计算机网络复习总结

《计算机网络》复习总结

第一章概述

1．通信/计算机网络的基本概念

（1）联机系统→双机互联→复杂网络

（2）计算机网络的定义：

由自主运转的计算机通过各种通信手段互连起来，实现资源共享和信息交换的系统。

组成：若干自主的计算机（资源子网）、各种通信线路、通信设备（通信子网）

功能：资源共享、信息交换

（3）面向连接通信vs无连接通信

面向连接的通信就是通信双方在通信时，要事先建立一条通信线路，其过程有建立连接、通信和释放连接三个步骤。

无连接的通信就是通信双方在通信时，事先不建立连接，而是直接将数据发送出去，当然，为了保证数据能够到达收端，发出的数据中应携带包括目的地址在内的一系列控制信息。

特点：面向连接的通信在数据传输前要建立一条连接，因此是一种可靠的通信，数据传输的过程中不需要携带控制信息；而无连接的通信中，携带目的地址的数据包各自独立进行传输，因而在通信过程中可能出现数据丢失、收端可能出现乱序。

（4）电路交换vs 分组交换

2．计算机网络的分类

按照地理范围划分：个人区域网（PAN）、局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）、英特网（Internet）。——要会识别，例如：

计算机+蓝牙设备：PAN

一栋大楼内部的网络：LAN

四川省电信数据网：WAN

3．常用性能指标——速率、带宽（了解）

4．体系结构和网际互连（重点）

（1）分层结构——为什么分层？如何分层？

（2）分层结构中的各种术语——

层/对等层、实体/对等实体；

服务（垂直方向、系统内）、协议（水平方向、系统间）；

服务访问点(SAP)、协议数据单元(PDU)；

数据的封装(Encapsulation)

（3）协议的三要素——语法、语义、时序

协议就是对等实体之间通信时共同遵守的规则。协议的三要素：语法、语义、时序（同步）。其中，语法表示信息的格式，即传递的数据由哪几部分组成；

语义表示信息的含义及控制信息的组成，即数据中各部分的具体意义；

时序表示信息交换的步骤与顺序等。

（4）两种体系模型：OSI、TCP/IP

OSI：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层

TCP/IP：网络接口层、网际层、传输层、应用层

TCP/IP协议族——包括那些协议？那些协议不属于此协议族？

（5）利用TCP/IP进行网际互联

核心思想：通过分层模型屏蔽各层间的实现细节；在网络层实现物理网络的逻辑互联。

核心设备：路由器——工作特点

第二章物理层

1．物理层提供的服务

提供无结构（无差别、无边界）的比特流传输。

2．功能

（1）确定物理接口的机械、电气、功能和过程特性

（2）传输介质的驱动：——几种常见介质：同轴电缆、双绞线、光纤——那种信号质量最差？

双绞线的种类：

按照线序不同——直连线/交叉线；

按传输带宽——1类、2类、…、7类，其中3类用于话音，5类用于数据

（3）信道编/解码

（4）信道复用

要会区分，那些功能不属于物理层

第三章数据链路层

基本概念（了解）：链路/数据链路、透明传输、差错检测

第四章局域网

1．基本问题

常见拓扑结构（物理拓扑/逻辑拓扑）——总线型、环型、星型

在网络体系结构中的位置（下两层）；

2．传统以太网的特点

共享信道、广播式传输、冲突解决机制（CSMA/CD协议）

CSMA/CD协议

基本机制：先听再说、边说边听、有冲突立即停止。

2τ的相关问题：（要会看时序图）

2τ的含义是什么？——2τ是共享式LAN中相距最远两个站点数据传播时间的两倍，它包括在信道上的传播时间和转发器延时。

为什么规定CSMA/CD的监听时间不低于2τ？——在CSMA/CD的工作机制中，如果监听时间低于2τ，则有可能出现这种情况：发送站点在发送数据的过程中侦听不到事实上已经产生的冲突。因此规定监听时间不低于2τ。

指数退避算法：（参看教材）

●MAC帧格式

各字段含义：

最大/小帧长度的由来——最小长度（64B）：为适应2 ；最大长度（1518B）：为保证公平性。

●以太网组网

交换机的工作原理——“自学习”维护转发表+依转发表转发MAC帧

冲突域和广播域（会识别）

第五章网络互联

1．概述

两种服务：面向连接vs无连接

“BE服务”的概念

虚电路/数据报服务的对比（都是分组交换）：

2．IP编址

IP地址的结构、分类

利用变长掩码划分IP子网

3．ARP协议

作用：建立逻辑地址与物理地址之间的映射关系。

基本工作机制：广播式请求，单播式应答

[知识扩展]：有文献在讨论TCP/IP体系结构时，将ARP协议列入网络接口层，即认为ARP不属于IP层，why？

4．IP协议

1) 分组交付和路由选择的过程——IP通信是一种典型的无连接通信

2) 路由表的构成：a.表项的组成部分；b.各种类型的路由(如特定主机路由、默认路由等)

3) 根据路由表推测网络拓扑（课堂演示练习、实验报告思考题）

4) IP协议字段

5) IP分组的分片与重组——为什么要分片？MTU的概念？

5．ICMP协议

IP的辅助协议

作用：为IP通信提供差错报告机制、为其它层（TCP/UDP、应用层协议）提供辅助功能

6．路由协议

1)

2) “度量”的概念

路由协议中，用来衡量路径长短的指标，不同路由协议采用的度量不同。

3) RIP协议

——采用的度量；路由更新的过程；特点和适用环境——用于小型IP网络

4) OSPF协议

——用于大型IP网络，不要求掌握具体的工作细节

5) 边界网关协议BGP

——了解不同路由协议的选路策略：并非所有的路由协议都是以“最短路”为选路原则。

第六章传输层

1．概述

端到端的逻辑通信的概念——进程间的通信

IP协议与传输层协议各自的作用范围/地址的作用范围；

如何在网络中标识一个通信连接——IP地址+端口地址

2．UDP协议

➢什么叫面向报文：

发送方UDP 对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付IP 层。UDP 对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界。应用层交给UDP 多长的报文，UDP 就照样发送，即一次发送一个报文。

接收方UDP 对IP 层交上来的UDP 用户数据报，在去除首部后就原封不动地交付上层的应用进程，一次交付一个完整的报文。

➢UDP是一种无连接的通信方式，是不可靠的通信。

➢报文格式（不要求背下来）

➢适用的通信环境：对传输质量要求不太高，对实时性要求很高的通信服务。