計算機網(wǎng)絡(luò)知識點總結(jié)
1、OSI七層協(xié)議(自頂向下):應(yīng)用層、表示層、會話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層。2、電路交換特點:固定占用帶寬、業(yè)務(wù)固定、收費高;分組交換:動態(tài)分配帶寬、業(yè)務(wù)靈活、收費低。3、三種應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu):客戶機/服務(wù)器、對等P2P、客戶機/服務(wù)器與P2P的混合。其中客戶機的特點:總是打開、為多個客戶機請求提供服務(wù)、永久的IP地址、可擴展為服務(wù)器場(主機群集);服務(wù)器:總是打開或間歇打開、向服務(wù)器發(fā)出請求、具有動態(tài)的IP地址、彼此之間不直接通信。P2P體系:無(最少)打開的服務(wù)器、任意端系統(tǒng)(對等方)可以直接通信、對等方間歇地連接,IP地址不固定,具有自擴展性。4、進程通信:同一主機中兩個進程間的通信:由操作系統(tǒng)控制;不同主機中進程間的通信:通過網(wǎng)絡(luò)交換報文進行。發(fā)送進程:產(chǎn)生報文并向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送;接收進程:接收報文,并回送報文。
5、套接字:同一臺主機內(nèi)應(yīng)用層與運輸層之間的接口。也叫應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)之間的應(yīng)用程序接口API,是在網(wǎng)絡(luò)上建立網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的可編程接口。
6、進程與套接字的關(guān)系:程類似房子,套接字是進程的門。進程通過套接字在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送和接收報文。發(fā)送進程:把報文推出門(套接字)。傳送報文:通過下面網(wǎng)絡(luò)把報文傳送到目的進程門口。接收進程:通過其門(套接字)接收報文。
7、DNS:因特網(wǎng)的目錄服務(wù)。(1)、DNS域名系統(tǒng)(DomainNameSystem):進行主機名到IP地址的轉(zhuǎn)換。1)一個由分層的DNS服務(wù)器實現(xiàn)的分布式數(shù)據(jù)庫;2)一個允許主機查詢分布式數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用層協(xié)議。DNS協(xié)議運行在UDP智商。(2)、標識主機的兩種方式:1)、主機名:由不定長的字母和數(shù)字組成。便于記憶,路由器處理困難;2)、IP地址:由4個字節(jié)組成,有著嚴格的層次結(jié)構(gòu),路由器容易處理。8、多路復(fù)用:在發(fā)送主機復(fù)用,在發(fā)送主機上從多個套接字收集數(shù)據(jù),用首部封裝數(shù)據(jù)(以后用于分解);多路分解:在接收主機分解,將接收到的段交付給正確的套接字。
9、無連接運輸UDP:在UDP發(fā)送方和接收方之間無握手;每個UDP段的處理獨立于其他段。
10、為何要有UDP協(xié)議?:無連接創(chuàng)建(它將增加時延);簡單:在發(fā)送方、接收方無連接狀態(tài);段首部小;無擁塞控制:UDP能夠盡可能快地傳輸。
11、UDP檢查和。目的:在傳輸?shù)亩沃袡z測“差錯”(如比特翻轉(zhuǎn))。發(fā)送方:將段內(nèi)容處理為16比特整數(shù)序列;檢查和:段內(nèi)容的加法(反碼和);發(fā)送方將檢查和放入UDP檢查和字段。接收方:計算接收的段的檢查和;核對計算的檢查和是否等于檢查和字段的值;NO檢測到差錯YES無差錯檢測到。雖然如此,還可能有差錯嗎?詳情見后(當(dāng)數(shù)字作加法時,最高位進比特位的進位需要加到結(jié)果中)。
12、可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑瓌t:1)在應(yīng)用層、運輸層、數(shù)據(jù)鏈路層的重要性;2)不可靠信道的特點決定了可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議(rdt)的復(fù)雜性。
13、選擇性重傳:(1)\\接收方分別確認所有正確接收的報文段:需要緩存分組,以便最后按序交付給給上層;(2)發(fā)送方只需要重傳沒有收到ACK的分組:發(fā)送方定時器對每個沒有確認的分組計時;(3)發(fā)送窗口:N個連續(xù)的序號;也需要限制已發(fā)送但尚未應(yīng)答分組的序號。
14、TCP概述:1)點到點:一個發(fā)送方,一個接收方;連接狀態(tài)與端系統(tǒng)有關(guān),不為路由器所知。2)可靠、有序的字節(jié)流:沒有“報文邊界”。3)流水線:TCP擁塞和流量控制設(shè)置滑動窗口協(xié)議。4)發(fā)送和接收緩沖區(qū)。5)全雙工數(shù)據(jù):同一連接上的雙向數(shù)據(jù)流;MSS:最大報文段長度;MTU:最大傳輸單元。6)面向連接:在進行數(shù)據(jù)交換前,初始化發(fā)送方與接收方狀態(tài),進行握手(交換控制信息)。7)流量控制:發(fā)送方不能淹沒接收方。8)擁塞控制:抑止發(fā)送方速率來防止過分占用網(wǎng)絡(luò)資源.
