计算机网络总结

第一章

1 .21世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和信息化。 2.三网即电信网络、有线电视网络和计算机网络。 3.计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个:(1)连通性(2)共享 4. 因特网发展的三个阶段?

第一阶段是从单个网络ARPANET向互联网发展的过程。 第二阶段是三级结构的因特网

第三阶段是多层次ISP结构的因特网 5. 因特网的组成:(1)边缘部分(2)核心部分

6.网络边缘的端系统之间的通信方式通常可以分为两大类:(1)客户-服务器方式(2)对等连接方式 7.三种交换方式在数据传送阶段的主要特点:(注意后面的特点)

电路交换———整个报文的比特流连续的从源点直达终点,好像在一个管道中传送。

报文交换———整个报文先传送到相邻节点,全部存储下来后查找转发表,转发到下一个节点。 分组交换———单个分组(这只是整个报文的一部分)传达到相邻节点,存储下来后查找转发表,转达到下一个节点。 8. 计算机网络按不同的类别进行分类分为以下几种:

(1)按网络的作用范围进行分类:1.广域网WAN 2.城域网MAN 3.局域网LAN

4.个人局域网PAN

9. 按照网络的使用者进行分类:1公用网(public network)2专用网(private network) 10. 计算机网络的性能指标及相应的名词解释: (1)速率:网络技术中数据指的是连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率,也被称为数据率(data rate)和比特率(bit rate)

(2带宽:指的是某个信号具有的频带宽度/在计算机网络中用来表示网络的通信线路传送数据的能力因此网络带宽表示在单位时间内从网络的某一点到另一点所能通过的“最高数据率” (3)吞吐量:(throughput)表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。

(4)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要的时间,有时也称为延迟或迟延

(5)时延带宽积:等于传播时延*带宽

(6)往返时间RTT:表示从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方的确认,总共经历的时间。 (7)利用率:有信道利用率和网络利用率两种

信道利用率:指出某信道有百分之几的时间是被利用的(有数据通过)完全空闲的用率是0 网络利用率:是全网络的信道利用率的加权平均值 11. 网络协议主要由三个要素组成:

(1)语法:即数据与控制信息的结构与形式

(3)语义:即需要发出何种控制信息,完后何种动作以及做出何种响应 (3)同步:即事件都是、、实现顺序的详细说明 12. 分层带来的好处

(1)各层之间是独立的(2)灵活性好(3)结构上可分隔开(4)易于实现和维护(5)能促进标准化工作 13.P28 图1-18

14. P30 图1-19(要描述出来自己组织语言)

15. 协议数据单元PDU:OSI参考模型把对等层之间的数据单位称为该层的协议数据单元。

16.习题1-17收发两端之间的传输距离为1000km,信号在媒体上的传播速率为2*108m/s,试计算以下两种情况的发送

时延和传播时延:

(1)数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s (2)数据长度为103Bit,数据发送速率为1Gb/s 从以上计算结果可以得出什么结论? 答:(1)发送时延为100s 传播时延为5m/s(2)发送时延为1us 传播时延为5ms

若数据的长度大而发送速率低,则在总的时延中,发送时延往往大于传播时延。但若数据长度短而发送速率高,则传播时延就可能是总时延中的主要部分。

17.习题1-18. 假设信号在媒体上的传播速率为2.3*108m/s,媒体长度L分别为: (1)10cm(网络接口卡) (2)100m(局域网) (3)100km(城域网) (4)5000Km(广域网)

1-27:试解释everything over IP和IP over everything的含义.

第二章

1.物理层特性:机械特性、电气特性、功能特性、过程特性。

2.数据通信系统可分为三大部分:原系统、传输系统、目的系统。P39图

3.信道从通信的双方信息交互的方式来看有三种基本方式:单向通信(单工通信)、双向交替通信(半双工通信)、双向同时通信(全双工通信)。P41图2-2和图2-3 4.导引型传输媒体:双绞线、同轴电缆、光缆。 5.光纤分为:多模光纤、单模光纤。

6.非对称数字用户线ADSL技术是用数字技术对现有模拟电话用户线进行改造。

第三章

1.三个基本问题:封装成帧、透明传输和差错检测。 2.数据部分长度上限--最大传送单元MTU。 3.p71 图3-8。

4.链路控制协议LCP:用来建立、配置和测试链路连接。 5.网络控制协议NCP。p74 6.P79 图3-13。

7.CSMA/CD协议原理:简述。

8.集线器、网桥和交换机之间的区别? P95、P98 9.P95 图3-25。 10. P98 图

3-28。

11.虚拟局域网WLAN:是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组,而这些网段具有某些共同的需求。 12.要发送的数据为1101011011。采用crc的生成多项式是P(X)=X4+X+1。试求应添加在数据后面的余数。 数据在传输过程中最后一个1变成了0,问接收端能否发现? 若数据在传输过程中最后两个1都变成了0,问接收端能否发现? 采用CRC检验后,数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输?

答:添加的检验序列是1110。出现的两种差错都可以发现。仅仅采用了CRC检验,数据链路层的传输是还不是可靠的传输。

13.要发送的数据为101110。采用CRC 的生成多项式是P(X)=X3+1。试求应添加在数据后面的余数。 答:余数是011。

14.P111 图3-34表示有五个站分别连接在三个局域网上,并且用网桥1和网桥2连接起来。每一个网桥都有两个接口(1和2)。在一开始,两个网桥中的转发表都是空的。以后有一下各站向其他的站按先后顺序发送了数据帧:A发送给E,C发送给B,D发送给C,B发送给A。试把有关数据填写在P111 表3-2中。

第四章

1.网络层向上提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据包服务。 2.四种不同的中间设备:

(1)物理层使用的中间设备叫做转发器。

(2)数据链路层使用的中间设备叫做网桥或桥接器。 (3)网络层使用的中间设备叫做路由器。

(4)网络层以上使用的中间设备叫做网关。用网关连接两个不兼容的系统需要在高层进行协议的转换。 3.分类的IP地址(表120)

4.IP地址与硬件地址的区别关系。

IP地址放在IP数据报的首部,而硬件地址则放在MAC帧的首部。在网络层和网络层以上使用的是IP地址,而数据链路层一下使用的是硬件地址。

5.地址解析协议ARP工作原理(P123) 6.IP数据报的格式(P126了解内容) 7.4-16的转发过程(P131) 8.划分子网(P133)

9.ICMP报文的种类有两种,即ICMP差错报告报文和ICMP询问报文。 10.CIDR构成超网,常用的CIDR地址块(表4-7 P142) 11.ICMP的一个重要应用就是分组网间探测 PING。 12.ICP和EGP是协议类别的名称。 13.RIP的工作原理(152)

14.RIP是内部网关协议IGP中最先得到广泛使用的协议,它的中文名字使用很少,叫做路由信息协议。RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议。 15.RIP协议的特点:

(1)仅和相邻的路由器交换信息。

(2)当前本路由器所知道的全部信息,即自己的路由表。 (3)按固定的时间间隔交换路由信息。 16.P154 例4-5

17.路由器结构可划分为两大部分:路由选择部分和分组转发部分。 18.IP多播范围224~235

19.RFC 5735全面地给出了所有特殊用途IPv4地址,但三个专用地址的指派并无变化,即 (1)10.0.0.0到10.255.255.255 (2)172.168.0.0到172.31.255.255 (3)192.168.0.0到192.168.255.255

20.利用公用的因特网作为机构各专用网之间的通信载体,这样的专用网又称为虚拟专用网VPN。 21.网络地址转换NAT定义(179)

22.某单位分配到一个地址块136.23.12.64/26.现在需要进一步划分一个为4个一样大的子网。试问: (1)每个子网的网络前缀有多长? (2)每一个子网有多少个地址? (3)每一子网的地址是什么?

(4)每一个子网分配给主机使用的最小地址和最大地址是什么? 答:(1)每个子网前缀28位

(2)每个子网的地址中有 4位留给主机用,因此共有16个地址。

(3)四个子网的地址块是:

第一个地址块136.23.12.64/28,分配给主机使用的 最小地址:136.23.12.01000001=136.23.12.65/28 最大地址:136.23.12.01001110=136.23.12.78/28 第二个地址块136.23.12.80/28,可分配给主机使用的 最小地址:136.23.12.01010001=136.23.12.81/28 最小地址:136.23.12.01011110=136.23.12.94/28 第三个地址块136.23.12.96/28可分配给主机使用的 最小地址:136.23.12.01100001=136.23.12.97/28 最大地址:136.23.12.01101110=136.23.12.110/28 第四个地址块136.23.12.112/28,可分配给主机使用的 最小地址:136.23.12.01110001=136.23.12.113/28 最大地址:136.23.12.01111110=136.23.12.126/28

23.假定网络中的路由器B的路由表有如下的项目(这三列分别表示“目的网络)、“距离”和“下一跳路由器”): N1 7 A N2 2 C N6 8 F N8 4 E N9 4 F

现在B收到从C 发来的路由信息(这两列分别表示“目的网络”和“距离”): N2 4 N3 8 N6 4 N8 3 N9 5

是求出路由器B的更新后的路由表(详细说明每一个步骤) 答:路由器B的更新后的路由表如下: N1 7 9 无新信息,不改变 N2 5 C 相同的下一跳,更新. N3 9 C 新的项目,添加进来.

N6 5 C 不同的下一跳,距离更短,更新. N8 4 F 不同的下一跳,距离一样,不改变. N9 4 F 不同的下一跳,距离更大,不改变.

24假定网络中的路由器A的路由表有如下的项目(格式同上题) N1 4 B N2 2 C N3 1 F N4 5 G

现在A收到从C发来的路由信息(格式同上题) N1 2 N2 1 N3 3 N4 7

试求出路由器A更新后的路由表(详细说明每一个步骤)。 答: 出路由器A更新后的路由表如下: N1 3 C 不同的下一跳,距离更短,改变. N2 2 C 相同的下一跳,距离一样,不变. N3 1 F 不同的下一跳,距离更大,不改变. N4 5 G 不同的下一跳,距离更大,不改变.

第五章

1.TCP/IP运输层的两个主要协议:1.用户数据报协议UDP 2.传输控制协议TCP 2.UDP(用户数据报)、TCP(报文段)区别:

UDP在传输数据之前不需要先建立连接。远地主机的运输层在收到UDP报文后,不需要给出任何确认。 TCP则提供向连接的服务。在传送数据之前必须建立连接,数据传送结束后要释放连接。

3.端口号只具有本地意义,它只是为了标志本计算机应用层中的各个进程在和运输层交互时的层间接口。

6.TCP报文段的首部格式(图:了解)P202 7.TCP可靠传输的实现(总结)P205

8.发送数据:P1已发送但未收到确认P2允许发送但尚未发送P3不允许发送 9.超时重传时间的选择(公式)(给数计算)

新的RTTS=(1-α)×(旧的RTTS)+α×(新的RTT样本) RTO=RTTs+4×RTTD

10.流量控制:就是让发送方的发送速率不要太快,要让接收方来的及接收。

11.拥塞:在某段时间,若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分,网络的性能就要变坏,这种情

况就叫做拥塞。

12.什么是拥塞控制:就是防止过多的数据注入到网络中,这样可以使用网络中的路由器或链路不致过载 13.拥塞控制的方法:慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复 14.用三次握手建立TCP连接(过程)P225

答:3次握手完成两个重要的功能,即要双方做好发送数据的准备工作(双方都知道彼此已准备好),也要允许双方就初始序列号进行协商,这个序列号在握手过程中被发送和确认。

15.P232(5-33)假定TCP在开始建立连接时,发送方设定超时重传时间RTO=6秒。

(1)当发送方收到对方的连接确认报文段时,测量出RTT样本值为1.5秒。试计算现在RTO值。 答:RTO=4.5S

(2)当发送方发送数据报文段并收到确认时,测量出RTT样本值为2.5秒。试计算现在的RTO值。 答:RTO=4.75S

16.P233(5-38)设TCP的ssthresh的初始值为8(单位为报文段)。当拥塞窗口上升到12时网络发生了超时,TCP使用慢开始和拥塞避免。试分别求出第1轮次到第15轮次传输的各拥塞窗口大小。你能说明拥塞窗口每一次变化的原因吗。

答:拥塞窗口大小分别为:1,2,4,8,9,10,11,12,1,2,4,6,7,8,9

第六章

1.域名系统DNS:是因特网使用的命名系统,用于把便于人们使用的机器名字转换为IP地址。 2.原先的顶级域名共分为三大类:国家顶级域名nTLD、通用顶级域名gTLD、基础顶级域名。

3.域名的解析过程注意的两点:第一,主机向本地域名服务器的查询一般都是采用递归查询;第二、本地域名服务器向根域名服务器的查询通常是采用迭代查询。

4.FTP概述:文件传送协议FTP是因特网上使用得最广泛的文件传送协议。 5.万维网(web):是一个大规模的联机式的信息储蓄所。 6.电子邮件三个协议 P268

7.动态主机配置协议DHCP提供了一种机制,成为即插即用连网。

 

第二篇:计算机网络总结

对等工作( P2P)方式*P2P是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。只要两个主机都运行了对等连接软件(P2P 软件),它们就可以进行平等的、对等连接通信。对等连接方式从本质上看仍然是使用客户服务器方式,只是对等连接中的每一个主机既是客户又同时是服务器。

分组交换优缺点?优点:①高效 动态分配传输带宽,对通信链路是逐段占用;②灵活 以分组为传送单位和查找路由;③迅速 不必先建立连接就能向其他主机发送分组;④可靠 可靠性的网络协议,分布式的路由选择协议使网络有很好的生存性。缺点: ①分组在各结点存储转发时需要排队,这就会造成一定的时延;②分组必须携带的首部(里面有必不可少的控制信息)也造成了一定的开销。

协议与服务有何区别?有何关系?

答:网络协议:为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。由以下三个要素组成:

(1)语法:即数据与控制信息的结构或格式。

(2)语义:即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:即事件实现顺序的详细说明。

协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。在协议的控制下,两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务,而要实现本层协议,还需要使用下面一层提供服务。 协议和服务的概念的区分:

1、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是透明的。

2、协议是“水平的”,即协议是控制两个对等实体进行通信的规则。但服务是“垂直的”,即服务是由下层通?层间接口向上层提供的。上层使用所提供的服务必须与下层交换一些命令,这些命令在OSI中称为服务原语。

协议分层?优点:各层之间是独立;灵活性好;结构上可分割开;易于实现和维护;能促进标准化工作。若层数太少,每一层的协议太复杂;层数太多,在描述和综合各层功能的系统工程任务时遇到较多的困难。层次化的协议常被称为协议族(suite)或协议栈(stack)。计算机网络的体系结构是计算机网络的各层及其协议的集合。

物理层的接口有哪几个方面的特性?个包含些什么内容?

答:(1)机械特性 明接口所用的接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。(2)电气特性 指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。(3)功能特性 指明某条线上出现的某一电平的电压表示何意。(4)规程特性 说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

PPP 协议的三个组成部分:一个将IP数据报封装到串行链路的方法。链路控制协议 LCP:建立、配置与测试。网络控制协议NCP:网络层协议(IP)支持。

局域网具有如下的一些主要优点? 具有广播功能,从一个站点可很方便地访问全网。便于系统的扩展和逐渐地演变,各设备的位置可灵活调整和改变。提高了系统的可靠性、可用性和生存性。

适配器的重要功能?进行串行/并行转换。对数据进行缓存。安装设备驱动程序。实现以太网协议。

ip多播地址只能用于目的地址,而不能用于源地址。

*运输层的功能:运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。运输层还要对收到的报文进行差错检测;而网络层的IP数据报只检验首部,而不考察数据部分。运输层需要有两种不同的运输协议,即面向连接的TCP和无连接的UDP。

*UDP的特点:是无连接的,使用尽最大努力交付,是面向报文的,没有拥塞控制,支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信,UDP的首部开销小,只有8个字节。

*TCP的特点:TCP是面向连接的运输层协议。每一条TCP连接只能有两个端点,即只能是点对点的(一对一)。TCP提供可靠交付的服务。TCP提供全双工通信。面向字节流/流媒体。

*停止等待协议:每发送完一个分组就停止发送,等待对方确认,在收到确认后发送下一分组。在发送完一个分组后,必须暂时保留已发送的分组的副本。分组和确认分组都必须进行编号:检验的必要条件。超时计时器的重传时间应当比数据在分组传输的平均往返时间更长一些。

*累计确认:接收方采用累积确认的方式。即不必对收到的分组逐个发送确认,而是对按序到达的最后一个分组发送确认,这样就表示:到这个分组为止的所有分组都已正确收到了。优点是:容易实现,即使确认丢失也不必重传。缺点是:不能向发送方反映出接收方已经正确收到的所有分组的信息。

名词解释:

数据:是运送信息的实体。

信号:则是数据的电气的或电磁的表现。

模拟数据:运送信息的模拟信号。

模拟信号:连续变化的信号。

数字信号:取值为有限的几个离散值的信号。

数字数据:取值为不连续数值的数据。

码元:在使用时间域的波形表示数字信号时,代表不同离散数值的基本波形。 单工通信:即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。

半双工通信:即通信和双方都可以发送信息,但不能双方同时发送。

全双工通信:即通信的双方可以同时发送和接收信息。

网络协议:即协议,是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。

实体:表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。

IP地址:就是给每个连接在因特网上的主机(或路由器)分配一个在全世界范围是唯一的 32 位的标识符。

实体:任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。

链路(link)是一条无源的点到点的物理线路段,中间没有任何其他的交换结点。 数据链路(data link) 除了物理线路外,还必须有通信协议来控制这些数据的传输。 帧:点对点信道的数据链路层的协议数据单元。

点对点协议(PPP):用户计算机和ISP进行通信时所使用的数据链路层协议。

网络接口板又称为网络适配器或网络接口卡NIC,或“网卡”,用于计算机与外界局域网的连接。发送和接收各种帧时不使用计算机CPU。

虚电路:只是逻辑上的连接,非物理连接,分组都沿着这条逻辑连接按照存储转发方式传送。

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