2022年计算机网络知识点总结 .docx
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1、精品_精品资料_1. 端系统和网络核心、协议处在因特网边缘的部分就是连接在因特网上的全部的主机.这些主机又称为端系统end system网络核心部分要向网络边缘中的大量主机供应连通性, 使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信 (即传送或接收各种形式的数据) .在网络核心部分起特别作用的是路由器 router .路由器是实现分组交换 packet switching 的关键构件,其任务是转发收到的分组,这是网络核心部分最重要的功能.注:分组交换主要有两类, 一类叫做路由器,一类叫作链路层交换机 .两者的作用类似,都是转发分组,不同点在于转发分组所依据的信息不同. 路由器依据分组中的 IP
2、 的址转发分组 ,链路层交换机依据分组中的目的 MAC 的址转发分组.用于网络核心的交换技术主要有两种: 电路交换 circuit switching ,分组交换 packet switching协议 protocol 是通信双方共同遵守的规章,主要用于指定分组格式以及接收到每个分组后执行的动作.2. 两种基本的服务( 1)面对连接的服务保证从发送端发送到接收端的数据最终将按次序、完整的到达接收端面对连接服务的过程包括连接建立、数据传输和连接释放3 个阶段.在数据交换之前,必需先建立连接.数据交换终止后, 必需终止这个连接.传送数据时是按序传送的.有握手信号,由 tcp 供应,供应牢靠的流量掌
3、握和拥塞掌握( 2)无连接服务对于传输不供应任何保证在无连接服务的情形下,两个实体之间的通信不需要先建立好一个连接,因此其下层的有关资源不需要事先进行预定保留.这些资源将在数据传输时动态的进行安排.无连接服务的特点是无握手信号,由udp 供应,不供应牢靠的流量掌握和拥塞掌握,因而是一种不行靠的服务,称为“尽最大努力交付” .面对连接服务并不等同于牢靠的服务,面对连接服务时牢靠服务的一个必要条件,但不充分,仍要加上一些措施才能实现牢靠服务.目前 Internet 只供应一种服务模型, ”尽力而为”,无服务质量功能3. 复用技术概念:是指能在同一传输媒质中同时传输多路信号的技术,目的提高通信线路的
4、利用率.频分复用( FDM )的全部用户在同样的时间占用不同的带宽资源.时分复用( TDM )就是将时间划分为一段段等长的时分复用帧(TDM帧).每一个时分复用的用户在每一个TDM帧中占用固定序号的时隙. 利用不同的时隙传送不同的信号.统计时分复用( STDM 在时分复用的基础上依据实际情形“按需安排”.4. 交换技术“交换 ”switching 就是依据某种方式动态的安排传输线路的资源.1、电路交换 : 在通信进行过程中,网络为数据传输在传输路径上预留资源,这些资源只能被这次通信双方所使用.2、分组交换 :数据被分成一个一个的分组,每个分组均携带目的的址,网络并不为packet 传输在沿途
5、packet switches 上预留资源, packet switches 为每个 packet 独立确定转发方向 .与电路交换不同 ,链路、交换机 /路由器等资源被多个用户所共享,交换机在转发一个分组时的速度为其输出链路的full 速度.注:分组交换一般采纳 储备转发 技术,分组在分组交换机中会经受一个排队 queuing推迟 .排队推迟 与交换机的忙闲有关,大小可变. 假如分组到达时缓存已满,就交换机会丢掉一个分组.分组交换网络有两大类1、Datagram(数据报 网络 2、Virtual Circuit 虚电路网络3、报文交换将形成的报文发送给结点交换机,结点交换机把收到的报文储备并送
6、输入队列等待处理.结点交换机再依次对输入队列中报文做适当处理,然后依据报文头中的目的的址挑选适当的输出链路.如链路闲暇,便将报文发送下一个结点交换机.如输出链路正忙,就将报文送该链路的输出队列等待发送.这样,通过多次转发直至报文到达指定目标.5. 通讯介质及特点导向传输媒体:双绞线、同轴电缆、光纤非导向传输媒体:无线电通讯1.双绞线( Twisted-Pair Copper Wire ) 抗电磁干扰,模拟传输和数字传输都可以用2.同轴电缆( Coaxial Cable)广泛用于闭路电视中,简洁安装、造价较低、网络抗干扰才能强、网络保护和扩展比较困难、电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品
7、资料_缆系统的断点较多 ,影响网络系统的牢靠性.3. 光纤( Fiber Optics )传输损耗小,抗雷电和电磁干扰性好,保密性好,体积小,质量轻.4. 无线电通讯( Radio)用无线电传输,优点:通讯信道容量大,微波传输质量高牢靠性高,与电缆载波相比,投资少见效快.缺点:在传播中受反射、阻挡、干涉的影响.6、常见网络接入技术接入网络指连接 Host 到边界路由器的物理链路 last mile ,分为家庭接入、单位接入和无线接入三类.早期家庭上网通常使用拨号网络,利用调制解调器在一般电话线最多以56kbps 的速率传输数据,此时在边界路由器处也需要一 MODEM .因此,此时的接入网络是包
8、括一对MODEM和一条点对点的电话线.由于速率较低,打电话和上网不能同 时进行.目前很多家庭使用宽带接入技术,如xDSL 和 HFC .xDSL 也是在模拟电话线路上传输数字信号,它使用了一种新的调制解调技术并且限定了最大传输距离,因此可以以更高速率进行数据传输.利用ADSL ,打电话和上网可以同时进行,两者互不影响.ADSL 之上行速率和下行速率不同.上行链路速率可达 1Mbps ,下行链路速率可达 10Mbps.DSL 使用频分多路复用技术,将通信链路分为三个频率互不掩盖的信道,分别为:1、04KHz的双向语音信道2、4KHz 50KHz 的上行数据信道3、50KHz1MHz 的下行数据信
9、道另外一种宽带家庭接入网络技术是HFC .HFC 与 DSL 技术不同, HFC 在现有的广播有线电视系统基础上进展而来.在有线电视系统中,位于线缆头部的电视台向全部用户广播电视信号,电视信号沿电视台-用户方向进行传输和放大.HFC 混合光纤同轴电缆网 中, Host 需要使用叫做线缆 Modem 的设备接入网络,Cable Modem 将 link 分成上行和下行两个信道.由于信道是在多个用户之间所共享,因此存在拥塞和网络规模问题.与ADSL类似, HFC 的上行信道速率要低于下行信道速率, 并且整个信道被全部用户所共享.而ADSL 使用的是 Point to Point 信道,是专用信道.
