計算機網(wǎng)絡最新完美整理知識點總結(共8頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上計算機網(wǎng)絡重要知識點總結1.滑動窗口 發(fā)送端發(fā)送窗口對發(fā)送端進行流量控制設定窗口大小，控制發(fā)送幀的數(shù)量 接收端接收窗口只有受到的數(shù)據(jù)幀落入接收窗口內才允許接收，否則一律丟棄滑動窗口是用來對鏈路的發(fā)送端進行流量控制。發(fā)送窗口大小 WT 代表在還沒有收到對方確認信息的情況下發(fā)送端最多可發(fā)送多少個數(shù)據(jù)幀。在連續(xù) ARQ 協(xié)議中，接收窗口的大小 WR = 1時：1> 只有當收到的幀的序號與接收窗口一致時才能接收該幀。否則，就丟棄它。2> 每收到一個序號正確的幀，接收窗口就向前滑動一個幀的位置。同時發(fā)送對該幀的確認。 滑動窗口的重要特性： 1>只有在接收窗口向

2、前滑動時（與此同時也發(fā)送了確認），發(fā)送窗口才有可能向前滑動。 2>收發(fā)兩端的窗口按照以上規(guī)律不斷地向前滑動，因此這種協(xié)議又稱為滑動窗口協(xié)議。3> 當發(fā)送窗口和接收窗口的大小都等于 1時，就是停止等待協(xié)議。 發(fā)送窗口的最大值：當用 n 個比特進行編號時，若接收窗口的大小為 1，則只有在發(fā)送窗口的大小 WT2n-1時，連續(xù) ARQ 協(xié)議才能正確運行。發(fā)送端： 接收端：2.停止等待協(xié)議 完全理想化的數(shù)據(jù)傳輸具有最簡單流量控制的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實用的停止等待協(xié)議 停止等待協(xié)議:發(fā)送端一次只發(fā)一個數(shù)據(jù)幀，接收端一次也只接收一個(接收后發(fā)送確認幀) 超時計時器作用：1>結點A每發(fā)送完一個數(shù)

3、據(jù)幀時，就啟動一個超時計時器。2>若到了超時計時器所設置的重傳時間tout而仍收不到結點 B 的任何確認幀，則結點 A 就重傳前面所發(fā)送的這一數(shù)據(jù)幀。3>一般可將重傳時間選為略大于“從發(fā)完數(shù)據(jù)幀到收到確認幀所需的平均時間” 解決重復幀問題： 1>使每一個數(shù)據(jù)幀帶上不同的發(fā)送序號。每發(fā)送一個新的數(shù)據(jù)幀就把它的發(fā)送序號加 1。 2>若結點 B 收到發(fā)送序號相同的數(shù)據(jù)幀，就表明出現(xiàn)了重復幀。這時應丟棄重復幀，因為已經(jīng)收到過同樣的數(shù)據(jù)幀并且也交給了主機 B 3>但此時結點 B 還必須向 A 發(fā)送確認幀 ACK，因為 B 已經(jīng)知道 A 還沒有收到上一次發(fā)過去的確認幀 ACK

4、 幀的編號問題：使用一個比特的0和1兩種不同的序號來對每次發(fā)送的幀進行編號 幀的發(fā)送序號：數(shù)據(jù)幀中的發(fā)送序號 N(S) 以 0 和 1 交替的方式出現(xiàn)在數(shù)據(jù)幀中；每發(fā)一個新的數(shù)據(jù)幀，發(fā)送序號就和上次發(fā)送的不一樣。用這樣的方法就可以使收方能夠區(qū)分開新的數(shù)據(jù)幀和重傳的數(shù)據(jù)幀了。 循環(huán)冗余檢驗CRC：在待傳送的數(shù)據(jù)后添加供差錯檢驗用的nbit冗余碼一起發(fā)送。添加到數(shù)據(jù)后面的冗余碼稱為幀檢驗序列FCS。僅用CRC只做到了無差錯接收，要做到可靠傳輸，還得加上確認和重傳機制。 停止等待協(xié)議要點： 1>只有收到序號正確的確認幀 ACKn 后，才更新發(fā)送狀態(tài)變量 V(S)一次，并發(fā)送新的數(shù)據(jù)幀。 2&g

