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计算机网络复习重点1

第一章 概述 1.网络是指“三网” ,即电信网络、有线电视网络和计算机网络。

2.计算机网络的两个主要功能:连通性和共享。

(1) 连通性:就是计算机网络使上网用户之间都可以交换信息,就像这些用户之间的计 算机都可以彼此连通一样。

(解决了远程数据传输问题) (2) 共享:就是指资源共享。

(解决了远程资源共享的问题) 3.互联网:网络和网络之间通过路由器互连起来的构成了一个覆盖面积很大的网络。

因特网 是世界上最大的互联网络,也是一种计算机网络。

4.计算机网络:包含有计算机的网络,以及用这样的网络加上许多路由器组成的互联网。

5.因特网发展的三个阶段: 第一阶段是从单个网络 ARPANET 向互联网发展的过程。

分组交换网 ARPANET 最初只是 一个单个的分组交换网。

第二阶段的特点是建成了三级结构的因特网。

国家科学基金网 NSFNET 是一个三级计算 机网络,分为主干网、地区网和校园网(或企业网) 。

第三阶段的特点是逐渐形成了多层次 ISP 结构的因特网。

现在的因特网已不是某个单个组 织所拥有而是全世界无数大大小小的 ISP(因特网服务提供者)所共同拥有。

6.因特网的组成: (1)边缘部分 由所有连接在因特网上的主机组成。

这部分是用户直接使用的,用来进行通 信(传送数据、音频或视频)和资源共享。

(2) 核心部分 由大量网络和连接这些网络的路由器组成。

这部分是为边缘部分提供服务的 (提供连通性和交换) 7.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分为两大类:客户服务器方式 (C/S 方式)和对等方式(P2P 方式) 。

8.路由器是实现分组交换的关键构建,其任务是转发收到的分组,这是网络核心部分最重要 的功能。

9.三种交换方式: (1)电路交换:经过“建立连接(占有通信资源)——通话(一直占用通信资源)——释 放连接(归还通信资源) ”三个步骤的交换方式。

重要特点是在通话的全部时间内,通话的 两个用户始终占用端到端的通信资源。

当使用电路交换来传送计算机数据是, 其线路的传输 效率往往很低。

(2)分组交换:在发送报文之前先把较长是报文划分成一个个更小的等长数据段,在每一 个数据段前面加上一些必要的控制信息组成的首部后, 就构成了一个分组。

分组交换采用存 储转发技术。

优点:高校、灵活、迅速、可靠。

缺点: (1)分组在个路由器存储转发时需要 排队这会造成一定的时延;(2)无法确保通信时端到端所需的带宽。

(3)各分组必须携带的 控制信息也造成了一定的开销。

(3)报文交换:在报文交换中心,一份份电报被接受下来,并穿成纸带,操作员一每份报 文为单位,撕下纸带,根据报文的目的站地址,拿到相应的发报机转发出去。

10.三种交换方式的区别; 电路交换:整个报文的比特流连续地从源点直达终点,好像在一个管道中传送。

报文交换:整个报文先传送到相邻结点,全部存储下来后查找转发表,转发到下一个结点。

分组交换: 单个分组 (这只是整个报文的一部分) 传送到相邻结点, 存储下来后查找转发表, 转发到下一个结点。

若要连续传送大量的数据, 且其传送时间远大于连接建立时间, 则电路交换的传输速率较快。

报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽, 在传送突发数据时可提高整个网络的信道利

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用率。

由于一个分组的长度远远小于整个报文长度,因此分组交换比报文交换的时延小,同 时也具有更好的灵活性。

11.计算机网络的定义:一些互相连接的、自治的计算机的集合。

12.几种不同类别的网络: (1)不同作用范围的网络:广域网、城域网、局域网和个人区域 网。

(2)不同使用者的网络:公用网和专业网。

(3)用来把用户接入到因特网的网络:接入 网。

13.计算机主要的性能指标:速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间 RTT 和利 用率。

(1)速率——指的是连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率。

(2)带宽——本来指某个信号具有的频带宽度。

在计算机网络中,带宽用来表示网络 通信线路所能传送数据的能力。

(3)吞吐量——表示在单位时间内通过某个网络的数据量。

(4)时延——指数据从网络的一端传送到另一端所需要的时间。

(5)时延带宽积=传播时延*带宽(P21) (6)往返时间 RTT——从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方的确认,总 共经历的时间。

