1、1、计算机网络的发展与形成1基于 P2P 以“非中心化的方式 ”的网络应用成为新的增长点2计算机网络形成：（1）计算机终端（美国军方）（2）计算机计算机（3）ARPANET 及 OSI（高校，INTERNET 前生）（4）INTERNET3网络协议（1）ISO 指定 OSI，国际认可（2）TCP/IP ，业内公认，早于 OSI4信息高速公路：异步传输模式（ATM ） ，宽带综合业务数字网（B-ISDM） ，高速局域网，交换局域网，虚拟网，无线网5搜索引擎是一种运用在 WEB 上的应用软件系统6宽带城域网（1）包括核心交换网、接入网（2）用户接入网分三类：计算机网络、电信通信网、广播电视网（现在
2、数字聚合，三网融合）7无线网络：（1）无线局域网（WLAN）1 传输介质：微波、激光、红外线2 IEEE801.11 制定3 运用领域：传统局域网扩充、建筑物之间互联、特殊网络4 传输技术：红外线、扩频、窄带微波（2）发展1 无线自组网（AD HOT）：自组织、对等、多跳2 无线传感器网（WSN）将 ADHOT 于传感器结合，三要素是：传感器、感知对象、观察者3 无线网状网（WMM）：标准制定 IEEE 802.11S4 蓝牙技术：标准制定 IEEE 802.15，特点：短距离，低功耗8操作系统（1）Window（2）UNIX ：小型机、 C 语言、易移植、多用户多任务、分时、采用树状目录、系
3、统由内核和外壳组成，内核直接对硬件起作用，外壳是用户程序（3）在微型机运行，内核效仿 Unix，开放源代码、多用户多任务、界面友好、可移植2、计算机网络基本概念1计算机网络定义（1）观点：广义、资源共享（符合网络特征） 、用户透明2分类（1）局域网：覆盖范围有限（方圆几公里） ，传输数据较快，误码率低。从介质角度：共享式介质和交换式局域网（2）城域网：（3）广域网：最远最大、速率低。从逻辑和功能：通信子网、资源子网（4）个人局域网：10M 内3网络拓扑结构（1）分类：星型、环形、树型、网状型1 星型：中心节点是可靠性瓶颈2 环形：延迟确定，每个线路都是瓶颈3 树型：适用于汇聚数据的（2）传输参
4、数1 传输速率：S=1/T （T 为每比特所需要的时间） ，记 bps，每秒传输的比特数2 带宽：与传输速率有关a）奈科斯特准则：有限带宽、无噪声信道Rmax=2Bb）香茗定理：有限带宽、有随机噪声信道Rmax=B*log2(1+S/N)3 误码率：平均误码率要低于 10-9（3）分包分组交换1 早起交换分为：线路交换、存储转发交换a）线路交换：线路建立、数据传输（实时，双向） 、线路释放优：实时性强，交互式会话类通信缺：系统效率低，不具备数据存储，纠错功能b）存储转发交换：报文交换、报文分组交换2 现代交换a）数据报方式：不同分组经过不同路径、到达目的节点可能乱序、每个分组传输过程都带目的地
5、址和源地址、传输延迟大，适合突发性通信，不适合长报文，会话式通信b）虚电路方式：在传输前源节点和目的节点建立连接、顺序连接、不携带目的地址，源地址，无乱码重复丢失，每个节点只需要进行差错检测不需要路由选择，每个节点可与多个节点建立4网络体系结构（1）网络协议1 三要素a）语法：格式和结构b）语义：意义c）时序：顺序说明（2）网络体系结构1 第一个网络体系结构：IBM 的 SNAa）OSIi 定义了各层服务，服务与实现无关，不是一个标准，而是概念的框架ii 各个节点具有相同层次，相邻层之间接口通信，每层使用下层服务并向上提供服务b）TCP/IP(传输控制协议/互联网协议 )i 互联层主要协议：
6、IP ICMP IGMP ARP RARPii 传输层：进程间端到端通信，主要协议：TCP(可靠的面向连接的协议，无差错),UDP （不可靠的无连接协议，不要求分组顺序到达）iii 应用层： 远程登录协议：Telent、文件传输协议:FTP简单邮件传输协议 SMTP域名服务协议 DNS路由信息协议 RIP网络文件协议 SNMP超文本传输协议 HTTPc）对比5P2P:最大化的为“非集中式 ”，不依赖 DNS6IEEE802.2 将数据链路层划分为：逻辑链路控制子层（ LLC,协议必相同） ，介质访问控制子层(MAC，协议可不同 )7IEEE802.3 以太网标准，定义载波侦听多路访问（CSMA