5、t;接收端接收到數(shù)據(jù)幀時，就要將發(fā)送序號 N(S) 與本地的接收狀態(tài)變量 V(R) 相比較。若二者相等就表明是新的數(shù)據(jù)幀，就收下，并發(fā)送確認; 否則為重復幀，就必須丟棄。但這時仍須向發(fā)送端發(fā)送確認幀 ACKn，而接收狀態(tài)變量 V(R) 和確認序號 n 都不變. 3>連續(xù)出現(xiàn)相同發(fā)送序號的數(shù)據(jù)幀，表明發(fā)送端進行了超時重傳。連續(xù)出現(xiàn)相同序號的確認幀，表明接收端收到了重復幀. 4>發(fā)送端對出錯的數(shù)據(jù)幀進行重傳是自動進行的，因而這種差錯控制體制常簡稱為 ARQ,自動請求重傳。3.連續(xù)ARQ協(xié)議 連續(xù)ARQ工作原理：在發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀后，不是停下來等待確認幀，而是可以連續(xù)再發(fā)送若干個數(shù)據(jù)幀;

6、 如果這時收到了接收端發(fā)來的確認幀，那么還可以接著發(fā)送數(shù)據(jù)幀.(減少了等待時間，提高了通信的吞吐量) 需要注意：1>接收端只按序接收數(shù)據(jù)幀。在還未接收到上一個數(shù)據(jù)幀的確認幀之前，已經(jīng)接收到的后面的無差錯幀都要被丟棄，同時請求發(fā)送已發(fā)送過的最后一個確認幀(防止確認幀丟失)。 2>結點在每發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀時都要設置該幀的超時計時器。如果在所設置的超時時間內收到確認幀，就立即將超時計時器清零。但若在所設置的超時時間到了而未收到確認幀，就要重傳相應的數(shù)據(jù)幀（仍需重新設置超時計時器）4.端口 端口：就是運輸層服務訪問點 TSAP 端口的作用：讓應用層的各種應用進程都能將其數(shù)據(jù)通過端口向下交付

7、給運輸層，以及讓運輸層知道應當將其報文段中的數(shù)據(jù)向上通過端口交付給應用層相應的進程。(端口是用來標志應用層的進程) 端口號只具有本地意義，它只是為了標志本計算機應用層中的各個進程在和運輸層交互時的層間借口。 兩類端口號： 1>熟知端口：其數(shù)值一般為 01023。當一種新的應用程序出現(xiàn)時，必須為它指派一個熟知端口。 2>一般端口：用來隨時分配給請求通信的客戶進程。應用程序FTPTELNETSMTPDNSTFTPHTTPSNMPSNMP(trap)熟知端口號2123255369801611625.TCP的編號、確認機制 TCP 協(xié)議是面向字節(jié)的。TCP 將所要傳送的報文看成是字節(jié)組成的

8、數(shù)據(jù)流，并使每一個字節(jié)對應于一個序號。 在連接建立時，雙方要商定初始序號。TCP 每次發(fā)送的報文段的首部中的序號字段數(shù)值表示該報文段中的數(shù)據(jù)部分的第一個字節(jié)的序號 TCP 的確認是對接收到的數(shù)據(jù)的最高序號表示確認。接收端返回的確認號是已收到的數(shù)據(jù)的最高序號加 1。因此確認號表示接收端期望下次收到的數(shù)據(jù)中的第一個數(shù)據(jù)字節(jié)的序號6.信道 信道有三種通信方式：單工通信、半雙工通信、全雙工通信。 1>單工通信(單向通信)：只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互 2>半雙工通信(雙向交替通信)：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)3>全雙工通信(雙向同時

9、通信)：通信的雙方可以同時發(fā)送和接收信息。 信道復用技術：頻分復用、時分復用、統(tǒng)計時分復用 1>頻分復用：所有用戶在同樣的時間占用不同的帶寬資源。 2>時分復用TDM：所有用戶在不同的時間占用同樣的頻帶寬度。 3>統(tǒng)計時分復用STDM： a.波分復用WDM 光的頻分復用 b.碼分復用CDM 常用途：碼分多址CDMA CDMA：*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。CDMA具有很強的抗干擾能力。 *每一個比特時間劃分為 m 個短的間隔，稱為碼片；每個站被指派一個惟一的 m bit 碼片序列；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 *在實用的

