2022年2022年计算机网络原理及应用复习提纲 .pdf

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1、17 第一章计算机网络概述知识点 : 、计算机网络发展历史四个阶段：） 20 世纪 50 年代至60 年代：以单计算机为中心的联机系统，把多台远程终端设备通过公用电话网连接到一台中央计算机，构成所谓面向终端颁布的计算机系统。） 20 世纪 60 年代至 70 年代中期：计算机计算机网络，采用“存储转发分组交换”原理，分层的网络协议。） 20 世纪 70 年代中期至90 年代：局域网技术蓬勃发展，标准化组织参照ISO/OSI 七层模型，为OSI 的应用和产品制定功能标准 ISP。） 20 世纪 90 年代以后：光纤技术发展，出现FDDI 网络、快速以太网、高速以太网和交换式以太网以及ATM网络，

2、 IP 协议方面出现了三层交换技术。什么是计算机网络？它的主要功能是什么？计算机网络是地理上分散的多台独立自主的计算机遵循约定的通信协议，通过软、硬件互联以实现交互通信、资源共享、信息交换、协同工作以及在线处理等功能的系统。其主要功能有：（1）数据通信（2）资源共享（ 3）网络计算（4）集中控制（ 5）提高系统的可靠性（6）网络新服务、计算机网络的组成：）硬件分两部分：负责数据处理的计算机和终端，负责数据通信的通信控制处理机、通信线路。）逻辑上分为资源子网和通信子网资源子网：计算机系统、终端、终端控制器、连网外设、各种软件源与数据资源。通信子网：通信处理机、通信线路、其他通信设备。、计算机网络

3、的分类：）按通信介质分：有线网（双绞线、同轴线缆、光纤），无线网（微波、红外、激光）按覆盖范围分：局域网，城域网、广域网、互联网。）按拓扑结构分：星型拓扑、树型拓扑、总线型拓扑、环型拓扑、网状型拓扑。）按通信方式分：点对点信道、广播信道。、计算机网络的功能：数据通信、资源共享、网络计算、集中控制、提高系统可靠性、网络新服务、提供通信介质。、计算机网络的应用：远程登录、传送电子邮件、电子数据交换、视频会议。第二章数据通信基础知识点 : 、数据通信基本概念：）数据：是把事件的某些属性规范化后的表现形式。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -

4、 - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 18 ）信息：总是与一定的形式相联系，这种形式可以是语音、图像、文字等。）信号：是数据在传输过程中的电信号的表现形式，是数据的具体物理表现，可以分为模拟信号和数字信号。）信道：是传送信号的通路，它包括传输介质和中间的一些设备。、数据通信系统构成：数据通信系统由计算机、远程终端和数据电路以及有关通信设备组成的一个完整系统。可分为三大部分：源系统（或发送端） 、传输系统（或信道）和目的系统（或接收端）。、数据编码技术：就是规定怎样使用二进制代码来表示字母、数字、符号等专门的字符。

5、、通信系统主要技术指标：带宽： 信号的带宽是指它的频率宽度，信号的带宽与信号的传输速率成正比。比特率： 信号的传输速率单位，指单位时间内传输的比特数。单位为bit/s。波特率： 波特是码元传输速率的单位，波特为每秒传输个码元。（书本 18）、数据传输方式：） 基带传输 ：数据信道直接传输数字信号的传输方式宽带传输 ：得用模拟信道传输信号的传输方式。 ：非对称数字用户线路，分为三个信道。） 并行传输 ：一次将多个二进制代码同时通过多条并行通信信道发送。串行传输 ：将待发送的每个字符的二进制代码由低到高位顺序依次发送。） 单工方式 ：信息固定地从一端传送到另一端。半双工方式 ：信息可以向两个相反方

6、向传送，但不能同时进行传送。全双工方式 ：能同时在两个相反方向上传输信息，即可同时双向传送。） 同步传输 ：要求通信的收发双方在时间基准上保持一致。分位同步和字符同步。异步传输 ：每发送一个字符，开头都带有一位起始位，以便在每一个字符开始接收时接收端和发送端同步一次。、三种多路复用技术：频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用。频分多路复用是以信道频带作为分割对象，通过为多个信道分配互不重叠的频率范围的方法来实现多路复用，因此，频分多路复用适合于模拟数据信号的传输。时分多路复用是以信道传输时间作为分割对象，通过为多个信道分配互不重叠的时间片的方法来实现多路复用，因此适合于数字信号的传输。波分多

