計算機網絡(總復習)課件

計算機網絡教程復習2考試題型及分值一、單項選擇題（每題2分，共30分）二、填空題（每空1分，共10分）三、問答及計算題（每題6分，共30分）四、應用題（4題，共30分）31.1.2計算機網絡的定義

資源共享觀點的定義：以能夠相互共享資源的方式互連起來的自治計算機系統的集合。計算機網絡建立的目的是實現計算機資源的共享。；互聯的計算機是分布在不同地理位置，具有獨立處理能力的自主計算機；互聯計算機之間的通信必須遵循共同的網絡協議。

41.2.2因特網的組成從工作方式上看，可劃分為兩部分。(1)邊緣部分：由所有連接在因特網上的主機組成。用戶直接使用的，用來進行通信和資源共享。客戶服務器方式C/S方式，對等方式P2P方式。(2)核心部分：由大量網絡和連接這些網絡的路由器組成。這部分是為邊緣部分提供服務的（提供連通性和交換）。

核心部分核心設備是路由器，路由器是實現分組交換的關鍵構建。5（1）客戶服務器方式客戶(client)和服務器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程?？蛻舴掌鞣绞剿枋龅氖沁M程之間服務和被服務的關系。客戶是服務的請求方，服務器是服務的提供方。6（2）對等方式P2P方式對等連接(peer-to-peer，簡寫為

P2P)是指兩個主機在通信時并不區(qū)分哪一個是服務請求方還是服務提供方。只要兩個主機都運行了對等連接軟件(P2P軟件)，它們就可以進行平等的、對等連接通信。雙方都可以下載對方已經存儲在硬盤中的共享文檔。對等連接方式從本質上看仍然是使用客戶服務器方式，只是對等連接中的每一個主機既是客戶又同時是服務器。77第2章數據通信分類可分為兩大類：導向傳輸媒體和非導向傳輸媒體。非導向傳輸媒體：在自由空間中傳遞無線與衛(wèi)星通信信道導向傳輸媒體：沿著固體媒體（銅線或光纖）傳播雙絞線、同軸電纜、光纖電纜信道復用技術：把多個不同的信號同時在一條傳輸線路上進行傳輸的技術。分類：頻分多路復用FDM；波分多路復用WDM；時分多路復用TDM；碼分多路復用（CDM或CDMA）。88存儲轉發(fā)交換方式分類：

分組交換技術的實質就是存儲轉發(fā)技術。根據傳輸數據單元，可以分為：報文傳輸（message）

：不管發(fā)送數據的長度是多少，都把它當作一個邏輯單元發(fā)送；報文分組傳輸（packet）

：限制一次傳輸數據的最大長度，如果傳輸數據超過規(guī)定的最大長度，發(fā)送結點就將它分成多個報文分組發(fā)送。99（1）數據報方式

數據報是分組存儲轉發(fā)的一種形式；在數據報方式中，分組傳送之間不需要預先在源主機與目的主機之間建立“線路連接”；源主機所發(fā)送的每一個分組都可以獨立地選擇一條傳輸路徑；每個分組在通信子網中可能通過不同的傳輸路徑到達目的主機。特點：同一報文的不同分組可以由不同的傳輸路徑通過通信子網；同一報文的不同分組到達目的結點時可能出現亂序、重復與丟失現象；每一分組在傳輸過程中都必須帶有目的地址、源地址和分組序號；分組傳輸延遲較大，實時性較差，適用于突發(fā)性數據通信，不適用于長報文、會話式的數據通信。1010（2）虛電路方式

虛電路方式在分組發(fā)送之前，需要在發(fā)送方和接收方建立一條邏輯連接的虛電路；虛電路方式與線路交換方式相同，整個通信過程分為以下三個階段：虛電路建立、數據傳輸與虛電路釋放階段。一次通信的所有分組都通過這條虛電路順序傳送，因此報文分組不必帶目的地址、源地址等輔助信息。分組到達目的結點時不會出現丟失、重復與亂序的現象。分組通過虛電路上的每個結點時，結點只需要做差錯檢測，而不需要做路徑選擇。通信子網中每一個結點可以和任何結點建立多條虛電路連接。11112.6.1數字信號模擬化時的編碼方法

12122.6.2模擬信號數字化時的編碼方法脈沖編碼調制（PCM）是模擬數據數字化的主要方法，主要包括三個步驟：采樣、量化和編碼。

PCM的工作原理示意圖：13132.6.3數字數據編碼14142.循環(huán)冗余編碼CRC方法的檢錯原理設要被傳輸的二進制比特流長度為m，引入n個附加比特，作為校驗比特；將m位要被傳輸的數據比特與n位校驗比特組合在一起進行傳輸；接收方根據所收到的n+m個二進制比特判斷所收數據是否正確。例：設發(fā)送方要發(fā)送的數據為10110101，校驗位取4位，有

W＝MN＝101101010000

P＝10011

（給定）

由101101010000/10011

得余數R1110

實際被傳輸數據為1011010111101515協議：為網絡數據交換而制定的規(guī)則、約定與標準，通信規(guī)約。網絡協議的三要素：語義、語法與時序語法：是用戶數據與控制信息的結構與格式，規(guī)定通信雙方彼此“如何講”；語義：用于解釋比特流的每個部分的意義，規(guī)定通信雙方彼此“講什么”，如規(guī)定通信雙方要發(fā)出什么控制信號，執(zhí)行的動作和返回的應答；時序：事件實現順序的詳細說明。第3章計算機網絡體系結構1616OSI參考模型中數據的流動

1717TCP/IP協議棧應用層傳輸層互聯層主機-網絡層EthernetTokenRing其他協議ARPRARPIPTCPUDPTelnetFTPSMTPDNS其他協議18第4章局域網18決定局域網特性的主要技術要素有三個：連接各種設備的拓撲結構、數據傳輸媒體及媒體訪問控制方法。LAN的常見拓撲結構有星型、環(huán)型、總線型等幾種。傳統以太網具有總線型的網絡特點。以太網采用的協調方法是使用一種特殊的協議CSMA/CD。

1919CSMA/CD協議的基本內容多點接入：許多計算機同時連接在一根總線上。載波監(jiān)聽：在發(fā)送數據前，需檢查總線上是否有其他計算機在發(fā)送數據，有則暫時不發(fā)送數據，以免發(fā)生碰撞。碰撞檢測：邊發(fā)送數據邊檢測信道上的信號電壓大小，以檢查是否發(fā)生“碰撞”或“沖突”，有則立即停止發(fā)送，等待一段隨機時間后再發(fā)送。主要特征：先聽后發(fā)

——保證了信道不空閑時，絕對不會有沖突發(fā)生；邊聽邊發(fā)——保證一旦有沖突產生，各沖突站點馬上會終止發(fā)送；沖突停止——保證系統不會出現劇烈沖突；延遲重發(fā)——保證了系統的穩(wěn)定2020爭用期的概念定義：對CSMA/CD協議而言，由于參與信道爭用的任一站點在發(fā)送數據幀后至多經過2τ時間就可知道是否發(fā)生碰撞。因而將該時間稱為爭用期（碰撞窗口）。描述：以太網上任一結點均能檢測出沖突發(fā)生所需的時間。以太網端到端的最大往返時延。傳統以太網爭用期的基本時間長度定為51.2μs。2121用信息量表示爭用期的計算方法：

爭用期={2×(信道長度(km)×信號傳播時延(s/km))}×數據傳播速率(bit/s)

例：已知電磁波在電纜中的傳播速率約為2.3×105km/s，對于一個數據傳輸速率為10Mbps，同軸電纜長度為1km的局域網，可計算出同軸電纜信道中的爭用期為：

2×(1km×5μs/1km)×107bit/s=100bits。

2222互連工作表面上看，使用集線器Hub的局域網在物理上是一個星型網，但由于Hub是使用電子器件來模擬實際電纜的工作機制，因此在邏輯上仍是一個總線網，各工作站仍然共享邏輯上的總線，使用的還是CSMA/CD協議。因而一般又將這類以太網稱為星型總線網。集線器所連接的網絡是一個共享帶寬的網絡，集線器工作在物理層，對每個接口收到的數據進行放大轉發(fā)，可用于擴展同種類型、同種速率的局域網；網橋（Bridge）實質上是一種存儲—轉發(fā)設備，用來實現MAC層的LAN互連。網橋分類：透明網橋和源路由網橋。23232.交換機以太網交換機，工作在數據連路層，是存儲轉發(fā)設備，根據所接收的幀的源MAC構造轉發(fā)表，目的MAC地址查找轉發(fā)表，進行轉發(fā)操作。交換機的特點：交換機的所有端口平時都不連通。當工作站需要通信時，以太網交換機能同時連通許多對的端口，使每一對相互通信的工作站都能像獨占通信媒體那樣，進行無沖突地數據傳輸，當兩個站通信完成后就斷開連接。交換機所連接的網絡是個獨占帶寬的網絡，工作在數據鏈路層，按照存儲轉發(fā)的原理，每個接口都能獨占帶寬傳輸數據，可用于擴展不同類型、不同速率的局域網。24244.4.1虛擬局域網的概念定義：虛擬局域網(VLAN，VirtualLAN)則是具有某些共同需求，由一些局域網網段構成的與物理位置無關的邏輯工作組。建立基礎：虛擬網絡建立在局域網交換機之上;實現方法：以軟件方式實現對邏輯工作組的劃分與管理;特點：邏輯工作組的結點組成不受物理位置的限制;一個邏輯工作組的結點可以分布在不同的物理網段上，但它們之間的通信就像在同一個物理網段上一樣。虛擬局域網的組網方：交換機端口號、MAC地址、網絡層地址、IP廣播組25完整的結構化布線系統包括樓宇（建筑群）子系統垂直干線子系統水平布線子系統用戶工作區(qū)子系統設備間子系統管理間子系統2626第5章網絡互連技術TCP/IP協議是一種計算機之間的通信規(guī)則，它規(guī)定了計算機之間通信的所有細節(jié)。TCP/IP參考模型分為四個層次：2727A類到E類IP地址28283.常用的三種類別的IP地址

