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1、计算机通信网络必考知识点良心出品必属精品计算机网络考试重点总结（完整必看） 1.计算机网络：利用通信手段，把地理上分散的、能够以相互共享资源（硬件、软件和数据等）的方式有机地连接起来的、而各自又具备独立功能的自主计算机系统的集合外部特征：自主计算机系统、互连和共享资源。内部：协议2.网络分类：1）根据网络中的交换技术分类： 电路交换网；报文交换网；分组交换网；帧中继网；ATM网等。2）网络拓朴结构进行：星型网；树形网；总线型网；环形网；网状网；混合网等。4）网络的作用地理范围：广域网。局域网。城域网（范围在广域网和局域网之间）个域网网络协议三要素：语义、语法、时序或同步。语义：协议元素的定义。

2、语法：协议元素的结构与格式。规则(时序)：协议事件执行顺序。计算机网络体系结构：计算机网络层次结构模型和各层协议的集合。3.TCP/IP的四层功能：1）应用层：应用层协议提供远程访问和资源共享及各种应用服务。2）传输层：提供端到端的数据传送服务；为应用层隐藏底层网络的细节。 3）网络层：处理来自传输层的报文发送请求；处理入境数据报；处理ICMP报文。4）网络接口层：包括用于物理连接、传输的所有功能。为何分层:目的是把各种特定的功能分离开来，使其实现对其他层次来说是可见的。分层结构使各个层次的设计和测试相对独立。各层分别实现不同的功能，下层为上层提供服务，各层不必理会其他的服务是如何实现的，因此

3、，层1实现方式的改变将不会影响层2。协议分层的原则：保证通信双方收到的内容和发出的内容完全一致。每层都建立在它的下层之上，下层向上层提供透明服务，上层调用下层服务，并屏蔽下层工作过程。OSI七层，TCP/IP五层，四层：ISO七层结构的OSI/RM：物理层链路层网络层传输层会话层表示层应用层 Tcp四层：网络接口层，网络层，传输层，应用层 Tcp五层：物理层，链路层，网络层，传输层，应用层4.服务，功能，协议：“服务”是对相邻上层而言的，属于本层的外观表现，下层给上层提供服务。“功能”则是本层内部的活动，是为了实现对外服务而从事的内部活动。协议是对等实体之间。5.两大子网：通信子网和资源子网2

4、222221.通信子网任务：1）连通结点2）逐点数据传输3）确定传输路径4）监测通信过程组成：通信子网物理上由若干个结点和连接结点的传输介质组成。通信子网的协议，包括两大类，一类是TCP/IP协议族中网络层、网络接口层的若干协议；另一类则是各种局域网包括工业控制局域网以及现场总线中的数据链路层协议和物理层协议。333333物理层：是网络体系结构的最低层。它是网络功能体系结构中上层各功能赖以实现的物质基础，它向网络提供最基本的信号传输服务。物理层负责点到点的可靠连接和数据信号的可靠传输，物理层的功能主要是靠硬件体现和实施的。1、 物理层的特性：1）机械特性2）电气特性3）功能特性4）规程特性 物

5、理层向链路层提供的服务：1）物理连接的建立、维持与释放2）物理服务数据单元的传输3）物理层管理4）数据编码2、 通信介质的5特性：1）吞吐量和带宽。2）成本3）尺寸和可扩展性。4）连接器5）抗噪性4.双绞线，光纤：双绞线每根线都包覆有绝缘材料，然后每两根线再相互绞在一起。每根线的绝缘层用于隔离两根导线，绞在一起可减少干扰。1绞在一起限制了电磁能量的发射，并有助于防止双绞线中的电流发射能量干扰其他导线。2.绞在一起也使双绞线本身不易被电磁能量所干扰，有助于防止其他导线中的信号干扰这两根导线。 光纤的外面，是一层玻璃称之为包层。它如一面镜子，将光反射回中心，反射的方式根据传输模式而不同。这种反射允