15、TCP流量控制:1)TCP連接的接收方有1個接收緩沖區(qū);2)應(yīng)用進程可能從接收緩沖區(qū)讀數(shù)據(jù)緩慢;3)匹配速度服務(wù):發(fā)送速率需要匹配接收方應(yīng)用程序的提取速率。
16、TCP流控:工作原理:1)緩沖區(qū)的剩余空間=RcvWindow=RcvBuffer-[LastByteRcvd-LastByteRead];2)接收方在報文段接收窗口字段中通告其接收緩沖區(qū)的剩余空間;3)發(fā)送方要限制未確認的數(shù)據(jù)不超過RcvWindowLastByteSent-LastByteAcked18、擁塞控制原理。擁塞:非正式地:“太多的源發(fā)送太多太快的數(shù)據(jù),使網(wǎng)絡(luò)來不及處理”;不同于流量控制!;表現(xiàn):丟包(路由器緩沖區(qū)溢出);長時延(路由器緩沖區(qū)中排隊)。網(wǎng)絡(luò)中的前10大問題之一!19、擁塞控制方法:(1)端到端的擁塞控制:1)不能從網(wǎng)絡(luò)得到明確的反饋;2)從端系統(tǒng)根據(jù)觀察到的時延和丟失現(xiàn)象推斷出擁塞;3)這是TCP所采用的方法。(2)網(wǎng)絡(luò)輔助的擁塞控制:路由器為端系統(tǒng)提供反饋:1)一個bit指示一條鏈路出現(xiàn)擁塞(SNA,DECnet,TCP/IPECN,ATM)。2)指示發(fā)送方按照一定速率發(fā)送。
20、TCP擁塞控制:端到端控制(沒有網(wǎng)絡(luò)輔助);發(fā)送方限制傳輸:LastByteSent-LastByteAcked《CongWin;粗略地,:擁塞窗口是動態(tài)的,具有感知到的網(wǎng)絡(luò)擁塞的函數(shù)。
Bytes/sec21、發(fā)送方如何感知網(wǎng)絡(luò)擁塞?丟失事件=超時或者RT3個重復(fù)ACK;發(fā)生丟失事件后,TCP發(fā)送方降低
速率(擁塞窗口)。
三個機制:AIMD(加增倍減算法);慢啟動;超時事件后的保守機制。
24、網(wǎng)絡(luò)層的作用:是實現(xiàn)兩個端系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)透明傳送,具體功能包括尋址和路由選擇、建立的連接、保持和終止等。它提供的服務(wù)是運輸層不需要了解網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸和交換技術(shù)。
25、轉(zhuǎn)發(fā):將分組從路由器的輸入移動到適當(dāng)?shù)穆酚善鬏敵;選路:決定分組從源到目的地所采用的路由:選路算法。類比:選路:規(guī)劃從源到目的地路徑的過程;轉(zhuǎn)發(fā):通過單個立交橋的過程。
26、路由器的兩個關(guān)鍵功能:運行選路算法/協(xié)議(RIP,OSPF,BGP);從入鏈路到出鏈路轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報。27、IP編址:概述。IP地址:對主機、路由器接口的32-bit標識符;接口:在主機/路由器和物理鏈路之間的連接:1)路由器通常具有多個接口2)主機可能具有多個接口3)IP編址與每個接口相聯(lián)系。28、子網(wǎng):IP地址:1)子網(wǎng)部分(高階比特);2)主機部分(低階比特)。
29、什么是子網(wǎng)?1)具有IP地址相同的子網(wǎng)部分的設(shè)備接口2)能夠物理上互相到達而沒有中間路由器。判斷方法:為了決定子網(wǎng),從其主機或路由器分離每個接口,生成孤立網(wǎng)絡(luò)的島。每個孤立的網(wǎng)絡(luò)被稱為一個子網(wǎng)。
30、IP編址:CIDR。無類型域間選路(ClasslessInterDomainRouting,CIDR):1)任意長的地址的子網(wǎng)部分;2)地址格式:a.b.c.d/x,其中x是地址子網(wǎng)部分的比特長度。31、IPv6:初始動機:32-bit地址空間很快將會被完全分配完;
32、附加的動機:1)首部格式幫助速率處理/轉(zhuǎn)發(fā);2)首部變化以促進QoS。IPv6數(shù)據(jù)報格式:固定長度40字節(jié)首部;不允許分段。
