2022年2022年计算机网络原理考试复习资料 .pdf

第一章计算机网络体系结构（5）（一）计算机网络概述1. 计算机网络的概念、组成与功能网络是指 “三网”：电信网络、有线电视网络、计算机网络。计算机网络 ：一些相互连接的、自治的计算机的集合。计算机网络向用户可以提供的服务： 连通性和共享。网络 由若干结点和连接这些结点的链路组成。因特网的两大组成部分：边缘部分：由各主机构成，用户直接进行信息处理和信息共享;低速连入核心网。核心部分：由各路由器连网，负责为边缘部分提供高速远程分组交换。计算机网络性能指标：速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间RTT、利用率。2. 计算机网络的分类按范围：（1）广域网 WAN ：远程、高速、是Internet 的核心网。（2）城域网：城市范围，链接多个局域网。（3）局域网：校园、企业、机关、社区。 （4）个域网 PAN：个人电子设备。按用户： 公用网：面向公共营运。专用网：面向特定机构。（二）计算机网络体系结构与参考模型1.计算机网络分层结构物理（ physical） ：物理层的任务就是透明地传送比特流。物理层还要确定连接电缆插头的定义及连接法。数据链路层 (Data Link) ：数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧（frame）为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。网络层 (Network) ：网络层的任务就是要选择合适的路由，使发送站的运输层所传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站，并交付给目的站的运输层。运输层 (Transport) ：运输层的任务是向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端服务，使它们看不见运输层以下的数据通信的细节。应用层 (Application)：应用层直接为用户的应用进程提供服务。每层需要完成的大体功能：差错控制、流量控制、分段和重装、复用和分用、连接建立和连接释放。简述分组交换的要点。答： （1）报文分组，加首部（2）经路由器储存转发（3）在目的地合并2.计算机网络协议、接口、服务等概念网络协议： 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 ” ，即服务是由下层通过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。3.ISO/OSI 参考模型和TCP/IP 模型ISO/OSI 参考模型主要功能TCP/IP 模型应用层文件传输，电子邮件，文件服务，虚拟终端应用层表示层数据格式化，代码转换，数据加密会话层解除或建立与别的接点的联系传输层提供端对端的接口主机到主机层（TCP ） （又称传输层）网络层为数据包选择路由网络层（ IP ）数据链路层传输有地址的帧以及错误检测功能网络接口层 ( 又称链路层）物理层以二进制数据形式在物理媒体上传输数据第二章物理层（ 5）主要任务： 确定与传输媒体的接口有关的一些特性：机械、电器、功能、过程（一）通信基础信号： 是数据的电气的或电磁的表现。码元 (code)：在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。信源： 源点设备产生要传输的数据。又叫源点、源站。信道： 表示向某一个方向传送信息的媒体。波特： 是码元传输的速率单位（每秒传多少个码元）。奈奎斯特定理： 每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2 个码元。每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒1 个码元。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 香农定理： 用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速率。信道的极限信息传输速率C 可表达为：C = W log2(1+S/N) b/s 。信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。W 为信道的带宽（以Hz 为单位）；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。虚电路 是由分组交换通信所提供的面向连接的通信服务。