計算機網(wǎng)絡 總復習

1、計算機網(wǎng)絡謝希仁編著,總復習,第1章 概 述,1.2-1.7節(jié)是重點，其中要掌握的知識點： 1、數(shù)據(jù)的交換技術 什么是數(shù)據(jù)交換技術？數(shù)據(jù)交換技術是指通信子網(wǎng)根據(jù)需要和網(wǎng)絡條件動態(tài)地安排兩個通信結點的通信線路。 電路交換和分組交換技術的特點,帶寬：有以下兩種解釋： （1）帶寬本來是指信號具有的頻帶寬度。即信號所包含的不同頻率成分所占據(jù)的頻率范圍。單位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。 （2）在計算機網(wǎng)絡中，“帶寬”用來表示網(wǎng)絡的通信線路所能傳送數(shù)據(jù)的能力。表示在單位時間內從網(wǎng)絡中的某一點到另一點所能通過的“最高數(shù)據(jù)率”。 在計算機網(wǎng)絡中“帶寬”和“最高數(shù)據(jù)率”是同義語，單位是“比特每秒”，或 b/s

2、 (bit/s)。,帶寬有時又是指通信信道的容量。 信道的容量是信道傳輸數(shù)據(jù)能力的極限。就像公路最大限速值與汽車實際速度之間的關系.信道的容量是信道的最大傳輸速率。,3、網(wǎng)絡的體系結構： 是計算機網(wǎng)絡的各層及其協(xié)議的集合。 常說的計算機網(wǎng)絡體系結構有： osi的體系結構、tcp/ip體系結構和五層協(xié)議的體系結構。,4、實體、協(xié)議、服務和服務訪問點 實體(entity) 表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進程，實體就是一個特點的軟件模塊 。 協(xié)議是控制兩個對等實體進行通信的規(guī)則的集合。 在協(xié)議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務。,5、“無縫的”、“透明的”和“虛擬的”

3、“無縫的”概念用于網(wǎng)絡時，表示幾個網(wǎng)絡互連時對用戶來說就好像是一個網(wǎng)絡。因為互連的各個網(wǎng)絡都使用統(tǒng)一的網(wǎng)際協(xié)議ip，具有統(tǒng)一的ip地址。用戶看不見各個不同網(wǎng)絡相接的“縫”。 “無縫的”和“透明的”意思很接近。,“透明的”表示實際存在的東西而我們卻好像看不見一樣。 如：發(fā)送郵件時用鼠標單擊“發(fā)送”，郵件就發(fā)送出去了。實際上這個工作使用了好幾個網(wǎng)絡協(xié)議，這些復雜的過程我們都看不見。 這些復雜的網(wǎng)絡協(xié)議對用戶來說都是“透明的”。它們都存在在電腦里，用戶卻看不見。 “虛擬的”表示看起來好像存在但實際上并不存在。,第2章 物理層,2.1、2.2、2.4節(jié)是重點，其中要掌握的知識點： 1、物理層的基本功能

4、： 其基本功能是在通信介質上實現(xiàn)0、1比特流的傳輸。 物理層不是指具體的傳輸介質。,2、數(shù)據(jù)通信的基本概念 信息、數(shù)據(jù)和信號：信息發(fā)送前要編碼成數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)再用信號來表示才能在傳輸介質上傳輸。 數(shù)據(jù)是信息的實體 信號是數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)形式。,3、奈奎斯特定律和香農(nóng)定律 奈奎斯特定律說明了在理想信道傳輸二進制數(shù)據(jù)信號的最大數(shù)據(jù)傳輸速率rmax與通信信道帶寬w(單位hz)的關系：rmax=2w2n,香農(nóng)定律給出了在有噪聲干擾的信道的極限、無差錯的信息傳輸速率。 信道的極限信息傳輸速率 c 可表達為 c = w log2(1+s/n) b/s 例如：信道帶寬為3khz,信噪比為30db,則每秒

5、能發(fā)送的比特數(shù)不會超過多少？,根據(jù)香農(nóng)定理： 最大傳輸速率c = w log2(1+s/n) b/s ， 已知：db=10 10(s/n)，即s/n=1030/10=1000,所以c=3000*2(11000),4、信道的復用技術： 當物理鏈路的傳輸能力大于信號傳輸?shù)男枨髸r，這條鏈路上就可以傳輸多路信號，這種方式就稱為復用。 掌握頻分復用和時分復用,第3章 數(shù)據(jù)鏈路層,重點3.1、3.2、3.3節(jié)，3.5節(jié)。其中要掌握的知識點： 1、數(shù)據(jù)鏈路層的基本功能： 數(shù)據(jù)鏈路層為網(wǎng)絡層服務，在相鄰結點間無差錯地傳遞以幀為單位的數(shù)據(jù)。 要實現(xiàn)這個基本功能需要解決3個基本問題：封裝成幀、透明傳輸和差錯檢測。