33、多路訪問協(xié)議:單一共享廣播信道;節(jié)點的兩個或更多的并行傳輸:干擾:碰撞如果節(jié)點同時接收到兩個或更多信號。作用:決定節(jié)點怎樣共享信道的分布式算法,如決定何時節(jié)點能夠傳輸;有關(guān)信道共享的通信必須使用信道本身!:不用帶外信道來協(xié)調(diào)。分類:三大類。信道劃分協(xié)議:將信道劃分為較小的“段”(時隙,頻率,編碼);為節(jié)點分配一部分專用。隨機訪問協(xié)議:不劃分信道,允許碰撞;從“碰撞”恢復(fù)!拜喠鳌眳f(xié)議:節(jié)點輪流,但有更多信息要發(fā)送的能夠輪流的較長時間。
34、鏈路層服務(wù)作用。流量控制:相鄰發(fā)送和接收節(jié)點間的步調(diào)一致。差錯檢測:差錯由信號衰減、噪聲所致;接收方檢測差錯的存在:信號發(fā)送方負責(zé)重傳或丟棄幀。糾錯:接收方識別和糾正比特差錯,而不采取重傳。半雙工and全雙工:使用半雙工,鏈路的兩端節(jié)點能夠傳輸,但不能同時。
35、地址解析協(xié)議:LAN上的每個IP節(jié)點(主機、路由器)都有ARP表;ARP表:對每個節(jié)點的IP/MAC地址映射:TTL(壽命):地址映射將被忘記的時間長度(通常20分鐘)。
36、以太網(wǎng)使用CSMA/CD載波偵聽訪問協(xié)議:無時隙;如果適配器感知到某些其他適配器正在傳輸,它不傳輸,即載波偵聽;當(dāng)傳輸適配器感知另一個適配器正在傳輸,就中止,即碰撞檢測;在嘗試重傳之前,適配器等待一段隨機的時間,即隨機訪問。
37、交換機:鏈路層設(shè)備:存儲并轉(zhuǎn)發(fā)以太網(wǎng)幀;檢查幀首部并基于MAC目的地址選擇性地轉(zhuǎn)發(fā)幀。透明:主機不知道交換機的存在。即插即用,自學(xué)習(xí):交換機不需要管理員配置交換機表。
38、交換機vs.路由器:兩者都是存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備:路由器:網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備(檢查網(wǎng)絡(luò)層首部):交換機是鏈路層設(shè)備。路由器維護選路表,實現(xiàn)選路算法。交換機維護交換機表,實現(xiàn)過濾、學(xué)習(xí)算法。
速率
=CongWinT39、PPP數(shù)據(jù)幀:標志:定界符(成幀);地址:不起作用;控制:不起作用;以后可能多控制字段;協(xié)議:該幀交付的高層協(xié)議;信息:高層承載的數(shù)據(jù);校驗:對差錯檢測的冗余循環(huán)校驗。
40、無線鏈路的特征(不同于有線鏈路):衰減的信號強度:當(dāng)無線電信號傳播通過物質(zhì)時,信號削弱;來自其他源的干擾:標準的無線網(wǎng)絡(luò)頻率由其他設(shè)備共享;設(shè)備干擾;多徑傳播:無線電信號反射離開物體,以稍微不同的時間到達目的地。
41、移動IP:RFC3220;移動IP體系結(jié)構(gòu):歸屬代理、外部代理、轉(zhuǎn)交地址、封裝(分組在一個分組中)等元素;移動IP標準的三個部分:代理發(fā)現(xiàn);向歸屬代理注冊;數(shù)據(jù)報的間接選路。
42、什么是網(wǎng)絡(luò)安全:1)機密性:僅有發(fā)送方和希望的接收方能夠理解傳輸?shù)膱笪膬?nèi)容;2)報文完整性:即使發(fā)送方和接收方可以互相鑒別對方,他們還需要確保其通信的內(nèi)容在傳輸過程中未被改變,惡意篡改或者意外改動;3)端點鑒別:發(fā)送方和接收方都應(yīng)該能證實通信過程所涉及的另一方,以確信通信的另一方確實具有他們所聲稱的身份;4)運行安全性。
43、無線、移動:對較高層協(xié)議的影響:邏輯上,影響應(yīng)當(dāng)最。1)盡力而為模型維持不變;2)TCP和UDP能夠(且已經(jīng))運行在無線、移動用戶上,。性能敏感:1)由于比特錯的丟包/時延和切換2)TCP將丟包解釋為擁塞,將不必要地減小擁塞窗口3)對實時流量的時延損傷4)無線鏈路有限的帶寬
44、碼分多址(CDMA):1)用于幾種無線廣播信道中(蜂窩,衛(wèi)星等)標準;2)獨特的”編碼“分配給每個用戶;即編碼集合分割;3)所有用戶共享相同頻率,但每個用戶具有自己的”碼片速率“序列(即編碼)以對數(shù)據(jù)編碼;4)編碼信號=(原始數(shù)據(jù))X(碼片速率序列);5)解碼:編碼的信號和碼片速率序列的內(nèi)積;6)允許多個用戶”共存“并以最小的干擾同時傳輸(如果編碼是“正交的”)。45、IEEE802.11無線LAN也稱為Wi-Fi(WirelessFidelity)無線保真。
