北邮互联网技术基础期末重点

1、传输层的典型协议和工作方式有TCP和UDP：TCP是在IP提供的服务基础上，面向连接、传输可靠(保证数据正确性,保证数据顺序)、用于传输大量数据(流模式)、速度慢，建立连接需要开销较多(时间，系统资源)。

UDP是一种无连接的传输层协议，它主要用于不要求分组顺序到达的传输中，分组传输顺序的检查与排序由应用层完成，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。

UDP 协议基本上是IP协议与上层协议的接口。

UDP协议适用端口分别运行在同一台设备上的多个应用程序。

UDP：面向非连接、传输不可靠、用于传输少量数据(数据包模式)、速度快。

2、网络地址转换的作用网络地址转换(NAT)属接入广域网(WAN)技术，是一种将私有（保留）地址转化为合法IP地址的转换技术，它被广泛应用于各种类型Internet接入方式和各种类型的网络中。

NAT不仅完美地解决了lP地址不足的问题，而且还能够有效地避免来自网络外部的攻击，隐藏并保护网络内部的计算机。

3、帧中继技术产生的前提帧中继技术是在分组技术充分发展，数字与光纤传输线路逐渐替代已有的模拟线路，用户终端日益智能化的条件下诞生并发展起来的。

现代用户需求有以下特点①要求传输速率高，时延低;②信息传送的突发性高;③用户端智能化高。

传统的方法是采用租用专线和分组网来满足用户需求，但这两种方法都有其不可克服的缺点。

4、ATM技术原理Atm:异步传递方式ATM 是建立在电路交换和分组交换的基础上的一种面向连接的快速分组交换技术。

采用定长分组作为传输和交换的单位。

这种定长分组叫做信元(cell)。

当用户的ATM 信元需要传送时，就可插入到SDH 的一个帧中。

“异步”是指将ATM 信元“异步插入”到同步的SDH 比特流中。

SDH 传送的同步比特流被划分为一个个固定时间长度的帧（是时分复用的时间帧，而不是数据链路层的帧）。

每一个用户发送的ATM 信元在每一时分复用帧中的相对位置并不是固定不变的。

如果用户有很多信元要发送，就可以接连不断地发送出去。

只要SDH 的帧有空位置就可以将这些信元插入进来。

5、域名服务系统DNS的原理域名可将一个IP地址关联到一组有意义的字符上去。

DNS为了将一个名字映射成IP地址，应用程序调用一个名为解析器的库过程，并将该名字作为参数传递给此过程。

解析器向本地DNS发送一个UDP分组，之后本地DNS服务器查找该名字，并且将找到的IP地址返回给解析器，解析器再将IP地址返回给调用方。

有了IP地址之后，应用程序就可以与目标及其建立一个TCP连接，或者给他发送UDP分组。

6、解决IP地址匮乏的方法1. 采用无类别编址CIDR，使IP 地址的分配更加合理。

2.采用网络地址转换NAT方法以节省全球IP 地址。

3.采用具有更大地址空间的新版本的IP 协议IPv6。

7、网络地址转换的原理及应用NAT的基本工作原理是，当私有网主机和公共网主机通信的IP包经过NAT网关时，将IP包中的源IP或目的IP在私有IP和NAT的公共IP之间进行转换。

NAT主要可以实现以下几个功能：数据包伪装、平衡负载、端口转发和透明代理。

8、端到端和点到点的含义端到端与点到点是针对网络中传输的两端设备间的关系而言的。

端到端传输指的是在数据传输前，经过各种各样的交换设备，在两端设备问建立一条链路，就像它们是直接相连的一样，链路建立后，发送端就可以发送数据，直至数据发送完毕，接收端确认接收成功。

点到点系统指的是发送端把数据传给与它直接相连的设备，这台设备在合适的时候又把数据传给与之直接相连的下一台设备，通过一台一台直接相连的设备，把数据传到接收端。

9、面向连接和无连接两种工作方式的原理及异同一、面向连接的服务是按顺序，保证传输质量的，可恢复错误和流量控制的可靠的连接。

基于TCP/IP协议。

二、无连接服务是不按顺序，不保证传输质量的，不可恢复错误不进行流量控制的不可靠连接。

基于UDP/IP的连接。

10、TCP的工作原理、三次握手、状态机、窗口TCP三次握手的过程如下：客户端发送SYN（SEQ=x）报文给服务器端，进入SYN_SEND状态。

服务器端收到SYN报文，回应一个SYN （SEQ=y）ACK(ACK=x+1）报文，进入SYN_RECV 状态。

客户端收到服务器端的SYN报文，回应一个ACK(ACK=y+1）报文，进入Established 状态。

三次握手完成，TCP客户端和服务器端成功地建立连接，可以开始传输数据了。

状态机：建立连接和释放连接所要求的步骤都可以用一个有限状态机来表达，状态机的11种状态中每一个状态都存在合法事件和非法事件。

每个链接都从CLOSED开始。

当它执行了一个被动的打开操作（LISTEN）时候，或者主动的打开操作（CONNECT）的时候，它就离开CLOSED状态。

如果另一端执行了相对应的操作，则连接被建立起来，当前状态编程ESTABLISHED。

连接释放过程可以由任何一方发起，当释放完成的时候，状态又回到CLOSED.窗口：TCP通过滑动窗口的概念来进行流量控制。

设想在发送端发送数据的速度很快而接收端接收速度却很慢的情况下，为了保证数据不丢失，显然需要进行流量控制，协调好通信双方的工作节奏。

所谓滑动窗口，可以理解成接收端所能提供的缓冲区大小。

11、ARP协议的作用和作用范围地址解析协议ARP。

在实际网络的链路上传送数据帧时，不管网络层使用的是什么协议，最终还是必须使用硬件地址。

每一个主机都设有一个ARP 高速缓存(ARP cache)，里面有所在的局域网上的各主机和路由器的IP 地址到硬件地址的映射表。

当主机 A 欲向本局域网上的某个主机 B 发送IP 数据报时，就先在其ARP 高速缓存中查看有无主机B 的IP 地址。

如有，就可查出其对应的硬件地址，再将此硬件地址写入MAC 帧，然后通过局域网将该MAC 帧发往此硬件地址。

ARP 是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP 地址和硬件地址的映射问题。

12、以太网及无线局域网的媒体接入控制机制MAC（Media Access Control,介质访问控制）地址是识别LAN（局域网）节点的标识是固化在网卡上串行EEPROM中的物理地址，通常有48位长。

网卡的物理地址通常是由网卡生产厂家烧入网卡的EPROM（一种闪存芯片，通常可以通过程序擦写），它存储的是传输数据时真正赖以标识发出数据的电脑和接收数据的主机的地址。

也就是说，在网络底层的物理传输过程中，是通过物理地址来识别主机的，它一般也是全球唯一的。

以太网交换机根据某条信息包头中的MAC源地址和MAC目的地址实现包的交换和传递。

13、三种典型路由协议的工作原理一、内部网关协议RIP：工作原理：路由信息协议RIP 是内部网关协议IGP中最先得到广泛使用的协议。

RIP 是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议。

RIP 协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录。

二、内部网关协议OSPF：将实际的网络、路由器和线路抽象到一个有向图中，并且给图中的每条弧分配一个开销值（距离、延迟等），然后它根据这些弧段上的权值计算最短路径。

三、外部网关路由协议BGP。

BGP 是不同自治系统的路由器之间交换路由信息的协议。

边界网关协议BGP 只能是力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由（不能兜圈子），而并非要寻找一条最佳路由。

BGP路由器之间通过建立TCP连接来互相通信。

14、在不同阶段寻址的方式：以太网上、公共互联网上局域网的寻址方式，以最为常见的以太网来说，是基于广播的，它采用的地址是网卡的物理地址(MAC),还有令牌环网，它是像一个接力棒一样，有信令一直在环中循环,持有令牌时才能发送信息；广域网的寻址方式，是基于三层的IP地址，通过路由来寻址，因为它可能穿过多个类型不相同的网络。

15、自治系统的含义，划分的作用，内部网关路由协议和外部网关路由协议的区别及典型协议自治系统：autonomous system。

在互联网中，一个自治系统(AS)是一个有权自主地决定在本系统中应采用何种路由协议的小型单位。

因特网将整个互联网划分为许多较小的自治系统AS。

一个自治系统是一个互联网，其最重要的特点就是自治系统有权自主地决定在本系统内应采用何种路由选择协议。

内部网关协议IGP (Interior Gateway Protocol) 即在一个自治系统内部使用的路由选择协议。

目前这类路由选择协议使用得最多，如RIP 和OSPF 协议。

外部网关协议EGP (External Gateway Protocol) 若源站和目的站处在不同的自治系统中，当数据报传到一个自治系统的边界时，就需要使用一种协议将路由选择信息传递到另一个自治系统中。

这样的协议就是外部网关协议EGP。

在外部网关协议中目前使用最多的是BGP-4。

16、集线器、网桥、以太网交换机、路由器、网关等设备的原理及工作协议层集线器，工作在OSI七层结构的第一层物理层，集线器的基本功能是信息分发，它把一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去。

一些集线器在分发之前将弱信号重新生成，一些集线器整理信号的时序以提供所有端口间的同步数据通信。

网桥和交换机一样都是工作在OSI模型的第二层（数据链路层），可以看成是一个二层路由器（真正的路由器是工作在网络层，根据IP地址进行信包转发）。

网桥可有效的将两个局域网（LAN）连起来，根据MAC地址（物理地址）来转发帧，使本地通信限制在本网段内，并转发相应的信号至另一网段，网桥通常用于联接数量不多的、同一类型的网段.以太网交换机工作在OSI第二层（数据链路层），根据MAC地址进行数据转发。

交换机通过分析Ethernet包的包头信息（其中包含了源MAC地址、目标MAC地址、信息长度等），取得目标MAC地址后，查找交换机中存储的地址对照表（MAC地址对应的端口），确认具有此MAC地址的网卡连接在哪个端口上，然后将信包送到对应端口，有效的抑制IP广播风暴。

并且信息包处于并行状态，效率较高。

路由器工作在OSI的第三层（网络层），根据IP进行寻址转发数据包。

路由器是一种可以连接多个网络或网段的网络设备，能将不同网络或网段之间（比如局域网——大网）的数据信息进行转换，并为信包传输分配最合适的路径，使它们之间能够进行数据传输，从而构成一个更大的网络。

网关又叫协议转换器，网关的概念实际上跟上面的设备型不是一类问题，网关是一种复杂的网络连接设备，可以支持不同协议之间的转换，实现不同协议网络之间的互连。

网关具有对不兼容的高层协议进行转换的能力，为了实现异构设备之间的通信，网关需要对不同的链路层、专用会话层、表示层和应用层协议进行翻译和转换。

所以网关兼有路由器、网桥、中继器的特性。

17、网络层的典型协议：IP、ICMP、IGMP的作用及典型应用，IP地址的划分（5类）IP地址是指互联网协议地址。