6、许纤维的拐角处弯曲而不会降低通过光传输的信号的完整性。包层外面，是一层塑料的网状的一种高级的聚合纤维，以保护内部的中心线。最后一层塑料封套覆盖在网状屏蔽物上6、带宽：是传输介质能传输的最高频率和最低频率之间的差值。频率通常用Hz表示，它的范围直接与吞吐量相关。带宽越高，吞吐量就越高。香农公式：对有噪声信道，每个码元所能取的离散值的个数受信道所受的干扰影响，其最大数据传输率C由下式确定：C=Blog2（1+S/N），B信道带宽，S信号功率，N噪声功率。7、 多路复用的方式：多路复用的理论基础是差别信号分割原理：1）频分多路复用(Frequency Division Multiplex，FDM)：

7、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。2）时分多路复用(Time Division Multiplex，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。3）码分多路复用或码分多址(Code Division Multiplex Address，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

8、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。4）空分多路复用(Space Division Multiplex，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。5）波分多路复用(Wavelength Division Multiplex，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。8、 对信源数据进行传输编码的意义：1）提高抗干扰能力2）携带同步信息实现同步；3）可实现检错纠错；4）增加传输信号带宽；5

9、）降低传输损耗；6）简化传输设备。9、 传输编码的类型：B-AMI编码：双极性交替反转码。“0”用无电平表示，“1” 交替用正负极性两种电平表示、 无直流成分，高频和低频分量也较少，传输码流的带宽与信源数据比特流的带宽一致。抗干扰能力强。有一定的检错能力。缺点：当码流中出现长连“0”时，提取同步信息困难Manchester编码：曼彻斯特码用比特周期中间时刻不同方向的跳变来分别表示“0”和“1”的二电平编码。原理：将每一个比特周期划分成等宽的两个半周期，“l”码前半个周期为低电平而后半个周期为高电平；“0” 码前半个周期为高电平而后半个周期为低电平、可以实现自同步。完全消除了码型的直流分量。但带

10、宽是比特流带宽的一倍，传输效率减少了一半简单易行，用作为以同轴电缆和双绞线为传输介质的CSMA/CD总线局域网中的传输码型。差分曼彻斯特码将一个比特周期等分为两个半周期，在比特周期的中间时刻仍总是跳变，用每个比特周期起始时刻的跳变的有无来表示“1”和“0”。444444444链路层是基于物理层，实现相邻结点数据可靠传输的功能层。所传输的数据是具有完整结构的二进制数据集合，数据可靠性要保证1、数据链路层功能：1）链路建立与管理2）帧同步3）流量控制4) 差错控制。方法：前向纠错，检错重发（最常用）5) 区分数据和控制信息6) 透明传输7) 寻址2、数据交换技术：连续数据单元通过节点时的转发方式。

11、交换：数据在节点进出过程。数据包：数据的传输过程变成了一个一个数据单位在网络节点一进一出的交换过程。通常将这个数据单位叫做数据包。应用层、表示层和会话层等高层协议将传输单位定义为-报文；传输层-报文或数据报；网络层-分组；链路层-帧。三种交换策略：1）电路交换：只用于这两个节点间的通信。两节点间的线路将一直保持到其中一方终止通信。优：快速。适用于不允许传输延迟的情况。缺：由于网络线是专用的，所以其他路由不能使用。和电话通话一样，通信双方必须同时参与。 2）报文交换：只是当一方有信息需要传送时，网络临时建立路由传递报文，本次信息传送完毕，路由释放。并且报文被每个经过的节点存储起来。报文被发送到目

12、的地，可以存储起来等待取用。优：路由是非专用的，完成一个报文传输后，可以立即被重新使用。接收方无须立即接受报文。缺：通常报文需要用更长的时间，才能到达目的地。由于中间节点必须存储报文，所以报文过长也会产生问题。报文尾部仍沿用原先设定的路由，而不管网络状况是否已经改变。 3）分组交换：分组交换实质上是在“存储转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据分组。每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，再去掉分组头将各数