7、路复用是指光的频分多路复用，主要是用于光纤通信。、常用传输介质：同轴电缆（粗缆、细缆）、双绞线、光纤、无线传输介质。、数据交换技术：电路交换：基于电话网电路交换原理，当用户要求发送数据时，交换机就是主叫用户终端和被除数叫用户终端之间接一条物理的传输通路。属于预分配资源系统。通信过程分三个联合体：电路建立阶段、数据传输阶段、电路释放阶段。报文交换：属于存储转发交换。网中的节点接收信息后，把信息存储在相应的通道的发送缓冲器队列中，然后从路由表中名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -

8、第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 19 依据目标地址选择相应的一条通道，等待转发。交换的节点将进行路由选择、流量控制、差错校验等操作。分组交换：也是一种存储转发的交换方式。实际应用中分为数据报方式与虚电路方式。、差错检验与校正。奇偶校验码、海明码、循环冗余编码。第三章计算机网络的体系结构及其协议知识点 : 、网络标准化组织：国际标准化组织（International Standards Organization, ISO）美国国家标准协会ANSI 电气和电子工程师学会（Institute of Electrical and Electronic Engineering

9、,IEEE）( 美国国防部 ) 高级远景研究计划局（Advanced Research Project Agency,ARPA）国际电话电报咨询委员会CCITT 、网络体系结构的基本概念：计算机网络系统的体系结构采用高度结构化的方式设计，结构化包括两个方面：层次结构、模块结构。（理解分层的优点）通信协议：一组规则的集合，是通信双方必须遵守的约定，通信在系统间的对应层之间进行，因此同等层须遵守一系列的规则或约定，这些规则约定就称为网络协议。计算机体系结构采用分层结构的优点： （1）功能简单（ 2）各层独立性强（3）灵活性好，适应性强（4）易于实现和维护（5）结构可分割（ 6）有利于标准化，从而有

10、利于网络互连。在 OSI 参考模型中计算机网络体系结构的分层原则是什么？OSI 参考模型由低层到高层的顺序依次为物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。这种划分使每一层都能执行本层所承担的具体任务。为完成任务必须具有相应的功能。且每层功能相对独立，通过内部的层间接口与相邻层连接。依靠各层间的接口实现两系统间、各节点间信息的传输。分层的原则是： （1）按照理论上需要的不同等级进行层次的划分，层次的划分要易于标准化。（2）层次不能太少，否则各层应具备的功能太多，子系统仍然太庞大、复杂，实现起来有困难; 但分层也不宜太多，否则会增加层服务的开销，由于体系结构变复杂了、层间接口又太

11、多，将导致各层组装任务变困难。（ 3）每层应当完成定义明确的功能，即类似的功能应尽量集中于同一层内，而且所有层的功能都应符合国际标准协议的规定。（4）各层之间要相互独立，当某一层具体实现方法改变时，只要保持相邻层间的接口不变，便不会影响其他各层功能的设计与实现。（5）每层通过内部的层间接口与相邻的上层或下层联系，要求层间接口要清晰，通过接口的信息应尽量少，而且各相邻层的界面应选择服务描述少的地方。 （6）同一层内可以分成若干个子层、每个子层实现不同的服务，但是不能影响该层整体功能的实现；还可以根据需要将若干个子层合并为一层，但是这一层应具有若干层的功能，实现若干层该实现的服务。）物理层 ：实现

12、两个网络物理设备之间的二进制比特流的透明传输。为建立、维护和释放数据链路实体之间的二进制比特传输的物理连接提供机械的、电气的、功能的和规程的特性。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 - - - - - - - - - 20 四大特性：机械特性、电气特性、功能特性、规程特性。） 数据链路层 ：在两个相邻节点间的线路上无差错地传输以帧为单位的数据。数据链路层的主要功能：链路管理、帧同步、流量控制（采用滑动窗口协议）、差错控制、将数据和控制信息分开、寻址。数

13、据链路层协议：面向字符的协议，如ISO-1745 基本型控制规程，IBM 的二进制同步控制协议BSC等。面向比特的协议，SDLC和 HDLC 。） 网络层 ：给数据 分组 或数据 包选择合适的传输路径实现整个网络系统内的连接。物理层、数据链路层、网络层组成通信子网 。网络层的主要功能：为运输层提供服务、路径选择、流量控制、拥塞控制（许可证法、分组丢弃法）、记账功能。网络层提供数据报服务和虚电路服务。数据报服务是面向无连接的网络服务，虚电路服务是面向连接的服务，虚电路服务分为呼叫虚电路和永久虚电路。网络层的协议：X.21 建议， X.25 建议。）运输层：运输层的任务是根据下面通信子网的特性最佳