7、/CD）介质访问 MAC 子层与物理层标准8IEEE802.11 定义无线局域网介质访问 MAC 子层与物理层标准9IEEE802.15 定义近距离个人无线网介质访问 MAC 子层与物理层标准10IEEE802.16 定义宽带无线局域网）介质访问 MAC 子层与物理层标准3、局域网技术1与广域网不同，存储转发方式变为共享介质与交换方式2拓扑：（1）总线型（共享介质）1 解决冲突：载波侦听多路访问（CSMA/CD） 、令牌总线（Token Bus）2 所有节点通过网卡连接总线3 采用双绞线、同轴电缆4 同一节点只能有一个节点通过总线发送数据，冲突会传输失败5 优：结构简单，易于实现。易于扩展、可
8、靠性强缺点：不易管理，故障诊断和隔离困难（2）环形1 数据传输方向确定，采用令牌环（3）星型3传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤，无线信道4以太网最核心技术：介质访问控制方法：载波侦听多路访问（CSMA/CD） ，解决多个节点共享公用总线5以太网传输错误：（1）CRC 正确，判定帧长度， “帧长度错误”CRC 错误，判断帧是否为 8 整数倍，是则“帧校验错误” ，不是则“帧比特错误”6以太网物理地址，按照 48 位编码（EUI-48） ，12 个 12 进制两两一组。前三组公司，后三组生产商自配，允许分配物理地址为 247 个7高速局域网（1）解决方案1 提高带宽a）快速以太网802.3ui10
9、0BASE-TX：2 对非屏蔽双绞线，支持全双工ii100BASE-T4：4 对非屏蔽双绞线，不知道全双工iii100BASE-FX： 2 芯光纤，支持全双工b）千兆以太网802.3z 或 802.3abi1000BASE-Tii1000BASE-CX：屏蔽双绞线c）万兆网-802.3ae 不再使用双绞线，只有全双工d）40GBS 以太网：使用波分复用技术2 将大型局域网划分3 将共享介质方式改为交换方式8交换式局域网（1）端口之间可有多个并发连接（2）交换机利用“端口/MAC 地址映射表” ，读取源地址进行“地址学习”自动的学习（3）交换机帧转发方式1 直接转发只读取目的地址，延迟小，没有差
10、错能力，不支持不同速率端口转发2 存储转发完整接收检错再转发、延迟大，有矫错，支持不同速率3 改进的直接转发接收前 64 字节，检帧头字段9虚拟局域网（1）软件方式实现，节点不收物理位置限制（2）组网方式1 用交换机端口定义虚拟网a）一个端口自己能属于一个组b）转移到另一个端口是，要重配置2 用 MAC 定义虚拟网（基于用户）a）可以随意移动节点，初始配置麻烦 3 基于网络层定义虚拟网a）可以随意移动节点，性能差，检查网络层地址难4 基于广播组a）可灵活组件，可跨越局域网与广域网互联（3）优点：方便管理、安全性、改善网络服务10无线局域网（1）红外1 视距方式传输：定向、全方位、漫反射2 通信
11、安全号，抗干扰性强、简单易管理、传输距离受限（2）扩频牺牲频带宽度来提高抗干扰性和安全性1 跳频发收采用相同跳频系列2 直接序列发收采用相同伪随机码，所有接受节点使用相同频段（3）窄带微波：微波无线电（4）MAC 层CSMA/CA1 分类a）无争用服务（PCF）：中心控制节点b）争用服务（DCF）2 802.11 协议4、INTERNET 基础1Internet 构成：通信线路、路由器、主机、信息资源2接入方式（1）电话网需要调制解调器（调制：数字模拟、解调：模拟数字） ，速率56K（2）ADSL使用电话线，通过 ADSL 调制解调器，具有网桥和路由器，分上下行（3）使用 HFC有线电视网，混
12、合光纤和同轴电缆。（4）数据通信线路3IP 协议（1）IP 服务特点：不可靠、面向无连接、尽最大努力（2）IP 互联网特点：隐藏底层物理网络、不制定网络拓扑也不要去网络全连接、信息可跨网、平等对待每个网络（3）IP 地址作用：用于标识身份，屏蔽物理地址的差异，标识网络连接1 由 32 个比特组成2 层次结构：网络号、主机号3 分类a）A 类：1126b）B 类：128191c）C 类：192223d）网络地址：网络位不变，主机位变 0e）广播地址：i 直接广播：网络位不变，主机位全 1ii 有线广播：网络位全 1，主机位全 1f）回送地址：127.0.0.0（用于本地测试）g）本地地址：10.
