大学计算机网络期末考试重点归纳.docx

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大学计算机网络期末考试重点归纳

计算机网络复习知识点

1.阶段是从单个网络ARPANET向互联网发展的过程；第二阶段的特点是建成了三级结构的因特网；第三阶段的特点是逐渐形成了多层次ISP结构的因特网。

2.树型拓扑结构，星型拓扑结构，环形拓扑结构，总线型拓扑结构，网状型拓扑结构蜂窝拓扑结构。

3. 

（1）速率；比特（bit）是计算机中的数据量的单位，也是信息论中使用的信息量单位。

（2）带宽：

带宽本来指某个信号具有的频带宽度。

在计算机网络中，贷款用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力，因此网络带宽表示在单位时间内从网络的某一点到另一点所能通过的“最高数据量”。

（3）吞吐量:

吞吐量（throughput）表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。

（4）时延：

时延指数据（一个报文或者分组）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。

①发送时延  发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需时间。

发送的时延=数据帧长度（b）/发送速率（b/s）。

②传播时延 传播时延是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。

传播时延=信道长度（m）/电磁波在信道上的传播数率（m/s）③处理时延 主机或路由器在收到分组时需要花费一定的时间处理，分析分组首部、从分组中提取数据部分、进行差错检验、查到适当路由等，这就产生了处理时延。

④排队时延 分组在经过网络传输时，要经过许多的路由器。

总延时=发送延时+传播延时+处理延时+排队延时

4.①计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

②应用层

（1）  应用层是原理体系结构中的最高层。

应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要（这反映在用户所产生的服务请求）。

运输层的任务就是负责主机中两个进程之间的通信，其数据传输的单位是报文段（segment）。

（2）运输层具有复用（multiplexing）和分用（demultiplexing）的功能。

因特网的运输层可使用两种不同协议。

即面向连接的传输控制协议TCP （TransmissionControlProtocol），和无连接的用户数据报协议UDP （UserDatagramProtocol）。

工作设备：

网关（3）网络层（networklayer）网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信。

在网络层，数据的传送单位是分组或包。

在TCP/IP 体系中，分组也叫做IP数据报，或简称为数据报。

工作设备:

路由器（4）数据链路层（datalinklayer）数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧（frame）为单位的数据。

每一帧包括数据和必要的控制信息。

数据链路层有时也常简称为链路层。

数据链路层就把一条有可能出差错的实际链路，转变成为让网络层向下看去好像是一条不出差错的链路。

工作设备：

网桥，交换机（5）  物理层（physicallayer）物理层的任务就是透明地传送比特流。

“透明”是一个很重要的术语。

它表示：

某一个实际存在的事物看起来却好像不存在一样。

工作设备：

中继器集线器

5.应用层：

HTTP,SMTP,FTP，数据封装：

报文。

运输层:

TCP,UDP，数据封装：

报文段。

网络层：

TCP/IP。

数据封装：

分组，包。

数据链路层：

IP。

数据封装：

帧。

物理层，协议无，数据封装：

比特。

6.：

（1）语法：

即数据与控制信息的结构或格式；

（2）语义：

即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应；（3）时序（同步），即事件实现顺序的详细说明。

7.奈式准则：

奈奎斯特（Nyquist）推导出在理想低通信道下的最高码元传输速率的公式

理想低通信道的最高码元传输速率=2WBaud（3-1）

这里W是理想低通信道①的带宽,单位为赫（Hz）;

Baud是波特,是码元传输速率的单位,1波特为每秒传送1个码元.

就是著名的奈氏准则.奈氏准则的另一种表达方法是:

每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元.

