自學(xué)考試計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理知識點(diǎn)詳細(xì)全面總結(jié)

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理(4741)2009-12-17 20:18第一章概論1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展面向終端分布的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開放式標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)路因特網(wǎng)廣泛應(yīng)用和高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2、三大網(wǎng)絡(luò)電信業(yè)務(wù)網(wǎng)廣播電視網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)3、未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢寬帶網(wǎng)絡(luò)全光網(wǎng)絡(luò)多媒體網(wǎng)絡(luò)移動網(wǎng)絡(luò)下一代網(wǎng)絡(luò)2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義利用通訊設(shè)備和線路將地理位置不同的、功能獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互聯(lián)起來， 以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件(即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等)實(shí) 現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成資源子網(wǎng)：負(fù)責(zé)信息處理通信子網(wǎng)：負(fù)責(zé)全網(wǎng)中的信息傳遞3、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能硬件

2、資源共享軟件資源共享用戶數(shù)據(jù)共享4、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用辦公自動化遠(yuǎn)程教育電子銀行證券及期貨交易企業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能大廈和結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)3、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類星形、總線形、環(huán)形、樹形、混合形、網(wǎng)形電路、報(bào)文、分組廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)廣播、點(diǎn)對點(diǎn)1星形、總線形、環(huán)形、樹形、混合形、網(wǎng)形電路、報(bào)文、分組廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)廣播、點(diǎn)對點(diǎn)2、按網(wǎng)絡(luò)的交換方式分類3、按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍分類4、按網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)分類5、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(IOS)其他標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)，如國際電信聯(lián)盟ITU、美國國家標(biāo)準(zhǔn)局NBS、美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會 ANSI歐洲計(jì)算機(jī)制造協(xié)會ECMAInternet的組織機(jī)構(gòu)-因特網(wǎng)工程特別任務(wù)組

3、IETF 第二章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1、網(wǎng)絡(luò)的分層體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的定義：微計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集 合網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三要素：語義（用于協(xié)調(diào)和差錯(cuò)處理的控制信息）語法（數(shù)據(jù)及控制信息的格式、編碼及信號電平等）定時(shí)（速度匹配和排序等）網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各層模型及協(xié)議的集合2、OSI/RM開放系統(tǒng)互連參考模型國際化標(biāo)準(zhǔn)組織ISO制定的開放：表示能使任何兩個(gè)遵循該參考模型和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)進(jìn)行互連OSI的體系結(jié)構(gòu)定義了一個(gè)七層模型（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、 會話層、表示層、應(yīng)用層）第一層：物理層PH（physica）提供相鄰設(shè)備之間的比特流傳輸，只要考慮如何發(fā)

4、送“0”和“ 1”，接收端 如何識別。第二層：數(shù)據(jù)鏈路層DL（date-link）負(fù)責(zé)相鄰節(jié)點(diǎn)間的線路無差錯(cuò)的傳輸以幀為單位的數(shù)據(jù)，把一條有可能出現(xiàn)差錯(cuò)的鏈路變成一條讓上層看來好像不出 錯(cuò)的鏈路。第三層：網(wǎng)絡(luò)層N （network）選擇合適的路由，是發(fā)送站的傳輸層發(fā)下來的分組能夠正確無誤的按照地址找到目的站并交付目的站的傳輸層，這就是尋址 功能。第四層：傳輸層T （transport）根據(jù)資源子網(wǎng)的特性最佳的利用網(wǎng)絡(luò)資源，向上層提供一個(gè)可靠的端到端的服務(wù)。第五層：會話層S（session）向互聯(lián)合作的進(jìn)程之間提供一套會話設(shè)施，組織和同步他們的會話活動，并管理它們的數(shù)據(jù)交換過程。第六層：表示層P

