计算机网络(谢希仁第七版)考试知识点整理

第18页，共19页 计算机网络考点知识整理（谢仁希第七版） 第1章 概述 1、互联网与互连网的区别： ①互联网（Internet）:数量极大的各种计算机网络互连起来的 ②互连网：仅在局部范围内连接起来的计算机网络，通过路由器连接构成覆盖范围更广的网络，即网络的网络 2、计算机网络的两大功能（重要特点）：连通性和共享（资源共享） 3、计算机网络（简称为网络）：由若干结点（node）和连接这些结点的链路（link）组成。网络中的结点可以是计算机、集线器、交换机或路由器等。 4、网络把许多计算机连接在一起，而互联网则把许多网络通过路由器连接在一起。与网络相连的计算机称为主机，实际上计算机之间需要通信，还需要在计算机上安装适当的软件。 5、互联网基础结构发展的三个阶段： ①从单个网络 ARPANET 向互联网发展的过程。 ②建成了三级结构的因特网。如主干网、地区网、校园网（或企业网） ③逐渐形成了多层次ISP（Internet service provider）结构的互联网（因特网）。ISP：互联网服务提供商，如中国电信、移动、联通。 6、根据提供服务的覆盖范围面积大小以及所拥有的IP地址数目的不同，ISP分为：主干ISP、地区ISP、本地ISP（用户直接提供的服务，可以是提供互联网服务的公司或者拥有网络向员工提供服务的企业或者学校） 7、互联网交换点IXP： ①允许两个网络直接相连并交换分组（不收费），但是低层IXP向高层IXP交换 第18页，共19页

分组时，通常收费。 ②典型的IXP由一个或多个网络交换机组成，采用工作在数据链路层的网络交换机（用局域网连接起来） ③世界最大的IXP于1995建造在德国弗兰克福，名字DE-CIX，达4.859Tbit/s。 8、小写字母i开始的internet与大写字母I开始的Internet的区别： ①internet（互连网）：通用名词，泛指由多个计算机网络互连而成的计算机网络，通信协议（通信规则）可以任意选择，如TCP/IP ②Internet（互联网或因特网）：专用名词，指全球最大、最开放、由众多网络互联而成的特定互连网，采用TCP/IP协议簇作为通信规则，前身是美国的ARPANET 9、互联网标准制定的特点：面向公众，通过RFC（请求评论）文档公布 10、名字解释： 互联网协会ISOC：对互联网进行全面管理 互联网体系结构委员会IAB：管理互联网有关协议的开发 互联网工程部IETF：由许多工作组WG组成的论坛，研究短期和中期工程，主要针对协议的开发和标准化 互联网研究部IRTF：由许多研究组RG组成的论坛，研究长期考虑的问题，如协议、运用、体系结构等 11、制定互联网的正式标准要经过以下三个阶段： ①互联网草案（Internet Draft）：有限期只有6个月 ②建议标准（Proposed Standard）：开始成为RFC文档 ③互联网标准（Internet Standard）：可以与多个RFC文档关联，编号（STDxx） 除建议标准和互联网标准外，还有历史的、实验的、提供信息的RFC文档 12、互联网的组成两大块：边缘部分和核心部分 第18页，共19页

13、边缘部分：由所有连接在互联网上的主机组成，这部分是用户直接使用的，用来通信（传输数据、音频或视频）和资源共享；处在互联网边缘的部分就是连接在互联网上的所有的主机，这些主机又称为端系统（end system） ①计算机之间通信：是主机上运行的程序中进程之间的通信，实际为进程之间的通信 ②边缘两类通信方式：客户-服务器方式和对等方式（P2P方式） 14、客户—服务器方式：这种方式在互联网上是最常见的，也是最传统的方式 ①客户（client）和服务器（server）：指通信中所涉及的两个应用进程（软件），描述的是进程之间服务与被服务的关系 ②客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方；服务请求方和服务提供方都要使用网络核心部分所提供的服务。 ③客户程序：一对多，必须知道服务器程序的地址；不需要特殊硬件和很复杂的操作系统。 ④服务器程序：可同时处理多个远地或本地客户的请求（一直运行，被动等待）；一般需要有强大的硬件和高级的操作系统支持 15、对等连接方式（p2p)：平等的、对等连接通信；既是客户端又是服务端；需要运行对等连接软件（P2P软件） 16、核心部分：由大量网络和连接在这些网络上的路由器组成，这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和分组交换）（主要由路由器和网络组成）； ①网络核心：路由器，一种专用计算机，但是不叫主机；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。 ②交换——按照某种方式动态地分配传输线路的资源 17、三种交换方式：电路交换和分组交换、报文交换 第18页，共19页

