计算机网络技术教程期末复习总结
前四章
1、数据以分组(packet)为单位进行传送，在每个结点采用路由选择和存储转发技术将分组转发至下一站，直到最终目的地。
2、路由器处理分组的过程是：1，把收到的分组先放入缓存（暂时存储）；2，查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转发；3，把分组送到适当的端口转发出去。
3、TCP协议主要用于实现源主机与目的主机之间的分布式进程通信的功能；IP协议主要用于实现分组通过通信子网的路由选择功能。4、因特网是全球最大的互联网，前身是ARPANET。网络(network)由若干结点(node)和连接这些结点的链路(link)组成。
5、网络把许多计算机连接在一起。互联网则把许多网络连接在一起。互联网是“网络的网络”(networkofnetworks)。
6、从因特网的工作方式上看，可以划分为两大块：边缘部分核心部分
7、计算机网络的定义：以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合。
8、计算机网络分类的方法：1，按传输技术分类：广播网络，点-点网络；2，按照覆盖的地理范围进行分类：局域网LAN，城域网MAN，广域网WAN。
9、计算机网络拓扑的定义：计算机网络拓扑是通过网中结点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络各实体之间的结构关系；是指通信子网的拓扑构型。星形拓扑，环形拓扑，总线形拓扑，树形拓扑，网状拓扑。
10、计算机网络从物理组成上看分为硬件、软件、协议三部分；从逻辑功能上可以分成资源子网与通信子网两个部分；互联网是一个由大量的路由器将广域网、城域网、局域网互联而成，结构在不断变化的网际网。
11、实体：表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
12、协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。要素：语法：定义用户数据与控制信息的结构与格式。语义：规定了需要发出何种控制信息，以及完成的动作与响应。时序：通信过程中各事件实现顺序的详细说明。
13、接口：表示同一结点相邻层之间交换信息的连接点，下层通过接口向上层提供服务。
14、网络体系结构是网络层次结构模型与各层协议的集合。15、开放式网络互连系统OSI参考模型各层的主要功能：1，物理层：利用传输介质实现比特序列的传输；2，数据链路层：采用差错控制与流量控制方法，使得有差错的物理线路变成无差错的数据链路；3，网络层：实现路由选择、分组转发与拥塞控制等功能，为“分组”传输选择“最佳”的路由。4，传输层：向高层用户提供可靠的“端-端”通信服务，向高层屏蔽下层数据通信的具体细节；5，会话层（是：维护两个通信计算机之间的进程通信，管理数据交换；6，表示层：处理两个通信的计算机系统的数据表示方式，完成数据的格式变换、加密与解密、压缩与恢复;7，应用层是：为应用软件提供多种网络服务，例如文件服务、数据库服务、电子邮件与其它服务等。
16、TCP/IP参考模型各层的主要功能：1，主机-网络层负责通过网络发送和接收IP数据报；没有规定使用哪种协议，体现TCP/IP协议体系的开放性、兼容性。2，互联网络层的IP协议提供“尽力而为”的网络分组传输服务；处理互联网络的路由选择、流量控制与拥塞控制。3，传输层负责在会话的进程之间建立和维护端-端的连接，实现网络环境中分布式进程通信；定义两种不同的协议：传输控制协议（TCP）是一种可靠的、面向连接、面向字节流的传输层协议；用户数据报协议（UDP）是一种不可靠的、无连接的、面向报文的传输层协议。17、TCP/IP应用层基本的协议为：远程登录协议（TELNET）、文件传输协议（FTP）、简单邮件传输协议（SMTP）、域名系统（DNS）、简单网络管理协议（SNMP）、超文本传输协议（HTTP）。
18、计算机网络发展大致可以划分为“4个发展阶段”与“3条发展主线”：1，计算机网络发展的第一个阶段是网络技术与理论的准备阶段，第二个阶段是网络的形成，第三个阶段是网络体系结构的研究与协议标准化阶段，第四个阶段是互联网应用、无线网络与网络安全技
术的高速发展阶段；2，网络技术发展的第一条主线是从ARPANET到互联网；第二条主线是从无线分组网到无线自组网与无线传感器网络的无线网络技术；伴随着前两条主线同时发展的第三条主线是网络安全技术；
19、互联网应用的发展基本上可以分成3个阶段。第一阶段互联网只提供基本的网络服务功能；第二阶段是由于Web技术的出现，使互联网在电子政务、电子商务、远程医疗与远程教育等方面得到快速的发展；第三阶段的特点是：基于P2P网络的应用将互联网应用推向一个新的阶段。
20、互联网应用系统的工作模式可以分为：C/S模式与P2P模式。21、信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。
22、对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路上的传播速率。
23、计算机网络的功能：数据通信、资源共享、信息综合处理、负载均衡、提高可靠性。
24、DNS分为三部分：域名空间、域名服务器、空间解析。25、域名的解析过程：递归查询，迭代查询。
26、URL一般格式为：://:/
27、HTTP工作方式：持久连接和非持久连接，其中持久连接又分为流水线和非流水线两种方式。
28、应用层协议SMTP、HTTP、FTP、DNS在传输成使用TCP协议；应用层协议TFTP、RIP、SNMP、DHCP在传输层使用UDP协议。作业
1.估算非持续连接工作模式请求一个HTTP文件所需要的时间。
条件：1）测试的RTT的平均值为1500ms,传输一个GIF文件的平均时间为3500ms。
2）一个Web页中有85个GIF文件
要求：1）使用串行方法获取85个GIF文件所需要的时间。2）使用每次连接获取10个GIF文件的并行方法所需要的时间。2.一个Web网站有1*107个网页，平均每个网页有10个链接，读一个网页平均需要100ms。问：要检索整个网站最少需要多少时间？3.关于机算机网络，以下说法哪个正确？（）A.网络就是计算机的集合。
B.网络可提供远程用户共享网络资源，但可靠性很差。C.网络是通信技术和计算机技术相结合的产物。D.当今世界规模最大的广域网是因特网。
4.关于web服务，下列哪种说法是错误的？（）A．Web服务采用的主要传输协议是HTTP
B．Web服务以超文本方式组织网络多媒体信息
C．用户访问Web服务器可以使用统一的图形用户界面D．用户访问Web服务器不需要知道服务器的URL地址
传输层
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。
2、传输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信（网络层是为主机之间提供逻辑通信）。传输层还要对收到的报文进行差错检测。传输层需要有两种不同的传输协议，即面向连接的TCP和无连接的UDP。
3、传输层之间传输的报文称为传输协议数据单元TPDU。
4、运行在计算机中的进程是用进程标识符来标志的，称为协议端口号。
5、套接字socket=(IP地址:端口号)，套接字又称为应用程序编程接口（API）。
6、TCP连接::={socket1,socket2}={(IP1:port1),(IP2:port2)}7、传输层的一个很重要的功能就是复用和分解。8、UDP报文有固定8字节的报头源端口（2）、目的端口（2）、UDP总长度（2）、校验和。
9、TCP连接的端点是套接字，TCP连接是一条虚连接而不是一条真正的物理连接。TCP提供全双工通信。每一条TCP连接只能是点对点
10、TCP报文段首部：源端口2，目的端口2，序号4，确认好4，数据偏移4bit，窗口2。
11、可靠传输的工作原理：停止等待协议。这种可靠传输协议常称为自动重传请求ARQ(设有超时重传计时器)。连续ARQ协议接收方一般采用累积确认的方式。
12、流量控制就是让发送方的发送速率不要太快，既要让接收方来得及接收，也不要使网络发生拥塞。利用滑动窗口机制可以很方便地在TCP连接上实现流量控制。
13、对网络中某资源的需求超过该资源所提供的可用部分就会产生拥塞。拥塞控制算法：满开始算法、拥塞避免算法、快速重传算法、快速回复算法。
14、TCP运输连接有三个阶段，即：连接建立、数据传送和连接释放。
网络层与IP协议
1、IP协议提供的是一种“尽力而为”的无连接、不可靠服务。2、IP分组首部的固定部分中的各字段
标志位MF=1表示后面“还有分片；DF=1表示不允许分片.
3、片偏移以8个字节为偏移单位。如片偏移=5，则偏移字节数位5*8=40字节。
4、IP地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是：只分配网络号方便了IP地址的管理，路由器仅根据网络号来转发分组减小了路由表所占的存储空间。
5、两级结构：IP地址::={,}；
三级结构：IP地址::={,,}6、子网掩码表示方法：点分十进制法和“/”后缀法。7、无类别域间路由CIDR技术
8、IP地址是网络层的地址，主要用于路由器的寻址，网络层是通过软件来设置，因此人们也把它称为逻辑地址。
9、物理地址是数据链路层地址，它为数据链路层软件使用，用来标识接入局域网的一台主机；连接到每个局域网的计算机都有一个MAC地址，即物理地址。
10、IPv4为内部网络预留的专用IP地址：A类10.0.0.0～10.255.255.255、B类172.16～172.31、C类192.168.0～192.168.25511、整个互联网划分为很多较小的自治系统（AS），其核心是路由选择的“自治”。
12、网络地址转换NAT技术实现专用IP与全局IP的转换。13、路由选择算法的分类：静态路由表、动态路由表。
14、路由选择算法的目标是产生一个路由表，为路由器转发IP分组找出适当的下一跳路由器。路由选择协议的目标是实现路由表路由信息的动态更新。
15、路由选择协议分为内部网关协议IGP(包括路由信息协议RIP、开放最短路径优先OSPF)和外部网关协议EGP。
16、路由器主要功能：建立并维护路由表、提供网络间的分组转发功能。
17、路由器的基本结构：路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口，完成分组转发功能的专用计算机系统；路由器是由“路由选择处理机”和“分组处理与交换”两部分组成。18、服务质量QoS
19、互联网控制报文协议ICMP可实现对IP分组的差错与查询、控制功能，但不能纠错。
20、ICMP差错报文分为：目的站不可到达、源站抑制、超时、参数问题、改变路由
21、ICMP查询报文的类型：回送请求和应答、时间戳请求和应答、地址掩码请求和应答报文、路由器询问和通告、22、IP多播协议：互联网组管理协议IGMP
23、地址解析协议ARP完成IP地址与网络物理地址之间的映射。24、移动IP的研究主要解决的两个基本问题：移动结点可以通过一个永久的IP地址，连接到任何链路上；移动结点在切换到新的链路上时，仍然能够保持与通信对端主机的正常通信。
25、移动IPv4的工作过程的4个阶段：代理发现、注册、分组路由、注销。
26、IPv6的主要特征是：新的协议格式、巨大的地址空间、有效的分级寻址和路由结构、有状态和无状态的地址自动配置、内置的安全机制、更好地支持QoS服务。
27、IPv6的128位地址按每16位划分为一个位段，IPv6不支持子网掩码，它只支持前缀长度表示法；每个IPv6分组都有一个IPv6基本报头。基本报头长度固定为40个字节；IPv6数据包可以没有扩展报头，也可以有一个或多个扩展报头，扩展报头可以具有不同的长度。28、IPv4到IPv6的过渡的基本方法1.双IP层或双协议栈；2.通过IPv4隧道传输IPv6分组。作业
1：已知一个A类网网络ID为1.0.0.0,则利用掩码255.128.0.0可将该A类网络划分为几个子网?
每个子网的网络ID是多少？每个子网中最多有多少台主机？2：已知一个A类网网络ID为1.0.0.0,则利用掩码255.192.0.0可将该A类网络划分为几个子网?
每个子网的网络ID是多少？每个子网中最多有多少台主机？
数据链路层
1、数据链路层提供：链路管理、帧同步、透明传输、流量控制、差错控制、寻址等功能。
2、误码率是指二进制比特序列在数据传输系统中被传错的概率Pe=Ne/N
3、差错控制在通信通信过程中能够自动检测出错误并进行纠正的方法：纠错码（海明码、ARQ）、检错码（奇偶校验、CRC）。
4、循环冗余CRC校验码检错：CRC校验码能检查出全部单个错；离散的二位错；奇数个错；长度小于或等于K位突发错；以［1-(1/2)K-1］的概率检查出长度为K+1位的突发错。5、反馈重发ARQ纠错：收发双方在发现传输错误时，采用反馈和重发的方法来纠正错误。
6、为保证数据链层实现其无差错传输数据的功能，就需为其制定数据链路层协议，其分类为：面向字符型（二进制同步通信（BSC）协议）、面向比特型（高级数据链路控制HDLC协议）
7、数据链路层滑动窗口协议分为单帧停止等待协议和多帧连续发送协议，多帧连续发送协议又分为拉回重发协议GNB和选择重发协议SR。
8、互联网数据链路层协议主要有两种：串行线路IP协议SLIP和点点协议PPP，它们主要用于串行通信的拨号线路。
9、PPP协议的特点不使用帧序号，不提供流量控制功能;只支持点-点连接，不支持点-多点连接;只支持全双工通信，不支持单工与半双工通信;可以支持异步、串行通信，也可以支持同步、并行传输。10、PPP协议的基本功能：用于串行链路的基于HDLC数据帧封装机制，将IP数据包封装到串行链路（将比特填充的HDLC封装起来，形成字节填充的PPP，因此PPP是面向字节的）;链路控制协议（LCP）用于建立、配置、管理和测试数据链路连接;网络控制协议（NCP）用于建立和配置不同的网络层协议。