13、0.0.0/8 172.16.0.0/12 192.168.0.0/164 子网编制（避免 IP 地址浪费）a）LVSM（可变长子网掩码，在无类物流中使用）b）CIDR（）5 地址解析协议 ARP（已知 IP，求 MAC 的方法）a）请求是广播，回应是单播b）采用高速缓存技术，时钟更新保证正确性c）IP 数据报IP 协议使用的数据单元（总长度以 8b 为单位）i 报头区：源 IP 地址、目的 IP 地址（以 32 位双字节为单位）ii 数据区（不校验）iiiMTU：一个帧最多携带的数据量iv 分段：数据报头相同，最后一个数据段在头部设置一个特别位，最终目的主机，重组。v 分片：标识（区别不同数
14、据报） 、标志（是否分片，是否是最后一个） 、片偏移（分片位置，8 字节）vi 选项：目的控制和测试、包括选项吗，长度，选项数据（源路由，记录路由，时间戳）6 差错与控制报文 ICMP差错a）典型运用：ping 和,racerouteb）特点：1 没有什么特别优先权 2，还报告数据区前 64b 3，先把出错报文丢弃c）分类：目的地不可达、超时报告、参数出错控制d）IP 层控制：i 拥塞控制（路由处理太慢，传入大于传出，利用 ICMP 源抑制报文）ii 路由控制（路径非最优，继续转发并发送重定向 ICMP 报文）（4）路由器1 表驱动 IP 选路（路由表是选路依据，隐藏主机信息，只表示目的网络地
15、址）a）下一站选路思想：（N 目标网络,R下一站）b）路由表建立（静态人工建立和管理，简单可靠，不适用复杂网络，建立维护难，容易出现路由环，动态自动学习，路由器运行相同路由选择协议和相同选择算法）i 路由协议：（1）路由信息协议 RIP：向量距离（V-D ）算法:周期性 30s，过时路由 180s，通过跳数计算距离，向相邻广播路由信息表 特点：简答易实现，收敛慢，需要交换信息大。适用于变化不大的中小型网络 形成环路对策：1、限制最大距离（15 最大 ） 2、水平分割 3、保持对策（60s） 4、带出发刷新的毒性逆转对策（2）开放式最短路进有限协议 OSPF:链路 状态（L-S）算法：周期性广播
16、自己与相邻的连接关系，构成拓扑图 特点：收敛速度快，支持服务类选路，提供负载均衡和身份认证，使用庞大复杂的网络，缺点：要求 cpu,带宽 解决办法 1、分区 2、指派路由器c）静态（210） RIP（1050）OSPF（50 以上）（5）组播1 单播（一对一，实现个性化服务，网络浏览） ，广播（有线电视） ，组播（一对一组，视频点播，视频会议，没有纠错）2 特点：使用组地址、动态、底层硬件支持3 协议a）组管理协议 IGMP（主机路由器）iV1:基本组成员查询和报告iiV2 增加快速iiiV3 指定接收不接受b）组播路由协议（路由器路由器，核心）：源地址、组地址、入接口、出接口，匹配前三个，获
17、取单播拓扑结构。i 域内（密集型带宽充裕、稀疏型带宽不充裕）ii 域间（6）IPV61 IPV4 地址局限性：空间局限性、性能问题、安全性、自动配置问题、服务质量 QoS 问题2 128 位，ipv4 为 32 位3 单播、组播、任播（发送到任意一个地址，一般最近地址）4 数据报：基本头（40 个字节） ，多个扩展头，高层协议数据单元5 自动配置：有状态（DHCP 支持，向 DHCP 多播发送请求） 、无状态（64 位前缀，64 为网络接口）（7）TCP 和 UDP（传输层）1 TCP 传输控制协议（保证可靠性）面向连接的，可靠的，全双工a）丢失与重发（确认机制，连接初始序列号 32 位随机号
