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1、计算机网络技术期末复习提纲第 1 章 概述计算机网络的基本概念和网络体系结构1、通常网络是指“三网” ，即电信网络、有线电视网络和计算机网络。P1 2、网络的网络P3 网络(network)由若干结点 (node)和连接这些结点的链路(link)组成。网络和网络还可以通过路由器互连起来， 构成覆盖范围更大的网络， 即互联网 （互连网）。因此互联网是“网络的网络” (network of networks)。 因特网 (Internet)是世界上最大的互连网络。连接在因特网上的计算机都称为主机(host)。单个网络把许多计算机连接在一起。因特网则把许多网络连接在一起。3、因特网的起源P4 因特网
2、的前身是 ARPANET ，这是一个分组交换网。4、主机和主机通信的实质P9 处在因特网 边缘的部分 就是连接在因特网上的所有的主机。 这些主机又称为端系统 (end system) 。 “主机 A 和主机 B 进行通信 ” ，实际上是指： “运行在主机A 上的某个程序和运行在主机B 上的另一个程序进行通信” 。即“主机 A 的某个进程和主机B 上的另一个进程进行通信” 。5、进程间通信的方式： P9-10 在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类：客户服务器方式 （C/S 方式、B/S 方式） ，即 Client/Server方式和 对等方式 （P2P 方式） ，即 P
3、eer-to-Peer方式。 客户(client)和服务器 (server)都是指通信中所涉及的两个应用进程 。客户是服务的请求方（主动发起通信），服务器是服务的提供方。6、三种交换方式P11-15 三种交换方式： 电路交换（电话网络）、报文交换、分组交换（因特网） 。分组交换采用 存储-转发技术。7、计算机网络的定义： 计算机网络是一些互相连接的、自治的计算机的集合P178、计算机网络分类：P17-18 按照覆盖范围来分： 局域网 LAN 、广域网 WAN 、城域网 MAN 、个人区域网 PAN 按网络的使用者进行分类：公用网 (public network) 、专用网(private ne
4、twork) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - 9、计算机网络的性能指标P19-23 时延是指数据（一个报文或分组或比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间，也称为延迟或迟延。计算机网络中的时延包括：（1）传输时延：传输时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也叫发送时延。（2）传播时延：传播时延是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。（3）处理时延：处理时延是指主机或网络结点处理分组花费的时间
5、。（4）排队时延：排队时延是指分组进入网络结点后，须先在输入队列排队等待处理，及处理完毕后在输出队列排队等待转发的时间。10、计算机网络的体系结构P28 网络的体系结构 (architecture)是计算机网络的各层及其协议的集合。11、网络协议的概念 P26 网络协议 (network protocol)，简称为协议，是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。网络协议不仅要明确规定所交换的数据的格式，还要对事件发生的顺序做出详细的过程说明。网络协议包括以下三个要素：（1） 语法，规定协议元素（数据和控制信息）的格式；（2） 语义，规定通信双方如何操作，即需要发送何种控制信息，完成何种
6、动作以及做出何种响应；（3） 同步，规定通信事件发生的顺序并详细说明。12、因特网采用 TCP/IP 体系结构 。 TCP/IP 是四层的体系结构，从上往下分别是：应用层、运输层（传输层） 、网际层和网络接口层。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - 应用层 (application layer) 运输层 (transport layer) 网络层 (network layer) 数据链路层 (data link la
7、yer) 物理层 (physical layer) 数据链路层5 应用层4 运输层3 网络层2 数据链路层1 物理层13、应用层 直接为用户的应用进程提供服务，应用层的协议有HTTP 、FTP、TELNET 、TFTP 等。运输层 的任务是负责向两个主机中进程之间的通信提供服务，运输层主要使用的协议： 传输控制协议 TCP 和用户数据报协议UDP；网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务，网络层的另一个任务就是要选择合适的路由， 使源主机传输层传下来的分组， 能够通过网络中的路由器找到目的主机。网络层的协议有IP、ICMP 、IGMP 、ARP 等。数据链路层 ，简称链路层，解决两个相邻