IP地址的指派范圍網絡類別最大可指派的網絡數可指派的網絡號范圍每個網絡中的最大主機數IP地址空間占有率第一個最后一個A126(27-2)112616777214（224-2）50%B16383(214-1)128.1191.25565534（216-2）25%C2097151(221-1)192.0.1113.255.255254（28-2）12.5%29294.IP地址的特點

IP地址具備以下特點：路由器僅根據IP地址的網絡號來轉發(fā)分組，即路由表中只需存儲網絡號。IP地址是一個主機（或路由器）和一條鏈路的接口的標識。按照因特網的觀點，用轉發(fā)器或網橋連接起來的若干個局域網，若具有相同網絡號net-id的，仍為一個網絡。而具有不同網絡號的局域網只有使用路由器才能進行互連。在IP地址中，只要是分配到網絡號的網絡,無論這個網絡是局域網，還是廣域網，它們的地位都是平等的，其網絡中的主機都能夠平等的訪問因特網。

IP協議實現不同網段的互連。30路由器是怎樣轉發(fā)分組路由器是網絡層中繼系統。路由器其實就是一臺專用計算機，用來在互聯網中進行路由選擇、分組轉發(fā)，是目前用得最多的一種網絡互連設備。

3131ARP（地址解析協議）用于建立IP地址到物理地址轉換關系的一種協議，以支持物理地址的恰當確定。RARP（逆地址解析協議）用于建立物理地址到IP地址轉換關系的一種協議，以支持那些需要IP地址的網絡主機能獲取IP地址。ICMP（網際控制報文協議）支持主機或者路由器向其他主機或路由器報告差錯情況和提供有關異常情況的報告，以減少分組的丟失。PING使用了ICMPEcho請求與ICMPEcho回答報文。32NAT的實現方式靜態(tài)轉換是指將內部網絡的私有IP地址轉換為公有IP地址，IP地址對是一對一的，是一成不變的，某個私有IP地址只轉換為某個公有IP地址。。動態(tài)轉換是指將內部網絡的私有IP地址轉換為公用IP地址時，IP地址是不確定的，是隨機的，所有被授權訪問上Internet的私有IP地址可隨機轉換為任何指定的合法IP地址。端口多路復用（PortaddressTranslation，PAT)是指改變外出數據包的源端口并進行端口轉換。

3333如何劃分子網？對于一個給定網絡地址，如何根據需求進行子網的劃分，計算步驟如下：(1)根據給定網絡地址，判斷其網絡地址類別，明確網絡號的二進制位數N，主機號的二進制位數H。（滿足N+H=32）(2)根據需求確定要劃分的子網數目S以及子網中主機數目W。(3)根據S確定對應子網號所占的二進制數的位數d，滿足2d≥S；依據W確定對應的子網中主機號所占的二進制數的位數f，2f≥W。（滿足d+f=H）(4)寫出給定網絡地址對應的子網掩碼M，將網絡號部分N位對應置1，其主機地址部分H位的前d位對應置1，后f位對應置0，即得出該網絡劃分子網后的子網掩碼。

34子網劃分例題某企業(yè)有6個部門，選擇一個C類地址：，每個部門要求有單獨的子網，請按照RFC950子網劃分的規(guī)范(即子網劃分時不可用全0全1)對網絡進行劃分。3535TCP和UDP在TCP/IP體系結構中，運輸層有兩個并列的運輸層協議，即面向連接的TCP(TransmissionControlProtocol)和無連接的UDP(UserDatagramProtocol)。UDP和TCP都使用IP協議。UDP提供了不可靠的無連接傳輸服務。TCP提供了面向連接的、可靠的、端到端的、基于字節(jié)流的傳輸服務，TCP不支持多播（multicast）和廣播（broadcast）。36端口號的分配TCP/IP將端口分成兩大類，一類稱為服務器端使用的端口，另一類稱為客戶端使用的端口。

幾種常用的熟知端口

37第六章Internet技術Internet是一個通過路由器把全世界許多計算機網絡連接在一起，通過TCP/IP通信協議使得連結在一起計算機網絡可以進行交換信息，實現服務與資源共享的信息平臺。接入方式是用戶采用什么設備，通過什么線路接入互聯網。常見的Internet接入方式主要有撥號接入，局域網接入，無線接入和光纖接入等。撥號接入主要分為電話撥號、ISDN和ADSL三種