虚通路:VirtualPath两个ATM设备之间建立的虚
12、连接称为虚通路连接虚通道:VirtualChannel两个ATM端用户之间建立的虚连接称为虚通道连接26.过失控制方法过失产生的原因与过失类型传输过失是通过通信信道后接收的数据与发送数据不一致的现象;过失控制是检查能否出现过失以及怎样纠正过失；通信信道的噪声分为两类：热噪声和冲击噪声；由热噪声引起的过失是随机过失，或随机错；冲击噪声引起的过失是突发过失，或突发错；在通信经过中产生的传输过失，是由随机过失与突发过失共同构成的。27.误码率的定义误码率是指二进制码元在数据传输系统中被传错的概率，它在数值上近似等于：Pe=Ne/N，其中N为传输的二进制码元总数，Ne为被传错的码元数；误码率应该是衡量
13、数据传输系统正常工作状态下传输可靠性的参数之一；对于一个实际的数据传输系统，不能笼统地讲误码率越低越好，要根据实际传输要求提出误码率要求；对于实际数据传输系统，假如传输的不是二进制比特，要折合成二进制比特来计算；过失的出现具有随机性，在实际测量一个数据传输系统时，只要被测量的传输二进制比特数越大，才会越接近于真正的误码率值。28.检错码与纠错码纠错码：每个传输的分组带上足够的冗余信息；接收端能发现并自动纠正传输过失。检错码:分组仅包含足以使接收端发现过失的冗余信息；接收端能够发现出错，但不能确定哪位是错的，并且本人不能纠正传输过失。29.过失控制机制反应重发纠错实现机制反应重发机制的分类停止等
14、待方式连续工作方式1拉回方式230.网络协议基本概念网络协议是为网络数据交换而制定的规则、约定与标准；网络协议的三要素：语义、语法与时序：语义：用于解释比特流的每一部分的意义；语法：语法是用户数据与控制信息的构造与格式，以及数据出现的顺序的意义；时序：事件实现顺序的具体讲明。31.协议、层次、接口与体系构造的概念层次layer是人们对复杂问题处理的基本方法协议protocol是一种通信规约接口interface是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点体系构造architecture指网络层次构造模型与各层协议的集合32.OSI参考模型的概念在OSI中的“开放是指只要遵循OSI标准，一个系统就能够
15、与位于世界上任何地方、同样遵循同一标准的其它任何系统进行通信；OSI标准中，采用的是三级抽象：体系构造architecture；服务定义servicedefinition；协议讲明protocolspecification体系构造：开放系统的层次构造、层次之间的互相关系及各层所包括的可能的服务；作为一个框架来协调和组织各层协议的制定；对网络内部构造最精炼地概括与描绘。服务定义：具体地讲明了各层所提供的服务；某一层的服务就是该层及其下面各层的一种能力；低层的服务是通过接口向上一层提供的;各层所提供的服务与这些服务是怎样实现的无关；定义了层与层之间的接口与各层使用的原语，但不涉及接口是详细实现的。
16、33.OSI参考模型的构造ISO划分七层构造的基本原则：网中各结点都具有一样的层次；不同结点的同等层具有一样的功能；同一结点内相邻层之间通过接口通信；每层能够使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。34.OSI参考模型各层的功能1物理层的主要功能：利用传输介质为通信的网络结点之间建立、管理和释放物理连接；实现比特流的透明传输，为数据链路层提供数据传输服务；物理层的数据传输单元是比特。2数据链路层的主要功能：在物理层提供的服务基础上，数据链路层在通信的实体间建立数据链路连接；传输以“帧为单位的数据包；采用过失控制与流量控制方法，使有过失的物理线路变
17、成无过失的数据链路。3网络层的主要功能：通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的途径；为数据在结点之间传输创立逻辑链路；实现拥塞控制、网络互连等功能。4传输层的主要功能：向用户提供可靠端到端end-to-end服务；处理数据包错误、数据包次序，以及其他一些关键传输问题；传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，是计算机通信体系构造中关键的一层。5会话层的主要功能：负责维护两个结点之间的传输链接，以便确保点-点传输不中断；管理数据交换。6表示层的主要功能：用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式；数据格式变换；数据加密与解密；数据压缩与恢复。7应用层的主要功能:为应用程序提供了网络服务;应用
18、层需要识别并保证通信对方的可用性，使得协同工作的应用程序之间的同步;建立传输错误纠正与保证数据完好性的控制机制。35.TCP/IP参考模型1TCP/IP参考模型的发展在TCP/IP协议研究时，并没有提出参考模型；1974年Kahn定义了最早的TCP/IP参考模型；80年代Leiner、Clark等人对TCP/IP参考模型进一步的研究；TCP/IP协议一共出现了6个版本，后3个版本是版本4、版本5与版本6；目前我们使用的是版本4，一般被称为IPv4；IPv6被称为下一代的IP协议。2TCP/IP协议的特点开放的协议标准;?独立于特定的计算机硬件与操作系统；?独立于特定的网络硬件，能够运行在局域网
19、、广域网，更适用于互连网中；?统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP?标准化的高层协议，能够提供多种可靠的用户服务。3TCP/IP参考模型各层的功能应用层applicationlayer1网络终端协议Telnet2文件传输协议FTP3简单邮件传输协议SMTP4域名系统DNS5简单网络管理协议SNMP6超文本传输协议HTTP传输层transportlayer1主要功能是在互连网中源主机与目的主机的对等实体间建立用于会话的端-端连接；2传输控制协议TCP是一种可靠的面向连接协议；3用户数据报协议UDP是一种不可靠的无连接协议。互连层internetlayer1相当OSI参考模型网络层无连接网
20、络服务；2处理互连的路由选择、流控与拥塞问题；3IP协议是一种无连接的、提供“尽力而为服务的网络层协议。主机-网络层host-to-networklayer1TCP/IP参考模型的最低层，负责通过网络发送和接收IP数据报;2允许主机连入网络时使用多种现成的与流行的协议，例如局域网的Ethernet、令牌网、分组交换网的X.25、帧中继、ATM协议等;3当一种物理网被用作传送IP数据包的通道时，就能够以为是这一层的内容;4充分体现出TCP/IP协议的兼容性与适应性，它也为TCP/IP的成功奠定了基础。36.局域网拓扑构造类型与特点1总线型拓扑构造总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“分享介质方
21、式；所有结点都连接到一条作为公共传输介质的总线上；总线传输介质通常采用同轴电缆或双绞线；所有结点能够通过总线以“广播方式发送或接收数据，因而出现“冲突不可避免； “冲突会造成传输失败；必须解决多个结点访问总线的介质访问控制MAC，MediumAccessControl问题。总线型拓扑的优点：构造简单，实现容易；易于扩展，可靠性较好。2环型拓扑构造?结点使用点-点线路连接，构成闭合的物理环型构造；?环中数据沿着一个方向绕环逐站传输；?多个结点分享一条环通路；?环建立、维护、结点的插入与撤出。3星型拓扑构造?逻辑构造与物理构造的关系?交换局域网(SwitchedLAN)的物理构造37.分享介质局域
22、网的工作原理1以太网的工作原理CSMA/CD的发送流程能够概括为：先听后发边听边发冲突停止延迟重发2TokenBus的原理任何结点只要在获得令牌后才能使用总线去发送数据，令牌是一种特殊构造的控制帧，用来控制结点对总线的访问权。TokenBus的维护：环初始化新结点参加环结点从环中撤出环恢复优先级TokenBus的主要特点：介质访问延迟时间有确定值；通过令牌协调各结点之间的通信关系，各结点之间不发生冲突，重负载下信道利用率高；支持优先级服务。3令牌环的工作原理TokenRing网中的结点通过环接口连接成物理环，令牌是一种特殊的MAC控制帧，令牌帧中有一位标志令牌的忙或闲。当环工作时，令牌总是沿着
23、物理单向逐站传输，传输顺序与结点在环中排列的顺序一样。TokenRing方式的优点：环中结点访问延迟确定适用于重负载环境支持优先级服务TokenRing方式的缺点：环维护工作复杂实现比拟困难38.快速以太网快速以太网又称为FastEthernet，它的传输速率比普通Ethernet快10倍，数据传输速率到达了100Mbps；FastEthernet保留着传统的帧格式、介质访问控制方法与组网方法；每个比特的发送时间由100ns降低到了10ns.39.局域网交换机的工作原理使用“端口/MAC地址映射表“进行数据交换。局域网交换机的技术特点低交换延迟支持不同的传输速率和工作形式支持虚拟局域网服务40.虚拟局域网的工作原理虚拟网络的概念虚拟网络建立在局域网交换机之上;