完整版計算機網(wǎng)絡(luò)重點知識總結(jié)謝希仁版

1、計算機網(wǎng)絡(luò)知識要點總結(jié)一、現(xiàn)在最主要的三種網(wǎng)絡(luò)? 電信網(wǎng)絡(luò)（電話網(wǎng)）? 有線電視網(wǎng)絡(luò)? 計算機網(wǎng)絡(luò) (發(fā)展最快，信息時代的 核心 技術(shù) )二、 internet和 internet? internet 是普通名詞泛指一般的互連網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)）? internet 是專有名詞 ,標準翻譯是“因特網(wǎng)”世界范圍的互連網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)）使用 tcp/ip 協(xié)議族前身是美國的阿帕網(wǎng) arpanet三、計算機網(wǎng)絡(luò)的帶寬計算機網(wǎng)絡(luò)的帶寬是指網(wǎng)絡(luò)可通過的最高數(shù)據(jù)率，即每秒多少比特。描述帶寬也常常把“比特/秒”省略。例如，帶寬是10 m ，實際上是10 mb/s 。注意：這里的m 是 106。四、對寬帶傳輸?shù)腻e誤概念在網(wǎng)

2、絡(luò)中有兩種不同的速率：? 信號（即電磁波）在傳輸媒體上的 傳播速率 （米 /秒，或公里 /秒）?計算機向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送比特的速率（比特/秒） ,也叫傳輸速率。這兩種速率的意義和單位完全不同。寬帶傳輸：計算機向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送比特的速率較高。寬帶線路：每秒有更多比特從計算機注入到線路。寬帶線路和窄帶線路上比特的傳播速率是一樣的。早期的計算機網(wǎng)絡(luò)采用電路交換 ，新型的計算機網(wǎng)絡(luò)采用分組交換的、基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式。分組交換：? 在發(fā)送端把要發(fā)送的報文分隔為較短的數(shù)據(jù)塊? 每個塊增加帶有控制信息的首部構(gòu)成分組（包）? 依次把各分組發(fā)送到接收端? 接收端剝?nèi)ナ撞?，抽出?shù)據(jù)部分，還原成報文ip 網(wǎng)絡(luò)的重要特點每一個分組

3、獨立選擇路由。發(fā)往同一個目的地的分組，后發(fā)送的有可能先收到（即可能不按順序接收）。當網(wǎng)絡(luò)中的通信量過大時，路由器就來不及處理分組，于是要丟棄一些分組。因此， ip 網(wǎng)絡(luò)不保證分組的可靠地交付。 ip 網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)被稱為：盡最大努力服務(wù)(best effort service)五、最重要的兩個協(xié)議：ip 和 tcptcp 協(xié)議保證了應(yīng)用程序之間的可靠通信,ip 協(xié)議控制分組在因特網(wǎng)的傳輸, 但因特網(wǎng)不保證可靠交1st付 .在 tcp/ip 的應(yīng)用層協(xié)議使用的是客戶服務(wù)器方式。客戶 (client) 和服務(wù)器 (server)都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進程?？蛻舴?wù)器方式所描述的是進程之間服務(wù)

4、和被服務(wù)的關(guān)系。當 a 進程需要b 進程的服務(wù)時就主動呼叫b 進程，在這種情況下，a 是客戶而b 是服務(wù)器?？赡茉谙乱淮瓮ㄐ胖?，b 需要a 的服務(wù)，此時，b 是客戶而a 是服務(wù)器。注意：使用計算機的人是“用戶”(user)而不是“客戶” (client) ?？蛻艉头?wù)器都指的是進程，即計算機軟件。由于運行服務(wù)器進程的機器往往有許多特殊的要求，因此人們經(jīng)常將主要運行服務(wù)器進程的機器（硬件）不嚴格地稱為服務(wù)器。例如，“這臺機器是服務(wù)器。 ” 意思是：“這臺機器（硬件）主要是用來運行服務(wù)器進程（軟件）?！币虼?，服務(wù)器 (server)一詞有時指的是軟件，但也有時指的是硬件。六、總結(jié)?因特網(wǎng) (int

5、ernet) 是世界范圍的、互連起來的計算機網(wǎng)絡(luò)，它使用tcp/ip 協(xié)議族，并且它的前身是美國阿帕網(wǎng) arpanet 。?計算機網(wǎng)絡(luò)的帶寬是網(wǎng)絡(luò)可通過的最高數(shù)據(jù)率。?因特網(wǎng)使用 基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換，并使用 ip 協(xié)議傳送ip 分組。? 路由器把許多網(wǎng)絡(luò)互連起來，構(gòu)成了互連網(wǎng)。路由器收到分組后，根據(jù)路由表查找出下一跳路由器的地址，然后轉(zhuǎn)發(fā)分組。? 路由器根據(jù)與其他路由器交換的路由信息構(gòu)造出自己的路由表。? ip 網(wǎng)絡(luò)提供盡最大努力服務(wù)，不保證可靠交付。?tcp 協(xié)議保證 計算機程序之間的、端到端的可靠 交付。? 在 tcp/ip 的應(yīng)用層協(xié)議使用的是客戶服務(wù)器方式。? 客戶和服務(wù)器都是進程

