机构内部资料计算机网络复习笔记Word文档下载推荐.docx

1、分布式的路由选择协议使网络有很好的生存性。11 分组交换：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。12 报文交换：基于存储转发原理；报文交换的时延较长，从几分钟到几小时不等。13 计算机网络是一些互相连接的、自治的计算机的集合。14 不同作用范围的网络：广域网 WAN 局域网 LAN 城域网 MAN 个人区域网 PAN 15 从网络的使用者进行分类：公用网 （public network） 专用网 （private network） 16 计算机网络的性能指标：速率：比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论

2、中使用的信息量的单位。因此一个比特就是二进制数字中的一个 1 或 0；速率即数据率（data rate）或比特率，单位是 b/s，或kb/s, Mb/s, Gb/s 。“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或 b/s （bit/s）。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。时延：传输时延（发送时延 ）发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间：传输时延=数据块长度（bit）/信道带宽（bit/s）。传播时延：电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间；传播时延=信道长度/信号在信道上传播的速率。17 网络协

3、议（network protocol），简称为协议，是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。18网络协议的组成要素：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响应；同步 事件实现顺序的详细说明；19 计算机网络的体系结构（architecture）是计算机网络的各层及其协议的集合。20 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。21 分层的好处：各层之间是独立的；易于实现和维护；结构上可分割开；能促进标准化工作1 频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源（请注意，

4、这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率）2 时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM 帧）。每一个时分复用的用户在每一个 TDM 帧中占用固定序号的时隙。时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度，时分复用可能会造成线路资源的浪费，由于计算机数据的突发性质，用户对分配到的子信道的利用率一般是不高的，为了提高利用率采用统计时分复用 STDM3 波分复用 WDM就是光的频分复用4码分复用 CDM：各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此彼此不会造成干扰；这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现；每一个比特时间划分为 m 个短的间隔，称为码片

5、（chip）5 码片序列：S 站的8 bit码片序列是00011011（S站的码片序列：（111+1 +1-1 +1 +1） ） 发送比特 1 时，就发送序列 00011011 发送比特 0 时，就发送序列 11100100（每个站分配的码片序列不仅必须各不相同，并且还必须互相正交（orthogonal） ）6 码分多址 CDMA ：（Code Division Multiple Access）7 同步光纤网 SONET和 同步数字系列 SDH 8 xDSL 技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带业务；xDSL 技术就把 04 kHz 低端频谱留给传统电话使用，而把

6、原来没有被利用的高端频谱留给用户上网使用。DSL 就是数字用户线（Digital Subscriber Line）9 ADSL （Asymmetric Digital Subscriber Line）：非对称数字用户线10光纤同轴混合网HFC （Hybrid Fiber Coax） HFC 网是在目前覆盖面很广的有线电视网 CATV；HFC 网将原 CATV 网中的同轴电缆主干部分改换为光纤。电缆调制解调器是为 HFC 网而使用的调制解调器11 FTTx（光纤到）也是一种实现宽带居民接入网的方案。这里字母 x 可代表不同意思；光纤到家 FTTH ；光纤到大楼 FTTB ；光纤到路边 FTTC

7、。1 数据链路层使用的信道主要有：点对点信道；广播信道2 数据链路层传送的是帧3 链路（link）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（data link） 除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。4 数据链路层三个基本问题：封装成帧；透明传输；差错控制5 封装成帧（framing）就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了一个帧6 点对点协议 PPP：全世界使用得最多的数据链路层协议；用户使用拨号电话线接入因特网时，一般都是使用 PPP 协议7 PPP 协议有三个组成部分： 一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法；链路控制协议 LCP

