计算机网络知识点总结

计算机网络知识点总结

1、OSI七层协议（自顶向下）：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。2、电路交换特点：固定占用带宽、业务固定、收费高；分组交换：动态分配带宽、业务灵活、收费低。3、三种应用程序体系结构：客户机/服务器、对等P2P、客户机/服务器与P2P的混合。其中客户机的特点：总是打开、为多个客户机请求提供服务、永久的IP地址、可扩展为服务器场（主机群集）；服务器：总是打开或间歇打开、向服务器发出请求、具有动态的IP地址、彼此之间不直接通信。P2P体系：无（最少）打开的服务器、任意端系统（对等方）可以直接通信、对等方间歇地连接，IP地址不固定，具有自扩展性。4、进程通信：同一主机中两个进程间的通信：由操作系统控制；不同主机中进程间的通信：通过网络交换报文进行。发送进程：产生报文并向网络发送；接收进程：接收报文，并回送报文。

5、套接字:同一台主机内应用层与运输层之间的接口。也叫应用程序和网络之间的应用程序接口API,是在网络上建立网络应用程序的可编程接口。

6、进程与套接字的关系：程类似房子，套接字是进程的门。进程通过套接字在网络上发送和接收报文。发送进程：把报文推出门（套接字）。传送报文：通过下面网络把报文传送到目的进程门口。接收进程：通过其门（套接字）接收报文。

7、DNS:因特网的目录服务。（1）、DNS域名系统（DomainNameSystem）：进行主机名到IP地址的转换。1）一个由分层的DNS服务器实现的分布式数据库；2）一个允许主机查询分布式数据库的应用层协议。DNS协议运行在UDP智商。（2）、标识主机的两种方式：1）、主机名：由不定长的字母和数字组成。便于记忆，路由器处理困难；2）、IP地址：由4个字节组成，有着严格的层次结构，路由器容易处理。8、多路复用：在发送主机复用，在发送主机上从多个套接字收集数据，用首部封装数据(以后用于分解)；多路分解：在接收主机分解，将接收到的段交付给正确的套接字。

9、无连接运输UDP：在UDP发送方和接收方之间无握手；每个UDP段的处理独立于其他段。

10、为何要有UDP协议?：无连接创建(它将增加时延)；简单：在发送方、接收方无连接状态；段首部小；无拥塞控制:UDP能够尽可能快地传输。

11、UDP检查和。目的：在传输的段中检测“差错”(如比特翻转)。发送方:将段内容处理为16比特整数序列；检查和:段内容的加法(反码和)；发送方将检查和放入UDP检查和字段。接收方:计算接收的段的检查和；核对计算的检查和是否等于检查和字段的值；NO检测到差错YES无差错检测到。虽然如此，还可能有差错吗？详情见后（当数字作加法时，最高位进比特位的进位需要加到结果中）。

12、可靠数据传输的原则：1）在应用层、运输层、数据链路层的重要性；2）不可靠信道的特点决定了可靠数据传输协议(rdt)的复杂性。

13、选择性重传：(1)\\接收方分别确认所有正确接收的报文段:需要缓存分组,以便最后按序交付给给上层；（2）发送方只需要重传没有收到ACK的分组：发送方定时器对每个没有确认的分组计时；（3）发送窗口：N个连续的序号；也需要限制已发送但尚未应答分组的序号。

14、TCP概述：1）点到点:一个发送方,一个接收方；连接状态与端系统有关，不为路由器所知。2）可靠、有序的字节流：没有“报文边界”。3）流水线：TCP拥塞和流量控制设置滑动窗口协议。4）发送和接收缓冲区。5）全双工数据：同一连接上的双向数据流；MSS:最大报文段长度；MTU:最大传输单元。6）面向连接：在进行数据交换前，初始化发送方与接收方状态，进行握手(交换控制信息)。7）流量控制:发送方不能淹没接收方。8)拥塞控制:抑止发送方速率来防止过分占用网络资源.

15、TCP流量控制：1）TCP连接的接收方有1个接收缓冲区；2）应用进程可能从接收缓冲区读数据缓慢；3）匹配速度服务:发送速率需要匹配接收方应用程序的提取速率。

16、TCP流控:工作原理：1）缓冲区的剩余空间=RcvWindow=RcvBuffer-[LastByteRcvd-LastByteRead]；2）接收方在报文段接收窗口字段中通告其接收缓冲区的剩余空间；3）发送方要限制未确认的数据不超过RcvWindowLastByteSent-LastByteAcked18、拥塞控制原理。拥塞：非正式地:“太多的源发送太多太快的数据，使网络来不及处理”；不同于流量控制!；表现:丢包(路由器缓冲区溢出)；长时延(路由器缓冲区中排队)。网络中的前10大问题之一!19、拥塞控制方法：（1）端到端的拥塞控制：1）不能从网络得到明确的反馈；2）从端系统根据观察到的时延和丢失现象推断出拥塞；3）这是TCP所采用的方法。（2）网络辅助的拥塞控制：路由器为端系统提供反馈：1）一个bit指示一条链路出现拥塞(SNA,DECnet,TCP/IPECN,ATM)。2）指示发送方按照一定速率发送。

20、TCP拥塞控制：端到端控制(没有网络辅助)；发送方限制传输:LastByteSent-LastByteAcked《CongWin；粗略地,：拥塞窗口是动态的,具有感知到的网络拥塞的函数。

Bytes/sec21、发送方如何感知网络拥塞?丢失事件=超时或者RT3个重复ACK；发生丢失事件后，TCP发送方降低

速率(拥塞窗口)。

三个机制:AIMD（加增倍减算法）；慢启动；超时事件后的保守机制。

24、网络层的作用：是实现两个端系统之间的数据透明传送，具体功能包括寻址和路由选择、建立的连接、保持和终止等。它提供的服务是运输层不需要了解网络中的数据传输和交换技术。

25、转发:将分组从路由器的输入移动到适当的路由器输出；选路:决定分组从源到目的地所采用的路由：选路算法。类比：选路:规划从源到目的地路径的过程；转发:通过单个立交桥的过程。

26、路由器的两个关键功能:运行选路算法/协议(RIP,OSPF,BGP)；从入链路到出链路转发数据报。27、IP编址:概述。IP地址:对主机、路由器接口的32-bit标识符；接口:在主机/路由器和物理链路之间的连接：1）路由器通常具有多个接口2）主机可能具有多个接口3）IP编址与每个接口相联系。28、子网：IP地址:1）子网部分(高阶比特)；2）主机部分(低阶比特)。

29、什么是子网?1）具有IP地址相同的子网部分的设备接口2）能够物理上互相到达而没有中间路由器。判断方法：为了决定子网，从其主机或路由器分离每个接口，生成孤立网络的岛。每个孤立的网络被称为一个子网。

30、IP编址:CIDR。无类型域间选路(ClasslessInterDomainRouting,CIDR)：1)任意长的地址的子网部分;2)地址格式:a.b.c.d/x,其中x是地址子网部分的比特长度。31、IPv6：初始动机:32-bit地址空间很快将会被完全分配完；

32、附加的动机:1）首部格式帮助速率处理/转发；2）首部变化以促进QoS。IPv6数据报格式:固定长度40字节首部；不允许分段。

33、多路访问协议：单一共享广播信道；节点的两个或更多的并行传输：干扰：碰撞如果节点同时接收到两个或更多信号。作用：决定节点怎样共享信道的分布式算法，如决定何时节点能够传输；有关信道共享的通信必须使用信道本身!：不用带外信道来协调。分类：三大类。信道划分协议：将信道划分为较小的“段”(时隙，频率，编码)；为节点分配一部分专用。随机访问协议：不划分信道，允许碰撞；从“碰撞”恢复。“轮流”协议：节点轮流，但有更多信息要发送的能够轮流的较长时间。

34、链路层服务作用。流量控制:相邻发送和接收节点间的步调一致。差错检测:差错由信号衰减、噪声所致；接收方检测差错的存在：信号发送方负责重传或丢弃帧。纠错:接收方识别和纠正比特差错，而不采取重传。半双工and全双工：使用半双工,链路的两端节点能够传输，但不能同时。

35、地址解析协议：LAN上的每个IP节点(主机、路由器)都有ARP表；ARP表:对每个节点的IP/MAC地址映射：TTL(寿命):地址映射将被忘记的时间长度(通常20分钟)。

36、以太网使用CSMA/CD载波侦听访问协议：无时隙；如果适配器感知到某些其他适配器正在传输，它不传输，即载波侦听；当传输适配器感知另一个适配器正在传输，就中止,即碰撞检测；在尝试重传之前，适配器等待一段随机的时间,即随机访问。

37、交换机：链路层设备：存储并转发以太网帧；检查帧首部并基于MAC目的地址选择性地转发帧。透明：主机不知道交换机的存在。即插即用,自学习：交换机不需要管理员配置交换机表。

38、交换机vs.路由器：两者都是存储转发设备：路由器:网络层设备(检查网络层首部)：交换机是链路层设备。路由器维护选路表，实现选路算法。交换机维护交换机表,实现过滤、学习算法。

速率

=

CongWinT39、PPP数据帧：标志:定界符(成帧)；地址:不起作用；控制:不起作用;以后可能多控制字段；协议:该帧交付的高层协议；信息:高层承载的数据；校验:对差错检测的冗余循环校验。

40、无线链路的特征（不同于有线链路）：衰减的信号强度：当无线电信号传播通过物质时，信号削弱；来自其他源的干扰:标准的无线网络频率由其他设备共享;设备干扰；多径传播:无线电信号反射离开物体，以稍微不同的时间到达目的地。

41、移动IP：RFC3220；移动IP体系结构:归属代理、外部代理、转交地址、封装(分组在一个分组中)等元素；移动IP标准的三个部分:代理发现；向归属代理注册；数据报的间接选路。

42、什么是网络安全：1）机密性：仅有发送方和希望的接收方能够理解传输的报文内容；2)报文完整性：即使发送方和接收方可以互相鉴别对方，他们还需要确保其通信的内容在传输过程中未被改变，恶意篡改或者意外改动；3）端点鉴别：发送方和接收方都应该能证实通信过程所涉及的另一方，以确信通信的另一方确实具有他们所声称的身份；4）运行安全性。

43、无线、移动:对较高层协议的影响：逻辑上，影响应当最小：1）尽力而为模型维持不变；2）TCP和UDP能够(且已经)运行在无线、移动用户上,。性能敏感:1）由于比特错的丢包/时延和切换2）TCP将丢包解释为拥塞，将不必要地减小拥塞窗口3）对实时流量的时延损伤4）无线链路有限的带宽

44、码分多址(CDMA):1)用于几种无线广播信道中(蜂窝,卫星等)标准;2)独特的”编码“分配给每个用户;即编码集合分割;3）所有用户共享相同频率，但每个用户具有自己的”码片速率“序列(即编码)以对数据编码；4）编码信号=(原始数据)X(码片速率序列)；5）解码:编码的信号和码片速率序列的内积；6）允许多个用户”共存“并以最小的干扰同时传输(如果编码是“正交的”)。45、IEEE802.11无线LAN也称为Wi-Fi（WirelessFidelity）无线保真。

46、以太网。不可靠,无连接服务：1）无连接:在发送和接收适配器之间没有握手；2）不可靠:接收适配器不向发送适配器发送应答或否定应答：传送给网络层的数据报流可能有间隙；如果应用程序使用TCP,间隙将能弥补；否则，应用程序将看到该间隙。47、比特填充

“数据透明性”要求:数据字段必须允许包括标志模式问题:收到的是数据还是标志？

发送方:增加(“填充”)额外的控制转义字节<01111101>字节在每个<01111110>数据字节接收方:

在一排中出现0111110101111110:丢弃第一个字节,继续数据接收单个01111110:标志字节

48、多媒体网络应用多媒体应用的分类:1)流式存储音频和视频2)流式实况音频和视频3)实时交互音频和视频。基本特性:1、典型的时延敏感：1）、端到端时延2）、时延抖动。2、但容忍丢包:不经常的丢包引起较小的干扰3、与数据的特性相对，数据不能丢失但容忍时延

扩展阅读：计算机网络知识点总结

计算机网络知识点总结

CH1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共享即资源共享。可以是信息共享、软件共享，也可以是硬件共享。

3网络(network)由若干结点(node)和连接这些结点的链路(link)组成。互联网是“网络的网络”(networkofnetworks)。连接在因特网上的计算机都称为主机4网络把许多计算机连接在一起。因特网则把许多网络连接在一起。

5在网络核心部分起特殊作用的是路由器路由器是实现分组交换(packetswitching)的关键构件，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。

6路由器处理分组的过程是：a把收到的分组先放入缓存（暂时存储）；b查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转发c把分组送到适当的端口转发出去。

7分组交换的优点：a高效:动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。b灵活:以分组为传送单位和查找路由.c迅速:不必先建立连接就能向其他主机发送分组。

d可靠:保证可靠性的网络协议；分布式的路由选择协议使网络有很好的生存性。

缺点：分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。

8时延：数据从网络一端传送到另一端所需的时间时延总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

9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。

提高链路带宽减小了数据的发送时延。

10分层的好处：各层之间是独立的。灵活性好。结构上可分割开。易于实现和维护。能促进标准化工作。

11协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。

TCP/IP是四层的体系结构：应用层、运输层、网际层和网络接口层。五层协议：应用层,运输层,网络层(networklayer),数据链路层(datalinklayer)物理层

协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。

CH2物理层：

1物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性，即：

机械特性指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。

电气特性指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。功能特性指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。

过程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序2数据(data)运送消息的实体。

信号(signal)数据的电气的或电磁的表现。

“模拟的”(analogous)代表消息的参数的取值是连续的。“数字的”(digital)代表消息的参数的取值是离散的。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。3复用技术：码分复用频分复用

4XDSL的几种类型及英文缩写对应的中文意思；ADSL的特点

CH3数据链路层：

1数据链路层传送的是帧2封装成帧

透明传输：用字节填充法解决透明传输的问题3差错检测：循环冗余检测原理、

帧检验序列：仅用循环冗余检验CRC差错检测技术只能

做到无差错接受

4PPP协议中的透明传输问题：当PPP用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法。

当PPP用在同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比特填充（和HDLC的做法一样）。

4CSMA/CD协议工作原理：发前先侦听，空闲即发送，边发边检测，冲突时退避

5在数据链路层扩展局域网6网桥使用的优缺点

7网桥的自学习和转发帧的步骤归纳

CH4网络层

1IP地址编址方法的三个阶段（1）分类的IP地址（2）子网的划分（3）构成超网

2地址解析协议ARP和逆地址解析协议RARP的作用3IP数据报的格式

Ip数据报首部的固定部分中的各字段求片偏移和首部检验和计算4ip层转发分组的流程（1）会填路由器的路由表（2）理解分组转发算法5划分子网

（1）会划分子网根据子网掩码知道子网数和每个子网的主机数（2）使用子网时分组转发（根据转发分组算法）例4-46构成超网

7内部网关协议RIP由距离向算法更新路由表

CH5运输层

1.upp的首部格式（会计算upp首部检验和）2.TCP的连接（套接字）3.可靠传输的工作原理（1）停止等待协议

（2）ARQ协议（滑动窗口协议）4TCP报文的首部格式（各字段的作用）5TCP可靠传输的实现以字节为单位的滑动窗口6TCP的流量控制

利用滑动窗口实现流量控制7TCP的拥塞控制

（1）拥塞控制的一般原理（2）几种拥塞控制的方法①慢开始和拥塞避免②快重快和快恢复8TCP的运输连接原理（1）用三次握手建立TCP连接

（2）TCP的连接释放

CH6应用层

1文件传送协议FIP（基本工作原理）2电子邮件的最主要的组成构件

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