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1、目录第一章 计算机网络概述1第二章 网络应用3第三章 传输层6第四章 网络层8第五章 数据链路层与局域网11第六章 物理层13第七章 无线与移动网络14第八章 网络安全基础15第一章 计算机网络概述知识点名称知识点内容计算机网络 的定义1. 分组交换设备可以实现数据分组的接收与转发，是构成 Internet 的重要基础，存在多种形式，最 典型的是路由器和交换机 。2. 目前最大的 、应用最广泛的计算机网络就是 Internet 或称因特网。协议的定义1. 定义 ：计算机网络中的实体在进行数据交换的过程中必须遵循一些规则或约定 ，这些规则或约定 就是网络协议 。2. 3 个基本要素：(1) 语法
2、 ：定义实体之间交换信息的格式与结构 。(2) 语义 ：定义实体之间交换的信息中需要发送哪些控制信息 ，这些信息的具体含义， 以及针对不同 含义的控制信息 ，接收信息端应如何响应 。(3) 时序（同步）： ，定义实体之间交换信息的顺序以及如何匹配或适应彼此的速度 。计算机网络 的功能1. 计算机网络的功能： 在不同主机之间实现快速的信息交换 。核心功能是 ：实现资源共享 2. 包括：【助记： 软硬心】(1) 硬件资源共享： 如云计算 、云存储 。(2) 软件资源共享： 如软件即服务（SaaS） 。(3) 信息资源共享： 如信息交换。按拓扑结构 分类网络拓扑是指网络中的主机 、网络设备间的物理连
3、接关系与布局。1. 星形拓扑结构(1) 比较多见于局域网 、个域网中。(2) 优点 ：1)易于监控与管理； 2)故障诊断与隔离容易。(3) 缺点：中央结点是网络的瓶颈，一旦故障，全网瘫痪 ，网络规模受限于中 央结点的端口数量。2. 总线型拓扑结构在早期的局域网中比较多见。3. 环形拓扑结构(1) 多见于早期的局域网 、园区网和城域网中。(2) 优点：1)所需电缆长度短；2)可使用光纤；3)避免冲突；4)网络性能稳定 （闭合回路）(3) 缺点 ：故障检测麻烦（任意结点出现故障都会造成网络瘫痪）4. 网状拓扑结构比较多见于广域网 、核心网络等。5. 树形拓扑结构目前 ，很多局域网采用这种拓扑结构
4、。6. 混合拓扑结构绝大多数实际网络的拓扑都属于混合拓扑结构 ，比如 Internet 。计算机网络 结构1. 大规模现代计算机网络结构包括的部分：（1） 网络边缘 ：连接到网络上的所有端系统构成了网络边缘。（2）接入网络：1) 电话拨号接入是利用电话网络接入网络 。2) HFC 接入网络是利用有线电视网络实现网络接入的技术。3) ADSL 是利用现有的电话网络的用户线路实现的接入网络 。4) 局域网接入： 企业 、学校等机构会在组织范围内建设局域网 ，连接所有需要接入外部网络（如1 / 16Internet） 的主机 ，然后通过企业网络或校园网的边缘路由器连接网络核心 。5) 移动接入网络主
