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1、计算机网络复习自己整理的计算机网络复习一、 第一章1、 物联网的基本概念：物联网是在In ternet技术的基础上，利用射频标签、无线传感与光学 传感等感知技术，自动获取物理世界的各种信息，构建覆盖世界上人与人、人与物、物与物的智能信息系统，促进了物理世界语信息世界的融合。 （P11）2、 计算机网络的定义：计算机网络是“以相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合”。（P15）3、 城域网的概念： 以光纤为传输介质，能够提供 45Mbps-150Mbps高传输速率，支持数据、语音与视频综合业务的数据传输，可以覆盖50-100km的城市范围，实现高速数据传输。（P18）4、 宽带城域网的

2、定义：以IP地址为基础，通过计算机网络、广播电视网、电信网的三网融 合，形成覆盖城市区域的网络通信平台，为语音、数据、图像、视频传输与大规模的用户提 供高速与保证质量的服务。（P18）5、 宽带城域网技术的特征：（1） 完善的光纤传输网是宽带城域网的基础。（2） 传统电信、有线电视与IP业务的融合成为宽带城域网的核心业务。（3） 高端路由器和多层交换机是宽带城域网的核心业务。（4） 扩大宽带接入的规模与服务质量是保证宽带城域网应用的关键。6、 宽带城域网的功能结构： 管理平台、业务平台、网络平台、城市宽带出口 （P19）7、 决定局域网性能的三个因素： 拓扑、传输介质、介质访问控制方法（P21

3、）8、 计算机网络拓扑定义：通过网中节点与通信线路之间的几何关系来反映网络中各实体之间 的结构关系。分类：星状、总线型、树状、网状9、 分组交换技术：（P25）数据交换方式：线路交换（3个阶段）存储转发交换报文存储转发交换分组交换数据报交换虚电路交换线路建立阶段线路交换数据传输阶段L线路释放阶段分组交换方法的优点：1） 将报文划分成固有格式和最大长度限制的分组进行传输， 有利于提高路由器检测接 受分组是否出错，出错重传处理过程中的效率，有利于提高路由器存储空间的利用率。2） 路由选择算法可以根据链路通信状态，网络拓扑变化，动态地为不同的分组选择不 同的传输路径，有利于减少分组传输延迟，提高数据

4、传输的可靠性。数据报传输的特点：（P31）（1） 分组传输钱不需要预先在源主机与 目的主机之间建立线路连接（2） 同一报文的不同分组可以经过不同的传输路径通过通信子网（3） 同一报文的不同分组到达目的节点时可能出现乱序、重复、丢失现象（4） 要带有目的地址与源地址(5)传输延迟较大，适用于突发性通信，不适用于长报文，会话式通信。虚电路方式的特点：(P33) ( 1)在发送方和接收方之间需要建立一条逻辑连接的虚电路(2)不出现乱序、重复、丢失 (3)不必带目的地址和源地址。2.第二章1、 网络协议：为网络数据交换而制定的通信规则、约定、标准。 (P44)2、 网络协议三要素：语义、语法、时序 (

5、P44)3、 协议：一组控制数据交互过程中通信规则 (P44)4、 层次：是处理计算机网络问题处理最基本的方法。(P46)5、 接口 :是同一主机内相邻层之间交换信息的连接点(底层向高层、通过接口提供服 务)。(P47)6、 网络体系结构：网络层次之间结构模型与各层协议的集合(P47)7、 计算机网络采用层次结构优点： A、各层之间相互独立B、灵活性好C、各层都可 以采用最合适的技术来实现，各层实现技术的改变不影响其它层 D、易于实现和维 护E、有利于促进标准化。(P47)8、 OSI参考模型的结构物理层：(1)物理层是OSI参考模型的最低层。(2)物理层利用传输介质为通信的网络主机之间建立、

6、管理和释放物理连接，实现比特流的 透明传输，为数据链路层提供数据传输服务。(3)物理层的数据传输单元是比特(bit )。数据链路层：(1)数据链路层的低层是物理层，相邻高层是网络层。（2） 数据链路层在物理层基础上，通过建立数据链路连接，采用差错控制与流量控制方法， 使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。（3） 数据链路层的数据传输单元是帧。网络层：（1） 网络层相邻的低层是数据链路层，高层是传输层。（2） 网络层通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的传输路径，实现流量控制、拥塞控制与网络互联的功能。（3） 网络层的数据传输单元是分组。传输层：（1） 传输层相邻的低层是网络层，高层是