10、系統(tǒng)中是使用偽隨機碼序列 碼片正交：*兩個不同站的碼片序列正交，就是向量 S 和T 的規(guī)格化內積，都是0 *任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規(guī)格化內積都是1 *一個碼片向量和該碼片反碼的向量的規(guī)格化內積值是 1 CDMA工作原理：7.開放系統(tǒng)互連基本參考模型OSI OSI-七層協(xié)議體系結構： 物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡層運輸層會話層表示層應用層 TCP/IP四層協(xié)議體系結構：網(wǎng)絡接口層 網(wǎng)際層IP運輸層 應用層 實用的五層協(xié)議體系結構： 物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡層運輸層 應用層8.TCP/IP協(xié)議 TCP/IP運輸層協(xié)議：用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP、傳輸控制協(xié)議TCP TCP/IP網(wǎng)際層協(xié)議：IP協(xié)議 TC

11、P協(xié)議提供可靠的、面向連接的運輸服務。TCP 不提供廣播或多播服務。增加了許多的開銷。這不僅使協(xié)議數(shù)據(jù)單元的首部增大很多，還要占用許多的處理機資源。 TCP首部： *源端口和目的端口字段各占 2 字節(jié)。端口是運輸層與應用層的服務接口。運輸層的復用和分用功能都要通過端口才能實現(xiàn)。 *窗口占2字節(jié)。窗口字段用來控制對方發(fā)送的數(shù)據(jù)量，單位為字節(jié)。TCP 連接的一端根據(jù)設置的緩存空間大小確定自己的接收窗口大小，然后通知對方以確定對方的發(fā)送窗口的上限。 *檢驗和占2字節(jié)。檢驗和字段檢驗的范圍包括首部和數(shù)據(jù)這兩部分。在計算檢驗和時，要在 TCP 報文段的前面加上 12 字節(jié)的偽首部。 1>TCP的數(shù)

12、據(jù)編號與確認 2>TCP的流量控制與擁塞控制。利用可變窗口大小進行流量控制。 3>TCP的重傳機制：TCP 每發(fā)送一個報文段，就對這個報文段設置一次計時器。只要計時器設置的重傳時間到但還沒有收到確認，就要重傳這一報文段 4>TCP的運輸連接管理：連接建立、數(shù)據(jù)傳輸、連接釋放 IP協(xié)議：與IP協(xié)議的配套協(xié)議：地址解析協(xié)議ARP、逆地址解析協(xié)議RARP、因特網(wǎng)控制報文協(xié)議ICMP、因特網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP 1>IP地址的劃分 2>IP數(shù)據(jù)報： 3>IP轉發(fā)分組的流程4>劃分子網(wǎng)與子網(wǎng)掩碼 *（IP地址） AND （子網(wǎng)掩碼）=網(wǎng)絡地址 * 直接交付同一網(wǎng)絡

13、，直接交付目的主機 * 間接交付不同網(wǎng)絡，經(jīng)路由器，間接交付目的主機 5>無分類編址CIDR 無分類的兩級編址 * 使用網(wǎng)絡前綴代替分類地址的網(wǎng)絡號與子網(wǎng)號 * 使用“斜線記法”，在IP地址后加一個斜線，然后寫上網(wǎng)絡前綴所占的比特數(shù)。 6>因特網(wǎng)控制報文協(xié)議ICMP 在IP層*為了提高 IP 數(shù)據(jù)報交付成功的機會，允許主機或路由器報告差錯情況和提供有關異常情況的報告 *ICMP報文+首部IP數(shù)據(jù)報發(fā)送 7>因特網(wǎng)路由選擇協(xié)議 a.內部網(wǎng)關協(xié)議IGP（協(xié)議類別） * 路由信息協(xié)議RIP分布式基于距離的路由選擇協(xié)議，要求網(wǎng)絡中的每一個路由器都要維護從它自己到其他每一個目的網(wǎng)絡的距

14、離記錄。僅和相鄰的路由器交換信息，且交換的信息是路由表。使用運輸層的用戶數(shù)據(jù)報 UDP進行傳送，在應用層。但轉發(fā) IP 數(shù)據(jù)報的過程是在網(wǎng)絡層完成的 * OSPF分布式的鏈路狀態(tài)協(xié)議。最短路由 b.外部網(wǎng)關協(xié)議EGP（協(xié)議類別） * BGP不同自治系統(tǒng)的路由器間交換路由信息的協(xié)議8>因特網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP多播環(huán)境下使用的協(xié)議，在網(wǎng)際層9.IP地址類型判別 IP地址是一種分等級的地址結構，在分配 IP 地址時只分配網(wǎng)絡號，而剩下的主機號則由得到該網(wǎng)絡號的單位自行分配，路由器僅根據(jù)目的主機所連接的網(wǎng)絡號來轉發(fā)分組（而不考慮目的主機號） IP地址為32bit地址，采用點分十進制每八位為一組進

15、行標記記法。分類：網(wǎng)絡類別最大網(wǎng)絡數(shù)第一個可用網(wǎng)絡號最后一個可用網(wǎng)絡號每網(wǎng)中最大主機數(shù)A27-21126224-2B214-1128.0191.255216-2C221-1192.0.0223.255.25528-210.載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測CSMA/CD協(xié)議 “多點接入”表示許多計算機以多點接入的方式連接在一根總線上；“載波監(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。 “碰撞檢測”檢測到碰撞后，總線上傳輸?shù)男盘柈a(chǎn)生了嚴重的失真，無法從中恢復出有用的信息來，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

16、即停止發(fā)送，等待一段時間后再次發(fā)送。 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，存在著遭遇碰撞的可能性 以太網(wǎng)的端到端往返時延稱為爭用期，或碰撞窗口，經(jīng)過爭用期這段時間還沒有檢測到碰撞，才能肯定這次發(fā)送不會發(fā)生碰撞11.物理層 物理層作用：確定與傳輸媒體的接口的一些特性 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)：調制(數(shù)字信號模擬信號)、解調(模擬信號數(shù)字信號) 通信信道方式：單工通信、半雙工通信、全雙工通信 數(shù)據(jù)通信方式： 1>同步通信：要求接收端時鐘頻率和發(fā)送端時鐘頻率一致。發(fā)送端發(fā)送連續(xù)的比特流 2>異步通信：不要求接收

17、端時鐘和發(fā)送端時鐘同步。發(fā)送端發(fā)送完一個字節(jié)后，可經(jīng)過任意長的時間間隔再發(fā)送下一個字節(jié) 信道復用：頻分復用、時分復用、統(tǒng)計時分復用（CDMA工作原理）12.信號的傳輸速率與傳播速率 傳輸速率：即發(fā)送速率或帶寬，指的是信號在單位時間內從網(wǎng)絡的某一點到另一點所能通過的最高數(shù)據(jù)率。 傳播速率：與帶寬無關，與傳輸介質有關13.往返時延 從發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)開始，到發(fā)送端收到來自接收端的確認（接收端收到數(shù)據(jù)后立即發(fā)送確認），總共經(jīng)歷的時延14.廣域網(wǎng)、局域網(wǎng) 局域網(wǎng)通過路由器與廣域網(wǎng)組成了范圍更廣的互聯(lián)網(wǎng) 局域網(wǎng)：將各主機通過集線器連接在同一個網(wǎng)絡中 廣域網(wǎng)：是單個的網(wǎng)絡，實現(xiàn)了不同網(wǎng)絡的互聯(lián)，它使用結點交

18、換機連接各主機而不是用路由器連接各網(wǎng)絡。15.幀的差錯檢驗 幀的差錯檢驗方法：循環(huán)冗余檢驗CRC-在待傳送的數(shù)據(jù)后添加供差錯檢驗用的nbit冗余碼一起發(fā)送。 幀檢驗序列FCS添加到待傳數(shù)據(jù)后面的nbit冗余碼。 冗余碼的計算 僅用CRC只能做到數(shù)據(jù)的無差錯接收，不能保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，還需要確認和重傳機制。16.發(fā)送/接受窗口 滑動窗口：發(fā)送窗口、接收窗口17.同步/異步傳輸 同步通信：要求接收端時鐘頻率和發(fā)送端時鐘頻率一致。發(fā)送端發(fā)送連續(xù)的比特流 異步通信：不要求接收端時鐘和發(fā)送端時鐘同步。發(fā)送端發(fā)送完一個字節(jié)后，可經(jīng)過任意長的時間間隔再發(fā)送下一個字節(jié)18.零比特填充法 在面向比特的數(shù)據(jù)鏈路

19、規(guī)程HDLC協(xié)議中，HDLC幀結構的兩端都有一個標志字段F。標志字段F為：標志字段為 6 個連續(xù) 1 加上兩邊各一個 0 共 8 bit.在接收端只要找到標志字段就可確定一個幀的位置。HDLC協(xié)議 采用零比特填充法使一幀中兩個標志 F 字段之間不會出現(xiàn) 6 個連續(xù) 1。 在發(fā)送端，當一串比特流數(shù)據(jù)中有 5 個連續(xù) 1 時，就立即填入一個 0。 在接收幀時，先找到 F 字段以確定幀的邊界。接著再對比特流進行掃描。每當發(fā)現(xiàn) 5 個連續(xù) 1 時，就將其后的一個 0 刪除，以還原成原來的比特流19.盡最大努力交付 無連接的服務，通常被稱為“盡最大努力交付”，是一種不可靠的服務。 比如以太網(wǎng)提供的服務（

20、數(shù)據(jù)報傳送服務）、20.以太網(wǎng)交換機與集線器區(qū)別 集線器： 1>硬件的可靠性非常高.類似于多個轉發(fā)器。工作在物理層。 2>集線器是使用電子器件來模擬實際電纜線的工作，因此整個系統(tǒng)仍然像一個傳統(tǒng)的以太網(wǎng)那樣運行 3>使用集線器的以太網(wǎng)在邏輯上仍是一個總線網(wǎng)，各工作站使用的還是CSMA/CD 協(xié)議，并共享邏輯上的總線 4>集線器在轉發(fā)幀時，不對傳輸媒體進行檢測; 網(wǎng)橋(交換機)在轉發(fā)幀之前必須進行碰撞檢測。 以太網(wǎng)交換機 1>以太網(wǎng)交換機又叫交換式集線器或第二層交換機。實質上是一個多端口的網(wǎng)橋。工作在數(shù)據(jù)鏈路層。 2>以太網(wǎng)交換機的每個端口都直接與主機相連，并且

21、一般都工作在全雙工方式 3>交換機能同時連通許多對端口，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) 4>以太網(wǎng)交換機由于使用了專用的交換結構芯片，其交換速率就較高21.IP地址與子網(wǎng)掩碼 IP地址與子網(wǎng)掩碼的劃分22.域名DNS 因特網(wǎng)采用層次結構的命名樹作為主機的名字，并使用分布式的域名系統(tǒng) DNS。 名字到域名的解析是由若干個域名服務器程序完成的 任何一個連接在因特網(wǎng)上的主機或路由器，都有一個惟一的層次結構的名字，即域名 域名： 三級域名.二級域名.頂級域名 通用頂級域名：23.地址解析協(xié)議ARP 每一個主機都設有一個 ARP 高速緩存，里面有所在局域網(wǎng)

22、上各主機和路由器的IP地址到硬件地址的映射表 高速緩存的作用：為了減少網(wǎng)絡上的通信量，主機 A 在發(fā)送其 ARP 請求分組時，就將自己的 IP 地址到硬件地址的映射寫入 ARP 請求分組；當主機 B 收到 A 的 ARP 請求分組時，就將主機 A 的這一地址映射寫入主機 B 自己的 ARP 高速緩存中。這對主機 B 以后向 A 發(fā)送數(shù)據(jù)報時就更方便了 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

23、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發(fā)給下一個網(wǎng)絡。剩下的工作就由下一個網(wǎng)絡來做。 從IP地址到硬件地址的解析是自動進行的24.數(shù)字簽名、RSA 數(shù)字簽名1>數(shù)字簽名必須保證能實現(xiàn)以下三點功能： * 接收者能夠核實發(fā)送者對報文的簽名 *發(fā)送者事后不能抵賴對報文的簽名 *接收者不能偽造對報文的簽名 2>數(shù)字簽名，采用公開密鑰算法要比采用常規(guī)密鑰算法更容易實現(xiàn) 3>數(shù)字簽名的實現(xiàn)：B 用已知

24、的 A 的公開加密密鑰得出 EPKA(DSKA(X)=X。因為除 A 外沒有別人能具有 A 的解密密鑰 SKA，所以除 A 外沒有別人能產(chǎn)生密文 DSKA(X)。這樣，B 相信報文 X 是 A 簽名發(fā)送的。 4>若 A 要抵賴曾發(fā)送報文給 B，B 可將 X 及DSKA(X)出示給第三者,第三者很容易用 PKA去證實 A 確實發(fā)送 X 給 B.反之，若 B 將 X 偽造成 X，則 B 不能在第三者前出示DSKA(X).這樣就證明了B偽造了報文 5>具有保密性的數(shù)字簽名： RSA公開密鑰密碼體質： 1>所根據(jù)的原理是：根據(jù)數(shù)論，尋求兩個大素數(shù)比較簡單，而將它們的乘積分解開則極其困難 2>每個用戶有兩個密鑰：加密密鑰 PKe, n 和解密密鑰 SKd, n;用戶把加密密鑰公開，使得系統(tǒng)中任何其他用戶都可使用，而對解密密鑰中的 d 則保密; N 為兩個大素數(shù)p和q 之積（素數(shù) p 和 q 一般為 100 位以上的十進數(shù)），e 和 d 滿足一定的關