計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(謝希仁版)復(fù)習(xí)要點(diǎn)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 第1章 概述 1、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的兩大功能：連通性和共享； 2、 因特網(wǎng)發(fā)展的三個(gè)階段：①從單個(gè)網(wǎng)絡(luò) ARPANET 向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程。②建成了三級(jí) 結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。③逐漸形成了多層次 ISP（Internet service provider） 結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。 3、 NAP（或稱為IXP)——網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)：用來交換因特網(wǎng)上流量；向各ISP提供交換設(shè)施，使他們能夠互相平等通信 4、 因特網(wǎng)的組成： ①邊緣部分：用戶利用核心部分提供的服務(wù)直接使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信并交換或共享信息；主機(jī)稱為端系統(tǒng)，（是進(jìn)程之間的通信） 兩類通信方式：

2、 1) 客戶服務(wù)器方式：客戶是服務(wù)的請求方，服務(wù)器是服務(wù)的提供方；客戶程序：一對(duì)多，必須知道服務(wù)器程序的地址；服務(wù)程序：可同時(shí)處理多個(gè)遠(yuǎn)地或本地客戶的請求（被動(dòng)等待）； 2) 對(duì)等連接方式（p2p)：平等的、對(duì)等連接通信。既是客戶端又是服務(wù)端； ②核心部分：為邊緣部分提供服務(wù)的（提供連通性和交換）（主要由路由器和網(wǎng)絡(luò)組成）；核心中的核心：路由器（轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組，實(shí)現(xiàn)分組交換） 交換——按照某種方式動(dòng)態(tài)地分配傳輸線路的資源： 1) 電路交換：建立連接（占用通信資源）→通話（一直占用通信資源）→釋放資源（歸還通信資源）始終占用資源； 2) 報(bào)文交換：基于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)原理（時(shí)延較長）； 3)

3、 分組交換：報(bào)文（message）切割加上首部（包頭header）形成分組（包packet）；優(yōu)點(diǎn)：高效（逐段占用鏈路，動(dòng)態(tài)分配帶寬），靈活（獨(dú)立選擇轉(zhuǎn)發(fā)路由），迅速（不建立連接就發(fā)送分組），可靠（保證可靠性的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）；存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)造成時(shí)延； 后兩者不需要預(yù)先分配傳輸帶寬； 路由器處理分組過程：緩存→查找轉(zhuǎn)發(fā)表→找到合適端口； 5、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 l 按作用范圍：WAN(廣），MAN（城），LAN（局），PAN（個(gè)人）； l 按使用者：公用網(wǎng)，專用網(wǎng)； l 按介質(zhì)：有線網(wǎng)，光纖網(wǎng)，無線網(wǎng)絡(luò)； l 按無線上網(wǎng)方式：WLAN，WWAN（手機(jī)）； l 按通信性能：資源共享，分

4、布式計(jì)算機(jī)，遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)。 6、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能 1) 速率（比特每秒b/s）：數(shù)據(jù)量/信息量的單位； 2) 帶寬（兩種）：①頻域稱謂，赫茲Hz，信號(hào)具有的頻帶寬度；②時(shí)域稱謂，比特每秒（b/s），通信線路的最高數(shù)據(jù)率；兩者本質(zhì)一樣，寬度越大，傳輸速率自然越高； 3) 吞吐量：單位時(shí)間內(nèi)通過某個(gè)網(wǎng)絡(luò)（或信道、接口）的數(shù)據(jù)量。受網(wǎng)絡(luò)的帶寬或網(wǎng)絡(luò)的額定速率的限制。 4) 時(shí)延： l 發(fā)送時(shí)延（傳輸時(shí)延）：；發(fā)生在及其內(nèi)部的發(fā)送器中； l 傳播時(shí)延：；發(fā)生在及其外部的傳輸信道媒體上； l 處理時(shí)延：交換結(jié)點(diǎn)為存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)而進(jìn)行一些必要的處理所花費(fèi)的時(shí)間。 l 排隊(duì)時(shí)

5、延：結(jié)點(diǎn)緩存隊(duì)列中分組排隊(duì)所經(jīng)歷的時(shí)延。（取決于當(dāng)時(shí)的通信量）； n 數(shù)據(jù)的發(fā)送速率不是比特在鏈路上的傳播速率。 5) 時(shí)延帶寬積：時(shí)延帶寬積（體積）=傳播時(shí)延（長）X帶寬（截面積），以比特為單位的鏈路長度； 6) 往返時(shí)間（RTT)：簡單來說，就是兩倍傳播時(shí)延（實(shí)際上還包括處理時(shí)延，排隊(duì)時(shí)延，轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的發(fā)送時(shí)延）； 7) 利用率：信道利用率→網(wǎng)絡(luò)利用率（全網(wǎng)絡(luò)的信道利用率的加權(quán)平均值），U為利用率，D為時(shí)延，因此利用率不是越高越好。減少方法：增大線路的帶寬。 7、 非特征性能：費(fèi)用，質(zhì)量，標(biāo)準(zhǔn)化，可靠性，可擴(kuò)展性和可升級(jí)性，易于管理和維護(hù)。 8、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) OS

