期末总结与复课件

1、1期末总结与复习期末总结与复习2考试安排考试安排3课程主要内容课程主要内容4每章重点内容每章重点内容5第第 1 章章 概述概述6第第 1 章章 概述（续）概述（续）7第第 1 章章 概述（续）概述（续）89计算机网络向用户提供的计算机网络向用户提供的最重要的功能最重要的功能 10分组首部的重要性分组首部的重要性111.5.2 计算机网络的分类方法计算机网络的分类方法121.6 计算机网络的性能计算机网络的性能1.6.1 计算机网络的性能指标计算机网络的性能指标131.7.2 协议与划分层次协议与划分层次14网络协议的组成要素网络协议的组成要素 15计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构 16

2、五层协议的体系结构五层协议的体系结构 数据链路层5 应用层4 运输层3 网络层2 数据链路层1 物理层17每层的主要功能每层的主要功能 18每层的主要功能每层的主要功能 19每层的主要功能每层的主要功能 20每层的主要功能每层的主要功能 21每层的主要功能每层的主要功能 22课后习题课后习题23第第 2 章章 2.1 物理层的基本概念2.2 数据通信的基础知识2.2.1 数据通信系统的模型2.2.2 有关信道的几个基本概念2.2.3 信道的极限容量2.3 物理层下面的传输媒体2.3.1 导向传输媒体2.3.2 非导向传输媒体24第第 2 章章 2.4 信道复用技术2.4.1 频分复用、时分复用

3、和统计时分复用2.4.2 波分复用2.4.3 码分复用2.5 数字传输系统2.6 宽带接入技术 2.6.1 xdsl技术 2.6.2 光纤同轴混合网（hfc 网） 2.6.3 fttx 技术252.1 26常用术语常用术语27限制码元在信道上的限制码元在信道上的传输速率的因素传输速率的因素奈式准则（码元传输速率的上限值）奈式准则（码元传输速率的上限值）香农公式（极限信息传输速率）香农公式（极限信息传输速率）282.3 物理层下面的传输媒体物理层下面的传输媒体292.3.1 导向传输媒体导向传输媒体302.4 信道复用技术信道复用技术信道a1a2b1b2c1c2信道信道(a) 不使用复用技术共享

4、信道a1a2b1b2c1c2复用分用(b) 使用复用技术31信道复用技术信道复用技术322.6 宽带接入技术宽带接入技术2.6.1 xdsl技术技术33物理层设备物理层设备34课后习题课后习题35第第 3 章章 36第第 3 章章 37第第 3 章章 38数据链路层数据链路层393.1.1 数据链路和帧数据链路和帧 403.1.2 三个基本问题三个基本问题 4142一、ppp 协议的帧格式ip 数据报1211字节12不超过 1500 字节ppp 帧先发送7eff03facfcsf7e协议信 息 部 分首部尾部43二、透明传输问题二、透明传输问题 443.3 使用广播信道的数据链路层使用广播信道

5、的数据链路层453.3.1 局域网的数据链路层局域网的数据链路层 46局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构 网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，就是用什么方式把网络中的计算机等设备连布局，就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。接起来。 拓扑图给出网络服务器、工作站的网络配置和相拓扑图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接，它的结构主要有：星型结构、环型互间的连接，它的结构主要有：星型结构、环型结构、总线结构、树型结构、分布式结构、网状结构、总线结构、树型结构、分布式结构、网状结构、蜂窝状结构等。结构、蜂窝状结构等。471.

6、以太网的两个标准以太网的两个标准 483.3.2 csma/cd 协议协议 49载波监听载波监听 50碰撞检测碰撞检测51检测到碰撞后检测到碰撞后52争用期（争用期（contention period）533.4 使用广播信道的以太网使用广播信道的以太网54使用集线器的双绞线以太网使用集线器的双绞线以太网 集线器两对双绞线站点rj-45 插头55集线器的一些特点集线器的一些特点 563.4.3 以太网的以太网的 mac层层1. mac 层的硬件地址层的硬件地址 572. mac 帧的格式帧的格式 58以太网 mac 帧物理层mac层ip层目的地址 源地址类型数 据fcs6624字节46 150

