自考《計算機網(wǎng)絡(luò)原理》課程代碼4741復(fù)習(xí)筆記.doc

計算機網(wǎng)絡(luò)原理筆記1(可以用作考條）第一章計算機網(wǎng)絡(luò)四個發(fā)展階段：面向終端的計算機網(wǎng)絡(luò)、計算機-計算機網(wǎng)絡(luò)、開放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)廣泛應(yīng)用和高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展。我國三大網(wǎng)絡(luò)：電信網(wǎng)絡(luò)、廣播電視網(wǎng)絡(luò)、計算機網(wǎng)絡(luò)。未來發(fā)展趨勢：寬帶、全光、多媒體、移動、下一代網(wǎng)絡(luò)。計算機網(wǎng)絡(luò)由資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)構(gòu)成。計算機網(wǎng)絡(luò)的定義：利用通訊設(shè)備和線路將地理位置不同的、功能獨立的多個計算機系統(tǒng)互連起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡(luò)的功能：軟/硬件資源共享、用戶間信息交換。(1)硬件資源共享：可以在全網(wǎng)范圍提供對處理資源、存儲資源、輸入輸出資源等昂貴設(shè)備的共享，使用戶節(jié)省投資，也便于集中管理和均衡分擔(dān)負(fù)荷。（2）軟件共享：允許互聯(lián)網(wǎng)上的用戶遠程訪問各類大型數(shù)據(jù)庫，可以得到網(wǎng)絡(luò)文件傳送服務(wù)、遠地進程管理服務(wù)和遠程文件訪問服務(wù)，從而避免軟件研制上的重復(fù)勞動以及數(shù)據(jù)源的重復(fù)存儲，也便于集中管理。（3）用戶間信息交換：計算機網(wǎng)絡(luò)為分布在各地的用戶提供強力通信手段，用戶可以通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳送電子郵件、發(fā)布新聞消息和進行電子商務(wù)活動。計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用：辦公自動化、遠程教育、電子銀行、證券及期貨交易、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、智能大廈和結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡(luò)的分類：按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星形、總線形、環(huán)形、樹形、混合形、網(wǎng)形。按交換方式：電路交換網(wǎng)、報文交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)。按覆蓋范圍：廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、局域網(wǎng)。按傳輸技術(shù)：廣播方式網(wǎng)絡(luò)、點對點方式網(wǎng)絡(luò)。ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織），ITU（國際電信聯(lián)盟），IETF（因特網(wǎng)工程特別任務(wù)組）第二章網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為計算機網(wǎng)絡(luò)中進行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議由三個要素組成：語義、語法、時序關(guān)系。分層：將一個復(fù)雜的劃分為若干個簡單的網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)：計算機網(wǎng)絡(luò)各層次結(jié)構(gòu)模型及其協(xié)議的集合面向連接服務(wù)：開始時建立連接，傳輸時不用攜帶目的節(jié)點的地址。無連接服務(wù)：開始時不需建立連接，每個分組都要攜帶完整的目的節(jié)點地址，不同分組可能選擇不同路徑達到目的節(jié)點，節(jié)點接收到的分組可能出現(xiàn)亂序、重復(fù)、丟失的現(xiàn)象。協(xié)議相對簡單，效率較高。OSI/RM：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層。TCP/IP：主機-網(wǎng)絡(luò)層、互聯(lián)層、傳輸層、應(yīng)用層。ORI/RM與TCP/IP的比較：共同：1，兩者都以協(xié)議棧的概念為基礎(chǔ)，協(xié)議棧中的協(xié)議彼此相互獨立，2，都采用了層次結(jié)構(gòu)的概念，各層功能大體相似。不同：1，OSI有7層，TCP/IP有4層。TCP/IP網(wǎng)絡(luò)層提供無連接通信，傳輸層支持2種。OSI網(wǎng)絡(luò)層支持2種，傳輸層支持面向連接的通信。第三章物理層定義：在物理信道實體之間合理地通過中間系統(tǒng)，為比特傳輸所需的物理連接的激活、保持和去除提供機械的、電氣的、功能性和規(guī)程性的手段DTE:：數(shù)據(jù)終端設(shè)備，對屬于用戶所有的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或工作站的統(tǒng)稱，如計算機、終端等。DCE：數(shù)據(jù)通信設(shè)備，為用戶提供入網(wǎng)連接點的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的統(tǒng)稱，如調(diào)制解調(diào)器。物理信道的特性：機械特性、電氣特性、功能特性、規(guī)程特性。電氣特性分三種：1，非平衡方式（非平衡發(fā)送器+接收器+1導(dǎo)線+1地線），2，采用差動接收器的非平衡方式（非平衡發(fā)送器+差動接收器+1導(dǎo)線+2地線），3，平衡方式（平衡發(fā)送器+差動接收器+2導(dǎo)線+2地線）。