10、无线局域网( WLAN )技术是通过基站传输的网络接入技术,基站与有线网相连的.目前该系列包含三种标准:802.11a ( 2Mbps )、 802.11b 11Mbps以及 802.11g 54Mbps .7、延时分类1、传输时延 (发送时延 )发送数据时,数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间.也就是从发送数据帧的第一个比特算起,到该帧的最终一个比特发送完毕所需的时间.2、传播时延电磁波在信道中需要传播肯定的距离而花费的时间.信号传输速率(即发送速率)和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念.3、处理时延:交换结点为储备转发而进行一些必要的处理所花费的时间.4、排队时延: 结点缓存队列中分
11、组排队所经受的时延.排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量.注:排队推迟是节点推迟中最复杂、也是最好玩的部分.之所以最好玩,指目前或多讨论工作就是针对排队推迟来进行的,包括调度算法、缓存策略等.排队推迟与网络设备的负载状况亲密相关,不同分组所经受的排队推迟会随着负载的变化而变化关于发送推迟和传播推迟 ,简洁弄混.需要记住,传输推迟指将一个分组全部bit 发送到 link 上所需的时间,与分组长度和发送速率有关,与两点之间的距离没有任何关系.而传播推迟指一位从链路的一端传播到另一端所需的时间,与link 的长度和信号的传播速度有关.8、TCP/IP 的体系结构1)层次、功能、层次之间的关系2
12、)每层数据包的名称3)每层的址4)接口、协议、服务至上而下分为:应用层:包含大量应用普遍需要的协议(如HTTPFTPSMTPDNS 等).应用传递的数据包叫做报文.传输层: 负责从应用层接收消息,并传输应用层的 message,到达目的后将消息上交给应用.传输层的数据包叫做segmen(t段)此层协议有 TCPUDP .网络层: 源 Host 的传输层协议负责将segment 交给网络层, 网络层负责将segment传输到目的 host 的传输层, 网络层的数据包叫做 datagram(数据报)此层协议有IP.链路层:网络层负责在源和目的之间传递数据,链路层负责将packet 从一个节点传输到
13、下一个节点.链路层传输数据的单位叫可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_做 Frame(帧)此层协议有 Ethernet、WiFi 、PPP 协议.物理层: Link 层负责将一个Frame 从一个 Node 传递到下一个Node,物理层负责将 Frame 中的每一位 bit 从链路的一端传输到另一端,物理层传输数据的单位叫做bit (比特).数据报的名称功能层次之间的关系每层的址5应用层Message 报文支持网络应用一层嵌到另一层(每不同的应用有不一层次都从上层的导同的的址4传输层Segment 报文段负责应用进程间的通讯数据,加上首部信息端口号3网络层Datagram 数据段从
14、源到目的的数据报的路由形成新的数据单元,Ip 的址2数据链路层Frames 帧相邻节点之帧转发将新的数据单元传递网卡的址1物理层很多据包比特转发给下一层)无互联网是个反常复杂的系统,包括硬件软件,包括应用、协议、端系统、不同种类的通信介质、路由器/交换机等. Internet 的体系结构也采纳的分层结构,Internet 的每一层也是利用本层或下层功能为上层供应一种或多种服务.应用层的的址不止有IP 的址仍有端口号,传输层、网络层为IP 的址,链路层、物理层的的址为MAC 的址.接口在两层之间,协议是同层之间的,服务是下层为上层供应的.9. 应用结构: client/server、P2P、Hy
15、brid of C/S 和 P2P客户服务器方式所描述的是进程之间的服务和被服务的关系.客户是服务的恳求方,服务器是服务的供应方.Client/Server 的好处是系统治理简洁,问题是Server 简洁成为系统的 bottleneck 瓶颈.P2P 中,没有在 C/S 中处于中心位置的 Server,全部 Host 的位置公平,叫做 Peers,因此这种系统也叫 Peer to Peer. P2P 中没有必需 always on 的服务器,并且 peer 可以随时更换自己的IP.Gnutella 是 Pure P2P的一个很好的例子.P2P 的最大好处是 系统可扩展性 (scalabilit
