计算机网络基础总结

1、1计算机网络定义： 是以共享资源(硬件、软件和数据等)为目的而连接起来的、在协议控 制下，由一台或多台计算机、若干台终端设备、数据传输设备等组成的系统之集合。这些计算机系统应当具有独立自治的能力。2网络的功能：通讯、共享(硬件共享、软件共享和数据共享)。3网络的类型：按网络的跨度分类：广域网、局域网、城域网、园区网按网络的拓扑结构分类：星形拓扑结构、总线拓扑结构、环形拓扑结构、网状拓扑结构、树 状拓扑结构按管理性质分类：公用网、专用网按交换方式分类：电路交换网、报文交换网、分组交换网按功能分类：通信子网、资源子网4调制/解调：利用模拟信道支持数据信息传输的技术。方法：调幅、调频、调相5位速率=

2、log2N波特率6脉码调制技术(编码：将模拟信息转换为数字信号的过程，采用PCM)方法：采样、量化、编码7通讯编码P14 画图.RS-232 编码.不归0交替编码(NRZI)曼彻斯特编码8传输差错处理(反馈重传法常用协议：停 -等协议、滑动窗口)停-等协议工作原理：(1) 发送一块数据后，就停止发送动作，开始计时。等待接收方的反馈结果，(2) 仅当收到正确的接收确认之后，才继续发送后继块数据。(3) 如果接到否定确认，或者计时器超时，重新传输本数据块特点：收发双方以半双工方式进行工作，控制简单，易于实现，但工作效率较低滑动窗口工作原理：(1) 发送方可一次连续发送多块数据(可发送的最大数据块数

3、称为窗口数)(2) 接收方对每块数据进行差错分析，如发现错误，立即反馈发送方(3) 接收方可对接收到的多个正确的数据块进行一次性确认(4) 发送方根据反馈的结果， 重发指定的数据块，或重发指定数据块及其之后的所有数据块, 特点：效率高，控制负责，全双工方式9常用检错码奇/偶校验码循环校验码(最常用)10数据交换方式：线路交换、报文交换、分组交换P36优缺点比较：1线路交换 ：工作过程类似于电话系统 ,需要在通信的设备之间建立物理连接。 线路交换的特点 ：1. 独占性，线路的利用率较低，也容易引起建链时的拥塞。2. 实时性好，数据传输的延迟小（一旦建链,占整个线路）3. 线路交换不提供任何缓冲装

4、置，数据透明传输4. 收发双方自动进行速率匹配。 （交换机设备比较简单）2报文交换 ：中间结点由具有存储能力的计算机承担，用户信息可以暂时保存在中间结点 上，报文交换无需同时占用整个物理线路。报文交换特点 ：“存储转发” ；不独占线路； 多个用户的数据可以通过存储和排队共享一条 线路； 无线路建立的过程，提高了线路的利用率； 可以支持多点传输（一个报文传输给多个 用户）；（报文中增加“地址字段” ，中间结点根据地址字段进行复制和转发， ）；中间结点可 进行数据格式的转换， 方便接收站点的收取， 增加差错检测功能， 避免出错数据的无谓传输 等不足之处 ：1 由于“存储转发”和排队，增加了数据传输

5、的延迟，2 报文长度未作规定，报文只能暂存在磁盘上，磁盘读取占用了额外的时间；3 任何报文都必须排队等待：不同长度的报文要求不同长度的处理和传输时间，即使非常短 小的报文（例如：交互式通信中的会话信息）4 报文交换难以支持实时通信和交互式通信的要求。3分组交换 ：结合线路交换和报文交换两者的优点，使其性能达到最优 类似报文交换，只是它规定了交换设备处理和传输的数据长度（称之为分组） ，将长报文分 成若干个小分组进行传输。 不同站点的数据分组可以交织在同一线路上传输。 提高了线路的 利用率可以固定分组的长度，系统可以采用高速缓存技术来暂存分组，提高了转发的速度；11 七层体系结构（1）物理层（

6、PH） physical（2）数据链路层（ DL ）data（3）网络层（ N ） network（4）运输层（ T）（5）会话层（ S）（6）表示层（ P）（7）应用层（ A）12 P4013 每层的主要功能14 局域网 ：是将分散在有限地理范围内的多台计算机通过传输媒体连接起来的通信网络， 通过功能完善的网络软件，实现计算机之间的相互通信和共享资源。LAN 的特点（ 1）网络覆盖范围小（ 25 公里以内）（2）选用较高特性的传输媒体：高速率和 低误码率（ 3）硬软件设施及协议方面有所简化（4）媒体访问控制方法相对简单（ 5）采用广播方式传输数据，一结点发出的信号可被所有结点接收，不考虑路由

7、问题15 总线局域网（原理、特点） P1021原理：载波侦听多路访问 / 冲突检测（ CSMA/CD ）发送：高层有数据发送（ LLC ）封装 MAC 帧帧听媒体（媒体上有无数据在传输？） 无数据，发数据。检测冲突（发送数据是否冲突？）无冲突发送成功 有冲突退避有数据，等待。按策略退避（退避时间是否到？）到（退避次数是否超过？）已超过一通知LLC网络太忙-未到未超过一帧听媒体接收：监听媒体（媒体上有无数据？）有数据接收数据，组成 MAC帧（分析MAC帧）是否为本结点的帧？是；将数据发往 LLC 无数据，继续监听媒体；不是，丢弃，监听媒体令牌总线在总线的基础上，通过在网络结点之间有序地传递令牌来