香农公式：

C=B log2（1+S/N）。

式中：

B是信道带宽（赫兹），S是信号功率（瓦），N是噪声功率（瓦）。

P63页的题目要做一下。

8.同轴电缆，分为粗缆和细缆，优点：

价格便宜，容易安装；缺点：

传输距离短，抗干扰性能差。

双绞线分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP），屏蔽双绞线（STP）的特点是抗干扰性能好，传输距离中等，但是对安装（接地）的要求比较高。

非屏蔽双绞线（UTP）的特点是，安装简单，传输距离较长，但是抗干扰性不好，容易受到强磁场或电场的干扰。

光纤的特点是，传输距离远，抗干扰性能强，保密性好，安装调试稍微复杂，价格昂贵。

非导向媒体只要是指，无线传输媒体通过自由空间（不一定需要空气）传输，其优点是不需要架设或铺埋电缆或光纤。

属于点对面的传播，目前常用的技术有：

无线电波、微波、红外线和激光。

便携式计算机的出现，以及在军事、野外等特殊场合下移动式通信联网的需要，促进了数字化移动通信的发展，现在无线局域网产品的应用已非常普遍，缺点只要是易受环境因素影响，比如浓雾、强电磁环境等。

导向媒体只要是指通过铺设各种类型的线缆、光纤等，其优点是不易受到干扰，主干网带宽可以做到很大，功率输出损耗也小，缺点是初期安装成本过高等。

9.分组交换技术。

10.568A标准：

绿白——1，绿——2，橙白——3，蓝——4，蓝白——5，橙——6，棕白——7，棕——8

568B标准：

橙白——1，橙——2，绿白——3，蓝——4，蓝白——5，绿——6，棕白——7，棕——8

11.发送方发送的是T（x），接收方接收到的是R（x），若T（x）和R（X）相等，则传输的过程中没有出现错误。

如何判断T（x）和R（X）是否相等？

若R（X）能够被g（x）整除，则接收方认为T（x）和R（X）相等，即传输的过程中没有出现错误。

发送方要传输的信息info包含在T（x）里，info是T（x）的一部分，但不能说info就是T（x）。

实际应用中，g（x）的取值是有限制的，它受限于以下国际标准：

CRC-CCITT=x^16+x^12+x^5+1

CRC-16=x^16+x^15+x^2+1

CRC-12=x^12+x^11+x^3+x^2+x+1

P71页例题有介绍。

12.MAC帧一般是以太网的二层数据帧格式，而PPP帧一般是串口之间的二层数据帧格式，它们的物理层和数据链路层类型有所不同。

如果要在以太网中上实现类似ppp协议的功能，就必须使用PPPoE协议。

因PPP协议是面向字节型的，也就是说它是通过整个字节的内容来识别数据的，所以它不能采用HDLC所使用的零比特插入法，而是使用一种特殊的字符填充。

一般来说，面向比特的协议如HDLC使用零比特插入法来区分标志字段和信息内容，而面向字节的协议如ppp使用字节填充来区分标志字段和信息内容。

详细见书p75-76

13.当用户拨号接入ISP时，路由器的调制解调器对拨号做出应答，并建立一条物理连接。

这时PC机向路由器发送一系列的LCP分组（封装成多个PPP帧）。

这些分组及其响应选择了将要使用的一些PPP参数，接着就进行网络层培植，NCP给新接入的PC机分配一个临时的IP地址，这样PC机就成为Internet上一个主机了。