14、地利用网络资源，并以可靠的和经济的方式，为通信双方主机的进程间建立一条运输连接，以透明地传输报文。运输层数据传输的单位是报文 。运输层的服务因网络层所提供的服务不同而不同。运输层的协议：SPX ，NetBIOS/NetBEUI 。）会话层：运输层以上各层称为高层协议，主要解决主机与主机之间的协议问题。运输层协议负责产生和维护在发送端和接收端之间的逻辑连接。会话层的功能：提供远程会话地址、会话建立后的管理、重组报文、隔离、出错与恢复控制。）表示层：只关心发出信息的语法 ，为应用进程间传输的信息提供表示方法，包括语法转换、语法选择、连接管理。表示层的协议：ASN.1。）应用层：直接面向用户，是最终

15、用户与计算机网络之间的界面，负责两个应用进程之间的通信。主要解决语义 的处理应用层的协议：虚拟终端协议VTP，文件传输、访问和管理协议FTAM ，目录服务DS ，通用管理信息协议CMIP，电子邮件系统 EMS 。、网络协议： （主要了解TCP/IP 协议簇对应OSI 各层的协议） TCP/IP 协议体系结构与OSI 体系结构的比较（ 60）TCP/IP 的特点：（1）协议具有开放性，它独立于特定的计算机硬件及操作系统，但又是免费使用的。（2）统一分配网络地址，保证TCP/IP 设备在网络中的IP 地址的唯一性。（3）实现了高层协议的标准化，为用户提供多种的可靠服务。TCP/IP 的核心思想是在

16、运输层/ 网际层建立一个同意的虚拟的“逻辑网络” ，用以屏蔽或隔离所有物理网络的硬件差异。）网络接口层的协议：对应OSI的物理层与数据链路层。包括IEEE802.3 Ethernet、IEEE802.4 Token Ring。）网际层的协议：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 - - - - - - - - - 21 IP 协议 是一种面向无连接的协议，定义了互联风上数据传输的基本单元，具有路由选择的功能。控制报文协议（ICMP）为IP 协议提供了差错

17、控制、网络拥塞控制和路由控制功能。地址解析协议ARP 将Internet的逻辑地址（即IP 地址）转换成MAC 物理地址。逆向地址解析协议RARP 将硬件地址映射成Internet逻辑地址。）运输层协议：（两种协议的比较）TCP 协议 ：提供了面向连接的数据传输服务。UDP 协议 （用户数据报协议）：建立在IP 协议基础上，提供不可靠、无连接的网络服务，并对IP 进行了扩充。）应用层协议：域名系统 DNS ：提供域名与IP 地址之间的自动转换服务。文件传输协议FTP：提供了将文件从一个系统复制到另一个系统的功能。采用客户机服务器工作模式，在客户机与服务器之间建立的控制连接和数据传输连接都以TC

18、P 为传输协议。简单电子邮件传输协议SMTP ：可靠有效在传送邮件，独立于传送子系统，而且仅要求一条可靠的传送有序数据的通道。超级文本传输协议HTTP ：实现浏览器和服务器之间的交互。远程登录 TELNET ：是 TCP/IP协议簇应用层中的一个远程登录的终端仿真协议。第四章局域网技术知识点 : 、局域网概述：）特点：通常在一个较小范围内，本身是一个通信系统，是允许许多彼此独立的计算机在适当的区域内以适当的传输速率直接进行沟通的数据通信系统。主要特点：网络为一个机构所有，且地理范围和站点数目均有限。局域网中各台主机共享着较高的数据传输速率。较低的时延和较低的误码率。采用广播方式或组播方式进行信

19、息传送。具有高可靠性、易扩缩、易管理及安全等多种特性。）局域网的基本组成元素：网络服务器、工作站、网络适配器（网卡）、传输介质、网络互联设备（中继器、集线器、网桥、路由器、交换机及网关）。） IEEE802 标准（ 70）识记）介质访问控制方法：局域网按介质访问控制方法可分为共享介质局域网与交换式局域网。共享介质局域网有带冲突检测的载波侦听多路访问方法的总线型局域网、令牌环局域网与令牌总线局域网。CSMA/CD 为 Carner Sense Muluple Access with Collision Detection的缩写，中文为带冲突检测的载波侦听多路访问。CSMA/CD包含两个方面的内容

