2022年计算机网络知识点整理徐龙伟 .pdf

《2022年计算机网络知识点整理徐龙伟 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年计算机网络知识点整理徐龙伟 .pdf（14页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思计算机网络复习资料Summarized by ZZZuo 题型判断题15 选择题17 填空17 缩略词4 英全+中文解释计算题 5 个 20 分多路复用技术4 CDMA 见习题验证码 CRC 4 带宽计算3 路由4 子网划分5 图表题编码解调p41 4 数据链路层8 路由（转发表、 RIP）7 综合题 8 传输层8 一、计算机网络的性能指标1.6.1 1.速率：数据量（信号量）的单位（比特）；网络中的 速率：数字信道上传送数据的速率，也称 数据率 或比特率 。额定速率或标称速率。2.带宽： 信号具有的频带宽度；单位Hz（频域称谓）网络中的 带宽 ：通信线路

2、传送数据的能力；单位 比特每秒b/s（时域称谓）3.吞吐量 ：单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量；Mb/s 4.时延：数据从网络的一端到另一端所需的时间发送时延 ：由主机或路由器发送数据帧所需的时间发送时延= 数据帧长度 (b) / 发送速率 (b/s) 传播时延 ：电磁波在信道中传播一定的距离需要的时间传播时延= 信道长度 (m) / 电磁波在信道上的传播速率(m/s) 光速 = 3.0E5 km/s 处理时延 ：主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间处理。排队时间 ：分组在进过网络传输时，进过许多路由器，输入队列排队。总时延 = 以上加起来5.延时带宽积= 传播时延x 带宽6

3、.往返时间 RTT ：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经历的时间。7.利用率 ：信道利用率、网络利用率精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 14 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思信道利用率 ：某信道百分之几的时间是有数据通过的网络利用率 ：全网络信道利用率加权平均D = D。/ (1-U) D。网络空闲的时延； D 网络当期时延； U 网络利用率二、具有五层协议的体系结构1.7.3 OSI 的七层协议体结构TCP/IP 的四层协议7 应用层；应用层6 表示层；TELNET,FTP,SWTP 5 会话

4、层；4 运输层；运输层 TCP/UDP; 3 网络层；网际层 IP；2 数据链路层；网络接口层1 物理层三、物理层的基本概念2.1 物理层的主要任务描述为与传输媒体的接口有关的一些特性：1.机械特性 ：指明接口所用接线器的形状和尺寸，引脚数目和排列，固定和锁定装置。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种意义4.过程特性 ：指明对于不同功能的各种可能时间的出现顺序四、信道1.常用编码方式比特流1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 不归零流高低低低高低低高高高归零流凸凹凹凹凸凹凹凸凸凸曼彻斯特Z S S S Z S S Z

5、 Z Z 差分曼斯特 Z Z Z Z S S S Z S Z 差分：边界有变化0；没变化 1 2.基本的带通调制方法基带信号0 1 0 0 1 1 1 0 0 调幅4 4 4 4 调频2 4 2 2 4 4 4 2 2 调相sin -sin sin sin -sin -sin -sin sin sin 五、信噪比 ：信号的平均功率和噪声的平均功率之比S/N 分贝(dB) dB= 10 log10(S/N) 信道的极限传输速率C=Wlog2(1+s/N) (b/s) W 信道的带宽 (Hz) C=2Hlog2n C=Blog2n B 波特率； C 比特率六、导引型传输媒体1.双绞线 ：两根绝缘的

6、铜导线并列放在一起。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 14 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思电话交换机用户线 /用户环路衰减随频率的升高而增大2.同轴电缆 ：内导体铜质芯线、绝缘层、外导体屏蔽层、塑料外层抗干扰；传输较高速率1GHz 3.光缆：光导纤维（光纤）传递光脉冲三个波段中心850nm；1310nm；1550nm 除了通信容量非常大 之外的特点：1.传输损耗小 ，中继距离长，远距离传输经济2.抗雷电和电磁干扰性能好。在大电流脉冲干扰下很重要3.无串音干扰，保密性好 ，不容易被窃听或截取数据4.体积小，重量轻