当用户通信完毕时，NCP释放网络层连接，收回原来分配出去的IP地址。

接着LCP释放数据链路层连接，最后释放的是物理层的连接。

上述过程可用图2来描述。

图2PPP协议过程状态图

当线路处于静止状态时，并不存在物理层的连接。

当检测到调制解调器的载波信号，并建立物理层连接后，线路就进入建立状态，这时LCP开始协商一些选项。

协商结束后就进入鉴别状态。

若通信的双方鉴别身份成功，则进入网络状态。

NCP配置网络蹭，分配IP地址，然后就进入可进行数据通信的打开状态。

数据传输结束后就转到终止状态。

载波停止后则回到静止状态。

详细见书p77

14.控制过程包含四个处理内容：

侦听、发送、检测、冲突处理

（1）侦听：

通过专门的检测机构，在站点准备发送前先侦听一下总线上是否有数据正在传送（线路是否忙）？

若“忙”则进入后述的“退避”处理程序，进而进一步反复进行侦听工作。

若“闲”，则一定算法原则（“X坚持”算法）决定如何发送。

（2）发送：

当确定要发送后，通过发送机构，向总线发送数据。

（3）检测：

数据发送后，也可能发生数据碰撞。

因此，要对数据边发送，边检测，以判断是否冲突了。

（4）冲突处理：

当确认发生冲突后，进入冲突处理程序。

有两种冲突情况：

①侦听中发现线路忙

②发送过程中发现数据碰撞

①若在侦听中发现线路忙，则等待一个延时后再次侦听，若仍然忙，则继续延迟等待，一直到可以发送为止。

每次延时的时间不一致，由退避算法确定延时值。

②若发送过程中发现数据碰撞，先发送阻塞信息，强化冲突，再进行侦听工作，以待下次重新发送（方法同①）

15.p88-89

16.网桥从某个端口接收数据帧，通过数据帧的源MAc地址和接收到该数据帧的端口音，能够了解到：

拥有数据帧源MAc地址的左机位于收到这个数据帧的端口上．并将这个信息作为一条转发记录添加到其转发表中。

当下一次某个数据帧的目的MAc地址与这个MAc地址相吻合时，阿娇便知道应该向哪个端口转发数据蚊。

网桥接收到一个数据帧，如果不了解应该向哪个端口转发，就向所有的口广播这个数据帧。

如果这个数据帧的目标主机连接在网桥某个端口上，则必定会收到该帧。

当这个目的主机追回源主机一个应答帧时，网桥便可以从这个应答锁的源毗地址中了解到该主机连接的端口。

网桥同样将这个新发现的毗地址与端口号关系记人转发表，因此而不断扩充其转发表。

网桥的这种自适应过程不断重复一段时间后，便能够逐步了解列其端口所连接的主机地址，从而建立起完整的转发对应表。

详细见书97

17.1）线速的背板带宽

考察交换机上所有端口能提供的总带宽。

计算公式为端口数*相应端口速率*2（全双工模式）如果总带宽≤标称背板带宽，那么在背板带宽上是线速的。

2）第二层包转发线速

第二层包转发率=千兆端口数量×1.488Mpps+百兆端口数量*0.1488Mpps+其余类型端口数*相应计算方法，如果这个速率能≤标称二层包转发速率，那么交换机在做第二层交换的时候可以做到线速。

3）第三层包转发线速

同上

那么，1.488Mpps是怎么得到的呢?

*对于万兆以太网，一个线速端口的包转发率为14.88Mpps。

*对于千兆以太网，一个线速端口的包转发率为1.488Mpps。

*对于快速以太网，一个线速端口的包转发率为0.1488Mpps。

*对于OC－12的POS端口，一个线速端口的包转发率为1.17Mpps。

*对于OC－48的POS端口，一个线速端口的包转发率为4.68MppS。

18.A类：

0-127，B类128-191，C类192-223，D类224-239，E类240-254，常用ABC三类。

私有地址10.0.0.0～10.255.255.255　　172.16.0.0～172.31.255.255　　192.168.0.0～192.168.255.255回流地址：

127.0.0.0ipv6的空间长度128位，共计约3.4×1038个地址

19.

（1）ARP进程在本局域网上广播发送一个ARP请求分组，

（2）在本局域网上的所有主机上运行的ARP进程都接收到此ARP请求分组。

（3）主机B的IP与ARP请求分组中于要查询的IP地址一致，就收下这个ARP请求分组，并向主机A发送ARP响应分组，并在这个ARP请求写入自己的硬件地址。

（4）主机A收到主机B的ARP响应分组后，就在其ARP高速缓中写入主机B的ip地址到硬件地址的映射。

21.p152-161

22.数据报服务的特点：

1、主机随时可发送数据2、每个分组独立选择路由3、分组不一定，按顺序到达目的主机4、某个分组可能丢失（不可靠服务）

虚电路服务的特点：

1、选拨号建立电路，然后再通话2、分组都必须沿着虚电路传送，

数据传送完毕后，释放虚链路

23.20：

ftp上传，21.FTP下载。

23.Telnet。

25.SMTP。

53.DomainNameServer（DNS）。

69.TrivalFileTransfer。

80.HTTP。

110.SUN公司的RPC服务所有端口。

161.SNMP。

24.TCP（传输控制协议）：

1）提供IP环境下的数据可靠传输（一台计算机发出的字节流会无差错的发往网络上的其他计算机，而且计算机A接收数据包的时候，也会向计算机B回发数据包，这也会产生部分通信量），有效流控，全双工操作（数据在两个方向上能同时传递），多路复用服务，是面向连接，端到端的传输;