5、 （presentation）提供端到端的信息傳輸，處理的是OSI系統(tǒng)之間用戶信息的表示問題。第七層：應(yīng)用層A （application） 是OSI參考模型的最高層，確定進(jìn)程間 的通信的性質(zhì)以滿足用戶的需求。通信服務(wù)類型面向連接服務(wù)數(shù)據(jù)傳輸前必須建立連接、維護(hù)連接、釋放連接。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，各分組不 需要攜帶目的節(jié)點(diǎn)的地址。確保了數(shù)據(jù)傳送的次序和可靠性，但通信開始前的連 接開銷，協(xié)議復(fù)雜，通信效率不高。無連接服務(wù)每個(gè)分組攜帶目的節(jié)點(diǎn)的地址，各分組在通訊子網(wǎng)中式獨(dú)立傳送的。不需要建立 連接、維護(hù)連接、釋放連接三個(gè)過程，節(jié)省連接開銷和許多保證機(jī)制，通信協(xié)議 相對簡單，效率較高；不同分組可能選擇不

6、同的路徑的母的節(jié)點(diǎn)，先發(fā)送不一定 先到達(dá)，可能會出現(xiàn)亂序、重復(fù)與丟失的現(xiàn)象，穩(wěn)定性不好。3、TCP/IP參考模型TCP/IP：（傳輸控制協(xié)議/互連網(wǎng)協(xié)議）TCP/IP參考模型分為4層：主機(jī)一一網(wǎng)路層、互連層、傳輸層、應(yīng)用層4、OSI/RM與TCP/IP參考模型的異同點(diǎn)5、層次結(jié)構(gòu)的概念分層結(jié)構(gòu)是解決異種機(jī)和異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)問題的方法分層的好處在于：容易解決通信的異質(zhì)性（heterogeneity）問題上層解決不同語言的互聯(lián)翻譯（數(shù)據(jù)的不同表示）下層解決信息傳遞使復(fù)雜問題簡化，高層屏蔽細(xì)節(jié)問題 每層只關(guān)心本曾的內(nèi)容，不用知道其他 層如何實(shí)現(xiàn)的使設(shè)計(jì)容易，每層為上一層提供服務(wù)，向下一層請求服務(wù)6、局域

7、網(wǎng)和TCP/IP的層次結(jié)層次物理層：信號的編碼/譯碼、前導(dǎo)碼的生成/除去、比特的發(fā)送/接收。MAC 層：訪問控制方式。LAN的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和媒體可以有多種，不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和媒 體，其訪問控制不同，如總線型，各站點(diǎn)采用的是競爭方式。環(huán)形結(jié)構(gòu)采用令牌 環(huán)控制等，所以說局域網(wǎng)的差別主要體現(xiàn)在物理層和MAC層。LLC 層：提供對高層的支持，它屏蔽了具體的媒體和訪問控制方法，為連到局域網(wǎng)上 的端系統(tǒng)提供端到端的差錯(cuò)控制和流量控制。由于在局域網(wǎng)，不存在網(wǎng)絡(luò)層的路 由問題，但為了對高層提供服務(wù)，LLC層要提供屬于3層的功能。網(wǎng)絡(luò)接口層：提供IP數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā)送和接收。該層使用協(xié)議為各通信子網(wǎng)本身固有的協(xié)議。例如以太

8、網(wǎng)的802.3協(xié)議、令 牌環(huán)網(wǎng)的802.5協(xié)議以及分組交互網(wǎng)的X.25協(xié)議等。網(wǎng)絡(luò)層：提供計(jì)算機(jī)間的分組傳輸。（1）高層數(shù)據(jù)的分組生成；（2）底層數(shù)據(jù)報(bào)的分組 組裝；（3）處理路由、流控、擁塞等問題。IP協(xié)議提供統(tǒng)一的地址格式和IP數(shù)據(jù)包格式，以消除各通信子網(wǎng)的差異， 從而為信息發(fā)送方和接受方提供透明通道。傳輸層：提供應(yīng)用程序間的通信。（1）格式化信息流；（2）提供可靠傳輸。TCP協(xié)議提供面向連接的可靠的字節(jié)流傳輸；UDP協(xié)議提供無連接的不可靠 的數(shù)據(jù)包傳輸。應(yīng)用層：提供常用的應(yīng)用程序。例如：WWW服務(wù)、ftp、email、telnet 等第三章物理層1、物理層接口與協(xié)議物理層的主要功能：實(shí)現(xiàn)

