計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 總復(fù)習(xí)

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)謝希仁編著,總復(fù)習(xí),第1章 概 述,1.2-1.7節(jié)是重點(diǎn)，其中要掌握的知識(shí)點(diǎn)： 1、數(shù)據(jù)的交換技術(shù) 什么是數(shù)據(jù)交換技術(shù)？數(shù)據(jù)交換技術(shù)是指通信子網(wǎng)根據(jù)需要和網(wǎng)絡(luò)條件動(dòng)態(tài)地安排兩個(gè)通信結(jié)點(diǎn)的通信線路。 電路交換和分組交換技術(shù)的特點(diǎn),帶寬：有以下兩種解釋： （1）帶寬本來(lái)是指信號(hào)具有的頻帶寬度。即信號(hào)所包含的不同頻率成分所占據(jù)的頻率范圍。單位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。 （2）在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，“帶寬”用來(lái)表示網(wǎng)絡(luò)的通信線路所能傳送數(shù)據(jù)的能力。表示在單位時(shí)間內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)中的某一點(diǎn)到另一點(diǎn)所能通過(guò)的“最高數(shù)據(jù)率”。 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中“帶寬”和“最高數(shù)據(jù)率”是同義語(yǔ)，單位是“比特每秒”，或 b/s

2、 (bit/s)。,帶寬有時(shí)又是指通信信道的容量。 信道的容量是信道傳輸數(shù)據(jù)能力的極限。就像公路最大限速值與汽車實(shí)際速度之間的關(guān)系.信道的容量是信道的最大傳輸速率。,3、網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)： 是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合。 常說(shuō)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)有： osi的體系結(jié)構(gòu)、tcp/ip體系結(jié)構(gòu)和五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)。,4、實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn) 實(shí)體(entity) 表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程，實(shí)體就是一個(gè)特點(diǎn)的軟件模塊 。 協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。 在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。,5、“無(wú)縫的”、“透明的”和“虛擬的”

3、“無(wú)縫的”概念用于網(wǎng)絡(luò)時(shí)，表示幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)對(duì)用戶來(lái)說(shuō)就好像是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)榛ミB的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)都使用統(tǒng)一的網(wǎng)際協(xié)議ip，具有統(tǒng)一的ip地址。用戶看不見各個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)相接的“縫”。 “無(wú)縫的”和“透明的”意思很接近。,“透明的”表示實(shí)際存在的東西而我們卻好像看不見一樣。 如：發(fā)送郵件時(shí)用鼠標(biāo)單擊“發(fā)送”，郵件就發(fā)送出去了。實(shí)際上這個(gè)工作使用了好幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，這些復(fù)雜的過(guò)程我們都看不見。 這些復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對(duì)用戶來(lái)說(shuō)都是“透明的”。它們都存在在電腦里，用戶卻看不見。 “虛擬的”表示看起來(lái)好像存在但實(shí)際上并不存在。,第2章 物理層,2.1、2.2、2.4節(jié)是重點(diǎn)，其中要掌握的知識(shí)點(diǎn)： 1、物理層的基本功能

4、： 其基本功能是在通信介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)0、1比特流的傳輸。 物理層不是指具體的傳輸介質(zhì)。,2、數(shù)據(jù)通信的基本概念 信息、數(shù)據(jù)和信號(hào)：信息發(fā)送前要編碼成數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)再用信號(hào)來(lái)表示才能在傳輸介質(zhì)上傳輸。 數(shù)據(jù)是信息的實(shí)體 信號(hào)是數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)形式。,3、奈奎斯特定律和香農(nóng)定律 奈奎斯特定律說(shuō)明了在理想信道傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號(hào)的最大數(shù)據(jù)傳輸速率rmax與通信信道帶寬w(單位hz)的關(guān)系：rmax=2w2n,香農(nóng)定律給出了在有噪聲干擾的信道的極限、無(wú)差錯(cuò)的信息傳輸速率。 信道的極限信息傳輸速率 c 可表達(dá)為 c = w log2(1+s/n) b/s 例如：信道帶寬為3khz,信噪比為30db,則每秒