11、为解决PPP帧的透明传输问题，采用0比特填充法。
12、局域网的定义：局域网（LocalAreaNetwork，LAN）是一种在有限的地理范围内将大量计算机及各种网络设备互连在一起实现数据传输和资源共享的计算机网络。
13、局域网最主要的特点是：网络为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限。
14、局域网（Ethernet）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。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。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。15、为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，802委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层：逻辑链路控制LLC子层媒体接入控制MAC子层。
16、总线型以太网为保证数据通信的方便性和可靠性，对总线访问采用载波监听多点接入/碰撞检测CSMA/CD的方法。
17、以太网的端到端往返时延2τ称为冲突窗口。规定的冲突窗口长度为51.2s；冲突窗口的51.2s可以发送512bit（64B）；Ethernet协议规定一个帧的最大重发次数为16；18、CSMA/CD总结为：先听后发，边听边发，冲突停止，延迟重发。19、Ethernet帧最小长度为64B（数据46B），最大长度为1518B（数据1500B）；
20、交换机交换方式的类型：直接交换、存储转发、方式改进直接交换方式（接收到以太帧的前64字节后，判断转发）
21、数据链路层设备：交换机、网桥；物理层设备：中继器、集线器。
16、E1载波速率是将30路音频信道和2路控制信道复用在一条通信线路，每条信道插入一字节，因此每帧共32字节，发送一帧需要125s；T1载波的传输速率为2.048Mbps。17、STM-1帧是一个块状结构；每行270B，共9行；每秒钟发送8000帧；STM-1速率为155.520（Mbps）
18、同步光纤网SONET与同步数字体系SDH。同步数字体系SDH是一种数据传输体制，它规范数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级与接口码型等特征。
19、无线网络分为基于基础设施和无基础设施的无线网络。
20、无线局域网的应用领域：作为传统局域网的扩充、建筑物之间的互连、漫游访问、特殊无限网络结构。
21、1987年制定第一个无线局域网标准802.11
22、802.3标准采用CSMA/CD冲突检测方法，而802.11的MAC层采用CSMA/CA冲突避免方法。
物理层
1、计算机网络使用的通信信道分为两类：点-点通信线路、广播通信线路
2、电话线路是典型的点-点通信线路；家庭的个人计算机可以使用非对称数字用户线ADSL调制解调器，通过电话线路接入ISP。
3、信息：通信的目的是交换信息，信息的载体可以是文字、语音、图形或图像；
4、数据：为了传送这些信息，首先要将字母、数字、语音、图形或图像用二进制代码来表示；
5、信号：为了传输二进制代码的数据，必须将它们用模拟或数字信号编码的方式表示。
6、数字数据编码方法：非归零码、曼彻斯特编码（前反后原）、差分曼彻斯特编码（0跳1不跳，中间必须跳）
7、模拟数字化的主要方法脉冲编码调制PCM：采样、量化、编码。8、数据通信方式：串行与并行通信，单工、半双工、全双工通信，同步方式。
9、网络中常用的传输介质有：、双绞线、同轴电缆、光纤电缆、无线与卫星通信信道。
10、在传输介质上传输的信号类型分为：模拟信号与数字信号。11、数据传输速率S（bps）与调制速率B（baud）之间关系可以表示为：S=Blog2k，式中k为多相调制的相数；12、奈奎斯特准则Rmax=2f（bps），其中B=f。13、香农定理Rmax=Blog2（1+S/N）；其中信噪比S/N为不带单位。信噪比计算公式：S/N（db带单位）=10lg（S/N不带单位）14、多路复用可以分为四种基本形式：频分多路复用（FDM）；波分多路复用（WDM）；时分多路复用（TDM）；码分多路复用（CDM或CDMA）；
15、T1载波系统是将24路音频信道复用在一条通信线路；PCM编码器每秒取样8000次；24路PCM信号的每一路，轮流将一个字节插入到1帧中。每个字节为8位；每帧由24×8=192位组成，附加一位作为帧开始标志位，因此每帧共有193位；发送一帧需要125s；T1载波的传输速率为1.544Mbps。
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