北京工业大学 计算机网络总结

1、2009-12-25王兴填空、判断、选择、简答、计算带*的为老师点到的第一章概述1计算机网络以资源共享的观点定义：以能够相互共享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合。计算机网络是指用通信线路将分散在不同地点的具有独立自主功能的计算机系统互相连接，并按照网络协议进行数据通信和共享资源的计算机的集合。所以一台主控机和多台从属机的系统不能成为网络，面向终端的系统也不能称为网络。2*计算机网络的分类按网络传输技术进行分类：广播式网络和点对点式网络越是小的，地理位置局部化的网络倾向于使用广播传输模式，而大的网络通常使用点到点传输模式。按网络的覆盖范围进行分类：个人区域网1m-一米见方的范围局域网（L

2、AN）-10m-1km同一房间，同一建筑物内，同一校园城域网（MAN）-10km-同一城市广域网（WAN）-100km1000km同一国家，同一个洲互联网Internet10000km同一个行星3局域网的技术特点（拓扑结构-广播式网络：总线型、环型和星型）A在总线网络中，任何时刻只能有一台机器是主站并可进行发送，而其它机器不能发送，当有多台机器都想发送信息时，需要一种仲裁机制来解决冲突，如以太网-IEEEE802.3标准B在环网中，同样需要仲裁机制来解决冲突问题（IEEE802.5）4城域网MAN：通常使用与LAN相似的技术，可以看成是多个局域网相连构成的网络。分布式队列双总线DQDB-IEE

3、E802.6广域网-通信子网的功能是把消息从主机传到另一台主机。子网由传输线和交换单元组成（路由器，存储转发）。几乎所有的广域网都用存储-转发技术，所以也被称为点到点、存储转发或分组交换子网。7互连的网络集合称为互联网。8*计算机网络要完成数据处理与数据通信两大基本功能。早期的计算机网络主要是广域网，它从逻辑功能上分为资源子网：负责数据处理的主计算机与终端，网络的外围，提供各种网络资源和网络服务。（主机、终端、终端控制器、外设、软件资源、信息资源）通信子网：负责数据通信处理的通信控制处理机与通信线路，网络内层，负责网络数据传输、转发等通信处理任务。（CPP：通信控制处理机、网络结点，作为通信子

4、网中的分组存储转发结点，完成分组的接受、校验、存储、转发等功能）9*客户-服务器模型：客户通过网络登录服务器访问数据。该模型涉及到了两个进程：一个位于客户机器上，一个位于服务器机器上。其中的通信形式是这样的：客户进程通过网络将一个消息发送给服务器进程。然后客户进程等待应答消息。当服务器进程获得了请求消息之后，它执行所请求的工作，或者查到客户所要的数据，然后送回一个应答消息。10协议层次：层每一层的目的都是向上一层提供特定的服务，而把如何具体实现这些服务的细节对上一层加以屏蔽。协议-是指通信双方关于如何进行通信的一种约定。层和协议的集合称为网络体系结构。一个特定的系统所使用的一组协议（每一层一个

5、协议）称为协议栈。11*下层可以向上提供两种不同的通信服务：面向连接的服务和无连接的服务。面向连接的服务：是基于电话系统模型的。为了使用面向连接的网络服务，用户首先要建立一个连接，然后使用（维护）该连接，最后释放连接。无连接的服务：基于邮政系统模型的。每一条报文（信号）都携带了完整的目标地址，所以，每条报文都可以被系统独立的路由。先发送的报文可能被延迟而导致后发的信息先到的情况。一个可靠的服务通常是这样来实现的：让接受方向发送方确认收到了一条信息，因而发送方就可以保证报文已经到达。可靠的面向连接服务器有两种变形：报文序列（总是保持报文的边界）和字节流（该连接只是一个字节流，没有任何报文边界）不

6、可靠（意味着没有被确认）的无连接服务通常称为：数据报服务。有确认的数据报服务。请求应答服务。通信协议四种类型：面向连接与确认服务面向连接与不确认服务无连接与确认服务无连接与不确认服务12原语：用户进程通过原语操作访问该服务，这些原语告诉该服务执行某个动作，或是将某个对等体所执行的动作报告给客户，在操作系统中通常是一些系统调用，它们进入操作系统内核模式控制该机器，让操作系统发必要分组。服务原语实际就是对一个操作或一个服务进行描述。13服务和协议服务是指某一层向它上一层提供的一组原语（操作）。服务定义了该层打算代表其用户执行那些操作，但是它并不涉及如何实现这些操作。服务也会涉及到两层之间的接口，其

7、中低层是服务器提供者，而上层是服务器的用户。协议时一组规则，用来规定同一层上的对等实体间所交换的信息或者分组的格式和含义。涉及到具体实现，它对于该用户不可见。服务涉及到层之间的接口。协议涉及到不同机器上对等实体之间发送的分组。14*OSI参考模型下三个为硬件层，上四个为软件层物理层：涉及到在通信信道上传输的原始数据位（数据传输单位是比特）数据链路层：将一个原始的传输设施转变成一条逻辑的传输线路，在这条传输线路上，所有未检测出来的传输错误也会反映到网络层上。（差错控制和流量控制）网络层：控制子网的运行过程。确定如何将分组从源端路由到目标端。（实现拥塞控制，网络互连）传输层：接受来自上一层的数据，

8、并且在必要的时候把这些数据分割成小的单元，然后把数据单元传递给网络层，并且确保这些数据片段都能够正确的到达另一端。传输层是一个真正的端到端的层，所有的处理都是按照从源端到目标端来进行的。会话层：允许不同机器上的用户之间建立会话。表示层：关注的是所传递的信息的语法和语义。应用层：包含了各种各样的协议，这些协议往往直接针对用户的需要。HTTP超文本传输协议15*TCP/IP参考模型主机网络层：负责通过网络发送和接受IP数据报。互连层：相当于OSI参考模型网络层无连接网络层传输层：主要功能是在互联网中源主机与目的主机的对等实体间建立用于会话的端-端连接；传输控制协议TCP是一种可靠的面向连接协议用户

9、数据协议UDP是一种不可靠的无连接协议应用层：网络终端协议Telnet文本传输协议FTP简单邮件传输协议SMTP域名系统DNS简单网络管理协议SNMP超文本传输协议HTTP16OSI模型的网络层同时支持无连接和面向连接，但传输层只支持面向连接。TCP/IP的网络层只支持无连接，但传输层同时支持两种无连接和面向连接。17本书所使用的混合参考模型：物理层，数据链路层（介质访问控制子层），网络层，传输层，应用层18蜂窝无线网络-正六边形面积s|.一牛完整的僮输有5牛过程发烹方“抓住亀缆（10Ps）见R2发葩摒輔（25.0US）楼输时延（Bus接收方會抓住亀缆（10P5）发理确认袖ACC(seq=yA

10、CK=x)=DATA(seq=xdCK=y)三步握手释放连接:DR=DR=ACKS6.ll歩握手法建立连垂的三牛场黒这里CRftSteOOTOECTREQUEST正樹ft作老的CONNECTREQUEST重复THXJ出现了CONNECTREQUESTSjCl?DU和ACK童复TPIXJ出现了(a)何图&.14释放连接的4种情况(a)般情况下的三步握手过程)最后的ACK丢失了Host1Host2H0511Host?SendOR+starttimerSendDR&starttimer(Timeout)sendDRRSndDR&+tarttimerstarttimerReleaseconneclio

11、nSndACKACKrAoltaseoonnedion(c)sndDR+startrimerSendDR+staritimer(TimSout)rettea&econnectionSendDR&startlimerm14释放连接的併情况SYN（SEQ=y,ACK=x+1）=（SEQ=x+1,ACK=y+1）TCP连接释放:看成一对单工连接，单独释放.（1024以下）知名端口：SNMP161；TFTP69；DNS53；SMTP25;TELNET23;FTP21;5愚笨窗口综合症:数据一大块的形式被传送给发送端TCP实体,但是接收端的交互式应用每次仅仅读取一个字节数据.Nagle算法若数据是逐个字

12、节地到达发送端，那么发送端就将第一个字符先发送出去，将后面到达的字符都缓存起来”当收到第一个字符的确认后，再将缓冲区中的所有字符（装成）用一个TCP数据段发送出去，同时继续对到达的字符进行缓存”只有在收到确认后才继续发送下一个数据段如果传递进来的数据足够多，多到可以填充一半窗口或填满一个最大数据段长度时，该算法允许发送一个新的数据段7TCP常用端口:FTP(21)HTTP(80)TELNET(23)DNS:完成域名到IP的解析顶级域:通用域和国家域6伯克利套接字：一个服务程序和几个远程客户程序利用面向连接的传输层服务完成通信。第七章应用层DNS本质是他发明了一种层次的，基于域的命名方案，并用一

13、个分布式数据库系统来实现此方案，主要用途是讲主机名和电子邮件的目标地址映射成IP地址DNS概述：域名系统是一个典型的客户/服务器交互系统，域名系统是一个多层次的、基于域的命名系统，并使用分布式数据库实现这种命名机制。(最长255字符，每部分62，无大小写区别)CSMA-CD持续的CSMA和非持续的CSMA是对ALOHA的改进，CSMA/CD的另一个改进对每一个站而言，一旦检测到冲突就放弃当前的传送任务，如果两个站检测的信道是空闲的，并同时开始传数据，它们几乎同时检测到冲突，应立即停止传送数据，这样终止被损坏的帧可节省时间和带宽。在t0点，一个站已完成帧的传送，其他需要发帧的站现在可以发送，如果

14、有两个或多个站同时会话，会发生冲突，通过接受的信号的功率或脉冲宽度进行检查与原始信号对比可检测到是否冲突，若冲突立即放弃他传送的任务，并等待一个随机的时间，然后再次尝试重传。因此CSMA/CD模型将由三部分组成：交替出现的竞争和传输周期、以及当所有站静止时的空闲周期。LLC提供三种服务选择1.不可靠的数据报服务2.有确认的数据报服务3.可靠的面向连接服务包含三个域；目标访问点，源方问点，控制域PPP-HDLCPPP被明确地设计成是软件形式实现的，而不是像HDLC那样几乎总是以硬件的形式实现。对于软件实现，完全用字节操作要比用单个操作简单。此外，PPP被设计成与调制解调器一道使用，而调制解调器是

15、以1个字节为单元而不是以1个比特为单元接受和发送数据的。PPP开销由于在省缺配置下，地址和控制字段总是常数，因此LCP(链路控制协议)为这两部分提供了必要的机制，可以协商选项，允许省掉这2个字段，从而在每帧上节省2个字节。协议段省缺大小为2个字节，但在使用LCP时，可以变成1个字节。在最小开销条件下，每个帧有两个标志字节，一个协议字节和两个检验和字节，这样每个帧共有5个开销字节。一种成帧方法一个链路控制协议一种协商网络层选项的方法6协议；通信双方关于如何进行通信的一种约定接口：每一对相邻层之间的是接口隐藏站问题：由于竞争者离得太远而导致一个站无法检测到潜在的介质竞争对手网络互连：有些网络已经有

16、了非常大的安装技术随着计算机和网络变得越来越便宜，购买设备的决策权也在组织中逐渐向下转移不同的网络使用完全不同的技术，网络层分层原则：保证它能够工作、作出明确的选择，尽可能使他简单，尽可能做到模块化，期望具备异构性，避免使用固定不变的选择和参数，寻找一个好的设计他不必是最完美的，对于发送操作一定要严格，而对于接受操作要有一定的容忍度，要考虑伸缩性，7分组封装帧，传输层接受来自上一层的数据将其分割成小单元给网络层，网络层将它们分组让其在网络上传输，再送回数据链路层封装成帧的形式按顺序传送。8家庭应用:访问远程信息个人之间的通信交互式娱乐电子商务4.如果在数据链路层上交换的单元称为帧,而在网络层上

17、交换的单元称为分组,那么应该是帧封装分组,还是分组封装帧?答:帧封装分组.当分组到达数据链路层时,整个分组作为帧的数据域,封装帧进行传输6.PPP发送IP包含2个标志字节,1个协议字节,2个校验和字节，总共5字节12网络层设计要点网络层以存储-转发分组交换为机制，设计目标1.所提供的服务应独立于路由器技术路由器的数量类型拓扑关系对于传输曾应该不可见传输层可使用的网络地址应有一传统编制方案，甚至可以跨越多个LAN或WAN数据链路层的功能1.想网络层提供一个定义良好的服务接口2.处理传输错误3.调节数据流，确保慢速的接收方不会被快速的发送方淹没令牌环：令牌环上传输的小的数据（帧）叫为令牌，谁有令牌

18、谁就有传输权限。如果环上的某个工作站收到令牌并且有信息发送，它就改变令牌中的一位（该操作将令牌变成一个帧开始序列），添加想传输的信息，然后将整个信息发往环中的下一工作站。当这个信息帧在环上传输时，网络中没有令牌，这就意味着其它工作站想传输数据就必须等待。因此令牌环网络中不会发生传输冲突。信息帧沿着环传输直到它到达目的地，目的地创建一个副本以便进一步处理。信息帧继续沿着环传输直到到达发送站时便可以被删除。发送站可以通过检验返回帧以查看帧是否被接收站收到并且复制。请说出使用分层协议的两个理由协议分层的理由之一：降低网络设计的复杂性；理由之二：当某一层协议发生改变后不影响上下层协议。17当一个文件在两台计算机之间传输的时候，可能会有两种不同的确认策略。在第一种策略中，该文件被分解成许多个分组，接收方会独立地确认每一个分组，但是文件传输过程作为整体并没有被确认。在第二种策略中，这些分组并没有被