计算机网络期末复习整理.docx
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计算机网络期末复习整理
计算机网络期末复习整理
题型：
选择20
填空20
名词解释20（常用英文缩写中文含义）
解答：
简答和分析计算题40
常用计算机网络专用名词英文缩写中文含义
按英文首字母排列：
首字母
英文缩写
英文全称
中文含义
A
ARPANET
AdvancedResearchProjectAgencyNetwork
阿帕网
ADSL
AsymmetricDigitalSubscriberLine
非对称数字用户环路
ARP
AddressResolutionProtocol
地址解析协议
ATM
AsynchronousTransferMode
异步传输模式
AS
AutonomousSystem
自治系统
AH
AuthenticationHeaderProtocol
鉴别首部协议
B
bps
bitpersecond
比特每秒
BGP
BorderGatewayProtocol
边界网关协议
C
CBX
ComputerizedBranchExchange
计算机化交换机
CDMA
CodeDivisionMultipleAccess
码分多址
CIDR
ClasslessInter-DomainRouting
无类型域间选路
CCITT
InternationalconsultativecommitteeontelecommunicationsandTelegraph
国际电报电话咨询委员会
CNNIC
ChinaInternetNetworkInformationCenter
中国互联网络信息中心
CRC
CyclicRedundancyCheck
循环冗余校验码
CSMA/CD
CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection
载波侦听/多路访问协议
D
DCE
DataCommunicationsEquipment
数据通信设备
DDN
DigitalDataNetwork
数字数据网
DLC
DataLinkControl
数据链路控制
DNS
DomainNameSystem
域名系统
DTE
DataTerminalEquipment
数据终端设备
DHCP
DynamicHostConfigurationProtocol
动态主机配置协议
E
EIA
ElectronicIndustriesAssociation
美国电子工业协会
ESP
EncapsulationSecurityPayloadProtocol
封装安全载荷协议
F
FDDI
FiberDistributed-DataInterface
光纤分布式数据接口
FR
FrameRelay
帧中继
FTP
FileTransferProtocol
文件传输协议
G
GPRS
GeneralPacketRadioService
通用分组无线服务技术
H
HDLC
High-LevelDataLinkControl
高级数据链路控制协议
HTML
HyperTextMarkuplanguage
超文本标记语言
HTTP
Hypertexttransferprotocol
超文本传输协议
HUB
HUB
集线器
I
IAP
提供连接服务
ICMP
InternetControlMessageProtocol
网际控制报文协议
ICP
InternetContentProvider
网络内容服务商
IDN
综合数字电话网
IGRP
InteriorGatewayRoutingProtocol
内部网关路由协议
IP
InternetProtocol
网际协议
IPsec
InternetProtocolSecurity
“Internet协议安全性
IMP
信息报文处理器
IPX
InternetworkPacketExchangeprotocol
网间包交换协议
ISDN
IntegratedServicesDigitalNetwork
综合业务数字网
ISO
InternationalOrganizationforStandardization
国际标准化组织
ISP
InternetServiceProvider
Internet服务提供商
IGP
InteriorGatewayProtocol
内部网关协议
EGP
ExternalGatewayProtocol
外部网关协议
K
Kbps
Kbps
千比特每秒
L
LAN
LocalAreaNetwork
局域网
LLC
LogicalLinkControl
逻辑链路控制
M
MAC
MediumAccessControl
介质访问控制
MAN
MetropolitanAreaNetwork
城域网
MMF
MultiModeFiber
多模光纤
Modem
Modem
调制解调器（猫）
N
NCP
NetworkControlProtocol
网络控制协议
NFS
NetworkFileSystem
网络文件系统
NIC
NetworkInterfaceCard
网卡或网络适配器
NII
NationalInformationInfrastructure
国家信息基础设施
NMS
NetworkManagementSystem
网络管理系统
O
OSI/ISO
开放系统互联参考模型
OSI/RM
OSPF
OpenShortestPathFirst
开放最短路径优先
P
PDU
ProtocolDataUnit
协议数据单元
POP3
PostOfficeProtocol3
邮局协议第3版
PPP
PointtoPointProtocol
点到点协议
P2P
PeertoPeer
对等计算
PGP
PrettyGoodPrivacy
PSTN
PublicSwitchedTelephoneNetwork
公用交换电话网
R
RARP
ReverseAddressResolutionProtocol
逆向地址解析协议
RIP
RoutinginformationProtocol
路由信息协议
IMAR
InternetMessageAccessProtocol
因特网报文存取协议
RP
REPEATER
中继器
RFC
RequstForComments
请求评论
S
SDH
SynchronousDigitalHierarchy
同步数字体系
SLIP
SerialLineInternetProtocol
串行线网际协议
SMF
SMFiber
单模光纤
SMTP
SimpleMailTransferProtocol
电子邮件服务
SNMP
SimpleNetworkManagementProtocol
简单网络管理协议
SSL/TLS
SecureSocketLayer
TransportLayerSecurity
安全套接字层
运输层安全
SVC
SwitchingVirtualCircuit
交换虚电路
T
TCP/IP
TransmissionControlProtocol/InternetProtocol
传输控制协议/网际协议
Telnet
虚拟终端服务
U
UDP
UserDatagramProtocol
用户数据报协议
URL
UniformResourceLocator
资源定位器
V
VLAN
VirtualLocalAreaNetwork
虚拟网
VPN
VirtualPrivateNetwork
虚拟专用网
W
WAN
WideAreaNetwork
广域网
X
XDSL
DigitalSubscriberLine
数字用户线路
第一章概述
1．计算机网络在信息时代中的作用
信息化和全球化，必须依靠完善的网络。
三网合一：
电信网、有线电视、计算机网络
2．计算机网络
将分布在不同地理位置上的具有独立处理能力的多台计算机连接起来，按照统一的规则协同工作，实现资源共享和信息通信，这样的计算机系统称为计算机网络。
因特网（Internet）的前是ARPANET（阿帕网）。
3．计算机网络的发展
计算机网络是计算要技术与通信技术结合的产物。
所以计算机网络涉及两个个领域：
计算机和通信。
产生于20世纪60年代，发展过程：
电路交换、报文交换、分组交换
电路交换
交换设备在通信双方找出一条实际的物理线路的过程。
最早的电路交换连接是由电话接线员通过插塞建立的，现在则由计算机化的程控交换机实现。
电路交换形式
空分交换
交换比特流所经过的端口号
时分交换
交换比特流所经过的时隙
波分交换
交换载荷比特的光的波长
面向连接的（connection-oriented）
建立连接–通信–释放连接
特点：
数据传输前需要建立一条端到端的通路。
呼叫—建立连接—传输—挂断
优缺点：
建立连接的时间长；
一旦建立连接就独占线路，线路
利用率低；
无纠错机制；
建立连接后，传输延迟小。
报文交换
报文将从一个节点被传送到另一个节点。
在每个节点上,要接收整个报文并进行暂时存储，待信道空闲时再转发出去，一级一级中转，直到目的地。
这种数据传输技术称为存储-转发。
优点
缺点
线路利用率高。
报文大小不一，造成缓冲区管理复杂；
接收者和发送者无需同时工作
大报文造成存储转发的延时过长；
当流量加大时,在电路交换网络中可能导致一些呼叫被阻塞;而在报文交换网络中,报文仍然可以接收,但延时会增加。
出错后整个报文全部重发；
不适于实时通信或交互式通信，网络的延时比较长，波动范围比较大。
分组交换
将报文划分为若干个大小相等的分组（Packet）进行存储转发。
分组交换网由若干结点交换机（nodeswitch）和连接这些交换机的链路组成
分组（包）：
首部+数据段
首部（header,包头）：
包含目的地址、源地址等控制信息
数据段长度相等
优点
缺点
高效
时延分组在各结点存储转发时需要排队，这会造成一定的时延
灵活
迅速
各分组必须携带的控制信息也造成了一定的开销（overhead）
可靠
三种交换比较
电路交换
在数据传送开始之前必须首先建立一条独占的信道;在电路释放以前,该信道将被一对端点完全占用;对于猝发式的通信,电路利用率不高。
报文交换
报文从源端传送到目的端采用存储-转发方式。
在传送报文时,同时只占一段信道;在交换节点中需要缓冲存储,报文需要排队。
因此,报文交换不能满足实时通信的要求。
分组交换
报文被分成若干分组进行传输,并规定了最大的分组长度。
由于一个分组的长度往往远小于整个报文的长度，因此分组交换比报文交换的时延小，但其结点交换机必须具有更强的处理能力。
若要连续传输大量的数据，且其传送时间远大于呼叫建立时间，则采用在数据通信之前预先分配传输带宽的电路交换较为合适。
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用率。
分组交换比报文交换的时延小，但其结点交换机必须具有更强的处理能力。
中国公用计算机互联网CHINANET（中国电信）
中国教育和科研计算机网CERNET
中国科学技术网CSTNET
中国联通互联网UNINET（中国联通）
中国网通互联网CNCNET（中国网通）
中国国际经济贸易互联网CIETNET
中国移动互联网CMNET（中国移动）
中国长城互联网CGWNET
中国卫星集团互联网CSNET（中国卫通）
中国铁通互联网CRNET（中国铁通）
3．计算机网络分类
计算机网络涉及三方面内容：
至少2台计算机互联
通信设备和线路介质
网络软件，是指通信协议和网络操作系统
按什么分类
交换功能
电路交换网
使用电路交换作为信息交换方式构成的网络
分组交换网
使用分组交换作为信息交换方式构成的网络
综合交换网
使用综合交换作为信息交换方式构成的网络
作用范围
广域网（WAN）
几十到几千公里
城域网（MAN）
5~50公里，速率更高，和局域网采用相同的体系结构。
局域网（LAN）
<1公里，≥10Mb/s。
校园网、企业网。
接入网（AN）
个人计算机、局域网和城域网之间的接口。
使用者
公用网
国家的电信公司出资建造的大型网络，公众付费使用，所以也称公众网。
专用网
某个部门为本单位的特殊业务工作的需要二建造的网络，这种网络不向本单位以外的人提供服务。
拓扑结构
总线网
使用相应的拓扑结构去实现网络的连接。
星型网
环型网
树型网
通信介质
双绞线网
物理通信连接线路使用双绞线
同轴电缆网
物理通信连接线路使用同轴电缆
光纤网
物理通信连接线路使用光纤
卫星网
传输带宽
基带网
宽带网
速率
高速网
中速网
低速网
传播方式
广播式
点到点式
4．计算机网络的主要性能指标
计算机网络的最主要的两个性能指标是：
带宽（bandwidth）、时延（delay或latency）
带宽：
带宽通常指信号所占据的频带宽度。
单位：
赫兹（Hz）
数字信道传送数字信号的速率成为数据率或比特率。
度量单位：
比特每秒,b/s或bit/s。
kb/s,Mb/s,Gb/s,Tb/s
时延（delay或latency）：
指一个报文或分组从一个网络（或一条链路）的一端传送到另一端所需的时间。
组成：
发送时延，传播时延，处理时延
处理时延：
数据在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。
总时延=传播时延+发送时延+处理时延
时延计算例子：
假定有一个长度为100MB的数据块，在带宽为1Mb/s的信道上的发送时延是：
100*1024*1024*8÷106=838.9s
然而若将这样的数据用光纤传送到1000km远的计算机，那么传播时延是：
1000÷（2.0x105）=5x10-3s=5ms
如果传播距离减小到1km，那么传播时延只有5μs。
要传送的数据仅1字节，在1Mb/s的信道上的发送时延是：
1*8÷106=8μs
然而若将这样的数据用光纤传送到1000km远的计算机，那么传播时延是：
1000÷（2.0x105）=5x10-3s=5ms
总时延是：
5.008ms
4．计算机网络体系结构
（1）体系结构的形成
为了保证网络中的计算机系统之间能高度协调地工作，它们必须都遵循某种网络标准。
计算机网络体系结构就是网络标准。
（2）网络协议：
为进行网络的数据交换而建立的规则、标准或约定。
包括：
语法—数据与控制信息的结构或格式
语义—需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种应答，即操作
同步—事件实现顺序的详细说明，即时序
（3）划分层次的好处
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。
（4）计算机网络体系概念
计算机网络的各层及其协议的集合，称为网络的体系结构（architecture）。
计算机网络的体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。
（4）OSI/RM（OSI）开放式互联参考模型
1物理层：
传送比特流（bit）
2数据链路层：
传送帧（frame）
3网络层：
传送分组（packet）
4运输层：
传送报文（message）
5应用层：
为应用进程提供信
息交换和远地操作
（5）面向连接服务与无连接服务
面向连接服务：
所谓连接，就是两个对等实体为进行数据通信而进行的一种结合。
三个阶段：
连接建立、数据传输、连接释放
无连接服务：
两个实体间不需要先建立好一个连接，资源在传输时动态地进行分配。
无连接服务的优点是灵活方便和比较迅速，但无连接不能防止报文的丢失、重复和失序。
（6）TCP/IP与OSI体系对比
●TCP/IP一开始就考虑到多种异构网的互连问题，并将网络协议IP作为TCP/IP的重要组成部分。
●TCP/IP一开始就对面向连接服务和无连接服务并重。
●TCP/IP有较好的网络管理功能。
●TCP/IP也有不足之处
⏹TCP/IP的模型对“服务”、“协议”和“接口”等概念并没有区分开来。
另外TCP/IP的通用性较差，很难用它来描述其他种类的协议栈。
⏹还有TCP/IP的网络接口层严格来说并不是一个层次而仅仅是一个接口，而在下面的数据链路层和物理层则根本没有
5．应用层的客户-服务器方式
在TCP/IP的应用协议使用的是客户-服务器方式。
客户（client）和服务器（server）都是指通信中所涉及的两个应用进程。
进程间服务和被服务的关系。
客户是服务请求方，服务器是服务的提供方。
第二章物理层
1．基本概念
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：
（1）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。
（2）电气特性。
指明在接口电缆的各条线上出现的电压范围。
（3）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。
（4）规程特性。
指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
串行传输和并行传输
在物理连接上的传输方式一般都是串行传输，即一个比特一个比特地按照时间顺序传输。
（这是处于经济上的考虑）
但是，有时也可以采用多个比特的并行传输方式。
（短距离）
2．数据通信的基础知识
（1）数据通信系统的模型
一个数据通信系统可划分为三大部分：
源系统（或发送端）、传输系统（或传输网络）、目的系统（或接收端）。
数据：
运送信息的实体，信息（Information）则是数据的内容或解释。
模拟（Analog）数据与数字（Digital）数据
信号（Signal）：
数据的电气或电磁的表现（物理量编码,通常为电编码），数据以信号的形式传播。
模拟信号：
连续变化的信号。
数字信号：
离散的信号。
调制：
将数字数据转换为模拟信号的过程。
解调：
模拟信号转换为数字数据的过程。
（2）信道基本概念
信道用来表示向某个方向传送信息的媒体。
电路包含一条发送信道和一条接收信道。
三种基本方式：
单工通信，半双工通信、全双工通信。
模拟通道（传送模拟信号）、数字信道（传送数字信号）。
（3）信道的极限信息传输速率
信道的极限信息传输速率C可表达为
C=Wlog2（1+S/N）bit/s
3．物理层下的传输媒体
传输媒体也称传输介质或传输媒介
分类：
导向传输媒体、非导向传输媒体
导向传输媒体：
双绞线、同轴电缆、光纤
非导传输媒体：
无线电、地面微波接力、卫星
双绞线：
两根铜导线并排放在一起，然后用规则的方法绞合起来就构成双绞线。
分屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）。
非屏蔽双绞线：
3类、5类、6类。
同轴电缆：
50基带同轴电缆和75宽带同轴电缆
光纤：
依靠光波承载信息，利用光导纤维（光纤）传递光脉冲进行通信。
（速率高，通信容量大，仅受光电转换器件的限制、传输损耗小，适合长距离传输、抗干扰性能极好，保密性好、轻便）
光纤传输原理：
利用了光的反射：
光从一种介质入射到另一种介质时会产生折射。
折射量取决于两种介质的折射率。
当入射角≥临界值时产生全反射，不会泄漏。
光纤传送模式：
多模光纤（MMF）、单模光纤（SMF）。
无线电：
固定终端点（基站）和终端之间是无线链路
卫星：
与地面站相对固定位置、使用3个卫星覆盖全球、传输延迟时间长。
4．常用传输媒体的比较
5．多路复用
多路复用的几种方式：
多路复用的理论基础是差别信号分割原理，共分以下几种：
频分多路复用（FrequencyDivisionMultiplex，FDM）：
按照频率参量的差别来分割信号的多路复用。
在这个同一物理线路的带宽内的多个相互隔离的频段上同时传送多路信号。
时分多路复用（TimeDivisionMultiplex，TDM）：
按照时间参量上的差别来分割信号的多路复用。
当物理信道容量大于多个被传信号的数据传输率之和时，可将传输时间划分成等量的时间片，多个信号交错轮流占据不同时间片，每路信号通过周期交错连续的时间片传输，实现在同一时段（由多个时间片组成）内传送多路信号。
码分多路复用或码分多址（CodeDivisionMultiplexAddress，CDMA）：
根据码型（波形）结构的不同来实现信号分割的多路复用
在CDMA系统中所有用户使用同一频率，占用相同的带宽，各个用户可以同时发送或接收信号。
空分多路复用（SpaceDivisionMultiplex，SDM）：
传统多路复用技术，由多条线路共享一个物理空间，依据空间上的差别来分割信号。
波分多路复用（WavelengthDivisionMultiplex，WDM）：
依据光波波长上的差别来分割信号的多路复用。
WDM在本质上可以看作是FDM的一种特殊形式。
其原理是：
整个波长频带被划分为若干个波长范围，每路信号占用一个波长范围来进行传输。
6．宽带接入技术
xDSL技术：
DSL（数字用户线路，DigitalSubscriberLine）是以铜质电话线为传输介质的传输技术组合
ADSL的原理：
传统的电话系统使用的是铜线的低频部分（4kHz以下频段）。
而ADSL采用DMT（离散多音频）技术，将原先电话线路0Hz到1.1MHz频段划分成256个频宽为4.3kHz的子频带。
第三章数据连路层
（1）基本概念
数据链路层的任务：
把网络层交下来的数据发送到链路上，以及把接收的帧中的数据取出并上交给网络层。
在因特网中，网络层的数据单元就是IP数据报（包）
链路：
所谓链路（link）就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。
数据链路：
实现两个相邻结点通信时，所执行协议（规程，procedure）的硬件和软件及链路，就构成了数据链路（datalink）。
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