6、I/RM——開放系統(tǒng)互連參考模型（法律上的國際標(biāo)準(zhǔn)）； TCP/IP——事實(shí)上的國際標(biāo)準(zhǔn)； 協(xié)議——為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。 三要素：語法（結(jié)構(gòu)和格式），語義（動(dòng)作），同步（順序）； 分層的好處：①各層之間是獨(dú)立的；②靈活性好；③結(jié)構(gòu)上可分割開；④易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)；⑤能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。 五層體系結(jié)構(gòu)： l 應(yīng)用層：為用戶正在運(yùn)行的程序提供服務(wù)；（HTTP,SMTP,FTP)； l 運(yùn)輸層：負(fù)責(zé)進(jìn)程之間的通信提供服務(wù)(TCP報(bào)文段，UDP用戶數(shù)據(jù)包)（復(fù)用和分用）； l 網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)分組交換網(wǎng)上的不同主句提供通信服務(wù)（IP）； l 數(shù)據(jù)鏈路層：將網(wǎng)絡(luò)層交下

7、來的IP數(shù)據(jù)報(bào)組裝成幀，在兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)（主機(jī)和路由器之間或路由器之間）間的鏈路上“透明”地傳送幀中的數(shù)據(jù)； l 物理層：透明地傳送比特流（雙絞線、同軸電纜等不在物理層）。 9、 實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)之間的關(guān)系 實(shí)體——任何可發(fā)送或接受信息的硬件或軟件進(jìn)程； 協(xié)議——控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體（或多個(gè)實(shí)體）進(jìn)行通信的規(guī)則的集合；（水平的） 在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)（垂直的）。 要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下層所提供的服務(wù)。 同一系統(tǒng)相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互的地方，稱為服務(wù)訪問點(diǎn) SAP (Service Access Point)。 下面的協(xié)議對(duì)上

8、面的服務(wù)用戶是透明的。 IP over Everything Everythin over IP 第2章 物理層 1、 基本概念 機(jī)械特性（接口）；電氣特性（電壓范圍）；功能特性（電壓的意義）；過程特性（順序） 2、 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)（源系統(tǒng)→傳輸系統(tǒng)→目的系統(tǒng)） l 數(shù)據(jù)(data)——運(yùn)送消息的實(shí)體。 l 信號(hào)(signal)——數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。 l “模擬的”(analogous)——代表消息的參數(shù)的取值是連續(xù)的。 l “數(shù)字的”(digital)——代表消息的參數(shù)的取值是離散的。 l 碼元(code)——在使用時(shí)間域（或簡稱為時(shí)域）的波形表示數(shù)

9、字信號(hào)時(shí)，代表不同離散數(shù)值的基本波形。 3、 信道 l 單向通信（單工通信）——只能有一個(gè)方向的通信而沒有反方向的交互。 l 雙向交替通信（半雙工通信）——通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時(shí)發(fā)送(當(dāng)然也就不能同時(shí)接收)。 l 雙向同時(shí)通信（全雙工通信）——通信的雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收信息。 l 基帶信號(hào)——來自信源的信號(hào)，為使信道能夠傳輸?shù)皖l分量和直流分量，需要進(jìn)行調(diào)制 l 基帶調(diào)制（僅對(duì)波形進(jìn)行變換）； l 帶通調(diào)制（使用載波調(diào)制）：①調(diào)幅；②調(diào)頻；③調(diào)相； 4、 信道的極限容量 兩因素： l 信道能夠通過的頻率范圍（碼間串?dāng)_）——加寬頻帶； l 信

10、噪比——信號(hào)的平均功率和噪聲的平均功率之比； 極限信息傳輸速率C = W log2(1+S/N) b/s ；低于C即可實(shí)現(xiàn)無差錯(cuò)傳輸 讓每個(gè)碼元攜帶更多比特的信息量； 5、 傳輸媒體 導(dǎo)向型傳輸媒體: l 雙絞線（衰減隨著頻率的升高而增大） 屏蔽雙絞線 STP (Shielded Twisted Pair)（加強(qiáng)抗電磁干擾能力） 無屏蔽雙絞線 UTP (Unshielded Twisted Pair) l 同軸電纜（用于傳輸較高速率的數(shù)據(jù)） 50 Ω 同軸電纜 75 Ω 同軸電纜 l 光纜 多模光纖 單模光纖（光纖直徑下只有一個(gè)光的波長） 非導(dǎo)向型

11、傳輸媒體： l 短波通信（靠電離層的反射）； l 微波通信：①地面微波接力通信（中繼站）；②衛(wèi)星通信（較大的傳播時(shí)延）； 6、 信道復(fù)用技術(shù) l 頻分復(fù)用：所有用戶在同樣的時(shí)間占用不同的資源； l 時(shí)分復(fù)用（同步）：所有用戶在不同的時(shí)間用同樣的頻帶寬度；（更有利于數(shù)字信號(hào)的傳輸）； l 統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用（異步）：動(dòng)態(tài)分配時(shí)隙； l 波分復(fù)用：光的頻分復(fù)用； l 碼分復(fù)用（碼分多址CDMA）：不同的碼型；每個(gè)站分配的碼片序列不僅必須各不相同，并且還必須互相正交(orthogonal)（相乘為0，0為-1）。在實(shí)用的系統(tǒng)中是使用偽隨機(jī)碼序列。 任何一個(gè)碼片向量和該碼片向量自己的