6、（即軟件） ?？蛻羰欠?wù)請求方，服務(wù)器是服務(wù)提供方。? 服務(wù)器有時也指“運行服務(wù)器軟件”的機器。=一、 ip 網(wǎng)絡(luò)是虛擬網(wǎng)絡(luò)ip 網(wǎng)絡(luò)是虛擬的。在ip 網(wǎng)絡(luò)上傳送的是ip 數(shù)據(jù)報（ ip 分組）。實際上在網(wǎng)絡(luò)鏈路上傳送的是“幀”，使用的是幀的硬件地址（mac地址）。地址解析協(xié)議arp 用來把ip 地址（虛擬地址）轉(zhuǎn)換為硬件地址（物理地址）。二、 ip 地址的表示方法ip 地址的表示方法有兩種：二進制 和點分十進制。ip 地址是32 位二進制數(shù)字，為方便閱讀和從鍵盤上輸入，可把每8 位二進制數(shù)字轉(zhuǎn)換成一個十進制數(shù)字，并用小數(shù)點隔開，這就是點分十進制。三、因特網(wǎng)的域名因特網(wǎng)的域名分為：頂級域名二級

7、域名三級域名2nd四級域名四、 域名服務(wù)器dns (domain name server)因特網(wǎng)中設(shè)有很多的域名服務(wù)器dns ，用來把域名轉(zhuǎn)換為ip 地址。五、 電子郵件發(fā)送郵件使用的協(xié)議簡單郵件傳送協(xié)議smtp (simple mail transfer protocol)接收郵件使用的協(xié)議郵局協(xié)議版本3 pop3 (post office protocol version 3)注：郵件的傳送仍然要使用ip 和 tcp 協(xié)議六、統(tǒng)一資源定位符url (uniform resource locator)url用來 標識萬維網(wǎng)上的各種文檔。因特網(wǎng)上的每一個文檔，在整個因特網(wǎng)的范圍內(nèi)具有惟一的標識

8、符url 。url實際上就是文檔在因特網(wǎng)中的地址 。七、超文本傳送協(xié)議http (hypertext transfer protocol)萬維網(wǎng)客戶程序與服務(wù)器程序之間的交互遵守超文本傳送協(xié)議http 。八、結(jié)束語ip 地址是32 位二進制數(shù)字。為便于閱讀和鍵入，也常使用點分十進制記法。個人用戶上網(wǎng)可向本地isp 租用臨時的ip 地址。域名服務(wù)器dns 把計算機域名轉(zhuǎn)換為計算機使用的32 位二進制ip 地址。發(fā)送電子郵件使用smtp 協(xié)議，接收電子郵件使用pop3 協(xié)議。統(tǒng)一資源定位符url 惟一地確定了萬維網(wǎng)上文檔的地址。超文本傳送協(xié)議http 用于萬維網(wǎng)瀏覽器程序和服務(wù)器程序的信息交互。超

9、文本標記語言html使萬維網(wǎng)文檔有了統(tǒng)一的格式。ip 電話不使用tcp 協(xié)議。利用ip 電話網(wǎng)關(guān)使得在普通電話之間可以打ip 電話。=一、 因特網(wǎng)服務(wù)提供者isp (internet service provider)根據(jù)提供服務(wù)的覆蓋面積大小以及所擁有的ip 地址數(shù)目的不同，isp 也分成為不同的層次。二、 兩種通信方式在網(wǎng)絡(luò)邊緣的端系統(tǒng)中運行的程序之間的通信方式通?？蓜澐譃閮纱箢悾篶/s 方式和 p2p 方式（ peer-to-peer，對等方式） 。三、 因特網(wǎng)的核心部分網(wǎng)絡(luò)核心部分是因特網(wǎng)中最復(fù)雜的部分。網(wǎng)絡(luò)中的核心部分要向網(wǎng)絡(luò)邊緣中的大量主機提供連通性，使邊緣部分中的任何一個主機都能

10、夠向其他主機通信（即傳送或接收各種形式的數(shù)據(jù)）。因特網(wǎng)的核心部分是由許多網(wǎng)絡(luò) 和把它們互連起來的路由器 組成，而 主機處在因特網(wǎng)的邊緣部分。在因特網(wǎng)核心部分的路由器之間一般都用高速鏈路相連接，而在網(wǎng)絡(luò)邊緣的主機接入到核心部分則通常以相對較低速率的鏈路相連接。3rd主機 的用途是為用戶進行信息處理的，并且可以和其他主機通過網(wǎng)絡(luò)交換信息。路由器 的用途則是用來轉(zhuǎn)發(fā)分組的，即進行分組交換的。在網(wǎng)絡(luò)核心部分起特殊作用 的是 路由器 (router) 。路由器是實現(xiàn) 分組交換 (packet switching) 的關(guān)鍵構(gòu)件，其任務(wù)是 轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組 ，這是網(wǎng)絡(luò)核心部分最重要的功能。四、 電路交換電路交