7、0ip 数据报以太网v2的 mac 帧格式 一共由一共由5部分组成部分组成593.5 扩展的局域网扩展的局域网注：这种扩展的局域网在网络层看来仍注：这种扩展的局域网在网络层看来仍然是一个网络。然是一个网络。603.5.1 在物理层扩展局域网在物理层扩展局域网61n使原来属于不同碰撞域的局域网上的计算机能够进行跨碰撞域的通信。n扩大了局域网覆盖的地理范围。用集线器扩展局域网用集线器扩展局域网 623.5.2 在数据链路层扩展局域网在数据链路层扩展局域网 631. 网桥的内部结构 站表接口管理 软件网桥协议 实体缓存接口 1接口 2网段 b网段 a111222站地址 接口网桥网桥接口 1接口 21

8、2两个端口分别与两个网段相连两个端口分别与两个网段相连收到帧，放到缓存中收到帧，放到缓存中如果出错，则丢弃；如果出错，则丢弃；若目的站若目的站mac地址属于另一网段，地址属于另一网段，则查找转发表，送往对应的端口发则查找转发表，送往对应的端口发送出去。仅在同一个网段中的帧，送出去。仅在同一个网段中的帧，不会被网桥转发到另一个网段，因不会被网桥转发到另一个网段，因而不会加重整个网络的负担而不会加重整个网络的负担h1h5：送到端口：送到端口2h1h3：同一端口，不转发，丢弃：同一端口，不转发，丢弃64使用网桥带来的好处使用网桥带来的好处 65网桥使各网段成为网桥使各网段成为隔离开的碰撞域隔离开的碰

9、撞域 b2b1碰撞域碰撞域碰撞域abcdef66使用网桥带来的缺点使用网桥带来的缺点 67网桥和集线器（或转发器）不同网桥和集线器（或转发器）不同 网桥没有网卡，不改变它转发的帧的源地址68网桥的自学习和转发帧网桥的自学习和转发帧的步骤归纳的步骤归纳 69网桥应当按照以下自学习算法网桥应当按照以下自学习算法处理收到的帧和建立转发表处理收到的帧和建立转发表 70地址 接口转发表的建立过程举例转发表的建立过程举例b2b1abcdef1212地址 接口b 1a 1f 2a 1f 2a-bf-cf-ca-bb-a714. 多接口网桥多接口网桥以太网交换机以太网交换机 72以太网交换机的特点以太网交换机

10、的特点73独占传输媒体的带宽独占传输媒体的带宽 74碰撞域碰撞域 广播域广播域7576碰撞域碰撞域 广播域广播域 77小结小结78虚拟局域网虚拟局域网vlan简介简介 79vlan的目的的目的80课后习题课后习题81第四章第四章 82主要内容主要内容83主要内容主要内容84主要内容主要内容85网际层的 ip 协议及配套协议各种应用层协议 网络接口层(http, ftp, smtp 等)物理硬件运输层tcp, udp应用层icmpiprarparp与各种网络接口网络层（网际层）igmp86网络互相连接起来网络互相连接起来要使用一些中间设备要使用一些中间设备 87网络互连使用路由器网络互连使用路由

11、器 884.2.2 分类的分类的 ip 地址地址89分类的分类的 ip 地址地址 := 代表“定义为” ip 地址地址 := , (4-1)在相同的网络号指明的网络范围内，主机号必须是唯一的在相同的网络号指明的网络范围内，主机号必须是唯一的904.2.3 ip 地址与硬件地址地址与硬件地址 u 从层次角度看，物理地址是数据链路层从层次角度看，物理地址是数据链路层和物理层使用的地址，而和物理层使用的地址，而ip地址是网络层和地址是网络层和以上各层使用的地址，是一种逻辑地址（用以上各层使用的地址，是一种逻辑地址（用软件实现）。软件实现）。u ip地址放在地址放在ip数据报的首部，而硬件地数据报的首