12、規(guī)格化內(nèi)積都是1 ； 任何一個(gè)碼片向量和該碼片反碼的向量自己的規(guī)格化內(nèi)積都是-1 ； 任何一個(gè)碼片向量和其他碼片向量的規(guī)格化內(nèi)積都是0； 7、 寬帶接入技術(shù) l ADSL 把 0~4 kHz 低端頻譜留給傳統(tǒng)電話使用，而把原來沒有被利用的高端頻譜留給用戶上網(wǎng)使用。 上行和下行帶寬不對(duì)稱； 極限傳輸距離與數(shù)據(jù)率以及用戶線的線徑都有很大的關(guān)系； 離散多音調(diào) DMT ——頻分復(fù)用； 組成：數(shù)字用戶線接入復(fù)用器（DSLAM）、用戶線和用戶家中的一些設(shè)施； l 光纖同軸混合網(wǎng)HFC 基于CATV網(wǎng)（樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，模擬技術(shù)的頻分復(fù)用）改造的； 使用光纖模擬技術(shù)，采用光的振幅調(diào)制

13、AM； 節(jié)點(diǎn)體系結(jié)構(gòu)——模擬光纖連接，構(gòu)成星形網(wǎng)；提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，簡化了上行信道的設(shè)計(jì)； 比CATV網(wǎng)更寬的頻譜，且具有雙向傳輸功能； 第三章 數(shù)據(jù)鏈路層 1、兩種信道：①點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道；②廣播信道。 2、鏈路（物理鏈路）之間沒有任何節(jié)點(diǎn)。 3、數(shù)據(jù)鏈路（邏輯鏈路）與鏈路不一樣，數(shù)據(jù)鏈路還加上實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議的硬件（網(wǎng)絡(luò)適配器）和軟件。 4、幀——協(xié)議數(shù)據(jù)單元。 5、三個(gè)基本問題： l 封裝成幀——加上首部和尾部進(jìn)行幀定界； l 透明傳輸——字節(jié)填充，加上轉(zhuǎn)義字符ESC（1B）； l 差錯(cuò)檢測——循環(huán)冗余檢驗(yàn)CRC。進(jìn)行模二運(yùn)算得到的余數(shù)（比除數(shù)少一位）

14、作為冗余碼，數(shù)據(jù)加上冗余碼在除以除數(shù)P，得到的余數(shù)為0即為無差錯(cuò)。 凡是接收端數(shù)據(jù)鏈路層接受的幀均無差錯(cuò)（無比特差錯(cuò)）； 要做到“可靠傳輸”（即發(fā)送什么就收到什么）就必須再加上幀編號(hào)、確認(rèn)和重傳機(jī)制。 6、 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議PPP l 特點(diǎn)： 簡單（這是首要的要求） 封裝成幀 （幀界定符） 透明性 多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議（IP、IPX） 多種類型鏈路（串并，同異，高低，電光，動(dòng)靜） 差錯(cuò)檢測（立即丟棄） 檢測連接狀態(tài)（短時(shí)間自動(dòng)檢測） 最大傳送單元（數(shù)據(jù)部分的最大長度） 網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商 數(shù)據(jù)壓縮協(xié)商（不要求標(biāo)準(zhǔn)化） l 不需要的功能 糾錯(cuò)（不可靠傳輸）

15、流量控制（由TCP負(fù)責(zé)） 序號(hào)（不是可靠傳輸，在無線時(shí)可用） 多點(diǎn)線路（不支持一主對(duì)多從） 半雙工或單工鏈路（只支持全雙工） l 組成： 一個(gè)將 IP 數(shù)據(jù)報(bào)封裝到串行鏈路的方法。 鏈路控制協(xié)議 LCP (Link Control Protocol)。（數(shù)據(jù)鏈路） 網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議 NCP (Network Control Protocol)?！糜谥С植煌木W(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 l 幀格式 字節(jié)填充——轉(zhuǎn)義字符（0x7D）； 零比特填充——5個(gè)1后加0； l 建立過程 物理鏈路→LCP鏈路→鑒別的LCP鏈路（PAP）→NCP鏈路（IP協(xié)議對(duì)應(yīng)

16、IPCP） 7、 局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層 l 局域網(wǎng)的特點(diǎn)： 網(wǎng)絡(luò)為一個(gè)單位所擁有，且地理范圍和站點(diǎn)范圍均有限，具有廣播功能，，便于擴(kuò)展，提高系統(tǒng)的R（可靠）A（可用）S（生存）。 l 局域網(wǎng)的拓?fù)洌盒切尉W(wǎng)，環(huán)形網(wǎng)（令牌環(huán)形），總線網(wǎng)（CSMA/CD和令牌傳遞），樹形網(wǎng)（頻分復(fù)用的寬帶局域網(wǎng)）； l 共享信道： 靜態(tài)劃分信道 頻分復(fù)用 時(shí)分復(fù)用 波分復(fù)用 碼分復(fù)用 動(dòng)態(tài)媒體接入控制（多點(diǎn)接入） 隨機(jī)接入 受控接入 ，如多點(diǎn)線路探詢(polling)，或輪詢。 l 以太網(wǎng)的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)——DIX Ethernet V2和IEEE 802.3 l 適配器的作用 進(jìn)

17、行串行/并行轉(zhuǎn)換。 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。 在計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)安裝設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。 實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議。 l CSMA/CD（載波監(jiān)聽多點(diǎn)接入/碰撞檢測）協(xié)議 實(shí)施通信簡便的兩個(gè)措施： ①采用無連接的工作方式（不編號(hào)，不確認(rèn)）； ②曼切斯特編碼（一分為二）； 對(duì)點(diǎn)接入——總線型網(wǎng)絡(luò)； 載波監(jiān)聽——發(fā)送前先監(jiān)聽； 碰撞檢測（沖突檢測）——邊發(fā)送邊監(jiān)聽，發(fā)送的不確定性； 半雙工通信 爭用期（碰撞窗口）——截?cái)喽M(jìn)制指數(shù)退避（動(dòng)態(tài)退避） 最短有效幀長度為64字節(jié)； 強(qiáng)化碰撞——人為干擾信號(hào)； 幀間最小間隔為9.6微秒； 8、 使用廣播信道的以太網(wǎng) l 集線器的星形拓?fù)?

