计算机网络复习资料整理

计算机网络的定义：一些相互连接的、自治的计算机的集合[TANE03]

1、因特网的组成：

1）边缘部分：由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。

通信方式：客户服务器方式(C/S方式)：服务与被服务关系，计算机进程。对等连接方式（peer to peer）：平等的、对等连接通信。

2）核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。

面向连接服务(connection-oriented)：面向连接服务具有连接建立、数据传输和连接释放这三个阶段。

无连接服务(connectionless)：两个实体之间的通信不需要先建立好连接；动态分配资源；是一种不可靠的服务。这种服务常被描述为“尽最大努力交付”(best effort delivery)或“尽力而为”。

交换：

电路交换：整个报文的比特流连续地从源点直达终点，好像在一个管道中传送。

报文交换：整个报文先传送到相邻的结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。

分组交换：单个分组（这只是整个报文的一部分）传送到相邻结点，存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。

2、计算机网络分类：1）广域网（W AN）：跨越国家（几十~几千公里）；2）城域网（MAN）：5~50KM，作用范围

一般是城市；3）局域网（LAN）1KM左右，校园网，企业网；4）个人局域网（PAN）：10M左右

3、计算机网络性能指标：

速率：比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位，传送数据的速率（数据率或比特率）

带宽：在计算机网络中表示网络的通信线路所能传送数据的能力，单位时间内，从一点到另一点所能通过的最高数据率，单位是比特每秒，记为b/s。

吞吐量：单位时间内通过某个网络的数据量

时延：发送时延：主机或路由器发送数据帧所需要的时间。

发送时延=数据帧长度（b）/信道带宽（b/s）信道带宽：数据在信道上的发送速率

传播时延：电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。

处理时延：主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理。

排队时延：分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理。

总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

时延带宽积：时延带宽积=传播时延＊带宽链路时延带宽积又称以比特为单位的链路长度。

往返时间RTT：从发送方发送数据开始到发送方收到来自接收方的确认共经历的时间。

利用率：利用率分为信道利用率和网络利用率两种。

信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道的利用率是零。网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。

信道利用率并非越高越好；信道或网络利用率过高会产生非常大的时延。

4、计算机网络体系结构：

①OSI/RM即开放系统互连基本参考模型

②TCP/IP被称为事实上的国际标准

③划分层次的思想：a.各层之间是独立的 b.灵活性好c.结构上可分割开d.易于实现和维护e.能促进标准化

工作

④各层主要功能：a.差错控制 b.流量控制c.分段和重装d.复用和分用e.连接建立和释放

⑤计算机网络的各层及其协议的集合，称为网络的体系结构。换种说法，计算机网络的体系结构就是这个计

算机网络及其构件所应完成的功能的精确定义。

⑥计算机网络的分层及其协议：

应用层：直接为用户的应用进程提供服务。协议：HTTP协议，SMTP协议，FTP协议

运输层：负责向两个主机中进程之间的通信提供服务。协议：a.传输控制协议TCP：面向连接的，数据传输的单位是报文段，能够提供可靠的交付。b.用户数据报协议UDP：无连接的，数据传输的单位是用户数据报，不保证能够提供可靠的交付，只能提供“尽最大努力交付”

网络层：负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务，因特网主要的网络层协议是无连接的网际协议IP。

数据链路层：点对点协议PPP。

物理层：任务是透明地传诉讼比特流。

协议数据单元PDU：把对等层次之间传送的数据单位称为该层的协议数据单元PDU。

实体：表示任何可发送活接受信息的硬件活软件进程。

协议：是控制两个对等实体的个实体进行通信的规则的集合。

服务：是下层向上层通过层间接口提供的。

服务数据单元SDU：层与层之间交换的数据的单位称为服务数据达到单元SDU.

服务访问点：在同一系统中相邻两层的实体进行交互的地方。

透明：是指某一个存在的实物看起来却好像不存在一样。

第二章

一物理层的主要功能：实现比特流的透明传输，为数据链路层提供服务。

二码元速率与信息速率的关系：码元传速的速率越高，或信号传输的距离越远，或传输媒体质量越差，在接收端的波形的是真就越严重。

香农公式表明：信道的带宽或信道中的噪比越大，信息的极限传输速率就越高。

三几种常见的物理传输煤质：双绞线同轴光纤

几种无线传输方式：微波卫星蜂窝

信道复用技术：TDM时分复用、STDM统计时分复用、FDM频分复用、CDM 码分复用、WDM波分复用

第三章：

1、数据链路层的主要功能：A链路管理B幀定界C差错控制D将数据和控制信息区分开E透明传速F寻址，幀正确送达目的收方知道发方是谁。

3 、PPP协议就是用户计算机和ISP进行通信是所使用的数据链路层协议

PPP协议才用零比特填充实现透明传输

4 、常见的局域网拓扑：1）星形网2）环形网3）总线网4）树形网

以太网的两个标准：1）DIX Ethernet V2 2)IEEE的802.3

IEEE802委员会将链路层分为两个子层：1)逻辑链路控制层LLC子层2)媒体接入控制MAC子层（与接入到传速媒体有关的内容都方在MAC子层）

网卡在网络通信中的作用：进行是数据串行传输和并行传输的转换

5 、1）CSMA/CD 载波监听的点接入碰撞检测在使用CSMA/CD协议时，一个站不可能同时进行发送和接受，因为使用CSMA/CD协议的以太网不可能进行全双工通信而只能进行双向交替通信（半双工通信）2）以太网把争用期定为51.2us，也可以说争用期是512比特时间。3)以太网规定最短有效幀长为64字节。

6、在局域网中，硬件地址又成为物理地址或MAC地址

以太网v2的MAC幀有五个字段组成：前两个字段分别为6字节的目的地址和源地址字段，第三个字段是2字节的类型字段，第四个字段是数据字段，第五个字段是4字节的幀检验序列FCS。

7、在物理层扩展以太网：扩展主机和集线器之间的距离的一种简单方法就是使用光纤和一对光纤调制解调器。

第四章：

1 各层中间设备：（1）物理层使用的中间设备叫转发器（集线器）（2）数据链路层使用的中间设备叫做网桥或桥接器（3）网络层使用的中间设备叫做路由器（4）在网络层以上使用的中间设备叫做网关

2 分类的IP地址IP地址：：=｛<网络号>，<主机号>｝其中“：：=“表示定义为

IP地址是唯一的32位的标识符（都是32位的二进制代码）IP数据报由首部和数据两部分组成，最大60字节，最小20字节，数据报的最大长度是65535字节。

IP地址放在IP数据报的首部，而硬件地址则放在MAC帧的首部。在网络层和网络层以上使用的是IP地址，而数据链路层以下使用的是硬件地址。MAC帧在传送时使用的原地址和目的地址都是硬件地址，这两个硬件地址都写在MAC帧的首部中。

3 地址解析协议ARP逆地址解析协议RARP ARP是解决同一区域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。从IP地址到硬件地址的解析是自动进行的，主机的用户对这种地址解析过程是不知道的。

4 IP层转发分组的流程（第126页）

a有四个A类网络通过三个路由器连接在一起。每一个网络上都可能有成千上万个主机。

可以想像，若按目的主机号来制作路由表，则所得出的路由表就会过于庞大。

但若按主机所在的网络地址来制作路由表，那么每一个路由器中的路由表就只包含 4 个项目。这样就可使路由表大大简化。

5、无分类编址（CIDR）的概念

无分类编址，即无分类域间路由选择，现在CIDR已经成为因特网建议标准协议。

CIDR最主要的两个特点：

（1）CIDR消除了传统的A类、B类和C类地址以及划分子网的概念，因而可以更加有效的分配IPv4的地址