13、据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。分组交换两种方式：11数据报方式：网络协议将每一个分组当作单独的一个报文，对它进行路由选择。22虚电路方式：类似于电路交换，区别：线路不是专用的！即不同的虚电路可以共享一条公共物理网络线路！3、数据可靠传输校验算法：奇偶校验，汉明码校验，循环冗余码校验循环冗余码校验的特点：1）循环冗余校验，是数字传输系统中最常用的校验编码，在计算机系统内部数据传输，以及计算机网络数据传输中广泛应用。2）这是一个建立在模2运算基础上的校验编码。其指导思想是：发送方用一个特殊的多项式表达式（循环码生成多项式），去

14、除信息码多项式所得的余式，附加在信息码之后，构成传输码；接收方用获得的传输码组成的多项式除以发送方使用的同一个多项式表达式，即生成多项式，若无余式，则表明传输码无错，若有余式，则表明有错4、差错控制：差错检测和差错处理。对象是数据帧，帧的差错表现：帧丢失、帧序乱、帧内容错。差错检测是尽可能及时发现这三种帧错误，差错处理的任务就是在发现错误的同时采取及时可靠的措施改正错误，实现不丢帧、不乱序、无错帧。流量控制：当发送方的传送能力大于接收方的接收能力会造成数据帧的丢失，此时为了使收发两个节点实现匹配传输，必须对发送速率加以控制，即流量控制（3）HDLC（high level data link c

15、ontrol）最完整的经典链路层协议：是面向位的数据链路协议，使用位填充来保证数据的透明性。5个0填充一个1，避免6个以上的0从而避免与前导码一样HDLC基本技术：节点类型、链路类型和数据传输方式，为了适应不同配置和不同数据传送方式，HDLC定义了三种类型的站、两种链路配置和三种数据传输方式：三种类型的站：主站、从站和复合站。 两种链路配置：非平衡设置和平衡设置。三种数据传输方式：正常响应式、异常响应式和异步平衡式。HDLC的帧结构：使用帧同步传输。HDLC帧具有固定的格式：首部、负载信息部和尾部。首尾各占24位，中间信息字节数可变。首尾共48位放置帧的控制信息，实现同步、透明传输、寻址、流量

16、控制、顺序控制、差错控制、数据与控制信息的识别、以及链路的管理。首部的8位地址字段表明HDLC链路除去一个广播地址最多可以连接255个站点，但在点对点链路中，不需要这个字段。首部的8位控制字段包含了链路层的大部分控制信息，包括帧的类型、帧的序号、监督帧和无编号帧的功能位等。不同类型HDLC 帧时8位控制字段的各位意义不同。首尾中的标志字段用于实现同步；地址字段用于实现寻址；控制字段用于实现顺序控制、流量控制、数据与控制信息的识别、以及链路的管理；帧检验序列字段FCS用于实现差错控制。透明传输机制：是指将帧中非标志字段出现5个连“1”自动补“0”，然后传输。在接收端则将非标志字段中的5连“1”后

17、的“0”自动去掉恢复帧的原来面貌。在HDLC协议中，差错控制的校验内容不包括标志字段。认为标志不会出错。当相邻两个帧连接在一起时，首尾标志字段连在一起构成一个16位的特殊码段，作为帧间的区隔。HDLC的帧类型：HDLC有信息帧、监督帧和无编号帧三种类型。由帧结构中的控制字段的头两位标识。 HDLC的操作三个阶段：初始化、数据传送和拆链。5、噪声的影响下，数据帧传输可能出现问题？ 1）到达接收方的帧数据有错，且不可用；2）数据帧在传输过程中丢失，没有到达接收方；3）接收方收到正确数据帧，发回的确认帧途中丢失，发方没能收到确认。解决：问题1）：通过差错控制编码实现对其检测和纠正，或要求重传。问题2

