计算机网络复习提纲.docx
《计算机网络复习提纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络复习提纲.docx（28页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
计算机网络复习提纲
计算机网络复习提纲
第一章概述
包括：
计算机网络的由来与发展、计算机网络的功能、计算机网络的组成、计算机网络的分类、计算机网络拓扑结构。
1、计算机网络的由来与发展：
（一）具有通信功能的单机系统-面向终端的计算机网络
（二）以共享资源为目的的计算机网络-美国ARPANET
（三）以试验网络为主:
X.25分组交换网：
各国的电信部门建设运行;各种专用的网络体系结构：
SNA，DNA;Internet的前身ARPANET进行实验运行
（四）以商业网络为主:
Internet空前发展
–Web技术在Internet/Intranet得到广泛应用
2、网络的定义：
计算机网络是利用通信线路和设备，将分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机系统互连起来，按网络协议互相通信，在功能完善的网络软件（主要是网络操作系统）控制下实现资源共享和信息交换的系统。
3、掌握计算机网络的两个主要功能：
资源共享、数据通信
4、掌握计算机网络的两级子网结构：
用户子网和通信子网。
通信部分（通信传输子网）
–由传输线路和交换单元构成的主干网
•传输线路：
光纤、微波和卫星信道等
•交换单元：
路由器和交换机等
-通信子网完成信息分组的传递工作，每个通信节点具有存储转发功能。
应用部分（用户资源子网）
–由主机构成的局域网
–向网络提供各种类型的资源,信息处理。
5、计算机网络的组成：
计算机、传输介质、网络连接设备、网络软件
6、对于计算机网络，有多种分类方法，
熟悉按照地理覆盖范围分：
局域网、广域网、城域网
•按传输速率划分
低速网络：
传输速率为几十至10Kbps
中速网络：
传输速率为几万至几十Mbps
高速网络：
传输速率为100M至几个Gbps
•按传输媒体划分
有线计算机网
传输介质可以是双绞线STP（屏蔽、性能优越，价格贵）/UTP（无屏蔽）。
同轴电缆。
光纤。
无线传输。
、同轴电缆和光纤等。
无线计算机网
传输介质有：
无线电波、微波、红外线、激光等。
•按拓扑结构划分
网络的拓扑结构是指抛开网络中的具体设备，用点和线来抽象出网络系统的逻辑结构。
星型、总线型、环型、网状型、树型
第二章数据通信基础
包括：
一、数据通信的基础理论
1．了解通信系统的三个基本要素：
信源、通信信道、信宿
通信系统的组成――信源、变换器、信道、反变换器、信宿
模拟通信和数字通信方式
通信工作方式――单工、双工、半双工
信道的数据传输速率：
波特（baud）率B，比特（bit）率b:
2、传输技术
模拟传输和数字传输
数字调制技术――调幅、调频、调相
模拟信号变换成数字信号常用的方法是脉码调制（PCM、脉冲编码调制）
了解脉码调制步骤：
采样、量化、编码
数字信号的编码技术――归零制、不归零制、曼彻斯特、差分曼彻斯特编码。
举例画出10010110曼彻斯特、差分曼彻斯特编码
3、多路复用概念及多路复用技术：
频分多路复用（FDM）、时分多路复用（TDM）和波分多路复用（WDM）
4、同步异步传输：
异步传输（信号间隔不确定）、同步传输（位数固定）
5、差错控制与编码――奇偶校验、循环冗余码的概念
第三章网络体系结构和协议
包括：
协议和体系结构的概念、ISO/OSI参考模型、物理层、数据链路层、网络层、传输层和高层。
要求：
1．掌握网络体系结构基本概念，即网络体系结构包括分层和每层协议的总和。
2．了解分层的主要目的是为了减少网络设计的复杂性，便于维护。
3．了解协议概念：
即通信双方共同遵守的规则和约定。
4．了解ISO（国际标准化组织）/OSI（开放系统互连）参考模型及其分层结构：
实通信、虚通信：
若两个对等层之间没有直接的物理通路，数据就不能从一个机器的第n层直接传输到另一个机器的第n层。
需要交给n-1层来完成传送，直到有直接物理连接的那一层为止。