8、分配各结点对共享型总线的访问权 利，形成闭合的逻辑环路。完全采用半双工的操作方式，只有获得令牌的结点才能发送信息，其它结点只能接收信息， 或者被动地发送信息（在拥有令牌的结点要求下，发送信息）。为了保证逻辑闭合环路的形成，每个结点都动态地维护着一个连接表，该表记录着本结点在环路中的前继、后继和本结点的地址，每个结点根据后继地址确定下一占有令牌的结点。2特点：CSMA/CD的特点：（1）竞争，各结点强占对共享媒体的访问权（2）轻负载时，效率较高（3 ）重负载时，冲突概率加大，效率低（4）所有结点共享媒体，任何时刻只有一个结点在 发信息（5）不适合实时传输令牌总线特点？16为什么帧不能太短，不然会

9、出现什么问题：CSMA/CD工作方式对于贞的最小长度具有一定的要求：整个贞的发送时间应该不小于信号在网络中“传播距离最大”的两个结点之间传播时间的两倍，分别对应信号到达“最远”的 结点，以及冲突信号从“最远”的结点返回本结点。17令牌环网工作原理具有特定格式的令牌帧绕环行驶，将访问媒体的权利从一个结点传递到物理连接的另外一个 结点（从一个RPU传递到物理链路另一端的 RPU）；希望发送信息的结点在获得令牌之后， 才可进行发送动作；每个结点均执行环内数据的再生和转发；发送数据的结点在收到绕环一周的帧后，撤出该帧并释放令牌18逻辑链路控制子层（LLC）作用：是屏蔽不同的媒体访问控制方法，以向高层（

10、网络层） 提供统一的服务和接口。19如何来屏蔽 MAC层差异 20广域网的特点（1）主要提供面向通信的服务，支持用户使用计算机进行远距离的信息交换。（2）覆盖范围广，通信的距离远，需要考虑的因素增多（3）线路的冗余、媒体带宽的利用和差错处理问题（4）由电信部门或公司负责组建、管理和维护，并向全社会提供面向通信的有偿服务，流 量统计和计费问题。HUB、传统的局域网 : 以物理网段为基本网络用户单位，如果一个节点接到一个网络设备( 中继器、网桥或交换机)上，那么，它就与其他接在同一设备上的节点属于同一个局域网， 可以互发广播报文 不同网段上的用户不能处于同一局域网中。23 网络互连部件种类 ：转发

11、器、网桥、路由器和网关(信关) 适应环境： 转发器：双绞线光纤双绞线 双绞线同轴电缆 网桥：执行 OSI 数据链路层及其下层的协议转换，适用于相同网络或者仅在低两层实现上 有差别的网络之间的互连， 路由器执行 OSI 网络层及其下层的协议转换， 可用于连接两个或多个仅在低三层有差异的网络。网桥的特点 ：(1) 地址过滤 .(2) 帧限制 .(3) 监控功能。 (4) 缓冲能力。 (5) 透明性。 路由器的特点 (1) 寻址能力 (2) 路由选择 (3) 分段/ 合段(4) 存储-转发、分组格式转换和处理 (5) 分组过虑 P16624 因特网地址分类 ： P172A B C D25 子网掩码作

12、用范围 ：在网络第三层工作 对应关系 ：一一对应 IP 地址 <-> 域名 (AIP 协 议 )<-> 物理地址26 IP 地址：全局 IP 地址 专用 IP 地址 P17627 地址映射1>IP 地址向物理地址的映射2>IP 地址向物理地址的映射ARP (地址解析协议)1、具有广播能力的网络(局域网) 主机 A 与主机 B 进行数据通信：( 1) A 发 ARP 请求广播帧(带接收方 IP 地址、本机 IP 地址和物理地址) ；( 2) B 收到 A 发来的 ARP 请求，给予响应，发 ARP 响应帧，返回自己的物理地址( 3)双方用物理地址在物理网中进行

13、数据通信。 2、无广播能力的网络(例如： X.25 网络) 由因特网网关(路由器)实现，其记录了接入因特网主机的 X.25 地址和 IP 地址的映射表。 跨网段投递：利用 ARP 获得路由器的 IP 地址对应的物理地址，将数据直接发给该路由器。 由路由器转发。3> 物理地址向 IP 地址的映射 无盘工作站 动态主机配置协议( DHCP ) DHCP 可以提高 IP 地址的利用率，借助于地址服务器动态获取 IP 地址，客户端 IP 地址设 为自动获取 IP 地址( 1)启动时，向 DHCP 服务器发出请求 IP 地址的 DHCP 请求；( 2) DHCP 服务器接到 DHCP 请求时，分配一个空闲的 IP 地址。( 3)客户端获得 IP 地址后， 可以进行 基于 TCP/IP 的通信。28 IPv4的局限性：(1)32位的IP地址空间不足，地址资源耗尽。(2)不定长的数据报头域处理 影响了路由器的性能提高。(3)单调的服务类型处理(4)安全性考虑较差。(5)分段/ 组装功能影响了路由器处理的效率29新型IP协议(IPv6或IPng)的主要特点： 扩展了 IP地址空间(128位