（二）传输介质：1. 双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质（三）物理层设备1. 中继器： 中继器是局域网环境下用来延长网络距离的最简单最廉价的互联设备，操作在OSI 的物理层，中继器对在线路上的信号具有放大再生的功能。2. 集线器： 集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。第四章网络层（ 50，计算 10 2，简答 6 1，基础 24）（一） 网络层的功能：1. 异构网络互联2. 路由与转发 3. 拥塞控制（二）路由算法1. 静态路由与动态路由：静态，非自适应路由选择，人工配置每一条路由。动态，自适应路由选择。自治系统（AS ）2. 距离 - 向量路由算法：路由协议 RIP（内部网关协议） ，P149(1, 把表中地址全部改成发送路由器地址，距离加1。2、与原表进行比较。) 3. 链路状态路由算法：内部网关协议OSPF （开放最短路径优先） ，用分布式链路状态协议。 （1）洪泛法，所有路由器发送消息。（2）信息是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态。（3）当线路发生变化的时候才用洪泛法发送。问候，数据描述，链路状态请求、更新、确认。4. 层次路由 （二叉链路）1.IPv4分组（ ABCDE 五类）网络类别最大可指派的网络数第一课可指派的网络号最后一个可指派的网络号每个网络中的最大主机数A 8+32 126 (272) 1126 16777214 B 16+16 16,383(2141) 128.1 191.255 65534 C 32+8 2,097,151(221 1) 192.0.1 223.255.255 254 3. 子网划分与子网掩码、CIDR （无分类编址， eg：128.14.32.0/20，20 为 1 的个数） 2.IPv4地址与 NAT ：NAT （网络地址转换）4. ARP协议（地址解析协议IP 地址转化为物理地址） 、ICMP协议 （网际控制报文协议） ：作为 IP 数据包的数据，分为差错报告报文（终点不可达、源点抑制、时间超过、参数问题、改变路由（重定向） ） ，询问报文（回送请求或回答，时间戳请求或回答）IPv6 地址： IPV6 地址长度为128 比特，但通常写作8 组，每组为四个十六进制数的形式：2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344 （五）路由协议：1. 自治系统、 2. 域内路由与域间路由、3.RIP 路由协议、 4.OSPF路由协议5. BGP路由协议 （外部网关协议，是不同自治系统的路由器之间交换路由信息的协议，AS之间的，每一个AS 有一个 BGP发言人）因特网把路由协议分为：外部网关协议，内部网关协议。1. 路由器 的组成和功能：路由器工作在网络层，实质上是一种多个输入端口和多个输出端口的专用计算机，其任务是转发分组。整个路由器的结构可划分为两大类：路由选择部分和分组转发部分。2. 路由表与路由转发第三章数据链路层（共15 简答 6）使用信道主要有：点对点信道、广播信道（一） 数据链路层的功能（封装成帧，透明传书，差错检测）(1) 链路管理 (2) 帧定界 (3)流量控制 (4)差错控制 (5) 将数据和控制信息区分开 (6) 透明传输(7)寻址（二）组帧：转义字符EOT （三）差错控制：.检错编码 ：循环冗余码CRC 。 （n 位数，后添n-1 个 0, 做模 2 运算，进行加时不进位。 ）帧丢失，帧重复，帧失序（四）流量控制与可靠传输机制滑动窗口机制：1、发送端和接收端分别设定发送窗口和接收窗口。2、发送窗口用来对发送端进行流量控制。3、发送窗口的大小 WT 代表在还没有收到对方确认信息的情况下发送端最多可以发送多少个数据帧。停止 - 等待协议： 发送 - 等待 - 接受或重传（五）介质访问控制（简称MAC ）1. 信道划分介质访问控制：频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用、码分多路复用的概念和基本原理。2. 随机访问介质访问控制：CSMA/CD 协议；（六）局域网1. 局域网的基本概念与体系结构：网络为一个单位所有，且地理范围和站点书目均有限。星形网、环形网、总线网、树形网以太网： 当前广泛使用，采用共享总线型传输媒体方式的局域网。最小64 字节， MAC 又叫链路地址和物理地址。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - IEEE802.3 规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容。