7、。七、信道复用技术FDM ：Frequency Division Multiplexing ，频分复用TDM ：Time Division Multiplexing，时分复用WDM ：Wavelength Division Multiplexing ，波分复用CDM ：Code Division Multiplexing ，码分复用CDMA ：Code Division Multiple Access ，码分多址看一下书 p52 八、ADSL 技术非对称数字用户线ADSL 技术 是用数字技术队现有的模拟电话用户线进行改造，使他能够承载宽带数字业务九、光纤同轴混合网（ HFC 网）光纤从头端连接

8、到 光纤结点光纤结点与头端的经典距离25km，从光纤结点到用户的距离不超过2-3km 上行信道下行信道（调频广播、模拟和数字电视、数据服务）5 65 87 1000 频率 MHz 接收数字电视信号：机顶盒调制解调器：电缆调制解调器十、FTTx 技术：多种宽带光纤接入方式，FTTx 就是光电转化的地方， x 就是 H 光纤用户 FTTH 价格贵；没有这么高的数据率要求中间的转换配置：光配线网ODN 无源的光配线网：无源光网络PON 以太网无源网络 EPON 吉比特无源光网络GPON P62图十一、差错检测比特差错传输错误的比特占传输比特总数的比率：误码率BER 精选学习资料 - - - - -

9、- - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 14 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思用循环冗余检测 CRC：添加 n 位冗余码N 位冗余码 ：+n 个 0，除，得余 R，作为 FCS（帧检测序列）检测方法： k+n（FCS）的数 /P 看余数是否为 0 P71有具体方法海明码进行奇偶校验的方法是先计算数据中1 的个数，通过增加一个0 或 1(称为校验位 )，使 1 的个数变为奇数 (奇校验 )或偶数 (偶校验)。例如，数据 1001总共是 4 个比特位，包括2 个 1，1 的数目是偶数，因此，如果是偶校验，那么增加的校验位就是一个0，反之，增加一个 1 作为校

10、验位。通过“异或”运算来实现偶校验，“同或”运算来实现奇校验。单个比特位的错误可以通过计算 1 的数目是否正确来检测出来，如果1 的数目错误，说明有一个比特位出错，这表示数据在传输过程中受到噪音影响而出错。生成多项式 P(x) = X3+X2+1 P=1101的时候只能做到对 帧的无差错接收 ，凡是接收端数据链路层接收的帧均无差错。帧丢失；帧重复；帧失序；不是可靠传输，增加了 帧编号、确认、重传机制。十二、 PPP 协议的帧格式1.各字段的意义| 可改变长度 | 先发送 | 首部| IP 数据报| 尾部| F A C 协议信息部分FCS F 7E FF 03 7E 字节1 1 1 2 不超过

11、1500 字节2 1 F：标记字段0 x7E(0111 1110) A：地址字段0 xFF(1111 1111) C：控制字段0 x03(0000 0011) 2.字节填充1.把信息字段中出现的每一个0 x7E 字节换为 2 字节序列 0 x7D，0 x5E 2.0 x7D 变为 0 x7D，0 x5D 3.出现 ASCII（小于 0 x20），加入 0 x7D，加上 0 x20 3.零比特填充见到五个 1，加 0，完了之后删除 0 十三、LLC ：Logical Link Control 逻辑链路控制MAC ：Medium Access Control 媒体接入控制局域网对 LLC 子网是透

12、明的网络层局域网逻辑链路控制LLC 局域网媒体接入控制MAC 局域网物理层局域网精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 14 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思十四、碰撞窗口、争用期争用期 ：以太网的端到端往返时间2t；又称为碰撞窗口经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞截断而禁止指数退避 算法来确定碰撞后重传的实际。1.规定了基本退避时间为争用期2t，51.2us。对于10Mb/s，争用期内512bit，就是说 64字节。2.从离散的整数集合 0,1,.,(2k-1)中随机选出一个数 r。 重传

