计算机网络笔记纯手打.docx

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计算机网络笔记纯手打

计算机网络笔记

了解即可：

（出现于选择、填空题。

）

三网：

电信网络、有线电视网络、计算机网络。

其中发展最快并且起到核心作用的是计算机网络.

计算机网络向用户提供的最重要的功能：

连通性、共享。

互联网：

“网络的网络“

因特网是世界上最大的互连网络！

因特网发展的三个阶段：

第一阶段是从单个网络ARPANET向互联网发展的过程。

Internet（互联网或互连网）

Internet（因特网）则是一个专用名词，它是指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络.采用了TCP/IP协议族作为通信的规则。

第二阶段：

三级结构的因特网。

分为主干网、地区网、校园网（或企业网）。

第三阶段的特点：

逐渐形成了多层次ISP结构的因特网。

ISP：

因特网服务提供者

ISP也分不同层次：

主干ISP、地区ISP和本地ISP

因特网的组成：

边缘部分【核心:

主机】、核心部分【核心：

路由器】

网络边缘的端系统之间的通信方式:

客户—服务方式（C/S方式）对等方式（P2P方式）

网络核心部分起特殊作用的是路由器。

（实现分组交换）

路由器是实现分组交换的关键构建，其任务是转发收到的分组。

分组交换的主要特点:

对网络利用率高

转发分组的方式：

电路交换、报文交换、分组交换。

P15

按网络的作用范围进行分类

（1）广域网WAN

（2）城域网MAN（3）局域网LAN（4）个人区域网PAN

按网络使用者进行分类：

（1）公用网、

（2）专用网

时延：

发送时延、传播时延、处理时延、排队时延。

总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延。

宽带：

最高速率.

吞吐率：

实际速率。

应用层：

通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。

运输层：

负责向两个主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务。

网络层：

负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务.

数据链路层（链路层）：

将网络层交下来的IP数据报组装成帧

物理层：

在物理层上所传数据的单位是比特。

物理层的特性：

机械特性、电气特性、功能特性、过程特性

数据链路层协议的三个基本问题：

封装成帧、透明传输、差错检测。

解决透明传输问题：

具体的方法是字节填充或字符填充

PPP协议的组成：

一个将IP数据报封装到串行链路的方法。

一个链路控制协议LCP：

用来建立、配置和测试数据链路连接的。

一套网络控制协议NCP:

每一个协议支持不同的网络层协议。

简述CSMA/CD协议的过程:

发送信息前，监听信道状态，如果为“忙"则不可发送，如果为“空闲”则可发送.

一边发送数据一边进行冲突检测，如果冲突则使用截断二进制指数退避算法来确定碰撞后重传的时间。

等待截断二进制指数退避的时间结束后，再发送。

截断二进制指数退避协议规定了基本退避时间为争用期2τ.在争用期内可发送512bit，即64字节具体的争用期时间是51。

2us.

转发表的建立:

登记（源地址）查表（目的地址）转发/丢弃

转发要求：

出口和入口不一致.丢弃：

入口和出口一致时.

透明网桥的特点：

即插即用自学习。

虚拟局域网：

局域网给用户提供的一种服务，而不是一种新型局域网。

虚拟局域网可以隔离广播风暴.

IP首部长度默认为为5＊4=20字节，也可以是其他值,但必须是4的整数倍

RIP协议的特点：

<路由信息协议RoutingInformationProtocol>

仅和相邻路由器交换信息

交换信息为本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。

按固定时间间隔交换路由器信息<也算缺点〉。

RIP协议的优点：

简单、易于实现、开销较小。

缺点：

好消息传的快，坏消息传的慢.

RIP协议收敛速度比较快，路由器更新的原则是找出每个目的网络的最短距离.

在因特网上进行多播就叫IP多播。

多播组的标识符就是IP地址中的D类地址.多播地址只能用于目的地址,不能用于源地址.

UDP：

用户数据报协议（强调流畅）

TCP:

传输控制协议（强调可靠）

重点记忆:

网络协议主要的三个要素：

语法、语义、同步。

计算机网络的各层及其协议的集合，称为网络的体系结构。

协议是水平的，服务是“垂直的“;

信道的三种基本方式：

单向通信（单工通信）、双向交替通信（半双工通信）、双向同时通信（全双工通信）。

来自信号源的信号称为:

基带通信。

缺点：

直流低频距离短。

改进:

缩码、带通

屏蔽双绞线：

STP；无屏蔽双绞线：

UTP；频分复用:

FMD时分复用帧（TDM帧）

波分复用WDM：

光的频分复用。

密集波分复用DWDM.

帧:

数据链路层的协议数据单元。

封装成帧:

在一段数据的前后分别添加首部和尾部，这样就构成了一个帧。

以太网的信道利用率：

a越小浪费越少，利用率越大.

a=τ/T0τ：

连线的长度、距离。

T0以太网的帧长！

封装成帧：

极限信道利用率Smax=T0/（T0+τ）=1/（1+a）

MAC地址是48位.（媒体接入控制）

在物理层扩展以太网的设备是：

集线器。

在数据链路层扩展以太网的是网桥，网桥依靠转发表来转发帧，转发表也叫做转发数据库或路由目录。

10M宽带，10个用户,每个人用集线器可分得1M.用交换器则可分到10M（交换器的最大优点是拓展带宽）。

物理层使用的中间设备叫转发器.

数据链路层使用的中间设备叫网桥或桥接器。

网络层使用的中间设备叫路由器。

在网络层以上（应用层、运输层）使用的中间设备叫网关.

IP数据包分片的方法：

片偏移。

标志：

标志字段最低位记为MF,MF=1:

后面“还有分片"的数据报

标志字段中间的一位记为DF：

“不能分片”,当DF=0时才允许分片

片偏移:

以8个字节为偏移单位

A类地址的默认子网掩码是255。

0.0.0

B类地址的默认子网掩码是255。

255。

0.0

C类地址的默认子网掩码是255。

255.255。

0

CIDR:

无分类编址（构成超网）

在使用CIDR时，每个IP地址由“网络前缀”和“下一跳地址”组成。

但查找路由表时可能得到不止一个匹配结果。

应该从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由，这就叫最长前缀匹配。

又叫最长匹配或最佳匹配。

为什么要使用最长前缀匹配：

因为前缀越长，目标越准确.

看P139面例题4—4

IGP：

内部网关协议EGP：

外部网关协议

RIP用UDP来封装。

OSPF用IP来封装。

BGP用TCP来封装。

VPN：

虚拟专用网。

NAT:

网络地址转换。

TCP吞吐率：

窗口大小/延迟

三次握手的流程图：

必考题目：

码分复用CDM/码分多址CDMA

工作原理:

各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此各用户之间不会造成干扰。

ARP:

用于解决同一个局域网上的主机或路由器IP地址和硬件地址的映射问题。

ARP的过程：

在本地局域网上广播发送一个ARP请求分组.

在本局域网上的所有主机上运行的ARP过程都收到此ARP请求分组。

主机B的IP地址在ARP请求分组中要查询的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响应分组中写入自己的硬件地址。

主机A收到主机B的ARP响应分组后，就在其ARP高速缓存中写入主机B的IP地址到硬件地址的映射。

ICMP报文的种类：

ICMP差错报告报文、ICMP询问报文。

RIP协议的“距离”也成为“跳数”，每经过一个路由器，跳数就加1。

慢开始和拥塞避免

快恢复

大题：

速率的计算:

I=Slog2NI：

比特率S:

波特率速率单位:

b/s

时延的计算：

发送时延=数据帧长度（b）/发送速率（b/s）

传播时延=信道长度（m）/电磁波在信道上的传播速率（m/s）

信息传输:

奈氏：

理想、低通。

奈氏准则：

码元：

D=2Wlog2NN：

宽带物理状态的种类。

W：

带宽

香农:

噪声、S/N。

【奈示和香农两者的状态不同，所以无可比性】

信噪比（dB）=10log10（S/N）（dB）。

Log10103=10;

当S/N=1000时，信噪比为30dB。

香农定理：

C=Wlog2（1+S/N）（b/s）C:

极限容量、W:

带宽S信道内所传信号的平均速率;

N为信道内部的高斯噪声功率。

例题：

3KHZ、8相、30Db情况下求极限容量C;

解:

C=3log2（1+1000）=30kbps;

码分

例2—16:

共有四个站进行码分多址CDMA通信.四个站的码分序列为:

A：

（—1—1—1+1+1-1+1+1）B:

（—1—1+1—1+1+1+1-1）

C：

（-1+1—1+1+1+1-1—1）D：

（-1+1-1—1—1-1+1—1）

现收到码分序列：

（-1+1-3+1—1—3+1+1）。

问哪个站发送数据了？

发送数据的站发送的是1还是0?

方法：

S*S=（S＊A）/码片个数S*S=1时,则发送数据为1。

S*S=—1时，则发送数据为0.S*S=0时，则没有发送任何数据.

解析:

A（-1，—1，—1,1,1,—1，1,1）B（—1，-1，1，—1,1,1，1,—1）C:

（-1，1,-1，1，1,1,-1，—1）

D:

（-1,1,-1，—1,-1,—1,1,-1）S（-1，1,-3，1—1，—3，1,1）

S*A=【1-1+3+1—1+3+1+1】/8=1同理：

S*B=—1S*C=0S＊D=1

所以A、B、D收到了数据,A、D收到的为1，B收到的是0.C没收到任何数据！

差错检测、循环冗余法:

：

透明传输的构建：

:

片位移

：

IP分组层转发分组的流程：

Ⅰ提取目的主机的IP地址D，得出目的网络地址为N.

Ⅱ若N为路由器直接相连的网络地址，则直接交付,否则间接交付.

Ⅲ若路由器中有D的特定主机路由,则把数据报传送给下一跳路由器.

Ⅳ若有到达网络N的路由，则把数据报传送给下一跳路由器。

Ⅴ若有一个默认路由，则把数据报传送给默认路由器

Ⅵ否则转发分组出错。

:

子网掩码的划分

IP地址与子网掩码相与的目的:

过滤主机，保留网络号，得到网络地址.

1。

子网个数=把借的主机位个数做为2的几次方,也就是2的三次方=8个子网：

2，每个子网容纳的主机数=把网络位（0的位数）做为2的几次方再减去2=2的13次方—2=8190.

Ep:

255。

255。

224。

0转成二进制是：

 11111111.11111111。

11100000.00000000

从上可以看出它向主机位借了三位,子网为2的3次方等于8,所以它有8个子网，分别为：

000001010011100101110111减去首尾即：

001—110六个子网

再看主机位，减去子网尾，也就是2的13次方减去2等于8190也就是每个子网可以容纳8190台主机

⑪：

RIP协议，作业题：

TIP计算

5应用层

4运输层

3网络层

2数据链路层

1物理层

图解分析：

应用层

（各种应用层协议如TELNET，FTP，SMTP等）

运输层（TCP或UDP）

网际层IP

网络接口层

7应用层

6表示层

5会话层

4运输层

3网络层

2数据链路层

1物理层

TCP/IP的四层协议OSI的七层协议五层协议

协议（n+1）

服务用户

交换服务原语交换服务原语

SAPSAP

协议（n）

服务提供者

实体实体

实上图为相邻两层之间的关系体现了:

协议是水平的，服务是垂直的。

IP数据报

<=MTU

数据链路层的帧长

帧尾部

帧首部

帧的数据部分

上图为用帧首部和帧尾部封装成帧

必做作业：

1-10.1-242-163-073—324—29