11、換必定是面向連接 的。電路交換的三個階段：建立連接 、通信、釋放連接 。五、 網(wǎng)絡(luò)的分類不同作用范圍的網(wǎng)絡(luò)? 廣域網(wǎng) wan (wide area network)? 局域網(wǎng) lan (local area network)? 城域網(wǎng) man (metropolitan area network)? 個人區(qū)域網(wǎng) pan (personal area network)從網(wǎng)絡(luò)的使用者進行分類? 公用網(wǎng) (public network)? 專用網(wǎng) (private network)用來把用戶接入到因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)? 接入網(wǎng) an (access network) ，它又稱為本地接入網(wǎng)或居民接入網(wǎng)。注：由

12、 isp 提供的接入網(wǎng)只是起到讓用戶能夠與因特網(wǎng)連接的“橋梁”作用。六、計算機網(wǎng)絡(luò)的性能指標速率帶寬吞吐量時延 (delay 或 latency)?傳輸時延 （發(fā)送時延 ) 從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的第一個比特算起，到該幀的最后一個比特發(fā)送完畢所需的時間。? 傳播時延 電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。注：信號傳輸速率（即發(fā)送速率）和信號在信道上的傳播速率是完全不同的概念。? 處理時延 交換結(jié)點為存儲轉(zhuǎn)發(fā)而進行一些必要的處理所花費的時間。? 排隊時延 結(jié)點緩存隊列中分組排隊所經(jīng)歷的時延?？倳r延= 發(fā)送時延 +傳播時延 +處理時延 +處理時延時延帶寬積利用率分為信道利用率 和網(wǎng)絡(luò)利用率 。4th

13、?信道利用率某信道有百分之幾的時間是被利用的（有數(shù)據(jù)通過）。? 網(wǎng)絡(luò)利用率全網(wǎng)絡(luò)的信道利用率的加權(quán)平均值。注：信道利用率并非越高越好。七、 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 (network protocol)簡稱為 協(xié)議 ，是為進行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定。其組成要素有以下三點：語法數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。語義需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應(yīng)。同步事件實現(xiàn)順序的詳細說明。八、實體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)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。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

14、提供服務(wù)。? 要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下層所提供的服務(wù)。? 本層的服務(wù)用戶只能看見服務(wù)而無法看見下面的協(xié)議。? 下面的協(xié)議對上面的服務(wù)用戶是透明的。? 協(xié)議是“水平的” ，即協(xié)議是控制對等實體之間通信的規(guī)則。? 服務(wù)是“垂直的” ，即服務(wù)是 由下層向上層 通過層間接口提供的。同一系統(tǒng) 相鄰兩層 的實體進行 交互 的地方，稱為 服務(wù)訪問點sap (service access point) 。九、 tcp/ip的體系結(jié)構(gòu)路由器 在轉(zhuǎn)發(fā)分組時最高只用到 網(wǎng)絡(luò)層 ，而沒有使用運輸層和應(yīng)用層。=5th第二章 物理層一、物理層的基本概念物理層的主要任務(wù)是確定與傳輸媒體的接口的一些特性，即：機械特性 指

15、明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等等。電氣特性 指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍。功能特性 指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義。過程特性 指明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。二、幾個術(shù)語數(shù)據(jù) (data)運送消息的實體。信號 (signal) 數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。“ 模擬的 ” (analogous)代表消息的參數(shù)的取值是連續(xù) 的?！?數(shù)字的 ” (digital) 代表消息的參數(shù)的取值是離散 的。碼元 (code)在使用時間域（或簡稱為時域）的波形表示數(shù)字信號時，代表不同離散數(shù)值的基本波形 。三、 有關(guān)信號的幾個基本概念單向通信（ 單

16、工通信 ）只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。雙向交替通信（半雙工通信 ）通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時發(fā)送(當然也就不能同時接收)。雙向同時通信（全雙工通信 ）通信的雙方可以同時發(fā)送和接收信息。四、基帶信號和調(diào)制基帶信號往往包含有較多的低頻成分，甚至有直流成分，而許多信道并不能傳輸這種低頻分量或直流分量。為了解決這一問題，就必須對基帶信號進行調(diào)制 (modulation) 。最基本的二元制調(diào)制方法有以下幾種：調(diào)幅 (am) ：載波的振幅隨基帶數(shù)字信號而變化。調(diào)頻 (fm) ：載波的頻率隨基帶數(shù)字信號而變化。調(diào)相 (pm):載波的初始相位隨基帶數(shù)字信號而變化。6th五、導(dǎo)向傳輸媒

17、體雙絞線、同軸電纜、光纜、無線信道 。六、信道復(fù)用技術(shù)復(fù)用 (multiplexing) 是通信技術(shù)中的基本概念。復(fù)用技術(shù)的分類：頻分復(fù)用fdm(frequency division multiplexing)時分復(fù)用tdm(time division multiplexing)波分復(fù)用wdm(wavelength division multiplexing)碼分復(fù)用cdm(code division multiplexing)? 常用的名詞是 碼分多址cdma (code division multiple access)。? 各用戶使用經(jīng)過特殊挑選的不同碼型，因此彼此不會造成干擾。? 這種