16、y 强.由于每个 peer 既是 Server 又是 Client, 随着系统中 Peer的数量增多,系统的处理才能越强.P2P 的问题是可治理性,由于系统是完全分散的、无中心的,治理起来极其困难.Hybrid of C/S 和 P2P即以上两种方式的结合.10. 常见的应用、服务要求和底层协议部分网络应用的要求应用数据丢失宽带时间敏锐文件传输不能丢失弹性不电子邮件不能丢失弹性不Web 文档不能丢失弹性(几 kb/s)不可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_实时音频 /视频容忍丢失音频(几 kb/s)视频( 10kb/s5mb/s)是, 100ms可编辑资料 - - - 欢迎下载精品
17、_精品资料_储备音频 /视频容忍丢失同上是,几秒交互嬉戏容忍丢失(几 kb/s10kb/s)是, 100ms即时讯息不能丢失弹性是和不是流行的因特网应用及其应用层协议和下面的运输协议应用应用层协议下面的运输协议 /底层协议电子邮件Smtptcp远程终端拜访telnettcpWebhttptcp文件传输ftptcp远程文件服务器NfsUdp 或 tcp流媒体通常专用,如real networkUdp 或 tcp因特网电话通常专用,如dlalpad典型 udp11. HTTP通讯超文本传输协议HTTP 主要规定了 message的结构和 client 和 server 交换 message的方式
18、.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1)B/S 的通讯过程、无状态2)流水线协议和非流水线协议3)连续和非连续方式4)代理服务器、 cookie一) 1 Browser 第一建立与 Server 的 TCP 连接2 连接建立起来后, browser 和 server 就向/从 Socket 发送/接收 HTTP 的消息.借助 TCP 的 reliable data transfer,HTTP 知道消息确定会到达对方,这就是协议分层的好处.HTTP 是一种 stateless无状态 协议, server 不储存任何client 的任何状态信息 .假如 server 在很短的时间内从
19、browser 接收到对某个 object 的两次恳求 , server 就会发送两次 response.2)非流水线方式:客户在收到前一个响应后才能发出下一个恳求.这比非连续连接的两倍RTT 的开销节约了建立TCP 连接所需的一个 RTT 时间.但服务器在发送完一个对象后,其TCP 连接就处于闲暇状态,铺张了服务器资源.流水线方式:客户在收到HTTP的响应报文之前就能够接着发送新的恳求报文.一个接一个的恳求报文到达服务器后,服务器就可连续发回响应报文.使用流水线方式时,客户拜访全部的对象只需花费一个RTT 时间,使 TCP 连接中的闲暇时间削减,提高了下载文档效率.3)1、非连续连接:建立一
20、次TCP 连接, browser 和 server 通过此连接只传输一个request 消息和一个 respond 消息2、连续连接:建立一次TCP 连接, browser 和 server 通过此连接可以传输多个request 消息和多个 respond 消息4)代理服务器 proxy server 又称为万维网高速缓存 Web cache,它代表浏览器发出HTTP 恳求.万维网高速缓存把最近的一些恳求和响应暂存在本的磁盘中.当与临时存放的恳求相同的新恳求到达时,万维网高速缓存就把暂存的响应发送出去,而不需要按 URL 的的址再去因特网拜访该资源.Cookie 定义如下: Cookie 是
21、Web 服务器储存在用户硬盘上的一段文本,Cookie 答应一个 Web 站点在用户的电脑上储存信息并且随后再取回它.信息的片断以名/值对name-value pairs的形式储存.注: Web Cache 比 Server 更靠近 Client,即使只从推迟上将也会减小服务响应时间.利用 Cache 可以减小响应推迟,但Web Cache 引入了一个新问题:即 Web Cache 中储存的对象可能与原始服务器中储存的对象不同.12. DNS 的作用以及两种查询方式DNS是域名解析系统DomainName System的缩写,它是由解析器和域名服务器组成的.用于便于人们使用的机器名字转换为IP
22、 的址两种查询方式:1、主机向本的域名服务器的查询一般都是采纳递归查询 .假如主机所询问的本的域名服务器不知道被查询域名的IP 的址,那么本的域名服务器就以DNS 客户的身份,向其他根域名服务器连续发出查询恳求报文.2、本的域名服务器向根域名服务器的查询通常是采纳迭代查询 .当根域名服务器收到本的域名服务器的迭代查询恳求报文时,要么给出所要查询的IP 的址,要么告知本的域名服务器:“你下一步应当向哪一个域名服务器进行查询”.然后让本的域名服务器进行后续的查询.13. 传输层的作用传输层位于网络层和应用层之间,是网络分层模型的核心.传输层负责运行在不同Host 上应用进程之间的通信.14. UD
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