18、 物理上星形網(wǎng)，邏輯上總線網(wǎng)； 多接口； 工作在物理層，簡單地轉(zhuǎn)發(fā)比特，不進(jìn)行碰撞檢測； l 以太網(wǎng)的信道利用率 成功發(fā)送一個(gè)幀占用信道的時(shí)間=T（幀長除以發(fā)送速率）+τ； 參數(shù)a：，越小越好，幀長度要夠長； 極限信道利用率； l 以太網(wǎng)的MAC層 名字指出我們所要尋找的那個(gè)資源，地址指出那個(gè)資源在何處，路由告訴我們?nèi)绾蔚竭_(dá)該處； RA——注冊管理機(jī)構(gòu)； OUI——組織唯一標(biāo)識(shí)符（公司的）； EUI——擴(kuò)展唯一標(biāo)識(shí)符； 適配器檢測MAC幀中的目的地址是否發(fā)往本幀——單播，廣播，多播； 最常用的 MAC 幀是以太網(wǎng) V2 的格式。 利用曼切斯特編碼來確定長度；

19、幀間最小間隔導(dǎo)致不需要幀結(jié)束定界符； 以太網(wǎng)不負(fù)責(zé)重傳丟棄的MAC幀； 9、 在物理層擴(kuò)展以太網(wǎng) l 光纖擴(kuò)展； l 集線器擴(kuò)展 優(yōu)點(diǎn)： 使原來屬于不同碰撞域的局域網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)行跨碰撞域的通信。 擴(kuò)大了局域網(wǎng)覆蓋的地理范圍。 缺點(diǎn)： 碰撞域增大了，但總的吞吐量并未提高。 如果不同的碰撞域使用不同的數(shù)據(jù)率，那么就不能用集線器將它們互連起來。 10、 在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展以太網(wǎng)（網(wǎng)橋） l 網(wǎng)橋作用（過濾）——根據(jù) MAC 幀的目的地址對(duì)收到的幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)（存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)）。 l 好處： 過濾通信量。 （隔離開碰撞域） 擴(kuò)大了物理范圍。（增

20、大工作站的數(shù)目） 提高了可靠性。（出現(xiàn)故障只影響個(gè)別網(wǎng)段） 可互連不同物理層、不同 MAC 子層和不同速率（如10 Mb/s 和 100 Mb/s 以太網(wǎng)）的局域網(wǎng)。 l 缺點(diǎn)： 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)增加了時(shí)延。 在MAC 子層并沒有流量控制功能。 （緩存空間不夠造成溢出導(dǎo)致幀丟失） 具有不同 MAC 子層的網(wǎng)段橋接在一起時(shí)時(shí)延更大。 廣播風(fēng)暴。 （網(wǎng)絡(luò)擁塞） l 在轉(zhuǎn)發(fā)幀時(shí)，不改變幀的源地址； l 透明網(wǎng)橋 自學(xué)習(xí)，即插即用（IEEE 802.1D） 組成：地址（源地址）+接口+時(shí)間（更新用的）； 生成樹算法——任何兩個(gè)站之間只有一條路徑。。。 l 源路由網(wǎng)橋 發(fā)現(xiàn)幀記錄

21、所有可能的路由傳送； 廣播； 最佳路由； l 多接口網(wǎng)橋——以太網(wǎng)交換機(jī) 全雙工； 獨(dú)占通信媒體，無碰撞地傳輸數(shù)據(jù)； 有存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，也有直通（不檢查差錯(cuò)，但提高速率減少時(shí)延）； l 虛擬局域網(wǎng)（VLAN） 由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置無關(guān)的邏輯組。 同一VLAN的成員可以收到其他成員的廣播信息； 11、 高速以太網(wǎng)（大于100Mb/s） l 100BASE-T以太網(wǎng) 雙絞線；星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；IEEE 802.3的CSMA/CD; l 吉比特以太網(wǎng) 全雙工和半雙工都可以；1Gb/s；

22、 第4章 網(wǎng)絡(luò)層 1、 虛電路服務(wù)和數(shù)據(jù)包服務(wù)的對(duì)比 對(duì)比的方面 虛電路服務(wù) 數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù) 思路 可靠通信應(yīng)當(dāng)由網(wǎng)絡(luò)來保證 可靠通信應(yīng)當(dāng)由用戶主機(jī)來保證（盡最大努力交付） 連接的建立 必須有 不需要 終點(diǎn)地址 僅在連接建立階段使用，每個(gè)分組使用段的虛電路號(hào) 每個(gè)分組都有終點(diǎn)的完整地址 分組的轉(zhuǎn)發(fā) 屬于同一條虛電路的分組均按照同一路由進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā) 每個(gè)分組獨(dú)立選擇路由進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)（獨(dú)立發(fā)送） 當(dāng)節(jié)點(diǎn)出故障時(shí) 所有通過出故障的結(jié)點(diǎn)的虛電路均不能工作 出故障的結(jié)點(diǎn)可能會(huì)丟失分組，一些路

