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计算机网络(复习)

2021-11-27 10:02:38  阅读:74  来源: 互联网

标签:协议 复习 主机 报文 计算机网络 地址 连接 路由器


声明:以下内容是自己复习的一个过程总结(内容出处已在文章末尾声明),如果这篇文章和自己本身所学习内容相差较大,请根据自己的需要学习。
第一章的复习:
1.电路交换,报文交换,分组交换
答:(1)电路交换:整个报文的比特流连续地从源点直达终点
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;线路的传输效率往往很低;面向连接
过程:建立连接->通话->释放资源
(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
缺点:报文交换的时延较长
(3)分组交换:单个分组传送到相邻结点,存储下来后查找转发表,转发到下一个结点
特点:采用存储转发技术;高效;灵活;迅速;可靠;每一个分组的首部都含有地址等控制信息
缺点:必须携带一定的控制信息造成了一定的开销;整个分组交换网还需要专门的管理和控制机制
总结:若要连续传送大量的数据,且其传送时间远大于建立时间,则电路交换的传输速率较快;报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽,在传送突发数据时刻提高整个网络的信道利用率;一个分组的长度往往小于整个报文的长度,所以分组交换比报文交换的时延小,同时也具有更好的灵活性
2.局域网,城域网,广域网,个人区域网,专用网,公用网的区别
(1)广域网(WAN)作用范围一般是几十到几千公里
特点:互联网的核心部分;连接广域网的各节点交换机的链路一般都是高速链路,具有较大的通信容量
(2)城域网(MAN)作用范围一般是一个城市(5-50km)
特点:城域网可以为一个或几个单位所拥有,也可以是一种公用设施,将多个局域网连接
(3)局域网(LAN)作用范围局限在较小的范围(1km左右)
特点:学校(校园网)或企业(企业网)大都拥有许多个互连的局域网
(4)个人区域网(PAN)作用范围,也就是个人工作的地方把属于个人使用的电子设备用 无线技术连接起来的网络
(5)专用网某个部门为满足本单位的特殊业务工作的需要而建造的网络
特点:不向单位以外的人提供服务,如:军队,铁路,银行,电力等系统;
(6)公用网电信公司出资建造的大型网络
特点:所有愿意按电信公司的规定交纳费用的人都可以使用这种网络
3.带宽的两种不同的意义和表示方法
(1)带宽本来是指信号具有的频带宽度,单位HZ;表示某信道允许的信号频带范围称为信 道的带宽
(2)在计算机网络中,带宽是指网络中某通道传送数据的能力,所以网络带宽表示在单位 时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率”;单位bit/s
带宽单位
第一种是以字节为单位计算,表示单位时间内传输的字节数量:Bps,KBps,MBps,GBps,TBps.
第二种是以比特为单位计算,表示单位时间内传输的比特数量:bps,Mbps,Gbps,Tbps.
两种不同计算方式之间的转换1B/S=8bps(b/s);1KB/s=8Kbps(Kb/s);1MB/S=8Mbps(Mb/s)
总结:一条通信链路的“带宽”越宽,其所能传输的“最高数据率”也越高
4.吞吐量,时延的计算。
(1)吞吐量:表示单位时间内通过某个网络的实际的数据量
(2)时延发送时延=数据帧长度/发送速率
传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率
总结:总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延
5.服务与协议的区别
(1)协议是水平的;服务是垂直的
(2)协议是对等的;服务双方是服务于被服务的关系,地位不等
(3)协议是虚拟的,服务是实实在在的
(4)协议是约定的,服务是落实,协议是靠服务来实现的
6.五层协议的体系结构:
物理层->数据链路层->网络层->运输层->应用层
7.OSI的体系结构:
物理层->数据链路层->网络层->运输层->会话层->表示层->应用层;


第二章复习:
(1)物理层与接口有关的一些特性
机械特性;电气特性;功能特性;过程特性
(2)信号分类:
模拟信号(或连续信号):表示消息的参数的取值是连续的
数字信号(或离散信号):表示消息的参数的取值是离散的
(3)通信的三种基本方式:
单向通信;双向交替通信;双向同时通信
(4)常用的编码方式:
归零制;不归零制;曼彻斯特;差分曼彻斯特
(5)基本的带通调制方法:
调幅;调频;调相
(6)传输媒体:
引导性传输媒体:双绞线;同轴电缆;光缆
非引导性传输媒体:短波通信;无线电微波通信;微波接力通信;卫星通信
(7)信道复用技术频分复用(FDM);时分复用(TDM);统计时分复用(STDM);波分复用(WDM);码分复用(CDM)
(8)信道的极限容量:

香农公式:
注:W为信道的带宽(HZ);S为信道内所传信号的平均功率;N为信道内部的高斯噪声功率


第三章的复习:
1.点对点协议PPP(重点)
(1)封装成帧:帧定界符包括:首部SOH(01)和尾部EOT(04);其中最大所能传输的帧的数据部分长度上限-最大传送单元(MTU)
(2)透明传输:当数据中出现控制字符SOH,EOT,ESC时,都在前面加上转义字符ESC(字节填充或者字符填充)
(3)差错检测:比特差错:采用循环冗余检验CRC
传输差错:帧丢失;帧重复;帧失序
(4)PPP协议应该满足的需求(特点)简单;封装成帧;透明性;多种网络层协议;多种类型链路;差错检测;检测连接状态;最大传送单元;网络层地址协商;数据压缩协商
**2.PPP协议不需要的功能:**纠错;不需要设置序号;不需要流量控制。
3.PPP协议的三个组成部分
4.PPP协议的帧格式
5.透明传输,封装成帧
6.局域网拓扑结构(重点):星形网;环形网;总线网。
**7.CSMA/CD协议要点:**准备发送;检测信道;发送过程不停的检测信道:发送成功或发送失败。
8.争用期
**9.CSMA/CD协议要点:**多点接入;载波监听;碰撞检测
**10.以太网的两个标准:**DIX Ethernet V2和IEEE的802.3
11.适配器
12.星型以太网10BASE-T使用无屏蔽双绞线,采用星型拓扑结构
其中10-表示10Mbit/s的数据率;BASE-表示连接线上的信号是基带信号;T-表示双绞线
13.集线器的特点:
(1)使用集线器的以太网在逻辑上仍然是一个总线网,各站共享逻辑上的总线,使用的还是CSMA/CD协议,并且在同一时刻至多只允许一个站发送数据
(2)一个集线器有许多的接口
(3)集线器工作在物理层,不进行碰撞检测
(4)集线器采用了专门的芯片,进行自适应串音回波抵消
14.以太网的信道利用率
15.以太网的MAC层:硬件地址又称为物理地址或者MAC地址;MAC帧的格式.
16.单站地址,组地址,广播地址
17.以太网交换机的特点
总结:
数据链路层要解决的三个基本问题
1.封装成帧,透明传输,差错检测
点对点协议PPP
广播信道
以太网


第四章复习:
前置: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

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
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2.ARP:地址解析协议;
(1)
作用1:为了减少网络上的通信量,主机 A 在发送其 ARP 请求分组时,就将自己的 IP 地址到硬件地址的映射写入 ARP 请求分组
作用2:当主机 B 收到 A 的 ARP 请求分组时,就将主机 A 的这一地址映射写入主机 B 自己的 ARP 高速缓存中。这对主机 B 以后向 A 发送数据报时就更方便了
(2)注意1:ARP 是解决同一个局域网(同一网段)上的主机或路由器的 IP 地址和硬件地址的映射问题
如果所要找的主机和源主机不在同一个局域网上,那么就要通过 ARP 找到一个位于本局域网上的某个路由器的硬件地址,然后把分组发送给这个路由器,让这个路由器把分组转发给下一个网络。剩下的工作就由下一个网络来做
注意2:从IP地址到硬件地址的解析是自动进行的,主机的用户对这种地址解析过程是不知道的
只要主机或路由器要和本网络上的另一个已知 IP 地址的主机或路由器进行通信,ARP 协议就会自动地将该 IP 地址解析为链路层所需要的硬件地址
(3)使用ARP的四种典型情况
情况1:发送方是主机,要把IP数据报发送到本网络上的另一个主机。这时用 ARP 找到目的主机的硬件地址
情况2:发送方是主机,要把 IP 数据报发送到另一个网络上的一个主机。这时用 ARP 找到本网络上的一个路由器的硬件地址。剩下的工作由这个路由器来完成
情况3:发送方是路由器,要把 IP 数据报转发到本网络上的一个主机。这时用 ARP 找到目的主机的硬件地址
情况4:发送方是路由器,要把 IP 数据报转发到另一个网络上的一个主机。这时用 ARP 找到本网络上的一个路由器的硬件地址。剩下的工作由这个路由器来完成

注意:ARP对保存在高速缓存中的每一个映射地址项目都设置生存时间,凡是超过了生存时间的项目就从高速缓存中删除掉
答疑:既然在网络链路上传送的帧最终是按照硬件地址找到目的主机的,为什么还要使用抽象的IP地址,而不直接使用硬件地址进行通信
解答:由于全世界存在各式各样的网络,它们使用不同的硬件地址。要使这些异构网络能够互相通信就必须进行非常复杂的硬件地址转换工作,所以由用户或用户主机来完成几乎是不可能的
3.CIDR:无分类偏址:计算IP地址数;最大地址;最小地址的计算
4.从两级IP地址到三级IP地址;
5.默认路由的使用:如果一台主机连接在一个小网络上,而这个网络只用一个路由器和互联网连接,那么这种情况下就使用默认路由最合适
**6.分片发送数据片;**IP数据报中的检验和的计算;
**7.ICMP:**网际控制报文协议:差错报告报文和询问报文
(1)四种差错报告报文:终点不可达;时间超时;参数问题;改变路由(重定向)
(2)不应该发送差错报告报文的四种情况
A:对ICMP差错报告报文,不再发送ICMP差错报告报文;
B:对第一个分片的数据报片的所有后继数据片,都不发送ICMP差错报告报文;
C:对具有多播地址的数据报,都不发送ICMP差错报告报文;
D:对具有特殊地址(如127.0.0.0 或0.0.0.0)的数据报,不发送ICMP差错报告报文。
(3)两种询问报文:回送请求和回答;时间戳请求和回答
注意:ICMP的应用例子:分组网间探测PING(测试两台主机之间的连通性)
8.IGMP:网际组管理协议;
9.VPN:虚拟专用网;
10.NAT:网络地址转换;
11.路由器的结构;
在这里插入图片描述

“转发”与“路由选择”的区别
(1)“转发”就是路由器根据转发表将用户的IP数据报从合适的端口转发出去
(2)“路由选择”则是按照分布式算法,根据从各相邻路由器得到的关于网络拓扑的变化情况,动态地改变所选择的路由
其中路由表是根据路由选择算法得到的,而转发表是从路由表得到的
12.IP多播:多播地址只能用于目的地址,而不能用于源地址;
(1)需要两种协议IGMP网际组管理协议和多播路由选择协议
13.路由选择协议:
(1)IGP:内部网关协议包括:RIP距离向量路由选择协议和OSPF最短路径优先;
(2)EGP:外部网关协议包括:BGP边界网关协议;


第五章复习:
1.UDP与TCP:用户数据报协议
UDP TCP
是否连接 无连接 面向连接
是否可靠 不可传输,不使用流量控制和拥塞控制 可靠传输,使用流量控制和拥塞控制
连接对象个数 支持一对多,一对一,多对一,多对多的交互式通信 只能是一对一通信
传输方式 面向报文 面向字节流
首部开销 首部开销小,仅8个字节 首部开销20字节,最大为60字节
使用场景 适用实时应用(IP电话,视频会议,直播等) 适用于要求可靠传输的应用,如文件的传输

2.TCP:传输控制协议
(1)建立连接:三次握手
A:三次握手过程
(1)Client 的 TCP 向 Server 发出连接请求报文段,其首部中的同步比特 SYN 应置为 1,并选择序号 x,表明传送数据时的第一个数据字节的序号是 x。
(2)Server 的 TCP 收到连接请求报文段后,如同意,则发回确认。
(3)Server 在确认报文段中应将 SYN 置为 1,其确认号应为 x +1,同时也为自己选择序号 y。
(4)Client 收到此报文段后,向 Server 给出确认,其确认号应为 y+1。
(5)Client 的 TCP 通知上层应用进程,连接已经建立。
(6)当运行服务器进程的主机 Server 的 TCP 收到主机 Client 的确认后,也通知其上层应用进程,连接已经建立

(2)释放连接四次握手
A:四次握手过程:
(1)客户端A发送一个FIN,用来关闭客户A到服务器B的数据传送。
(2)服务器B收到这个FIN,它发回一个ACK,确认序号为收到的序号加 1。和SYN一样,一个FIN将占用一个序号。
(3)服务器B关闭与客户端A的连接,发送一个FIN给客户端A。
(4)客户端A发回ACK报文确认,并将确认序号设置为收到序号加1。

(3)超时重传时间选择:
(4)可靠传输工作原理包括:停止等待协议和连续ARQ协议;
(5)可靠传输的实现:滑动窗口;超时重传;选择确认;
(6)TCP流量控制
(7)TCP拥塞控制包括:慢开始;拥塞避免;快重传;快恢复;
(8)冲突窗口是从数据发送开始到网络上最远的两个站之间信号传播时延的两倍止的时间区间。
3.ARQ:自动重传请求


第六章复习:
1.DNS:域名系统,端口53;
(1)作用:将机器名字转换为IP地址;
(2)解析过程
A:调用解析程序,成为DNS的一个客户;
B:将待解析的域名放在DNS请求报文中,以UDP用户数据报方式发给本地域名服务器(使用UDP是为了减少开销);
C:本地域名服务器查找域名之后,将对应的IP地址放在回答报文中返回;
D:应用进程获得IP地址之后即可进行通信;
注意域名只是一个逻辑概念,并不代表计算机所在的物理地点。变长的域名和使用有助于记忆的字符串,是为了便于人使用
注意DNS服务器的管辖范围不是以“域”为单位,而是以“区”为单位
(3)域名的四种不同类型
A:根域名服务器;
B:顶级域名服务器;
C:权限域名服务器;
D:本地域名服务器;
(4)域名解析的两种方式
A:主机向本地域名服务器的查询一般采用递归查询;
B: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;
(5)使用高速缓存(或高速缓存域名服务器)为了提高DNS查询效率,并减轻根域名服务器的负荷和减少互联网上的DNS查询报文数量;高速缓存用来存放最近查询过的域名以及从何处获得域名映射信息的记录
2.FTP:文件传输协议,端口21;
(1)进行文件传输时,FTP客户和服务器之间建立两个并行的TCP连接:控制连接和数据连接;
(2)FTP客户发出的传送请求,通过控制连接发送给服务器端的控制进程,但是控制连接不是用来传送文件的;数据连接才是用来传输文件的。
(3)简单文件传送协议TFTP
:A:TFTP可用于UDP环境;B:TFTP代码所占的内存较小。
3.TELNET:远程终端协议,端口23;
4.WWW:万维网
(1)统一资源定位符URL:<协议>://<主机>:<端口>/<路径>
(2)HTTP:超文本传输协议,端口80;
A:HTTP协议定义了浏览器(即万维网客户进程)怎样向万维网服务器请求万维网文档,以及服务器怎样把文档传送给浏览器。
B:从层次的角度,HTTP是面向事务的应用层协议;
C:HTTP使用了面向连接的TCP作为运输层协议,保证了数据的可靠传输(HTTP协议本身是无连接的,所以双方在交换HTTP报文之前不需要建立HTTP连接)
D:HTTP/1.0主要缺点:使用非持续连接
E:HTTP/1.1使用了持续连接:持续连接包括:非流水线方式和流水线方式。
F:HTTP的报文结构:请求报文:从客户服务器发送请求报文;
响应报文:从服务器到客户的回答;
(4)代理服务器(或万维网高速缓存):将最近的一些请求和响应暂存在本地磁盘中。
(5)万维网的信息检索系统
A:搜索引擎:在万维网中用来进行搜索的工具;
B:搜索引擎的种类:全文搜索和分类搜索引擎。
(6)SMTP:电子邮件传输协议:端口25;
(7)DHCP:动态主机配置协议(即插即用连网):
A:允许一台计算机加入新的网络和IP地址而不用手工参与;
B:DHCP服务器分配给DHCP客户的IP地址是临时的,所以DHCP客户只能在一段有限时间内使用这个分配到的IP地址。
(8)SNMP的组成:管理者(Manger);管理代理(Agent);别管对象(MO)。
A:管理者:负责向代理发送管理命令,接受管理信息;
B:代理:负责接受管理者发来的管理命令,收集被管对象的管理信息存储在 MIB 中, 并根据需要报告给管理者;

C:被管对象:所有具有网管功能的 IP 设备。

来自《计算机网络》

标签:协议,复习,主机,报文,计算机网络,地址,连接,路由器
来源: https://blog.csdn.net/Keep_Trying_Go/article/details/121572415

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