12、部，而硬件地址放在址放在mac帧的首部。帧的首部。914.2.3 ip 地址与硬件地址 tcp 报文ip 数据报mac 帧应用层数据首部首部尾部首部链路层及以下使用硬件地址硬件地址网络层及以上 使用 ip 地址ip 地址92在网络层写入ip数据报首部的地址在数据链路层写入mac帧首部的地址源地址目的地址源地址目的地址从h1到r1ip1ip2ha1ha3从r1到r2ip1ip2ha4ha5从r2到h2ip1ip2ha6ha2ha1ha5ha4ha3ha6主机 h1主机 h2路由器 r1路由器 r2ha2ip1ip2局域网局域网局域网 ip1 ip2 ip1 ip2 ip1 ip2不同层次，不同区

13、间的源地址和目的地址不同层次，不同区间的源地址和目的地址93一、地址解析协议一、地址解析协议 arpaddress resolution protocol解决方法：解决方法：944.2.5 ip 数据报的格式数据报的格式 95固定部分可变部分04816192431版 本标志生 存 时 间协 议标 识区 分 服 务总 长 度片 偏 移填 充首 部 检 验 和源 地 址目 的 地 址可 选 字 段 （长 度 可 变）位首部长度数 据 部 分数 据 部 分首 部ip 数据报首部发送在前ip 数据报的格式数据报的格式一行一行4个字节个字节96ip地址地址 := , , (4-2)划分子网的基本思路划分

14、子网的基本思路 97划分子网的基本思路（续）划分子网的基本思路（续） 982. 子网掩码子网掩码问题：路由器如何把数据报转发到相应的子网？问题：路由器如何把数据报转发到相应的子网？992. 子网掩码子网掩码问题：路由器如何把数据报转发到相应的子网？问题：路由器如何把数据报转发到相应的子网？11111111 11111111 11111111 0000000011111111 11111111 11111000 00000000100ip 地址的各字段和子网掩码 145 . 13 .3 . 10两级 ip 地址子网号为 3 的网络的网络号三级 ip 地址主机号子网掩码net-idhost-id子

15、网的网络地址1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 00net-idsubnet-idhost-id145 . 13 .145 . 13 . 33 . 10101(ip 地址) and (子网掩码) =网络地址网络号 net-id主机号 host-id两级 ip 地址网络号三级 ip 地址主机号net-idhost-idsubnet-id子网号子网掩码子网的网络地址1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0net-idsubne

16、t-id0逐位进行 and 运算102路由表的内容路由表的内容103在划分子网的情况下路由器转发分组的算法在划分子网的情况下路由器转发分组的算法 (1) 从收到的分组的首部提取目的 ip 地址 d。(2) 先判断是否为直接交付。对路由器直接相连的网络逐个进行检查：用各网络的子网掩码和 d 逐位相“与”，看是否和相应的网络地址匹配。 若匹配，则将分组直接交付。 否则就是间接交付，执行(3)。(3) 若路由表中有目的地址为 d 的特定主机路由，则将分组传送给指明的下一跳路由器；否则，执行(4)。104在划分子网的情况下路由器转发分组的算法在划分子网的情况下路由器转发分组的算法 (4) 对路由表中的

17、每一行（目的网络地址 子网掩码 下一跳地址），用子网掩码和 d 逐位相“与”，若其结果与该行的目的网络地址匹配，则将分组传送给该行指明的下一跳路由器；否则，执行(5)。(5) 若路由表中有一个默认路由，则将分组传送给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行(6)。(6) 报告转发分组出错。105ip地址地址 := , (4-3)4.3.3 无分类编址无分类编址 cidr1. 网络前缀网络前缀 106cidr 地址块地址块 107路由聚合路由聚合(route aggregation) 108构成超网构成超网 1092. 最长前缀匹配最长前缀匹配1104.4.2 icmp的应用举例的应用举例ping

18、 (packet internet groper) 111ping 的应用举例的应用举例112traceroute 的应用举例的应用举例113traceroute 的应用举例的应用举例114traceroute 的应用举例的应用举例到达目的主机所经过的到达目的主机所经过的路由器的路由器的ip地址，以及地址，以及到达每一个路由器的往到达每一个路由器的往返时间。返时间。1154.5 因特网的路由选择协议因特网的路由选择协议路由表中的路由是怎样得出的？路由表中的路由是怎样得出的？116自治系统自治系统 as(autonomous system) 117自治系统和自治系统和内部网关协议、外部网关协议内