23、由可能會(huì)發(fā)生變化 分組的順序 總是按發(fā)送順序到達(dá)終點(diǎn) 到達(dá)終點(diǎn)時(shí)不一定按發(fā)送順序 端到端的差錯(cuò)處理和流量控制 可以由網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)，也可以由用戶主機(jī)負(fù)責(zé) 由用戶主機(jī)負(fù)責(zé) 2、虛擬互連網(wǎng)絡(luò)（IP網(wǎng)） 使用路由器解決各種異構(gòu)的物理網(wǎng)絡(luò)連接在一起的問題； 3、 分類的IP地址 IP地址由ICANN進(jìn)行分配（中國向APINC）； 分類的IP地址（已成歷史） l A類地址（——50%） 網(wǎng)絡(luò)號(hào)全0表示本機(jī)，全1表示環(huán)回測試；—— 主機(jī)號(hào)全0表示本主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址，全1表示所有主機(jī)；—— l B類地址（——25%） 網(wǎng)絡(luò)號(hào)（128.0.0.0不可用）—

24、—； 主機(jī)號(hào)跟A類一樣—— l C類地址（——12.5%） 網(wǎng)絡(luò)號(hào)（192.0.0.0不可用）——； 主機(jī)號(hào)（同上）—— l 特點(diǎn) 路由器僅根據(jù)網(wǎng)絡(luò)號(hào)來轉(zhuǎn)發(fā)分組； 多歸屬主機(jī)——一個(gè)路由器至少要有兩個(gè)不同的IP地址（每個(gè)接口一個(gè)）； 用網(wǎng)橋或轉(zhuǎn)發(fā)器連接的局域網(wǎng)仍屬于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)（相同網(wǎng)絡(luò)號(hào)），用路由器才能連接不同網(wǎng)絡(luò)； 4、 IP地址與硬件地址 使用IP地址是為了隱蔽各種底層網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性而便于分析和研究問題； 數(shù)據(jù)鏈路層看不到數(shù)據(jù)包的IP地址； 路由器只根據(jù)目的IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)進(jìn)行路由選擇； 5、 ARP（地址解析協(xié)議）和RARP ARP——I

25、P地址轉(zhuǎn)為MAC地址； ARP cache——本局域網(wǎng)的主機(jī)和路由表的IP地址到MAC地址的映射表； 請求是廣播，響應(yīng)是單播，一次請求響應(yīng)，兩邊同時(shí)把雙方的信息寫進(jìn)ARP cache； 不同局域網(wǎng)的主機(jī)，要通過路由器進(jìn)行ARP查詢； 6、 IP數(shù)據(jù)包的格式（首部20字節(jié)，固定的） 0 4 8 16 19 24 31 版本 首部長度 區(qū)分服務(wù) 總長度 標(biāo)識(shí) 標(biāo)志 片偏移 生存時(shí)間 協(xié)議 首部檢

26、驗(yàn)和 源地址 目的地址 可選字段（長度可變） 填充 數(shù)據(jù)部分 總長度——不少于576字節(jié)； 標(biāo)識(shí)，標(biāo)志，片偏移——用于分片； TTL（現(xiàn)為跳數(shù)限制）——在經(jīng)過路由器時(shí)才減1； 協(xié)議： 協(xié)議名 ICMP IGMP TCP UDP 協(xié)議字段值 1 2 6 17 首部檢驗(yàn)和——只檢驗(yàn)首部，16位反碼運(yùn)算相加再求反碼，檢驗(yàn)時(shí)一樣，得到為0即無差錯(cuò)； IP 首部的可變部分就是一個(gè)選項(xiàng)字段，用來支持排錯(cuò)、測量以及安全等措施。 7、 IP層轉(zhuǎn)發(fā)分組的流程 從一個(gè)路由器轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)路由器（信息：目的網(wǎng)絡(luò)地址，下一跳地址）； 特定主機(jī)路由——對(duì)特定的目

27、的主機(jī)指明一個(gè)路由，方便控制網(wǎng)絡(luò)和測試網(wǎng)絡(luò)； 默認(rèn)路由（0.0.0.0）——下一跳路由器的地址不在IP數(shù)據(jù)包里，而在MAC幀里（轉(zhuǎn)為 MAC地址）； 分組轉(zhuǎn)發(fā)算法：直接交付→特定主機(jī)路由→下一跳路由器→默認(rèn)路由。 8、劃分子網(wǎng) IP地址：：={網(wǎng)絡(luò)號(hào)，子網(wǎng)號(hào)，主機(jī)號(hào)}； 不改變網(wǎng)絡(luò)號(hào)； 子網(wǎng)掩碼：沒必要是連續(xù)的1； 增加了靈活性，減少了連接在網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)總數(shù)； 同樣的IP地址和不同的子網(wǎng)掩碼可以得出相同的網(wǎng)絡(luò)地址； 使用子網(wǎng)時(shí)分組的轉(zhuǎn)發(fā)，增加了子網(wǎng)掩碼 能解釋下面這幅圖： 9、 CIDR（無分類編址）

28、 IP地址：：={網(wǎng)絡(luò)前綴，主機(jī)號(hào)}；/后表示網(wǎng)絡(luò)前綴的位數(shù)； 最小地址（全0），最大地址（全1）； 路由聚合——構(gòu)成超網(wǎng)； 能解釋下面的這幅圖： 10、 ICMP（網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議） l 差錯(cuò)報(bào)文 3——終點(diǎn)不可達(dá) 4——源點(diǎn)抑制(Source quench)，放慢發(fā)送速率 11——時(shí)間超過，TTL=0 12——參數(shù)問題，首部參數(shù)有問題 5——改變路由（重定向）(Redirect) l 以下情況不發(fā)送差錯(cuò)報(bào)文 對(duì) ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文不再發(fā)送 ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文。 對(duì)第一個(gè)分片的數(shù)據(jù)報(bào)片的所有后續(xù)數(shù)據(jù)報(bào)片都不發(fā)送 ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文。