18、，没收到确认报文，等待随机时间重发，等待时间具有适应性，使用 KARN 算法）b）连接可靠性和优雅关闭三次握手c）TCP 缓冲，流控，窗口窗口（缓冲区剩余空间）：流量控制d）TCP 连接与端口 telne(远程登录 )、SMTP:简单邮件传输协议，DOMAIN:域名传输协议， POP3:邮件下载协议2 UDP 用户数据报协议 面向非连接，不可靠a）可能出现丢失，乱序，重复，简单高效b）端口4NAT 技术（解决地址短缺问题）（1）静态 NAT：内部地址与全局地址一一对应（2）动态 NAT（3）网络地址端口转换 NAPT（多对一）5、INTERNET 基础服务1客户机/服务器模型（1）WEB,FT
19、P,EMAIL（2）实现1 通过端头号解决特定服务2 1、重复服务器：先进先出 2、并发服务器2P2P 对等模型（流媒体直播，文件共享，协同工作，分布式搜索）（1）集中目录式在专门服务器存放资源目录（Napster,要求服务器持续运转）（2）分布式非结构化洪泛查询，适用规模小的网络（Gnueteella，采用 TTL 机制）（3）分布式结构化基于分布式散列表 DHT，非中心化，自组织，可扩展性，健壮性，维护复杂，（4）混合式节点分为用户节点，搜索节点，索引节点3域名系统（1）命名机制1 原则：唯一性，便于管理，高效映射2 域名书写：字母，数字连字符，最长不超过 63，不区分大小写3 4 域名解
20、析a）自顶向下，首先由本地域名服务器请求，可有服务器和本级建立高速缓存技术，提高效率，b）递归解析（一次解析全部）反复解析（一级级解析） c）4远程登录 Telnet（1）采用客户机/服务器模型（2）通过 TCP 连接（可靠的，端口号 23）（3）网络虚拟终端 NVT 统一不同格式5FTP 服务（1）采用 C/S 服务（2）双重连接：控制连接、数据连接（1、主动模式服务器主动，使用 PORT，默认 2、被动模式使用 PASV）（3）命令与应答采用 7 为 ASCLL 码，每个命令由 4 个大写字符组成，（4）服务器响应状态码：200（就绪） ，452（文件写错）（5）文本文件传输、二进制文件传
21、输（图像文件）（6）用户接口1 传统 FTP2 浏览器3 FTP 下载工具（断点续传，高速）（7）访问控制：利用账号控制访问权限，需要先登录1 匿名账号：用户名：Anonymous密 码：guest6电子邮件（TCP 连接）（1）C/S 模式（2）SMTP（简单邮件传输协议）：发邮件（3）POP3（邮件协议）：读邮件7WEB 服务（TCP 连接）（1）以 HTML 和 HTTP 为基础，提供统一的图形用户界面（2）HTTP 请求服务全过程：连接，请求，应答，关闭（3）HTML 语言：不区分大小写（4）安全性：ca 安全认证，安全套接层 SSL 安全控制级别：IP 地址限制、用户验证、WEB 权
22、限、 NTFS 权限6、新型网络运用1即时通信（1）音频/视频聊天（UDP） ，应用共享（TCP） ，文件传输，文件共享，游戏要求，远程助理，白板（2）通信模式1 C/S（服务器中转）：信息交互需要通过转中服务器2 P2P点到点，服务器提供端口号和地址（3）通信协议1 SIP 会话初始化协议可在 YCP,UDP 上传送2 XMPPXML 是核心，统一的选址方案，客户端简单a）用户代理，b）代理服务器c）重定向服务器d）注册服务器2文件共享（1）网络文件系统 NFS共享目录和文件，与主机和操作系统无关，用 mount 命令1 优点：占用磁盘少，Home 目录放在服务器（2）Windows Net
