1、1计算机网络内容总结 第一章 网络概述 一、 计算机网络最重要的功能:连通性、共享性(填)二、 因特网的两大组成部分:边缘部分、核心部分(填)1、主机 A 和主机 B 通信,实质上是主机 A 的某个进程同主机 B 的某个进程通信。2、网络边缘的端系统之间的通信方式可以划分为两大类:客户服务器方式(C/S) 、对等方式(P2P)3、在网络核心部分起特殊作用的是路由器,路由器是实现分组交换的关键构件,其任务是转发收到的分组。 (选)三、 三种交换方式 :电路交换、报文交换、分组交换(填)1、电路交换:整个报文的比特流连续地从源点直达终点。电话交换机是电路交换,“建立连接通话释放连接” ,电路交换的
2、线路的传输效率往往很低。2、报文交换:整个报文先传送到相邻结点,全部存储下来后查找转发表,转发到下一个结点。3、分组交换:单个分组(整个报文的一部分)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。存储转发技术,主机是为用户进行信息处理的,路由器是用来转发分组的,即进行分组交换。 (选)四、 计算机网络的分类:按地域(中英文名称):广域网(WAN) 、城域网(MAN) 、局域网(LAN) 、个人区域网(PAN) (填)五、(简答) 时延:时延的 4 个组成部分、计算。 六、 协议(定义、三要素及其含义):定义:为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称为协议。三要素及其含义:(1
3、)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:事件实现顺序的详细说明 (填选)七、 5 层体系结构各层及功能:(填)应用层(application layer)为用户应用进程提供服务 运输层(transport layer)为主机中进程间通信提供服务 网络层(network layer)为主机间通信提供服务 数据链路层(data link layer)相邻结点间的无错传输 物理层(physical layer) 透明地传输原始的比特流第二章 物理层 一、 关于信道(通信方式三种):单向通信、半双工通信、全双工通信(填)1、单向
4、通信又称单工通信,无线电广播,有线电广播,电视广播2、双向交替通信又称半双工通信,对讲机3、双向同时通信又称全双工通信 (选)二、 常用的导向性传输媒体包括:双绞线、同轴电缆、光缆 (填)三、 常用的非导向传输媒体:短波;微波:地面接力、卫星 (填)四、 信道复用:FDM、TDM、STDM、WDM (名称、复用方法、特点):(填选选)FDM:频分复用,复用方法:整个带宽划分为多个频段,不同用户使用不同频段。特点:所有用户在通信过程中占用不同的频带宽度。TDM:时分复用,复用方法:将时间划分为一段段等长的时分复用帧(TDM 帧) 。TDM 帧划分为 N 个时隙。每一个用户在一个 TDM 帧中占用
5、一个固定时隙。特点:所有用户在不同的时间占用整个频带宽度。2STDM:统计时分复用,工作方法:( 1)各用户将数据随时发往集中器(统计时分复用器) 。 (2 )集中器依次扫描,输入缓存。 (3 )将缓存的数据放入 STDM 帧中,对于没有数据的用户就跳过去。 (4)一帧满时,发送出去。特点: STDM 帧中的时隙不固定的分配给每个用户。WDM:波分复用,工作方法:(1)8 路传输速率为 2.5Gb/s 的光载波调制1550nm1557nm。 (2)经过复用器后在一根光纤中传播。 (3 )经过一段距离衰减光纤放大器。 (4 )分用器转换为 8 路波长 1310nm 的光载波。五、 (简答) CD
6、MA 工作原理及计算 第三章 数据链路层 数据链路层使用的信道主要有以下两种类型:点对点信道、广播信道(填)使用点对点信道的数据链路层: 一、 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 (填空)1、 封装成帧:就是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。帧长等于数据部分加上首部和尾部。MTU:最大传送单元 数据部分的传送上限。控制字符进行帧界定:SOH(帧开始符) 、EOT (帧结束符)2、 透明传输:不管所传数据是什么样的比特组合,都应当可以放在帧中传输过去。用字节填充法解决透明传输的问题(在控制字符前面添加转义字符 ESC) 。3、 差错检测:误码率 BE
7、R (Bit Error Rate):传输错误的比特占所传输比特总数的比率。 (选)二、 (简答)差错检验 :CRC 的计算 三、 PPP 协议:零比特填充法 :方法:发现 11111,立即填入一个 0(计算)采用零比特填充法可以传送任意组合的比特流,即可以实现数据链路层的透明传输。使用广播信道的数据链路层: 四、 局域网按拓扑结构的分类:星形、环形、总线形(填)五、 CSMA/CD 协议(英文名称的含义) :载波监听多点接入/碰撞检测(填)六、 (简答) 最短帧长的计算(课后题 3-20) 七、 以太网的 MTU:1500 字节 八、 以太网标准 10BaseT 的含义 :10:10Mb/s