（七）广域网1. 广域网的基本概念：一种用来实现不同地区的局域网或城域网的互连，可提供不同地区、城市和国家之间的计算机通信的远程计算机网。2.PPP 协议（点对点协议） ：应满足：简单、封装成帧、透明性、多种网络协议、多种类型链路、差错检测、检测连接状态、最大传输单元、网络层地址商、数据压缩商。不需要功能：纠错、流量控制、序号、多点线路、半双工或单工链路。（八）数据链路层设备：1. 网桥 的概念及其基本原理。一种在链路层实现中继，常用于连接两个或更多个局域网的网络互连设备。能提供智能化连接服务，即根据帧的终点地址处于哪一网段来进行转发和滤除。网桥对站点所处网段的了解是靠“自学习”实现的，2. 局域网交换机 及其工作原理。在数据链路段之间转发分组的高速交换机。简述一下 CSMA 中的二进制指数退避算法：1. 将冲突发生后的时间划分为长度为2t 的时隙。 2. 发生第一次冲突后，各个站点等待0 或 1 个时隙再开始重传。3. 发生第二次冲突后，各个站点随机地选择等待0，1，2 或 3 个时隙再开始重传。 4. 第 i 次冲突后，在0 至 2 的 i 次方减一间随机地选择一个等待的时隙数，再开始重传。 5. 10次冲突后，选择等待的时隙数固定在0 至 1023 间 。6. 16次冲突后，发送失败，报告上层。以太网上只有两个站，它们同时发送数据，产生了碰撞。于是按截断二进制指数退避算法进行重传。重传次数记为i，i=1，2，3,.。试计算第 1 次重传失败的概率、第2 次重传的概率、第3 次重传失败的概率，以及一个站成功发送数据之前的平均重传次数I。答：将第 i 次重传成功的概率记为pi。显然第一次重传失败的概率为0.5，第二次重传失败的概率为0.25，第三次重传失败的概率为0.125.平均重传次数I=1.637 ? 网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层?答：适配器（即网卡） ，用来进行数据串行传输和并行传输的转换，实现数据的缓存，实现以太网协议。网络适配器主要工作与物理层和数据链路层。数据链路层的三个基本问题(帧定界、 透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决？答：帧定界是分组交换的必然要求透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆差错检测防止合差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源。如果在数据链路层不进行帧定界，会发生什么问题？答：无法区分分组与分组，无法确定分组的控制域和数据域，无法将差错更正的范围限定在确切的局部假定一个以太网上的通信量中的80% 是在本局域网上进行的，而其余的 20% 的通信量是在本局域网和因特网之间进行的。另一个以太网的情况则反过来。这两个以太网一个使用以太网集线器，而另一个使用以太网交换机。你认为以太网交换机应当用在哪一个网络？答：集线器为物理层设备，模拟了总线这一共享媒介共争用，成为局域网通信容量的瓶颈。交换机则为链路层设备，可实现透明交换局域网通过路由器与因特网相连当本局域网和因特网之间的通信量占主要成份时，形成集中面向路由器的数据流，使用集线器冲突较大，采用交换机能得到改善。当本局域网内通信量占主要成份时，采用交换机改善对外流量不明显以太网交换机有何特点？用它怎样组成虚拟局域网？答：以太网交换机则为链路层设备，可实现透明交换虚拟局域网VLAN 是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组。这些网段具有某些共同的需求。虚拟局域网协议允许在以太网的帧格式中插入一个4 字节的标识符，称为 VLAN 标记 (tag)，用来指明发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网。网桥的工作原理和特点是什么？网桥与转发器以及以太网交换机有何异同？答：网桥工作在数据链路层，它根据MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发。网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时，并不是向所有的接口转发此帧，而是先检查此帧的目的MAC 地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口转发器工作在物理层，它仅简单地转发信号，没有过滤能力以太网交换机则为链路层设备，可视为多端口网桥数据链路 (即逻辑链路 )与链路 (即物理链路 )有何区别 ? “ 电路接通了 ” 与” 数据链路接通了” 的区别何在 ?