19、部网关协议、外部网关协议 用内部网关协议（例如rip）自治系统 b自治系统 a用外部网关协议（例如，bgp-4）r1r2 用内部网关协议（例如ospf）自治系统之间的路由选择也叫做自治系统之间的路由选择也叫做域间路由选择域间路由选择(interdomain routing)(interdomain routing)，在自治系统内部的路由选择叫做在自治系统内部的路由选择叫做域内路由选择域内路由选择(intradomain routing) (intradomain routing) 1184.5.2 内部网关协议内部网关协议 rip (routing information protocol)1

20、19rip 协议的三个要点协议的三个要点 120路由表的建立路由表的建立 1212. 距离向量算法距离向量算法收到相邻路由器（其地址为 x）的一个 rip 报文：(1) 先修改此 rip 报文中的所有项目：u 把“下一跳”字段中的地址都改为 x，并把所有的“距离”字段的值加 1。每一个项目都有三个关键数据：目的网络n，距离d，下一跳路由器x(2) 对修改后的 rip 报文中的每一个项目，重复以下步骤：u 若项目中的目的网络不在路由表中，则把该项目加到路由表中。u 否则（即目的网络存在） 若下一跳字段给出的路由器地址是同样的，则把收到的项目替换原路由表中的项目。 否则（即相同的目的网络，下一跳地

21、址不同） 若收到项目中的距离小于路由表中的距离，则进行更新。否则，什么也不做。1222. 距离向量算法距离向量算法收到相邻路由器（其地址为 x）的一个 rip 报文：(3) 若 3 分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表，则把此相邻路由器记为不可达路由器，即将距离置为16（距离为16表示不可达）。(4) 返回。123例例4-5表表124专用地址专用地址全球地址全球地址125126第五章第五章 运输层运输层127主要内容主要内容128主要内容主要内容129主要内容主要内容1305.1.2 运输层的两个主要协议运输层的两个主要协议 131运输层的端口运输层的端口 132三类端口号三类端口号 133u

22、dp 的主要特点的主要特点 134udp 的主要特点的主要特点 1355.3.1 tcp 最主要的特点最主要的特点 1365.3.1 tcp 最主要的特点最主要的特点 1375.3.1 tcp 最主要的特点最主要的特点 比较比较udp的面向报文的面向报文例子：运送汽车例子：运送汽车1385.3.2 tcp 的连接的连接 139套接字套接字 (socket) 1405.4.1 停止等待协议停止等待协议 停止等待停止等待：每发送完一个分组就停止发送，等：每发送完一个分组就停止发送，等待对方的确认。在收到确认后继续发送下一个待对方的确认。在收到确认后继续发送下一个分组。分组。141累积确认累积确认

23、142go-back-n（回退（回退 n） 143n 一个一个tcp报文段分为首部和数据两部分，报文段分为首部和数据两部分，而而tcp的全部功能都体现在它的首部中各的全部功能都体现在它的首部中各字段的作用。字段的作用。n 首部的前首部的前20个字节是固定的个字节是固定的，后面有，后面有4n字节是根据需要而增加的选项（字节是根据需要而增加的选项（n是整是整数）。数）。144tcp首部20 字节的字节的固定首部固定首部目 的 端 口数据偏移检 验 和选 项 （长 度 可 变）源 端 口序 号紧 急 指 针窗 口确 认 号保 留fin32 位synrstpshackurg位 0 8 16 24 31填 充tcp 数据部分tcp 首部tcp 报文段ip 数据部分ip 首部发送在前5.5 tcp 5.5 tcp 报文段的首部格式报文段的首部格式 145序号序号146确认号确认号序号是发送方告诉接收方的，序号是发送方告诉接收方的，确认号是接收方告诉发送方的。确认号是接收方告诉发送方的。147窗口窗口1485.6 tcp 可靠传输的实现可靠传输的实现1495.7 tcp 的流量控制的流量控制5.7.1 利用滑动窗口实现流量控制利用滑动窗口实现流量控制1