5、要利用移动通信网络，如 3G/4G/5G 网络，实现智能手机、移动终端等设备的网 络接入。（3） 网络核心： 比较典型的分组交换设备是路由器和交换机等。数据交换 技术1. 数据交换是实现在大规模网络核心上进行数据传输的技术基础 。常见的数据交换技术包括：(1) 电路交换：最早出现的一种交换方式 。主要适用于语音和视频这类实时性强的业务 。包括 3 个阶 段 ：建立电路 、传输数据和拆除电路 。(2) 报文交换： 现在计算机网络没有采用 。不适用于实时通信 ，不得不丢弃报文。(3) 分组交换（包交换） ： 目前计算机网络广泛采用的技术 。优点 ：1）交换设备存储容量要求低 2） 交换速度快 3）
6、可靠传输效率高 4）更加公平。时延1. 时延是评价计算机网络性能的一个重要的性能指标 ，也称为延迟 。2. 通常将连接两个结点的直接链路称为一个“跳步 ” ，简称“跳 ”。3. 时延分类：（1）结点处理时延：每个分组到达交换结点时进行的检错 、检索转发表等时间总和，常忽略 。记 dq。 （2）排队时延 ：分组在缓存中排队等待的时间 。大小不确定 。记为 dq 。（3）传输时延： 当一个分组在输出链路发送时 ，从发送第一位开始 ，到发送完最后一位为止 ，所用 的时间 ，称为传输时延 ，也称为发送时延 ，记为 dt 。设分组长度 Lbit ，链路带宽（即速率） Rbit/s， 则 dt=L/R 。
7、（4）传播时延 ：信号从发送端发送出来 ，经过一定距离的物理链路到达接收端所需要的时间 ，称为 传播时延 。设物理链路长度 Dm ，信号传播速度 Vm/s ，则 dp=D/V 。时延带宽积1. 一段物理链路的传播时延 dp 与链路带宽 R 的乘积 ，记为 G ，G=dp*R ，G 的单位是位（bit） 。2. 物理意义在于 ：如果将物理链路看作一个传输数据的管道的话 ，时延带宽积表示一段链路可以容 纳的数据位数 ，也称为以位为单位的链路长度 。丢包率1. 常被用于评价和衡量网络性能的指标 ，在很大程度上可以反映网络的拥塞程度 。因为引发网络丢 包的主要因素是网络拥塞 。吞吐量1. 对于分组交换
8、网络 ，源主机到目的主机的吞吐量在理想情况下约等于瓶颈链路的带宽， 即等于链 路的带宽中的最小值 。计算机网络 体系结构的 含义计算机网络体系结构 ：计算机网络所划分的层次以及各层协议的集合。OSI参考模型1. 将整个计算机网络的通信功能分为 7 层， 由低层至高层分别是：（1）物理层 ：物理层的主要功能是在传输介质上实现无结构比特流传输 。（2）数据链路层 ：数据链路层的主要功能是实现相邻结点之间数据可靠而有效的传输 。在 OSI 参考 模型中 ，数据链路的建立 、维持和释放过程称为链路管理。（3） 网络层： 网络层解决的核心问题是如何将分组通过交换网络传送至目的主机 。（4）传输层 ：传输
9、层的功能主要包括复用/分解 、端到端的可靠数据传输 、连接控制 、流量控制和拥 塞控制机制等。（5）会话层 ：会话层是指用户与用户的连接 ，通过在两台计算机间建立 、管理和终止通信来完成对2 / 16话。（6）表示层 ：表示层主要用于处理应用实体间交换数据的语法 。（7）应用层：应用层与提供给用户的网络服务相关 ，这些服务非常丰富 ，包括文件传送 、电子邮件、 P2P 应用等。3 种参考模 型和 OSI 参考模型 有关术语1. 各层对应的 PDU 名称：（1）应用层 ：报文 （2）传输层 ：段(数据段或报文段)（3） 网络层 ：分组或包 （4）数据链路层： 帧（5）物理层 ：位流或比特流2.