23、BIOS 协议（3）Windows NetBIOS 协议（4）CIFS 锁定和解锁3P2P 文件共享起源 Napster，之后 BT（有中心服务器 torrent，用户提供种子）（1）六度分割理论（2）Mzae（支持及时通信和 BBS，支持在线收缩和文件目录，支持多点断电传输）4IPTV（1）交互式多媒体，具有交互性和实时性（2）业务：视频点播，直播电视（组播） ，时移电视（存储文件，采用点播）（3）技术：视频数字化，传输 IP 化，播发流媒体化5VOIP（IP 电话）终端，网关，网守，多点控制单元（1）PC-PC：全双工声卡，相同软件（最早）（2）PC-PHONE（3）PHONE-PHONE
24、:双方配置类似于调制解调器中（4）SKYPE：采用 256 位的 AES 加密6网络搜索技术（1）条目包括：标题，摘要，URL（2）搜索引擎：搜索器、索引器、检索器、用户接口1 GOOGLE：分布式爬行系统页面采集技术，页面等级技术，超文本匹配分析技术2 百度：智能性，可扩展性搜索技术，蜘蛛7、网络管理与网络安全1网络管理检测和控制（1）对象：硬软件资源（2）目标：网络质量，稳定运转，异种设备，安全，成本低，业务不单一（3）功能：配置管理，故障管理，计费管理，性能管理，安全管理1 配置：辨别，定义，控制，监视网络对象，使网络性能达到最优2 故障：发现和排除故障，故障管理，恢复，预防3 性能：维
25、护网络质量和运行效率4 安全：隐蔽性，认证，完整性（4）模式1 集中式：至少有一个管理站2 分布式：不考虑拓扑结构，分散收集数据（5）协议 1 SNMP（简单网络管理协议）：包含代理，收集数据方法轮询（缺乏实时性） 、基于中断（实时性强，但信息量大）2 CMIP（公共管理协议）：所有功能映射到应用层，采用报告机制。及时性强，但复杂费用高2网络安全（1）真实性、保密性、完整性、可用性、不可抵赖性、可控制性、可审查性（2）策略先进技术、严格安全管理、法律约束、安全教育（3）安全等级：1 D1（客户机系统 DOS,WINDOWS3X.WINDOWS9X） ，C1，C2 （服务器linx.)，B1 ，
26、B2 ，B3 ，A12 中国：五个级别a）自主保护级b）指导保护级（一定危害）c）监督保护级（较大危害）d）强制保护级（严重危害）e）专控保护剂（特大危害）（4）目的：存储安全、传输安全（5）安全框架：1 安全攻击（被动预防、主动检测、服务攻击、非服务攻击利用漏洞源路由攻击和地址欺骗）2 安全机制3 安全服务（6）安全模型：必须有可信第三方，提供总裁1 安全服务四方面：安全传输、信息保密、分配和共享秘密信息、通信协议2 威胁：信息访问威胁、服务威胁3加密技术（1）编码特征：加密算法（代换、置换） 、密钥数、处理明文方法（分组密码、流密码）（2）密码分析：密码分析攻击、穷举攻击（3）对称密码：1