18、和3：只能通过定时机制解决。即发方发送一帧后，即开始计时，当定时时间到，发方仍未收到接收方的确认，则发方可以认为数据帧因为上述问题之一而没有正确到达接收方，因此对上一帧进行重发。6、3种ARQ的特点：1）等待式ARQ：发送方发出一帧数据后，即等待接收方的确认。如果接收方确认收到的是正确的数据帧，回送一个确认帧ACK，发送方收到ACK后，可继续发送下一个数据帧；如果收到的数据帧有错误，则回送一个否认帧NAK。发送方收到NAK后，进行重发。A. 发生3种错误之后的系统恢复，解决：发送方每发完一个帧后即启动计时器。B. 防止重复帧：对数据帧进行编号2）退回N步 ARQ：当第一个帧发出后，不等待其应答

19、信号便连续发出第二个。一直到第N个帧。若第一个帧的应答信号是ACK，则继续发送第N+1个帧，若应答信号是NAK，则停止发送第N+1个帧，而是从错的那一帧开始重发，后面的已发的帧即便是已正确发送也要重发！Ntf2tp , tp 是单帧传输时间，tf 是单帧发送时间。缺：在重发的N个帧中，大部分在第一次发送时就是正确的，再次发送浪费了信道。当N较大时，效率会大大下降！适用于信道出错率较少的情况。3）选择重传 ARQ：在退N步ARQ基础上，当一个帧有错时，只重发有错的这一帧，之后的正确帧被接收方存储起来，不再需要重发，省下的时间用来传送新的帧。要求接收方必须有足够的存储空间，以便等待有错的帧经重发后

20、获得更正，然后接收方把重发帧和缓存已有的正确帧一起重新排序后送给上层用户。收端可以接收乱序帧。适用于信道质量不好的情况7、滑动窗口协议的基本原理：数据单元编号不能太大，应循环利用。对发送方发出去的未经确认的帧的数目加以限制，这个受限制的数目称为发送窗口大小。为减少开销，接收端可在收到若干个正确的数据帧后一次性发送一次确认帧,类似于发送窗口，同时也规定一个接收窗口，只有当接收的帧号落在接收窗口内时才允许将该帧收下，否则将其丢弃。接收方每正确接收一个数据帧，就向网络层上交一个帧，接收窗口后移一帧，增加一个准备接收的新的帧号，并向发送方发回一个确认帧，发方接收到确认帧后，移动发送窗口，发送新的数据帧

21、。滑动窗口协议和3种ARQ关系：当WT1时，滑动窗口协议即等待式ARQ；当WT1而WR1时，退N步ARQ；当WTl而WR1时，选择重传ARQ。8、数据传输中“同步”：指通信双方对传输的信号的认识是相同的，或说到达终点的信号被识别出的数据信息和始端发出的信号承载的数据信息是完全一致的。9、PPP协议：1)在串行链路上封装IP数据报的方法。PPP既支持数据为8位和无奇偶检验的异步模式（如大多数计算机上都普遍存在的串行RS232接口，类似SLIP），还支持面向比特的同步模式封装IP包。2)建立、配置及测试数据链路的链路控制协议（LCP：Link Control Protocol）。它允许通信双方进行

22、协商，以确定不同的通信选项。3)针对不同网络层协议的网络控制协议体系。RFC定义的网络层有IP、DECnet以及AppleTalk等，PPP都可以予以支持。10、CSMA/CD：带有碰撞检测的载波侦听多路访问(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)。应用在什么网络环境：以太网（Ethernet、IEEE802.3） CSMA/CD协议的要点是多点接入、载波侦听和碰撞检测11、截断二进制指数退避(Truncated Binary Exponential Backoff ) 算法：退避时延是间隙时间的整数倍；为防止不成功发送无限进行，规