(7)利用率 14、发送时延: 14、发送时延:主机或路由器发送数据帧所需要的时间。

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。

发送时延=数据帧长度(b)/发送速率(b/s) 传播时延=信道长度(m)/电磁波在信道上的传播速率(m/s) 总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延 15、网络协议: 15、网络协议:为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称之为网络协议。

网络协议的组成要素: 网络协议的组成要素: (1)语法:即数据与控制信息的结构或格式。

(2)语义:即需要发出何种控制信息,完成何种动作及作出何种响应。

(3)同步:即事件实现顺序的详细说明。

划分层次的好处: (1)各层之间是独立的(2)灵活性好(3)结构上可分割开(4)易于 划分层次的好处: 实现和维护(5)能促进标准化工作 各层所要完成的功能主要有: (1)差错控制(2)流量控制(3)分段和重装(4)复用和 各层所要完成的功能主要有: 分用(5)连接建立和释放 16、网络的体系结构: 16、网络的体系结构:计算机网络的各层及其协议的集合。

17、五层协议的网络体系结构的要点和各层的功能: 17、五层协议的网络体系结构的要点和各层的功能: 要点:综合了 OSI 和 TCP/IP 的优点,采用一种只有五层协议的体系结构。

要点: 各层的功能: 各层的功能: (1)应用层:直接为用户的应用进程提供服务 应用层: 应用层 (2) 运输层: 其任务是向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端的 运输层: 服务,使他们看不见运输层以下的数据通信的细节。

(3)网络层:其任务就是选择合适的路由,使发送站的运输层所传送下来的分组能够 网络层: 网络层 正确无误的按照地址找到的目的站,并交付给目的站的运输层。

(4) 数据链路层: 其任务是在两个相邻的结点间的线路上无差错的传送一帧为单位的 数据链路层: 数据,每一帧包括数据和必要的控制信息。

(5) 物理层: 其任务就是透明的传送比特流, 还要确定连接电缆插头的定义及连接法。

物理层: 理解协议与服务的区别和联系。

第二章 物理层 第二章(物理层) 第二章(物理层) 1:物理层的主要任务 :物理层的主要任务:现有的计算机网络中的硬件设备和传输媒体的种类非常繁多,而通 信手段也有许多不同方式, 物理层的作用正是要尽可能地屏蔽掉这些差异, 使物理层上面的

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数据链路层感觉不到这些差异, 这样就可使数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服 务而不必考虑网络具体的传输媒体是什么。

2: 数据通信的模型: 即源系统 (或发送端, 发送方) , :数据通信的模型 一个数据通信系统可划分为三大部分, 传输系统(或传输网络)和目的系统(或接收端,接收方) 。

3:了解数字,模拟,数据,信号等概念: :了解数字,模拟,数据,信号等概念: 数据:是运送信息的实体。

信号:则是数据的电气的或电磁的表现。

模拟数据:运送信息的模拟信号。

模拟信号:连续变化的信号。

数字信号:取值为有限的几个离散值的信号。

数字数据:取值为不连续数值的数据。

4:了解信道,基带,宽度的概念,了解信道双方信息交互的方式: :了解信道,基带,宽度的概念,了解信道双方信息交互的方式: 信道:一般都是用来表示向某一个方向传送信息的媒体,因此,一条通信电路往往包含一 条发送信道和一条接收信道。

基带信号:来自信源的信号常称为基带信号。

信道双方信息交互的方式有三种: 信道双方信息交互的方式有三种: (1) 单向通信,又称单工通信; (2) 双向交替信号,又称半双工通信; (3) 双向同时通信,又称全双工通信; ; 码元(code):在使用时间域(或简称为时域)的波形表示数字信号时,代表不同离散数 值的基本波形。

单工通信:即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。

半双工通信:即通信和双方都可以发送信息,但不能双方同时发送(当然也不能同时接 收) 。

这种通信方式是一方发送另一方接收,过一段时间再反过来。

全双工通信:即通信的双方可以同时发送和接收信息。

基带信号(即基本频带信号)——来自信源的信号。

像计算机输出的代表各种文字或图 像文件的数据信号都属于基带信号。

带通信号——把基带信号经过载波调制后,把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在 信道中传输(即仅在一段频率范围内能够通过信道) 。