27、 DES（数字加密算法）：64 明文，56 密钥，置换NIST2 三重 DES：多个密钥，三次加密，速度慢3 AES（高级加密标准）：密钥长度 128、192、256、分组长度 128 位4 Blowfish:分组长度 64 位，密钥可变。置换和代换5 RC5：分组和密钥都可变（4）非对称密码：1 加密密钥和解密密钥不相同，但相关2 应用：a）加密/解密b）数字签名c）密钥交换3 RSAa）既能用于加密，也能用于数字签名b）分组密码：明文密文均是 0(N-1),N 为 1024 或 309 十进制4 ELGAMA 算法a）基于离散对数的公钥密码体质，椭圆曲线加密体现b）密文长度是明文两倍c）基
28、于背包问题（5）密钥管理1 分发：密钥分发中心（KDC）2 密钥认证：a）认证中心 CA（1.认证身份 2.颁发证书数字签名，全球唯一性）可以从任何地方发出b）消息认证：证实信息的源和宿，比否被修改，完整性i 来源ii 完整性认证码、篡改检验码iii 序号和时间iv 模式：单向，双向v 认证函数：加密函数、认证码、散列函数c）数字签名加密的消息摘要，附在消息后，防止抵赖i 使用公钥密码体制d）身份认证1、能识别 2、只能识别，没有其他作用i 口令认证S/Key 协议 、令牌口令认证方案ii 持证认证iii 生物认证e）认证技术i 一次一密请求应答机制、询问应答机制iiX.509 认证协议：公钥
29、加密iiiKerberos 认证技术美国麻省，为 TCP/IP 网络，可信第三方鉴别协议，对称密钥机制，一般采用 DES 算法，与网络上每个实体密钥不同4安全技术应用（1）安全电子邮件1 PGP鉴别、机密性、压缩、电子邮件兼容性、分段a）数字签名：DSS/SH 或 RSA/SHAb）报文加密：，没有 AESc）压缩：ZIPd）兼容：64-BASEe）分段：支持分段和重新装备f）四种密钥：一次性会话的常规密钥、公开密钥、私有，密钥、基于口令短语的常规密钥，PGP 安装后，为用户产生一个公共密钥对2 S/MIMEa）功能：加密、签名、透明签名（签名数据形成内容） 、签名并加密（2）网络层安全：IP
30、SEC1 身份验证头（AH）封装安全负责（ESP）2 建立网络逻辑连接，安全协定（SA） ，单工3 AH：提供身份认证和数据完整性，没有提供秘密性。 AH 头在原有 IP 数据报数据（TCP 或 UDP）和 IP 头之间a）IP 头+AH 头 +TCP 或 UDP4 ESP：提供身份认证和数据完整性，密码性。比 AH 更复杂a）IP 头+ESP 头+TCP 或 UDP+ESP 尾+ESP 身份认证（3）WEB 安全1 服务器安全2 浏览器安全3 服务器英语浏览器之间网络通信安全a）分为：网络级 IPsec、传输级（在 TCP 上实现。安全套接触 SSL，运输层安全 TLS） 、应用级（安全电子
31、交易 SET）5入侵与防火墙（1）入侵1 入侵者：假冒者、非法者、秘密用户2 入侵检测技术a）统计异常（阀值检测阀值和时间区、基于轮廓刻画过去行为）b）基于规则的检测（异常检测、渗透鉴别依赖专家系统）c）分布式入侵检测（局域网）（2）防火墙1 目标：内外通信量都必须经过防火墙、只有被授权通信才能过、对呀渗透免疫2 特性：服务控制、方向控制、用户控制、行为控制3 功能：a）定义单个阻塞点b）提供安全与监视有关事情的场所c）可用于 IPSEC 平台4 分别：包过滤服务器、应用级网关、电路级网关、堡垒主机6病毒（1）特点：不是独立存在、破坏性、传染性和潜伏性（2）一般在可执行程序头部，程序调用时，先执行病毒（3）病毒获得系统入口，会感染所有可执行病毒（4）常见病毒：1 宏病毒2 电子邮件