8、 BASE:基带信号 T:双绞线 (站点到集线器=100 米) (填)九、 扩展的以太网: 1. 集线器、网桥、交换机工作的层次 :在物理层扩展以太网光纤、 (转发器) 、集线器;在数据链路层扩展以太网网桥(交换机) (填)2. (简答)使用交换机和集线器的以太网每个用户的平均带宽 十、 网桥(交换机)转发分组时使用的地址:硬件地址 ,可以隔离碰撞域的个数:有几个口可以隔离几个域 (填选)十一、 (简答)透明网桥自学习算法(课后作业 3-32 自学习和转发帧,要求掌握详细处理过程) 十二、 虚拟局域网概念,用什么设备实现:由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组,这些网段具有某些共同的需求
9、。只是一种服务,不是一种新型的局域网。使用交换机实现。 (选填)第四章 网络层 一、 网络层提供的两种服务及其特点:虚电路服务(面向连接的) 、数据报服务(面向无3连接的) (填空)1、虚电路服务:采用面向连接的通信方式:建立虚电路传送数据释放虚电路。所有分组均沿同一路径传输。保证服务质量,可靠。虚电路和电路交换的区别虚电路是逻辑上的连接,采用存储转发技术,通信双方只是断续地各条链路。 (选)2、数据报服务:采用无连接的通信方式。为每个分组独立选择路由。 “尽最大努力交付” ,不保证质量。 (选)二、 网络互联的设备:路由器 (填)三、 IP 地址(分类、表示方法、每类地址网络号和主机号的位数
10、、每类地址的使用范围)分类:A、B、C、D、E (选)表示方法:点分十进制记法类别 最大网络数 第一个可用的网络号 最后一个可用的网络号 每个网络中最大的主机数 A 126(27-2) 1 126 16777214 B 16383(214-1) 128.1 191.255 65534 C 2097151 (221-1) 192.0.1 223.255.255 254 注:A 类网络号除去的是全 0 和 127B 类网络号除去的是 128.0C 类网络号除去的是 192.0.0四、 私有 IP 和地址转换协议。 (选)1. 私 IP 的范围 A:10.0.0.0 10.255.255.255B:
11、172.16.0.0 172.31.255.255C:192.168.0.0 192.168.255.2552. 私 IP 的特点:目的地址为私有 IP 的数据报不被路由器转发 五、 地址解析协议 1. ARP 名称、功能 :地址解析协议,功能:将一个已知的 IP 地址映射到硬件地址(填选)2. ARP 工作过程 :第一次通信时,同一局域网内(大题)1)主机设高速缓存存放本局域网上 IP 地址到硬件地址的映射表。2)主机 A 欲向本局域网上的主机 B 发送 IP 数据报时,先查看高速缓存。3)如有主机 B 的 IP 地址,可查出其对应的硬件地址。4)如果没有,运行 ARP 找出主机 B 的 I
12、P 地址。六、 IP 数据报的格式(首部长度(单位为 4 字节) 、偏移量(单位为 8 字节) 、校验范围(首部) ) 、数据报分片计算(填填填计)IP 数据报分为首部和数据两个部分,首部的前一部分是固定的,共 20 字节,是所有 IP数据报必须具有的(源地址、目的地址、总长度等重要字段都在固定首部中) 。一些长度可变的可选字段放在固定首部的后面。 片偏移(12 bit)指出:较长的分组在分片后某片在原分4组中的相对位置。片偏移以 8 个字节为偏移单位。校验范围:只校验首部七、 (简答)子网划分、子网掩码(方法及应用): (IP 地址) AND (子网掩码) =网络地址1. 给出需求会进行子网
13、的划分,会写出子网网络地址和子网掩码;地址范围 2. 理解子网掩码的作用,会根据子网掩码计算网络地址 (以 CIDR 编址方案考上述知识点)八、 (简答) 使用子网掩码的分组转发过程(路由选择计算) 九、 无分类编址 CIDR 的编址方案 (选择)1、 构造超网的概念、路由聚合的概念、最长匹配。 构成超网:前缀长度不超过 23 bit 的 CIDR 地址块都包含了多个 C 类网络。这些 C 类网络合起来就构成了超网。路由聚合:由于一个 CIDR 地址块可以表示很多地址,因而在路由表中可以利用 CIDR 地址块来查找目的网络。最长匹配:从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由2、 给定地址块中任意
14、一个地址,求地址掩码、地址块起始地址、最大地址、地址块中地址个数。 (计算)3、 (简答) 给定地址块,给定各局域网内的主机数,构造超网。要求写出解题过程,结果包括地址块和网络前缀。 (构造超网时,要求从主机数最多的开始构造。 ) 十、 ICMP 所处层次:网络层、两种应用:ping、Traceroute(tracert) (填空) 十一、 因特网路由选择协议分类及每类中的典型算法:内部网关协议 RIP、OSPF ;外部网关协议 BGP (填空)十二、 (简答) RIP 路由选择距离向量算法:使用距离向量、支持的最大跳数(15) 、路由表的计算 (填填计)十三、 内部网关协议 OSPF:使用链