20、，即载波侦听多路访问（CSMA ）和冲突检测（CD ） ，CSMA的基本思想是，当一个节点要发送数名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 22 据时，它首先要先去检测网络上的介质是否有数据正在传送，然后决定是否将数据送上网络，如果没有任何数据在传送（即出于空闲状态），则立即抢占信道发送数据；如果信道正在忙（即处于忙碌状态），则需要等待直至信道空闲再发数据。但往往同时会有多个节点侦听到空闲并发送数据，这就可能发生冲突。CS

21、MA/CD 采取一种冲突检测的方法来解决这个问题，即在发送数据的同时，进行冲突检测，一旦发现冲突，立刻停止发送，并等待冲突平息以后，在进行CSMA/CD ，直至将数据成功的发送出去为止。冲突检测方法是当网络数据发生冲突时，网络的电压会升高，此时网络的电压值大于不同时传送数据时计算机上的电压值，因此可得知发生了冲突。在 CSMA/CD 中，当冲突产生后，发送端将采用后退延迟算法是截止的二进制指数退避算法。该算法的公式为r=2k*R*a 其中，r 为节点重新发送需要的后退延迟时间。a 为冲突窗口值，是总线网中两个相距最远的站点数据往返一次的时间间隔。R是以站点地址为初始值产生的一个随机数。在截止的

22、二进制指数退避算法中。为了避免延迟时间过长，限定了k 的范围， k=min(n=10);如果重发次数n10，则取k=n;如果重发次数n 10 时，则 k 取值为 10；当冲突次数超过16 时，表示发送失败，放弃该帧发送。、以太网组网技术（IEEE802.3 ） ：）传统以太网：传输速率为10的以太网。）快速以太网：传输速率为100。）千兆以太网：传输速率为1000。以上三种采用相同的帧格式、相同的组网方式、都使用CSMA/CD 协议。） FDDI 光纤环网：主要作为校园网的主干网，用来互联多个局域网。） ATM局域网：异步传输模式ATM是建立在电路交换和分组交换的基础上的一种面向连接的快速分组

23、交换技术。基本数据单元是信元，长度为固定的53 字节， 5 字节的信元头与48 字节的用户数据。、无线局域网：）无线局域网的应用领域：无线局域网应用的领域主要有以下3 个方向：（1）建筑之间的互联（2）漫游访问（3）特殊网络）无线局域网的特点：无线局域网技术具有传统局域网无法比拟的灵活性。无线局域网的通信范围不受环境条件的限制，网络的传输范围大大括宽，最大传输范围可达到几十公里。有线局域网中，两个站点的距离在使用铜缆时被限制在500 米，即使采用单模光纤也只能达到3000 米，而无线局域网中两个站点间的距离目前可达到50 公里，距离数公里的建筑中的网络可以集成为同一个局域网。此外，无线局域网的

24、抗干扰性强、网络保密性好。对于有线局域网中的诸多安全问题，在无线局域网中基本上可以避免。而且相对于有线网络，无线局域网的组建、配臵和维护较为容易，一般计算机工作人员都可以胜任网络的管理工作。但是无线局域网技术作为一个新产品，与有线网络相比，无线局域网仍有很多不足。无线局域网还不能完全脱离有线网络，它只是有线网络的补充，而不是替换。首先，无线局域网产品比较昂贵，增加了组网的成本；其次，传输速度还比较慢，无法实现有线局域网的高带宽，目前市场上一般的无线网络带宽还达不到2Mbps 。无线局域网以空气为介质信号在空气中传输，难免要受到外部其他电信号的干扰，给无线局域网通信的稳定性造成了很大的影响。名师

25、资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 23 第五章网络互联知识点 : 、网络互联概述：网络互联和发展、要求、功能简单了解。网络互联层次：物理层互联、数据链路层互联、网络层互联、高层互联。、网络互联设备：）中继器（物理层） ：最简单的互联设备，主要负责在两个节点的物理层上按位传递信息，完成信号的复制、调整和放大功能，以此来延长网络的长度，用于同类局域网的互联。以太网的5-4-3-2-1规则：以太网络的5-4-3-2-1规则：

