计算机网络复习提纲

四五章是重点第一章计算机网络（简称网络）：由若干节点和连接这些节点的链路组成internet（互联网）：泛指由多个计算机网络相互连接而成的计算机计算机网络。

网络之间通过路由器连接起来，构成一个更大范围上的网络。

Internet（因特网，互联网）指全球最大的，最开放的，由众多网络相互连接形成的特定互联网，采用TCP/IP协议族作为通信规则。

互联网的组成部分：1.边缘部分：由所有连接在网络上的主机组成，是用户直接使用的部分，用以进行通信和信息共享2.核心部分：由大量的网路和连接这些网络的路由器组成，为边缘部分提供服务端系统之间的通信方式：1.C/S方式：客户是服务请求方，服务器是服务提供方。

2.P2P方式：本质上是C/S方式，但是每台主机既是客户端也是服务端。

电路交换的特点：在通话时间内，通话的双方始终占据端到端的通信资源，线路的传输效率很低。

分组交换：采用了存储转发技术，将一个报文划分为几个分组之后再进行发送。

其中主机为用户进行信息的处理，并且可以和其他主机通过网络交换信息，路由器则是用来转发分组的。

报文交换：采用了存储转发技术，整个报文先传递到邻接的节点中存储起来，之后再查找路由表整体转发出去。

网络的分类：1.按网络的作用范围：广域网（互联网核心部分，高速链路，WAN），城域网（将局域网进行互联，MAN），局域网（LAN），个人区域网（PAN）2.按照网络的使用者划分：公用网，专用网。

3.将用户接入到互联网中的网络：接入网（AN）网络三要素：1.语法：数据与控制信息的结构或格式2.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3.同步：事件实现顺序五层协议体系结构：1.应用层：通过应用间的交互来完成特定网络应用。

为应用间通信和交互定下规则。

对应OSI中的应用层，表示层和会话层。

2.运输层：负责两台主机中进程之间的通信，提供了通用的数据传输服务。

TCP，面向连接的，提供可靠的传输服务。

UDP：无连接的，不可靠的传输服务。

对应OSI中的运输层。

3.网络层：为网络上的不同主机提供通信服务。

在传输时将数据封装成分组（IP数据报）传送。

对应OSI中的网络层。

4.数据链路层：将IP数据包封装成帧。

对应OSI中的数据连路程。

5.物理层：以比特的形式传递数据。

对应OSI中的物理层。

PDU（Protocol Data Unit）:对等层次之间传送的数据单位称为该层的协议数据单元第二章物理层任务：考虑怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，屏蔽掉传输媒体和通信手段的差异。

作用于物理层的协议被称为规程。

通信的三种基本方式：1.单工：只能收或只能发，即只能有一个方向上的交互，而没有反方向上的通信。

2.半双工：双方都可以发信息，但不能同时发送3.全双工：双方都可以发送信息，可以同时发送传输媒介：1.引导型：双绞线，同轴电缆，光缆2.非引导型：无线电波信道复用技术：1.频分复用（FDM）：所有用户在同样的时间里占用不同的带宽资源。

2.时分复用（TDM）：所有的用户在不同的时间里占用同样的带宽资源。

也称同步时分复用。

3.统计时分复用：改进的TDM技术，也被称为异步时分复用。

4.波分复用（WDM）：光的波分复用5.码分复用（CDM）：也被称为码分多址（CDMA），由于用户金国特殊挑选的不同码型，用户之间不会造成干扰。

宽带接入技术１.非堆成用户线（ADSL）：使用数字技术对现有的模拟电话进行改造。

ADSL的传输距离取决于数据率和用户线径．２.光纤同轴混合网（HFC）：在有线电视网上开发的一种居民宽带接入网。

３.ＦＴＴｘ技术：光纤接入技术。

第三章链路：从一个节点到相邻的另一个节点间的一条物理链路，中路没有其他任何的交换节点。

数据链路：将一些实现必要协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。

在其上传输的数据单元为帧。

数据链路层在进行通信时额主要步骤：１.节点A将网络层交下来的IP数据报添加首部和尾部封装成帧２.节点A把封装好的帧发给节点B的数据链路层３.节点B数据链路层收到该帧并进行校验，如果没错，就从中提取出IP数据报交给网络层，如果有错就丢弃该帧。

CRC差错检测技术原理：在M位数据后面添加供差错检测用的n位冗余码。

1.计算方法：在数据后面先添加n个0（此时m+n位），在用双方事先商定好的除数P（n+1）位，得出商Q和余数R（n位）。

将得到的余数R拼接到m位数据后满得到帧检测序列（FCS）2.对接收到的帧的CRC校验：a)如果得出的R=0，则该帧没有差错，接收该帧。

b)如果R≠0，则该帧有错，丢弃该帧。

点对点（PPP）协议的特点１.字节填充：转义字符：0x7D。

将信息字段中出现的每一个7E转化为（7D，5E）。

将信息字段中的7D转换为（7D，5D），将信息字段中小于20的字符x转换为（7D，x）。

２.比特填充：PPP协议采用0比特填充来实现透明传输。

在发送端：如果有连续的5个1则在后面立即插入一个0.在接收端：遇到连续5个1就把后面的0删除。

局域网的特点和优点：１.特点：网络位一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限２.优点：a)具有广播功能，从一个站点可以很方便地访问全网。

b)便于系统的扩展和逐步演变，各设备的位置可以灵活调整和改变。

c)提高了系统的可靠性，可用性和生存性CSMA/CD协议及其要点：１.CSMA/CD：载波监听多点接入/碰撞检测。

协议的实质为载波监听和碰撞检测。

２.使用CSMA/CD协议的以太网只能进行半双工通信。

协议规定的争用期为51.2us （512比特时间）。

只要小于64字节的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧。

最小帧间隔为9.6us。

３.强化碰撞：在发送数据的站点发现发生了碰撞时，除了立即停止发送数据外，还要继续发送32比特或48比特的认为干扰信号。

４.要点：a)多点接入：许多计算机以多点接入的方式连接在一起。

b)载波监听：检测总线上有没有其他计算机也在发送。

c)碰撞检测：适配器便发送边检测信道上电信号的变化情况，以便判断是否有其他站在发送数据。

使用CSMA/CD协议的过程：１.准备发送：适配器从网络层获得一个分组，加上首部和尾部组成帧。

放入适配器的缓存中，在发送之前必须先检测信道。

２.检测信号：若检测到信道繁忙，则应不停地检查，一直等待到信道空闲。

若检测到信道空闲，并在96比特时间内保持信道空闲，就发送这个帧。

３.在发送过程中任然任不停地检测信道a)发送成功：在争用期内未检测到碰撞，则发送成成功，回到1b)发送失败：在争用期内检测到碰撞。

立即停止发送数据，并按规定发送干扰信号。

然后执行避退算法，等待r倍争用期后回到2。

若重复16次不成功，则停止重传而向上报错。

集线器：工作在物理层，只简单地转发比特。

使用集线器时共享带宽。

虚拟局域网（VLAN）：１.定义：是一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组，而这些网段具有些共同的需求。

２.虚拟局域网是局域网给用户提供的一种服务，而不是一种新型局域网。

第四章网络层提供的两种服务：1．虚电路服务：可靠通信由网络来保证，必须建立连接，属于同一条虚电路的分组均按照同一路由的虚电路号。

虚电路上的节点出现故障时，虚电路无法使用。

分组按顺序达到终点。

2．数据报服务：可靠通信由用户主机来保证，无需建立连接。

每个分组独立选择路由器进行转发。

分组不一定按顺序到达终点。

出现故障的节点可能会丢失分组，一些路由可能发生变化。

IP协议：１.配合IP协议的三个协议：地址解析协议ARP，网际控制报文协议ICMP，网际组管理协议IGMP。

应用层：各种应用层协议（HTTp，FTP，SMTP）传输层：TCP，UDP网络层：ICMP IGMPIPARP网络接口层：与各种网络接口２.IP地址：2级IP地址{<网络号>，<主机号>}。

有A，B，C，D四类地址。

其中网络号全为0的地址为保留地址，意味本网络。

网络号为127的地址为保留地址，作为本地软件环回测试通信用。

主机号全为0表示该IP 所连接到的单个网络地址。

主机号全为1表示该网络上的所有主机。

３. IP 地址的特点：a) IP 地址管理机构只分配网络号，而剩下的主机号由单位自行分配b) IP 地址是标识一台主机和一条链路的接口。

当一台主机连接到两个网络上时，应当具有两个IPc) 一个网络是指具有相同的网络号，不同网络之间必须用路由器来进行连接。

４. IP 地址与硬件地址：硬件地址时数据链路层和物理层使用的地址，而IP 地址时网络层和以上各层使用的地址，是一种逻辑地址。

IP 地址放在IP 数据报的首部，而硬件５. ARP 协议过程：主机A 向主机B 通信，主机A 的ARP 表中没有B ，则执行ARP 得到B 的硬件地址。

a) ARP 进程在本局域网上广播发送一个ARP 请求分组。

b) 在本局域网上所有主机的ARP 收到A 的ARP 请求分组。

c) 主机B 的IP 与ARP 请求分组中查询的IP 一致，就接收这个分组，然后向A 发送ARP 响应分组（其中含有B 的硬件地址）。

其他IP 地址不同的主机不理睬这个ARP 请求分组。

d) A 收到B 的ARP 响应分组后，在其ARP 表中写入B 的硬件地址。

６. IP 数据报格式a)b)首部长度：指明首部的长度。

c)总长度：指明整个IP 数据报的长度。

d) 标识：分片时使用，相同的表示字段使分片后的数据报片段能正确地组成原来地数据报。

e) 标志：指明是否分片。

f) 片偏移：分片时使用，指明分片在原分组中地位置。

g) 生存时间：跳数，指明数据报在网络上之多可以经过多少路由器。

h) 首部检验和：只检验数据报地首部，而不包括数据部分。

MAC 帧 0 4 8 16 19 24 31划分子网1.3级IP地址：{<网络号>，<子网号>，<主机号>}。

从2级IP地址地主机号中，划出若干位来做子网号。

2.子网掩码：将IP地址分为网络地址和主机地址两个部分。

将子网掩码和IP地址进行与运算，可以得出该IP的网络地址。

3.划分子网增加了灵活性，却减少了能够连接在网络上的主机数。

超网（无非类编址CIDR）：1.地址格式：｛＜网络前缀＞，＜主机号＞｝。

网络前缀来指明网络，主机号来指明主机。

2.斜线记法：在IP地址后面加上斜线“／”，再写上网络前缀所占的位数。

例如：１２８.１４.３５.７／２０（前２０位为网络号，后１２位为主机号）。

3.地址掩码：相当于子网掩码。

网络前缀部分全为１，主机号部分全为０。

在斜线记法中，后面的数字表明了地址掩码中１的个数。

ICMP－网际控制报文协议：ICMP报文时封装在IP数据报中，作为其数据部分，所以ICMP 是IP层的协议。

1.ICMP差错报文：终点不可达（不能交付数据报），时间超过（收到的报文生存时间为0），参数问题（首部中值出错），重定向（路径发生改变）。