6、,2、鏈路和數(shù)據(jù)鏈路 3、數(shù)據(jù)鏈路的種類： 點到點的鏈路、廣播鏈路（共享鏈路）。,點對點的鏈路,在實際應用中，點到點鏈路的通信主要用在幾種情況： 第一種是兩個網(wǎng)絡之間通過路由器互連，即路由器之間的點到點的連接。 第二種是撥號接入 再就是廣域網(wǎng),廣播鏈路（共享鏈路）：,多用于局域網(wǎng)。 所以，在數(shù)據(jù)鏈路層有兩個分支，一是使用點到點信道的數(shù)據(jù)鏈路層和使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層 點到點信道的數(shù)據(jù)鏈路層使用的協(xié)議是點到點協(xié)議ppp 廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層使用的協(xié)議是csma/cd協(xié)議。,4、三個基本問題：,封裝成幀：把數(shù)據(jù)組成一定大小的數(shù)據(jù)塊-幀，以幀為單位發(fā)送、接收和校驗數(shù)據(jù)。 透明傳輸：對數(shù)據(jù)中含有的控

7、制信息要有相應措施使接收方不會將這樣的數(shù)據(jù)誤認為是某種控制信息 差錯檢測：數(shù)據(jù)鏈路層使用循環(huán)冗余檢驗檢錯技術對傳輸中產(chǎn)生的比特差錯進行檢錯。,5、ppp協(xié)議 幀的格式 當ppp協(xié)議使用異步傳輸時，透明傳輸靠字符填充解決。 當ppp協(xié)議使用同步傳輸時，透明傳輸靠零比特填充法解決,6、csma/cd,1、怎樣解決在廣播信道上實現(xiàn)一對一的通信？ 2、在共享的廣播信道上如何各計算機的工作(如何解決共享介質的使用)。 3、爭用期和最短幀長概念 4、以太網(wǎng)的兩個標準,7、以太網(wǎng)的擴展, 在物理層擴展以太網(wǎng)：使用設備hub 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng)：使用設備網(wǎng)橋、交換機。 網(wǎng)橋（交換機）的自學習和轉發(fā)數(shù)據(jù)幀的

8、原理 廣播域的概念： 隨著局域網(wǎng)的擴展，局域網(wǎng)的范圍在不斷擴大，廣播域也在不斷擴大，會產(chǎn)生廣播風暴, 虛擬局域網(wǎng)與廣播風暴： 一個局域網(wǎng)是一個廣播域。虛擬局域網(wǎng)可以縮小廣播域，避免廣播風暴。 碰撞域概念： 是指局域網(wǎng)中的某個區(qū)域內，如果兩臺主機同時發(fā)送數(shù)據(jù)，就會產(chǎn)生沖突，這樣的一個區(qū)域就稱為沖突域。 使用集線器互聯(lián)的局域網(wǎng)結構，它是一種共享介質的局域網(wǎng)結構，所有連接到集線器的結點共享一個“傳輸介質”，所以一個集線器都是一個沖突域。,第 4 章 網(wǎng)絡層,4.1-4.5節(jié)是重點，其中要掌握的知識點： 1、網(wǎng)絡層功能 2、網(wǎng)絡互連的概念 3、什么是ip地址？ 要實現(xiàn)網(wǎng)絡的互連，首先需要建立全局的地址

9、系統(tǒng)，解決互連中主機、路由器及其他設備的全局唯一的地址標識問題。ip地址就是全局統(tǒng)一地址標識符。 每個ip地址都能惟一地、確定地識別一個物理網(wǎng)絡與一臺主機。,4、ip協(xié)議 分類的ip地址 ip數(shù)據(jù)報首部的字段格式及作用 5、劃分子網(wǎng)： 借用主機位來表示子網(wǎng)絡。 6、無分類編址cidr（構成超網(wǎng)）,【問題】有人認為使用cidr時，給某單位分配了一個地址塊/20，相當與16個c類地址塊。如果不使用cidr，而直接給該單位分配16個c類地址塊，在效果上不是一樣嗎？ 答：在效果上是不一樣的！ 如果不使用cidr,而直接給該單位分配16個c類地址塊,就相當于給單位分配16個c類網(wǎng)絡。對單位外來說每個c類