18、电路交换：必须经过建立连接（占用通信资源）→通话（一直占用通信资源）→释放资源（归还通信资源）三个步骤的交换方式。 ①重要特点：在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源 ②使用电路传输计算机数据时，线路的传输效率往往很低（大部分时间是空闲，如阅读信息和键入和编辑时） 19、报文交换：基于存储转发原理（时延较长）； 20、分组交换：分组交换采用存储转发技术。在发送报文（message）之前，先把较长的报文划分成为一个个更小的等长数据段（通常1024bit），在每一个数据段前面，加上一些由必要的控制信息组成的首部（包头header）后，就构成了一个分组（包packet）；分组是在互联网中传送的数据单元。 ①路由器处理分组过程：收到分组→缓存（暂存）→查找转发表→找到合适接口转发出去。 ②边缘的主机和核心的路由器（专用计算机）都是计算机，但作用不同：主机为用户进行信息处理和其他主机通过网络交换信息；路由器用来转发分组，即进行分组交换的。 ③分组交换优点： 1）高效（逐段占用链路，动态分配带宽） 2）灵活（独立选择合适的转发路由） 3）迅速（不建立连接就能发送分组） 4）可靠（保证可靠性的网络协议；分布式多路由的分组交换网） ④分组交换问题： 1）存储转发时会造成一定的时延 2）无法确保通信时端到端所需的带宽 第18页，共19页

注意：报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽 21、三种交换方式特点： ①电路交换（传统电话）：整个报文的比特流连续地从源点直达终点，好像在一个管道中传送。 ②电报交换（邮局）：整个报文先传送到邻结点，全部存储下来之后查找转发表，转发到下一结点。 ③分组交换：单个分组（一个报文的一部分）传送到相邻结点，存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。 22、我国五大规模最大的公用计算机网络：电信、移动、联通、科学技术网、教育和科研计算机网 23、计算机网络的分类： ①按作用范围分为：WAN(广），MAN（城），LAN（局），PAN（个人区域网，也称为无线个人区域网WPAN）； ②按使用者分为：公用网，专用网； ③接入网：用来把用户接入到互联网的网络，又称本地接入网或居民接入网； 1）接入网既不属于互联网的核心部分和边缘部分 2）接入网是从某个用户端系统到互联网中的第一个路由器（也称为边缘路由器）之间的一种网络 3）接入网从覆盖的范围看，属于局域网，从作用上看，只起到让用户能够与互联网连接的桥梁作用。 24、计算机网络的性能七个：速率、带宽、吞吐量、时延（发送、传播、处理、排队）、时延带宽积、往返时间、利用率 25、速率的单位：比特每秒（bit/s） 第18页，共19页

①比特（bit）：是一个二进制数字，一个比特就是二进制中数字中的一个1或0；是信息论中信息量的单位； ②网络技术中速率指的是：数据的传送速率也称为数据率或比特率。 注意：提到网络中的速率时，往往指的是额定速率和标称速率 26、带宽的两种不同的意义：频域称谓和时域称谓 ①频域称谓：指信号具有的频带宽度。信号的带宽指该信号所包含的各种不同频率成分所占的频率范围；单位赫兹Hz （或千赫、兆赫、吉赫等）；由于过于通信的主干线是传送模拟信号（连续变化的信号），因此，表示某信道允许通过的信号频带范围就称为带宽。 ②时域称谓：在计算机网络中，宽带用来表示网络中某通道传送数据的能力。因此，网络带宽表示单位时间内网络中某信道所能通过的“最高数据率”，单位比特每秒（bit/s）; 注意：两者其实本质一样，一条通信链路的“带宽”越宽，传输的“最高数据率”自然越高。 27、吞吐量：单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的实际数据量。受网络的带宽或额定速率的限制。额定速率也是吞吐量的绝对上限值。 28、时延：时延是指数据（一个报文或分组，甚至是比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间，有时也称为延迟或迟延。 注意：网络时延通常由以下四个组成： ①发送时延（传输时延）：主机或路由器发送数据帧（从第一个比特算起到最后一个比特结束）所需要的时间；机器内部产生的时延。

)/bbs发送速率（）数据帧长度（发送时延

②传播时延：电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间；在机器外部产生 第18页，共19页

的；当在自由空间中时传播速率为光速 )/mms速率（电磁波在信道上的传播）信道长度（传播时延

③处理时延：主机或路由器在收到分组时需要花费一定的时间进行处理。 ④排队时延：结点缓存队列中分组排队所经历的时延。（取决于网络当时的通信量）； 数据在网络中经历的总时延就是以上四种时延之和。 注意：对于高速网络，提高的仅仅是数据的发送速率不是比特在链路上的传播速率。即传送速率与传播速率（介质材料有关）不是一个概念，所处的位置也不相同，所以单一提高某个的速率对整体时延的影响通常不是很大，需要整体考虑。 28、时延带宽积：时延带宽积（体积）=传播时延（长）*带宽（截面积），以比特为单位的链路长度。 29、往返时间（RTT)：简单来说，就是两倍传播时延（实际上还包括处理时延，排队时延，转发时的发送时延）； 30、利用率分为两种：信道利用率、网络利用率 ①信道利用率：指某个信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过），完全空闲信道利用率为0 ②网络利用率：指全网的信道利用率的加权平均值 ③D、D0与U的关系如下：

UDD10，

D0表示网络空闲时的时延，U为利用率，D表示网络当前的时延； 可见：信道利用率并不是越高越好，当某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也就迅速增大。减少方法：增大线路的带宽。通常利用率为50%时就需要增加线路带宽。