答：数据链路与链路的区别在于数据链路出链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输，因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。“ 电路接通了 ” 表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了，但是，数据传输并不可靠，在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“ 数据链路接通了” ，此后，由于数据链路连接具有检测、确认和重传功能，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路，进行可靠的数据传输当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。数据链路层中的链路控制包括哪些功能?试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点.答：链路管理、帧定界、流量控制、差错控、制将数据和控制信息区分开、透明传输、寻址。可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰严重的信道，可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质信道，采用可靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。3-05 如果在数据链路层不进行帧定界，会发生什么问题？答：无法区分分组与分组，无法确定分组的控制域和数据域，无法将差错更正的范围限定在确切的局部3-06 PPP 协议的主要特点是什么？为什么PPP 不使用帧的编号？PPP 适用于什么情况？为什么PPP 协议不能使数据链路层实现可靠传输？答：简单，提供不可靠的数据报服务，检错，无纠错不使用序号和确认机制地址字段A 只置为0 xFF。地址字段实际上并不起作用。控制字段 C 通常置为0 x03。 PPP 是面向字节的当PPP 用在同步传输链路时， 协议规定采用硬件来完成比特填充（和 HDLC 的做法一样）， 当 PPP 用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法PPP适用于线路质量不太差的情况下、PPP没有编码和确认机制PPP 协议的工作状态有哪几种？当用户要使用PPP 协议和 ISP 建立连接进行通信需要建立哪几种连接？每一种连接解决什么问题？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 答: PPP 协议的工作状态有链路静止(1) (Link Dead) 链路建立, (Link Establish) 鉴别, (Authenticate) , 网络层协议 (Netwoir Protocol) , 链路打开(Link Open) , 链路终止 (Link Terminate) 六种 . (2)当用户要使用PPP协议和 ISP 建立连接进行通信需要建立链路建立和鉴别两种连接. (3)链路静止:链路没有被使用 ,物理层无活动载体,链路处于静默状态. 链路建立 :当其中一端要进行通信时,将进入建立连接段,建立链路层的LCP 连接 ;此阶段 ,双方进行协商 .如果协商成功 ,系统将进入认证阶段或直接进入联网阶段. 鉴别 :双方发送一些包进行认证.如果认证通过则进入联网阶段,否则终止连接 . 网络层协议 :协商网络层协议 .PPP 规定双方在进行网络层数据交换之前要达成一致,因为 PPP支持 网络层运行多个协议,接收方需要知道用哪个协议来接收数据. 链路打开 :开始交换用户数据和控制包.链路一直保持连接直到其中一方希望终止为止. 链路终止 :通信双方交换一些分组以消除和终止连接. 3-13 局域网的主要特点是什么？为什么局域网采用广播通信方式而广域网不采用呢？答：局域网LAN是指在较小的地理范围内，将有限的通信设备互联起来的计算机通信网络从功能的角度来看，局域网具有以下几个特点：（1）共享传输信道，在局域网中，多个系统连接到一个共享的通信媒体上。 （2）地理范围有限，用户个数有限。通常局域网仅为一个单位服务，只在一个相对独立的局部范围内连网，如一座楼或集中的建筑群内，一般来说，局域网的覆盖范围越位10m10km 内或更大一些。