18、系統(tǒng)發(fā)送的信號有 很強的抗干擾能力 ，其頻譜類似于白噪聲，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。7th? 每一個比特時間劃分為 m 個短的間隔，稱為 碼片 (chip) 。碼片序列 (chip sequence)每個站被指派一個唯一的m bit碼片序列。如發(fā)送比特1，則發(fā)送自己的m bit碼片序列 。如發(fā)送比特0，則發(fā)送該碼片序列的二進制反碼 。例如， s 站的8 bit 碼片序列是00011011。發(fā)送比特1 時，就發(fā)送序列00011011，發(fā)送比特0 時，就發(fā)送序列11100100。每個站分配的碼片序列不僅必須各不相同，并且還必須互相正交(orthogonal) 。兩個不同站的碼片序列 正交 ，就是向量 s 和

19、 t 的規(guī)格化 內(nèi)積 (inner product) 都是0：1m0s ?tsi tim i 1任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規(guī)格化內(nèi)積都是1 ：一個碼片向量和該碼片反碼的向量的規(guī)格化內(nèi)積值是1。cdma的工作原理=8th第 3 章數(shù)據(jù)鏈路層一、數(shù)據(jù)鏈路層使用的信道分類數(shù)據(jù)鏈路層使用的信道主要有以下兩種類型：點對點信道 ：這種信道使用一對一的點對點通信方式。廣播信道 ：這種信道使用一對多的廣播通信方式，因此過程比較復(fù)雜。二、各層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單位網(wǎng)絡(luò)層： ip 數(shù)據(jù)報（或ip 分組）數(shù)據(jù)鏈路層：幀物理層：比特三、數(shù)據(jù)鏈路層傳輸數(shù)據(jù)時的三個基本問題(1) 封裝成幀 (framing) 在一段數(shù)據(jù)

20、的前后分別添加首部和尾部，然后就構(gòu)成了一個幀。首部和尾部的一個重要作用就是進行幀定界。(2) 透明傳輸(3) 差錯控制四、點對點協(xié)議ppp (point-to-point protocol)現(xiàn)在全世界 使用得最多的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 是點對點協(xié)議 ppp。用戶使用 撥號電話線接入因特網(wǎng)時，一般都是 使用 ppp 協(xié)議 。1. ppp 協(xié)議應(yīng)滿足的需求簡單 這是首要的要求封裝成幀透明性多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議多種類型鏈路差錯檢測檢測連接狀態(tài)最大傳送單元網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商數(shù)據(jù)壓縮協(xié)商9th2. ppp 協(xié)議不需要的功能糾錯(只需要檢測有無錯，而不需糾錯)流量控制序號多點線路半雙工或單工鏈路3.ppp 協(xié)議有三個組成

21、部分1) 一個將 ip 數(shù)據(jù)報封裝到串行鏈路的方法。2) 鏈路控制協(xié)議 lcp (link control protocol) 。3) 網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議 ncp (network control protocol) 。4.ppp 協(xié)議之 不使用序號和確認機制.五、媒體共享技術(shù)1. 靜態(tài)劃分信道1) 頻分復(fù)用2) 時分復(fù)用3) 波分復(fù)用4) 碼分復(fù)用2. 動態(tài)媒體接入控制（多點接入）1) 隨機接入2) 受控接入 ，如多點線路探詢 (polling) ，或輪詢。六、以太網(wǎng)的兩個標準dix ethernet v2標準 與 ieee 的 802.3 標準 只有很小的差別，因此可以將802.3 局域網(wǎng)簡稱為

22、“以太網(wǎng)”。七、數(shù)據(jù)鏈路層的兩個子層?邏輯鏈路控制llc (logical link control)子層? 媒體接入控制 mac (medium access control) 子層。與接入到傳輸媒體有關(guān)的內(nèi)容都放在mac 子層，而 llc 子層則與傳輸媒體無關(guān)，不管采用何10th種協(xié)議的局域網(wǎng)對llc子層來說都是透明的,如下圖所示：局域網(wǎng)對llc子層是透明的注意 ：1.由于 tcp/ip 體系經(jīng)常使用的局域網(wǎng)是dix ethernet v2而不是 802.3標準中的幾種局域網(wǎng)，因此現(xiàn)在 802 委員會制定的邏輯鏈路控制子層llc （即 802.2標準）的作用已經(jīng)不大了。2.很多廠商生產(chǎn)的適