8、结点之间 单条链路上的通信问题。 数据链路层传送的数据单元叫“帧”。物理层 上所传数据的单位是比特。物理层的任务就是透明地传送比特流。14、在网络体系结构中，相邻层实体间传送信息的数据单元称为服务数据单元（SDU）。对等实体间传送信息的数据单元称为协议数据单元（PDU）。P31-32第 2 章 物理层1、物理层 考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流的问题，而不是指具体的传输媒体。 物理层要尽可能地对数据链路层屏蔽掉底层硬件设备和传输媒体的差异。物理层协议也称为物理层规程。2、物理层规程的四个特性：机械特性、电气特性、功能特性、过程特性。P38 3、单向通信（单工通信） 只
9、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(当然也就不能同时接收 )。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。 P40 4、导引型传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆。非导引型传输媒体：短波、微波。5、信道复用技术 ：频分复用FDM ：所有用户在同样的时间占用不同的频带资源；时分复用 TDM ：所有用户是在不同的时间占用同样的频带资源；统计时分复用 STDM ；波分复用WDM ：波分复用就是光的频分复用；码分复用CDM：所有用户在同样的时间使用同样的频带。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - -
10、- - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - 第 3 章 数据链路层1、数据链路层使用的信道主要有以下两种类型：点对点信道和广播信道 。P65 2、IEEE 802 委员会将局域网的 数据链路层拆成两个子层：逻辑链路控制LLC (Logical Link Control)子层和媒体接入控制MAC (Medium Access Control)子层。 P80 3、载波监听多点接入 /碰撞检测 CSMA/CD （以太网的媒体访问控制技术）P82 4、CSMA/CD 协议的要点 ：P
11、86 （1）适配器从网络层获得一个分组，加上以太网的首部和尾部，组成以太网帧，放入适配器的缓存中，准备发送。（2）若适配器检测到信道空闲，就发送这个帧。若检测到信道忙，则继续检测并等待信道转为空闲，然后发送这个帧。（3）在发送过程中继续检测信道，若一直未检测到碰撞，就顺利把这个帧成功发送完毕。若检测到碰撞，则中止数据的发送，并发送人为干扰信号。（4）在中止发送后，适配器就执行二进制指数退避算法，等待r 倍 512 比特时间后，返回到步骤（2）。5、最先发送数据帧的站， 在发送数据帧后至多经过时间2（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
12、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。P84 6、以太网截断二进制指数退避算法的要点：P84 确定基本退避时间，它就是争用期2。从整数集合0，1，2k-1中随机取一整数，记为r。重传被推迟的时间是r 倍的争用期。整数集合中的参数k，可按下式计算：k = Min 重传次数，10当重发次数达到16 次仍不能成功时，则丢弃该帧，并向高层报告差错情况。7、以太网的最短有效帧长为64 字节 。最长帧为 1518字节。8、在局域网中， 硬件地址又称为物理地址，或MAC 地址。以太网的硬件地址长度为 48 位。P89 9、帧是数据链路层的数据单元。以太网中，“发往本站的帧”
13、包括以下三种帧：单播(unicast)帧（一对一）、 广播(broadcast) 帧（一对全体）、 多播(multicast)帧（一对多）。 P91 10、在局域网中， 集线器 和以太网交换机 均用在星型拓扑 中，其中集线器是物理层的设备 ，在物理层对局域网进行扩展。而以太网交换机（二层交换机）是数据链路层的设备 ，在数据链路层对局域网进行扩展。而路由器是网络层设备 ，用于实现网络互连。11、以太网的 MAC 帧格式P92 第 4 章 网络层1、在因特网中，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。网络在发送分组时不需要先建立连接。每一个分组（即 IP 数据报）名师资料
14、总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - 独立发送，与其前后的分组无关 （不进行编号） 。网络层不提供服务质量的承诺。即所传送的分组可能出错、丢失、重复和失序（不按序到达终点），当然也不保证分组传送的时限。各种应用层协议网络接口层(HTTP, FTP, SMTP 等 )物理硬件运输层TCP, UDP应用层ICMPIPRARPARP各种网络接口网络层（网际层）IGMP2、我们把整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络。IP （IPv
15、4）地址就是给每个连接在因特网上的主机 （或路由器）分配一个在全世界范围是唯一的32 位的标识符。（实际上IP 地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。）IPv6 的地址长度是 128 位。IP 地址的特点 P120 3、分类的 IP：net-id24 位host-id24 位net-id16 位net-id8 位0A 类地址host-id16 位B 类地址C 类地址01 1014、实现 IP 地址到硬件地址的转换要使用的协议是ARP。5、使用 ARP 的四种典型情况P126 （1）发送方是主机，要把IP 数据报发送到本网络上的另一个主机。这时用ARP 找到目的主机的硬件地址。（2）发