从网络的体系结构和传输检测提醒来看，局域网也有自己的特点： （1）低层协议简单（2） 不单独设立网络层，局域网的体系结构仅相当于相当与OSI/RM 的最低两层（ 3）采用两种媒体访问控制技术，由于采用共享广播信道，而信道又可用不同的传输媒体，所以局域网面对的问题是多源，多目的的连连管理，由此引发出多中媒体访问控制技术在局域网中各站通常共享通信媒体，采用广播通信方式是天然合适的，广域网通常采站点间直接构成格状网。3-14 常用的局域网的网络拓扑有哪些种类？现在最流行的是哪种结构？为什么早期的以太网选择总线拓扑结构而不是星形拓扑结构，但现在却改为使用星形拓扑结构？答：星形网，总线网，环形网，树形网当时很可靠的星形拓扑结构较贵，人们都认为无源的总线结构更加可靠，但实践证明，连接有大量站点的总线式以太网很容易出现故障，而现在专用的ASIC 芯片的使用可以讲星形结构的集线器做的非常可靠，因此现在的以太网一般都使用星形结构的拓扑。第四章网络层网络层向上提供的服务有哪两种？是比较其优缺点。网络层向运输层提供“ 面向连接 ” 虚电路服务或 “ 无连接 ” 数据报服务前者预约了双方通信所需的一切网络资源。优点是能提供服务质量的承诺。即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限，缺点是路由器复杂，网络成本高；后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易网络互连有何实际意义？进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决？网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域。进行网络互连时，需要解决共同的问题有：不同的寻址方案不同的最大分组长度、不同的网络接入机制、不同的超时控制、不同的差错恢复方法、不同的状态报告方法、不同的路由选择技术、不同的用户接入控制、不同的服务（面向连接服务和无连接服务）、不同的管理与控制方式作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。物理层中继系统：转发器。数据链路层中继系统：网桥或桥接器。网络层中继系统：路由器。网桥和路由器的混合物：桥路器。网络层以上的中继系统：网关。试简单说明下列协议的作用：IP 、ARP、RARP 和 ICMP 。 IP 协议：实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。网际协议IP 是 TCP/IP 体系中两个最主要的协议之一，与IP 协议配套使用的还有四个协议。ARP 协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP 地址和硬件地址的映射问题。RARP：是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP 地址的映射问题。ICMP ：提供差错报告和询问报文，以提高IP 数据交付成功的机会。因特网组管理协议IGMP ：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。? 试说明 IP 地址与硬件地址的区别，为什么要使用这两种不同的地址？IP 地址是一种逻辑地址，主要用于网络间的数据包路由转发。硬件地址是一种物理地址，主要用于一个网络内部将数据从一台主机交付给另一台主机。/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。从而把整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址。MAC 地址在一定程度上与硬件一致，基于物理、能够标识具体的链路通信对象、IP 地址给予逻辑域的划分、不受硬件限制。IP 数据报中的首部检验和并不检验数据报中的数据。这样做的最大好处是什么？坏处是什么？在首部中的错误比在数据中的错误更严重，例如，一个坏的地址可能导致分组被投寄到错误的主机。许多主机并不检查投递给他们的分组是否确实是要投递给它们，它们假定网络从来不会把本来是要前往另一主机的分组投递给它们。数据不参与检验和的计算，因为这样做代价大，上层协议通常也做这种检验工作，从前，从而引起重复和多余。因此，这样做可以加快分组的转发，但是数据部分出现差错时不能及早发现。当某个路由器发现一IP 数据报的检验和有差错时，为什么采取丢弃的办法而不是要求源站重传此数据报？计算首部检验和为什么不采用CRC检验码？ 答：纠错控制由上层（传输层）执行IP 首部中的源站地址也可能出错请错误的源地址重传数据报是没有意义的不采用 CRC 简化解码计算量，提高路由器的吞吐量在因特网中将IP 数据报分片传送的数据报在最后的目的主机进行组装。