13、推后 r 倍争用期。 K=Min 重传次数， 10 3.重传到达 16 仍不能成功，丢弃该帧，并向高层报告。十五、 MAC 层的硬件地址又称物理地址 或者 MAC 地址 ，有 6 字节，48 位。十六、发往本站的帧1.单播帧 （一对一），收到的帧的MAC 地址与本站的硬件地址相同2.广播帧 （一对全体），发送给本局域网上所有站点的帧（全1 地址）3.多播帧 （一对多），发送给本局域网上一部分站点的帧。十七、 MAC 帧的格式DIX Ethernet V2 标准IEEE 的 802.3 标准V2：IP 数据报IP 层字节6 6 2 46-1500 4 |目的地址|源地址|类型|数据|FCS |

14、MAC 层插入 8 字节 | 以太网 MAC 帧| 物理层7 字节1 字节10101010.1010 |10101011 前同步码帧开始定界符发送在前FCS：用 CRC 检验IEEE 无效的 MAC 帧：1.帧的长度不是整数个字节2.收到的帧检验序列FCS查出有差错3.收到的帧的 MAC 客户数据字段的长度不在46-1500字节之间十八、在数据链路层扩展以太网要使用网桥，网桥工作在数据链路层， 他根据 MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发和过滤精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 14 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思

15、十九、透明网桥把整个帧收下来再进行转发处理。1.A 向 B 发送帧站点 B 和网桥 1 都能收到； 网桥 1 先按源地址 A 查找转发表； 目的地址B 查找转发表；网桥2 同理2.F 向 C 发送帧网桥 2 从接口 2 收到帧；转发表写入地址F 和接口 2 3.B 向 A 发送帧网桥 1 从接口 1 收到帧；转发表写入地址B 和接口 1 网桥自学习：查找转发表和收到帧的源地址有无相匹配的项目，若没有添加，若有更新转发帧：查找传发表与收到帧的目的地址有无相匹配的项目，若没有，通过其他接口转发，若有，转发。若传发表中给出的接口就是该帧进入网桥的接口，丢弃。二十、吉比特以太网1996 年；1Gb/s

16、；（10Mb/s 以太网； 100Mb/s 高速以太网）特点：1.允许在 1Gb/s下全双工和半双工两种工作方式2.使用 IEEE 802.3协议规定的帧格式3.半双工方式下使用 CSMA/CD 协议4.与 10BASE-T 和 100BASE-T 技术向后兼容第四章一、 因特网采用的设计思路1.网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。2.网络在发送分组时不需要先建立连接二、 网际协议IP 及其配套协议应用层|各种应用层协议（HTTP、FTP、 SMTP 等）运输层|TCP、UDP 网络层（网际层）|（ICMP 、IGMP ）IP（ARP）网络接口层|与各种网路接口|

17、物理硬件三、 将网络互相连接起来要使用一些中间设备1.转发器（ repeater）：物理层2.网桥 /桥接器（ bridge） ：数据链路层3.路由器（ router）：网络层4.网关（ gateway） ：网络层以上。连接不兼容系统需再高层进行协议切换。四、 标准子网掩码1.A 类、 B 类、 C 类地址的网络号字段（图中灰色背景），分别为1、2、 3 字节长，而网络号字段的最前面有13 位的 类别位 ，其数值分别规定为0，10，100。2.A 类、 B 类、 C 类地址的主机号字段分别为3 个、 2 个、 1 个字节长。3.D 类地址（前4 为是 1110）用于 多播 （一对多通信）。4.

18、E 类地址保留为以后用。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 14 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思5.IP地址中的网络号字段和主机号字段|32 位|A类地址| 0 | 网络号| 主机号| |8 位|24 位| B类地址| 10 | 网络号| 主机号| | 16 位| 16 位 | C类地址| 110 | 网络号| 主机号| |24 位|8 位| D类地址| 1110 | 多播地址| E类地址| 1111 | 保留为今后使用| 五、 IP地址的指派范围网络类别| A | B | C | 最大可指派的网络数|126(27

19、-2) |16383(214-1) |2097151(221-1) | 第一个可指派的网络号|1 |128.1 |192.0.1 | 最后一个可指派网络号|126 |191.255 |223.255.255 | 每个网络中最大主机数|16777214 |65534 |254 | 六、 IP地址与硬件地址的区别| 首部| 应用层数据| IP 地址?| TCP 报文| 网 络 层 及 以 上| 首部| | 使 用IP地 址硬件地址 ?| IP 数据报| 发送 = | 首部| | 尾部| 数据链路层|MAC 帧 | 使用硬件地址七、 ARP 地址解析协议Address Resolution Prot