29、 對(duì)具有多播地址的數(shù)據(jù)報(bào)都不發(fā)送 ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文。 對(duì)具有特殊地址（如127.0.0.0 或 0.0.0.0）的數(shù)據(jù)報(bào)不發(fā)送 ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文。 l 詢問報(bào)文 8或0——回送請求和回答報(bào)文，測試目的站是否可達(dá)； 13或14——時(shí)間戳請求和回答報(bào)文，時(shí)鐘同步和測量時(shí)間； l 應(yīng)用 Ping——回送請求和回答報(bào)文；沒有經(jīng)過TCP和UDP Tracert——時(shí)間差錯(cuò)報(bào)文和終點(diǎn)不可達(dá)報(bào)文（最后）； 11、 路由選擇協(xié)議 l 兩類 靜態(tài)路由選擇策略（非自適應(yīng)路由選擇）； 動(dòng)態(tài)路由選擇策略（自適應(yīng)路由選擇）； l 分層次的路由選擇協(xié)議 AS： IGB（內(nèi)部網(wǎng)關(guān)

30、協(xié)議）——RIP（基于距離向量的路由選擇）和OSPF；域內(nèi)路由選擇 EGB（外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議）——BGP-4；域間路由選擇 12、 路由器的構(gòu)成 l 路由選擇 核心——路由選擇處理機(jī)； l 分組轉(zhuǎn)發(fā) 組成——交換結(jié)構(gòu)，輸入端口，輸出端口； 路由選擇 涉及到多個(gè)路由器 總是用軟件 轉(zhuǎn)發(fā) 只涉及到一個(gè)路由器 可用特殊硬件實(shí)現(xiàn) 路由器中的輸入或輸出隊(duì)列產(chǎn)生溢出是造成分組丟失的重要原因。 交換結(jié)構(gòu)三種方法：①通過存儲(chǔ)器；②通過縱向；③通過互連網(wǎng)絡(luò)； 13、 IP多播（了解即可） IP多播所傳送的分組需要使用多播IP地址； 多播數(shù)據(jù)包使用D類地址作為目的地址；

31、 14、 VPN 專用地址（可重用地址）：10/8，172.16/12，192.168/16； 利用隧道技術(shù)實(shí)現(xiàn)VPN； 15、 NAT 安裝在路由器上； 將本地地址轉(zhuǎn)為全球IP地址； 第5章 運(yùn)輸層 1、 進(jìn)程之間的通信 面向通信部分的最高層； 用戶功能中的最低層； 提供應(yīng)用進(jìn)程間的邏輯通信； 2、 運(yùn)輸層的端口 識(shí)別各應(yīng)用層進(jìn)程； 只具有本地意義； 端口范圍：①熟知端口（1~1023）；②注冊（或登記）端口（1024~49151）；③動(dòng)態(tài)（或客戶、短暫）端口號(hào)

32、（49152~65535）； 3、 UDP l 特點(diǎn) 無連接；（減少開銷和發(fā)送時(shí)延） 盡最大努力交付； 面向報(bào)文；（對(duì)報(bào)文不分拆，不合并） 沒有擁塞控制； 支持一對(duì)一，一對(duì)多，多對(duì)一，多對(duì)多的交互通信； 首部開銷小。（八個(gè)字節(jié)） 無編號(hào)； l 首部格式 檢驗(yàn)和——加上偽首部和數(shù)據(jù)部分； 4、 TCP l 特點(diǎn) 進(jìn)程到進(jìn)程的通信；（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，每個(gè)進(jìn)程都需要一個(gè)連接） 流交付服務(wù)；（無結(jié)構(gòu)的字節(jié)流） 全雙工通信；（發(fā)送、接收緩存） 復(fù)用和分用；（發(fā)送——復(fù)用，接收——分用） 面向連接的服務(wù)； 可靠的服務(wù)。（無差錯(cuò)，不丟失，不重復(fù)，按序到達(dá)） l 套

33、接字（socket） IP地址加端口號(hào)； TCP連接：：={socket1，socket2}； 5、 可靠傳輸?shù)墓ぷ髟? l 停止等待協(xié)議（等待確認(rèn)后在發(fā)送） 在發(fā)送完一個(gè)分組后，必須暫時(shí)保留已發(fā)送的分組的副本。 分組和確認(rèn)分組都必須進(jìn)行編號(hào)。 超時(shí)計(jì)時(shí)器的重傳時(shí)間應(yīng)當(dāng)比數(shù)據(jù)在分組傳輸?shù)钠骄禃r(shí)間更長一些。 自動(dòng)重傳請求 ARQ； 簡單，但信道利用率太低； l 連續(xù)ARQ協(xié)議 發(fā)送窗口，累積確認(rèn)（對(duì)按序到達(dá)的最后一個(gè)分組發(fā)送確認(rèn)） 6、 TCP首部格式 0 8 16

34、 24 31 源端口 目的端口 序號(hào) 確認(rèn)號(hào) 數(shù)據(jù)偏移 保留 URG ACK PSH RST SYN FIN 窗口 檢驗(yàn)和 緊急指針 選項(xiàng)（長度可變） 填充 數(shù)據(jù)偏移——首部長度（最大60字節(jié)）； ACK——確認(rèn)號(hào)有效； PSH——立即收到響應(yīng)； RST——釋放鏈接； SYN——連接請求和連接接受； FIN——釋放運(yùn)輸連接； 窗口——現(xiàn)在允許對(duì)方發(fā)送的數(shù)據(jù)量，窗口值是經(jīng)常在動(dòng)態(tài)變化著；（以字節(jié)為單位） 檢驗(yàn)和——也要加上偽首部； 緊急指針——窗口為0也可以發(fā)送緊急數(shù)據(jù)； 選項(xiàng)：MSS（5