16、送方是主机，要把IP 数据报发送到另一个网络上的一个主机。这时用ARP 找到本网络上的一个路由器的硬件地址。剩下的工作由这个路由器来完成。（3）发送方是路由器，要把IP 数据报转发到本网络上的一个主机。这时用ARP 找到目的主机的硬件地址。（4）发送方是路由器，要把IP 数据报转发到另一个网络上的一个主机。这时用ARP 找到本网络上的一个路由器的硬件地址。剩下的工作由这个路由器来完成。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - -
17、 - 6、划分子网的基本思路：P134（1）一个拥有许多物理网络的单位，可将所属的物理网络划分为若干个子网。划分子网纯属一个单位内部的事情。本单位以外的网络看不见这个网络是由多少个子网组成，因为这个单位对外仍然表现为一个网络。（2）划分子网的方法是从地址的主机号部分借用若干位作为子网号，当然主机号也就减少同样的位数。于是两级IP 地址在本单位内部就变为三级：网络号、子网号和主机号。也可以用下面的记法来表示：IP 地址:= , , （3）凡是从其他网络发送给本单位某个主机的IP 数据报，仍然是根据IP 数据报的目的网络号找到连接在本单位网络上的路由器。但此路由器在收到IP 数据报后，再按目的子网
18、号找到目的子网，把IP 数据报交付给目的主机。7、IPv4 中子网掩码的长度为32bit。8、无分类编址CIDR：CIDR 使用各种长度的“ 网络前缀 ”(network-prefix) 来代替分类地址中的网络号和子网号。IP 地址从三级编址（使用子网掩码）又回到了两级编址。IP 地址 := , CIDR 还使用“斜线记法 ”(slash notation)，它又称为 CIDR 记法，即在 IP 地址后面加上一个斜线“ /” ，然后写上网络前缀所占的位数（这个数值对应于三级编址中子网掩码中1 的个数 ） 。CIDR 把网络前缀都相同的连续的IP 地址组成“ CIDR 地址块”。例：以下地址和网
19、络前缀86.112/12匹配的是（） 。A、86.33.224.123 B、86.79.65.216 C、86.119.58.74 D、86.129.47.88 9、Internet控制报文协议ICMP ：在 ICMP 中，当路由器收到生存时间为零的数据报时，除丢弃该数据报外， 还要向源点发送超时报文。 PING 程序是利用 ICMP的回送请求和回答报文来实现的。10、IP 数据报的格式： P122 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - -
20、 - - - - - 固定部分可变部分04816192431版 本标志生 存 时 间协议标识区 分 服 务总长度片偏移填充首部检验和源地址目的地址可选字段 （长度可变）位首部长度数据部分数据部分首部IP 数据报首部发送在前首部长度字段占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。11、理想的路由算法：P150 （1）算法必须是正确的和完整的。（ 2）算法在计算上应简单。（ 3）算法应能适应通信量和网络拓扑的变化，这就是说，要有自适应性。（ 4）算法应具有稳定性。（ 5）算法应是公平的。（ 6）算法应是最佳的。12、内部网关协议和外
21、部网关协议P151 13、RIP 和 OSPF P152 P157 14、对比 RIP 和 OSPF的三个要点：（1）RIP 路由器仅和相邻路由器交换信息，而OSPF 路由器向本自治系统的所有路由器发送信息。（2）RIP 路由器交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。而OSPF 路由器发送的信息是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态，这只是路由器所知道的部分信息。（3）RIP 路由器按固定的时间间隔交换路由信息。当网络拓扑发生变化时，路由器也及时向相邻路由器通告拓扑变化后的路由信息。而OSPF 只有当链路状态发生变化时，路由器才向所有路由器用洪泛法发送此信息。15、RIP 的
22、距离向量算法及例题：例4-5 习题 4-41 习题 4-42 10 分必考16、习题 4-20 17、VPN 和 NAT P17618、专用网地址：10.0.0.0 到 10.255.255.255 172.16.0.0 到 172.31.255.255 192.168.0.0 到 192.168.255.255 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - 19、由路由表画出网络拓扑：已知路由器 R1 的路由表如下表所示，
23、试画出各网络和必要的路由器的连接拓扑，标注出必要的 IP 地址和接口。对不能确定的情况应当指明。地址掩码目的网络地址下一跳地址路由器接口/26 180.10.12.64 130.82.2.5 m2 /24 190.3.4.0 140.92.3.6 m1 /24 200.1.2.0 150.102.4.7 m3 /16 150.102.0.0 - m3 /16 120.72.0.0 - m0 /16 130.82.0.0 - m2 /16 140.92.0.0 - m1 默认默认120.72.4.5 m0 因特网的其他部分R1m0m1m2m3120.72.0.0/16120.72.4.5140.