20、ocol ARP cache ARP 高速缓存八、 IP数据报的格式位0 4 8 16 19 24 31 |版本 |首部长度| 区分服务| 总长度| | | | 标识|标志| 片偏移| 首固定部分|生存时间| 协议| 首部检验和| 部（20 字节） | | 源地址| | | 目的地址| 可变部分| 可选字段（长度可变）| 填充| | 数据部分| | 首部| 数据部分| 发送在前?IP 数据报| 九、 IP 层转发分组的流程精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 14 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思十、 默认子网掩码1.

21、A 类255.0.0.0 0 xFF000000 2.B 类 255.255.0.0 0 xFFFF0000 3.C 类 255.255.255.0 0 xFFFFFF00 十一、在划分子网的情况下，分组转发的算法必须做相应的改动。十二、P139 例 4-4 十三、无分类编址CIDR （构成超网 ）1.网络前缀2.最长前缀匹配3.使用二叉线索查找路由表十四、ICMP 报文的种类1.ICMP 差错报告报文2.ICMP 询问报文十五、ICMP 的应用举例十六、路由选择协议1.内部网关协议IGP Interior Gateway Protocol 2.外部网关协议EGP External Gatew

22、ay Protocol 十七、内部网关协议RIP1.工作原理协议特点：1) 仅和相邻路由器交换信息2) 路由器交换的信息是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。2.距离向量算法3.RIP协议的报文格式RIP 存在的一个问题是当网络出现故障时，要经过比较长的时间才能将此信息传送到所有的路由器。RIP 缺点： RIP 限制了网络的规模；坏消息传播的慢。十八、OSPF分组用IP数据报传送位0 8 16 31| 版本| 类型| 分组长度| | 路由器标示符| | 区域标示符| | 检验和| 鉴别类型| | 鉴别| | 鉴别| / |24 字节| | OSP

23、F分组首部|类型 1 至类型 5 的 OSPF 分组| | | =|IP 数据报首部 |OSPF 分组| |IP 数据报| 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 14 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思第五章一、IPv6 （1）IPV6 地址长度为 128 位，地址空间增大了2 的 96 次方倍；（2）灵活的 IP 报文头部格式。 使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPV4中可变长度的选项字段。IPV6 中选项部分的出现方式也有所变化，使路由器可以简单路过选项而不做任何处理，加快了报文处理速度；（3）IPV6 简化了报文

24、头部格式，字段只有8 个，加快报文转发，提高了吞吐量；（4）提高安全性。身份认证和隐私权是IPV6 的关键特性；（5）支持更多的服务类型；（6）允许协议继续演变，增加新的功能，使之适应未来技术的发展；二、进程之间的 通信通信的真正端点并不是主机而是主机中的进程复用：发送方不同的应用程序都可以使用同一个运输层协议传送数据分用：接收方的运输层在剥去报文的首部后能够把这些数据正确交付目的应用程序三、运输层的两个主要协议UDP：User Datagram Protocol 用户数据报协议TCP：Transmission Control Protocol 传输控制协议四、常用的熟知端口号应用程序FTP

25、TELNET SMTP DNS TFTP HTTP SNMP SNMP（trap）熟知端口号21 23 25 53 69 80 161 162 五、UDP 是面向报文的| 应用层报文| 应用层| UDP 首部| DUP 用户数据报的数据部分| 运输层精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 14 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思| IP 首部 | IP 数据报的数据部分| IP 层六、UDP 用户数据报的首部和伪首部字节4 4 1 1 2 | 源 IP 地址| 目的 IP 地址| 0 | 17 | UDP 长度| 字节12

26、 2 2 2 2 | 伪首部 | 源端口 | 目的端口| 长度| 检验和 | | UDP 首部| DUP 用户数据报的数据部分| 运输层| IP 首部 | IP 数据报的数据部分| IP 层七、TCP 报文段的首部格式位0 8 16 24 31 源端口目的端口序号确认号数据偏移保留URG ACK PSH RST SYN FIN 窗口检验和紧急指针选项（长度可变）填充发送在前| UDP 首部| DUP 用户数据报的数据部分| 运输层| IP 首部 | IP 数据报的数据部分| IP 层同步 SYN：在连接建立时用来同步序号。1.当 SYN=1 而 ACK=0，表示这是一个连接请求报文段2.若对方