9、比特流的透明傳輸，為數(shù)據(jù)鏈路層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。 單位為“比特”。物理層接口：物理層上的協(xié)議有時(shí)也稱為接口。物理層協(xié)議規(guī)定了建立、維持及 斷開物理信道物理層的4個(gè)特性：機(jī)械性：插頭和插座的幾何尺寸、插針或插孔芯數(shù)及其排列方式、鎖定裝置形式 等做了詳細(xì)說明電氣性：導(dǎo)線的電氣連接及有關(guān)電路的特性，接口線的信號電平、發(fā)送器的輸出阻抗、接收器的輸入阻抗等電氣參數(shù)功能性：接口的信號來源、作用及其他信號之間的關(guān)系規(guī)程性：交換電路進(jìn)行數(shù)據(jù)將交換的控制步驟物理層的舉例：EIA RS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率低、距離短、串?dāng)_信號較大EIA RS-449接口標(biāo)準(zhǔn)傳輸距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)傳輸率高、抗干擾性能好 2、傳輸介質(zhì)

10、有線傳輸介質(zhì)：雙絞線、同軸電纜、光纖 無限傳輸介質(zhì)：無線通信、微波通信、紅外通信、激光通信傳輸介質(zhì)的選擇取決于：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、實(shí)際需要的通信容量、可靠性要求、能 承載的價(jià)格范圍3、數(shù)據(jù)通信技術(shù) 數(shù)據(jù)、信號、誤碼率及數(shù)據(jù)通信的定義放大器、中繼器的作用模擬數(shù)據(jù)或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用模擬信號或數(shù)字信號表示的概念數(shù)據(jù)傳輸速率、信號調(diào)制速率的定義及二者的關(guān)系 計(jì)算信道容量的兩個(gè)公式：數(shù)據(jù)傳輸速率R = 1/T * log(2)N奈奎斯特公式C = 2*H*log(2)N H信息的帶寬香農(nóng)公式：C = H * log(2)(1+S/N)C信道數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲蠊β释ㄐ欧绞剑捍?.單工方式2.半雙工方式3.全雙工方式

11、并行異步傳輸和同步傳輸?shù)墓ぷ髟?多路復(fù)用技術(shù)：1.頻分多路復(fù)用技術(shù)(FDM)時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)(TDM)波分多路復(fù)用技術(shù)(WDM)4、數(shù)據(jù)編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號編碼 模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼 同步方法及其工作原理1.位同步低“1”“1”2.群同步數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號編碼 模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼 同步方法及其工作原理1.位同步低“1”“1”2.群同步調(diào)制解調(diào)(調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相)脈碼調(diào)制PCM (采樣量化編碼)外同步自同步曼徹斯特編碼 從低到高“0”從高到差分曼徹斯特編碼 有跳變“0” 無跳變起-止式同步發(fā)ADSL的工作原理:5、數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)

12、1.電路交換2.報(bào)文交換3.分組交換（虛電路傳輸、數(shù)據(jù)報(bào)傳輸）4.高速交換 第四章數(shù)據(jù)鏈路層1、數(shù)據(jù)鏈路的功能幀同步功能1.使用字符填充的首尾定界符法2.使用比特填充的首尾標(biāo)志法（因特網(wǎng)）4.字節(jié)計(jì)數(shù)法差錯(cuò)控制功能流量控制功能4.字節(jié)計(jì)數(shù)法差錯(cuò)控制功能流量控制功能鏈路管理功能2、差錯(cuò)控制差錯(cuò)檢測制包含兩個(gè)任務(wù)差錯(cuò)控制方法（使用糾錯(cuò)碼） 差錯(cuò)控制編碼方法停止等待方案2.滑動窗口機(jī)制傳輸中的差錯(cuò)由噪聲引起2.差錯(cuò)控自動請求重發(fā)ARQ （使用檢錯(cuò)碼）2.前向糾錯(cuò)FEC奇偶校驗(yàn)碼2.循環(huán)冗余碼3.海明碼 3、基本數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議停等協(xié)議ARQ發(fā)送窗口和接受窗口大小都是1，發(fā)送方每發(fā)送一幀之后就必須停下來等

13、待 接收方的確認(rèn)返回，僅當(dāng)接收方確認(rèn)正確接收后再繼續(xù)發(fā)送下一幀。該方法所需 的緩沖存儲空間最小，缺點(diǎn)信道效率低。順序接受管道協(xié)議又稱連續(xù)重發(fā)請求（GO-BACK-N）go-back-n，發(fā)送窗口大于1，接收窗口等于1.允許發(fā)送方連續(xù)發(fā)送信息幀，但 是，一旦某幀錯(cuò)誤必須重新發(fā)送該幀及其后的n幀。這種方式提供了信道的利用 率，但允許已發(fā)送有待于確認(rèn)的幀越多，可能要退回來重發(fā)的幀也越多。選擇重傳協(xié)議發(fā)送窗口和接收窗口都大于1。發(fā)送方僅重新傳輸發(fā)生錯(cuò)誤的幀，并緩存錯(cuò)誤幀 以后發(fā)送的幀。與go-back-n相比，減少了出錯(cuò)幀以后正確幀都要重傳開銷。鏈路控制規(guī)程異步協(xié)議：如“起-止”式通信規(guī)程同步協(xié)議：面

14、向字節(jié)的同步協(xié)議-二進(jìn)制同步通信協(xié)議BSC利用一個(gè)已經(jīng)定義好的一種標(biāo)準(zhǔn)字符編碼的一個(gè)自己來執(zhí)行通信控制功能。由于 BCS協(xié)議和特定的字符編碼集關(guān)系過于密切，故兼容性較差。為滿足數(shù)據(jù)鏈路的 透明性而采用字符填充法，實(shí)現(xiàn)起來比較麻煩，且也采用的字符編碼集。BSC采 用半雙工協(xié)議，它的鏈路傳輸很低。面向比特的同步協(xié)議-高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議HDLC數(shù)據(jù)報(bào)文可以透明傳輸，用于實(shí)現(xiàn)透明，實(shí)現(xiàn)透明傳輸?shù)摹?比特插入法”易于 硬件實(shí)現(xiàn)；全雙工通信，有較高的數(shù)據(jù)鏈路傳輸效率；所用幀采用CRC檢驗(yàn)，對 信息幀進(jìn)行順序編號，可防止漏傳、或重份，傳輸可靠性高；傳輸控制功能與處 理功能分離，具有較大靈活性。面向字節(jié)計(jì)數(shù)

15、的同步協(xié)議5、英特網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議串行線路IP協(xié)議（SLIP）提供在串行通信線路上封裝IP分組的簡單方法，用以使遠(yuǎn)程用戶通過電話線和 MODEM能方便的接入TCP/IP網(wǎng)絡(luò)。SLIP是一種簡單的組偵方式。其缺點(diǎn)是：SLIP 不支持在連接過程中的動態(tài)IP地址分配，通信雙方必須事先告訴對方IP地址； SLIP幀中無協(xié)議類型字段，只能支持IP協(xié)議；SLIP幀中無校驗(yàn)字段，因此鏈路 層上無法檢測出傳輸差錯(cuò)，必須由上層實(shí)體或具有糾錯(cuò)能力的MODEM來解決傳輸 擦戳控制。點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議（PPP協(xié)議）具有處理錯(cuò)誤檢測、支持多個(gè)協(xié)議、允許在連接時(shí)刻協(xié)商IP地址、允許身份認(rèn) 證等功能。第五章網(wǎng)絡(luò)層1、網(wǎng)絡(luò)層的功能

16、網(wǎng)絡(luò)層在數(shù)據(jù)鏈路層提供的兩個(gè)相鄰端點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)幀的傳送功能上，進(jìn)一步管 理網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信，將數(shù)據(jù)設(shè)法從源端經(jīng)過若十個(gè)中間節(jié)點(diǎn)傳送到目的端，從 而向傳輸層提供最基本的端到端的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層的目的是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)端系 統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)透明傳送，具體功能包括路由選擇、擁塞控制和網(wǎng)際互聯(lián)等。2、 通信子網(wǎng)的操作方式1.虛電路2.數(shù)據(jù)報(bào)3、兩種操作方式提供的服務(wù)1.虛電路服務(wù)2.數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)4、路由選擇最優(yōu)化原則 靜態(tài)路由選擇算法最短路由選擇算法擴(kuò)散法基于流量的路由選擇算法動態(tài)路由選擇算法距離矢量路由算法鏈路狀態(tài)路由算法移動主機(jī)的路由選擇廣播路由選擇多播路由選擇5、擁塞控制擁塞發(fā)生的原因多條流入線路有分組到

17、達(dá)，并需要同一輸出線路，此時(shí)，如果路由沒有足夠的內(nèi) 存來存放這些分組，那么有的分組就會丟失。路由器的慢速處理器的緣故，以全 于難以完成必要的處理工作，如緩沖排隊(duì)、更新路由表等。擁塞控制的通用原則擁塞預(yù)防策略6、服務(wù)質(zhì)量集成服務(wù)和區(qū)分服務(wù)標(biāo)簽交換和MPLS7、網(wǎng)絡(luò)互連網(wǎng)絡(luò)互連的原理在網(wǎng)絡(luò)之間至少提供一條物理上的連接的鏈路，并具體對這條鏈路的控制規(guī)程。 在不同網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)程之間提供合適的路由實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。有一個(gè)始終記錄不同網(wǎng)絡(luò)使用情況并維護(hù)該狀態(tài)信息的統(tǒng)一計(jì)費(fèi)服務(wù)。在提供以上服務(wù)時(shí)，盡可能不對互聯(lián)在一起的網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)作任何修改。網(wǎng)橋技術(shù)網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議路由信息協(xié)議RIP開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF網(wǎng)絡(luò)互

18、連設(shè)備網(wǎng)橋：工作在數(shù)據(jù)鏈路層路由器：工作在網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)關(guān)8、英特網(wǎng)的互連層協(xié)議1.IP協(xié)議ARP協(xié)議和RARP協(xié)議3.ICMP協(xié)議4.IGMP協(xié)議5.IPv6第八章局域網(wǎng)技術(shù)1、介質(zhì)訪問子層信道分配策略靜態(tài)分配介質(zhì)訪問控制協(xié)議爭用協(xié)議（重點(diǎn)CSMA/CD）無沖突協(xié)議有限爭用協(xié)議2、IEEE802標(biāo)準(zhǔn)與局域網(wǎng)1.IEEE802標(biāo)準(zhǔn)概述IEEE802標(biāo)準(zhǔn)系列局域網(wǎng)參考模型2.IEEE802.2：邏輯鏈路控制子層3.IEEE802.3：CSMA/CD4.IEEE802.4 :令牌環(huán)總線5.IEEE802.5：令牌環(huán)6.IEEE802.6：分布隊(duì)列雙總線3、高速局域網(wǎng)FDDI環(huán)網(wǎng)快速以太網(wǎng)千兆位以太網(wǎng)萬兆位以太網(wǎng)交換以太網(wǎng)4、無線局域網(wǎng)技術(shù)1.無線局域網(wǎng)概況2.IEEE802.11 協(xié)議3.IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙技術(shù)5.IrDA 和 HomeRF 技術(shù)無線應(yīng)用協(xié)議WAP5、移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的