5、能發(fā)送的比特?cái)?shù)不會(huì)超過(guò)多少？,根據(jù)香農(nóng)定理： 最大傳輸速率c = w log2(1+s/n) b/s ， 已知：db=10 10(s/n)，即s/n=1030/10=1000,所以c=3000*2(11000),4、信道的復(fù)用技術(shù)： 當(dāng)物理鏈路的傳輸能力大于信號(hào)傳輸?shù)男枨髸r(shí)，這條鏈路上就可以傳輸多路信號(hào)，這種方式就稱為復(fù)用。 掌握頻分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用,第3章 數(shù)據(jù)鏈路層,重點(diǎn)3.1、3.2、3.3節(jié)，3.5節(jié)。其中要掌握的知識(shí)點(diǎn)： 1、數(shù)據(jù)鏈路層的基本功能： 數(shù)據(jù)鏈路層為網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)，在相鄰結(jié)點(diǎn)間無(wú)差錯(cuò)地傳遞以幀為單位的數(shù)據(jù)。 要實(shí)現(xiàn)這個(gè)基本功能需要解決3個(gè)基本問(wèn)題：封裝成幀、透明傳輸和差錯(cuò)檢測(cè)。

6、,2、鏈路和數(shù)據(jù)鏈路 3、數(shù)據(jù)鏈路的種類： 點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路、廣播鏈路（共享鏈路）。,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的鏈路,在實(shí)際應(yīng)用中，點(diǎn)到點(diǎn)鏈路的通信主要用在幾種情況： 第一種是兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間通過(guò)路由器互連，即路由器之間的點(diǎn)到點(diǎn)的連接。 第二種是撥號(hào)接入 再就是廣域網(wǎng),廣播鏈路（共享鏈路）：,多用于局域網(wǎng)。 所以，在數(shù)據(jù)鏈路層有兩個(gè)分支，一是使用點(diǎn)到點(diǎn)信道的數(shù)據(jù)鏈路層和使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層 點(diǎn)到點(diǎn)信道的數(shù)據(jù)鏈路層使用的協(xié)議是點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議ppp 廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層使用的協(xié)議是csma/cd協(xié)議。,4、三個(gè)基本問(wèn)題：,封裝成幀：把數(shù)據(jù)組成一定大小的數(shù)據(jù)塊-幀，以幀為單位發(fā)送、接收和校驗(yàn)數(shù)據(jù)。 透明傳輸：對(duì)數(shù)據(jù)中含有的控

7、制信息要有相應(yīng)措施使接收方不會(huì)將這樣的數(shù)據(jù)誤認(rèn)為是某種控制信息 差錯(cuò)檢測(cè)：數(shù)據(jù)鏈路層使用循環(huán)冗余檢驗(yàn)檢錯(cuò)技術(shù)對(duì)傳輸中產(chǎn)生的比特差錯(cuò)進(jìn)行檢錯(cuò)。,5、ppp協(xié)議 幀的格式 當(dāng)ppp協(xié)議使用異步傳輸時(shí)，透明傳輸靠字符填充解決。 當(dāng)ppp協(xié)議使用同步傳輸時(shí)，透明傳輸靠零比特填充法解決,6、csma/cd,1、怎樣解決在廣播信道上實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的通信？ 2、在共享的廣播信道上如何各計(jì)算機(jī)的工作(如何解決共享介質(zhì)的使用)。 3、爭(zhēng)用期和最短幀長(zhǎng)概念 4、以太網(wǎng)的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),7、以太網(wǎng)的擴(kuò)展, 在物理層擴(kuò)展以太網(wǎng)：使用設(shè)備hub 在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展以太網(wǎng)：使用設(shè)備網(wǎng)橋、交換機(jī)。 網(wǎng)橋（交換機(jī)）的自學(xué)習(xí)和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的

8、原理 廣播域的概念： 隨著局域網(wǎng)的擴(kuò)展，局域網(wǎng)的范圍在不斷擴(kuò)大，廣播域也在不斷擴(kuò)大，會(huì)產(chǎn)生廣播風(fēng)暴, 虛擬局域網(wǎng)與廣播風(fēng)暴： 一個(gè)局域網(wǎng)是一個(gè)廣播域。虛擬局域網(wǎng)可以縮小廣播域，避免廣播風(fēng)暴。 碰撞域概念： 是指局域網(wǎng)中的某個(gè)區(qū)域內(nèi)，如果兩臺(tái)主機(jī)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，就會(huì)產(chǎn)生沖突，這樣的一個(gè)區(qū)域就稱為沖突域。 使用集線器互聯(lián)的局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)，它是一種共享介質(zhì)的局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)，所有連接到集線器的結(jié)點(diǎn)共享一個(gè)“傳輸介質(zhì)”，所以一個(gè)集線器都是一個(gè)沖突域。,第 4 章 網(wǎng)絡(luò)層,4.1-4.5節(jié)是重點(diǎn)，其中要掌握的知識(shí)點(diǎn)： 1、網(wǎng)絡(luò)層功能 2、網(wǎng)絡(luò)互連的概念 3、什么是ip地址？ 要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互連，首先需要建立全局的地址

9、系統(tǒng)，解決互連中主機(jī)、路由器及其他設(shè)備的全局唯一的地址標(biāo)識(shí)問(wèn)題。ip地址就是全局統(tǒng)一地址標(biāo)識(shí)符。 每個(gè)ip地址都能惟一地、確定地識(shí)別一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)與一臺(tái)主機(jī)。,4、ip協(xié)議 分類的ip地址 ip數(shù)據(jù)報(bào)首部的字段格式及作用 5、劃分子網(wǎng)： 借用主機(jī)位來(lái)表示子網(wǎng)絡(luò)。 6、無(wú)分類編址cidr（構(gòu)成超網(wǎng)）,【問(wèn)題】有人認(rèn)為使用cidr時(shí)，給某單位分配了一個(gè)地址塊/20，相當(dāng)與16個(gè)c類地址塊。如果不使用cidr，而直接給該單位分配16個(gè)c類地址塊，在效果上不是一樣嗎？ 答：在效果上是不一樣的！ 如果不使用cidr,而直接給該單位分配16個(gè)c類地址塊,就相當(dāng)于給單位分配16個(gè)c類網(wǎng)絡(luò)。對(duì)單位外來(lái)說(shuō)每個(gè)c類

10、網(wǎng)絡(luò)都在單位外面的路由表中占有一個(gè)表項(xiàng)，使路由表更大。對(duì)單位內(nèi)的主機(jī)相互通信時(shí)，由于跨越了不同的網(wǎng)絡(luò)，都必須使用路由器來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)ip數(shù)據(jù)報(bào)，造成開銷大,使用cidr時(shí)，給該單位分配了一個(gè)地址塊/20，即滿足了ip地址數(shù)量的需求，又解決了上述問(wèn)題。,【例題】已知一個(gè)cidr地址塊為200.56.168.0/21。 試用二進(jìn)制表示這個(gè)地址塊。 這個(gè)cidr地址塊包含有多少個(gè)c類地址塊？ 題解： 200.56.168.0/21=11001000 00111000 10101000 00000000 有下劃線的粗體數(shù)字表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)。 c類地址塊的網(wǎng)絡(luò)號(hào)是24位，比上面的cidr地址塊多3位。因此這個(gè)cidr

11、地址塊包含23=8個(gè)c類地址塊。（因?yàn)?11=2*210=2*1024=2048/256=8）,【例題】已知局域網(wǎng)10.10.1.32/27上面連接了一個(gè)路由器和五個(gè)主機(jī)，它們的ip地址已標(biāo)注在下圖中。試問(wèn)這些ip地址有沒(méi)有不正確的？如有，請(qǐng)說(shuō)出理由。,圖：判斷ip地址是否正確,題解：局域網(wǎng)10.10.1.32/27的二進(jìn)制表示是 00001010 00001010 00000001 00100000 有下劃線的粗體字是網(wǎng)絡(luò)前綴。 在這個(gè)局域網(wǎng)上連接的設(shè)備的主機(jī)號(hào)host-id一共有5位二進(jìn)制數(shù)，因此其ip地址的最后一個(gè)字節(jié)的數(shù)值不能超過(guò)00111111，即不能超過(guò)十進(jìn)制的63. 從圖上看出，

12、地址10.10.1.70是個(gè)錯(cuò)誤的地址，不允許出現(xiàn)在這個(gè)局域網(wǎng)上，其余的地址正確。,6、rip協(xié)議原理 7、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換nat,【例題】假定路由器b中的路由表有如下的項(xiàng)目（這三列分別表示“目的網(wǎng)絡(luò)”、“距離”和“下一跳”）：現(xiàn)在b收到c的路由表，求出路由器b更新后的路由表。,b的路由表,c的路由表,修改后c的路由表,路由器b更新后的路由表,第5章 運(yùn)輸層,5.1-5.5節(jié)是重點(diǎn)，其中要掌握的知識(shí)點(diǎn)： 1、運(yùn)輸層功能： 運(yùn)輸層提供的是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的主機(jī)的端到端進(jìn)程通信服務(wù)。端到端信道是由多段點(diǎn)到點(diǎn)的信道構(gòu)成。 端到端協(xié)議建立在點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議上，提供應(yīng)用進(jìn)程之間的通信手段。,2、udp協(xié)議的特點(diǎn) 3、t

13、cp協(xié)議的特點(diǎn) 4、tcp協(xié)議的4個(gè)功能： tcp如何實(shí)現(xiàn)流量控制 tcp如何實(shí)現(xiàn)可靠傳輸,tcp如何實(shí)現(xiàn)流量控制,tcp如何實(shí)現(xiàn)流量控制,tcp利用滑動(dòng)窗口協(xié)議實(shí)現(xiàn)流量控制。 通信雙方為每一個(gè)連接各使用一個(gè)窗口，稱為滑動(dòng)窗口。 tcp通過(guò)兩個(gè)緩存和一個(gè)窗口來(lái)控制數(shù)據(jù)的流動(dòng), 對(duì)發(fā)送的每個(gè)字節(jié)進(jìn)行編號(hào)：tcp將應(yīng)用進(jìn)程交給它的所有數(shù)據(jù)看成是字節(jié)流，對(duì)每一個(gè)節(jié)進(jìn)行編號(hào)，字節(jié)的起始編號(hào)在建立連接時(shí)確定，通知對(duì)方（報(bào)文首部的序號(hào)字段） 對(duì)收到的字節(jié)進(jìn)行確認(rèn)：在報(bào)文首部的確認(rèn)字段中的確認(rèn)號(hào)包含了一種“期望”。如果確認(rèn)號(hào)是101，隱含的意思100號(hào)之前的數(shù)據(jù)都收到了，下一個(gè)數(shù)據(jù)塊的首字節(jié)序號(hào)是101.

14、設(shè)置重傳定時(shí)器：僅靠編號(hào)和確認(rèn)還不能提供可靠性，每發(fā)送一個(gè)報(bào)文后，啟動(dòng)一個(gè)重傳定時(shí)器，定時(shí)器時(shí)間到，而確認(rèn)沒(méi)到，就重傳報(bào)文段。 基于以上三個(gè)措施，故tcp采用了帶有定時(shí)器的確認(rèn)和重傳機(jī)制實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)的可靠傳輸。,tcp如何實(shí)現(xiàn)可靠傳輸,例題：,1、ip和udp的共同點(diǎn)就是它們都是無(wú)連接的。 ip和udp最主要的區(qū)別是什么？ ip是主機(jī)到主機(jī)的通信協(xié)議，但udp是進(jìn)程到進(jìn)程的通信協(xié)議。,2、從通信的起點(diǎn)和終點(diǎn)來(lái)比較，tcp和ip的不同點(diǎn)是什么？,進(jìn)程a和進(jìn)程b的通信是使用面向連接的tcp提供的可靠的傳輸。 主機(jī)x和主機(jī)y的通信是使用無(wú)連接的ip提供的不可靠的傳輸。,對(duì)tcp來(lái)說(shuō)，通信的起點(diǎn)和終點(diǎn)是運(yùn)輸層上面的兩個(gè)套接字(socket)，而應(yīng)用層的應(yīng)用進(jìn)程正是通過(guò)應(yīng)用層和運(yùn)輸層之間的套接字來(lái)使用tcp提供的服務(wù)。tcp協(xié)議根據(jù)報(bào)文段首部中的端口