27、同意建立连接， SYN=1，ACK=1 因此， SYN 为 1；连接请求或连接接收报文八、TCP 的流量控制1.滑动窗口实现流量控制 ：不要让发送方的发送速率不要太快，要让对方来得及接收发送方的发送窗口不能超过接收方的就收放给出的接收窗口的数字TCP 的窗口单位是字节，不是报文段A B Seq=1,DATA A 发送了序号 1-100，还能发送 300 字节Seq=101.DATA A 发送了序号 101-200，还能发送 200 字节Seq=201,DATA 丢失！ACK=1,ack=201,rwnd=300 允许 A 发送 201-500，共 300字节20 字节的固定首部TCP首部精选学

28、习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 14 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思Seq=301,DATA A 发送了 301-400，还能发送 100 Seq=401,DATA A 发送了 401-500，不能发送了Seq=201,DATA A 超时重传旧数据，单不能发新数据ACK=1,ack=501,rwnd=100 允许 A 发送需要 501-600 共 100 字节Seq=501,DATA A 发送了 501-600。不能发送了ACK=1,ack=601,rwnd=0 不允许 A 在发送2.考虑传输速率控制 TCP 报文

29、段发送的时机1.TCP 维持一个变量，它等于 最大报文段长度MSS2.由发送方的应用程序指明要求发送报文段，TCP 支持 push 3.发送方的一个计时器期限到了， 把当前已有的缓存市局装入报文段糊涂窗口综合征 ：效率低解决方法 ：让接收方等待一段时间；等到接收缓存已有一半的空闲空间3.作用控制了带宽， 维持了秩序！ ！提供一定的 QOS （ 网络服务质量） 服务！九、几种拥塞控制方法1.慢开始发送方维持 拥塞窗口 cwnd 的状态， 发送方让自己的发送窗口等于拥塞窗口原则：只要网络没有出现拥塞，拥塞窗口就再增大一点。往返时间 RTT：一个传输轮次所经历的时间2.拥塞避免让拥塞窗口 cwnd

30、缓慢的增大， 每经过一个 RTT 就 cwnd+，而不是加速乘法减小 ：不论慢开始还是拥塞避免，只要超时， 就把 ssthresh减半，当频繁拥塞，ssthresh就下降的很快。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 14 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思加法增大 ：拥塞避免后，cwnd 缓慢增大以上合称为AIMD3.快重传首先接收方每收到一个 失序的报文段 后立即发出重复确认。发送方能 尽早重传未被确认的报文段，吞吐量提高 20% 4.快恢复1.收到 3 个重复确认 ，执行 AIMD ，把慢开始门限ssthresh减

31、半为了预防网络发生拥塞2.发送方认为 没有发生拥塞 （严重拥塞，不会有连续好几个报文段给接收方，不会导致接收方连续发生重复确认），把cwnd 设置为 ssthresh减半后的数值，然后 AIMD 十、TCP 的连接建立A 主动打开连接， B 被动打开连接1.B 首先创建 传输控制块 TCB ，then LISTEN2.A 首先创建 TCB，then 向 B 发送连接请求报文段精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 14 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思SYN=1， TCP 规定当 SYN 为 1 不能携带数据，消耗 1

32、 个序号；seq=x；3.若 B 同意建立连接，向A 发送确认。同样也要消耗一个序号4.TCP 收到 B 的确认后，向 B 发送确认。如果ACK 不携带数据则不消耗序号三次握手十一、 TCP 的连接释放1.A 发送连接释放报文，停止再发送报文首部控制位FIN=1 2.B 确认， TCP 服务器进程通知高层应用进程，TCP 连接处 半关闭3.A 收到 B，wait 4.B 没有必要再发送，通知TCP 释放连接， FIN=1，重复上次发送过的确认号 ack=u+1；B 进入最后确认，等待A 确认5.A 连接后确认， 进入时间等待状态。 经过时间等待计时器2MSL 后，A关闭。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 14 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思四次握手精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 14 页