26、从理论上讲，中继器的使用是无线的，网络也以无线延长。事实上这是不可能的，因为网络标准中对信号的延迟范围做了具体的规定，中继器只能在此规定范围内进行有效的工作，否则会引起网络故障。以太网络标准中就约定了一个以太网上最多只允许出现5 个网段， 最多使用4 个中继器， 其中只有3 个网段可以接入计算机，另外两个网段用于连接中继器，整个网络处在一个很大的冲突域中。这就是5-4-3-2-1规则。）集线器（物理层）：可以说是多端口的中继器，有中继器的功能，缺点是与中继器一样不能过滤通信，只能不加选择地广播所有通信。用中继器和集线器互联的网络是同一个“冲突域”，所有主机争用一条信道。集线器的级联：Uplin

27、k端口与上级集线器或交换机级联时用直通线，其余端口或没有Uplink端口的集线器与上级相连时要用交叉线。级联须遵守5-4-3-2-1规则。集线器的堆叠： 使用专用堆叠线缆， 堆叠后的集线器看作一个单元设备进行管理，即看作一个集线器，而不必遵守5-4-3-2-1规则。集线器分类：被动集线器、主动集线器、智能集线器。）网桥（数据链路层）：网桥连接两个网段的设备，可用于扩展网络的距离，但和中继器不一样，网桥能够解析它收发的数据帧，并指导如何把数据传送到目的地。网桥可以扩展不同介质连接的局域网。如以太网和FDDI、有线的无线局域网互联。网桥分类：透明网桥、源路由网桥、转换网桥、封装网桥。（理解网桥转发

28、数据的原理和通过学习建立网桥表的方法。）交换机（数据链路层）：具有流量控制能力的多端口网桥，即传统二层交换机。主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制。可以互联不同类型的网络，如以太网和FDDI 的高速互联。交换机的分类：端口交换、帧交换、信元交换。交换机的级联：Uplink端口与Uplink端口通过交叉线级联、Uplink端口与普通端口通过直通线级联、普通端口与普通端口通过交叉线级联。交换机的堆叠：各厂商之间不支持混合堆叠。通过交换机背板连接起来，是一种建立在芯片级上的连接。优点是不会产生瓶颈问题。堆叠后的多台交换机看作一台物理上的交换机使用，便于管理。堆叠线缆最长也

29、只有几米。）路由器（网络层） ：对分组进行存储转发和过滤，选择路由，实现多个网络互联。路由器通过IP 地址区别不同的网络，实现名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 24 网络的互联和隔离，不转发广播消息。路由器的基本功能：路径选择、协议转换、实现网络层的功能（对数据包进行分段组装的能力、流量控制）、网络管理与安全、多协议路由选择。理解路由器的工作原理。）网关：在网络层上进行协议转换的设备，可以工作在网络层以上各层，主要

30、是运输层和应用层网关。协议转换两种方式：一种是直接转换，一种是制定一种统一的网间数据凶格式，只在网关中使用。网关分类：协议网关、应用网关、安全网关。、路由协议：RIP 路由协议、 OSPF路由协议、 BGP和 BGP-4路由协议。、广域网技术：从互联角度看，广域网的构成与局域网是平等的。局域网使用的协议主要在数据链路层，广域网使用的协议主要在网络层。广域网提供的两种服务：无连接的网络服务和面向连接的网络服务。广域网标准协议：串行线路互联网协议SLIP、点到点协议PPP 、X.25 、帧中继、综合业务数字网ISDN、异步传输模式ATM 、同步光纤网SONET 。说明广域网提供的虚电路服务的特点：

31、先由源主机向目标主机发出一个虚呼叫，即发送一个特定格式的呼叫分组到目的主机，要求进行通信，要求进行通信，同时选择一条合适的路由；若目标主机同意通信，就发回响应，然后双方就可以传送数据了。虚电路服务采用了存储转发技术，在虚电路建立时在有关的节点交换机中预留了缓冲区，所有发送的分组都按发送的前后顺序进入通信管道，然后按照先进先出的原则沿着管道传送到目的主机，分组不会因为网络出现拥塞而丢失，因此虚电路对通信的服务质量有比较好的保证。第六章Internet接入与应用知识点 : 、 IP 地址： IP 地址分类有哪些、特殊IP 地址、子网掩码的概念、子网划分、DNS域名系统。、接入Internet的方式：通过局域网网关接入、电话拨号上网、ISDN 接入、 ADSL接入、 CATV接入、电力线接入、无线接入技术（ GSM 接入、 CDMA 接入、 GPRS 接入、蓝牙技术、3G技术、 4G 技术）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -