計算機網(wǎng)絡(luò)知識點

1、計算機網(wǎng)絡(luò)知識點第一章 概述1. 網(wǎng)絡(luò)分為電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)和計算機網(wǎng)絡(luò)。2. 計算機網(wǎng)絡(luò)的兩大功能：連通性和共享。3. 計算機網(wǎng)絡(luò)(簡稱為網(wǎng)絡(luò)network)由若干結(jié)點(node)和連接這些結(jié)點的鏈路(link)組成。很多情況下，我們可以用一朵云表示一個網(wǎng)絡(luò)。從而忽視掉網(wǎng)絡(luò)中的細節(jié)問題。4. 網(wǎng)絡(luò)把許多計算機連接在一起，而互聯(lián)網(wǎng)則把許多網(wǎng)絡(luò)通過路由器連接在一起。與網(wǎng)絡(luò)相連的計算機常稱為主機。5. 因特網(wǎng)發(fā)展的三個階段： 從單個網(wǎng)絡(luò) ARPANET 向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程。建成了三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。逐漸形成了多層次 ISP（Internet service provider） 結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。6.

2、 internet(互聯(lián)網(wǎng))是一個通用名詞，它泛指由多個計算機網(wǎng)絡(luò)互連而成的計算機網(wǎng)絡(luò)。在這些網(wǎng)絡(luò)之間的通信協(xié)議可以任意選擇，不一定非要使用TCP/IP協(xié)議。Internet(互聯(lián)網(wǎng)，或因特網(wǎng))則是一個專用名詞，它指當(dāng)前全球最大的、開放的、由眾多網(wǎng)絡(luò)相互連接而成的特定互聯(lián)網(wǎng)，它采用TCP/IP協(xié)議族作為通信的規(guī)則，而且前身是美國的APPANET。7. ISP常譯為互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商。8. ISP分為三個層次：主干ISP、地區(qū)ISP、本地ISP。9. NAP（或稱為IXP互聯(lián)網(wǎng)交換點)網(wǎng)絡(luò)接入點：用來交換因特網(wǎng)上流量；向各ISP提供交換設(shè)施，使他們能夠互相平等通信。10. 因特網(wǎng)交換點IXP(In

3、ternet eXchange Point)，主要作用是允許兩個網(wǎng)絡(luò)直接相連并交換分組，而不需要再通過第三個網(wǎng)絡(luò)來轉(zhuǎn)發(fā)分組。IXP常采用工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)交換機，這些網(wǎng)絡(luò)交換機都用局域網(wǎng)互連起來。11. 所有的因特網(wǎng)標準都是以RFC的形式在因特網(wǎng)上發(fā)表的。RFC(Request For Comments)的意思是請求評論。注意，并非所有的RFC文檔都是因特網(wǎng)標準，只有一部分RFC文檔最后才變成因特網(wǎng)標準。12. 因特網(wǎng)的組成：邊緣部分：用戶利用核心部分提供的服務(wù)直接使用網(wǎng)絡(luò)進行通信并交換或共享信息；主機稱為端系統(tǒng)，(是進程之間的通信,主機A的某個進程和主機B上的另一個進程進行通信)。兩類通

4、信方式：² 客戶(client)服務(wù)器(server)方式：客戶是服務(wù)的請求方，服務(wù)器是服務(wù)的提供方；客戶程序：一對多，必須知道服務(wù)器程序的地址；服務(wù)程序：可同時處理多個遠地或本地客戶的請求（被動等待）；² 對等連接方式（p2p)：平等的、對等連接通信。既是客戶端又是服務(wù)端；核心部分：為邊緣部分提供服務(wù)的（提供連通性和交換）（主要由路由器和網(wǎng)絡(luò)組成）；核心中的核心：路由器（轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組，實現(xiàn)分組交換）交換按照某種方式動態(tài)地分配傳輸線路的資源：² 電路交換：建立連接（占用通信資源）通話（一直占用通信資源）釋放資源（歸還通信資源）。在通話的全部時間內(nèi)，通話的兩個用戶

5、始終占用端到端的通信資源。 電路交換的主要特點：面向連接的。² 報文交換：基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)原理（時延較長）；² 分組交換：報文（message）切割加上首部（包頭header）形成分組（包packet）；優(yōu)點：高效（逐段占用鏈路，動態(tài)分配帶寬），靈活（獨立選擇轉(zhuǎn)發(fā)路由），迅速（不建立連接就發(fā)送分組），可靠（保證可靠性的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）。² 路由器處理分組過程：緩存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到合適端口；(存查發(fā))。² 存儲轉(zhuǎn)發(fā)時造成時延；后兩者不需要預(yù)先分配傳輸帶寬，在傳送突發(fā)數(shù)據(jù)時可提高整個網(wǎng)絡(luò)的信道利用率。由于一個分組的長度往往小于整個報文的長度，因此分組交換比報文交換的時延

6、小，同時也具有更好的靈活性。13. 區(qū)別：電路交換整個報文的比特流連續(xù)地從源點直接到達終點，好像在一個管道中傳送。報文交換整個報文先傳送到相鄰結(jié)點，全部存儲下來后查找轉(zhuǎn)發(fā)表，轉(zhuǎn)發(fā)到下一個結(jié)點。分組交換單個分組（這只是整個報文的一部分）傳送到相鄰結(jié)點，存儲下來后查找轉(zhuǎn)發(fā)表，轉(zhuǎn)發(fā)到下一個結(jié)點。14.計算機網(wǎng)絡(luò)的分類l 按作用范圍：WAN(廣），MAN（城），LAN（局），PAN（個人）；l 按使用者：公用網(wǎng)，專用網(wǎng)；l 按介質(zhì)：有線網(wǎng)，光纖網(wǎng)，無線網(wǎng)絡(luò)；l 按無線上網(wǎng)方式：WLAN，WWAN（手機）；按通信性能：資源共享，分布式計算機，遠程通信網(wǎng)絡(luò)。15.計算機網(wǎng)絡(luò)的性能1) 速率（比特每秒b/s

7、）：數(shù)據(jù)量/信息量的單位；2) 帶寬（兩種）：頻域稱謂，赫茲Hz，信號具有的頻帶寬度；時域稱謂，比特每秒（b/s），通信線路的最高數(shù)據(jù)率；兩者本質(zhì)一樣，寬度越大，傳輸速率自然越高；3) 吞吐量：單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡(luò)（或信道、接口）的數(shù)據(jù)量。受網(wǎng)絡(luò)的帶寬或網(wǎng)絡(luò)的額定速率的限制。 4) 時延：l 發(fā)送時延（傳輸時延）：；發(fā)生在及其內(nèi)部的發(fā)送器中；l 傳播時延：；發(fā)生在及其外部的傳輸信道媒體上；l 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。 l 排隊時延：結(jié)點緩存隊列中分組排隊所經(jīng)歷的時延。（取決于當(dāng)時的通信量）；n 數(shù)據(jù)的發(fā)送速率不是比特在鏈路上的傳播速率。5) 時延帶寬積：

8、時延帶寬積（體積）=傳播時延（長）X帶寬（截面積），以比特為單位的鏈路長度；6) 往返時間（RTT)：簡單來說，就是兩倍傳播時延（實際上還包括處理時延，排隊時延，轉(zhuǎn)發(fā)時的發(fā)送時延）；7) 利用率：信道利用率網(wǎng)絡(luò)利用率（全網(wǎng)絡(luò)的信道利用率的加權(quán)平均值），U為利用率，D為時延，因此利用率不是越高越好。減少方法：增大線路的帶寬。16. 非特征性能：費用，質(zhì)量，標準化，可靠性，可擴展性和可升級性，易于管理和維護。第2章 物理層1、 基本概念機械特性(接口);電氣特性(電壓范圍);功能特性(電壓的意義);規(guī)程特性(順序)2、數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)部多采用并行傳輸方式，但數(shù)據(jù)在通信線路上傳輸方式為串行傳輸。3、一

9、個數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括三大部分：源系統(tǒng)（或發(fā)送端、發(fā)送方）、傳輸系統(tǒng)（或傳輸網(wǎng)絡(luò)）和目的系統(tǒng)（或接收端、接收方）。(1)源系統(tǒng)一般包括以下兩個部分:源點和發(fā)送器。(2)目的系統(tǒng)一般也包括以下兩個部分:接收器,終點。(3)數(shù)據(jù):運送消息的實體。信號:數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。 模擬信號,或連續(xù)信號:代表消息的參數(shù)的取值是連續(xù)的。 數(shù)字信號,或離散信號:代表消息的參數(shù)的取值是離散的。 碼元: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。4、信道(1)單向通信(單工通信)只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。(2)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

10、能雙方同時發(fā)送(當(dāng)然也就不能同時接收)。(3)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。 (4)常用編碼方式不歸零制:正電平代表 1,負電平代表0。歸零制:正脈沖代表1,負脈沖代表0。曼徹斯特編碼:位周期中心的向上跳變代表0,位周期中心的向下跳變代表1。但也可反過來定義。差分曼徹斯特編碼:每一位的中心處始終都有跳變.位開始邊界有跳變代表0,而位開始邊界沒有跳變代表1。(5)基帶信號:來自信源的信號,為使信道能夠傳輸?shù)皖l分量和直流分量，需要進行調(diào)制。基帶調(diào)制(僅對波形進行變換);帶通調(diào)制(使用載波調(diào)制):調(diào)幅調(diào)頻調(diào)相。4、 信道的極限容量限制碼元在信道上的傳輸速率的兩因素：(1

11、)信道能夠通過的頻率范圍(碼間串?dāng)_)加寬頻帶；(2)信噪比信號的平均功率和噪聲的平均功率之比；信噪比(dB) =10log10(S/N)(dB) 極限信息傳輸速率C = W log2(1+S/N) b/s ；低于C即可實現(xiàn)無差錯傳輸讓每個碼元攜帶更多比特的信息量；5、 傳輸媒體可分為兩大類:即導(dǎo)引型傳輸媒體和非導(dǎo)引型傳輸媒體。(1)導(dǎo)向型傳輸媒體:雙絞線:屏蔽雙絞線(加強抗電磁干擾能力)無屏蔽雙絞線 同軸電纜(用于傳輸較高速率的數(shù)據(jù)):50同軸電纜;75同軸電纜光纜:多模光纖單模光纖(光纖直徑下只有一個光的波長)(2)非導(dǎo)向型傳輸媒體：短波通信(靠電離層的反射);微波通信:地面微波接力通信(中

12、繼站);衛(wèi)星通信(較大的傳播時延)。6、 信道復(fù)用技術(shù)(1)頻分復(fù)用:所有用戶在同樣的時間占用不同的資源。(2)時分復(fù)用(同步):所有用戶在不同的時間用同樣的頻帶寬度.(更有利于數(shù)字信號的傳輸)；(3)統(tǒng)計時分復(fù)用（異步）：動態(tài)分配時隙；(4)波分復(fù)用：光的頻分復(fù)用；(5)碼分復(fù)用(碼分多址CDMA):不同的碼型;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(相乘為0，0為-1)。在實用的系統(tǒng)中是使用偽隨機碼序列。 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；任何一個碼片向量和該碼片反碼的向量自己的規(guī)格化內(nèi)積都是-1；任何一個碼片向量和其他碼片向量的規(guī)格化內(nèi)積都是0；7、E

13、1 的速率是 2.048 Mbit/s，而 T1 的速率是 1.544 Mbit/s。8、寬帶接入的媒體來看，可以劃分為兩大類：有線寬帶接入無線寬帶接入(1)非對稱數(shù)字用戶線ADSL：把 04 kHz 低端頻譜留給傳統(tǒng)電話使用，而把原來沒有被利用的高端頻譜留給用戶上網(wǎng)使用。(2)上行和下行帶寬不對稱；上少下多(3)極限傳輸距離與數(shù)據(jù)率以及用戶線的線徑都有很大的關(guān)系；(4)離散多音調(diào) DMT 頻分復(fù)用；(5)組成：數(shù)字用戶線接入復(fù)用器（DSLAM）、用戶線和用戶家中的一些設(shè)施；(6)光纖同軸混合網(wǎng)HFC(有限電視網(wǎng))基于CATV網(wǎng)（樹型拓撲結(jié)構(gòu)，模擬技術(shù)的頻分復(fù)用）改造的；使用光纖模擬技術(shù)，采用

14、光的振幅調(diào)制AM；節(jié)點體系結(jié)構(gòu)模擬光纖連接,構(gòu)成星形網(wǎng)；提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性,簡化了上行信道的設(shè)計；比CATV網(wǎng)更寬的頻譜，且具有雙向傳輸功能；12、假定某信道受奈氏準則限制的最高碼元速率為20000碼元/秒。如果采用振幅調(diào)制，把碼元的振幅劃分為16個不同等級來傳送，那么可以獲得多高的數(shù)據(jù)率（b/s）?答：C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s13、共有4個站進行碼分多址通信。4個站的碼片序列為A：（11111111） B：（11111111）C：（11111111） D：（11111111）現(xiàn)收到這樣的碼片序列S：（11311311）。問哪個站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送數(shù)據(jù)的站發(fā)

15、送的是0還是1？解：S·A=（11311311）8=1， A發(fā)送1S·B=（11311311）8=1， B發(fā)送0S·C=（11311311）8=0， C無發(fā)送S·D=（11311311）8=1， D發(fā)送1第3章 數(shù)據(jù)鏈路層（計算題：1 CRC；2征用期、最短幀長與時延）1、兩種信道：點對點信道；廣播信道。2、鏈路（物理鏈路）之間沒有任何節(jié)點。3、幀協(xié)議數(shù)據(jù)單元。4、三個基本問題：封裝成幀加上首部和尾部進行幀定界；透明傳輸字節(jié)填充，加上轉(zhuǎn)義字符ESC（1B）；差錯檢測循環(huán)冗余檢驗CRC。進行模二運算得到的余數(shù)（比除數(shù)少一位）作為冗余碼，數(shù)據(jù)加上冗余碼在除以

16、除數(shù)P，得到的余數(shù)為0即為無差錯。凡是接收端數(shù)據(jù)鏈路層接受的幀均無差錯（無比特差錯）；要做到“可靠傳輸”（即發(fā)送什么就收到什么）就必須再加上幀編號、確認和重傳機制。 5、點對點協(xié)議PPP(1)特點：簡單(這是首要的要求);封裝成幀(幀界定符);透明性;多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議(IP、IPX);多種類型鏈路(串并,同異,高低,電光,動靜);差錯檢測(立即丟棄);檢測連接狀態(tài)(短時間自動檢測);最大傳送單元(數(shù)據(jù)部分的最大長度);網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商;數(shù)據(jù)壓縮協(xié)商(不要求標準化)。(2)組成：一個將IP數(shù)據(jù)報封裝到串行鏈路的方法。鏈路控制協(xié)議LCP（數(shù)據(jù)鏈路）網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP用于支持不同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 (3)幀格

17、式(4)異步傳輸:字節(jié)填充轉(zhuǎn)義字符(0x7D);0x7E>(0x7D, 0x5E)0x7D>(0x7D, 0x5D)<0x20>在該字符前面要加入一個 0x7D 字節(jié)，同時將該字符的編碼加以改變。同步傳輸:零比特填充在發(fā)送端,只要發(fā)現(xiàn)有5個連續(xù)1,則立即填入一個0。接收端對幀中的比特流進行掃描。每當(dāng)發(fā)現(xiàn)5個連續(xù)1時,就把這5個連續(xù)1后的一個0刪除。(5)建立過程物理鏈路LCP鏈路鑒別的LCP鏈路（PAP）NCP鏈路（IP協(xié)議對應(yīng)IPCP）6、局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層(1)局域網(wǎng)的特點：網(wǎng)絡(luò)為一個單位所擁有,且地理范圍和站點范圍均有限,具有廣播功能,便于擴展,提高系統(tǒng)的可靠,可用

18、,生存。(2)局域網(wǎng)的拓撲:星形網(wǎng),環(huán)形網(wǎng)(令牌環(huán)形),總線網(wǎng)(CSMA/CD和令牌傳遞),樹形網(wǎng)(頻分復(fù)用的寬帶局域網(wǎng))。(3)共享信道:靜態(tài)劃分信道(頻分復(fù)用時分復(fù)用波分復(fù)用(光的頻分)碼分復(fù)用) 動態(tài)媒體接入控制(多點接入)(隨機接入受控接入,如多點線路探詢(polling)，或輪詢。 (4)以太網(wǎng)的兩個標準DIX Ethernet V2和IEEE 802.3(5)適配器的作用:進行串行/并行轉(zhuǎn)換對數(shù)據(jù)進行緩存在計算機的操作系統(tǒng)安裝設(shè)備驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議。 (6)CSMA/CD（載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測）協(xié)議實施通信簡便的兩個措施：采用無連接的工作方式（不編號，不確認）；曼切斯特編

19、碼（一分為二）；對點接入總線型網(wǎng)絡(luò)；載波監(jiān)聽發(fā)送前先監(jiān)聽；碰撞檢測（沖突檢測）邊發(fā)送邊監(jiān)聽，發(fā)送的不確定性；半雙工通信(7)爭用期（碰撞窗口）截斷二進制指數(shù)退避（動態(tài)退避）(2征用期)最短有效幀長度為64字節(jié)；以太網(wǎng)取51.2微秒為爭用期的長度。幀間最小間隔9.6微秒。強化碰撞人為干擾信號；7、使用廣播信道的以太網(wǎng)(1)集線器的星形拓撲物理上星形網(wǎng)，邏輯上總線網(wǎng)；多接口；工作在物理層，簡單地轉(zhuǎn)發(fā)比特，不進行碰撞檢測；(2)以太網(wǎng)的信道利用率成功發(fā)送一個幀占用信道的時間=T（幀長除以發(fā)送速率）+；參數(shù)a：，越小越好，幀長度要夠長；極限信道利用率；(3)以太網(wǎng)的MAC層硬件地址又稱為物理地址，或

20、MAC 地址。 48位MAC地址。RA注冊管理機構(gòu)；OUI組織唯一標識符（公司的）；EUI擴展唯一標識符；適配器檢測MAC幀中的目的地址是否發(fā)往本幀單播，廣播，多播；最常用的 MAC 幀是以太網(wǎng) V2 的格式。數(shù)據(jù)字段 46 1500字節(jié)利用曼切斯特編碼來確定長度；幀間最小間隔導(dǎo)致不需要幀結(jié)束定界符；以太網(wǎng)不負責(zé)重傳丟棄的MAC幀；9、 在物理層擴展以太網(wǎng)光纖擴展；集線器擴展優(yōu)點：使原來屬不同碰撞域的局域網(wǎng)上的計算機能夠進行跨碰撞域的通信。擴大局域網(wǎng)覆蓋的地理范圍。缺點：碰撞域增大了，但總的吞吐量并未提高。如果不同的碰撞域使用不同的數(shù)據(jù)率，那么就不能用集線器將它們互連起來。 10、 在數(shù)據(jù)鏈路

21、層擴展以太網(wǎng)（網(wǎng)橋）(1)網(wǎng)橋作用（過濾）根據(jù) MAC 幀的目的地址對收到的幀進行轉(zhuǎn)發(fā)（存儲轉(zhuǎn)發(fā)）。(2)好處：過濾通信量。（隔離開碰撞域）擴大了物理范圍。（增大工作站的數(shù)目）提高了可靠性。（出現(xiàn)故障只影響個別網(wǎng)段）可互連不同物理層、不同 MAC 子層和不同速率（如10 Mb/s 和 100 Mb/s 以太網(wǎng)）的局域網(wǎng)。(3)缺點：存儲轉(zhuǎn)發(fā)增加了時延。 在MAC 子層并沒有流量控制功能。 （緩存空間不夠造成溢出導(dǎo)致幀丟失）具有不同 MAC 子層的網(wǎng)段橋接在一起時時延更大。廣播風(fēng)暴。 （網(wǎng)絡(luò)擁塞）在轉(zhuǎn)發(fā)幀時，不改變幀的源地址；(4)透明網(wǎng)橋自學(xué)習(xí)，即插即用（IEEE 802.1D）組成：地址（源

22、地址）+接口+時間(更新用的)生成樹算法任何兩個站之間只有一條路徑。(5)源路由網(wǎng)橋發(fā)現(xiàn)幀記錄所有可能的路由傳送；廣播；最佳路由；(6)多接口網(wǎng)橋以太網(wǎng)交換機,全雙工；獨占通信媒體，無碰撞地傳輸數(shù)據(jù)；有存儲轉(zhuǎn)發(fā)，也有直通（不檢查差錯，但提高速率減少時延）；(7)虛擬局域網(wǎng)（VLAN）：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。同一VLAN的成員可以收到其他成員的廣播信息；11、 高速以太網(wǎng)（大于100Mb/s）100BASE-T以太網(wǎng)：雙絞線；星形拓撲結(jié)構(gòu)；IEEE 802.3的CSMA/CD;吉比特以太網(wǎng)：全雙工和半雙工都可以；1Gb/s；12、要發(fā)送的數(shù)據(jù)為101110。采用CRCD

23、生成多項式是P（X）=X3+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。答：作二進制除法，101110 000 10011 添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)是01113、答：011011111 11111 00000111011111 11111 110第4章 網(wǎng)絡(luò)層（計算題：1子網(wǎng)劃分；2路由選擇）1、 虛電路服務(wù)和數(shù)據(jù)報服務(wù)的對比對比的方面虛電路服務(wù)數(shù)據(jù)報服務(wù)思路可靠通信應(yīng)當(dāng)由網(wǎng)絡(luò)來保證可靠通信應(yīng)當(dāng)由用戶主機來保證（盡最大努力交付）連接的建立必須有不需要終點地址僅在連接建立階段使用，每個分組使用段的虛電路號每個分組都有終點的完整地址分組的轉(zhuǎn)發(fā)屬于同一條虛電路的分組均按照同一路由進行轉(zhuǎn)發(fā)每個分組獨立選擇路由進行轉(zhuǎn)發(fā)

24、（獨立發(fā)送）當(dāng)節(jié)點出故障時所有通過出故障的結(jié)點的虛電路均不能工作出故障的結(jié)點可能會丟失分組，一些路由可能會發(fā)生變化分組的順序總是按發(fā)送順序到達終點到達終點時不一定按發(fā)送順序端到端的差錯處理和流量控制可以由網(wǎng)絡(luò)負責(zé)，也可以由用戶主機負責(zé)由用戶主機負責(zé) 網(wǎng)絡(luò)“面向連接” 虛電路 端系統(tǒng) “無連接” 數(shù)據(jù)報2、與 IP 協(xié)議配套使用的還有三個協(xié)議：地址解析協(xié)議 ARP 網(wǎng)際控制報文協(xié)議 ICMP 網(wǎng)際組管理協(xié)議 IGMP 3、 物理層中繼系統(tǒng)：轉(zhuǎn)發(fā)器 (repeater)。 數(shù)據(jù)鏈路層中繼系統(tǒng)：網(wǎng)橋 或 橋接器 (bridge)。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

25、器 (brouter)。網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)：網(wǎng)關(guān) (gateway)。 4、 IP 地址的編址方法 分類的 IP 地址。這是最基本的編址方法，子網(wǎng)的劃分。這是對最基本的編址方法的改進，構(gòu)成超網(wǎng)。這是比較新的無分類編址方法。5、分類的IP地址 (網(wǎng)絡(luò)號+主機號=32位) IP地址由ICANN進行分配（中國向APINC）；分類的IP地址（已成歷史）A類地址（50%）類別號為0最大的可指派的網(wǎng)絡(luò)數(shù)(網(wǎng)絡(luò)號全0表示本機，全1表示環(huán)回測試；)。每個網(wǎng)絡(luò)中的最大主機數(shù)(主機號全0表示本主機的網(wǎng)絡(luò)地址，全1表示所有主機；)。B類地址（25%）類別號為10最大的可指派的網(wǎng)絡(luò)數(shù)(網(wǎng)絡(luò)號（128.0.0.0不可

26、用）)。每個網(wǎng)絡(luò)中的最大主機數(shù)(主機號跟A類一樣)。C類地址（12.5%）類別號為110最大的可指派的網(wǎng)絡(luò)數(shù)(網(wǎng)絡(luò)號（192.0.0.0不可用）)。每個網(wǎng)絡(luò)中的最大主機數(shù)(主機號（同上）)。特點：路由器僅根據(jù)網(wǎng)絡(luò)號來轉(zhuǎn)發(fā)分組；多歸屬主機一個路由器至少要有兩個不同的IP地址（每個接口一個）；用網(wǎng)橋或轉(zhuǎn)發(fā)器連接的局域網(wǎng)仍屬于一個網(wǎng)絡(luò)（相同網(wǎng)絡(luò)號），用路由器才能連接不同網(wǎng)絡(luò)；4、 IP地址(邏輯地址)與硬件地址(物理地址、MAC地址) 硬件地址（或物理地址、MAC地址）是數(shù)據(jù)鏈路層和物理層使用的地址。 IP 地址是網(wǎng)絡(luò)層和以上各層使用的地址，是一種邏輯地址。 使用IP地址是為了隱蔽各種底層網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜

27、性而便于分析和研究問題； 數(shù)據(jù)鏈路層看不到數(shù)據(jù)包的IP地址； 路由器只根據(jù)目的IP地址的網(wǎng)絡(luò)號進行路由選擇；5、 ARPIP地址轉(zhuǎn)為MAC地址；ARP 作用：從網(wǎng)絡(luò)層使用的 IP 地址，解析出在數(shù)據(jù)鏈路層使用的硬件地址。當(dāng)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。如沒有， ARP 進程在本局域網(wǎng)上廣播發(fā)送一個 ARP 請求分組。收到 ARP 響應(yīng)分組后，將得到的 IP 地址到硬件地址的映射寫入 ARP 高

28、速緩存。ARP cache本局域網(wǎng)的主機和路由表的IP地址到MAC地址的映射表；請求是廣播，響應(yīng)是單播，一次請求響應(yīng)，兩邊同時把雙方的信息寫進ARP cache；不同局域網(wǎng)的主機，要通過路由器進行ARP查詢；6、 ARP四種典型情況 發(fā)送方 接收方 動作 主機 本網(wǎng)主機 解析 主機 它網(wǎng)主機解析到邊界路由器相鄰接口 路由器 本網(wǎng)主機 解析 路由器 它網(wǎng)主機解析到邊界路由器相鄰接口7、IP數(shù)據(jù)包的格式（首部20字節(jié)，固定的）0 4 8 16 19 24 31 版本首部長度區(qū)分服務(wù)總長度標識標志片偏移生存時間協(xié)議首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）填充數(shù)據(jù)部分總長度不少于576字節(jié)；標識，

29、標志，片偏移用于分片；TTL（現(xiàn)為跳數(shù)限制）在經(jīng)過路由器時才減1；協(xié)議：協(xié)議名ICMPIGMPTCPUDP協(xié)議字段值12617首部檢驗和只檢驗首部，16位反碼運算相加再求反碼，檢驗時一樣，得到為0即無差錯；IP 首部的可變部分就是一個選項字段，用來支持排錯、測量以及安全等措施。7、 IP層轉(zhuǎn)發(fā)分組的流程 從一個路由器轉(zhuǎn)發(fā)到下一個路由器（信息：目的網(wǎng)絡(luò)地址，下一跳地址）； 特定主機路由對特定的目的主機指明一個路由，方便控制網(wǎng)絡(luò)和測試網(wǎng)絡(luò)； 默認路由（0.0.0.0）下一跳路由器的地址不在IP數(shù)據(jù)包里，而在MAC幀里（轉(zhuǎn)為 MAC地址）； 分組轉(zhuǎn)發(fā)算法：直接交付特定主機路由下一跳路由器默認路由。

30、(1) 從數(shù)據(jù)報的首部提取目的主機的 IP 地址 D, 得出目的網(wǎng)絡(luò)地址為 N。(2) 若網(wǎng)絡(luò) N 與此路由器直接相連，則把數(shù)據(jù)報直接交付目的主機 D；否則是間接交付，執(zhí)行(3)。(3) 若路由表中有目的地址為 D 的特定主機路由，則把數(shù)據(jù)報傳送給路由表中所指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行(4)。(4) 若路由表中有到達網(wǎng)絡(luò) N 的路由，則把數(shù)據(jù)報傳送給路由表指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行(5)。(5) 若路由表中有一個默認路由，則把數(shù)據(jù)報傳送給路由表中所指明的默認路由器；否則，執(zhí)行(6)。(6) 報告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯。 8、劃分子網(wǎng)（計算題） (1)從兩級IP地址到三級IP地址 (2)IP地址：=

31、網(wǎng)絡(luò)號，子網(wǎng)號，主機號； (3)網(wǎng)絡(luò)地址=只要把子網(wǎng)掩碼和IP地址進行逐位的與運算(AND)和誰比對，就和誰“與”。 (5)根據(jù)B類地址的子網(wǎng)劃分選擇 16-16 “子網(wǎng)號的位數(shù)”中沒有0, 1, 15和16這四種情況，因為這沒有意義。 子網(wǎng)數(shù)=2的N次-2 ，每個子網(wǎng)的主機數(shù)=2的16-N次-2 (N代表子網(wǎng)號的位數(shù)) 8、能解釋下面這幅圖：(計算題 197頁 4-20)在劃分子網(wǎng)情況下路由器轉(zhuǎn)發(fā)分組的算法 (1) 從收到的分組的首部提取目的 IP 地址 D。(2) 先用各網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼和 D 逐位相“與”，看是否和相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址匹配。若匹配，則將分組直接交付。否則就是間接交付，執(zhí)行 (3)

32、。(3) 若路由表中有目的地址為 D 的特定主機路由，則將分組傳送給指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行 (4)。(4) 對路由表中的每一行，將子網(wǎng)掩碼和 D 逐位相“與”。若結(jié)果與該行的目的網(wǎng)絡(luò)地址匹配，則將分組傳送給該行指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行 (5)。(5) 若路由表中有一個默認路由，則將分組傳送給路由表中所指明的默認路由器；否則，執(zhí)行 (6)。(6) 報告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯。9、 無分類編址CIDR(構(gòu)造超網(wǎng))IP地址:=網(wǎng)絡(luò)前綴，主機號；/后表示網(wǎng)絡(luò)前綴的位數(shù)；(這個數(shù)值對應(yīng)于三級編址中子網(wǎng)掩碼中 1的個數(shù))最小地址（全0），最大地址（全1）；路由聚合構(gòu)成超網(wǎng)；(4-29,4-30)能解釋

33、下面的這幅圖：10、 最長前綴匹配在查找路由表時可能會得到不止一個匹配結(jié)果。應(yīng)當(dāng)從匹配結(jié)果中選擇具有最長網(wǎng)絡(luò)前綴的路由：最長前綴匹配 11、ICMP（網(wǎng)際控制報文協(xié)議） (1)ICMP 報文的種類有兩種，即ICMP差錯報告報文和ICMP詢問報文。 (2)ICMP 差錯報告報文共有4種 終點不可達(3) 時間超過(11) 參數(shù)問題(12) 改變路由(重定向)(5) (3)以下情況不發(fā)送差錯報文對ICMP差錯報告報文不再發(fā)送 ICMP差錯報告報文。對第一個分片的數(shù)據(jù)報片的所有后續(xù)數(shù)據(jù)報片都不發(fā)送ICMP差錯報告報文。對具有多播地址的數(shù)據(jù)報都不發(fā)送ICMP差錯報告報文。對具有特殊地址()的數(shù)據(jù)報不發(fā)

34、送ICMP差錯報告報文。(4)ICMP 詢問報文有兩種回送請求和回答報文，測試目的站是否可達(8或0)時間戳請求和回答報文，時鐘同步和測量時間(13或14)(5)應(yīng)用Ping:回送請求和回答報文,沒有經(jīng)過TCP和UDP(應(yīng)用層直接使用網(wǎng)絡(luò)層ICMP的,沒通過運輸層的TCP或UDP)Traceroute:時間差錯報文和終點不可達報文（最后）11、 路由選擇協(xié)議兩類(從路由算法的自適應(yīng)性考慮)靜態(tài)路由選擇策略（非自適應(yīng)路由選擇）；動態(tài)路由選擇策略（自適應(yīng)路由選擇）；12、分層次的路由選擇協(xié)議動態(tài)AS分為兩大類。IGP(內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議)RIP和OSPF,域內(nèi)路由選擇EGP(外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議)BGP-4;域

35、間路由選擇 RIP: (1)矢量距離>跳數(shù) 相鄰為1 經(jīng)過一個route加1 16不可達 15個route>小型網(wǎng)絡(luò)(2)僅和相鄰路由器交換信息。 (3)交換的信息是當(dāng)前本路由器所知道的全部信息,即自己的路由表。 全部>路由表>空表>相鄰網(wǎng)絡(luò)>全網(wǎng) (4)按固定的時間間隔交換路由信息 (固定的時間間隔/變化)(5)RIP數(shù)據(jù)報RIP協(xié)議特點：好消息傳播得快，壞消息傳播得慢。OSPF: (1)鏈路狀態(tài)>鏈路形態(tài)數(shù)據(jù)庫>全網(wǎng)拓撲(2)全部(自治系統(tǒng))>區(qū)域)主干區(qū)域 0.0.0.0 邊界路由器部分信息>和相鄰路由器的鏈路狀態(tài)(3)只有當(dāng)鏈

36、路狀態(tài)發(fā)生變化時，路由器才用洪泛法向所有路由器發(fā)送此信息。(4)OSPF不用UDP而是直接用IP數(shù)據(jù)報傳送。(5)分組類型:類型1,問候 (Hello)分組。類型2,數(shù)據(jù)庫描述 (Database Description)分組。類型3,鏈路狀態(tài)請求 (Link State Request)分組。類型4,鏈路狀態(tài)更新 (Link State Update)分組,用洪泛法對全網(wǎng)更新鏈路狀態(tài)。類型5,鏈路狀態(tài)確認 (Link State Acknowledgment)分組。(6)大型網(wǎng)絡(luò)，OSPF 沒有“壞消息傳播得慢”的問題。EGP>可達性(BGP發(fā)言人BGP邊界路由器BGPTCPIP13、

37、距離向量算法路由器收到相鄰路由器(其地址為X)的一個RIP報文：(1)先修改此RIP報文中的所有項目:把“下一跳”字段中的地址都改為 X,并把所有的“距離”字段的值加1。(2)對修改后的RIP報文中的每一個項目,重復(fù)以下步驟：若項目中的目的網(wǎng)絡(luò)不在路由表中，則把該項目加到路由表中。否則,若下一跳字段給出的路由器地址是同樣的，則把收到的項目替換原路由表中的項目。否則,若收到項目中的距離小于路由表中的距離，則進行更新。否則,什么也不做。14、 層 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 沖突域 廣播域 功能 物理層 集線器 中繼器 × × 接收信號進行再生和發(fā)送，增加信號傳輸距離 鏈路層網(wǎng)橋,以太網(wǎng)交換機(

38、二層交換機) (過濾) ×擴展網(wǎng)絡(luò)距離提高網(wǎng)絡(luò)性能、可靠性和安全性 網(wǎng)絡(luò)層 路由器 連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)15、路由器的構(gòu)成(網(wǎng)絡(luò)層)路由器:任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)分組。 協(xié)議整個的路由器結(jié)構(gòu)可劃分為兩大部分： 路由表路由選擇部分>路由選擇處理機 分組轉(zhuǎn)發(fā)部分>輸入端口、一組輸出端口、交換結(jié)構(gòu)> 轉(zhuǎn)發(fā)表 交換方法存儲器總線網(wǎng)狀 16、IPv6數(shù)據(jù)報由兩大部分組成：基本首部和有效載荷。有效載荷也稱為凈負荷。有效載荷允許有零個或多個擴展首部。17、IPv6三種基本類型地址：(1)單播:傳統(tǒng)的點對點通信。(2)多播:一點對多點的通信。(3)任播:任播的目的站是一組計算機。18、從I

39、Pv4向IPv6過渡兩種向 IPv6 過渡的策略：一種使用雙協(xié)議棧，另一種使用隧道技術(shù)。19、IP多播所傳送的分組需要使用多播IP地址；多播數(shù)據(jù)包使用D類地址作為目的地址；多播地址只能用于目的地址，不能用于源地址。20、IP 多播需要兩種協(xié)議:網(wǎng)際組管理協(xié)議 IGMP和多播路由選擇協(xié)議。IGMP 使用 IP 數(shù)據(jù)報傳遞其報文。多播路由選擇協(xié)議在轉(zhuǎn)發(fā)多播數(shù)據(jù)報時使用三種方法：洪泛與剪除 隧道技術(shù) 基于核心的發(fā)現(xiàn)技術(shù)21、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,而不需要向互聯(lián)網(wǎng)的管理機構(gòu)申請。全球地址全球唯一的 IP 地址，必須向互聯(lián)網(wǎng)的管理機構(gòu)申請。專用地址只能用作本地地址

40、而不能用作全球地址。在互聯(lián)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)。22、三個專用 IP 地址塊： (1) 10.0.0.0 到 10.255.255.255 A類，或記為10.0.0.0/8，它又稱為24位塊 (2) 172.16.0.0 到 172.31.255.255 B類，或記為172.16.0.0/12，它又稱為20位塊(3) 192.168.0.0 到 192.168.255.255 C類，或記為192.168.0.0/16，它又稱為16位塊 采用這樣的專用 IP 地址的互連網(wǎng)絡(luò)稱為專用互聯(lián)網(wǎng)或本地互聯(lián)網(wǎng)，或更簡單些，就叫作專用網(wǎng)。因為這些專用地址僅在本機構(gòu)內(nèi)部

41、使用。專用IP地址也叫作可重用地址。21、VPN:虛擬專用網(wǎng)。利用隧道技術(shù)實現(xiàn)VPN； 映射22、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 NAT:(1)靜態(tài)NAT 內(nèi)網(wǎng)地址 外網(wǎng)地址 固定 (2)動態(tài)NAT 地址池 (3)端口 NAPT 地址：端口 32、設(shè)某路由器建立了如下路由表：目的網(wǎng)絡(luò) 子網(wǎng)掩碼 下一跳128.96.39.0 255.255.255.128 接口m0128.96.39.128 255.255.255.128 接口m1128.96.40.0 255.255.255.128 R2 192.4.153.0 255.255.255.192 R3*（默認） R4 現(xiàn)共收到5個分組，其目的地址分別為：分析：（

42、1）分組的目的站IP地址為：。先與子網(wǎng)掩碼相與，得，可見該分組經(jīng)接口0轉(zhuǎn)發(fā)。（2）分組的目的IP地址為：。 與子網(wǎng)掩碼相與得，不等于。 與子網(wǎng)掩碼相與得，經(jīng)查路由表可知，該項分組經(jīng)R2轉(zhuǎn)發(fā)。（3）分組的目的IP地址為：，與子網(wǎng)掩碼相與后得，與子網(wǎng)掩碼相與后得，經(jīng)查路由表知，該分組轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認路由，經(jīng)R4轉(zhuǎn)發(fā)。（4）分組的目的IP地址為：。與子網(wǎng)掩碼相與后得。與子網(wǎng)掩碼相與后得，經(jīng)查路由表知，該分組經(jīng)R3轉(zhuǎn)發(fā)。（5）分組的目的IP地址為：，與子網(wǎng)掩碼相與后得。與子網(wǎng)掩碼相與后得，經(jīng)查路由表知，該分組轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認路由，經(jīng)R4轉(zhuǎn)發(fā)。33、某單位分配到一個B類IP地址，其net-id為129.250.

43、0.0.該單位有4000臺機器，分布在16個不同的地點。如選用子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，試給每一個地點分配一個子網(wǎng)掩碼號，并算出每個地點主機號碼的最小值和最大值。分析： 4000/16=250，平均每個地點250臺機器。如選為掩碼，則每個網(wǎng)絡(luò)所連主機數(shù)=28-2=254>250，共有子網(wǎng)數(shù)=28-2=254>16，能滿足實際需求?？山o每個地點分配如下子網(wǎng)號碼地點： 子網(wǎng)號（subnet-id） 子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號 主機IP的最小值和最大值1： 00000001 129.250.1.0 129.250.1.1-129.250.1.254 2：3：4：5：6：7：8：9：10： 1

44、1： 12： 13： 14： 15： 16： 34、一個自治系統(tǒng)有5個局域網(wǎng)，其連接圖如圖4-55示。LAN2至LAN5上的主機數(shù)分別為：91，150，3和15.該自治系統(tǒng)分配到的IP地址塊為30.138.118/23。試給出每一個局域網(wǎng)的地址塊（包括前綴）。à30.138.0111 011分配網(wǎng)絡(luò)前綴時應(yīng)先分配地址數(shù)較多的前綴題目沒有說LAN1上有幾個主機，但至少需要3個地址給三個路由器用。本題的解答有很多種，下面給出兩種不同的答案： 第一組答案 第二組答案 35、某單位分配到一個地址塊136.23.12.64/26。現(xiàn)在需要進一步劃分為4個一樣大的子網(wǎng)。試問: （1）每一個子網(wǎng)的

45、網(wǎng)絡(luò)前綴有多長？ （2）每一個子網(wǎng)中有多少個地址？ （3）每一個子網(wǎng)的地址是什么？ （4）每一個子網(wǎng)可分配給主機使用的最小地址和最大地址是什么？分析：（1）每個子網(wǎng)前綴28位。（2）每個子網(wǎng)的地址中有4位留給主機用，因此共有16個地址。（3）四個子網(wǎng)的地址塊是：第一個地址塊136.23.12.64/28，可分配給主機使用的第二個地址塊136.23.12.80/28，可分配給主機使用的第三個地址塊136.23.12.96/28，可分配給主機使用的第四個地址塊136.23.12.112/28，可分配給主機使用的36、設(shè)有路由器(網(wǎng)關(guān))G1和G2，且它們相鄰，它們采用RIP協(xié)議交換路由信息，現(xiàn)假設(shè)網(wǎng)

46、關(guān)G1的當(dāng)前路由表為表1所示，表2為網(wǎng)關(guān)G2廣播的V-D報文，問G1收到G2廣播的V-D報文后，G1的路徑表如何修改，給出修改后的路由表。表1 G1當(dāng)前路由表 表2 G2廣播的V-D報文信宿距離下一跳1直接25G94G236G843G254G5804G5信宿距離4343234第5章 運輸層1、 進程之間的通信面向通信部分的最高層；用戶功能中的最低層；提供應(yīng)用進程間的邏輯通信；2、復(fù)用和分用(發(fā)送復(fù)用,接收分用)3、運輸層的端口端口范圍：熟知端口（11023）；注冊（或登記）端口（102449151）；動態(tài)（或客戶、短暫）端口號（4915265535）；4、運輸層為應(yīng)用進程之間提供端到端的邏輯通

47、信（但網(wǎng)絡(luò)層是為主機之間提供邏輯通信）即面向連接的 TCP(可靠信道)和無連接的UDP(不可靠信道)。5、TCP傳送的數(shù)據(jù)單位協(xié)議是TCP報文段，UDP傳送的數(shù)據(jù)單位協(xié)議是UDP報文或用戶數(shù)據(jù)報。6、UDP特點無連接(減少開銷和發(fā)送時延)盡最大努力交付面向報文（對報文不分拆，不合并）沒有擁塞控制支持一對一,一對多,多對一,多對多的交互通信首部開銷小(八個字節(jié))7、TCP特點進程到進程的通信(點對點，每個進程都需要一個連接)可靠交付服務(wù)(無差錯，不丟失，不重復(fù)，按序到達)全雙工通信(發(fā)送、接收緩存)面向字節(jié)流(無結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)流)面向連接的8、 套接字（socket）IP地址加端口號；TCP連接 :

48、=socket1，socket2； 服務(wù)端口(熟知端口號登記端口號)，客戶端口。9、可靠傳輸?shù)墓ぷ髟硗Ｖ沟却齾f(xié)議（等待確認后在發(fā)送）注意：在發(fā)送完一個分組后，必須暫時保留已發(fā)送的分組的副本。分組和確認分組都必須進行編號。超時計時器的重傳時間應(yīng)當(dāng)比數(shù)據(jù)在分組傳輸?shù)钠骄禃r間更長一些。 自動重傳請求 ARQ；10、流水線連續(xù)ARQ協(xié)議發(fā)送方:連續(xù)發(fā)送(發(fā)送窗口),接收方:累積確認(對按序到達的最后一個分組發(fā)送確認)11、Go-back-N（回退 N）表示需要再退回來重傳已發(fā)送過的 N 個分組。12、TCP首部格式 0 8 16 24 31源端口目的端口序號確認號數(shù)據(jù)偏移保留URGACKPSHR

49、STSYNFIN窗口檢驗和緊急指針選項（長度可變）填充一個TCP報文段分為首部和數(shù)據(jù)兩部分。首部分為固定首部(20字節(jié))和擴展首部。確認號N 占4字節(jié)，是期望收到對方的下一個報文段的數(shù)據(jù)的第一個字節(jié)的序號。 (希望收到N，N之前都收到1-N-1)數(shù)據(jù)偏移首部長度-占4位（最大60字節(jié)）；確認 ACK 只有當(dāng) ACK =1時確認號字段才有效。當(dāng) ACK =0時，確認號無效。窗口>自己的接收窗口>發(fā)送窗口現(xiàn)在允許對方發(fā)送的數(shù)據(jù)量，窗口值是經(jīng)常在動態(tài)變化著；（以字節(jié)為單位） 13、 TCP可靠傳輸?shù)膶崿F(xiàn) 以字節(jié)為單位的滑動窗口窗口位置由后沿和前沿決定；必須按序確認；發(fā)送（接收）緩存>發(fā)送（接收）窗口>已發(fā)送（按序到達）；P3 P1 = A 的發(fā)送窗口（又稱為通知窗口）P2 P1 = 已發(fā)送