7、会话层。（2） 传输层为分布在不同地理位置计算机的进程通信提供可靠的端一端连接与数据传输服 务。（3） 传输层向高层屏蔽了低层数据通信的细节。（4） 传输层的数据传输单元是报文。会话层：（1） 会话层相邻的低层是传输层，高层是表示层。（2） 会话层负责维护两个会话主机之间连接的建立、管理和终止，以及数据的交换 表示层：（1）表示层相邻的低层是会话层，高层是应用层。（2）表示层负责通信系统之间的数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复 应用层：（1） 应用层是参考模型的最高层。（2） 应用层实现协同工作的应用程序之间的通信过程控制。OSI环境示意图（p51）主机B主机ATCP/IP参考模型与

8、 OSI参考模型层次对应关系（P53）OSI参考模型 TCP/IP参考模型应用层F *应用层表 示 层会话层传输层传输层网络层互联网络层数据链路层主机-网络层物理层三、第三章1、 物理层的主要功能：保证比特流通过传输介质的正确传输，为数据链路层提供数据 传输服务。（P63）2、 数据通信方式：（P68）（1） 串行通信与并行通信（2） 单工、半双工、全双工通信全双工：允许两个连接实体之间同时进行双向比特流的传输 半双工：允许两个连接实体之间交替进行双向比特流的传输 单工：只允许单向比特流的传输3、 网络中常用的传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤电缆、无线与卫星通信信道（P71）4、 数据编码分类

9、：（P78）5、 模拟数据信号编码方法：（P79）（1） 振幅键控（2） 移频键控（3） 移相键控6、 波特率与比特率：（P80）波特率的定义：调制谏率描述通过模拟线路传输模拟数据信号传输过程中，从调制解调器输 出的调制信号每秒钟载波调制状态改变的数值，单位是 1/s，称为波特（baud）。调制速率也称为波特率。波特率描述的是码元传输的速率。比特率的定义：数据传输速率描述在计算机通信中每秒传送的构成代码的二进制比特数，单 位是bps。波特率与比特率的关系：比特率S （单位为bps）与调制速率B （单位为baud）之间关系可以 表示为：S=B- log 2k 式中k为多相调制的相数，log 2k

10、值表示一次调制状态的变化传输的二进制比特数。7、多路复用技术（P87）（1） 时分多路复用（TDM:将信道用于传输的时间分为若干个时间片，每位用户分得一个时 间片，用户在其占有的时间内使用信道的全部带宽。（2） 频分多路复用（FDM：在同一条通信线路上设置多个信道， 每个信道的中心频率不相同, 各个信道的频率范围互不重叠，这样一条通信线路就可以划分为不同通信频率的多个信道， 用于同时传输多路信号。（3） 波分多路复用（WDM在一根光纤上服用多路光载波信号。波分复用是光波段的频分多 路复用，只要每个信道的光载波频率互不重叠，就可用多路复用方式通过共享光线进行远距 离传输。四、第四章1、 为什么要

11、设计数据链路层？ （ P103）A、在原始的物理传输线路上传输数据信号的由差错的B设计数据链路层的主要目的：在原始的、 有差错的物理传输线路的基础上采取差错 检测、差错控制、流量控制等方法，将有差错的物理线路改进成逻辑上务差错的数 据链路C作用：改善数据传输质量、向网络层提供高质量的服务2、 误码率：指二进制比特在传输系统中被舛错的概率 Pe=Ne/N N传输的二进制比特 总数Ne被传错的比特数3、 CRC检错方法工作原理：（P105）发送4、 CRC检错方法举例（1） 发送数据比特序列为110011 （6比特）（2） 生成多项式比特序列为11001 （N=5, k=4）将发送数据比特序列乘以

12、 ，那么产生的乘积应为1100110000（4） 将乘积用生成多项式比特序列去除，按模二算法求得余数比特序列为 1001100001 Q （ x）G（ x） 11001 1100110000 电 f（x）. x（k） x 的 k 次方1100110000110011001 R（x）- （5） 将余数比特序列加到乘积中得：110011 1001发送数据 CRC 校验码比特序列 比特序列带CRC校验码的发送比特序列 110011 1001（6） 如果在数据传输过程中没有发生错误， 接收端收到的带有CR（校验码的数据比特序列一 定能被相同的生成多项式整除。即：10000111001 11001110

