计算机网络期末重点.docx
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计算机网络期末重点
计算机网络重点
协议：
3
协议分层：
3
分层的原因：
3
分层：
4
网络边缘：
5
网络核心：
5
四种时延：
5
1.节点处理时延:
5
2．排队时延：
5
3.传输时延:
6
4.传播时延:
6
HTTP概况：
6
非持久HTTP7
持久HTTP7
FTP9
邮件协议：
STMP，POP，IMAP11
STMP：
11
POP3：
12
IMAP13
邮件报文格式14
DNS15
C/S与P2P17
多路复用和多路分解18
可靠性传输原理（rdt）19
GBN协议（回退N步协议）（滑动窗口协议）20
选择重传（SR）21
流量控制（两端点）21
拥塞控制（中途）22
拥塞控制和流量控制的比较：
22
TCP三次握手22
IP数据报23
ICMP:
互联网控制报文协议26
网络地址转换（NAT）26
LS算法（链路状态选路算法：
Djikstra）27
DV算法（距离向量算法）28
LS与DV的比较：
28
RIP（选路信息协议）29
差错检测29
奇偶校验：
29
检查和（UDP检查和）30
循环冗余检测（CRC）30
CSMA/CD带冲突检测的载波侦听多路访问33
地址解析协议（ARP）33
IP计算题34
协议：
就是对数据在计算机设备之间传输时的表示方法进行定义和描述的标准。
在计算机网络中，两个相互通信的实体处在不同的地理位置，其上的两个进程相互通信，需要通过交换信息来协调它们的动作达到同步，而信息的交换必须按照预先共同约定好的规则进行。
❑机器而不是人类
❑因特网中的所有活动均有协议支配
网络协议是由三个要素组成：
（1）语义。
语义是解释控制信息每个部分的意义。
它规定了需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出什么样的响应。
（2）语法。
语法是用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现的顺序。
（3）时序。
时序是对事件发生顺序的详细说明。
（也可称为“同步”）。
人们形象地把这三个要素描述为：
语义表示要做什么，语法表示要怎么做，时序表示做的顺序。
协议分层：
为了给网络协议的设计提供一个结构，网络设计者以分层的方式组织协议以及实现这些协议的网络硬件和软件。
分层的原因：
硬件实效。
主机或网络设备可能因硬
⏹件问题或系统崩溃而不能工作，网络传输链路出现断开。
协议软件必须能够检测出这些失效，可能的话进行恢复工作。
⏹网络拥塞。
网络的承载能力是有限的，协议软件必须采取一定的策略，使得已经发生拥塞得机器能抑制更多的通信量。
⏹分组的时延及丢失。
有时，网络的原因使得分组的时延很长，甚至丢失了分组。
协议软件必须能够使用分组的长时延以及丢失的情况。
⏹数据损伤。
电磁干扰或硬件的故障会导致传输的差错，使得所传输的数据内容出错。
协议软件必须能够检测出这些差错并从差错中恢复过来。
⏹数据的重复和乱序。
提供多路由的网络可能会送出乱序的分组数据或重复的分组。
协议软件必须能将分组重新排序并抛弃重复的分组。
分层：
网络边缘：
通常是指网络的接入层（汇接层）。
就是靠近用户端，用于汇聚用户网络（LAN）的网络层面。
由各式主机构成＋多种网络接入方式
网络核心：
是其他网络汇入的中心网络。
它的带宽必须能支持所有汇入。
传统上，核心网络是面向电路的电话系统。
主要是路由器+路由器三种转发方式比较
（同轴电缆，电缆调制解调器，局域网）
四种时延：
1.节点处理时延:
检查分组首部和决定将该分组导向何处所需要的时间是处理时延的一部分。
●检查比特差错
●决定输出链路
2．排队时延：
在列队中，当分组在链路上等待传输时，它经受排队时延。
●等待输出链路传输的时间
●取决于路由器拥塞的等级
3.传输时延:
●R=链路带宽（bps）
●L=分组长度（比特）
●发送比特进入链路的时间=L/R
4.传播时延:
●d=物理链路的长度
●s=在媒体中传播的速度（~2x108m/sec）
●传播时延=d/s
HTTP概况：
HTTP:
超文本传送协议Web的应用层协议客户机/服务器模式
客户机:
请求、接收，“显示”Web对象浏览器
服务器:
Web服务器响应请求而发送对象
使用TCP:
1、客户机向服务器发起TCP连接（产生套接字），端口80
2、服务器从客户机接受TCP连接
3、在浏览器（HTTP客户机）和Web服务器（HTPP服务器）之间交换HTTP报文（应用层协议报文）
4、关闭TCP连接
HTTP是”无状态的“
1.服务器不保留有关客户机过去请求的任何信息
维护“状态”的协议是复杂的！
2.历史（状态）必须维护
3.如果服务器/客户机崩溃，“状态”的视图可能不一致，必须要重新建立
非持久HTTP
（1）经过一个TCP连接至多发送一个对象.