在传输介质上传输的是实际的数据信号，实现的是实际的物理通信，称之为实通信。
其它各层不能实现直接的物理通信，称为虚通信。
•体系结构定义
–层次结构和协议的集合构成网络的体系结构
•每个层次定义三个基本概念
–接口、服务和协议
•接口
–每层接口告诉上层进程对其的访问方式
–定义需要的参数和预期的结果
•服务
-每层为上层提供服务，定义该层做什么
•协议
–每层中使用的对等协议只涉及该层的内部事物
–协议的修改和替换不影响更高层次
•三个概念之间的相互关系
–接口与服务的关系：
接口是服务访问点
–协议与服务的关系：
•服务
–每层向上一层提供的一组原语（操作）。
–定义两层之间的接口：
•上层是服务用户
•下层是服务提供者
•协议
–定义同层对等实体之间数据包交换的格式和含义的一组规则。
–实体利用协议实现服务。
5．熟悉七层名称及每层的主要功能（会话层及表示层除外）：
物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层。
物理层：
可靠、透明的比特位收发
数据链路层：
在相邻结点之间可靠地传输数据帧
网络层：
通信子网的控制
运输层：
可靠的端-端通信
会话层：
会话实体的通信
表示层：
格式转换、编码、压缩、加密
应用层：
应用的框架
6．掌握信息从源结点发送到目的结点接收所发生的事件步骤（先后顺序）掌握OSI（开放系统互连）参考模型的数据模型
7、掌握TCP/IP参考模型的数据模型
应用层
运输层
网络层
网络接口层（链路层、物理层）
8、画出OSI七层模型的数据通信模型、TCP/IP的数据通信模型
指出OSI参考模型与TCP/IP概念模型的对应关系。
比较这两个模型
第四章物理层
⏹
⏹物理层的特性
⏹物理层的协议
⏹RS-232通信标准
⏹X.21标准
1、掌握物理层的作用作用：
尽可能屏蔽传输媒体的差异，透明传送和接收比特流
2、功能：
物理层协议规定描述了计算机或数据终端设备DTE与数据电路设备DCE的连接方法，以及传输比特流的控制过程。
确定与传输媒体的接口的一些特性：
机械特性：
实体之间硬件连接接口特性：
接口的形状、大小；引脚的个数、分布；通信介质的参数和特性等
电气特性：
规定线路连接方式、适用元件、传送速率、信号电平、电缆阻抗和长度等
功能特性：
反映接口电路的功能，即物理接口各条信号线的用途
规程特性：
进行传输位流的全过程及事件发生的可能次序
3、掌握物理层协议原理：
模拟接口协议RS232
数字接口：
X.21标准。
4、熟悉几种传输介质
双绞线：
STP（屏蔽、性能优越，价格贵）/UTP（无屏蔽）。
同轴电缆。
光纤。
无线传输。
第五章数据链路层
1、掌握链路层的作用与功能：
使用物理层的服务（发送/接收比特流），为网络层提供服务：
数据封装
–发送方将网络层的分组（packet）封装成帧（frame）
–接收方解封装，从帧中抽取分组
•实现从发送方到接收方数据链路层之间透明的、无差错的帧传输
流量控制
检错重传
2、成帧的方法
（1）位填充的首尾标识法
•特点
–帧以bit为单位，不以byte为单位
–定义特殊的帧头和帧尾标识位模式01111110
•需要解决的问题
–数据中包含定义的标识位模式01111110
–发送方在连续5个“1”之后插入1个“0”
（2）字符填充的首尾标识法
•特点
–用8位ASCII码定义帧头和帧尾的标识符
•DLESTX（DataLinkEscape;StartofText）
•DLEETX（DataLinkEscape;EndofText）
–出现差错后无需解决再同步问题
•需要解决的问题
–数据中包含定义的标识符DLE、STX和ETX
–发送方插入一个相同的标识符如DLE
3、熟悉流量控制方法及其协议
·基本数据链路层协议
-无限制的单工协议
-单工的停-等协议
-有噪声信道的单工协议
·滑动窗口协议：
–传输方式：
全双工（full-duplex）
–确认方式：
夹带（piggyback）
–发送/接收方式：
滑动窗口（slidingwindow）（提高效率）
·允许连续发送N帧,待发送的信息在信道上按序排起来.N称为窗口大小.