5:理解调制器和解调器的作用,三种基本的调制方法? :理解调制器和解调器的作用,三种基本的调制方法? 最基本的带通调制方法有: (1) 调幅(AM) ,即载波的振幅随基带数字信号而变化 (2) 调频(FM) ,即载波的频率随基带数字信号而变化。

(3) 调相(PM) ,即载波的初始相位随基带数字信号而变化。

6:最高码元传速率(奈式准则) :在任何信道中,码元传输的速率是有上限的,传输速率 :最高码元传速率(奈式准则) 超过此上限, 就会出现严重的码间串扰问题, 使接收端对码元的判决 (即识别) 成为不可能。

信道的极限信息传输速率(香农公式) :C=Wlog2(1+S/N) (b/s) W 为信道的宽度(以 信道的极限信息传输速率(香农公式) Hz 为单位) 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。

,S 香农公式表明: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 香农公式表明 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 香农公式的意义 某种方法来实现无差错的传输,不过,香农公式没有告诉我们具体的实现方法,这要由研究 通信的专家去寻找。

7:常用的传输媒体 :常用的传输媒体:导向传输媒体和非导向传输媒体。

8:频分复用 FDM:用户在分配到一定的频带后,在通信过程中自始自终都占用这个频带, : :

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可见频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。

时分复用 TDM:时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度。

波分复用 WAM:光的频分复用 码分复用 CDM:共享信道的方法。

9: 常用的宽带接入技术: 光纤同轴混合网 (HFC 网) FTTx 技术, , 其中, DSL x : 常用的宽带接入技术 x DSL 技术, 技术又分为几种类型:ADSL(非对称数字用户线),HDSL(高速数字用户线) ,SDSL(1 对线 的数字用户线),VDSL(甚高速数字用户线),DSL(综合业务数字网用户线)。

10 物理层要解决哪些问题?物理层的主要特点是什么? 物理层要解决哪些问题?物理层的主要特点是什么? 答:物理层要解决的主要问题: (1)物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体,通信手段的不同,使数据链路层 感觉不到这些差异,只考虑完成本层的协议和服务。

(2)给其服务用户(数据链路层)在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流(一般为串 行按顺序传输的比特流)的能力,为此,物理层应该解决物理连接的建立、维持和 释放问题。

(3)在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路 物理层的主要特点: 物理层的主要特点: (1)由于在 OSI 之前,许多物理规程或协议已经制定出来了,而且在数据通信领域中, 这些物理规程已被许多商品化的设备所采用,加之,物理层协议涉及的范围广泛,所以 至今没有按 OSI 的抽象模型制定一套新的物理层协议,而是沿用已存在的物理规程,将 物理层确定为描述与传输媒体接口的机械,电气,功能和规程特性。

(2)由于物理连接的方式很多,传输媒体的种类也很多,因此,具体的物理协议相当复杂。

第三章 数据链路层 1.数据链路层使用的信道主要有点对点信道和广播信道 数据链路层使用的信道主要有点对点信道和广播信道 a) 点对点信道。

这种信道使用一对一的点对点通信方式。

点对点信道。

这种信道使用一对一的点对点通信方式。

b) 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。

广播信道上 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。

信道使用一对多的广播通信方式, 连接的主机很多, 连接的主机很多,因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发 2.链路 链路(link)是一条无源的点到点的物理线路段,中间没有任何其他的交换结点。

是一条无源的点到点的物理线路段, 链路 是一条无源的点到点的物理线路段 中间没有任何其他的交换结点。

c) 一条链路只是一条通路的一个组成部分。

一条链路只是一条通路的一个组成部分。

数据链路(data link) 除了物理线路外,还必须有通信协议来控制这些数据的传输。

除了物理线路外,还必须有通信协议来控制这些数据的传输。

数据链路 若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上,就构成了数据链路。

若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上,就构成了数据链路。

d) 现在最常用的方法是使用适配器(即网卡)来实现这些协议的硬件和软件。

现在最常用的方法是使用适配器(即网卡)来实现这些协议的硬件和软件。

e) 一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层的功能。

一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层的功能 封装成帧(framing)就是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。

就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部, 3. 封装成帧 就是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。

首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。

首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。

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4. 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 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” 或 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 的前面插入一个转义字符 其十六进制编码是 , 据送往网络层之前删除插入的转义字符; 据送往网络层之前删除插入的转义字符;5.零比特填充:在发送端,只要发现有 5 个连续 1,则立即填入一个 0。

接收端对帧中的 在发送端, 在发送端 , 。

比特流进行扫描。

删除, 比特流进行扫描。

每当发现 5 个连续 1 时,就把这 5 个连续 1 后的一个 0 删除,6.PPP 协议应满足的需求: 简单——这是首要的要求 简单 这是首要的要求 封装成帧 透明性

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多种网络层协议 多种类型链路 差错检测 检测连接状态 最大传送单元 网络层地址协商 数据压缩协商 7.PPP 协议不需要的功能: 纠错 流量控制 序号 多点线路 半双工或单工链路 8.PPP 协议有三个组成部分 数据报封装到串行链路的方法; 一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法; 链路控制协议 LCP (Link Control Protocol); ; 网络控制协议 NCP (Network Control Protocol); ; 9.PPP 有一个 2 个字节的协议字段。

个字节的协议字段 议字段。

数据报; 当协议字段为 0x0021 时,PPP 帧的信息字段就是 IP 数据报; 链路控制数据; 若为 0xC021,则信息字段是 PPP 链路控制数据; , 若为 0x8021,则表示这是网络控制数据 , 10.PPP 协议之所以不使用序号和确认机制是出于以下的考虑: 协议之所以不使用序号和确认机制是出于以下的考虑: 在数据链路层出现差错的概率不大时, 协议较为合理; 在数据链路层出现差错的概率不大时,使用比较简单的 PPP 协议较为合理; 在因特网环境下, 数据报。

在因特网环境下,PPP 的信息字段放入的数据是 IP 数据报。

数据链路层的可靠 传输并不能够保证网络层的传输也是可靠的; 传输并不能够保证网络层的传输也是可靠的; 字段可保证无差错接受。

帧检验序列 FCS 字段可保证无差错接受。

11. 局域网最主要的特点是: 局域网最主要的特点是 的特点是: 网络为一个单位所拥有,且地理范围和站点数目均有限。

网络为一个单位所拥有,且地理范围和站点数目均有限。

局域网具有如下的一些主要优点: 局域网具有如下的一些主要优点: 具有广播功能,从一个站点可很方便地访问全网。

具有广播功能,从一个站点可很方便地访问全网。

局域网上的主机可共享连接在局 域网上的各种硬件和软件资源; 域网上的各种硬件和软件资源; 便于系统的扩展和逐渐地演变,各设备的位置可灵活调整和改变; 便于系统的扩展和逐渐地演变,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。

提高了系统的可靠性、可用性和残存性。

12.决定局域网与城域网性能的三要素 决定局域网与城域网性能的三要素 传输介质 网络拓扑 介质访问控制方法 13. 局域网传输介质 双绞线 同轴电缆 光纤 无线通信信道 14.常见的网络拓扑结构:

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15.介质共享技术 介质共享技术 静态划分信道 频分复用 时分复用 波分复用 码分复用 动态介质接入控制(多点接入) 动态介质接入控制(多点接入) 随机接入 如多点线路探询(polling),或轮询 受控接入 ,如多点线路探询 , 16. CSMA/CD 表示 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection; ; “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; 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; 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 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 载波监听 有其他计算机在发送数据,如果有,则暂时不要发送数据,以免发生冲突; 有其他计算机在发送数据,如果有,则暂时不要发送数据,以免发生冲突; 总线上并没有什么“载波 因此, 载波监听 载波”。

载波监听”就是用电子技术检测总线上 总线上并没有什么 载波 。

因此, “载波监听 就是用电子技术检测总线上 有没有其他计算机发送的数据信号。

有没有其他计算机发送的数据信号。

17. 以太网的端到端往返时延 2τ 称为争用期,或冲突窗口; τ 称为争用期,或冲突窗口; 18. 重传的时机:二进制指数类型退避算法 : 发生冲突的站在停止发送数据后,要推迟(退避)一个随机时间才能再发送数据。

发生冲突的站在停止发送数据后,要推迟(退避)一个随机时间才能再发送数据。

确定基本退避时间, 确定基本退避时间,一般是取为争用期 2τ。

τ 定义重传次数 k ,k ≤ 10,即 , k = Min[重传次数, 10] 重传次数, 重传次数 从整数集合[0, , , 中随机地取出一个数, 从整数集合 ,1,…, (2k −1)]中随机地取出一个数,记为 r。

重 中随机地取出一个数 。

倍的基本退避时间。

传所需的时延就是 r 倍的基本退避时间。

次仍不能成功时即丢弃该帧,并向高层报告。

当重传达 16 次仍不能成功时即丢弃该帧,并向高层报告。

19.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 这种以太网采用星形拓扑, 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, 集线器(hub) 集线器 20. 集线器的一些特点: 集线器是使用电子器件来模拟实际电缆线的工作, 集线器是使用电子器件来模拟实际电缆线的工作,因此整个系统仍然像一个传统的以 太网那样运行; 太网那样运行; 使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网,各工作站使用的还是 使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网,各工作站使用的还是 CSMA/CD 协

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议,并共享逻辑上的总线; 并共享逻辑上的总线; 集线器很像一个多接口的转发器,工作在物理层。

集线器很像一个多接口的转发器,工作在物理层。

21.集线器的基本工作原理是使用广播技术, 集线器的基本工作原理是使用广播技术 也就是 HUB 从任一个端口收到一个信息包 集线器的基本工作原理是使用广播技术 后,它都将此信息包广播发送到其它的所有端口,而 HUB 并不记忆该信息包是由哪一个 MAC 地址挂在哪一个端口。

接在 HUB 端口上的网卡 NIC 根据该信息包所要求执行的功能 执行相应动作,这是由网络层之上控制的。

22. 在局域网中,硬件地址又称为物理地址,或 MAC 地址 在局域网中,硬件地址又称为物理地址, “MAC 地址 实际上就是适配器地址或适配器标识符 EUI-48 地址”实际上就是适配器地址或适配器标识符 “发往本站的帧 包括以下三种帧: 发往本站的帧”包括以下三种帧 发往本站的帧 包括以下三种帧: 单播帧(一对一) ,即收到的帧的 MAC 地址与本站的硬件地址相同。

广播帧(一对全体—) ,即发送给本局域网上所有站点的帧。

多播帧(一对多) ,即发送给本局域网上一部分站点的帧。

23. 理解在物理层扩展局域网的局限 a) 在任一时刻,在每一个碰撞域中只能有一个站在发送数据。

b) 如果不同的系使用不同的以太网技术,就不可能用集线器将它们互连起来。

24.了解冲突域和广播域的概念 了解冲突域和广播域的概念 在任一时刻,在每一个碰撞域中只能有一个站在发送数据。

25.结合图掌握透明网桥(交换机)收到一个帧后的处理过程,了解生成树的算法 .结合图掌握透明网桥(交换机)收到一个帧后的处理过程, (1) 网桥收到一帧户先进行自学习。

查找转发表中与收到帧的源地址有无相匹配的项目。

如无,就在转发表中增加一个项目(源地址、进入的接口和时间) 。

如有,则对原项 目进行更新。

(2)转发帧。

查找转发表中与收到帧的目的地址有无相匹配的项目。

如无,则通过所有其 他接口(但进入网桥的接口除外)进行转发。

如有,则按转发表中给出的接口进行转 发。

若转发表中给出的接口就是该帧进入网桥的接口,则应丢弃这个帧。

生成树算法, 即互连在一起的网桥在进行彼此通信后, 就能找出原来的网络拓扑的一个子 集, 在这个子集里, 整个连通的网络中不存在回路, 即在任何两个站之间只有一条路经过。

26.掌握虚拟局域网的基本概念和划分 VLAN 的几种方法 . 虚拟局域网 VLAN 是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组,而这些网段 具有某些共同的需求。

每个 VLAN 的帧都哟普一个明确的标识符,指明发送这个帧的 工作站属于哪一个 VLAN。

第四章 网络层 1.虚电路服务:虚电路表示这只是一条逻辑上的连接,分组都沿着这条逻辑连接按照存储转 发方式传送,而并不是真正建立了一条物理连接

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数据报服务2.网际协议 IP 是 TCP/IP 体系中两个最主要的协议之一,与其配套使用的还有四个协议 网际协议 体系中两个最主要的协议之一, 1.地址解析协议 ARP 地址解析协议 2.逆地址解析协议 RARP 逆地址解析协议 3.网际控制报文协议 ICMP 网际控制报文协议 4.网际组管理协议 IGMP 网际组管理协议 3. 所谓虚拟互连网络也就是逻辑互连网络, 它的意思就是互连起来的各种物理网络的异构 性本来是客观存在的, 但是我们利用 IP 协议就可以使这些性能各异的网络从用户看起来好 像是一个统一的网络。

使用虚拟互连网络的好处是:当互联网上的主机进行通信时,就好像在一个网络上通信 一样,而看不见互连的各具体的网络异构细节。

地址:网络层的逻辑地址, 4. IP 地址:网络层的逻辑地址,解决网络中网络和主机的寻址问题

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IP 地址目前由因特网名字与号码指派公司 ICANN(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)进行分配 ,每一类地址都由两个固定长度的字段组成,其中一个字段 进行分配 每一类地址都由两个固定长度的字段组成, 是 网络号 net-id,它标志主机 ( 或路由器 ) 所连接到的网络 , 而另一个字段则是主机号 , 它标志主机(或路由器)所连接到的网络, host-id,它标志该主机(或路由器) ,它标志该主机(或路由器) 。

地址可以记为: 网络号>, 主机号 主机号>}( 代表 定义为” 代表“ 两级的 IP 地址可以记为:IP 地址 ::= { <网络号 <主机号 (::=代表“定义为” 网络号 ) 点分十进制记法: 点分十进制记法:一些特殊的网络地址 224.0.0.1 特指所有主机,224.0.0.2 特指所有路由器。

特指所有主机 主机, 特指所有路由器。

10.x.y.z,172.16.y.z ~ 172.31.y.z,192.168.y.z , , 169.254.x.x 第五章 运输层 1.理解运输层的复用和分用功能,理解端口的概念。

复用和分用是运输层的一个很重要的功能: 是指发送方不同的应用进程都可 复用和分用是运输层的一个很重要的功能 “复用” 以使用同一个运输层协议传送数据(当然需要加上适当的首部) ,而分用是指接收方 的运输层在剥去报文的首部后能够把这些数据正确交付到目的应用进程。

端口:可以理解为计算机与外界通讯交流的出口。

其作用是:对 TCP/IP 体系的应用 端口 进程进行统一的标志,使运行不同操作系统的计算机的应用进程能够互相通信。

2.了解 TCP 最主要的特点和 TCP 的连接。

特点: 特点 (1)TCP 是面向连接的运输层协议。

这就是说,应用程序在使用 TCP 协议之 前,必须先建立 TCP 连接; (2)每一条 TCP 连接只能有两个断点,每一条 TCP 连 接只能是点对点的; (3)TCP 提供可靠交付的服务; (4)TCP 提供全双工通信。

TCP 允许通信双方的应用程序在任何时候都能发送数据; (5)面向字节流: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。

TCP 连接 连接:TCP 连接就是由协议软件所提供的一种抽象。

虽然有时是为了方便,我 们也可以说,在一个应用程序和连一个应用程序之间建立了一条 TCP 连接,但一定 要记住:TCP 连接的端点是套接字,即(IP 地址:端口号) 。

也应该记住:同一个 IP 地址可以有多个不同的 TCP 连接, 而同一个端口号也可以出现在多个不同的 TCP 连接中。

3.结合图 5-9(P190) 、图 5-10(P191)理解停止等待协议,结合图 5-13(P193)了解连续 ARQ 协议 停止等待协议:停止等待就是每发完一个分组就停止发送,等待对方的确认。

在收 停止等待协议 到确认后再发送下一个分组。

协议:连续 ARO 协议规定,发送方每收到一个确认,就把发送窗口向前 连续 ARO 协议

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滑动一个分组的位置。

4.结合图 5-15(P197) 、图 5-16(P198) 、图 5-18(P199) 、图 5-19(P200)理解以字节为单 位的滑动窗口,结合公式 5-5(P201) 、公式 5-6(P201)理解超时重传时间的选择机制。

以字节为单位的滑动窗口: 滑动窗口的大 以字节为单位的滑动窗口 TCP 中采用滑动窗口来进行传输控制, 小意味着接收方还有多大的缓冲区可以用于接收数据。

发送方可以通过滑动窗 口的大小来确定应该发送多少字节的数据。

当滑动窗口为 0 时,发送方一般不 能再发送数据报,但有两种情况除外,一种情况是可以发送紧急数据,例如, 允许用户终止在远端机上的运行进程。

另一种情况是发送方可以发送一个 1 字 节的数 据报 来通 知接收 方重新 声明 它希 望接收 的下一 字节 及发 送方的 滑动窗 口大小。

超时重传时间的选择机制: 超时重传时间的选择机制:超时重传是 TCP 协议保证数据可靠性的另一个重要 机制,其原理是在发送某一个数据以后就开启一个计时器,在一定时间内如果 没有得到发送的数据报的 ACK 报文,那么就重新发送数据,直到发送成功为 止。

5.结合图 5-22(P203)掌握 TCP 的流量控制机制。

掌 流量控制: ,要让接收方来得及接 流量控制 所谓流量控制就是让发送方的发送速率不要太快, 收。

6.结合图 5-24(P209) 、图 5-25(P210) 、图 5-26(P211) 、图 5-27(P212)掌握 TCP 的拥 掌握 塞控制机制(拥塞窗口的概念、慢开始门限、慢开始算法、拥塞避免算法、快重传算法、快 恢复算法) 。

拥塞窗口:发送端通过网络的拥塞程度所给出的一个大小值,而这个值就是拥 拥塞窗口 塞窗口。

的用法如下:当 cwndssthresh 时, 停止使用慢开始算法而改变拥塞避免算法; cwnd=ssthresh 当 时,即可使用慢开始算法,也可以使用拥塞避免算法。

慢开始算法:当主机开始发送数据时,如果立即把大量数据字节注入到网络,那么 慢开始算法 就有可能引起网络拥塞,因为现在并不清楚网络的负荷情况。

较好的方法是先探测 一下,即由小到大逐渐增大发送窗口,也就是说,由小到大逐渐增大拥塞窗口值。

拥塞避免算法:让拥塞窗口 cwnd 缓慢增大,即每经过一个往返时间 RTT 就把发送 拥塞避免算法 方的拥塞窗口 cwnd 加 1,而不是加倍。

这样拥塞窗口 cwnd 按线性规律缓慢增长, 比慢开始算法的拥塞窗口增长速率缓慢得多。

快重传算法:快重传算法首先要求接收方每收到一个失序的报文段后就立即发出重 快重传算法 复确认(为的使是发送方及早知道有报文段没有到达对方)而不是等待自己发送数 据时才进行捎带确认。

快恢复算法:与快重传算法配合使用,其过程有两个要点: (1)当发送方连续收到 快恢复算法 三个重复确认时,就执行“乘法减小”算法,把慢开始门限 ssthresh 减半。

这是为 了预防网络发生拥塞; (2)由于发送方现在认为网络很可能没有发生拥塞,因此与 慢开始不同之处是现在不执行慢开始算法,而是把 cwnd 值设置为慢开始门限 ssthresh 地线性减半后的数值,然后开始执行拥塞避免算法( “加法增大”,使拥塞 ) 窗口缓慢增大。

7.结合图 5-31(P216) 、图 5-32(P217)理解 TCP 的运输连接管理。

TCP 运输连接的建立和释放是一次面向连接的通信中必不可少的过程。

因此,运输 连接就有三个阶段,即: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。

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第六章 应用层 了解DNS的基本概念和域名结构 1:了解 的基本概念和域名结构 域名系统DNS是因特网使用的命名系统,用来把便于人们使用的机器名字转换为IP地 址。

域名结构:DNS规定,域名中的标号都是由英文字母和数字组成,每一个标号不超过63 个字符(但为了记忆方便,最好不超过12个字符) ,也不区分大小写字母。

标号中除连字 符(-)外不能使用其他的标点符号。

级别最低的域名写在最左边,而级别最高的顶级域名 则写在最右边,由多个标号组成的完整域名总共不超过255个字符。

了解域名转换的工作原理(递归和迭代查询过程) 2:了解域名转换的工作原理(递归和迭代查询过程 第一:主机向本地域名服务器的查询一般都是采用递归查询。

所谓递归查询就是:如果主 递归查询。

递归查询 机所查询的本地域名服务器不知道被查询域名的IP地址,那么本地域名服务器就以DNS 客户的身份,向其他根领域名服务器继续发出查询请求报文(即替该主机继续查询) ,而不 是让该主机自己进行下一步的查询。