15、路状态 (填空)十四、 路由器的作用及工作层次:网络层,转发数据时使用的地址:目的主机的 IP 地址(填空)第五章 运输层 一、 IP 协议和运输层协议的作用范围:IP 协议:点到点(主机到主机) ;运输层协议:端到端(进程到进程) (填空)二、 端口的作用 :进程间通信(填空)三、 TCP UDP:层次、特点 (填选)都是运输层TCP:面向连接的,可靠交付,面向字节流UDP:面向无连接的,不保证可靠交付,面向报文四、 UDP 首部长度和各字段作用、伪首部的内容及作用 (选择)首部长度:8首部各字段作用:源端口:源端口号 目的端口:目的端口号长度:UDP 数据报总长度检验和:检测 UDP 数据
16、报在传输中是否有错伪首部的作用和内容:IP 和 UDP 凑出来的,仅仅是为了计算校验和(计算)五、 TCP 首部:序号、确认号、SYN、ACK 的作用(计算)序号作用:一个 TCP 连接中传送的数据流中的每一个字节都编上一个序号。序号字段的值则指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。5确认号作用:是期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号。SYN 作用:在连接建立时用来同步序号。ACK 作用:只有当 ACK = 1 时确认号字段才有效。当 ACK = 0 时,确认号无效。TCP 首部包括:源端口、目的端口、序号、确认号、数据偏移 、保留、紧急 URG、确认 ACK、推送 PUS
17、H、复位 RST、同步 SYN、终止 FIN、窗口、检验和、紧急指针、选项 六、 滑动窗口协议:发送窗、接收窗口大小的含义 (选择)发送窗口大小代表在还没有收到对方确认消息的情况下,发送端最多可以发送多少数据。接收窗口中是期望接收的数据的序号。七、 拥塞控制: 1、 拥塞控制产生的原因:对资源需求之和大于可用资源(填空)2、 拥塞控制与流量控制的区别 (给描述能够识别即可) (选择)1.拥塞控制:防止过多的数据注入网络,从而避免网络中的路由器或链路过载。全局性的过程2.流量控制:指点对点的通信量的控制。协调双方速率。存在从收方到发方的直接反馈。3、 (简答) 慢启动和拥塞避免,快重传和快恢复(
18、能根据具体控制策略求出每一个轮次拥塞窗口的大小,注意:传输轮次从 1 开始。 ) 八、 TCP 建立连接的过程(三次握手协议,每条消息的序号、ack 号,SYN 比特、ACK 比特的取值) (填空)第一次握手:服务器 B 创建传输控制块 TCB,准备接受客户进程的连接请求,客户进程 A随之建立传输控制块 TCB,向 B 发送请求报文段:SYN=1,seq=x,客户进程进入同步已发送状态第二次握手:B 收到请求报文段后,如同意连接则向 A 发送确认:SYN=1, ACK=1,ack=x+1,seq=yTCP 服务器进入同步收到状态第三次握手:A 收到 B 的确认后,再向 B 确认一次:ACK=1
19、,ack=y+1,seq=x+1,A 进入已建立连接状态九、 TCP 释放连接的过程(掌握交互过程即可,不需要掌握协议字段值的具体值) (填空)第六章 应用层 一、 DNS 含义:域名系统 功能:用来把便于人们使用的机器名字转换成为 IP 地址 (填选)二、 域名的两种解析过程:递归、迭代 (填空)三、 FTP(使用两个TCP连接及其作用:减少或消除在不同操作系统下处理文件的不兼容性,熟知端口号 21) (填选)四、 电子邮件系统 1. SMTP 名称:简单邮件传送协议(填空)作用:用户代理向源邮件服务器发送邮件,源邮件服务器向目的邮件服务器发送邮件; (选择)2. POP、IMAP 名称:邮
20、局协议、因特网报文存取协议(填空)作用:用户从目的服务器上读取邮件; (选择)第十章 下一代因特网(填空)6一、 IPV6 的地址空间(128 位)二、 IPV4 到 IPV6 过渡的两种方法:双栈协议、隧道技术简答题部分:1、 (简答) 时延:时延的 4 个组成部分、计算。2、 (简答) CDMA 工作原理及计算3、 (简答)差错检验 :CRC 的计算4、 (简答) 最短帧长的计算(课后题 3-20)5、 (简答)使用交换机和集线器的以太网每个用户的平均带宽6、 (简答)透明网桥自学习算法(课后作业 3-32 自学习和转发帧,要求掌握详细处理过程)7、 (简答)数据报分片计算 8、 (简答) 使用子网掩码的分组转发过程(路由选择计算)9、 (简答)子网划分、子网掩码(方法及应用)p138+课件上划分子网题目10、 (简答) 给定地址块,给定各局域网内的主机数,构造超网。要求写出解题过程,结果包括地址块和网络前缀。 (构造超网时,要求从主机数最多的开始构造。 )11、 (简答) RIP 路由选择距离向量算法:使用距离向量、路由表的计算12、 (简答) 慢启动和拥塞避免,快重传和快恢复(能根据具体控制策略求出每一个轮次拥塞窗口的大小,注意:传输轮次从 1 开始。 )