【计网】计算机网络期末总复习-谢希仁（个人总结）理论概念
文章目錄
- 計算機網(wǎng)絡(luò)期末復(fù)習（個人總結(jié)）
- 第一章 概述
- 第二章.物理層
- 第三章 數(shù)據(jù)鏈路層
- 第四章 網(wǎng)絡(luò)層
- 第五章 運輸層
- 第六章 應(yīng)用層
- 其他補充
- 算法和協(xié)議
- 題目
計算機網(wǎng)絡(luò)期末復(fù)習（個人總結(jié)）
第一章 概述
| 2022.01.06 | 復(fù)習組網(wǎng)，更新部分復(fù)習內(nèi)容 | Jucw |
| 2022.01.08 | 復(fù)習組網(wǎng)，補充交換機沖突域和廣播域 | Jucw |
| 2022.01.10 | 復(fù)習組網(wǎng)，補充TCP4次揮手詳解 | Jucw |
| 2022.01.13 | 組網(wǎng)結(jié)束，添加組網(wǎng)復(fù)習資料 | Jucw |
IT組網(wǎng)復(fù)習資料
能成大事的人總會做出很暖心的舉動，比如給我點個贊
重點內(nèi)容
主要內(nèi)容：互聯(lián)網(wǎng)的概念（標準化）、組成、發(fā)展歷程；電路交換的基本概念、分組交換的原理；計算機網(wǎng)絡(luò)的分類、性能指標及兩種體系結(jié)構(gòu)。掌握： 在TCP/IP參考模型中，網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層的主要作用是什么？ 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能指標有哪些？其中最主要的兩個是？ 帶寬和時延 數(shù)據(jù)信息在網(wǎng)絡(luò)上傳輸會產(chǎn)生哪些時延？處理時延？發(fā)送時延？傳播時延？排隊時延？ 描述數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃灾笜?#xff1f;誤碼率三大網(wǎng)絡(luò)：
電信網(wǎng)絡(luò):
有線電視網(wǎng)絡(luò)：
計算機網(wǎng)絡(luò)： 使用戶能在計算機之間傳輸數(shù)據(jù)
互聯(lián)網(wǎng)兩個重要特點：連通性和共享
互聯(lián)網(wǎng)的組成：
邊緣部分：主機等
核心部分：路由器等
端系統(tǒng)之間的兩種通信方式：
C/S 方式
P2P方式
計算機網(wǎng)絡(luò)性能指標：
速率：
帶寬：單位時間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)某信道所能通過的最高數(shù)據(jù)率，單位bit/s; 強調(diào)單位時間
吞吐率：單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)量；
時延：數(shù)據(jù)從一端發(fā)送到另外一端所需要的時間；
時延帶寬積：傳播時延*帶寬
往返時間 RTT：發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)開始到發(fā)送方收到來自接收方的確認；
利用率：
產(chǎn)生時延的地方：
我們通常講的帶寬，如100Mb/s 或許說 100MB/s:都是指的是傳輸速率也就是發(fā)送速率。
計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：
OSI（七層）：應(yīng)用層，表示層，會話層，運輸層，網(wǎng)絡(luò)層，數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)物理層
TCP/IP （四層）：應(yīng)用層，運輸層，網(wǎng)際層，網(wǎng)絡(luò)接口層
五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)（課本介紹）：應(yīng)用層，運輸層，網(wǎng)絡(luò)層，數(shù)據(jù)鏈路層，物理層
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：
概念：為進行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則，標準或者約定稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
組成要素：
(1) 語法：數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式.
(2) 語義：需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應(yīng).
(3) 同步：事件實現(xiàn)順序的詳細說明.
第二章.物理層
主要內(nèi)容：物理層的主要任務(wù)，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型及有關(guān)概念，信道及有關(guān)概念，常用編碼方式，信噪比和香農(nóng)公式，物理層的主要傳輸媒體，信道復(fù)用技術(shù)，寬帶接入技術(shù)。 掌握： 通信介質(zhì)分為哪兩類？分別有哪些什么傳輸介質(zhì)？ 信道的幾個基本概念：信道、單向通信（單工通信）、雙向交替通信（半雙工通信）、雙向同時通信（全雙工通信）；基帶信號、基帶調(diào)制、帶通調(diào)制、帶通信號。 理解物理層傳輸媒體的接口主要特性：機械特性、電氣特性、規(guī)程（過程）特性、功能特性。 常用編碼方式有哪些？曼徹斯特編碼有什么特點？ 試比較下列傳輸介質(zhì)傳輸信息的錯誤率：同軸電纜、微波、光纜、雙絞線？ 光纖的分類方法及主要類別？ 主要復(fù)用方法有哪些？了解它們的主要技術(shù)思想。波分復(fù)用的實質(zhì)是什么？ 模擬信號與數(shù)字信號之間如何轉(zhuǎn)換？有哪些設(shè)備或裝置？數(shù)據(jù)的傳輸是：比特流
香農(nóng)公式：信道的極限信息傳輸速率C：
C=Wlog?2(1+S/N)(bit/s)C = W \log_2{(1+S/N)}(bit/s)C=Wlog2?(1+S/N)(bit/s)
W：信道的寬度（Hz）
S : 信道內(nèi)信號平均功率
N： 信道內(nèi)噪聲功率
注意： 信噪比：(dB)=10log?10(S/N)(dB)信噪比：(dB) = 10\log_{10}(S/N)(dB)信噪比：(dB)=10log10?(S/N)(dB)
- eg:當S/N = 1000時， snr(信噪比)=30;
香農(nóng)公式表明，信道的帶寬或者信噪比越大，也就是W或者（snr）越大，C就越大，也就是信息的極限傳輸速率就越大 - 香農(nóng)公式的意義：
只要信息傳輸速率低于信道的極限傳輸速率，就一定存在某種辦法來實現(xiàn)無差錯傳輸。
信道復(fù)用技術(shù)
頻分復(fù)用：將整個帶寬分為多份，用戶在分配到一定的頻帶后，在通信過程中自始至終都占用這個頻帶。頻分復(fù)用的所有用戶在同樣的時間占用不同的帶寬資源
時分復(fù)用：將時間劃分為一段段等長的時分復(fù)用幀（TDM 幀）。每一個時分復(fù)用的用戶在每一個 TDM 幀中占用固定序號的時隙
波分復(fù)用（CDMA）：碼分多址，每個站被指派唯一的m bit 碼片序列，兩個不同站的碼片序列正交，內(nèi)積和為0
S?T≡1m∑i=1mSiTi=0\mathbf{S}\bullet\mathbf{T}\equiv \frac{1}{m}\sum_{i=1}^{m} S_{i} T_{i} = 0S?T≡m1?i=1∑m?Si?Ti?=0；實質(zhì)就是光的頻分復(fù)用；
碼分復(fù)用：
共有四個站進行碼分多址CDMA通信。四個站的碼片序列為：A：（-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1） B：（-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1）C：（-1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1） D：（- 1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1）現(xiàn)收到這樣的碼序列：（-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1）。問哪個站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送數(shù)據(jù)的站發(fā)送的是0還是1？
將A、B、C、D四個碼片序列分別與收到的碼片序列正交，例如：A：{（-1）（-1）+（-1）1+(-1)(-3)+11+1*(-1)+(-1)(-3)+11+1*1}/8=1,所以，A（D同A）發(fā)送的數(shù)據(jù)是1，而B算出來的是-1，慣例是將碼片中的0用-1表示，所以B發(fā)送的是0；C算出來的是0，所以沒發(fā)送。答案：A:1 B:0 D:1，C未發(fā)送數(shù)據(jù)。
求解出來的值為1：代表發(fā)送數(shù)據(jù)1；
求解出來的值為-1：代表發(fā)送數(shù)據(jù)0；
求解出來的值為0：代表沒有發(fā)送數(shù)據(jù)；
信息交互方式
(1) 單工：只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互；
(2) 半雙工：通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時發(fā)送；
(3) 全雙工：通信的雙方可以同時發(fā)送和接收信息；
數(shù)據(jù)傳輸兩種同步方式：
(1) 同步傳輸
(2) 異步傳輸
擴展局域網(wǎng)時，以下哪個設(shè)備工作在物理層：集線器 還有中繼器 網(wǎng)絡(luò)層有：路由器
擴展局域網(wǎng)時，以下哪個設(shè)備工作在數(shù)據(jù)鏈路層：交換機
物理層的主要任務(wù)可以描述為確定與傳輸媒體接口有關(guān)的一些特性，即機械特性、電氣特性、功能特性和過程特性
協(xié)議是水平的，即協(xié)議是控制對等實體之間通信的規(guī)則。
服務(wù)是垂直的，即服務(wù)是由下層向上層通過層間接口提供的
常見的編碼方式：
- 通信介質(zhì)分為哪兩類？分別有哪些什么傳輸介質(zhì)
導引型和非導引型
| 屏蔽雙絞線，非屏蔽雙絞線 | 基帶同軸電纜，寬帶同軸電纜 | 利用光全反向原理 ， 地面微波接力通信和衛(wèi)星通信 | |
| 有效帶寬250kHZ | 300-400Hz | ||
| 特點：導線越粗，傳輸距離越遠，誤碼率高價格便宜，安裝方便 | 特點：低誤碼率，性價比高，易受低頻信號干擾，傳輸是調(diào)制到高頻 | 特點：其優(yōu)點是直徑小、質(zhì)量輕：傳播頻帶寬、通信容量大：抗雷電和電磁干擾性能好，五串音干擾、保密性好、誤碼率低。但光電接口的價格較昂貴。光纖被廣泛用于電信系統(tǒng)鋪設(shè)主干線。 | 其主要優(yōu)點是頻率高、頻帶范圍寬、通信信道的容量大；信號所受工業(yè)干擾較小、傳播質(zhì)量高、通信比較穩(wěn)定；不受地理環(huán)境的影響，建設(shè)投資少、見效快。缺點是地面微波接力通信在空間是直線傳播，傳輸距離受到限制，一般只有50km，隱蔽性和保密性較差；衛(wèi)星通信雖然通信距離遠且通信費用與通信距離無關(guān)，但傳播時延較大，技術(shù)較復(fù)雜，價格較貴。 |
2022.01.05 更新
-
工作在物理層的設(shè)備：中繼器，集線器
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工作在數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備：廣域網(wǎng)交換機
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傳輸媒介：
單模光纖：
多模光纖：
[ 傳輸媒介]100BASE-TX 2對五類雙絞線
100BASE-FX 多模光纖
100BASE-T4 4對三類雙絞線
1000BASE-SX 多模光纖
LX 單模 -
電路交換
優(yōu)點：延遲小，傳輸透明
缺點：固定帶寬，資源利用率低 -
分組交換
優(yōu)點：多路復(fù)用，資源利用率高
缺點：傳輸延遲大，實時性差，設(shè)備功能復(fù)雜
第三章 數(shù)據(jù)鏈路層
主要內(nèi)容：點對點信道的數(shù)據(jù)鏈層以及PPP協(xié)議，理解使用廣播信道（局域網(wǎng)）的數(shù)據(jù)鏈路層特點，掌握使用廣播信道的以太網(wǎng)技術(shù)，掌握擴展以太網(wǎng)的方法和設(shè)備，了解vlan技術(shù)，了解各種高速以太網(wǎng)。掌握： 數(shù)據(jù)鏈路層中數(shù)據(jù)封裝成幀的概念？ 局域網(wǎng)的典型拓撲結(jié)構(gòu)有哪些？其中，最主要的拓撲結(jié)構(gòu)是哪兩個？ 擴展以太網(wǎng)（局域網(wǎng)）的主要方法、技術(shù)及設(shè)備？ 介質(zhì)訪問控制CSMA/CD（載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測，Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）協(xié)議的主要思想、特性、要點及過程？碰撞檢測的概念、有關(guān)時間的計算。CSMA/CD協(xié)議帶寬的分配。 Ethernet是指的什么？ 網(wǎng)橋的主要作用是什么？透明網(wǎng)橋的概念、轉(zhuǎn)發(fā)表及其建立過程。 虛擬局域網(wǎng) VLAN (Virtual LAN)的概念、特點？ 以太網(wǎng)交換機使用的生成樹協(xié)議 STP (Spanning Tree Protocol)，其算法的要點是什么？ 使用以太網(wǎng)進行寬帶接入的用戶，使用了PPPoE (PPP over Ethernet)技術(shù)，通過PPP撥號上網(wǎng)的機器有固定IP地址嗎？循環(huán)冗余碼CRC：
例題：
總結(jié)：接收端把每一個幀都除以同樣的除數(shù)P（模二運算）
（1）得到的余數(shù)R= 0，判斷這個幀沒有出現(xiàn)錯誤
（2） 余數(shù)R！= 0，出錯，丟棄；
廣播信道數(shù)據(jù)鏈路層
CSMA/CD(載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測)：
發(fā)生碰撞要進行退避，使用二進制指數(shù)類型退避算法
發(fā)生碰撞的站要退避一個隨機時間才能再發(fā)送數(shù)據(jù)
(1）退避時間取爭用期:2τ(1）退避時間取爭用期:2\tau(1）退避時間取爭用期:2τ
重傳所需的時延是r倍的基本退避時間
K=min[重傳次數(shù)，10]K = min[重傳次數(shù)，10]K=min[重傳次數(shù)，10]
K <=10: 參數(shù)K=重傳次數(shù)；當重傳次數(shù)達到16次任然不能成功時則丟棄該幀，向高層報告；
MAC層
高位24位：組織唯一標識符
低位24位：擴展唯一標識符
3.1 題型
若一個長度為30字節(jié)的IP分組，需要封裝在10Mbps以太網(wǎng)幀中進行傳送。為了滿足最短幀長要求，則以太網(wǎng)幀的填充字段需要的字節(jié)數(shù)是( 16 byte )。
解答：IP 數(shù)據(jù)報16 字節(jié)，幀首部18字節(jié)，最小幀長是64字節(jié)，還剩64-48 = 16 字節(jié)需要填充；
數(shù)據(jù)鏈路層需要解決的問題
(1) 封裝成幀：在一段數(shù)據(jù)段的前后分別添加首部SOH(Start Of Header)和尾部EOT(End Of Transmission)構(gòu)成一個幀；
(2) 透明傳輸：數(shù)據(jù)中存在于界定符相同的，會發(fā)生錯誤；解決辦法：字節(jié)填充；使用轉(zhuǎn)義字符；
(3) 差錯控制：在傳輸過程中可能會產(chǎn)生比特差錯，使用循環(huán)冗余檢驗CRC檢測，只能做到凡是接收端數(shù)據(jù)鏈路層接受的幀都沒有傳輸差錯
字節(jié)填充：7E 改 7D，5E； 7D 改 7D，5D(只要是D就全D)； <20 則在字符前加入7D；
零比特填充：在發(fā)送端，只要發(fā)現(xiàn)5個連續(xù)的1，則立即填充一個0
數(shù)據(jù)鏈路層分為：MAC子層和LLC子層
10BASE5Ethernet
“10”代表( 傳輸速率為10M )，“BASE”代表( 基帶傳輸 )，“5”代表( 最大傳輸距離為500M )。 使用5類非屏蔽雙絞線
PPP協(xié)議是哪一層的的協(xié)議：數(shù)據(jù)鏈路層
補充沖突域和廣播域
hub(集線器)和中繼器是不隔離沖突域，可以把這兩個設(shè)備當成是導線
同時Hub和二層交換機 不能夠隔離廣播，所連接的所有終端主機處于同一廣播域中。
針對路由器或三層交換機的三層接口處于獨立的廣播域中，終端主機發(fā)出的廣播幀在三層接口被終止；所以路由器隔離廣播域；
廣播幀：是指MAC地址為FF-FF-FF-FF-FF-FF的數(shù)據(jù)幀，目的是要讓本網(wǎng)絡(luò)的所有設(shè)備都能收到，二層交換機需要把廣播幀從除源端口之外進行轉(zhuǎn)發(fā)，所以不能隔離廣播域；（廣播域是指廣播幀所能到達的范圍） 對于第三層設(shè)備（路由器和三層交換機路由器和三層交換機的區(qū)別與聯(lián)系）收到廣播幀之后對幀進行解封裝，取出其中的IP數(shù)據(jù)包，根據(jù)IP地址進行路由，所以第三層設(shè)備能夠隔離廣播域；
沖突域和廣播域詳解鏈接
總結(jié)一下以太網(wǎng)交換機和Mac地址表的初始化
1. 交換機剛啟動，Mac表無內(nèi)容
2. 收到從PCA來的數(shù)據(jù)包之后將PCA的MAC地址和收到此幀的端口寫入表中，交換機把PCA的幀從所有其他端口發(fā)送出去（除了接收到幀的端口
3. PCB、PCC、PCD發(fā)出數(shù)據(jù)幀，交換機把接收到的幀中的源地址與相應(yīng)的端口關(guān)聯(lián)起來
4. PCA發(fā)出目的到PCD的單播數(shù)據(jù)幀，交換機根據(jù)幀中的目的地址，從相應(yīng)的端口發(fā)送出去，交換機不在其他端口上轉(zhuǎn)發(fā)此單播數(shù)據(jù)幀
5. 交換機會把廣播、組播和未知單播幀從所有其他端口發(fā)送出去（除了接收到幀的端口）
第四章 網(wǎng)絡(luò)層
主要內(nèi)容：數(shù)據(jù)報服務(wù)和虛電路服務(wù)及其特點，網(wǎng)際協(xié)議IP，劃分子網(wǎng)和構(gòu)造超網(wǎng)， ICMP協(xié)議，主要路由選擇協(xié)議，了解IP多播，理解虛擬專用網(wǎng)VPN和網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)NAT。掌握： IP數(shù)據(jù)報首部各個字段的意義？其中的片偏移字段表示本片數(shù)據(jù)在初始數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)區(qū)的位置，其單位是？IP數(shù)據(jù)報中的TTL字段的含義是什么？ 劃分子網(wǎng)的基本思路？子網(wǎng)掩碼的概念？如何提取子網(wǎng)號？同一子網(wǎng)內(nèi)的機器能否直接通信？劃分子網(wǎng)在什么設(shè)備上體實現(xiàn)？ IP地址的概念，IP地址有哪幾類？網(wǎng)絡(luò)號各占多少位？IP地址能否共享？同一IP地址可以有多個主機使用？ ARP/RARP協(xié)議及其工作原理、過程？兩臺主機通過路由器通信，要通過幾次ARP解析？ 理解網(wǎng)絡(luò)層的IGP、RIP、OSPF和BGP協(xié)議的基本思想及作用（范圍）。BGP協(xié)議中發(fā)言人用什么連接建立BGP會話、交換路徑向量？ 網(wǎng)際控制報文協(xié)議ICMP有哪5幾種差錯報告報文？試簡述之。 試詳細討論利用 IP 數(shù)據(jù)報中的 TTL 字段和 ICMP 時間超過差錯報告報文實現(xiàn)對從源點到終點的路徑的跟蹤的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的設(shè)計思路。（參考Traceroute ） 無分類編址 CIDR的主要思路，地址快的劃分方法，CIDR的路由聚合？CIDR的掩碼是什么？ 路由器的工作原理？，路由器轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)報時根據(jù)什么地址轉(zhuǎn)發(fā)？。 虛擬專用網(wǎng) VPN的概念、原理及應(yīng)用。 什么是直接交付？什么是間接交付？試比較異同。IP地址分類
A類地址：0 網(wǎng)絡(luò)號(7bit) 主機號(24bit) 范圍：1.0.0.1–126.255.255.254
B類地址：10 網(wǎng)絡(luò)號(14bit) 主機號(16bit) 范圍：128.0.0.1–191.255.255.254
C類地址：110 網(wǎng)絡(luò)號(21bit) 主機號(8bit) 范圍：192.0.0.1–223.255.255.254
D類地址：1110 網(wǎng)絡(luò)號(28bit) 范圍：224.0.0.1–239.255.255.254
E類地址：1111 0 留待后用(27bit) 范圍：240.0.1–255.255.255.254
備注：添加顏色的是自然分段的固定前綴
在ABC三個地址范圍中，保留了私有地址
A 類私有地址：10.0.0.0~10.255.255.255
B類私有地址：172.16.0.0~172.31.255.255
C類私有地址：192.168.0.0~192.168.255.255
TTL:
ARP（地址解析協(xié)議）
知道機器的ip地址，找到相應(yīng)的物理地址
3.路由器分組轉(zhuǎn)發(fā)
(1)從數(shù)據(jù)報首部提取目的主機IP地址D，得到目的主機的網(wǎng)絡(luò)地址N。
(2) 若網(wǎng)絡(luò)地址與此路由器直接相連，則把數(shù)據(jù)報直接交付目的主機
(3) 若路由表有目的地址D的特定主機路由，則把數(shù)據(jù)報傳送給路由表中所指的下一跳路由
(4) 若路由表中沒有到達網(wǎng)絡(luò)N的路由，則把數(shù)據(jù)報傳送個路由表指明的下一跳路由
(5) 若路由表有一個默認路由，則傳給默認路由
(6) 報告分組出錯；
IP地址 （AND）子網(wǎng)掩碼 = 網(wǎng)絡(luò)地址
劃分子網(wǎng)下路由器分組轉(zhuǎn)發(fā)
(1) 從收到的分組的首部提取目的 IP 地址 D。
(2) 先用各網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼和 D 逐位相“與”，看是否和相應(yīng)的網(wǎng)
絡(luò)地址匹配。若匹配，則將分組直接交付。否則就是間接交付，
執(zhí)行 (3)。
(3) 若路由表中有目的地址為 D 的特定主機路由，則將分組傳送給
指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行 (4)。
(4) 對路由表中的每一行，將子網(wǎng)掩碼和 D 逐位相“與”。若結(jié)果與該行的目的網(wǎng)絡(luò)地址匹配，則將分組傳送給該行指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行 (5)。
(5) 若路由表中有一個默認路由，則將分組傳送給路由表中所指明
的默認路由器；否則，執(zhí)行 (6)。
(6) 報告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯。
CIDR (無分類編址)
CIDR 記法例如： 220.78.168.0/24
好處：可以更加有效地分配 IPv4 的地址空間，可根據(jù)客戶的需要分配適當大小的 CIDR 地址塊。
互聯(lián)網(wǎng)路由選擇協(xié)議
（1） 自治系統(tǒng)之間的路由選擇(域間路由選擇)
自治系統(tǒng)內(nèi)部的路由選擇交域內(nèi)路由選擇
RIP （路由信息協(xié)議）協(xié)議
(1） 只和相鄰的路由器交換信息
(2) 交換全部信息
(3) 按照固定時間間隔交換路由信息
OSPF(開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議)
(1) 分布式鏈路狀態(tài)協(xié)議
(2) 度量值
OSPF:帶寬、時延等
RIP: 跳數(shù)
當互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模很大時，OSPF 協(xié)議要比RIP 好
OSPF 沒有“RIP壞消息傳播得慢”的問題
RIP協(xié)議使用UDP數(shù)據(jù)報進行傳送，OSPF直接使用IP數(shù)據(jù)包傳送
BGP（外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議）
VPN（虛擬專用網(wǎng)）
本地地址：
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IP數(shù)據(jù)報進行分片
-
12 ICMP
Ping 參數(shù)置 -a ： 將地址解析為主機名ping -f：
兩道例題：
11. IP 地址10.0.10.32 和掩碼255.255.255.224 代表的是一個______。
A. 主機地址 B. 網(wǎng)絡(luò)地址 C. 廣播地址 D. 以上都不對
132.119.100.1100 1000 （128+64+8）
132.119.100.1111 0000（ 240=128+64+32+16）
第五章 運輸層
主要內(nèi)容：運輸層協(xié)議的概念及其作用（UDP、TCP），可靠傳輸?shù)墓ぷ髟怼CP可靠傳輸?shù)膶崿F(xiàn)，TCP的流量控制和擁塞控制方法，掌握TCP的運輸連接管理機制，了解TCP的有限狀態(tài)機。掌握： 試述擁塞控制的一般原理；增加資源能解決擁塞嗎？什么情況下只能 試述TCP的主要特點有哪些？TCP協(xié)議中滑動窗口的概念、大小的度量、作用。 TCP報頭的組成，其固定部分有哪些字段組成，各字段的作用是什么？ 簡述TCP連接中套接字的概念、組成，以及各部分的作用？ TCP流量控制和擁塞控制的概念、原理、方法？TCP擁塞控制算法的4個算法，及其詳細過程。TCP/IP 的運輸層有兩個主要協(xié)議：
(1) 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 UDP
是無連接的 、 盡最大努力交付、面向報文、沒有擁塞控制
(2) 傳輸控制協(xié)議 TCP
面向連接、點對點、可靠交付、面向字節(jié)流
TCP/IP運輸層端口
(1) 服務(wù)器端使用的端口號
熟知端口，數(shù)值一般為 0~1023。
登記端口號，數(shù)值為 1024~49151。
(2) 客戶端使用的端口號
又稱為短暫端口號，數(shù)值為 49152~65535。
FTP 協(xié)議是基于TCP；
TFTP是基于UDP協(xié)議的；
TCP 最主要特點
面向字節(jié)流
套接字socket = (IP地址 ： 端口號)
TCP可靠傳輸?shù)膶崿F(xiàn)
(1) 以字節(jié)為單位的滑動窗口
(2) 選擇確認SACK
TCP流量控制
擁塞原因：對資源需求大于可用資源
擁塞窗口：min[公告窗口值，擁塞窗口值]
擁塞判斷：重傳定時器超時，收到3個相同重復(fù)的ACK
TCP擁塞控制算法
(1)慢開始
(2)擁塞避免
(3)快重傳
(4)快恢復(fù)
TCP 運輸連接管理
3次握手
- 客戶端發(fā)送建立連接請求(此時不攜帶數(shù)據(jù)報文) seq = a;
- 服務(wù)端處于監(jiān)聽狀態(tài)接受到請求之后發(fā)送seq=b,同將應(yīng)答發(fā)送端的請求+1作為新的請求(ack=a+1);
- 這個時候客戶端還有在發(fā)送一次請求（也就是第三次握手）
這里注意兩個點：當SYN置為1的時候也就是前兩次握手，客戶端和服務(wù)端都要消耗一個序號seq+1;
第三次握手有個規(guī)定就是ACK請求為1(也就是確認應(yīng)答為1)的時候如果沒有發(fā)送數(shù)據(jù)的話是不消耗序號的；
也就是說第三次握手之后，后續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)序號還是第三次握手的序號;
問：這里在前兩次握手之后客戶端為什么還需要發(fā)送第三次握手呢？
這是因為TCP是可靠的，所以對于雙發(fā)來說接受到的報文可能是在網(wǎng)絡(luò)中延遲的報文，主要是為了防止已經(jīng)失效的連接請求報文段有傳遞到了服務(wù)端，從而引發(fā)錯誤
4次揮手
客戶端🅰? 發(fā)出斷開請求到客戶端🅱?,此時🅰? 停止發(fā)送數(shù)據(jù)，主動關(guān)閉TCP連接，釋放報文為：FIN=1,seq=u,此時🅰?進入終止等待1狀態(tài)；等待🅱? 的確認；
客戶端🅱? 收到🅰?的報文之后發(fā)出確認，確認號:ack=u+1,seq=v（自己的報文序列號）；🅱? 進入關(guān)閉等待狀態(tài)；🅰? 收到來自客戶端🅱?的確認之后，進入等待轉(zhuǎn)態(tài)2,等待🅱? 發(fā)出釋放連接的報文請求；
TCP 進程處于半關(guān)閉狀態(tài)(目前🅰? 到 🅱? 這條TCP鏈路關(guān)閉)B到A仍然可以傳輸數(shù)據(jù)，也就是說A只能接受數(shù)據(jù)，不能發(fā)送數(shù)據(jù)了；
客戶端🅱? 發(fā)出釋放連接的請求請求報文是FIN = 1, seq = w, ack = u+1，此時B進入最后確認狀態(tài)；等待A的確認；
🅰? 收到請求之后向🅱? 發(fā)出ack=w+1,seq=u+1(釋放連接的請求FIN=1，即使不發(fā)送數(shù)據(jù)也需要消耗一個序列號，這里就是u+1)） 然后進入時間等待狀態(tài)；等待2MSL(最長報文段壽命)才進入CLose狀態(tài)；
問題1：為什么最后要等待2MSL？
備注：以上分析參考自計算機網(wǎng)絡(luò)第七版<謝希仁>P240
第六章 應(yīng)用層
主要內(nèi)容：域名系統(tǒng)DNS，文件傳送協(xié)議FTP，遠程終端協(xié)議TELNET，萬維網(wǎng)WWW，電子郵件系統(tǒng)協(xié)議及組成，動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP，了解簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP掌握： DNS的作用是什么？DNS系統(tǒng)中域名采用什么命名法？其中頂級域名有哪些？ FTP、WWW、HTTP、HTML、URL分別表示什么？試簡述之。瀏覽器的工作原理？ 應(yīng)用層的各種應(yīng)用協(xié)議及其采用的運輸層協(xié)議。本地域名服務(wù)器采用迭代算法
本地域名服務(wù)器采用遞歸算法
電子郵件
發(fā)送郵件協(xié)議：SMTP
接收郵件協(xié)議：POP3，IMAP
其他補充
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TCP/IP 協(xié)議棧
包括應(yīng)用層，傳輸層，網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)接口層
-
OSI 參考模型介紹
表示層: 使通信的應(yīng)用程序能夠解釋交換數(shù)據(jù)的含義，這些服務(wù)包括數(shù)據(jù)壓縮和數(shù)據(jù)加密，以及數(shù)據(jù)描述（不用擔心數(shù)據(jù)存儲的內(nèi)部格式不同）
會話層 : 數(shù)據(jù)交換的定界和數(shù)據(jù)同步功能，包括建立檢查點和恢復(fù)方案的方法；
上述描述來源于【計算機網(wǎng)絡(luò)自頂向下P36】應(yīng)用層 :為應(yīng)用進程提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)
表示層 :定義數(shù)據(jù)格式與結(jié)構(gòu)、協(xié)商上層數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)加密壓縮
會話層 :主機間通信，建立、維護、終結(jié)應(yīng)用程序間會話，文字處理、郵件、表格
傳輸層 :分段上層數(shù)據(jù)，端到端連接，透明可靠傳輸，差錯校驗、重傳，流量控制 輸層協(xié)議有TCP/IP協(xié)議族的TCP/UDP ,以及IPX/SPX協(xié)議族的SPX等
網(wǎng)絡(luò)層 :編址，路由，擁塞控制，異種網(wǎng)絡(luò)互連
數(shù)據(jù)鏈路層: 編幀、鏈路建立/維持/釋放，流量控制，差錯校驗，尋址，標識上層數(shù)據(jù)
物理層 :電壓，接口，線纜，傳輸距離等物理參數(shù)。四大特性:機械、電器、功能、
規(guī)程 -
WLAN (Wireless LAN) 技術(shù)標準
A. 802.11a B. 802.11b
算法和協(xié)議
-
描述ARP協(xié)議工作機制：
1.每臺主機都有自己的ARP表，內(nèi)容是IP地址和MAC地址對應(yīng)；
2.源主機需要發(fā)送一個數(shù)據(jù)包到目的主機的時候，先檢查自己的ARP表是否存在該ip地址對應(yīng)的MAC地址；若有，直接發(fā)送；沒有，發(fā)送一個本地廣播，查詢這個地址的MAC地址；
3. 網(wǎng)絡(luò)中所有的主機收到這個ARP請求后會檢查數(shù)據(jù)包中的目的IP是否和自己的IP地址一致。如果不相同就忽略此數(shù)據(jù)包；如果相同；該主機首先將發(fā)送端的MAC地址和IP地址添加到自己的ARP列表中；如果ARP表中已經(jīng)存在該IP的信息；則將其覆蓋；然后給源主機發(fā)送一個ARP響應(yīng)數(shù)據(jù)包；告訴對方自己是它需要查找的MAC地址；源主機收到這個ARP響應(yīng)數(shù)據(jù)包后；將得到的目的主機的IP地址和MAC地址添加到自己的ARP列表中；并利用此信息開始數(shù)據(jù)的傳輸。如果源主機一直沒有收到ARP響應(yīng)數(shù)據(jù)包，表示ARP查詢失敗。
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向量-距離路由選擇算法
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當訪問一個www.csdn.com 網(wǎng)址，收到返回界面時候，這個過程使用了哪些協(xié)議
- 應(yīng)用層：www使用了HTTP協(xié)議；域名解析使用DNS協(xié)議；
2. 傳輸層：域名解析使用UDP協(xié)議；客戶端和服務(wù)器建立連接使用TCP協(xié)議；IP數(shù)據(jù)包和路由選擇；ICMP提供網(wǎng)絡(luò)傳輸中的差錯檢測；ARP將IP地址映射為MAC地址； -
分組交換的特點：
- 分組傳送：分組交換網(wǎng)以分組作為傳輸單元，數(shù)據(jù)發(fā)送前，將數(shù)據(jù)報文分成一個一個更小的等長數(shù)據(jù)段，每一段前加上控制信息組成首部，構(gòu)成分組，傳送到接收端，接收端剝?nèi)ナ撞窟€原成報文，
- 無連接：發(fā)送端發(fā)送分組前無需先建立連接，而是在傳輸過程中斷續(xù)的占用通信資源，省去建立連接和釋放連接的開銷，
- 存儲轉(zhuǎn)發(fā)：路由器收到分組之后將分組存入緩存，再檢查首部，查找轉(zhuǎn)發(fā)表，按照首部的目的地址，找到合適的接口轉(zhuǎn)發(fā)出去交給下一個路由；
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網(wǎng)橋自學習（交換機）
交換機與網(wǎng)橋的區(qū)別
局域網(wǎng)交換機的基本功能與網(wǎng)橋一樣，具有幀轉(zhuǎn)發(fā)、幀過濾和生成樹算法功能。但是，交換機與網(wǎng)橋相比還是存在以下不同：
1、交換機工作時，實際上允許許多組端口間的通道同時工作。所以，交換機的功能體現(xiàn)出不僅僅是一個網(wǎng)橋的功能，而是多個網(wǎng)橋功能的集合。即網(wǎng)橋一般分有兩個端口，而交換機具有高密度的端口。
2、分段能力的區(qū)別
由于交換機能夠支持多個端口，因此可以把網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)劃分成為更多的物理網(wǎng)段，這樣使得整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有更高的帶寬。而網(wǎng)橋僅僅支持兩個端口，所以，網(wǎng)橋劃分的物理網(wǎng)段是相當有限的。
3、傳輸速率的區(qū)別
交換機與網(wǎng)橋數(shù)據(jù)信息的傳輸速率相比，交換機要快于網(wǎng)橋。
4、數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)方式的區(qū)別
網(wǎng)橋在發(fā)送數(shù)據(jù)幀前，通常要接收到完整的數(shù)據(jù)幀并執(zhí)行幀檢測序列FCS后，才開始轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)幀。交換機具有存儲轉(zhuǎn)發(fā)和直接轉(zhuǎn)發(fā)兩種幀轉(zhuǎn)發(fā)方式。直接轉(zhuǎn)發(fā)方式在發(fā)送數(shù)據(jù)以前，不需要在接收完整個數(shù)據(jù)幀和經(jīng)過32bit循環(huán)冗余校驗碼CRC的計算檢查后的等待時間。
題目
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如果比特率為100Mb/s，發(fā)送1000位需要多長時間
1000 / 100000000 = 10us
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在CSMA/CD中，在第6次重傳時，一個節(jié)點選擇隨機數(shù)r的值為16的概率是
1/2^6=1/64
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假設(shè)信號在媒體上的傳播速率為2×108m/s，發(fā)送數(shù)據(jù)長度為103bit，發(fā)送速率為1Gb/s,收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km，求傳播時延和發(fā)送時延：
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交換機
> 解題：（1）A發(fā)送數(shù)據(jù)到B后交換機S1會增加一項地址是MAC_A、接口為1；S2會增加一項目的地址是MAC_A、接口為5。因為開 始時交換機是空的，S 1和S2都會收到這個幀。因此兩個交換機會把幀的源地址MAC_A和對應(yīng)的進入接口登記到轉(zhuǎn)發(fā)表中。
（2）F發(fā)送數(shù)據(jù)到A，交換機S1會增加一項地址是MAC_F、接口是5；S2都會增加一項地址是MAC_F、接口是2。因為S1和S2都能接收到這個數(shù)據(jù)幀，而轉(zhuǎn)發(fā)表中沒有地址為MAC_F的項目，所以兩個交換機都會把這個幀的源地址和進入接口登記到轉(zhuǎn)發(fā)表中。
（3）B發(fā)送數(shù)據(jù)到A，交換機S1的轉(zhuǎn)發(fā)表增加一項地址是MAC_B、接口為3；交換機S2的轉(zhuǎn)發(fā)表的狀態(tài)不變。因為交換機S1接收到這個數(shù)據(jù)幀后，其轉(zhuǎn)發(fā)表中沒有地址為MAC_B的項目，所以會把這個幀的源地址MAC_B和對應(yīng)的進入接口登記到轉(zhuǎn)發(fā)表中。而又由于交換機S1從轉(zhuǎn)發(fā)表中得知主機A在接口1，因此不會把此幀轉(zhuǎn)發(fā)到接口5，交換機S2就接收不到此幀，因此交換機S2的狀態(tài)不變。找不到則添加，并向除自己之外的接口廣播，目的接口轉(zhuǎn)發(fā)，其余接口丟棄過濾；
找到目的添加源
生成樹協(xié)議（STP）避免兜圈子；
應(yīng)用層：
[NO.1]
題目一：
當使用鼠標點取一個WWW文檔時，若該文檔除了有文本外，還有一個本地.gif圖和兩個遠地.gif圖像。試問：需要使用哪個應(yīng)用程序，以及需要建立幾次UDP連接和幾次TCP連接？
答案：0次UDP和4次TCP
HTTP1.0中認為每臺服務(wù)器都綁定一個唯一的IP地址，因此，請求消息中的URL并沒有傳遞主機名，所以這個時候集只需要建立TCP連接，首先訪問文檔建立一次連接，有因為1.0環(huán)境下是短連接，請求結(jié)束就斷開連接，所以在此請求本地的gif同樣需要建立tcp連接，對于兩個遠地gif同樣道理，所以需要4次tcp連接請求；
關(guān)鍵：短連接，請求對應(yīng)唯一ip
題目二：
通過瀏覽器訪問http://ww.sise.com/b.html時，若該文檔除了有文本外，還有一個本地gif圖像和兩個不同遠地的gif圖像。試分析在HTTP11環(huán)境下需要建立幾次TCP連接和有幾個UDP過程？
答案：3次UDP和3次TCP；
對于http1.1、環(huán)境下，訪問頁面http://lwww.sise.com/b.htm，首先會通過DNS解析出lwww.sise.com的P地址，隨后客戶機與該IP地址主機建立TCP連接，之后客戶發(fā)送http請求b.hm文件，服務(wù)器響應(yīng)該頁文檔。這里包含1次UDP過程和1個TCP連接為了顯示文檔中包含的本地gif圖象，主機在該tcp連接下維續(xù)請求，（本地文檔用因之前頁面解析過，dns緩存中會有記錄，所以不需要再向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送dns請求也就不會有udp過程）為了顯示兩個不同遠地的gif圖像，主機要通過DNS分別http請求這兩個gif圖像，這里包含2次UDP過程和2個TCP析出這兩個gif圖像所在服務(wù)器的P地址，然后分別建立2個tcp連接，再通http請求這兩個gif圖像，因此訪問該頁面共有3次UDP過程和3個tcp連接
關(guān)鍵：長連接和需要解析域名而【域名解析是使用UDP協(xié)議的，因為為了快速和降低資源】
關(guān)鍵點：使用的都是http協(xié)議，但是題目一是使用http 1.0 題目二使用的是http 1.1兩個不同的協(xié)議
http1.0 默認訪問的www文檔服務(wù)器是一個固定的ip地址，一旦連接確定就ip地址就確定，因此在報文首部是沒有host字段的
然而http1.1 在報文首部是有host字段，而且http1.1 是長連接
網(wǎng)上一個http1.0和http1.1解釋的博客連接
沖突域和廣播域
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的【计网】计算机网络期末总复习-谢希仁（个人总结）理论概念的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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