10、網(wǎng)絡都在單位外面的路由表中占有一個表項，使路由表更大。對單位內的主機相互通信時，由于跨越了不同的網(wǎng)絡，都必須使用路由器來轉發(fā)ip數(shù)據(jù)報，造成開銷大,使用cidr時，給該單位分配了一個地址塊/20，即滿足了ip地址數(shù)量的需求，又解決了上述問題。,【例題】已知一個cidr地址塊為200.56.168.0/21。 試用二進制表示這個地址塊。 這個cidr地址塊包含有多少個c類地址塊？ 題解： 200.56.168.0/21=11001000 00111000 10101000 00000000 有下劃線的粗體數(shù)字表示網(wǎng)絡號。 c類地址塊的網(wǎng)絡號是24位，比上面的cidr地址塊多3位。因此這個cidr

11、地址塊包含23=8個c類地址塊。（因為211=2*210=2*1024=2048/256=8）,【例題】已知局域網(wǎng)10.10.1.32/27上面連接了一個路由器和五個主機，它們的ip地址已標注在下圖中。試問這些ip地址有沒有不正確的？如有，請說出理由。,圖：判斷ip地址是否正確,題解：局域網(wǎng)10.10.1.32/27的二進制表示是 00001010 00001010 00000001 00100000 有下劃線的粗體字是網(wǎng)絡前綴。 在這個局域網(wǎng)上連接的設備的主機號host-id一共有5位二進制數(shù)，因此其ip地址的最后一個字節(jié)的數(shù)值不能超過00111111，即不能超過十進制的63. 從圖上看出，

12、地址10.10.1.70是個錯誤的地址，不允許出現(xiàn)在這個局域網(wǎng)上，其余的地址正確。,6、rip協(xié)議原理 7、網(wǎng)絡地址轉換nat,【例題】假定路由器b中的路由表有如下的項目（這三列分別表示“目的網(wǎng)絡”、“距離”和“下一跳”）：現(xiàn)在b收到c的路由表，求出路由器b更新后的路由表。,b的路由表,c的路由表,修改后c的路由表,路由器b更新后的路由表,第5章 運輸層,5.1-5.5節(jié)是重點，其中要掌握的知識點： 1、運輸層功能： 運輸層提供的是網(wǎng)絡環(huán)境中的主機的端到端進程通信服務。端到端信道是由多段點到點的信道構成。 端到端協(xié)議建立在點到點協(xié)議上，提供應用進程之間的通信手段。,2、udp協(xié)議的特點 3、t

13、cp協(xié)議的特點 4、tcp協(xié)議的4個功能： tcp如何實現(xiàn)流量控制 tcp如何實現(xiàn)可靠傳輸,tcp如何實現(xiàn)流量控制,tcp如何實現(xiàn)流量控制,tcp利用滑動窗口協(xié)議實現(xiàn)流量控制。 通信雙方為每一個連接各使用一個窗口，稱為滑動窗口。 tcp通過兩個緩存和一個窗口來控制數(shù)據(jù)的流動, 對發(fā)送的每個字節(jié)進行編號：tcp將應用進程交給它的所有數(shù)據(jù)看成是字節(jié)流，對每一個節(jié)進行編號，字節(jié)的起始編號在建立連接時確定，通知對方（報文首部的序號字段） 對收到的字節(jié)進行確認：在報文首部的確認字段中的確認號包含了一種“期望”。如果確認號是101，隱含的意思100號之前的數(shù)據(jù)都收到了，下一個數(shù)據(jù)塊的首字節(jié)序號是101.

14、設置重傳定時器：僅靠編號和確認還不能提供可靠性，每發(fā)送一個報文后，啟動一個重傳定時器，定時器時間到，而確認沒到，就重傳報文段。 基于以上三個措施，故tcp采用了帶有定時器的確認和重傳機制實現(xiàn)的數(shù)據(jù)的可靠傳輸。,tcp如何實現(xiàn)可靠傳輸,例題：,1、ip和udp的共同點就是它們都是無連接的。 ip和udp最主要的區(qū)別是什么？ ip是主機到主機的通信協(xié)議，但udp是進程到進程的通信協(xié)議。,2、從通信的起點和終點來比較，tcp和ip的不同點是什么？,進程a和進程b的通信是使用面向連接的tcp提供的可靠的傳輸。 主機x和主機y的通信是使用無連接的ip提供的不可靠的傳輸。,對tcp來說，通信的起點和終點是運輸層上面的兩個套接字(socket)，而應用層的應用進程正是通過應用層和運輸層之間的套接字來使用tcp提供的服務。tcp協(xié)議根據(jù)報文段首部中的端口