8、；网络控制协议 NCP 。8 字符填充：将信息字段中出现的每一个 0x7E 字节转变成为 2 字节序列（0x7D, 0x5E）；若信息字段中出现一个 0x7D 的字节, 则将其转变成为 2 字节序列（0x7D, 0x5D）；若信息字段中出现 ASCII 码的控制字符（即数值小于 0x20 的字符），则在该字符前面要加入一个 0x7D 字节，同时将该字符的编码加以改变。9 零比特填充：PPP 协议用在 SONET（用于美日）/SDH （用于中欧）（同步光纤网）链路时，是使用同步传输（一连串的比特连续传送）。这时 PPP 协议采用零比特填充方法来实现透明传输；在发送端，只要发现有 5 个连续 1，

9、则立即在其后填入一个 0。接收端对帧中的比特流进行扫描。每当发现 5 个连续1时，就把这 5 个连续 1 后的一个 0 删除10 数据链路层的两个子层：逻辑链路控制 LLC；媒体接入控制 MAC 11 以太网采取了两种重要的措施：采用较为灵活的无连接的工作方式，即不必先建立连接就可以直接发送数据；以太网对发送的数据帧不进行编号，也不要求对方发回确认12 以太网提供的服务是不可靠的交付，即尽最大努力的交付13 载波监听多点接入/碰撞检测 CSMA/CD：“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上； “载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据

10、，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞； “碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小14 以太网采用星形拓扑，在星形的中心则增加了一种可靠性非常高的设备，叫做集线器（hub） 使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网，各工作站使用的还是 CSMA/CD 协议，并共享逻辑上的总线。集线器工作在物理层。15 用集线器组成更大的局域网都在一个碰撞域中16 在数据链路层扩展局域网是使用网桥，它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发；网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时，并不是向所有的接口转发此帧，而是先检查此帧的目的 MAC 地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口。17

11、网桥使各网段成为隔离开的碰撞域；但当网络通信量很大的时候，它不可避免广播风暴。18 集线器在转发帧，不对传输媒体进行检测；网桥在转发帧之前必须执行CSMA/CD算法19 透明网桥使用了生成树算法：这是为了避免产生转发的帧在网络中不断地兜圈子20 以太网交换机的每个接口都直接与主机相连，并且一般都工作在全双工方式21 虚拟局域网 VLAN 是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组22 可在全双工方式下工作而无冲突发生。因此，不使用 CSMA/CD 协议；在半双工方式下使用 CSMA/CD 协议1 网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。 网络在发送分组时不需要先建

12、立连接。每一个分组（即 IP 数据报）独立发送，与其前后的分组无关（不进行编号）；网络层不提供服务质量的承诺。即所传送的分组可能出错、丢失、重复和失序（不按序到达终点），当然也不保证分组传送的时限。2 虚电路服务与数据报服务3 网际协议IP ：4地址解析协议 ARP：（从IP地址解析为MAC地址即物理地址）当主机 A 欲向本局域网上的某个主机 B 发送 IP 数据报时，就先在其 ARP 高速缓存中查看有无主机 B 的 IP 地址。如有，就可查出其对应的硬件地址，再将此硬件地址写入 MAC 帧，然后通过局域网将该 MAC 帧发往此硬件地址5 逆地址解析协议 RARP6 网际控制报文协议 ICMP

13、7网际组管理协议 IGMP8 IP 地址的编址方法：分类的 IP 地址；子网的划分；构成超网（无分类域间路由选择 CIDR 9 网际控制报文协议 ICMP：提高 IP 数据报交付成功的机会；工作在网络层；ICMP 允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。10 ICMP 报文的种类有两种，即 ICMP 差错报告报文和 ICMP 询问报文。ICMP的应用举例 PING 11 静态路由选择策略即非自适应路由选择，其特点是简单和开销较小，但不能及时适应网络状态的变化；动态路由选择策略即自适应路由选择，其特点是能较好地适应网络状态的变化，但实现起来较为复杂，开销也比较大。12 自治系统 A