2）面向连接：

正式通信前必须要与对方建立连接。

事先为所发送的数据开辟出连接好的通道，然后再进行数据发送，像打电话。

3）TCP支持的应用协议：

Telnet（远程登录）、FTP（文件传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）。

TCP用于传输数据量大，可靠性要求高的应用。

UDP（用户数据报协议，UserDataProtocol）

1）面向非连接的（正式通信前不必与对方建立连接，不管对方状态就直接发送，像短信，QQ），不能提供可靠性、流控、差错恢复功能。

UDP用于一次只传送少量数据，可靠性要求低、传输经济等应用。

2）UDP支持的应用协议：

NFS（网络文件系统）、SNMP（简单网络管理系统）、DNS（主域名称系统）、TFTP（通用文件传输协议）等。

总结：

TCP：

面向连接、传输可靠（保证数据正确性,保证数据顺序）、用于传输大量数据（流模式）、速度慢，建立连接需要开销较多（时间，系统资源）。

UDP：

面向非连接、传输不可靠、用于传输少量数据（数据包模式）、速度快。

25.p212-220

26.1、建立连接协议（三次握手）

（1）客户端发送一个带SYN标志的TCP报文到服务器。

这是三次握手过程中的报文1。

（2）服务器端回应客户端的，这是三次握手中的第2个报文，这个报文同时带ACK标志和SYN标志。

因此它表示对刚才客户端SYN报文的回应；同时又标志SYN给客户端，询问客户端是否准备好进行数据通讯。

　　（3）客户必须再次回应服务段一个ACK报文，这是报文段3。

2、连接终止协议（四次挥手）

（1）TCP客户端发送一个FIN，用来关闭客户到服务器的数据传送（报文段4）。

（2）服务器收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1（报文段5）。

和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。

　　（3）服务器关闭客户端的连接，发送一个FIN给客户端（报文段6）。

　　（4）客户段发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1（报文段7）。

P224-227

27.ping 目标IP地址或主机名 [参数1] [参数2]…，可选参数主要有：

 -t 为指定的主机连续执行Ping操作，直至按ctrl+C中断；  -a 解析主机地址； 

 -n count 指定要发送请求的回应数，count缺省时值为4；  -l size 发送缓冲区（数据报）的大小；  -f 在数据报中设置“不分片”标志； 

 -i TTL 指定在认定ICMP失效前所需等待的时间；  -v TOS 指定服务类型； 

 -r count 为count次跳跃提供记录路由；  -s count 为count次跳跃提供时间标签；  -j host-list 指定与host-list松散结合的源路由；

Arp命令

-a 显示当前的 ARP 信息，可以指定网络地址，不指定显示所有的表项  -g 跟 -a 一样 .  

-d 删除由 inet_addr 指定的主机 . 可以使用 * 来删除所有主机 .  -s 添加主机，并将网络地址跟物理地址相对应，这一项是永久生效的。

  eth_addr 物理地址 .  