24、92.0.0/16130.82.0.0/16150.102.0.0/16180.10.12.64/26未知未知未知130.82.2.5190.3.4.0/24140.92.3.6200.1.2.0/24150.102.4.7第 5 章 运输层1、两个主机进行通信实际上就是两个主机中的应用进程互相通信。应用进程之间的通信又称为 端到端的通信 。运输层提供应用进程间的逻辑通信。当运输层采用面向连接的TCP 协议时，尽管下面的网络是不可靠的 （只提供尽最大努力服务） ，但这种 逻辑通信信道就相当于一条全双工的可靠信道。当运输层采用无连接的 UDP 协议时，这种逻 辑通信信道是一条不可靠信道。2、运输
25、层使用 协议端口号 (protocol port number)来标识应用进程。 端口用一个 16 位端口号进行标志。 常用服务器的端口号： HTTP（WEB）服务：80；FTP：21；TELNET ：23；DNS：53等等。3、两个对等运输实体在通信时传送的数据单位叫作运输协议数据单元TPDU (Transport Protocol Data Unit)。TCP 传送的协议数据单元是TCP 报文段(segment) 。UDP 传送的协议数据单元是UDP 报文或用户数据报。4、UDP 的主要特点： UDP 是无连接的 ，即发送数据之前不需要建立连接，减少了开销和发送数据之前的时延；UDP 使用
26、尽最大努力交付 ，即不保证可靠交名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - 付，不需要维持费用的连接状态表；UDP 是面向报文的 ，UDP 对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界，应用层必须选择合适大小的报文； UDP 没有拥塞控制 ，当网络出现拥塞时不会使源主机的发送效率降低，这对某些实时应用很重要；UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信； UDP 的首部开销小 ，只有 8 个字节
27、，比 TCP 的首部（ 20 字节）要短。5、TCP 的主要特点及面向字节流的含义：（1）TCP 是面向连接的运输层协议。（2）每一条TCP 连接只能有两个端点(endpoint)，每一条TCP 连接只能是点对点的（一对一）。（3）TCP 提供可靠交付的服务。（4）TCP 提供全双工通信。（5）TCP 是面向字节流的。面向字节流的含义是：虽然应用程序和TCP的交互是一次一个数据块（大小不等），但 TCP 把应用程序交下来的数据看成仅仅是一连串的无结构的字节流。6、TCP 连接是一条虚连接（逻辑连接）而不是一条真正的物理连接。TCP 对应用进程一次把多长的报文发送到TCP 的缓存中是不关心的。
28、TCP 根据对方给出的接收窗口值和当前网络拥塞的程度来决定一个报文段应包含多少个字节（UDP 发送的报文长度是应用进程给出的）。TCP 可把太长的数据块划分短一些再传送。 TCP 也可等待积累有足够多的字节后再构成报文段发送出去。7、TCP 连接是由协议软件所提供的一种抽象。每一条TCP 连接有两个端点。TCP 连接的端点不是主机，不是主机的IP 地址，不是应用进程，也不是运输层的协议端口。 TCP 连接的端点叫做套接字(socket) 或插口 。（UDP 的端点其实也是套接字）。端口号拼接到(contatenated with) IP地址即构成了套接字。8、TCP 采用大小可变的滑动窗口进行
29、流量控制。9、TCP 的拥塞控制算法包括：慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复。10、TCP 的连接管理： TCP 连接有三个阶段，即：连接建立、数据传送和连接释放。 TCP 连接的建立采用客户服务器方式。主动发起连接建立的应用进程叫做客户 (client)。被动等待连接建立的应用进程叫做服务器(server)。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - TCP 连接的释放第 6 章 应用层域名系统DNS UDP 端口 53 文件传送协议FTP TCP 端口 21、20 简单文件传送协议TFTP UDP 端口 69 远程终端协议TELNET TCP 端口 23 超文本传输协议HTTP TCP 端口 80 电子邮件协议SMTP（TCP 25） 、POP3（UDP 110）动态主机配置协议DHCP（UDP 67）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - -