计算机网络试卷考试复习大纲.docx

1、5第一章1计算机网络的概念 定义：一些互连的，独立自治的计算机集合。 最重要的功能是连通性和资源共享。互联网是网络的网络，因特网现已发成世界上最大的国际性计算机互联网 组成： 硬件系统和软件系统分类：从网络的作用分类： 广域网WAN 局域网LAN 城域网MAN 个人区域网PAN 从网络使用者进行分类：公用网 专用网 接入网2计算机网络的性能指标：速率：指连接在网络上的主机在数字信道上传送数据的速率。速率的单位是 b/s，或kb/s, Mb/s, Gb/s 等带宽： 带宽本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫，现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语吞吐量：时延 ： 发送时延：发送数

2、据时，数据帧从结点进入到传输媒体所需要的时间。传播时延：电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间处理时延：交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。排队时延：结点缓存队列中分组排队所经历的时延。总时延 = 发送时延+传播时延+处理时延+处理时延时延带宽积 =传播时延*带宽往返时间RTT :表示从发送方开始到，到发送发接收到接收方的确认总共经历的时间。利用率 ：信道利用率：指出某信道有百分之几的时间是被利用的。网络利用率：则是全网络的信道利用率的加权平均值。某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也就迅速增加。3计算机网络体系结构3.1分层体系结构，协议的概念和要素 体系结构：计算机

3、网络各层及其协议的集合。协议：控制两个对等实体进行通信而建立的规则、约束或标准。3.2分组交换技术： 交换的概念：按照某种方式动态地分配传输线路的资源。电路交换的特点：面向连接的 。 它有三个阶段：建立连接，通信，释放连接。 电路交换传送计算机数据效率低。 网络抗毁性差。分组交换的特点：高效，灵活，迅速，可靠。缺点：时延，开销。报文交换的特点：接收，储存，转发的过程。 3.3TCP/TP体系结构 TCP/IP协议:应用层 运输层 网际层 网络接口层 五层协议：应用层 运输层 网络层 数据链路层 物理层什么叫PDU？ 是指对等层次之间传递的数据单位。 每一层的PDU是什么？报文 ,IP数据报、帧

4、、比特SAP概念相邻两层实体间交换信息的地方，实际上就是一个逻辑接口第二章1数据通信基础1.1 一个数据通信系统可分为三大部分：源系统（源点+发送器），传输系统（传输网络），目的系统（接收器和重点）。源点： 源点设备产生要传输的数据。发送器： 通常源点生成的数据要发送器编码后才能在传输系统中进行传输。传输系统： 信号物理通道接收器： 接受传输系统传输过来的信号。重点： 重点设别从接收器获取传送过来的信息。1.2信道有三种通信方式：单工通信 : 能有一个方向的通信而没有反方向的交互（广播和电视节目）半双工通信 : 通信双方可以发送消息，但不能同时发送或者接收（对讲机）全双工通信 : 通信双发可以

5、同时发送和接受信息（手机） 1.3基带传输：由计算机或终端数字设别产生的，未经调制的电脉冲信号 数字信号编码：将数字数据用数字信号编码，方法是使用脉冲信号来表示二进制数字0和1 1.4编码方式 不归零制：正电平代表1，负电平代表0归零制：正脉冲代表1，负脉冲代表0曼彻斯特编码：位周期中心的向上跳代表0，位周期向上跳代表1差分曼彻斯特：在每一位中心都有跳变，位开始边界有跳变为0，没有则为11.5信道极限容量 香农公式：信道的极限信息传输速率 C 可表达为C = W log2(1+S/N) b/sW 为信道的带宽（以 Hz 为单位）；S 为信道内所传信号的平均功率；N 为信道内部的高斯噪声功率。

6、只要信道的带宽或信道中的信噪比越大，信息的极限传输速率就越高。 香农公式的意义：只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率就一定可以找到某种方法来实现无差错的传输。2物理层传输介质 有线传输介质（引导型） 双绞线 同轴电缆 光缆 电磁波沿着固体媒体传播 光纤传输介质特点：传输带宽大，传输损耗小，中继距离长，抗干扰能力强，保密性好，体积小，重量轻，准确对接困难 无线传输介质（非引导型） 无线电波 红外线 激光 电磁波无线传输、无线传输特点：双向，传播环境的影响较大，信号沿电磁传播，无需安装物理路线3多路复用技术TDM(时分多路复用)：时分多用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带资源。 FDM(

7、频分多路复用)：频分多用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。WDM(波分多路复用)：光的频分复用。CDM(码分多址)：各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此各用户之间不会造成干扰。这种系统发送的信号有很强的抗干扰性，其频谱类似于白噪声，不易被发现。4宽带接入技术 4.1 接入网AN 4.2 宽带接入 4.3有线宽带接入 ADSL技术，HFC网和FTTX技术ADSL：非对称数字用户线。 “非对称”是指ADSL的下行带宽远大于上行带宽。 ADSL技术：ADSL 技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带业务。 ADSL 技术就把 04 kHz 低端频谱留给传统电话使用

8、，而把原来没有被利用的高端频谱留给用户上网使用ADSL特点：上行和下行带宽做成不对称的。 上行指从用户到ISP,下行是指从ISP到用户。、 ADSL在用户线的两端各安装一个ADSL调制解调器。 我国目前采用的方案是离散多音调调制技术。 光纤同轴混合王HFC： 具有很宽的频带，并且能够利用已经有相当大的覆盖面的有限电视网。除可传送电视节目之外，还能提供电话，数据和其他宽带业务。FTTX特点：价格相对较高，上网速率很高。 第三章1数据链路层 点对点信道：这种信道使用一对一的点对点通信方式。广播信道：这种信道使用一对多的广播通信方式，因此过程比较复杂。点对点信道的数据链路层的协议数据单元-帧三个基本

9、问题：封装城镇，透明传输，差错检测。1.1封装成帧：在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了一个帧每一种链路层协议都规定了能传送的帧的数据部分长度上限，最大传送单元MTU1.2透明传输：解决透明传输问题:字节填充或字符填充发送端的数据链路层在数据中出现控制字符“SOH”或“EOT”的前面插入一个转义字符“ESC”(其十六进制编码是 1B)。接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除插入 的转义字符。如果转义字符也出现数据当中，那么应在转义字符前面插入一个转义字符。 当接收端收到连续的两个转义字符时，就删除其中前面的一个。1.3差错检测：1）在100传输过程中可能会产生比特差错：1 可

10、能会变成 0 而 0 也可能变成 1。2）在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为误码率 BER 。3）误码率与信噪比有很大的关系。4）为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传输数据时,必须采用各种差错检测措施。5）数据链路层广泛使用循环冗余检验 CRC 的检错技术。凡是接收端数据链路层接收的帧均无差错。点对点协议PPP：现在全世界使用得最多的数据链路层协议是点对点协议 PPP PPP协议有三个部分组成：一个将IP数据报封装到串行链路的方法。一个用来建立、配置和测试熟路链路连接的链路控制协议LCP、一套网络控制协议NCP PPP帧首部和尾部分别为四个字段和两个字段。 零比特填充：

11、PPP 协议用在 SONET/SDH 链路时，是使用同步传输。这时 PPP 协议采用零比特填充方法来实现透明传输。只要发现有 5 个连续 1，则立即填入一个 0 2使用广播信道的数据链路层局域网的主要特点：网络为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限。 还有如下特点：具有广播功能，从一个站点可方便的访问全网。 便于系统的拓展和逐渐的演变，各设备的位置可灵活调整和改变 提高了系统的可靠性、可用性、和残存性。 以太网的通信方式： 总线网，广播通信方式如何实现一对一通信适配器的作用：网络接口板又称为通信适配器或网络接口卡或网卡适配器的重要功能：进行串行/并行缓存。 对数据进行缓存。 在计算机的操

12、作胸痛安装设备驱动程序。 实现以太网协议。CSMA/CD：载波监听多点接入/碰撞检测 “多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。 当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大（互相叠加）。当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值时，就认为总线上至少有两个 站同时在发送数据，表明产生了碰撞。碰撞处理：发生碰撞时，总线上传输的信号产生了严重的失真，无法从中恢复出有用的信息来

13、。每一个正在发送数据的站，一旦发现总线上出现了碰撞，就要立即停止发送，免得继续浪费网络资源，然后等待一段随机时间后再次发送。过程：准备发送接收网络层数据分组，组成以太网帧放入适配器缓存检测信道若信道忙，则不停检测；若信道空闲，并在96比特时间内还空闲，发送这个帧边发送边检测信道发送成功发送失败，执行指数退避算法。3使用广播信道的以太网3.1使用集线器的星形拓扑1）传统以太网最初是使用同轴电缆，发展为使用更便宜和更灵活的双绞线。2）这种以太网采用星形拓扑，在星形的中心则增加了一种可靠性非常高的设备，叫做集线器。以太网：100 baset分别代表什么含义 100表示理论最大的传输速率,单位(Mbi

14、t/s).Base表示使用基带传输,没有进行调制和频分复用.T表明传输的介质是双绞线. 3.2以太网的信道利用率信道利用率的最大值：发送一帧占用线路的时间是 T0 + t，而帧本身的发送时间是 T0。于是我们可计算出理想情况下的极限信道利用率 Smax为以太网的MAC层： MAC地址=适配器地址=硬件地址=物理地址帧的类型：单播帧，广播帧，多播帧。扩展的以太网： 扩展的以太网还是一个网络。在数据链路层扩展局域网： 1）在数据链路层扩展局域网是使用网桥。2）网桥工作在数据链路层，它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发和过滤。（当网桥收到一个帧时，并不是向所有的接口转发此帧，而是先检查此帧

15、的目的 MAC 地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口） 使用网桥的好处： 1）过滤通信量，增大吞吐量2） 扩大了物理范围3）增加了可靠性4）可互联不同的物理层，不同MAC子层和不同速率5）网桥使个网段成为隔离开的碰撞域 使用网桥的缺点： 1）存储转发增加了时延2）在MAC子层并没有流量控制功能。3）形成广播风暴注意：网桥在转发帧时候，不改变帧的源地址目前使用最多是透明网桥，以太网上的站点都看不见以太网上的网桥，其本身还是一种即插即用设备。 以太网交换机：以太网交换机实质上就是一个多接口的网桥，以太网交换机的每个接口都直接与主机相连，并且一般都工作在全双工方式。 以太网可扩展的，灵活的，易于安

16、装，稳健性好。 第四章 1网络层概述因特网的设计思路：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。 网络协议IP:是TCP/IP 协议中最主要的协议之一。 与IP协议的配套协议：地址解析协议ARP 网络控制报文协议ICMP 忘记组管理协议IGMP 虚拟互连网络：中间设备：物理层中使用的是转发器。 数据链路层中使用的是网桥或者桥接器。 网络层中使用的是路由器。、 在网络层以上使用的是网关。 直接交付：不需要经过路由器转发。 间接交付：需要经过路由器转发。2.IP地址、分类的IP地址, 子网的划分，构成超网。IP地址中网络号字段和主机号字段：特殊的IP地址：IP地址是网路层和

17、以上各层使用的地址，是一种逻辑地址。IP地址放在IP数据报首部，硬件地址放在MAC帧的首部，在网络层和网络层以上使用的是IP地址，而数据链路层及以下使用的是硬件地址。当IP数据报放入MAC帧之后，整个IP数据报就成为为MAC帧的数据，在数据链路层就看不到数据报的IP地址。地址解析协议 ARP：地址解析协议ARP把IP地址解析为硬件地址，他解决同一个局域网上的主机、 或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。ARP的高速缓存可以大大减少网络上通信量。IP数据报的格式： 标识：占三位。 标志字段中最低位记MF，MF=1即表示后面还有切片，MF=0，表示这是切片的最后一个。 标志字段中间一个几位DF,

18、意思是不能分片，只有当DF=0时才允许分片。位偏移：较长的分组在分片后，某片在原分组中的相对位置。也就是说，相对于用户数据字段的起点。划分子网：子网掩码是一个网络或者一个子网的重要属性。无分类编址CIDR（构成超网）：网际控制报文协议 ICMP：ICMP 不是高层协议，而是 IP 层的协议。ICMP 报文作为 IP 层数据报的数据，加上数据报的首部，组成 IP 数据报发送出去。 ICMP报文种类有两种:ICMP差错报告报文和ICMP询问报文。 差错报告报文：1)重点不可达2）源点抑制3）时间超过4）参数问题5）改变路由(重定向)ICMP的举例应用：PING (Packet InterNet G

19、roper)PING 用来测试两个主机之间的连通性。PING 使用了 ICMP 回送请求与回送回答报文。PING 是应用层直接使用网络层 ICMP 的例子，它没有通过运输层的 TCP 或UDP。Traceroute(tracert)：跟踪网络连接自治系统之间的路由选择也叫做域间路由选择在自治系统内部的路由选择叫做域内路由选择 内部网管协议RIP：RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，是因特网的标准协议，其最大优点就是简单。 RIP协议“距离”的定义从一路由器到直接连接的网络的距离定义为1。从一路由器到非直接连接的网络的距离定义为所经过的路由器数加1。RIP允计一条路径最多只能包含15

20、个路由器。因此距离的最大值为16时相当于不可达。RIP协议有三个要点：仅和相邻路由器交换信息。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。按固定的时间间隔交换路由信息。可见RIP只适用于小型互联网。RIP协议的优缺点：RIP 协议最大的优点就是实现简单，开销较小。RIP 协议具有一个特点：好消息传播得快，而坏消息传播得慢。RIP 限制了网络的规模，它能使用的最大距离为 15（16 表示不可达）。路由器之间交换的路由信息是路由器中的完整路由表，因而随着网络规模的扩大，开销也就增加。 内部网关协议 OSPF这个协议的名字是开放最短路径优先OSPF，OSPF最主要的特征就是使用分布式的

21、链路状态协议。 三个要点：1）向本自治系统中所有路由器发送信息，这里使用的方法是洪泛法。2）发送的信息就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态，但这只是路由器所知道的部分信息。（*“链路状态”就是说明本路由器都和哪些路由器相邻，以及该链路的“度量”(metric)。 ）3）只有当链路状态发生变化时，路由器才用洪泛法向所有路由器发送此信息。 OSPF的特点： 1）OSPF 不用 UDP 而是直接用 IP 数据报传送。2）OSPF 构成的数据报很短。这样做可减少路由信息的通信量。数据报很短的另一好处是可以不必将长的数据报分片传送。3） OSPF 对不同的链路可根据 IP 分组的不同服务类型 TOS

22、 而设置成不同的代价。因此，OSPF 对于不同类型的业务可计算出不同的路由。4）可实现多路径间的负载平衡5）所有在 OSPF 路由器之间交换的分组都具有鉴别的功能。 第五章1运输层概述网络层是为主机之间提供逻辑通信，而运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。运输层需要两层不同的运输协议：面向连接的TCP和无连接的UDP。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。UDP 使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付UDP 是面向报文的。UDP 没有拥塞控制，很适合多媒体通信的要求。 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

23、 TCP 最主要的特点 TCP 是面向连接的运输层协议每一条 TCP 连接只能有两个端点，每一条 TCP 连接只能是点对点的（一对一） TCP 提供可靠交付的服务TCP 提供全双工通信面向字节流 流量控制:发送方不能淹没接收方拥塞控制:抑止发送方速率来防止过分占用网络资源信道利用率： 停止等待协议的优点是简单，但缺点是信道利用率太低。流水线传输 发送方可连续发送多个分组，不必每发完一个分组就停顿下来等待对方的确认。由于信道上一直有数据不间断地传送，这种传输方式可获得很高的信道利用率、接收方一般采用累积确认的方式优点是：容易实现，即使确认丢失也不必重传。缺点是：不能向发送方反映出接收方已经正确收

24、到的所有分组的信息。运输连接的三个阶段连接建立、数据传送和连接释放运输连接的管理就是使运输连接的建立和释放都能正常地进行为什么不使用两次握手来建立TCP连接？ 三次握手可防止已失效的连接请求报文导致建立无效的TCP连接。第六章 DNS采用了层次化树状的命名方法域名：唯一的层次结构名字DNS采用了为什么不使用集中的DNS?单点故障问题通信容量问题远程集中数据库问题维护问题不具有可扩展能力文件传送协议 FTP ：因特网上使用得最广泛的文件传送协议。万维网必须解决的问题：怎样标志分布在整个因特网上的万维网文档？统一资源定位符 URL用何协议实现万维网上各种超链的链接？超文本传送协议 HTTP 怎样使各种万维网文档都能在因特网上的各种计算机上显示出来？ 超文本标记语言 HTML怎样使用户能够很方便地找到所需的信息？搜索引擎 URL的一般形式