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计算机网络期末复习重点

第一章计算机网络体系结构 1.网络协议 P25:为网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。

网络协议三要素:语法、语义和同步 2、网络体系结构 P27:计算机网络的各层及其协议的集合。

五层协议体系结构 P27~29:应用层、运输层、网络层、数据链路层、物理层。

(及其各层主要功能) 协议是水平的,服务是垂直的!P30 协议是控制两个对等层实体之间进行通信的规则的集合。

要实现本层的协议,需要下面一层所提供的服务(下层向上层通过层间接口提供的) ,下面的协议对 上面的实体是透明的。

第二章:物理层物理层的主要任务:P36 机械特性 电气特性 功能特性 过程特性第三章:数据链路层三个基本问题 P65 MAC 层的硬件地址 P86 扩展的以太网 P91~P98 物理层扩展以太网 数据链路层扩展以太网 数据链路层解决的三个问题 P65 1) 封装成帧 2)透明传输 3)差错检测 MAC 层的硬件地址 P86 在局域网中,硬件地址又称为物理地址,或 MAC 地址。

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802 标准所说的“地址”严格地讲应当是每个站的“名字”或标识符。

但鉴于大家都早已习惯了将这种 48 位的“名字”称为“地址” ,所以;本书也采用这种习惯用法,尽 管这种说法并不太严格。

计算机通过适配器和局域网进行通信计算机通过适配器 和局域网进行通信P78IP 地址 计算机 CPU 和 存储器 适配器 (网卡) 至局域网 串行通信硬件地址并行 通信适配器功能:生成发送的数据 把帧发送到局域网 处理收到的数据 从局域网接收帧P78进行串行/并行转 换。

 对数据进行缓存。

 在计算机的操作系统 安装设备驱动程序。

 实现以太网协议。

Cmd:Ipconfig/all物理层扩展以太网:用多个集线器可连成更大的局域网 P91用集线器组成更大的局域网都在一个碰撞域中

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用集线器扩展局域网 优点:使原来属于不同碰撞域的局域网上的计算机能够进行碰撞域剑的通信。

扩大了局域网覆盖的地址范围 缺点:碰撞域增大了,但总的吞吐量并未提高。

如果不同的碰撞域使用不同的数据率,那么就不能用集线器将它们互连起来 数据链路层扩展以太网:使用网桥使各网段成为隔离开的碰撞域 P92数据链路层扩展以太网:使用网 桥使各网段成为隔离开的碰撞域 P92碰撞域 A B B1 碰撞域 C D B2 碰撞域 E F使用网桥带来的好处: 1.过滤通信量。

2.扩大了物理范围。

3.提高了可靠性。

4.可互连不同物理层,不同 MAC 子层和不同速率(如 10Mb/s 和 100Mb/s 以太网)的局域网。

以太网交换机 P97~98 1990 年问世,多接口的网桥 -- 第二层交换机 第三层交换机:基于软件的存储转发方式,线路速率匹配,协议转换,差错检测。

注意:用交换机扩展局域网,虽然可以隔离冲突域,但不能隔离广播域(即仍属于一个广播域) ,如

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果要隔离广播域,要使用 VLAN 技术。

第四章:网络层网际协议 IP 分类的 IP 地址 IP 地址与硬件地址 划分子网 CIDR ICMP 路由选择协议网际协议 IP P1091.网络层向上层体提供简单灵活的,无连接的,尽量大努力交付的数据报服务。

2.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)独立发送,与其前后的分组无关 (不进行编号) 。

3.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) , 当然也不保证分组交付的时限。

中间设备 P1111.中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统 1)物理层中继系统:转发器--- 集线器。

2)数据链路层中继系统:网桥--- 交换机。

3)网络层中继系统:路由器。

4)网络层以上的中继系统:网关。

IP 地址及其表示方法IPV4:32 位的标识,采用点分十进制记法。

P114 例: 1 2 8 . 1 1 . 3 . 3 1 10000000 00001011 00000011 00011111 (8x4=32)

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分类的 IP 地址 ::={<网络号>,<主机号>} P113~115 A、B、C、D、E 类地址,P114,图 4-6要求:给出一个 ip 地址,要能判断出是属于哪类地址练习:P175 题 4-10关键: ip 地址的第一个字节转换成二进制的形式, 将 看其前四个 bit 位的信息 (0--A; 10--B; 110--C; 1110--D; 1111--E) 。

下面两类地址不会分配给主机:全 0 的主机号字段表示该 IP 地址是 “本主机” 所连接到的单个网络地址。

例: 一主机的地址为 5.6.7.8, 该主机所在的网络地址就是 5.0.0.0。

全 1 的主机号字段表示该网络上的所有主机。

IP 地址中的网络号字段和主机号字段

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IP 地址中的网络号字段和主机号字段A 类地址 0网络号 主机号net-id 8 位 1字节 B 类地址 1 0网络号host-id 24 位主机号net-id 16 位 2字节 C 类地址 1 1 0网络号host-id 16 位主机号net-id 24 位 3字节 D 类地址 1 1 1 0 多播地址host-id 8位E 类地址 1 1 1 1保留为今后使用子网掩码 P130~P134 --> 划分子网IP 地址的各字段和子网掩码P131. 图 4-20

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【例4-4】已知互联网和路由器 R1 中的路由表。

主机 1 H1 向 H2 发送分组。

试讨论 R1 收到 H1 1 2 1 1 向 H2 发送的分组后查找路由表的过程。

P134 2R1 的路由表(未给出默认路由器)128.30.33.13 H1 子网1: 网络地址 128.30.33.0 子网掩码 255.255.255.128 128.30.33.1 128.30.33.130 0 R1 1 H2 目的网络地址 128.30.33.0 128.30.33.128 128.30.36.0 子网掩码 255.255.255.128 255.255.255.128 255.255.255.0 下一跳 接口 0 接口 1 R2子网2:网络地址 128.30.33.128 子网掩码 255.255.255.128128.30.33.1380 128.30.33.129 R2 1 128.30.36.2 H3128.30.36.12子网3:网络地址 128.30.36.0 子网掩码 255.255.255.0主机 H1 首先将 本子网的子网掩码 255.255.255.128 与分组的 IP 地址 128.30.33.138 逐比特相“与”(AND 操作) 255.255.255.128 AND 128.30.33.138 的计算下一跳 128.30.33.13 H1 目的网络地址 子网掩码 子网1: 128.30.33.0 255.255.255.128 接口 网络地址 128.30.33.0 255 就是二进制的全 1,因此 255 AND xyz = xyz,0 128.30.33.1 0 128.30.33.128 255.255.255.128 接口 1 子网掩码 255.255.255.128 这里只需计算最后的 128 AND 138255.255.255.0 即可。

128.30.36.0 R2 R1128.30.33.130 1 128 → 10000000 子网掩码 255.255.255.128 138 → 10001010 0 128.30.33.129 H子网2:网络地址 128.30.33.1282 128.30.33.138 R 逐比特 2AND 操作后:10000000 → 128255.255.255.128 逐比特 AND 操作 128. 30. 33.138H3 128.30.36.12 128. 30.1128.30.36.2子网3:网络地址 128.30.36.0 子网掩码  H1 的网络地址 33.128255.255.255.0

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因此 H1 必须把分组传送到路由器 R1 然后逐项查找路由表R1 的路由表(未给出默认路由器)128.30.33.13 H1 子网1: 网络地址 128.30.33.0 子网掩码 255.255.255.128 128.30.33.1 128.30.33.130 0 R1 1 目的网络地址 128.30.33.0 128.30.33.128 128.30.36.0 子网掩码 255.255.255.128 255.255.255.128 255.255.255.0 下一跳 接口 0 接口 1 R2子网2:网络地址 128.30.33.128 子网掩码 255.255.255.128H2 128.30.33.1380 128.30.33.129 R2 1 128.30.36.2 H3128.30.36.12子网3:网络地址 128.30.36.0 子网掩码 255.255.255.0路由器 R1 收到分组后就用路由表中第 1 个项目的 子网掩码和 128.30.33.138 逐比特 AND 操作 R1 收到的分组的目的 IP 地址:128.30.33.138128.30.33.13 H1 子网1: 网络地址 128.30.33.0 子网掩码 255.255.255.128 128.30.33.1 128.30.33.130 0 R1 1R1 的路由表(未给出默认路由器)目的网络地址 128.30.33.0 128.30.33.128 128.30.36.0 子网掩码 255.255.255.128 255.255.255.128 255.255.255.0 下一跳 接口 0 接口 1 R2子网2:网络地址 128.30.33.128 子网掩码 255.255.255.128不一致0 128.30.33.129 R2 1 128.30.36.2 H2 128.30.33.138255.255.255.128 AND 128.30.33.138 = 128.30.33.128 子网3:网络地址 128.30.36.0 H3 128.30.36.12 不匹配! 子网掩码 255.255.255.0 (因为128.30.33.128 与路由表中的 128.30.33.0 不一致)路由器 R1 再用路由表中第 2 个项目的 子网掩码和 128.30.33.138 逐比特 AND 操作 R1 收到的分组的目的 IP 地址:128.30.33.138128.30.33.13 H1 子网1: 网络地址 128.30.33.0 子网掩码 255.255.255.128 128.30.33.1 128.30.33.130 0 R1 1R1 的路由表(未给出默认路由器)目的网络地址 128.30.33.0 128.30.33.128 128.30.36.0 子网掩码 255.255.255.128 255.255.255.128 255.255.255.0 下一跳 接口 0 接口 1 R2子网2:网络地址 128.30.33.128 子网掩码 255.255.255.128一致!0 128.30.33.129 R2 1 128.30.36.2 H2 128.30.33.138255.255.255.128 AND 128.30.33.138 = 128.30.33.128 子网3:网络地址 128.30.36.0 匹配!子网掩码 255.255.255.0 H3 128.30.36.12 这表明子网 2 就是收到的分组所要寻找的目的网络

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无分类的两级编址无分类的两级编址的记法是: IP地址 ::= {<网络前缀>, <主机号>} (4-3)CIDR 还使用“斜线记法”(slash notation),它又称 为CIDR记法,即在 IP 地址面加上一个斜线“/”, 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”。

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128.14.32.0/20 表示的地址(212 个地址)最小地址 10000000 00001110 10000000 00001110 10000000 00001110 10000000 00001110 10000000 00001110 10000000 00001110 00100000 00000000 00100000 00000001 00100000 00000010 00100000 00000011 00100000 00000100 00100000 00000101所有地址 的 20 位 前缀都是 一样的最大地址10000000 00001110 10000000 00001110 10000000 00001110 10000000 00001110 10000000 0000111000101111 11111011 00101111 11111100 00101111 11111101 00101111 11111110 00101111 11111111地址解析协议 ARP (P119)

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• A 收到此报文段后向 B 给出确认,其 ACK = 1, 确认号 ack = y  1。

• A 的 TCP 通知上层应用进程,连接已经建立。

客户 A CLOSED第三次握手SYN = 1, seq = x=x1 = y, ack = 1, seq 1, ACK SYN = ACK = 1, s e q = x + 1, a ck = y 1服务器 B CLOSED 被动打开主动打开

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 超文本传送协议HTTP(HyperText Transfer Protocol)当用户用鼠标点击了屏幕上的一个连接,其URL是 http://www.w3.org/protocols/HTTPNG/Activity.html 时,所发生的事件: 浏览器分析链接指向页面的URL。

浏览器向DNS请求解析www.w3.org的IP地址。

DNS解析出服务器的IP地址为18.23.0.23。

浏览器与服务器建立TCP连接(在18.23.0.23使 用端口80) 浏览器发出取文件命令: GET /Protocols/HTTP-NG/Activity.html。

www.w3.org服务器给出响应,将文件 Activity.html发送给浏览器。

TCP连接释放。

浏览器显示文件Activity.html中的所有文件。

补充: 1.为什么有了 IP 地址还需要域名? 域名---- 用字符表示的网络主机名,是一种主机标识符; IP 地址---- 数字型,难于记忆与理解; 域名---- 字符型,直观,便于记忆与理解; IP 地址---- 用于网络层; 域名--- 用于应用层;

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