netstat命令

-aDisplaysallconnectionsandlisteningports.显示所有当前开放的连接和侦听端口（包括TCP端口和UDP端口）。

服务器连接通常不显示。

-e显示以太网统计。

该参数可以与-s选项结合使用。

-n以数字格式显示地址和端口号（而不是尝试查找名称）。

-s显示每个协议的统计。

默认情况下，显示TCP、UDP、ICMP和IP的统计。

-p选项可以用来指定默认的子集。

pprotocol显示由protocol指定的协议的连接；protocol可以是TCP或UDP。

如果与-s选项一同使用显示每个协议的统计，protocol可以是tcp、udp、icmp或ip。

-r显示路由表的内容。

Interval重新显示所选的统计，在每次显示之间暂停interval秒。

按Ctrl+B停止重新显示统计。

如果省略该参数，netstat将打印一次当前的配置信息。

ipconfig-all产生完整显示。

在没有此参数的情况下ipconfig只显示IP地址、子网掩码和每个网卡的默认网关值。

加了参数【-all】以后，就把所有的信息都显示出来了。

28.DNS就是进行域名和ip地址直接的转换，按功能（角色）的分类：

权威DNS，递归DNS，转发DNSNameServer可分为四种,一·PrimaryServer二·SecondaryServer三·CachingServer四·ResloverServer1.PrimaryServer迭代查询p242

29-33见书

34.RAID技术主要包含RAID 0～RAID 7等数个规范，它们的侧重点各不相同，常见的规范有如下几种：

  RAID 0：

RAID 0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率，但它没有数据冗余，因此并不能算是真正的RAID结构。

RAID 0只是单纯地提高性能，并没有为数据的可靠性提供保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。

因此，RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。

  RAID 1：

它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互 为备份的数据。

当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能。

RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的，但提供了很高的数据安全性和可用性。

当一个磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，而不需要重组失效的数据。

  RAID 0+1:

 也被称为RAID 10标准，实际是将RAID 0和RAID 1标准结合的产物，在连续地以位或字节为单位分割数据并且并行读/写多个磁盘的同时，为每一块磁盘作磁盘镜像进行冗余。

它的优点是同时拥有RAID 0的超凡速度和RAID 1的数据高可靠性，但是CPU占用率同样也更高，而且磁盘的利用率比较低。

  RAID 2：

将数据条块化地分布于不同的硬盘上，条块单位为位或字节，并使用称为“加重平均纠错码（海明码）”的编码技术来提供错误检查及恢复。

这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息，使得RAID 2技术实施更复杂，因此在商业环境中很少使用。

  RAID 3：

它同RAID 2非常类似，都是将数据条块化分布于不同的硬盘上，区别在于RAID 3使用简单的奇偶校验，并用单块磁盘存放奇偶校验信息。

如果一块磁盘失效，奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据；如果奇偶盘失效则不影响数据使用。

RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率，但对于随机数据来说，奇偶盘会成为写操作的瓶颈。

  RAID 4：

RAID 4同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上，但条块单位为块或记录。

RAID 4使用一块磁盘作为奇偶校验盘，每次写操作都需要访问奇偶盘，这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈，因此RAID 4在商业环境中也很少使用。

  RAID 5：

RAID 5不单独指定的奇偶盘，而是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息。

在RAID 5上，读/写指针可同时对阵列设备进行操作，提供了更高的数据流量。

RAID 5更适合于小数据块和随机读写的数据。

RAID 3与RAID 5相比，最主要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输就需涉及到所有的阵列盘；而对于RAID 5来说，大部分数据传输只对一块磁盘操作，并可进行并行操作。

在RAID 5中有“写损失”，即每一次写操作将产生四个实际的读/写操作，其中两次读旧的数据及奇偶信息，两次写新的数据及奇偶信息。

36.配置命令.

核心

ena

configt

hostnameSW_HEXIN

vlan10-60，100

exit

intrf0/1-22

swmtr

swpv100

exit

intf0/23-24

swpv200

deslink-路由器

exit

intvlan10

ipadd192.168.10.1255.255.255.0

intvlan20

des1lou

ipadd192.168.20.1255.255.255.0

des2lou

.....

intvlan100

ipadd192.168.100.1255.255.255.0

deswangguan

intvlan200

ipadd192.168.200.1255.255.255.252

deslink-luyouqi

iproutedef192.168.200.2

conf

hostnameSW_1_LOU

vlan10,100

intrf0/1-22

swpv10

exit

intrf0/23-24

swpv100

swmtr

deslink-hexin

intvlan100

ipadd192.168.100.10255.255.255.0

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