23、配器上就僅裝有mac協(xié)議而沒有 llc 協(xié)議。3. 所以我們以后一般不考慮llc 子層 。八、以太網(wǎng)提供的服務(wù)以太網(wǎng)提供的服務(wù)是不可靠的交付，即盡最大努力的交付。當目的站收到有差錯的數(shù)據(jù)幀時就丟棄此幀，其他什么也不做。差錯的糾正由高層來決定。如果高層發(fā)現(xiàn)丟失了一些數(shù)據(jù)而進行重傳，但以太網(wǎng)并不知道這是一個重傳的幀，而是當作一個新的數(shù)據(jù)幀來發(fā)送。以太網(wǎng)發(fā)送的數(shù)據(jù)都使用曼徹斯特(manchester) 編碼 。圖 曼徹斯特編碼方式九、載波監(jiān)聽多點接入/沖突檢測（ csma/cd ）11thcsma/cd表示carrier sense multiple access with collision de

24、tection?！岸帱c接入”表示許多計算機以多點接入的方式連接在一根總線上?！拜d波監(jiān)聽”是指每一個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之前先要檢測一下總線上是否有其他計算機在發(fā)送數(shù)據(jù)，如果有，則暫時不要發(fā)送數(shù)據(jù)，以免發(fā)生碰撞?？偩€上并沒有什么“載波” 。因此， “載波監(jiān)聽”就是用電子技術(shù)檢測總線上有沒有其他計算機發(fā)送的數(shù)據(jù)信號。? “沖突檢測”就是計算機邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測信道上的信號電壓大小。?當幾個站同時在總線上發(fā)送數(shù)據(jù)時，總線上的信號電壓擺動值將會增大（互相疊加）。? 當一個站檢測到的信號電壓擺動值超過一定的門限值時，就認為總線上至少有兩個站同時在發(fā)送數(shù)據(jù)，表明產(chǎn)生了沖突。檢測到碰撞后? 在發(fā)生碰撞時，總線上傳輸?shù)?/p>

25、信號產(chǎn)生了嚴重的失真，無法從中恢復(fù)出有用的信息來。? 每一個正在發(fā)送數(shù)據(jù)的站，一旦發(fā)現(xiàn)總線上出現(xiàn)了碰撞，就要立即停止發(fā)送，免得繼續(xù)浪費網(wǎng)絡(luò)資源，然后等待一段隨機時間后再次發(fā)送。重要特性?使用csma/cd協(xié)議的以太網(wǎng)不能進行全雙工通信而只能進行雙向交替通信（半雙工通信）。? 每個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之后的一小段時間內(nèi)，存在著遭遇碰撞的可能性。? 這種發(fā)送的不確定性使整個以太網(wǎng)的平均通信量遠小于以太網(wǎng)的最高數(shù)據(jù)率。十、以太網(wǎng)的mac層1、 48 位的 mac 地址在局域網(wǎng)中，硬件地址又稱為物理地址，或mac 地址，共 48 位，其前 3 個字節(jié)（即高24 位）用于標識不同的生產(chǎn)廠家，后3 個字節(jié)（即低2

26、4 位）由廠家自行指派，用于標識產(chǎn)品號。2、從網(wǎng)絡(luò)上發(fā)往本站的幀分為以下3 種 :1) 單播 (unicast)幀（一對一）2) 廣播 (broadcast)幀（一對全體）3) 多播 (multicast) 幀（一對多）3、 mac幀的格式常用的以太網(wǎng)mac 幀格式有兩種標準：1)dix ethernet v2標準2)ieee 的 802.3 標準12th最常用的mac幀是 以太網(wǎng)v2 的格式 ,如下：4、幀間最小間隔?幀間最小間隔為9.6s，相當于96 bit 的發(fā)送時間。?一個站在檢測到總線開始空閑后，還要等待9.6s 才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)。? 這樣做是為了使剛剛收到數(shù)據(jù)幀的站的接收緩存來得及

27、清理，做好接收下一幀的準備。5、 多接口網(wǎng)橋以太網(wǎng)交換機以太網(wǎng)交換機通常都有十幾個接口。因此，以太網(wǎng)交換機實質(zhì)上就是一個多接口的網(wǎng)橋，可見 交換機工作在數(shù)據(jù)鏈路層。?以太網(wǎng) 交換機 的每個接口都直接與主機相連，并且一般都工作在全雙工方式 。?交換機能同時連通許多對的接口，使每一對相互通信的主機都能像獨占通信媒體那樣，進行無碰撞地傳輸數(shù)據(jù)。? 以太網(wǎng)交換機由于使用了專用的交換結(jié)構(gòu)芯片，其交換速率就較高。十一、虛擬局域網(wǎng)? 虛擬局域網(wǎng) vlan 是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置無關(guān)的邏輯組。這些網(wǎng)段具有某些共同的需求。13th每一個 vlan 的幀都有一個明確的標識符，指明發(fā)送這個幀的工作站是屬