还可以有另一种做法，即数据报片通过一个网络就进行一次组装。是比较这两种方法的优劣。在目的站而不是在中间的路由器进行组装是由于：（1）路由器处理数据报更简单些；效率高，延迟小。（2）数据报的各分片可能经过各自的路径。因此在每一个中间的路由器进行组装可能总会缺少几个数据报片；（3）也许分组后面还要经过一个网络，它还要给这些数据报片划分成更小的片。如果在中间的路由器进行组装就可能会组装多次。（为适应路径上不同链路段所能许可的不同分片规模，可能要重新分片或组装）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 39. 试简述 RIP ，OSPF 和 BGP 路由选择协议的主要特点。主要特点RIPOSPFBGP网关协议内部内部外部路由表内容目的网，下一站，距离目的网，下一站，距离目的网，完整路径最优通路依据跳数费用多种策略算法距离矢量链路状态距离矢量传送方式运输层 UDPIP 数据报建立 TCP 连接其他简单、效率低、跳数为 16 不可达、好消息传的快，坏消息传的慢效率高、路由器频繁交换信息，难维持一致性规模大、统一度量为可达性40. RIP 使用 UDP，OSPF 使用 IP，而 BGP 使用 TCP 。这样做有何优点？为什么RIP 周期性地和临站交换路由器由信息而BGP 却不这样做？ RIP 只和邻站交换信息，使用UDP 无可靠保障，但开销小，可以满足RIP 要求；OSPF 使用可靠的洪泛法，直接使用IP，灵活、开销小；BGP 需要交换整个路由表和更新信息，TCP 提供可靠交付以减少带宽消耗；RIP 使用不保证可靠交付的UDP，因此必须不断地（周期性地）和邻站交换信息才能使路由信息及时得到更新。但BGP 使用保证可靠交付的TCP 因此不需要这样做。第五章传输层（ 20简答 36=18）（一）传输层提供的服务1.传输层的功能： 在不可靠的通讯子网上为端到端连接提供传输服务.这种传输服务分为可靠（TCP）和不可靠的 (UDP),为端到端连接提供流量控制，差错控制，服务质量等管理服务。2.传输层寻址与端口。软件端口：在协议栈层间的抽象协议端口，是应用层的各种协议进程与运输实体进行层间交互的一种地址。3. 无连接服务与面向连接服务：用户数据报协议（UDP ） ：面向无连接，在传送数据之前不需要建立连接。传输控制协议（TCP ）: 面向连接服务，在传送数据之前必须先建立连接，数据传送结束后要释放连接。（二） UDP协议： 无连接的，尽最大努力交付，面向报文，没有拥塞控制，支持一对一、一对多、多对多的交互通信，首部开销小。1.UDP数据报： 数据字段和首部字段。（三） TCP协议： 面向连接的运输层协议，每一条连接只能有两个端点，提供可靠交付服务，提供全双工通信，面向字节流。1.TCP 段（源端口和目的端口各两个字节，序号4 字节，确认号4，数据偏移4，保留 6，紧急、确认、推送、复位、同步、终止，窗口 2，校验和 2，紧急指针2，选项（长度可变最大40） ）2.TCP 连接管理：每一条TCP连接唯一地被通信两端的两个端点（既两个套接字）所确定。3.TCP 可靠传输：停等协议（自动重传请求ARQ ）4.TCP 流量控制与拥塞控制：拥塞控制方法：慢开始，拥塞避免，快重传，快恢复。试说明运输层在协议栈中的地位和作用，运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别？为什么运输层是必不可少的？答：运输层处于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层，向它上面的应用层提供服务运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，但网络层是为主机之间提供逻辑通信（面向主机，承担路由功能，即主机寻址及有效的分组交换）。各种应用进程之间通信需要“ 可靠或尽力而为” 的两类服务质量，必须由运输层以复用和分用的形式加载到网络层。网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响？答：网络层提供数据报或虚电路服务不影响上面的运输层的运行机制。但提供不同的服务质量。当应用程序使用面向连接的TCP 和无连接的IP 时，这种传输是面向连接的还是面向无连接的？答：都是。这要在不同层次来看，在运输层是面向连接的，在网络层则是无连接的。试举例说明有些应用程序愿意采用不可靠的UDP，而不用采用可靠的TCP 。答：VOIP ：由于语音信息具有一定的冗余度，人耳对VOIP 数据报损失由一定的承受度，但对传输时延的变化较敏感。