13、0111001110011100105、 数据链路层的主要功能：链路管理、帧同步、流量控制、差错控制、透明传输、寻址6、 HDLC协议帧结构中各字段的意义标志字段F8位地址字段A1 8 位控制字段C8位信息字段1 长度可变帧校验FCS16位标志字段 F8位标志字段：作为同步之用信息字段：真正传输的数据 注：标志字段F为特定的“ 01111110”比特序列。HDLC帧数据存在“透明传输”问题。为了避免出现这种错误，HDLC协议规定采用“0比特插入/删除方法”（1） 发送端在两个标志字段为F之间的比特序列中，如果检查出连续的 5个“ 1”，不管它后 面的比特位是“ 0”还是“ 1”，都增加一个“

14、0”比特位。发送端经过零比特插入后的数据， 可以保证不会出现6个连续的“ 1”。（2） 接受端在接受一个帧时，首先找到F字段以确定帧的起始边界，接着对其中的比特序列 进行检查，每发现5个连续的“ 1”时，就将后面的一个“ 0”比特位删除，还原成原来的比特序列。HDLC数据链路的两种基本配置方式：非平衡配置、平衡配置HDLC空制字段的结构：信息帧I0N(S)P/FN (R)监控帧S1 0监控P/FN (R)无编码号帧U1 1未分配P/F未分配7、数据链路层滑动窗口协议的类型：（差错控制与流量控制采用了滑动窗口协议）单帧停止等待协议滑动窗口协议|多帧连续发送协议.后退N帧协议（GBN.选择重传协议

15、（SR单帧停止等待协议：发送端每次发送一帧之后，需要等待确认帧返回之后再发送下一帧。如 果出现传输错误就重新发送出错的数据帧。多帧连续发送协议：发送端可以连续向接收端发送数据帧，接受段对接收到的数据帧进行校 验，然后向发送端返回相应的应答帧。注：选择重传方式的效率高于后退 N帧拉回重发方式五、第五章1、 CSMA/C的主要特点:（1） 介质访问控制方法算法简单，易于实现。目前，有很多种 VLSI可以实现CSMA/C方法, 有利于降低Ethernet组网成本，扩大应用范围。（2） 种随机访问控制方法，适用于对传输实时性要求不高的办公环境。（3） 在网络通信负荷较低时表现出较好的吞吐率与延迟特性。

16、当网络通信负荷增大时，由于 冲突增多，网络吞吐率下降、传输延迟增加。2、 CSMA/CD勺概念：是一种争用型的介质访问控制协议，即载波监听多路访问 /冲突检测机 制。CSMA/C 的机制：争用带宽3、 CSMA/CD原理：先听后发，边发边听，冲突停发，随机延迟后重发4、 理解冲突域冲突窗口的概念需要理解两方面的问题 ；（1） 最小帧长度与总线长度、发送速率之间的关系为了保证任何一个节点在发送一帧的过程中都能够检测到冲突，就要求发送一个最短帧的时 间都要超过冲突窗口的时间，如果最短帧长度为 Lmin,主机发送速率为S,发送短帧的时间为Lmin/S，冲突窗口值为2D/V，要求发送一个最短帧的时间都

17、要超过冲突窗口的时间即：Lmi n/S=2D/V那么总线长度与最小帧长度，发送速率之间的关系为：D 主机 ID 网络 ID 以 0 开头：000000001 011111111 即 1-127 网络 ID 1.0.0.0-127.255.255.25524若IP地址以1-127开头，则为A类 一共可放(2 -2=16777214)台主机，主机号全为0和1的保留B 类:X.X.X.X 主机 ID 网络 ID 以 10 开头：100000000-101111111 即 128-191 网络 ID 128.0.0.0-191.255.255.2551若IP地址以128-191开头，则为A类 一共可放

18、(卫-2=65534)台主机，主机号全为0和1的保留C类:X.X.X.X k 主机 ID 网络 ID 以 110 开头：110000000-1101111111 即 192-223网络 ID 192.0.0.0-223.255.255.255若IP地址以128-191开头，则为A类 一共可放(卫-2=254)台主机，主机号全为0和1的保留D类:不标识网络，地址覆盖范围为：224.0.0.0-239.255.255.255 ，用于其他特殊的用途，入多播地址E类：暂时保留，地址覆盖范围为:240.0.0.0-247.255.255.255 ，这类地址用于某些实验和将来使用2、 特殊地址形式：直接广

19、播地址:A类、B类与C类IP地址中主机号是全1的IP地址，如191.1.255.255受限广播地址：网络号与主机号为全 1的IP地址(255.255.255.255 )“这个网络上的特定主机”地址：网络号是全 0 (如0.0.0.25 )回送地址:127.0.0.0是回送地址3、子网划分的基本思想：借用主机号的一部分作为子网的子网号，划分出更多的子网 IP地址，而对于外部路由器的寻址没有影响。（P213）举例：一个B类地址划分为64个子网的例子：标准B类地址的16位网络号不变，如果需要 划分出64 C ）个子网，可以借用原16位主机号中的6位，该子网的主机号就变成10位0715311 11 1

20、 1 Illi1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 11 1 1网络地址10netIDsubnetIDhostID子网掩码(255.255.252.01 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0/22-一 _ _ 一 _ _ 16bit6bit10bit回收子网：借用网络号的一部分作为子网的主机号4、 判断两个 IP 地址是否在同一个子网中： 不只是看网络 ID，同时还要看 子网掩码（对于网 络ID部分权威1,对于主机ID全为0）与IP地址进行与运算后是否还与原来的 IP地址一样， 是的话证明在同一个子网内

21、，如果不是的话，就不在同一个子网内。5、 无类别域间路由CIDR概念：（1）CIDR将剩余的IP地址按可变大小的地址块来分配，与 传统的标准分类IP地址与子网地址划分相比，CIDR是以任意的二进制倍数的大小来分配地 址。（2）由于CIDR不采用传统的标准IP地址分类方法，无法从地址本身来判定网络好的长度，因此CIDR地址采用“斜线记法”，即 网络前缀/主机号，如：200.16.23.1/20，表示 前20位是网络前缀，后12位是主机号。（3）与标准分类一样，主机号全为 0的网络地址， 以及主机号全为1的广播地址不分配给主机。（P2156、 分组交付：在In ternet中主机、路由器转发IP分

22、组的过程分组交付.直接交付：目的地址与源地址属于同一个网络间接交付7、 路由选择算法的主要参数：跳数、带宽、延时、负载、可靠性、开销8、 路由选择协议：内部网关协议（IGP）、外部边界网关协议（BGP外部边界网关协议（BGP：不同自治系统的路由器之间交换路由信息的协议9、 地址解析协议（ARP :就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。 ARP协议的基本功能 就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAO址，以保证通信的 顺利进行。（P255）10、 IPv6协议的主要特征：新的协议格式、巨大的地址空间、有效的分级寻址和路由结构、有状态和无状态的地址自动配置、内置的安全机

23、制、更好地支持 QoS服务IPv6用冒号十六进制表示法（1、用二进制格式表示的一个IPv6地址：00100001110110100000000000000000000000000000000000000000000000000000001010101010000000000000111111111110000010001001110001011010（2） 将这个128位的地址按每16位划分为8个位段：0010000111011010 0000000000000000 0000000000000000 00000000000000000000001010101010 0000000000001

24、111 1111111000001000 1001110001011010（3） 将每个位段转换成十六进制数，并用冒号隔开：21DA:0000:0000:0000:02AA:000F:FE08:9C5A零压缩法：（P268）11、网络层包括哪些协议？1.反向地址解析协议 RARP2.内部网关协议IGP3.外部网关协议EGP4.距离向量协议5.外部网关路由协议 OSPF七、第七章1、 计算机网络的本质活动：实现分布在不同地理位置的主机之间的进程通信,以实现应用层的各种网络服务功能。2、 传输层的主要功能：实现分布式进程通信3、 用户数据报协议UDP主要特点：（1） UDP协议是一种无连接的、不可靠的传输层协议。（2） UDP协议是一种面向报文的传输层协议。UDP用户数据报的格式：源端口号目的端口号UDP总长度校验和数据（数据不是16位的倍数时 需要增加填充位）传输控制协议TCP:主要特点：（1） 支持面向连接的传输服务。（2） 支持字节流的传输（3） 支持全双工通信（4） 支持同时简历多个并发的TCP连接（5） 支持可靠的传输服务确认号（32位）固疋头部长度（4位）保留（6位）UR