46、以太網(wǎng)。不可靠,無連接服務(wù):1)無連接:在發(fā)送和接收適配器之間沒有握手;2)不可靠:接收適配器不向發(fā)送適配器發(fā)送應(yīng)答或否定應(yīng)答:傳送給網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)報流可能有間隙;如果應(yīng)用程序使用TCP,間隙將能彌補;否則,應(yīng)用程序?qū)⒖吹皆撻g隙。47、比特填充
“數(shù)據(jù)透明性”要求:數(shù)據(jù)字段必須允許包括標志模式問題:收到的是數(shù)據(jù)還是標志?
發(fā)送方:增加(“填充”)額外的控制轉(zhuǎn)義字節(jié)<01111101>字節(jié)在每個<01111110>數(shù)據(jù)字節(jié)接收方:
在一排中出現(xiàn)0111110101111110:丟棄第一個字節(jié),繼續(xù)數(shù)據(jù)接收單個01111110:標志字節(jié)
48、多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用多媒體應(yīng)用的分類:1)流式存儲音頻和視頻2)流式實況音頻和視頻3)實時交互音頻和視頻;咎匦:1、典型的時延敏感:1)、端到端時延2)、時延抖動。2、但容忍丟包:不經(jīng)常的丟包引起較小的干擾3、與數(shù)據(jù)的特性相對,數(shù)據(jù)不能丟失但容忍時延
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計算機網(wǎng)絡(luò)知識點總結(jié)
CH1概述:
1網(wǎng)絡(luò)是指“三網(wǎng)”,即電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)和計算機網(wǎng)絡(luò)2共享即資源共享?梢允切畔⒐蚕、軟件共享,也可以是硬件共享。
3網(wǎng)絡(luò)(network)由若干結(jié)點(node)和連接這些結(jié)點的鏈路(link)組成。互聯(lián)網(wǎng)是“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”(networkofnetworks)。連接在因特網(wǎng)上的計算機都稱為主機4網(wǎng)絡(luò)把許多計算機連接在一起。因特網(wǎng)則把許多網(wǎng)絡(luò)連接在一起。
5在網(wǎng)絡(luò)核心部分起特殊作用的是路由器路由器是實現(xiàn)分組交換(packetswitching)的關(guān)鍵構(gòu)件,其任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組,這是網(wǎng)絡(luò)核心部分最重要的功能。
6路由器處理分組的過程是:a把收到的分組先放入緩存(暫時存儲);b查找轉(zhuǎn)發(fā)表,找出到某個目的地址應(yīng)從哪個端口轉(zhuǎn)發(fā)c把分組送到適當(dāng)?shù)亩丝谵D(zhuǎn)發(fā)出去。
7分組交換的優(yōu)點:a高效:動態(tài)分配傳輸帶寬,對通信鏈路是逐段占用。b靈活:以分組為傳送單位和查找路由.c迅速:不必先建立連接就能向其他主機發(fā)送分組。
d可靠:保證可靠性的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;分布式的路由選擇協(xié)議使網(wǎng)絡(luò)有很好的生存性。
缺點:分組在各結(jié)點存儲轉(zhuǎn)發(fā)時需要排隊,這就會造成一定的時延。分組必須攜帶的首部(里面有必不可少的控制信息)也造成了一定的開銷。
8時延:數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)一端傳送到另一端所需的時間時延總時延=發(fā)送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延
9對于高速網(wǎng)絡(luò)鏈路,我們提高的僅僅是數(shù)據(jù)的發(fā)送速率而不是比特在鏈路上的傳播速率。
提高鏈路帶寬減小了數(shù)據(jù)的發(fā)送時延。
10分層的好處:各層之間是獨立的。靈活性好。結(jié)構(gòu)上可分割開。易于實現(xiàn)和維護。能促進標準化工作。
11協(xié)議是控制兩個對等實體進行通信的規(guī)則的集合。
TCP/IP是四層的體系結(jié)構(gòu):應(yīng)用層、運輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。五層協(xié)議:應(yīng)用層,運輸層,網(wǎng)絡(luò)層(networklayer),數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer)物理層
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。
CH2物理層:
1物理層的主要任務(wù)描述為確定與傳輸媒體的接口的一些特性,即:
機械特性指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等等。
電氣特性指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍。功能特性指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義。
過程特性指明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序2數(shù)據(jù)(data)運送消息的實體。
信號(signal)數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。
“模擬的”(analogous)代表消息的參數(shù)的取值是連續(xù)的!皵(shù)字的”(digital)代表消息的參數(shù)的取值是離散的。碼元(code)在使用時間域(或簡稱為時域)的波形表示數(shù)字信號時,代表不同離散數(shù)值的基本波形。3復(fù)用技術(shù):碼分復(fù)用頻分復(fù)用
4XDSL的幾種類型及英文縮寫對應(yīng)的中文意思;ADSL的特點
CH3數(shù)據(jù)鏈路層:
1數(shù)據(jù)鏈路層傳送的是幀2封裝成幀
透明傳輸:用字節(jié)填充法解決透明傳輸?shù)膯栴}3差錯檢測:循環(huán)冗余檢測原理、
幀檢驗序列:僅用循環(huán)冗余檢驗CRC差錯檢測技術(shù)只能
做到無差錯接受
4PPP協(xié)議中的透明傳輸問題:當(dāng)PPP用在異步傳輸時,就使用一種特殊的字符填充法。
當(dāng)PPP用在同步傳輸鏈路時,協(xié)議規(guī)定采用硬件來完成比特填充(和HDLC的做法一樣)。
4CSMA/CD協(xié)議工作原理:發(fā)前先偵聽,空閑即發(fā)送,邊發(fā)邊檢測,沖突時退避
5在數(shù)據(jù)鏈路層擴展局域網(wǎng)6網(wǎng)橋使用的優(yōu)缺點
7網(wǎng)橋的自學(xué)習(xí)和轉(zhuǎn)發(fā)幀的步驟歸納
CH4網(wǎng)絡(luò)層
1IP地址編址方法的三個階段(1)分類的IP地址(2)子網(wǎng)的劃分(3)構(gòu)成超網(wǎng)
2地址解析協(xié)議ARP和逆地址解析協(xié)議RARP的作用3IP數(shù)據(jù)報的格式
Ip數(shù)據(jù)報首部的固定部分中的各字段求片偏移和首部檢驗和計算4ip層轉(zhuǎn)發(fā)分組的流程(1)會填路由器的路由表(2)理解分組轉(zhuǎn)發(fā)算法5劃分子網(wǎng)
(1)會劃分子網(wǎng)根據(jù)子網(wǎng)掩碼知道子網(wǎng)數(shù)和每個子網(wǎng)的主機數(shù)(2)使用子網(wǎng)時分組轉(zhuǎn)發(fā)(根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)分組算法)例4-46構(gòu)成超網(wǎng)
7內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議RIP由距離向算法更新路由表
CH5運輸層
1.upp的首部格式(會計算upp首部檢驗和)2.TCP的連接(套接字)3.可靠傳輸?shù)墓ぷ髟恚?)停止等待協(xié)議
(2)ARQ協(xié)議(滑動窗口協(xié)議)4TCP報文的首部格式(各字段的作用)5TCP可靠傳輸?shù)膶崿F(xiàn)以字節(jié)為單位的滑動窗口6TCP的流量控制
利用滑動窗口實現(xiàn)流量控制7TCP的擁塞控制
(1)擁塞控制的一般原理(2)幾種擁塞控制的方法①慢開始和擁塞避免②快重快和快恢復(fù)8TCP的運輸連接原理(1)用三次握手建立TCP連接
(2)TCP的連接釋放
CH6應(yīng)用層
1文件傳送協(xié)議FIP(基本工作原理)2電子郵件的最主要的組成構(gòu)件
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