23、定了最大尝试次数n；碰撞后选择的退避时延为间隙时间的r倍；k=Min(尝试次数，10)r=随机数(0，2k ) 退避时延r * 间隙时间媒体访问方法：1）如果媒体信道空闲，等待9.6us，则可进行发送。2）如果媒体信道有载波(忙)，则继续对信道进行侦听。一旦发现空闲，等待9.6us，便立即发送。3）如果在发送过程中检测到碰撞，则停止自己的正常发送，转而发送一短暂的干扰信号，强化碰撞信号，使LAN上所有站都能知道出现了碰撞。4）发送了干扰信号后，退避一随机时间，转1。11、应用截断二进制指数退避算法，为什么说冲突越严重，等待时间一般会越长？如果两个工作站所选的随机间隔时间相同，碰撞将会继续产生。

24、为尽量避免这种反复碰撞情况的出现，退避时间应为一个服从均匀分布的随机量。同时，碰撞产生的重传加大了网络的通信流量。2. CSMA/CD 传输过程：1）传输前侦听2）如果电缆忙则等待3）传输且检测冲突重传前等待：如果工作站在冲突后立即重传，则它第二次传输也将产生冲突，因此工作站在重传前必须4）随机地等待一段时间。5）重传或夭折 接收过程：浏览收到的包并校验包是否成为碎片；校验目标地址；校验包的完整性；处理数据包12、以太网帧最大最小长度：1518个字节，64个字节。帧字段的前导码作用：处于MAC帧开始处的字段为前导码字段，由7个字节组成，其功能是使接收器建立比特同步。13、以太网交换技术：静态以

25、太网交换、动态以太网交换：设计思路即在一个系统内同时按需存在许多“点-点会话”。是并行按需点点链路、动态交换。(为什么它依然是一种“以太网”技术？动态交换在任何时间内可以存在“许多专用的点对点 源-目的以太网”，一旦一个独立的端口通信完成，动态交换释放此链路，链路资源可以供其他点使用，动态交换的带宽流量是按需分配的。)5555555555网络层 IP地址结构(网络地址+主机地址)网络层功能：1提供网络地址2建立网络连接3网络服务数据单元的传输4服务质量参数的选取与维持5出错通知6排序7流量控制8复位9加速数据传送10释放连接2、网络层服务模式：虚电路、数据报：1）目的地址：开始建立时需要、每个

26、包都需要2）错误处理：网络负责、主机负责3）流量控制：网络负责、主机负责4）拥塞控制：通信子网实现、难5）路径选择：只需在建立连接时进行一次、每个包都需要独立进行6）包顺序：按发送顺序到达、到达顺序不一定7）建立与释放连接：需要、不需要8）服务方式：面向连接、无连接9）应用领域：数据量大 实时性要求较低 可靠性要求高的网络通信、数据量少（多为突发性一个短包） 实时性要求高 可靠性要求较低的网络通信3、IP五类地址的特点：1）A类地址：支持很少量巨型网络。范围1.0.0.0-126.0.0.0。用第一个8位位组表示网络地址，3个8位位组表示主机地址。支持224-2=16777214个不同的主机地

27、址。2）B类地址：支持中到大型的网络。B类范围128.1.0.0到191.254.0.0。用两个8位位组表示网络号，另外两个8位位组表示主机号。支持216-2=64534个主机地址3）C类地址：支持最大量的小型网络。前三个8位位组表示网络地址，最后一个8位位组表示主机号.地址范围从192.0.1.0至223.255.254.0.可支持最大28-2=254个主机地址4）D类地址：用于在IP网络中的组播。一个组播地址是一个唯一的网络地址，它能指导报文到达预定义的IP地址组。前4位恒为1110。5）E类地址：Internet上没有可用的E类地址。E类地址的前4位恒为1，有效的地址范围从240.0.0

28、.0至255.255.255.255。根据互联网发展史，解释IP地址为何会如此分类？一旦选择了IP地址的长度并决定把地址分为两部分，就必须决定每部分包含多少位。在互联网中，既有由少量的大型物理网络，但更有大量的小型物理网络。因此，设计人员必须选择一个能满足大网和小网组合的灵活的、折衷的编址方案，即将IP地址空间划分为五类：A、B、C、D、E，其中A、B、C是三个基本类，每类有不同长度的前缀和后缀。4、IP扩充：子网掩码、可变长子网掩码、无类域间路由(CIDR)划分子网原因：实质就是Internet的层次结构需要加第三层。在一个组织多个子网的环境中，每个子网都分别通过一个路由器的一个接口连入In