（2）HTTP/1.0使用非持久HTTP
持久HTTP
（1）经过客户机和服务器之间的单个TCP连接能够发送多个对象.
（2）HTTP/1.1以默认模式使用持久连接
非持久HTTP问题:
✧每个对象要求2RTT
✧操作系统必须为每个TCP连接分配逐级资源
✧但浏览器经常打开并行TCP连接以获取引用的对象
持久HTTP
✧在发送响应后，服务器让连接打开
✧让相同的客户机/服务器之间的后继HTTP报文通过该连接进行发送
FTP
文件传输协议使得主机间可以共享文件。
FTP使用TCP 生成一个虚拟连接用于控制信息，然后再生成一个单独的TCP连接用于数据传输。
控制连接使用类似TELNET协议在主机间交换命令和消息。
文件传输协议是TCP/IP网络上两台计算机传送文件的协议，FTP是在TCP/IP网络和INTERNET上最早使用的协议之一，它属于网络协议组的应用层。
FTP客户机可以给服务器发出命令来下载文件，上传文件，创建或改变服务器上的
邮件协议：
STMP，POP，IMAP
STMP：
SMTP（SimpleMailTransferProtocol）即简单邮件传输协议,它是一组用于由源地址到目的地址传送邮件的规则，由它来控制信件的中转方式。
SMTP协议属于TCP/IP协议族，它帮助每台计算机在发送或中转信件时找到下一个目的地。
通过SMTP协议所指定的服务器,就可以把E-mail寄到收信人的服务器上了，整个过程只要几分钟。
SMTP服务器则是遵循SMTP协议的发送邮件服务器，用来发送或中转发出的电子邮件。
工作在两种情况下：
一是电子邮件从客户机传输到服务器；二是从某一个服务器传输到另一个服务器。
SMTP是个请求/响应协议，它监听25号端口，用于接收用户的Mail请求，并与远端Mail服务器建立SMTP连接。
POP3：
POP3（PostOfficeProtocol3）即邮局协议的第3个版本，它是规定个人计算机如何连接到互联网上的邮件服务器进行收发邮件的协议。
它是因特网电子邮件的第一个离线协议标准，POP3协议允许用户从服务器上把邮件存储到本地主机（即自己的计算机）上，同时根据客户端的操作删除或保存在邮件服务器上的邮件，而POP3服务器则是遵循POP3协议的接收邮件服务器，用来接收电子邮件的。
POP3协议是TCP/IP协议族中的一员，由RFC1939定义。
本协议主要用于支持使用客户端远程管理在服务器上的电子邮件。
当客户机需要服务时，客户端的软件（OutlookExpress或FoxMail）将与POP3服务器建立TCP连接，此后要经过POP3协议的三种工作状态，首先是认证过程，确认客户机提供的用户名和密码，在认证通过后便转入处理状态，在此状态下用户可收取自己的邮件或做邮件的删除，在完成响应的操作后客户机便发出quit命令，此后便进入更新状态，将做删除标记的邮件从服务器端删除掉。
到此为止整个POP过程完成。
IMAP
它的主要作用是邮件客户端（例如MSOutlookExpress）可以通过这种协议从邮件服务器上获取邮件的信息，下载邮件等。
IMAP与POP3协议的主要区别是用户可以不用把所有的邮件全部下载，可以通过客户端直接对服务器上的邮件进行操作。