·•每个待发送帧被赋予一个序列号seq
·–seq的取值范围是0~2n-1（n位字段）
·•建立缓冲区
·–发送窗口：
缓存已发送、待确认的帧
·•顺序接收来自网络层的分组，成帧，赋予序列号
·•最多保存W个已经发送、等待确认的帧
·•窗口达到最大值W时强制关闭网络层
·
·–接收窗口：
缓存已正确接收、待上交网络层的帧
·•对进入窗口的帧顺序提交网络层，产生确认
·•落在窗口外的帧被丢弃
·4掌握HDLC（高级数据链路控制）
·特性：
面向比特、同步传输（bit-synchronous）面向比特的同步规程，用01111110标识帧的起始和结束，在这种帧同步方法中，采用位填充法实现帧的透明传输。
发送方在连续5个“1”之后插入1个“0”，接受方去掉加入的0
·
·
·工作原理：
数据帧的可靠传输
·面向连接（建立/释放逻辑连接）
·流量控制（滑动窗口seq/ack）
·差错控制（gobackn/selectrepeat）
·
·HDLC帧的分类
·
·•信息帧（information）
·–封装网络层分组，编序列号，夹带确认
·•监控帧（supervisory）
·–无数据，有序号，用于确认和请求重传
·•无序号帧（unnumbered）
·–无数据且无编号，用于建立和释放逻辑连接
·5、点对点协议PPP（Point-to-PointProtocol）
–用户使用拨号电话线接入因特网时，一般都是使用PPP协议。
–对SLIP改进
•采用字符填充法成帧
•支持动态分配IP地址
•具有差错控制和身份认证等功能
·
第六章网络层
1、了解网络层任务：
基本功能：
实现端到端的网络连接，屏蔽不同子网技术的差异，向上层提供一致的服务
•主要功能：
网络地址
路由选择和转发
通过网络连接在主机之间提供分组交换功能
分组的分片，差错控制、顺序化、流量控制
2、了解三种数据交换方式
·电路交换（通过网络中的结点在两个站之间建立一条专用的通信线路）：
包括电路建立、数据传送、电路拆除三阶段
·报文交换（如果一个站要发送一个报文（信息的一个逻辑单位），它把目的地址附加到报文上，然后把报文从结点到结点地通过网络，中间采用存储-转发来完成）
·分组交换（结合电路交换和报文交换的特点，通信双方以分组为单位交换数据。
需要进行报文的切割和重组）数据报服务、虚电路服务
3、熟悉分组交换的两种服务及其主要异同：
数据报服务、虚电路服务
●虚电路服务
Ø在传送数据之前，首先通过虚呼叫建立一条虚电路
Ø所有分组沿同一条路径传送，并且按发出顺序到达
Ø类似电路交换
●数据报
Ø每个分组单独传送
Ø网络为每个分组单独选路径，路径可能不同
Ø分组达到顺序可能与发出顺序不同
Ø分组中需要携带完整的目的地址
4、掌握路由算法。
路由算法就是用于产生路由表的算法。
路由算法可分为非自适应路由选择算法（静态路由选择）和自适应路由选择算法（动态路由选择）。
掌握自适应路由选择算法中的分布式路由选择算法：
距离矢量法思想（每个路由器维护一张表（即向量），表中给出了到每个目的已知的最佳距离和路线，通过与相邻路由表交换信息来更新表的信息）
链路状态路径选择算法：
▪发现邻接点
向每个链路发一个特殊的信息包，收到信息的接点回送响应包。
▪测量到各接点的延迟
发送测量包到各接点，立即响应，测得延迟，可多次测，然后取平均值
▪向邻接点传播发现的信息
采用广播或扩散方法
▪更新路由
Dijkstra算法
路由选择
5、拥塞控制的方法
•避免拥塞方法
1）预定缓冲区
2）合理分配缓冲区
3）通信量整形法
•拥塞抑制法
1）漏桶算法：
2）、令牌桶算法
6、网络层协议：
IP协议
第七章传输层
1、了解以下概念：
服务访问点（SAP）、协议数据单元（PDU）、服务数据单元（SDU）、面向连接、无连接。
2、了解增加传输层的原因是通信子网的差异太大，由传输层弥补这些差异，以最终给高层提供可靠的服务。
3、传输层服务
为应用进程提供端到端的服务
增强网络层提供的服务质量QoS
4、传输层的功能
•端点标识
•提供端到端（进程-进程）的可靠通信，即向高层用户屏蔽通信子网的细节，提供通用的传输接口
•传输服务
–面向连接
•端到端的连接管理
–建立连接
–数据传输
–释放连接
•流量控制
•差错控制
–无连接
5、掌握传输层服务三个阶段：
连接建立（三次握手）、数据传输、
连接拆除（三次握手）
6、传输层协议：
TCP协议、UDP协议
7、会话层：
会话实体的通信
8、表示层：
格式转换、编码、压缩、加密
9、应用层：
应用的框架
第八章局域网
包括:
局域网的体系结构、介质访问控制方法、局域网标准、以太网、令牌环、网络互连
要求：
1．了解局域网的组成、
2、局域网技术三要素：
⏹拓扑结构
⏹传输介质
⏹介质访问控制
3、了解局域网参考模型只定义了ISO的低两层：
物理层和数据链路层。
高层统称为网际层，没有明确的定义。
低两层功能由网卡硬件和驱动程序实现。
高层由网络操作系统负责完成。
4．在局域网中，数据链路层分为两个子层LLC（逻辑链路控制子层）和MAC（介质访问控制子层）。
了解常见的介质访问控制方法：
CSMA/CD（802.3）、TokenBus（802.4）、TokenPassing（802.5）
5．CSMA/CD词的含义及介质控制方法，结合实例说明CSMA/CD工作原理。
6．TokingRing（802.5）介质控制方法，结合实例说明802.5工作原理
7．说明802.3、802.5优缺点及应用。
8、了解10Base2、10Base5、10BaseT名词的含义。
例如10Base2是指数据传输率10Mbps、基带传输方式、最大网段长度200米。
其中T表示双绞线。
9、交换式以太网组成及特性
10、虚拟局域网概念。
第九章TCP/IP
包括：
TCP/IP协议栈及栈中协议介绍，OSPF（开放最短路径优先）等一些算法的介绍，IP地址的分类及其范围，子网掩码的用途，如何划分子网，SOCKET编程。
要求：
1.记忆以下缩写的中文名称：
LLC、MAC、TCP、UDP、IP、ARP、ICMP、RARP、DNS、FTP、SMTP、URL、POP3、SMTP、HTTP、HTML、WWW。
2、熟悉IP层的特点：
•提供无连接的数据报传输机制
–“尽力传递”的设计思想
•不能保证传输的可靠性（无差错恢复、有数据丢失）
•纠错重传问题交传输层解决
–快速、简单、效率高
•实现点到点的传输
–IP层的对等实体间不存在任何中间设备
3、IP层的重要地位
4、
•通信子网的最高层次，对上层屏蔽低层的细节
•向上层提供统一格式的数据报（datagram）
•异种网络互连的基础
4、IP层的主要协议
•IP
–InternetProtocol
•ICMP
–InternetControlMessageProtocol
–用于IP层差错与控制报文的传输
•IGMP（multicast）
–InternetGroupManagementProtocol
–用于将UDP数据报发送给同组主机
5、掌握IP协议的格式、
6、掌握IP数据封装、IP数据传输，如何分片、重组？
例如网络1的MTU=1500，网络2的
MTU=620，网络3的MTU=1500
传输1400Bytes报文，应如何分片，偏移量是多少？
7、IP地址的两种表示方法
•32位二进制数码
•4个用圆点隔开的十进制数
例：
十进制202.207.0.36
8、普通IP地址的含义
IP地址包括两部分：
网络号和内部主机号
–回送地址为127.0.0.1
网络地址主机地址部分全部定义为“0”
•用于区分网络
•例：
–主机202.207.44.136
–所在网络的网络地址为202.207.44.0
•直接广播地址
–主机地址部分全部为“1”
–用于同一网络的主机之间通信
例：
•主机202.207.44.136
•所在网络的网络地址为202.207.44.0
•所在网络的广播地址为202.207.44.255
•有限广播地址（255.255.255.255）
–在未知本网地址情况下用于本网广播
9、8、IP地址的分类：
A类地址0–127
B类地址128-191
C类地址192–223
能够区分A、B、C类地址
10、熟练掌握子网掩码的用途及如何划分子网
根据IP地址即可判断它是A、B、C类地址中的哪一类，
而子网掩码则指出子网号和主机号的分界线。
例如，给出网段的IP地址范围，求子网掩码。
给出几个IP地址及一个子网掩码，计算每个子网的主机号的范围。
注意要排除全0和全1两个特殊地址。
子网地址特性
不含子网的IP地址：
网络地址部分+主机地址部分
含子网的IP地址：
网络地址部分+子网地址部分+主机地址部分
注意：
子网只对主机部分再划分
子网掩码的定义
每个子网定义一个32位二进制数：
网络地址和子网地址部分对应位置“1”，
主机地址部分对应位置“0”。
例如IP地址166.111.8.250
网络掩码：
255.255.0.0
主机的IP地址“and”网络/子网掩码＝网络/子网地址
网络地址：
166.111.8.250“and”255.255.0.0=166.111.0.0
例如：
IP地址是156.111.8.250，子网掩码：
255.255.255.0，请给出IP地址的类、网络地址、子网地址和主机地址
11、ARP（地址解析协议）
AddressResolutionProtocol
-IP地址转换到目标地址MAC地址
地址解析是一个将主机IP地址映射到硬件地址的过程
地址解析的过程包括:
ARP请求:
如果传送数据只知道IP地址而不知道目的物理地址MAC，就建立一个ARP请求包，发送给网络中所有设备，使用广播MAC地址FF-FF-FF-FF-FF-FF
ARP响应
设备收到ARP请求包,送网络层检验,如IP地址相符,将其MAC地址发送给源,源收到ARP应答,取出MAC地址,更新本机的ARP表。
10、RARP（逆向地址解析协议）
ReserveAddressResolutionProtocol
-MAC地址转换到IP地址
原理：
网络中传送数据必须知道两个目的地址：
IP地址和MAC地址，缺一不可，一旦只知道自己的MAC地址，而不知道IP地址时，如在无盘工作站中需要通过与服务器的交换确定IP地址。
源机将使用RARP协议来请求一个IP地址，网络中需要有一个RARP服务器来应答RARP请求
RARP请求过程
设备建立一个RARP请求包，发送给网络中所有设备，使用广播IP地址,由RARP服务器作出应答
11、IP路由选择
路由信息协议RIP（RoutingInformationProtocol）
基于距离向量的分布式路由选择协议
开放最短路径优先OSPF
（OpenShortestPathFirst）
属于分布式的链路状态协议
12、ICMP
–InternetControlMessageProtocol
–用于IP层差错与控制报文的传输
•IGMP（multicast）
–InternetGroupManagementProtocol
–用于将UDP数据报发送给同组主机
13、熟悉TCP协议的主要作用，TCP是在不可靠的网络服务上提供端到端的可靠字节流。
14、了解端口号概念（是传输层的访问点，是抽象的，16位，常用端口号：
专门分配0---255）。
15、掌握TCP协议的传输特性
•利用网络层IP协议提供的不可靠的分组传输服务，TCP协议如何为应用进程提供可靠的、端到端的、面向连接的字节流通信？
TCP的服务
•端到端的面向连接的服务
•完全可靠性
•全双工通信
•流接口
Ø应用程序将数据流发送给tcp
Ø在TCP流中，每个数据字节都被编号（序号）
ØTcp层将数据流分成数据段并以序号来标识
•可靠的连接建立和完美的连接终止（三次握手）
•实现可靠性
•包丢失重发机制：
当接收方TCP收到数据时，它要回送一个确认。
当发送方发送数据时，TCP就启动一个定时器，在定时器到点之前，如果没有收到确认，则重发数据。
•
•流量控制：
TCP使用滑动窗口机制来进行流量控制。
•当一个连接建立时，连接的每一端分配一个缓冲区来保存输入的数据。
•当数据到达时，接收方发送确认ACK，并包含一个窗口通告（剩余的缓冲区空间的数量叫窗口）。
•如果发送方收到一个零窗口通告，将停止发送，直到收到一个正的窗口通告。
•当接收方窗口为0后应用层取出小部分数据将产生一个比较小的窗口通告，使得对方发送一些小的数据段，效益很低。
可以通过延迟发送窗口通告或发送方延迟发送数据来解决。
•使用了窗口机制以后，提高了网络的吞吐量。
•
•拥塞控制：
TCP如何发现拥塞：
•收到icmp的源抑制报文
•超时包丢失
16、TCP协议的格式？
17、掌握UDP协议传输特性
•为应用进程提供无连接的数据传输服务
•适用场合
–交易型应用：
一来一往报文交换
•即使出错重传也比建立/释放连接开销小
–流媒体应用：
满足实时性要求
18、对UDP与TCP进行比较
19、IPv6主要解决什麽问题？
IPv6的地址结构？
IPv6地址有三类：
单播、组播和任播地址。
14掌握Socket的含义（套接字）、包含的内容（协议、IP地址及端口号）及其编程的关键步骤
15掌握客户/服务器工作模式：
客户向服务器提出服务请求，得到服务
服务器--是共享资源的拥有者，它响应客户的请求、进行处理，提供服务
第六章网络互连与Internet
包括：
网络互连、Internet接入方法及串行线路协议，Internet提供的服务及相应协议，利用SOCKET编程及一些常用协议知识实现应用程序编程。
1、了解网络互连的基本概念：
两个以上的计算机网络通过一定的方法，用一种或多种通信处理设备相互连接起来，以构成更大的网络系统。
2、为什麽要进行网络互连？
什么是网络互连？
网络互连的类型？
网络互连层次？
3、各层网络互连设备的名称及功能
Ø物理层：
中继器---在两个电缆段之间传输每一个比特。
功能：
信号的恢复；扩大网络的覆盖范围；连接更多的站点；不同拓扑结构之间的连接；不同传输介质之间的连接
Ø数据链路层：
网桥---在局域网之间存储转发数据帧（因MAC层有不同的标准）。
网桥用于连接两个相同或相似的网络。
适合于不太复杂的局域网互连。
升级会员 