有差错的UDP 数据报在接收端被直接抛弃，TCP 数据报出错则会引起重传，可能带来较大的时延扰动。因此VOIP 宁可采用不可靠的UDP，而不愿意采用可靠的TCP。为什么说 UDP 是面向报文的， 而 TCP 是面向字节流的？答：发送方UDP 对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付IP 层。UDP 对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界。接收方UDP 对 IP 层交上来的UDP 用户数据报，在去除首部后就原封不动地交付上层的应用进程，一次交付一个完整的报文。发送方TCP 对应用程序交下来的报文数据块，视为无结构的字节流（无边界约束，可分拆 /合并） ，但维持各字节。端口的作用是什么？为什么端口要划分为三种？答：端口的作用是对TCP/IP 体系的应用进程进行统一的标志，使运行不同操作系统的计算机的应用进程能够互相通信。熟知端口，数值一般为 01023.标记常规的服务进程；登记端口号，数值为102449151，标记没有熟知端口号的非常规的服务进程；? 某个应用进程使用运输层的用户数据报UDP，然而继续向下交给IP 层后，又封装成IP 数据报。既然都是数据报，可否跳过UDP 而直接交给 IP 层？哪些功能UDP 提供了但 IP 没提提供？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 答：不可跳过UDP 而直接交给IP 层。IP 数据报 IP 报承担主机寻址，提供报头检错；只能找到目的主机而无法找到目的进程。UDP 提供对应用进程的复用和分用功能，以及提供对数据差分的差错检验。而IP 层没有提供，发送端不同的应用进程都可以通过使用同一个运输层协议传送数据。试问：在目的站能否将这两次传输的4 个数据报片组装成完整的数据报？假定目的站第一次收到的后两个数据报片仍然保存在目的站的缓存中。 答：不行重传时， IP 数据报的标识字段会有另一个标识符。仅当标识符相同的IP 数据报片才能组装成一个IP 数据报。前两个IP 数据报片的标识符与后两个IP 数据报片的标识符不同，因此不能组装成一个IP 数据报。一个 UDP 用户数据的数据字段为8192 季节。在数据链路层要使用以太网来传送。试问应当划分为几个IP 数据报片？说明每一个IP 数据报字段长度和片偏移字段的值。答：6 个数据字段的长度： 前 5 个是 1480 字节，最后一个是 800 字节。片偏移字段的值分别是：0，1480，2960，4440，5920 和 7400. 一 UDP 用户数据报的首部十六进制表示是：06 32 00 45 00 1C E2 17.试求源端口、目的端口、用户数据报的总长度、数据部分长度。这个用户数据报是从客户发送给服务器发送给客户？使用UDP 的这个服务器程序是什么？解：源端口1586，目的端口69，UDP 用户数据报总长度28 字节，数据部分长度20 字节。此 UDP 用户数据报是从客户发给服务器（因为目的端口号3） ， 则将 cwnd 设置为 ssthresh若发送窗口值还容许发送报文段，就按拥塞避免算法继续发送报文段。若收到了确认新的报文段的ACK ，就将 cwnd 缩小到 ssthresh 乘法减小：是指不论在慢开始阶段还是拥塞避免阶段，只要出现一次超时（即出现一次网络拥塞），就把慢开始门限值ssthresh 设置为当前的拥塞窗口值乘以0.5。当网络频繁出现拥塞时，ssthresh 值就下降得很快，以大大减少注入到网络中的分组数。加法增大：是指执行拥塞避免算法后，在收到对所有报文段的确认后（即经过一个往返时间），就把拥塞窗口cwnd 增加一个MSS 大小，使拥塞窗口缓慢增大，以防止网络过早出现拥塞设 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次到第 15 次传输的各拥塞窗口大小。你能说明拥塞控制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. TCP 在进行流量控制时是以分组的丢失作为产生拥塞的标志。有没有不是因拥塞而引起的分组丢失的情况?如有，请举出三种情况。答：当Ip 数据报在传输过程中需要分片，但其中的一个数据报未能及时到达终点，而终点组装IP 数据报已超时，因而只能丢失该数据报；IP 数据报已经到达终点，但终点的缓存没有足够的空间存放此数据报；数据报在转发过程中经过一个局域网的网桥，但网桥在转发该数据报的帧没有足够的差错空间而只好丢弃。解释为什么突然释放运输连接就可能会丢失用户数据，而使用TCP 的连接释放方法就可保证不丢失数据。