29、ternet，该组织内部子网结构细节对外面的Internet没有影响。Internet只需知哪个标准IP网络地址连接至路由器就可以。只是在含有多个子网的组织内部，一个标准二层IP地址的主机部分被细分用作标识子网。子网基本划分方法：将任何一类(A、B、C)IP地址再细分为更小的网络号。一个被子网化的IP地址实际包含三部分：网络号、子网号和主机号。子网和主机地址是由原先IP地址的主机地址部分分割成两部分得到的，IP地址中主机地址位数越多，就能分得更多的子网和主机。子网掩码的格式：标识网络和子网部分的bit位永远为1，剩下标识主机位置的bit位永远为0。5、引入超网的目的：CIDR最初是针对新的C类

30、地址提出的，即只有新分配的地址才能使用这种技术，作用是减缓了Internet路由表的增长，而对于已经存在的选路则没有任何帮助。CIDR的几个关键特性对挽救IPv4地址空间的耗尽及路由表迅速膨胀问题是非常有价值的。6、为何IP多播地址到以太网多播地址的映射不是唯一的？由于多播组号中的高5bit在映射过程中被忽略，因此每个以太网多播地址对应的多播组是不唯一的，25=32个不同的多播组号被映射为一个以太网地址。7、设计路由算法应考虑的技术要素：1)是路由算法所基于的性能指标，譬如选择路径最短路由，或者费用最低路由等；2）要考虑通信子网是采用虚电路还是数据报方式；3）是采用分布式路由算法，即每节点均为

31、到达的分组选择下一步的路由，还是采用集中式路由算法，即由中央节点或始发节点来决定整个路由；4）要考虑关于网络拓扑，流量和延迟等网络信息的来源；5）确定是采用动态路由选择策略，还是静态路由选择策略。8、独立路由选择：节点仅根据自己搜集到的有关信息作出路由选择的决定，与其它节点不交换路由选择信息，虽然不能正确确定距离本节点较远的路由选择，但还是能较好地适应网络流量和拓扑结构的变化。集中路由选择：指所有的互联信息都由一个中心位置负责收集和维护，然后这个中心位置将信息广播给所有的网络节点，每个节点根据收到的互连信息就能各自设定自己的路由表了。分布路由选择：意味着没有中央控制，每个节点必须独立地决定和维

32、护自己的路由信息。全局路由：要求每一个节点都必须获悉网络中所有连接情况以及每条链路的信息-权值、花费。分散路由：要求每个路由仅仅知道与它相连的链路的信息-权值、花费。9、DV算法：优：1）距离-矢量协议简单，容易配置、维护、使用，适于小型只有少量冗余路径且无严格性能要求的网络。能自动检测和更正网络中的大多数错误。2）对于每个节点而言，在初始化时，只知道直接和它相连的节点的信息，每个节点支持一个距离-矢量路由表。是一种反复的、冗余的迭代算法。3）路由信息协议(RIP)采用的就是。RIP使用单一的距离标准来决定一个报文要选择的最好路径。缺点：1）在一定环境下会产生路由错误。2）在收敛过程中，网络可能是脆弱的，产生不一致的路由，甚至路由环。3）收敛慢（适应变化慢）。适用：只适合小的、简单的局域网，不适合于大的、复杂的广域网。LS算法：链路-状态路由。优：1）作为动态路由可以适合任何大小的网络。2）使用事件来驱动更新能使收敛在拓扑变化之后更快地进行。3）如果正确地设计网络，可以使更多的带宽用于路由数据流量而不是网络维护流量，使网络有更好的可扩展性。缺：1）在初始发现过程中