10、OSI 参考模型中 ，相邻层间的服务是通过其接口面上的服务访问点(SAP)进行的， N 层 SAP 就 是(N+1)层可以访问 N 层的地方 。TCP/IP 参考模型由低层至高层分别是：(1) 网络接口层 ：未定义 ，具体实现方法随网络类型的不同而不同 。(2) 网络互联层（核心）： IP 协议（核心协议）无连接不可靠网络协议 。网络互联层还包括互联网控 制报文协议 ICMP 、互联网多播组管理协议 IGMP 以及路由协议 ，如 BGP 、OSPF 和 RIP 等。(3) 传输层 ：TCP 面向连接的协议； UDP 无连接不提供可靠数据传输的协议。(4) 应用层 ：按照协议定义的格式进行封装
11、，以便达到对应控制功能 。如 WWW 服务的应用层协议： HTTP 。计算机网络 与因特网 发展简史ARPAnet 是第一个分组交换计算机网络 ，也是当今因特网的祖先 。第二章 网络应用知识点名称知识点内容计算机网络应用体系 结构1. 包括：（1）客户/服务器（C/S）结构网络应用（最典型 、最基本 。如 www 应用 、文件传输 FTP 、电子邮 件） ：最主要的特征是通信只在客户与服务器之间进行 ，客户与客户之间不进行直接通信。（2）纯 P2P 结构网络应用（3）混合结构网络应用 。网络应用通 信基本原理1. 典型的网络应用编程接口是套接字（Socket） ，套接字是每个应用进程与其他应用
12、进程进行网 络通信时 ，真正收发报文的通道。2. 标识套接字的编号叫端口号， IP 地址用于唯一标识一个主机或路由器接口 。3. 传输层的协议有：(1) TCP： 面向连接 、提供可靠数据流传输的传输控制协议。(2) UDP：无连接不提供可靠数据传输的用户数据报协议。域名系统 （DNS）实现将域名映射为 IP 地址的过程 ，称为域名解析。层次化域名 空间1. 因特网采用了层次树状结构的命名方法。域名的结构由标号序列组成，各标号之间用点隔开，如 “ .三级域名.二级域名.顶级域名 ” ，各标号分别代表不同级别的域名。3 / 162. 顶级域名包括：(1) 国家顶级域名 ：cn(中国) ，us(美
13、国) ，uk(英国)。(2) 通用顶级域名： com(公司和企业)， net(网络服务机构) ，org(非盈利性组织) ，edu(教育机构)， gov(政府部门)， mil(军事部门) ，int(国际组织)(3) 基础结构域名 ：arpa(用于反向域名解析)域名服务器1. 任何一台主机在网络地址配置时，都会配置一个域名服务器作为默认域名服务器，这样这台主机 任何时候需要进行域名解析 ，都会将域名查询请求发送给该服务器。2. 域名服务器的分类：(1) 根域名服务器 ：最重要的域名服务器 ，共 13 个 ，从 a 一直到 m 。若本地域名服务器没有被查询 域名信息 ，都需要从根域名服务器查询 。(
14、2) 顶级域名服务器： 国家顶级域名 、通用顶级域名 、基础结构域名(3) 权威域名服务器： 负责一个区的域名服务器 ，保存该区中的所有主机的域名到 IP 地址的映射 。 任何一个拥有域名的主机 ，其域名与 IP 地址的映射关系等信息都存储在所在网络的权威域名服 务器上 。【区：一个服务器负责管辖的范围】(4) 中间域名服务器：既不是根域名服务器，也不是顶级域名服务器和权威域名服务器的域名服务器 。万维网 应用结构1. Web 应用主要包括 3 部分：【助记： 客服协议】(1) 浏览器Web 应用的客户端软件(2) Web 服务器Web 应用的服务器软件(3) HTTP客户与服务器之间的交互基
15、于应用层协议。2. 每个 Web 页面的寻址： URL 地址=主机域名（或 IP 地址）+ 对象的路径名 。HTTP 连接1. 非持久连接 ：指 HTTP 客户与 HTTP 服务器建立 TCP 连接后 ，通过该连接发送 HTTP 请求报 文 ，接收 HTTP 响应报文 ，然后断开连接 。典型优化技术包括以下两种：(1) 并行连接 ，通过建立多条并行的 TCP 连接 ，并行发送 HTTP 请求和并行接收 HTTP 响应 。(2) 持久连接，重用已建立的 TCP 连接发送新的 HTTP 请求和接收 HTTP 响应，从而消除新建 TCP 连接的时间开销。2. 持久连接 ：不断开已连接的 TCP 连接
16、 。分为两种工作方式：(1) 非流水方式持久连接：也称为非管道方式持久连接，客户端在通过持久连接收到前一个响应报文 后 ，才能发出对下一个对象的请求报文 。(2) 流水方式持久连接：也称为管道方式持久连接，客户端在通过持久连接收到前一个对象的响应报 文之前 ，连续依次发送对后续对象的请求报文 ，再通过该连接依次接收服务器发回的响应报文 。HTTP 报文1. 组成 ：起始行 、首部行 、空白行 、实体主体2. 分类：(1) 请求报文的起始行（请求行）： (2) 响应报文的起始行（状态行）： 3. HTTP 典型的请求方法有：（1）GET ：请求读取由 URL 所标识的信息 ，是最常见的方法。（2
17、） HEAD ：请求读取由 URL 所标识的信息的首部， 即无须在响应报文中包含对象。 （3） POST ：给服务器添加信息。4 / 16（4）OPTION ：请求一些选项的信息 。（5） PUT ：在指明的 URL 下存储一个文档。4. 状态码 ：服务器向客户端通告响应情况 ，3 位十进制数构成：（1）100199：信息提示； （2）200299：成功； （3）300399：重定向；（4）400499：客户端错误； （5）500599：服务器错误 。Cookie1. 作用： 由于 HTTP 是一种无状态的协议 ，Web 应用引入了 Cookie 机制 ，用于用户跟踪 。2. 定义： Cook
18、ie 中文名称为小型文本文件 ，指某些网站为了辨别用户身份 、进行会话跟踪而储存 在用户本地终端上的数据。Cookie 是由服务器端生成。Cookie 是实现服务器对客户状态的跟踪 的典型技术。3. Cookie 的常见用途：(1) 网站可以利用 Cookie 的 ID 来准确统计网站的实际访问人数 、新访问者和重复访问者的人数对 比 、访问者的访问频率等数据。(2) 网站可以利用 Cookie 限制某些特定用户的访问 。(3) 网站可以存储用户访问过程中的操作习惯和偏好。(4) 记录用户登录网站使用的用户名 、密码等信息。(5) 电子商务网站利用 Cookie 可以实现 “购物车 ”功能 。
19、电子邮件 系统1. 邮件服务器功能是发送和接收邮件， 向发信人报告邮件传送情况 ，是电子邮件体系结构的核 心。2. 简单邮件传 输协议 （SMTP）(1) 邮件服务器间发送邮件的应用层协议 。(2) 特点：1）只能传送 7 位 ASC码文本内容 。2）传送的邮件内容中不能包含“CRLF.CRLF ”。3）SMTP 是“推动 ”协议。4）SMTP 使用 TCP 连接 是持久的 。(3) 发送过程 ：握手阶段 、邮件传输阶段 、关闭阶段(4) 多用途互联网邮件扩展（MIME） ：定义了将非 7 位 ASCII 码内容转换为 7 位 ASCII 码的编码规则 。3. 用户代理(1) 电子邮件应用的客
20、户端软件 ，为用户提供使用电子邮件的接口。(2) 典型的电子邮件用户代理有 ：微软的 Outlook ，Apple Mail 和 Fox Mail 等 。4. 邮件读取协 议(1) 邮件读取协议分类如下所示：1) POP3：使用传输层 TCP 。POP3 协议交互过程可以分为 3 个阶段 ：授权 、 事务处理 、更新。2) IMAP：IMAP 服务器维护了 IMAP 会话的用户状态信息，允许用户代理只读 邮件的部分内容。3) HTTP： HTTP 是 Web 邮件系统的邮件读取协议。(2) POP3 协议交互过程可以分为 3 个阶段：1) 授权阶段 ，用户代理需要向邮件服务器发送用户名和口令
21、，服务器鉴别用户 身份 ，授权用户访问邮箱。2) 事务处理阶段，用户代理向邮件服务器发送 POP3 命令，实现邮件读取 、为 邮件做删除标记 、取消邮件删除标记以及获取邮件的统计信息等操作 。5 / 163) 更新阶段，客户发出了 quit 命令，结束 POP3 会话，服务器删除那些被标记 为删除的邮件 。Socket 编程基础1. 分类(1) 数据报类型套接字 SOCK_DGRAM（面向 UDP）(2) 流式套接字 SOCK_STREAM（面向 TCP）(3) 原始套接字 SOCK_RAM2. 常用 API 函 数功能socket()创建套接字close()关闭一个套接字bind()绑定套接
22、字的本地端点地址connect()将客户套接字与服务器连接listen()置服务器端的流(TCP)为监听状态accept()从监听状态的流套接字的客户连接请求队列中，取出排在最前的 一个客户请求 ，并且创建一个新的套接字来与客户套接字建立 TCP 连接 。send()发送数据sendto()recv()接收数据recvfrom()setsockopt()设置套接字选项getsockopt()读取套接字选项第三章 传输层知识点名称知识点内容传输层功能1. 传输层主要实现的功能 ：传输层寻址；对应用层报文进行分段和重组；对报文进行差错检测；实 现进程间的端到端可靠数据传输控制；面向应用层实现复用与
23、分解；实现端到端的流量控制；拥 塞控制等。2. 传输层的核心任务是为应用进程之间提供端到端的逻辑通信服务 。即其下层的网络层 、数据链路 层 、物理层的设备中都无需实现传输层协议。传输层 寻址与端口1. “ IP 地址+端口号 ”可以唯一标识一个通信端点 。其中，IP 地址唯一标识进程运行在哪个主机上， 同一主机上传输层协议端口号则可以唯一对应一个应用进程 。2. 端口号的分类(1) 服务端使用的端口号 ：熟知端口号（01023） 、登记端口号（102449151）(2) 客户端使用的端口号 ：客户端口号或暂时端口号 49152 65535常用协议与 端口号的 对应关系（全书关于 端口号的总H
24、TTP 超文本传输协议（Web 服务器的默认端口号）80SMTP 简单邮件传输协议25POP3 邮局协议版本 3110FTP 文件传送协议21 控制连接（默认）20 数据连接DNS 域服务器所开放的端口536 / 16结）DHCP 动态主机配置协议DHCP 客户端 68DHCP 服务器端 67RIP 信息协议520SNMP 简单网络管理协议get UDP 161（默认）trap UDP 162传输层的 复用与分解关键： IP 地址和端 口号能够唯 一标识 一个套接字无连接提供协议UDP（自动创建 ，或调用 bind()函数）唯一标识面向连接提供协议TCP唯一标识可靠数据传 输基本原理1. 不可
25、靠传输信道的不可靠性主要表现在：（1）比特差错：也就是说，交付给这样的信道传输的数据可能出现比特跳变，即 0 错成 1 或 1 错成 0 的现象。（2） 出现乱序 ：先发的数据包后到达 ，后发的数据包先到达 。（3）数据丢失 ：部分数据会在中途丢失 ，不能到达目的地。2. 实现可靠数据传输的措施主要包括：(1) 差错检测 ：利用差错编码实现数据包传输过程中的比特差错检测 。(2) 确认 ：接收方向发送方反馈接收状态 。(3) 重传 ：发送方重新发送接收方没有正确接收的数据 。(4) 序号 ：确保数据按序提交。(5) 计时器 ：解决数据丢失问题3. 可靠数据传输协议：(1) 自动重传请求（ARQ
26、）协议（最简单 ：停-等协议 。）(2) 流水线协议或管道协议（典型 ：滑动窗口协议）滑动窗口 协议1. 最具有代表性的滑动窗口协议：(1) 选择重传（SR）协议 ：GBN 协议的发送端缓存能力较高，可以在未得到确认前连续发送多个分 组， 因此， GBN 协议的发送窗口 Ws1 。GBN 接收端缓存能力很低 ，只能接收 1 个按序到达 的分组 ，不能缓存未按序到达的分组 ，通常称 GBN 协议的接收端无缓存能力 。因此， GBN 协 议的接收窗口 Wr=1。(2) 回退 N 步（GBN）协议 ：发送窗口 Ws1； 接收窗口 Wr12. 信道利用率与发送窗口的大小有关 ，当 Ws足够大时 ，信道
27、利用率为 100% 。用户数据报协议（UDP）1. UDP 是无连接的， 因此在支持两个进程间通信时 ，没有握手过程。2. 使用 UDP 的优点：（1）应用进程更容易控制发送什么数据以及何时发送（2）无需建立连接（3） 无连接状态（4）首部开销小UDP 数据 报结构1. UDP 数据报首部包括的字段 ：源端口号 、 目的端口号 、长度 、校验和 。2. UDP 首部为 4 个字段 ，每个字段由 2 个字节组成。7 / 16TCP 报文 段结构1. 在 TCP 报文段中 ，首部长度字段占 4 位 ，TCP 段的首部长度 ，以 4 字节为计算单位。 2. 接收窗口字段用于实现 TCP 的流量控制。
28、3. TCP 连接的建立采用“三次握手 ” ，释放采用“ 四次挥手 ”过程 。TCP 可靠 数据传输1. 传输层实现可靠数据传输的主要措施(1) 查错检测（利用差错编码实现检测）(2) 确认（确认是否接收数据）(3) 重传（重新发送没有接收的数据）(4) 序号（确保按序提交给接收方）(5) 计时器（解决丢失问题）2. 快速重传算法的基本思想是：接收端每收到一个失序的报文段后就立即发出重复确认 ，以便更早 地通知发送端有丢包情况发生 。发送端会在收到三次重复确认段后立即重传丟失的报文段 ，而不 需要等待计时器超时。TCP拥塞控制1. TCP 拥塞控制算法包括：慢启动 ：收到一个确认 ，CongW
29、in 值就加倍。拥塞避免 ：每经过一个 RTT ，拥塞窗口 CongWin 的增加 1MSS 。快速重传：接收端收到 3 次重复确认时，则推断被重复确认的报文段已经丢失，于是立即发送被重复 确认的报文段 。快速恢复 ：配合快速重传 ，当发送端连续收到 3 次重复确认，将阈值减半 ，并将 CongWin 的值设为 减半后的阈值 。然后开始执行拥塞避免的算法 。2. 传输层的拥塞控制，如 TCP 的拥塞控制，通过是否发生报文段的超时来推断网络是否发生拥塞 。 TCP 的拥塞控制采用的是窗口机制的基本策略：网络未发生拥塞时，逐渐“加性 ”增大窗口大小，当 网络拥塞时“乘性 ”快速减小窗口大小 ，即
30、AIMD。第四章 网络层知识点名称 知识点内容网络层服务1. 网络层的功能 ：转发 、路由选择 、连接建立2. 虚电路网络是一种分组交换网络 。（在源节点和目的节点之间先建立逻辑通路的数据交换方式）数据报网络 与虚电路 网络的比较项目虚电路交换数据报交换端到端连接需要先建立连接不需要建立连接地址每个分组含有一个短的虚电路 号每个分组包含源和目的端 地址分组顺序按序发送 ，按序接收按序发送，不一定按序接收8 / 16路由选择建立 VC 时需要路由选择 ，之 后所有分组都沿此路由转发对每个分组独立选择转发结点失 效的影响所有经过失效结点的 VC 终止除了崩溃时丢失分组外，无 其他影响差错控制由通信
31、网络负责由端系统负责流量控制由通信网络负责由端系统负责拥塞控制若有足够的缓冲区分配给已经 建立的 VC ，则容易控制由端系统负责状态信息建立的每条虚电路都要求占用 经过的每个结点的表空间网络不存储状态信息通信类型传输质量要求高的通信数据通信 ，非实时通信典型网络X.25 、帧中继 、ATM因特网异构网络互连1. 同构网络互连 ：如两个异地以太网的互连 ，实现这类同构网络互连的典型技术是隧道技术 。实现 异构网络互连的基本策略主要包括协议转换和构建虚拟互联网络 。2. 各层设备：(1) 网络层 ：路由器 。(2) 数据链路层：交换机和网桥（交换机就是多端口的网桥，是目前应用最广泛的数据链路层设备
32、 。）(3) 物理层 ：集线器和中继器1. 路由器组成：(1) 输入端口：负责从物理接口接收信号 ，还原数据链路层帧 ，提取 IP 数据报 ，根据 IP 数据报的目 的 IP 地址检索路由表 ，决策需要将该 IP 数据报交换到哪个输出端口 。路由器 (2) 交换结构 ：将输入端口的 IP 数据报交换到指定的输出端口 。主要包括基于内存交换（性能最低， 最便宜） 、基于总线交换（独占性）和基于网络交换（性能最好 ，最贵） 的 3 种交换结构。(3) 输出端口：首先提供一个缓存排队功能 ，排队交换到该端口的待发送分组 ，并从队列中不断取出 分组进行数据链路层数据帧的封装 ，通过物理 线路端接发送出
33、去 。(4) 路由处理器 ：路由器的 CPU 。转发与路由选择是路由器两项最重要的基本功能 。网络拥塞1. OSI 模型的网络层中产生拥塞的主要原因：【口诀： 带宽容量处理故障 。 】（1）缓冲区容量有限 。（2）传输线路的带宽有限 。（3） 网络结点的处理能力有限 。（4） 网络中某些部分发生了故障。拥塞控制 措施1. 流量感知路由 ：将网络流量引导到不同的链路上 ，均衡网络负载 ，从而避免拥塞发生。2. 准入控制 ：是一种广泛应用于虚电路网络的拥塞预防技术 。审核新建虚电路 ，如果新虚电路会导 致网络拥塞 ，那么网络拒绝建立该新虚电路。3. 流量调节 ：在网络发生拥塞时 ，可以通过调整发送
34、方向网络发送数据的速率来消除拥塞 。 4. 负载脱落 ：通过有选择地主动丢弃一些数据报 ，来减轻网络负载 ，从而缓解或消除拥塞 。9 / 16IP 数据报 格式首部长度字段： 占 4 位 ，给出的是 IP 数据报的首部长度 ，以 4 字节为单位 。IP 数据报 分片1. 标志位：(1) DF 标志位： DF=0：允许路由器将该 IP 数据分片 。DF=1：禁止路由器将该 IP 数据分片 。(2) MF 标志位：MF=0：该数据报未被分片或是分片的最后一片 。MF=1：该数据报一定是一个分片， 且不是最后一个。2. 一个数据链路层协议帧所能承载的最大数据量称为该链路的最大传输单元（MTU） 。3
35、. 最大分片可封装的数据长度（字节） 为 d=； 需要的 IP 分片总数为 n=； 每个 IP 分 片 的 片 偏 移 字 段 取 值 为 Fi= （i-1 ）， 1 ； 每 个 IP 分 片 的 总 长 度 字 段 为Li=每个 IP 分片的 MF 字段为 MFi=4. 目的主机重组 IP 数据报分片的过程：（1）首部的标识字段判断是否属于同一个 IP 数据报； （2）分片首部的标志字段（MF）判断是否是最后一个分片；（3）片偏移字段判断各 IP 分片的先后顺序 ，判断是否缺少 IP 分片 。IPv4 编址分类地址类前缀长度前缀首字节A8 位0xxxxxxx0 127B16 位10xxxxx
36、x xxxxxxxx128 191C24 位110xxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx192223D不可用1110xxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx224239E不可用1111xxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx240 255IPv4 编址 特殊地址1. 网络中一些常见的特殊地址如下(1) 本地主机地址： 0.0.0.0/32(2) 有限广播地址 ：255.255.255.255/32(3) 回送地址 ：127.0.0.0/82. 私有 IP 地址类别与范围对应如下：(1) A 类 ：10.0.0.010.255.255.255(
37、或 10.0.0.0/8)(2) B 类 ：172.16.0.0 172.31.255.255(或 172.16.0.0/12)(3) C 类 ：192.168.0.0 192.168.255.255(或 192.168.0.0/16)子网划分1. IP 地址结构：10 / 16前缀表示网络规模 ，后缀表示该网络中的主机数 。2. 只有给出子网地址中的某主机的 IP 地址和子网掩码或网络前缀 ，才能准确描述一个子网的规模 。 通过将该地址与子网掩码做按位与运算 ，就可以得到该子网的子网地址。ICMP功能 ：差错报告和网络探测 。IPv6数据报格式1. IPv4 地址 ：地址长度为 32 位 。
38、IPv6 地址长度为 128 位 。IPv6 地址数量也扩展到了 2128。 2. IPv6 数据报基本首部长度为固定的40 字节。IPv6 地址1. 通常采用 8 组冒号分隔的十六进制数地址形式表示 。对于连续的多组 “0000 ” ，可以利用连续 的两个“ : ”（即“ : ” ）代替 ，但在一个 IPv6 地址中只能用一次“ : ”。2. IPv6 地址包括：(1) 单播地址： 唯一标识网络中的一个主机或路由器网络接口 。可以作为 IPv6 数据报的源地址和目 的地址。(2) 组播地址： 标识网络中的一组主机 。只能用作 IPv6 数据报的目的地址 。（向一个组播地址发送 IP 数据报
39、，该组播地址标识的多播组每个成员都会收到一个该 IP 数据报的一个副本）(3) 任播地址： 标识网络中的一组主机 。只能用作 IPv6 数据报的目的地址 。（但当向一个任播地址 发送 IP 数据报时 ，只有该任播地址标识的任播组的某个成员收到该 IP 数据报 。 ）路由算法与 路由协议1. 全局式路由选择算法 ：链路状态路由选择算法（LS 算法）利用 Dijkstra 算法求最短路径的2. 分布式路由选择算法 ：距离向量路由选择算法（DV 算法）距离向量路由选择算法的基础是 Bellman-Ford 方程（简称 B-F 方程）3. 在 Dijkstra 算法中 ，需要记录的信息：(1) D(v
40、) ：到本次迭代为止 ，源结点(计算结点)到目的结点 v 的当前路径距离 。初始化时 ，如果结点 v 和源结点直接相连 ，那么 D(v)就是其链路上的权值 ，否则就是 。(2) P(v) ：到本次迭代为止 ，在源结点到目的结点 v 的当前路径上 ，结点 v 的前序结点。(3) C(x, y)：结点 x 与结点 y 之间直接链路的费用，如果x 和 y 之间没有之间链路相连，则 c(x, y)=。(4) S：结点的集合 ，用于存储从源结点到该结点的最短路径已求出的结点集合 ，初始值只有源点本 身。Internet 路 由选择协议1. 自治系统内路由选择： 内部网关协议（IGP）【路由信息协议（RI
41、P） 、开放最短路径优先协议 （OSPF） 】2. 自治系统间路由选择： 外部网关协议（EGP）【边界网关协议（BGP） 】五第 章 数据链路层与局域网知识点名称知识点内容数据链路层数据链路层提供的主要服务：（1）组帧（2）链路接入（3）可靠交付（4）差错控制11 / 16服务差错控制1. 噪声分类： 随机噪声（引起随机差错或独立差错）和冲击噪声（引起的差错称为突发差错） 。 2. 突发错误发生的第一位错误与最后一位错误之间的长度称为突发长度。差错控制的 基本方式1. 检错重发 ：是一种典型的差错控制方式 ，在计算机网络中应用广泛 。2. 前向纠错 ：适用于单工链路或者对实时性要求比较高的应用 。3. 反馈校验 ：优点 ：原理简单 ，易于实现 ，无须差错编码 。4. 检错丢弃 ：只适用于实时性要求较高的系统。循环冗余码CRC 编码的基本思想是 ：将二进制位串看成是系数为 0 或 1 的多项式的系数 。一个 k 位二进制数据 可以看作是一个 k-1 次多项式的系数列表 ，该多项式共有 k 项 ，从 x(k-1)到 x0 。这样的多项式被 认为是 k-1 阶多项式 。故多项式 G(X) =X4+X2+X+1 对应的比特串为 10111 ，其阶为 4 。信道划分 MAC 协议1. 频分多路复用（FDM） ：频域划分制 ，优点分路方便