14、S 的定义：在单一的技术管理下的一组路由器，而这些路由器使用一种 AS 内部的路由选择协议和共同的度量以确定分组在该 AS 内的路由，同时还使用一种 AS 之间的路由选择协议用以确定分组在 AS之间的路由。13 内部网关协议 IGP （Interior Gateway Protocol） 即在一个自治系统内部使用的路由选择协议。目前这类路由选择协议使用得最多，如 RIP 和 OSPF 协议。14 外部网关协议EGP （External Gateway Protocol） 若源站和目的站处在不同的自治系统中，当数据报传到一个自治系统的边界时，就需要使用一种协议将路由选择信息传递到另一个自治系统中

15、。这样的协议就是外部网关协议 EGP。在外部网关协议中目前使用最多的是 BGP-4。15 自治系统之间的路由选择也叫做域间路由选择；在自治系统内部的路由选择叫做域内路由选择。16 路由信息协议 RIP 是内部网关协议 IGP中最先得到广泛使用的协议；RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议；17 RIP 协议的三个要点：仅和相邻路由器交换信息；交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表；按固定的时间间隔交换路由信息，例如，每隔 30 秒18 RIP 限制了网络的规模，它能使用的最大距离为 15（16 表示不可达）19 OSPF（开放最短路径优先）是分布式的链路状态协议； 它

16、的三个特点：向本自治系统中所有路由器发送信息，这里使用的方法是洪泛法；发送的信息就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态，但这只是路由器所知道的部分信息；只有当链路状态发生变化时，路由器才用洪泛法向所有路由器发送此信息。20 为了使 OSPF 能够用于规模很大的网络，OSPF 将一个自治系统再划分为若干个更小的范围，叫作区域。OSPF 使用层次结构的区域划分。在上层的区域叫作主干区域； 主干路由器 区域边界路由器 21 OSPF 直接用 IP 数据报传送 22 BGP 是不同自治系统的路由器之间交换路由信息的协议23 每一个自治系统的管理员要选择至少一个路由器作为该自治系统的“ BGP 发言人

17、” ；它使用 TCP 连接能提供可靠的服务，也简化了路由选择协议24 BGP 协议的特点：BGP 支持 CIDR；在BGP 刚刚运行时，BGP 的邻站是交换整个的 BGP 路由表。但以后只需要在发生变化时更新有变化的部分25 路由器的作用：分组转发和路由选择；“转发”（forwarding）就是路由器根据转发表将用户的 IP 数据报从合适的端口转发出去；“路由选择”（routing）则是按照分布式算法，根据从各相邻路由器得到的关于网络拓扑的变化情况，动态地改变所选择的路由。26 多播使用组地址 IP 使用 D 类地址支持多播。多播地址只能用于目的地址，而不能用于源地址27 为了使路由器知道多播

18、组成员的信息，需要利用网际组管理协议 IGMP 连接在局域网上的多播路由器还必须和因特网上的其他多播路由器协同工作，以便把多播数据报用最小代价传送给所有的组成员。这就需要使用多播路由选择协议28 IGMP 协议是让连接在本地局域网上的多播路由器知道本局域网上是否有主机（严格讲，是主机上的某个进程）参加或退出了某个多播组。29 专用地址 10.0.0.0 到 10.255.255.255 172.16.0.0 到 172.31.255.255 192.168.0.0 到 192.168.255.25530 用隧道技术实现虚拟专用网（VPN） 1 运输层为相互通信的应用进程提供了逻辑通信 2 两个

19、主机进行通信实际上就是两个主机中的应用进程互相通信。3 应用进程之间的通信又称为端到端的通信4 运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信（但网络层是为主机之间提供逻辑通信） 这种通信的信道是可靠的全双工信道5 两个对等运输实体在通信时传送的数据单位叫作运输协议数据单元 TPDU 6 UDP 在传送数据之前不需要先建立连接。对方的运输层在收到 UDP 报文后，不需要给出任何确认。虽然 UDP 不提供可靠交付，但在某些情况下 UDP 是一种最有效的工作方式7 TCP 则提供面向连接的服务。TCP 不提供广播或多播服务。由于 TCP 要提供可靠的、面向连接的运输服务，因此不可避免地增加了许多的开销。

20、这不仅使协议数据单元的首部增大很多，还要占用许多的处理机资源8 运输层的 UDP 用户数据报与网际层的IP数据报有很大区别。IP 数据报要经过互连网中许多路由器的存储转发，但 UDP 用户数据报是在运输层的端到端抽象的逻辑信道中传送的。9 运行在计算机中的进程是用进程标识符来标志的。（端口）10 UDP 只在 IP 的数据报服务之上增加了很少一点的功能，即端口的功能和差错检测的功能11 UDP 的主要特点 UDP 是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接。 UDP 使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付，同时也不使用拥塞控制。 UDP 是面向报文的。UDP 没有拥塞控制，很适合多媒体通信的要求。

21、 UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。 UDP 的首部开销小，只有 8 个字节。12 TCP 最主要的特点 TCP 是面向连接的运输层协议。 每一条 TCP 连接只能有两个端点（endpoint），每一条 TCP 连接只能是点对点的（一对一）。 TCP 提供可靠交付的服务。 TCP 提供全双工通信。 面向字节流。13 TCP 连接的端点不是主机，不是主机的IP 地址，不是应用进程，也不是运输层的协议端口。TCP 连接的端点叫做套接字（socket）或插口。（端口号拼接到（contatenated with） IP 地址即构成了套接字）14 使用确认和重传机制，我们就可以在不可

22、靠的传输网络上实现可靠的通信。这种可靠传输协议常称为自动重传请求ARQ （Automatic Repeat reQuest）15 信道利用率（幻灯片传输层第42页）16 Go-back-N（回退 N） 如果发送方发送了前 5 个分组，而中间的第 3 个分组丢失了。这时接收方只能对前两个分组发出确认。发送方无法知道后面三个分组的下落，而只好把后面的三个分组都再重传一次。表示需要再退回来重传已发送过的 N 个分组17 TCP 的流量控制：一般说来，我们总是希望数据传输得更快一些。但如果发送方把数据发送得过快，接收方就可能来不及接收，这就会造成数据的丢失。流量控制（flow control）就是让发

23、送方的发送速率不要太快，既要让接收方来得及接收，也不要使网络发生拥塞。利用滑动窗口机制可以很方便地在 TCP 连接上实现流量控制18 TCP的拥塞控制：在某段时间，若对网络中某资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络的性能就要变坏产生拥塞20 拥塞控制是一个全局性的过程，涉及到所有的主机、所有的路由器，以及与降低网络传输性能有关的所有因素。 流量控制往往指在给定的发送端和接收端之间的点对点通信量的控制。流量控制所要做的就是抑制发送端发送数据的速率，以便使接收端来得及接收。21 几种拥塞控制方法：慢开始和拥塞避免；快重传和快恢复22 随机早期检测 RED：使路由器的队列维持两个参数，即队列

24、长度最小门限 THmin 和最大门限 THmax。RED 对每一个到达的数据报都先计算平均队列长度 LAV。 若平均队列长度小于最小门限 THmin，则将新到达的数据报放入队列进行排队。 若平均队列长度超过最大门限 THmax，则将新到达的数据报丢弃。23 运输层运输连接就有三个阶段，即：连接建立、数据传送和连接释放。TCP 连接的建立都是采用客户服务器方式TCP 的连接建立：用三次握手建立 TCP 连接 24 TCP 连接必须经过时间 2MSL 后才真正释放掉。（原因：TCP 连接必须经过时间 2MSL 后才真正释放掉；第二，防止 “已失效的连接请求报文段”出现在本连接中。）1 主机向本地域

25、名服务器的查询一般都是采用递归查询。 本地域名服务器向根域名服务器的查询通常是采用迭代查询。2 FTP 使用客户服务器方式 打开熟知端口（端口号为 21），使客户进程能够连接上。 等待客户进程发出连接请求。 启动从属进程来处理客户进程发来的请求。从属进程对客户进程的请求处理完毕后 即终止，但从属进程在运行期间根据需要还可能创建其他一些子进程。 回到等待状态，继续接受其他客户进程发来的请求。主进程与从属进程的处理是并 发地进行3 FTP 使用的两个 TCP 连接 4 NFS允许应用进程打开一个远地文件，并能在该文件的某一个特定的位置上开始读写数据5 简单文件传送协议 TFTP TFTP 是一个很

26、小且易于实现的文件传送协议。 TFTP 使用客户服务器方式和使用 UDP 数据报，因此 TFTP 需要有自己的差错改正措施。 TFTP 只支持文件传输而不支持交互。 TFTP 没有一个庞大的命令集，没有列目录的功能，也不能对用户进行身份鉴别6 TELNET 是一个简单的远程终端协议。TELNET 能将用户的击键传到远地主机，同时也能将远地主机的输出通过 TCP 连接返回到用户屏幕。这种服务是透明的，因为用户感觉到好像键盘和显示器是直接连在远地主机上。7 TELNET 使用网络虚拟终端 NVT 格式 客户软件（使用客户端的格式）把用户的击键和命令转换成 NVT 格式，并送交服务器。 服务器软件（

27、使用服务器端的格式）把收到的数据和命令，从 NVT 格式转换成远地系统所需的格式。 向用户返回数据时，服务器把远地系统的格式转换为 NVT 格式，本地客户再从 NVT 格式转换到本地系统所需的格式。8 用户点击鼠标后所发生的事件 （1） 浏览器分析超链指向页面的 URL。（2） 浏览器向 DNS 请求解析 的 IP 地址。（3） 域名系统 DNS 解析出清华大学服务器的 IP 地址。（4） 浏览器与服务器建立 TCP 连接（5） 浏览器发出取文件命令：GET /chn/yxsz/index.htm。（6） 服务器给出响应，把文件 index.htm 发给浏览器。（7） TCP 连接释放。（8）

28、 浏览器显示“清华大学院系设置”文件 index.htm 中的所有文本。9 浏览器有一组客户、一组解释程序，以及管理这些客户和解释程序的控制程序10 发送邮件的协议：SMTP 1. 连接建立：连接是在发送主机的 SMTP 客户和接收主机的 SMTP 服务器之间建立的。SMTP不使用中间的邮件服务器。 2. 邮件传送 3. 连接释放：邮件发送完毕后，SMTP 应释放 TCP 连接。 读取邮件的协议：POP3 和 IMAP MIME 在其邮件首部中说明了邮件的数据类型（如文本、声音、图像、视像等），使用 MIME 可在邮件中同时传送多种类型的数据。11 邮局协议 POP 是一个非常简单、但功能有限

29、的邮件读取协议，现在使用的是它的第三个版本 POP3。IMAP 协议：IMAP最大的好处就是用户可以在不同的地方使用不同的计算机随时上网阅读和处理自己的邮件。IMAP 还允许收件人只读取邮件中的某一个部分。例如，收到了一个带有视像附件（此文件可能很大）的邮件。为了节省时间，可以先下载邮件的正文部分，待以后有时间再读取或下载这个很长的附件。12 简单网络管理协议 SNMP，它的模型为管理站（硬件）或管理程序（软件）都可称为管理者和这些运行着的程序叫做网络管理代理程序，或简称为代理13 SNMP 的网络管理由三个部分组成：管理；管理信息结构SMI；管理信息库 MIBSMI 的功能： （1） 被管对象应怎样命名； （2） 用来存储被管对象的数据类型有哪些种； （3） 在网络上传送的管理数据应如何编码。MIB 在被管理的实体中创建了命名对象，并规定了其类型。14 套接字的作用 当应用进程需要使用网络进行通信时就发出系统调用，请求操作系