因此,递归查询返回的查询结果或者是所要查询的IP 地址,或者是报错,表示无法查询到所需的IP地址。

第二:本地域名服务器向根域名服务器的查询通常是采用迭代查询 迭代查询,迭代查询的特点是这 迭代查询 样的:当根域名服务器受到本地域名服务器发出的迭代查询请求报文时,要么给出所要查 询的IP地址,要么高许本地域名服务器“你下一步应当向哪一个域名服务器进行查询”。

然后让本地域名服务器进行后续的查询。

根域名服务器通常是把自己知道的顶级域名服务 器的IP地址告诉本地域名服务器,让本地域名服务器再向顶级域名服务器查询。

顶级域名 服务器在收到本地域名服务器的查询请求后,要么给出所要查询的IP地址,要么告诉本地 域名服务器下一步应当向哪一个个权限域名服务器进行查询。

本地域名服务器就这样进行 迭代查询。

最后,知道了所要解析的域名的IP地址,然后把这个结果返回给发起查询的主 机。

当然,本地域名服务器也可以采用递归查询,这取决于最初的查询请求报文的设置是 要求使用哪一种查询方式。

了解FTP的工作原理(两个 的工作原理( 连接: 3:了解 的工作原理 两个TCP连接:控制连接,数据连接) 连接 控制连接,数据连接) 在进行文件传输时,FTP的客户和服务器之间要建立两个并行的TCP连接:“控制连接” 和“数据连接”。

控制连接在整个会话期间一直保持打开,FPT客户所发出的传送请求,通 过控制连接发送给服务器端的控制连接,但控制连接并不用来传送文件,实际用于传输文 件的是数据连接。

服务器端的控制进程在接受到FTP客户发送来的文件传输请求后就创建 “数据传送进程”和“数据连接”,用来连接客户端和服务器端的数据传送进程。

数据传送 进程实际完成文件的传送,在传送完毕后关闭“数据传送连接”并结束运行。

由于FTP使 用了一个分离的控制连接,因此FTP的控制信息是带外传送的。

了解万维网的工作原理和HTTP的操作过程 4:了解万维网的工作原理和 的操作过程 (1) 万维网是一个大规模的联机式的信息储藏所。

万维网用链接的方法能非常方便的从因 特网 上的一个站点访问另一个站点,万维网的工作原理是这样的:当你想进入万维网上 一个网页, 或者其他网络资源的时候,通常你要首先在你的浏览器上键入你想访问网页的 统一资源定位符(Uniform Resource Locator),缩写URL,或者通过超链接方式链接到那 个网页或网络资源。

这之后的工作首先是URL的服务器名部分,被名为域名系统的分布于 全球的因特网数据库解析,并根据解析结果决定进入哪一个IP地址(IP address)。

接 下来的步骤是为所要访问的网页,向在那个IP地址工作的服务器发送一个HTTP请求。

在 通常情况下,HTML文本、图片和构成该网页的一切其他文件很快会被逐一请求并发送回 用户。

网络浏览器接下来的工作是把HTML、CSS和其他接受到的文件所描述的内容,加 上图像、链接和其他必须的资源,显示给用户。

这些就构成了你所看到的“网页”。

(2)每个万维网网点都有一个服务器进程,它不断的监听TCP的端口80,以便发现是否

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有浏览器向它发出连接建立请求。

一旦监听到连接建立请求并建立了TCP连接之后,浏览 器就向万维网服务器发出浏览某个页面的请求,服务请求并建立了TCP连接之后,浏览器 就向万维网发出浏览某个页面的请求,服务器接着就返回所请求的页面作为响应。

最 后,TCP连接就被释放了。

在浏览器和服务器之间的请求和响应的交互,必须按照规定的格 式和遵循一定的规则,这些就是超文本传送协议HTTP。

5:了解电子邮件的原理与操作 电子邮件地址的格式由三部分组成:第一部分“USER”代表用户信箱的帐号,对于同一个 邮件接收服务器来说,这个帐号必须是唯一的;第二部分“@”是分隔符;第三部分是用户 信箱的邮件接收服务器域名,用以标志其所在的位置。

电子邮件把邮件发送到收件人使 用的邮件服务器,并放在其中的收件人邮箱中,收件人可随时上网到自己使用的邮件服务 器进行读取。

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