35、56字節(jié)）；窗口擴(kuò)大（通過左移來擴(kuò)大）；時(shí)間戳（計(jì)算RTT）； 7、 TCP可靠傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn) l 以字節(jié)為單位的滑動(dòng)窗口 窗口位置由后沿和前沿決定； 必須按序確認(rèn)； 發(fā)送（接收）緩存>發(fā)送（接收）窗口>已發(fā)送（按序到達(dá)）； 接收方要有累計(jì)確認(rèn)的功能； l 超時(shí)重傳時(shí)間的選擇 RTT往返時(shí)間； 加權(quán)平均往返時(shí)間，來一個(gè)算一個(gè)，一個(gè)一個(gè)來算；α對(duì)應(yīng)新樣本； RTO超時(shí)重傳時(shí)間略大于RTT； 重傳的報(bào)文段不采用其往返時(shí)間樣本，但每次重傳會(huì)增加RTO； l 選擇確認(rèn)SACK 首部選項(xiàng)加上SACK；（所需信息過多，可以忽略，選擇重傳未確認(rèn)的數(shù)據(jù)塊） 8、 TCP的流

36、量控制 l 利用滑動(dòng)窗口實(shí)現(xiàn)流量控制 發(fā)送方的發(fā)送窗口不能超過接收方給出的接受窗口的數(shù)值； 設(shè)置持續(xù)計(jì)時(shí)器來防止窗口由零變?yōu)榉橇銓?dǎo)致的僵局。 l 傳輸?shù)男剩ㄈN機(jī)制） ①維持一個(gè)等于MSS的變量來控制緩存； ②發(fā)送方的推送push操作； ③計(jì)時(shí)器期限到了就將緩存數(shù)據(jù)裝入報(bào)文段。 9、 TCP的擁塞控制 擁塞控制是全局的控制，以網(wǎng)絡(luò)能夠承受現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷為前提； 流量控制是端口的控制； l 擁塞控制方法 ①慢開始和擁塞避免： 慢開始：以MSS作為發(fā)送窗口大小的初始值（擁塞窗口），每經(jīng)過一個(gè)傳輸輪次（從發(fā)送到確認(rèn)），cwnd就加倍；慢開始門限作為慢開始和擁塞避免的轉(zhuǎn)

37、換點(diǎn)； 擁塞避免：每一個(gè)RTT，cwnd只加1，（線性增長，加法增大）； 出現(xiàn)擁塞時(shí)，慢開始門限設(shè)置為當(dāng)前窗口值的一半（乘法減?。?，cwnd設(shè)為1； ②快重傳和快恢復(fù)： 快重傳：收到三個(gè)重復(fù)確認(rèn)立即發(fā)送未被確認(rèn)的報(bào)文段； 快恢復(fù)：乘法減小后執(zhí)行加法增大； l RED隨機(jī)早期檢測 避免全局同步（多個(gè)TCP復(fù)用）； 三個(gè)參數(shù)：①最小門限；②最大門限（最小門限的兩倍）；③概率p； P的計(jì)算方法： ； ； 。 10、 TCP的運(yùn)輸連接管理 采用客戶服務(wù)器的連接方式； 三個(gè)階段： ①連接建立； 三次握手，SYN報(bào)文不攜帶數(shù)據(jù)，但消耗序號(hào)；ACK報(bào)文不攜帶數(shù)據(jù)，不消耗

38、序號(hào)； ②數(shù)據(jù)傳輸； ③連接釋放； FIN段不攜帶數(shù)據(jù)，但消耗掉一個(gè)序號(hào)； 第6章 應(yīng)用層 1、 DNS l 計(jì)算機(jī)用戶間接使用DNS； l 使用UDP向域名服務(wù)器傳輸DNS請求報(bào)文； l 結(jié)構(gòu)：采用層次樹狀結(jié)構(gòu)；域名只是邏輯概念； l 域名服務(wù)器： 以區(qū)為管轄單位； 根域名服務(wù)器→頂級(jí)域名服務(wù)器（TLD）→權(quán)限域名服務(wù)器→本地域名服務(wù)器； 域名解析過程： 主機(jī)向本地域名服務(wù)器的查詢采用遞歸查詢；（請求者身份向上遞歸） 本地域名服務(wù)器向根域名服務(wù)器的查詢采用迭代查詢；（常用） l 高速緩存： 本地域名服務(wù)器和主機(jī)都會(huì)有； 有計(jì)時(shí)器（增加時(shí)間減少網(wǎng)絡(luò)開銷，

39、減少時(shí)間提高域名轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性）； 2、 FTP l 提供交互式的訪問，允許客戶指明文件的類型與格式，并允許文件具有存取權(quán)限。 l 基本工作原理 主要功能：減少或消除在不同操作系統(tǒng)下處理文件的不兼容性； 使用TCP可靠的運(yùn)輸服務(wù)；使用客戶服務(wù)器方式； 服務(wù)器進(jìn)程：①主進(jìn)程：接受新的請求；②從屬進(jìn)程：處理單個(gè)請求； 兩個(gè)并行的連接：①控制連接（端口21）：會(huì)話期間一直打開；②數(shù)據(jù)連接（端口20）：連接客戶端和服務(wù)器端的數(shù)據(jù)傳送進(jìn)程。 l TFTP(端口號(hào)69） 使用UDP數(shù)據(jù)報(bào)； 只支持文件傳輸，不支持交互； 像停止等待協(xié)議 特點(diǎn)： (1) 每次傳送的數(shù)據(jù) PDU 中

40、有 512 字節(jié)的數(shù)據(jù)，但最后一次可不足 512 字節(jié)（文件結(jié)束的標(biāo)志，若是512的整數(shù)倍則發(fā)一個(gè)只有首部的數(shù)據(jù)報(bào)文）。 (2) 數(shù)據(jù) PDU 也稱為文件塊(block)，每個(gè)塊按序編號(hào)，從 1 開始。 (3) 支持 ASCII 碼或二進(jìn)制傳送。 (4) 可對(duì)文件進(jìn)行讀或?qū)憽? (5) 使用很簡單的首部。 3、 TELNET（終端仿真協(xié)議） 客戶服務(wù)器方式； 傳輸?shù)母袷绞褂肗VT； 4、 萬維網(wǎng) l 信息儲(chǔ)藏所； l 分布式超媒體(hypermedia)系統(tǒng)，它是超文本(hypertext)系統(tǒng)的擴(kuò)充。 l 客戶服務(wù)器方式 l 特點(diǎn)： 利用統(tǒng)一資源定位符URL

41、來標(biāo)志分布在整個(gè)因特網(wǎng)上的萬維網(wǎng)文檔； 利用http來實(shí)現(xiàn)萬維網(wǎng)上的各種鏈接； HTML可以是不同作者創(chuàng)作的不同風(fēng)格的萬維網(wǎng)文檔都能在因特網(wǎng)上的各種主機(jī)上顯示出來； 使用搜索引擎讓用戶能夠很方便地找到所需的信息； l URL 組成： <協(xié)議>://<主機(jī)>:<端口>/<路徑>； l HTTP超文本傳送協(xié)議 面向事務(wù)的協(xié)議，可靠； 本身是無連接的； http 1.0是無狀態(tài)的，每次請求有兩倍RTT的開銷； http 1.1是持續(xù)連接，兩種工作方式：①非流水線方式：收到響應(yīng)后再發(fā)出請求；②流 水線方式：連續(xù)發(fā)送，只花費(fèi)一個(gè)RTT時(shí)間； http代理服務(wù)器（高速緩存）——存儲(chǔ)

42、請求和響應(yīng)； 報(bào)文結(jié)構(gòu)（ASCII碼）： ①請求報(bào)文=請求行（方法，URL，http的版本），首部行，實(shí)體主體； ②響應(yīng)報(bào)文；=狀態(tài)行（http版本，狀態(tài)碼，簡單短語），首部行，實(shí)體主體； Cookie——在服務(wù)器和客戶之間傳遞的狀態(tài)信息， l Html超文本標(biāo)記語言 制作萬維網(wǎng)網(wǎng)頁的標(biāo)準(zhǔn)語言； 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)文檔：①增加另一個(gè)應(yīng)用程序；②增加一個(gè)機(jī)制（CGI）； CGI——通用網(wǎng)關(guān)接口； Java技術(shù)組成：①程序設(shè)計(jì)語言；②運(yùn)行環(huán)境；③類庫。 l 搜索引擎：①全文檢索；②分類目錄搜索引擎（人工）；③元搜索引擎（多個(gè)引擎聚合）。 5、 電子郵件 發(fā)送郵件的協(xié)議：SMTP

43、 讀取郵件的協(xié)議：POP3 （客戶服務(wù)器）和 IMAP（聯(lián)機(jī)協(xié)議） 用戶代理 UA 就是用戶與電子郵件系統(tǒng)的接口，是電子郵件客戶端軟件。 電子郵件由信封(envelope)和內(nèi)容(content)兩部分組成。 6、 DHCP動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議 協(xié)議軟件參數(shù)化；自動(dòng)獲??； 需要配置的項(xiàng)目 (1) IP 地址 (2) 子網(wǎng)掩碼 (3) 默認(rèn)路由器的 IP 地址 (4) 域名服務(wù)器的 IP 地址 7、 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 SNMP 并不是行政上的管理； 本功能包括監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)性能、檢測分析網(wǎng)絡(luò)差錯(cuò)和配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。 第七章 網(wǎng)絡(luò)安全 1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的

44、與通信有關(guān)的四種威脅：截獲；中斷；篡改；偽造； 2、主動(dòng)攻擊：更改報(bào)文流；拒絕服務(wù)（DoS，DDoS）；偽造連接初始化； 3、對(duì)稱秘鑰密碼體制 l DES——64位（56為實(shí)際秘鑰，8位奇偶校驗(yàn)）； l RSA 設(shè)有公鑰和私鑰；私鑰由公鑰決定，但不能由其推導(dǎo)； 加密方法的安全性取決于秘鑰的長度以及計(jì)算量； 4、 數(shù)字簽名——報(bào)文鑒別；報(bào)文的完整性；不可否認(rèn)；先解后加 后面幾章 l 音視頻服務(wù)的分類：①流式存儲(chǔ)音視頻；②流式實(shí)況音視頻；③交互式音視頻。 l 無線以太網(wǎng)協(xié)議——IEEE 802.11；使用CSMA/CA協(xié)議（碰撞避免）； l IPV6——128字節(jié)（全球48位，子網(wǎng)16位，接口64位）； 專心---專注---專業(yè)