答：当主机1 和主机 2 之间连接建立后，主机1 发送了一个TCP 数据段并正确抵达主机2，接着主机 1 发送另一个TCP 数据段，这次很不幸，主机2 在收到第二个TCP 数据段之前发出了释放连接请求，如果就这样突然释放连接，显然主机 1 发送的第二个TCP 报文段会丢失。而使用TCP 的连接释放方法，主机2 发出了释放连接的请求，那么即使收到主机1 的确认后，只会释放主机 2 到主机 1 方向的连接，即主机2 不再向主机1 发送数据，而仍然可接受主机1 发来的数据，所以可保证不丢失数据。试用具体例子说明为什么在运输连接建立时要使用三次握手。说明如不这样做可能会出现什么情况。答：3 次握手完成两个重要的功能，既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。假定 B 给 A 发送一个连接请求分组，A 收到了这个分组，并发送了确认应答分组。按照两次握手的协定，A 认为连接已经成功地建立了，可以开始发送数据分组。可是，B 在 A 的应答分组在传输中被丢失的情况下，将不知道A 是否已准备好，不知道A 建议什么样的序列号，B 甚至怀疑 A 是否收到自己的连接请求分组，在这种情况下，B 认为连接还未建立成功，将忽略A 发来的任何数据分组，只等待连接确认应答分名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 组。而 A 发出的分组超时后，重复发送同样的分组。这样就形成了死锁。主机 A 向主机 B 连续发送了两个TCP 报文段，其序号分别为70 和 100。试问：（1）第一个报文段携带了多少个字节的数据？第一个报文段的数据序号是70 到 99，共 30 字节的数据。（2）主机 B 收到第一个报文段后发回的确认中的确认号应当是多少？确认号应为100.（3）如果主机 B 收到第二个报文段后发回的确认中的确认号是180，试问 A 发送的第二个报文段中的数据有多少字节？80 字节。 （4）如果 A 发送的第一个报文段丢失了，但第二个报文段到达了B。B 在第二个报文段到达后向A 发送确认。试问这个确认号应为多少？70 第六章应用层（ 5）默认端口号： HTTTP:80，FTP:21,SMTP;25 （一）网络应用模型1. 客户 / 服务器模型：（二） DNS系统（域名系统） ： （机器名转换为IP 地址）1. 层次域名空间 ：因特网采用层次结构的命名树作为主机的名字，并使用分布式的域名系统DNS。2. 域名服务器： 名字到 IP 地址的解析是由若干个域名服务器程序完成的。域名服务器程序在专设的结点上运行，运行该程序的机器称为域名服务器。 DNS 服务器的管辖范围不是以“域”为单位，而是以“区”为单位。域名服务器类别：根域名服务器、顶级域名服务器、权限域名服务器、本地域名服务器3. 域名解析过程：主机向本地域名服务器的查询一般都是采用递归查询。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。（三） FTP（文件传送协议）1.FTP 协议的工作原理1、打开熟知端口（端口号为 21 ） ，使客户进程能够连接上。2、等待客户进程发出连接请求。3、启动从属进程来处理客户进程发来的请求。4、从属进程对客户进程的请求处理完毕后即终止，但从属进程在运行期间根据需要还可能创建其他一些子进程。5、回到等待状态，继续接受其他客户进程发来的请求。主进程与从属进程的处理是并发地进行。2. 控制连接与数据连接控制连接在整个会话期间一直保持打开，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，但控制连接不用来传送文件。实际用于传输文件的是“数据连接”。服务器端的控制进程在接收到 FTP 客户发送来的文件传输请求后就创建“数据传送进程”和 “数据连接”，用来连接客户端和服务器端的数据传送进程。数据传送进程实际完成文件的传送，在传送完毕后关闭 “数据传送连接”并结束运行。（四）电子邮件发送邮件的协议：SMTP ，读取邮件的协议：POP3 和 IMAP。1. 电子邮件系统的组成结构2. 电子邮件格式与MIME MIME 在其邮件首部中说明了邮件的数据类型( 如文本、声音、图像、视像等) ，使用 MIME 可在邮件中同时传送多种类型的数据。3.SMTP协议与 POP3协议SMTP 所规定的就是在两个相互通信的 SMTP 进程之间应如何交换信息。连接建立、邮件传送、连接释放（五） WWW 1.WWW 的概念与组成结构万维网是一个大规模的、联机式的信息储藏所。万维网是分布式超媒体系统，它是超文本系统的扩充。2.HTTP协议（超文本传送协议） ：HTTP 是面向