POP3协议允许电子邮件客户端下载服务器上的邮件，但是在客户端的操作（如移动邮件、标记已读等），不会反馈到服务器上，比如通过客户端收取了邮箱中的3封邮件并移动到其他文件夹，邮箱服务器上的这些邮件是没有同时被移动的。
而IMAP提供webmail与电子邮件客户端之间的双向通信，客户端的操作都会反馈到服务器上，对邮件进行的操作，服务器上的邮件也会做相应的动作。
同时，IMAP像POP3那样提供了方便的邮件下载服务，让用户能进行离线阅读。
IMAP提供的摘要浏览功能可以让你在阅读完所有的邮件到达时间、主题、发件人、大小等信息后才作出是否下载的决定。
此外，IMAP 更好地支持了从多个不同设备中随时访问新邮件。
邮件报文格式
DNS
●顶级域（TLD）服务器:
包括com,org,net,edu等，以及所有顶级国家域uk,fr,ca,jp.
✧NetworkSolutions维护com顶级域服务器
✧Educause维护edu顶级域服务器
●权威DNS服务器:
组织机构的权威DNS服务器负责为组织公共可访问主机（如Web和Emai服务器）提供对IP映射
✧由组织或服务提供商维护
本地名字服务器
✧并不严格属于分层结构的DNS服务器
✧每个ISP（住宅ISP、公司、大学）有一个
•也称为“默认名字服务器”
✧当主机发出DNS请求时，请求被发送到其本地名字服务器
•作为代理，将请求转发到分层的DNS服务器
C/S与P2P
多路复用和多路分解
多路分解：
将运输层报文段中的数据交付到正确的套接字的工作
多路复用：
从源主机的不同套接字中收集数据块，并为每个数据块封装上首部信息（这将在多路分解时使用）从而生成报文段，然后将报文段传递到网络层的工作（数据往下走）
可靠性传输原理（rdt）
1、完全可靠信道上的可靠数据传输：
rdt1.0
无比特差错+无分组丢失
2、具有比特差错信道上的可靠数据传输：
rdt2.0
发送方消息接收方
反馈
基于这种重传机制的可靠数据传输协议称为自动重传请求（AQR）协议，用以下三种协议来处理比特差错
（1）差错检测需要一种机制以使接收方检测到何时出现了比特差错
（2）接收方反馈用0表示NAK（否定确认）用1表示ACK（肯定确认）
（3）重传 接收方收到差错的分组时，发送方将重传该分组
只解决发送方错误检测，没有解决ACK，NAK的受损
３、rdt 2.1（引入序号）
在数据分组中添加一个新字段，让发送方对其数据分组编号，即将发送方的数据分组的序号放在该字段，于是，接收方只需要检查序号即可确认收到的分组是否是一次重传。
４、rdt2.2（完整解决错误检测）
是在具有比特差错检测信道上实现的一个无NAK的可靠数据传输协议，发送方接收到对同一个分组的两个ACK（即接受冗余ACK）后，就知道接收方没有正确接收到跟在被确认两次的分组后面的分组。
接收方必须包含由一个ACK报文确认的分组序号，发送方必须检查接收到的ACK报文中所确认的分组序号。
５、具有比特差错的丢包信道上的可靠数据传输 rdt3.0
丢包：
（1）真丢：
传播过程中丢失
（2）假丢：
延时过长接收方返回的ACK错误（造成冗余数据）
rdt2.2已用序号来处理冗余分组情况
rdt3.0引
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