28、于哪一個 vlan 。? 虛擬局域網(wǎng)其實只是局域網(wǎng)給用戶提供的一種服務(wù)，而并不是一種新型局域網(wǎng)。? 虛擬局域網(wǎng)限制了接收廣播信息的工作站數(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)不會因傳播過多的廣播信息(即“廣播風(fēng)暴” )而引起性能惡化。?虛擬局域網(wǎng)協(xié)議允許在以太網(wǎng)的幀格式中插入一個4 字節(jié)的標識符，稱為vlan標記 (tag)，用來指明發(fā)送該幀的工作站屬于哪一個虛擬局域網(wǎng)。十二、網(wǎng)絡(luò)層提供的兩種服務(wù)網(wǎng)絡(luò)層提供兩種類型的的服務(wù)，即：虛電路服務(wù) 和數(shù)據(jù)報服務(wù) 。? 面向連接的通信方式建立虛電路 (virtual circuit) ，以保證雙方通信所需的一切網(wǎng)絡(luò)資源。圖示虛電路服務(wù)? 虛電路表示這只是一條 邏輯上的連接 ，分組

29、都沿著這條邏輯連接按照存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式傳送，而并不是真正建立了一條物理連接。? 請注意，電路交換的 電話通信 是先建立了一條 真正的連接 。因此分組交換的虛連接和電路交換的連接只是類似，但并不完全一樣。如果再使用可靠傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議，就可使所發(fā)送的分組無差錯按序到達終點。? 無連接的通信方式網(wǎng)絡(luò)層向上只提供簡單靈活的、無連接的 、盡最大努力交付的 數(shù)據(jù)報服務(wù) 。14th圖示數(shù)據(jù)報服務(wù)十三、網(wǎng)際協(xié)議ip網(wǎng)際協(xié)議ip 是 tcp/ip 體系中兩個最主要的協(xié)議之一。與ip 協(xié)議配套使用的還有四個協(xié)議：? 地址解析協(xié)議 arp (address resolution protocol)? 逆地址解析協(xié)議 r

30、arp (reverse address resolution protocol)? 網(wǎng)際控制報文協(xié)議 icmp (internet control message protocol)注： icmp不是高層協(xié)議，而是ip 層的協(xié)議。? 網(wǎng)際組管理協(xié)議 igmp (internet group management protocol)十四、網(wǎng)際層的ip 協(xié)議及配套協(xié)議注： icmp網(wǎng)際控制報文協(xié)議十五、網(wǎng)絡(luò)互相連接起來要使用一些中間設(shè)備中間設(shè)備又稱為中間系統(tǒng)或中繼(relay)系統(tǒng)。? 物理層 中繼系統(tǒng)： 轉(zhuǎn)發(fā)器 (repeater)、中繼器。? 數(shù)據(jù)鏈路層 中繼系統(tǒng)： 網(wǎng)橋 或橋接器 (bri

31、dge)。15th? 網(wǎng)絡(luò)層 中繼系統(tǒng)： 路由器 (router) 。? 網(wǎng)橋和路由器的混合物：橋路器(brouter) 。? 網(wǎng)絡(luò)層以上 的中繼系統(tǒng)： 網(wǎng)關(guān) (gateway)。十六、網(wǎng)絡(luò)互連使用路由器? 當中繼系統(tǒng)是轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋時，一般并不稱之為網(wǎng)絡(luò)互連，因為這僅僅是把一個網(wǎng)絡(luò)擴大了，而這仍然是一個網(wǎng)絡(luò) 。? 網(wǎng)關(guān)由于比較復(fù)雜，目前使用得較少。?互聯(lián)網(wǎng)都是指用路由器進行互連的網(wǎng)絡(luò)。? 由于歷史的原因，許多有關(guān)tcp/ip 的文獻將網(wǎng)絡(luò)層使用的 路由器稱為網(wǎng)關(guān) 。路由器總是具有 兩個或兩個以上 的 ip 地址。路由器的每一個接口都有一個 不同網(wǎng)絡(luò)號 的 ip 地址。十七、分類ip 地址每一類

32、地址都由兩個固定長度的字段組成，其中一個字段是網(wǎng)絡(luò)號net-id，它標志主機（或路由器）所連接到的網(wǎng)絡(luò)，而另一個字段則是主機號host-id ，它標志該主機（或路由器）。兩級的ip 地址可以記為：ip 地址:= , ， := 代表“定義為”ip 地址中的網(wǎng)絡(luò)號字段和主機號字段常用的三種類別的ip 地址16thip 地址的一些重要特點(1) ip 地址是一種分等級的地址結(jié)構(gòu)(2) 實際上 ip 地址是標志一個主機（或路由器）和一條鏈路的接口。?當一個主機同時連接到兩個網(wǎng)絡(luò)上時，該主機就必須同時具有兩個相應(yīng)的ip 地址，其網(wǎng)絡(luò)號 net-id 必須是不同的。這種主機稱為多歸屬主機(multihom

33、ed host) 。?由于一個路由器至少應(yīng)當連接到兩個網(wǎng)絡(luò)（這樣它才能將ip 數(shù)據(jù)報從一個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡(luò)），因此 一個路由器至少應(yīng)當有兩個不同的ip 地址 。(3) 用轉(zhuǎn)發(fā)器或 網(wǎng)橋連接 起來的若干個局域網(wǎng) 仍為一個網(wǎng)絡(luò) ，因此這些局域網(wǎng)都具有同樣的網(wǎng)絡(luò)號net-id 。(4) 所有分配到網(wǎng)絡(luò)號 net-id 的網(wǎng)絡(luò)，無論是范圍很小的局域網(wǎng)，還是可能覆蓋很大地理范圍的廣域網(wǎng)，都是平等的。十八、 ip 地址與硬件地址? 網(wǎng)絡(luò)層及以上使用 ip 地址路由器只根據(jù)目的站的ip 地址的 網(wǎng)絡(luò)號 進行路由選擇? 鏈路層及以下使用 mac 地址在具體的物理網(wǎng)絡(luò)的鏈路層只能看見mac幀而看不見ip 數(shù)

34、據(jù)報十九、地址解析協(xié)議arp 和逆地址解析協(xié)議rarp1、 arp不管網(wǎng)絡(luò)層使用的是什么協(xié)議， 在實際網(wǎng)絡(luò)的鏈路上傳送數(shù)據(jù)幀時， 最終還是必須使用硬件地址。每一個主機都設(shè)有一個 arp 高速緩存 (arp cache)，里面有所在的局域網(wǎng)上的各主機和路由器的ip 地址到硬件地址的映射表。當主機a 欲向本局域網(wǎng)上的某個主機b 發(fā)送ip 數(shù)據(jù)報時， 就先在其arp 高速緩存中查看有無主機b 的 ip 地址。如有，就可查出其對應(yīng)的硬件地址，再將此硬件地址寫入mac幀，然后通過局域網(wǎng)將該mac幀發(fā)往此硬件地址。arp 是解決 同一個局域網(wǎng) 上的主機或路由器的ip 地址和硬件地址的映射問題。如果所要找的

35、主機和源主機不在同一個局域網(wǎng)上，那么就要通過arp 找到一個位于本局域網(wǎng)上的某個路由器的硬件地址，然后把分組發(fā)送給這個路由器，讓這個路由器把分組轉(zhuǎn)發(fā)給下一個網(wǎng)絡(luò)。剩下的工作就由下一個網(wǎng)絡(luò)來做。2、 rarp逆地址解析協(xié)議rarp 使只知道自己硬件地址的主機能夠知道其ip 地址。這種主機往往是無盤工作站。因此rarp 協(xié)議目前已很少使用。17th二十、查找路由表在路由表中，對每一條路由，最主要的是（目的網(wǎng)絡(luò)地址 ，下一跳地址 ） .根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)地址就能確定下一跳路由器，這樣做的結(jié)果是：? ip 數(shù)據(jù)報最終一定可以找到目的主機所在目的網(wǎng)絡(luò)上的路由器（可能要通過多次的間接交付）。? 只有到達最后一個

36、路由器時，才試圖向目的主機進行直接交付。二十一、劃分子網(wǎng) (subnetting)從 1985 年起在 ip 地址中又增加了一個“子網(wǎng)號字段” ，使兩級的 ip 地址變成為 三級的 ip 地址 。這種做法叫作劃分子網(wǎng) (subnetting) 。劃分子網(wǎng)已成為因特網(wǎng)的正式標準協(xié)議。? 劃分子網(wǎng)純屬一個 單位內(nèi)部的事情 。單位對外仍然表現(xiàn)為沒有劃分子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。? 從主機號 借用若干個位 作為子網(wǎng)號 subnet-id，而主機號 host-id 也就相應(yīng)減少了若干個位。? ip 地址 := , , ?凡是從其他網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給本單位某個主機的ip 數(shù)據(jù)報，仍然是根據(jù)ip 數(shù)據(jù)報的目的網(wǎng)絡(luò)號net-id，

37、先找到連接在本單位網(wǎng)絡(luò)上的路由器。? 然后此路由器在收到 ip 數(shù)據(jù)報后，再按目的網(wǎng)絡(luò)號 net-id 和子網(wǎng)號 subnet-id 找到目的子網(wǎng)。? 最后就將 ip 數(shù)據(jù)報直接交付目的主機。子網(wǎng)掩碼? 從一個 ip 數(shù)據(jù)報的首部并 無法判斷 源主機或目的主機所連接的網(wǎng)絡(luò)是否進行了子網(wǎng)劃分。? 使用 子網(wǎng)掩碼 (subnet mask)可以找出 ip 地址中的子網(wǎng)部分。ip 地址的各字段和子網(wǎng)掩碼18th默認子網(wǎng)掩碼二十二、因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議1、 有關(guān)路由選擇協(xié)議的幾個基本概念:1) 理想的路由算法? 算法必須是正確的和完整的。? 算法在計算上應(yīng)簡單。? 算法應(yīng)能適應(yīng)通信量和網(wǎng)絡(luò)拓撲的變化，

38、這就是說，要有自適應(yīng)性。? 算法應(yīng)具有穩(wěn)定性。? 算法應(yīng)是公平的。? 算法應(yīng)是最佳的。2、關(guān)于“最佳路由”?不存在一種絕對的最佳路由算法。? 所謂“最佳”只能是相對于某一種特定要求下得出的較為合理的選擇而已。? 實際的路由選擇算法，應(yīng)盡可能接近于理想的算法。? 路由選擇是個非常復(fù)雜的問題它是網(wǎng)絡(luò)中的所有結(jié)點共同協(xié)調(diào)工作的結(jié)果。路由選擇的環(huán)境往往是不斷變化的，而這種變化有時無法事先知道。3、 從路由算法的自適應(yīng)性考慮：19th? 靜態(tài)路由選擇策略 即非自適應(yīng)路由選擇，其特點是簡單和開銷較小，但不能及時適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化。? 動態(tài)路由選擇策略 即自適應(yīng)路由選擇，其特點是能較好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化，

39、但實現(xiàn)起來較為復(fù)雜，開銷也比較大。4、因特網(wǎng)中的兩大類路由選擇協(xié)議：? 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 igp (interior gateway protocol) 即在一個自治系統(tǒng)內(nèi)部使用的路由選擇協(xié)議。目前這類路由選擇協(xié)議使用得最多，其具體的協(xié)議有多種，如rip 和 ospf 協(xié)議：rip: routing information protocol路由信息協(xié)議rip 協(xié)議的三個要點：僅和 相鄰路由器 交換信息。交換的信息是當前本路由器所知道的全部信息 ，即自己的路由表。按固定的時間間隔交換路由信息，例如，每隔30 秒。ospf：open shortest path first開放最短路徑優(yōu)先? 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)

40、議 egp (external gateway protocol) 若源站和目的站處在不同的自治系統(tǒng)中，當數(shù)據(jù)報傳到一個自治系統(tǒng)的邊界時，就需要使用一種協(xié)議將路由選擇信息傳遞到另一個自治系統(tǒng)中。 這樣的協(xié)議就是外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議egp。在外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議中目前使用最多的是bgp-4 。bgp：border gateway protocol邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議bgp 是不同自治系統(tǒng)的路由器之間交換路由信息的協(xié)議。邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議bgp 只能是 力求尋找一條能夠到達目的網(wǎng)絡(luò)且比較好 的路由（不能兜圈子） ，而 并非 要尋找一條 最佳路由。二十三、 ip 多播1、 ip 多播的基本概念20th2、 ip 多播的一些特點(

41、1) 多播使用組地址 ip 使用 d 類地址 支持多播。 多播地址 只能用于目的地址， 而不能用于源地址 。(2) 永久組地址由因特網(wǎng)號碼指派管理局iana 負責(zé)指派。(3) 動態(tài)的組成員(4) 使用硬件進行多播3、 ip 多播需要兩種協(xié)議1）網(wǎng)際組管理協(xié)議igmp為了使路由器知道多播組成員的信息，需要利用 網(wǎng)際組管理協(xié)議igmp (internet groupmanagement protocol) 。21st圖示igmp使多播路由器知道多播組成員信息2）多播路由選擇協(xié)議連接在局域網(wǎng)上的多播路由器還必須和因特網(wǎng)上的其他多播路由器協(xié)同工作，以便把多播數(shù)據(jù)報用最小代價傳送給所有的組成員。這就需要

42、使用多播路由選擇協(xié)議。二十四、專用地址（本地地址）和全球地址本地地址 僅在機構(gòu)內(nèi)部使用的 ip 地址，可以由 本機構(gòu)自行分配 ，而 不需要 向因特網(wǎng)的管理機構(gòu) 申請。全球地址 全球唯一 的 ip 地址， 必須向因特網(wǎng)的管理機構(gòu)申請 。2、專用地址（private address ）到到到這些地址只能用于一個機構(gòu)的內(nèi)部通信，而不能用于和因特網(wǎng)上的主機通信。專用地址只能用作本地地址而不能用作全球地址。在因特網(wǎng)中的所有路由器對目的地址是專用地址的數(shù)據(jù)報一律不進行轉(zhuǎn)發(fā)。=第 5 章運輸層一 、應(yīng)用進程之間的通信22nd?兩個主機進行通信實際上就是兩個主機中的應(yīng)用進程互相通信。? 應(yīng)用進程之間的通信又稱

43、為 端到端的通信 。? 運輸層的一個很重要的功能就是 復(fù)用 和分用 。應(yīng)用層不同進程的報文通過不同的端口向下交到運輸層，再往下就共用網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)。? “運輸層提供應(yīng)用進程間的邏輯通信” ?！斑壿嬐ㄐ拧钡囊馑际牵哼\輸層之間的 通信好像是沿水平方向傳送數(shù)據(jù) 。但事實上這兩個運輸層之間并沒有一條水平方向的物理連接。二、運輸層的主要功能? 運輸層為應(yīng)用進程之間提供 端到端的邏輯通信 （但網(wǎng)絡(luò)層是為主機之間提供邏輯通信） 。圖示運輸層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的主要區(qū)別? 運輸層還要對收到的報文進行 差錯檢測 。?運輸層需要有兩種不同的運輸協(xié)議，即面向連接的tcp 和無連接的udp。? tcp 的特點：tcp 是面向連接的運輸層協(xié)議。每