功能特性分四類：數(shù)據(jù)信號線、控制信號線、定時信號線、接地線。EIA（美國電子工業(yè)協(xié)會） RS-232C，：提供了利用公用電話網(wǎng)絡(luò)作為傳輸介質(zhì)，通過調(diào)制解調(diào)器將遠程設(shè)備連接起來的技術(shù)規(guī)定。RS-422（平衡方式），RS-423（采用差動接收器的非平衡方式）X.21機械特性采用15芯標(biāo)準(zhǔn)有線介質(zhì)：雙絞線、同軸電纜、光纖。無線介質(zhì)：無線電波、微波、紅外線、激光、衛(wèi)星通信。同軸電纜分基帶同軸電纜（阻抗50歐，支持百臺設(shè)備）和寬帶同軸電纜（阻抗75歐，支持千臺設(shè)備）。光纖：多模是發(fā)光二極管LED，注入型激光二極管ILD是單模。數(shù)據(jù)傳輸速率：是指每秒能傳輸?shù)亩M制信息位數(shù)，單位為位/秒(bps)。R=1/T*log2N （bps）信號傳輸速率（調(diào)制速率）：表示單位時間內(nèi)通過信道傳輸?shù)拇a元個數(shù)。R=1/T （Baud）信道容量：表征一個信道傳輸數(shù)據(jù)的能力，單位為位/秒（bps）。信道容量表示信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，是信道傳輸數(shù)據(jù)能力的極限，數(shù)據(jù)傳輸速率表示實際的數(shù)據(jù)傳輸速率。奈奎斯特公示：C=2*H*log2N （bps），香農(nóng)公式：C=H*log2(1+S/N)（bps）(H：信道帶寬，S/N：信噪比)誤碼率=出錯數(shù)(Ne)/總數(shù)(N)調(diào)制解調(diào)器：數(shù)字轉(zhuǎn)模擬，CODEC：模擬轉(zhuǎn)數(shù)字放大器：增強信號中的能量，同時使噪音分量增強。中繼器：重新生成信號。數(shù)據(jù)通信：是一種通過計算機或其他數(shù)據(jù)裝置與通信線路，完成數(shù)據(jù)編碼信號的傳輸、轉(zhuǎn)接、存儲和處理的通信技術(shù)。多路復(fù)用技術(shù)：頻分多路復(fù)用FDM，時分多路復(fù)用TDM，波分是頻分的變形。FDM：物理信道分為若干子信道，同時傳送若干信號。TDM：物理信道按時間片輪流分給多個信號使用。采樣，量化，編碼。字長=log2N傳輸線路三個主要問題：衰減、延遲畸變、噪聲。分組交換網(wǎng)分為虛電路和數(shù)據(jù)報兩種第四章數(shù)據(jù)鏈路層的功能：幀同步、差錯控制、流量控制、鏈路管理。差錯控制：反饋重發(fā)、超時計時器、幀編號。流量控制：數(shù)據(jù)鏈路層控制相鄰兩節(jié)點之間數(shù)據(jù)鏈路上的流量，傳輸層控制從源到最終目的之間端對端的流量。噪聲有兩大類：隨即熱噪聲和沖擊噪聲。停-等：發(fā)送窗口=1，接收窗口=1；Go-back-N：發(fā)送窗口1，接收窗口=1；選擇重傳：發(fā)送窗口1，接收窗口1；異步協(xié)議：字符內(nèi)同步，字符間異步；同步協(xié)議：許多字符和比特組成的幀同步。BSC：面向字符，分為數(shù)據(jù)報文和監(jiān)控報文兩類。BSC數(shù)據(jù)報文格式：SYN SYN STX 報文 ETX BCCSYN SYN SOH 報頭 STX 報文 ETX BCCSYN SYN SOH 報頭 STX 報文 ETB BCCSYN SYN STX 報文 ETB BCC監(jiān)控報文：SYN SYN ACKSYN SYN NAKSYN SYN P/S前綴 站地址 ENQSYN SYN EOTHDLC報文格式：面向比特，有信息幀（I幀），監(jiān)控幀（S幀）和無編號幀（U幀）。幀格式：標(biāo)志 地址 控制信息 幀校驗序列 標(biāo)志FA CIFCSF01111110 8位8位N位16位01111110PPP協(xié)議提供三類功能：成幀、鏈路控制、網(wǎng)絡(luò)控制。PPP的幀格式和HDLC的幀格式非常相似，但PPP面向字符。第五章網(wǎng)絡(luò)層的功能：路由選擇、擁塞控制和網(wǎng)際互聯(lián)等。分組交換方式中，通信子網(wǎng)向端系統(tǒng)提供虛電路和數(shù)據(jù)報兩種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。最優(yōu)化原則：如果路由器J在從路由器I到K的最佳路由上，那么從J到K的最佳路線就會在同一路由之中。擴散法（泛射路由選擇法）：一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點從某條線路收到一個分組后，再向除該條線路外的所有線路發(fā)送收到的分組。擁塞發(fā)生的原因：1，內(nèi)存不夠，沒有足夠的內(nèi)存存放同時到達的分組，2，路由器處理器的處理速度慢，難以完成排隊，更新路由表等工作擁塞控制的任務(wù)是確保子網(wǎng)能夠承載所有到達的流量，這是一個全局的問題。流量控制只與特定的發(fā)送方和特定的接收方之間的點到點流量有關(guān)。擁塞控制的解決方案可分成兩類：開環(huán)（不考慮網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前狀態(tài)）的和閉環(huán)的。虛電路子網(wǎng)中的擁塞控制：1，準(zhǔn)入控制，2，路由選擇，3，資源預(yù)留。數(shù)據(jù)報子網(wǎng)中的擁塞控制：1，警告位，2，抑制分組，3，逐跳抑制分組。QoS四個特征：可靠性、延遲、抖動、帶寬。集成服務(wù)：每個連接有專用資源。區(qū)分服務(wù)：每一類連接有專用資源。標(biāo)簽交換：類似虛電路，查表得到整條線路。MPLS（多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議）。網(wǎng)絡(luò)互連的目的是使一個網(wǎng)絡(luò)上的用戶能訪問其它網(wǎng)絡(luò)上的資源，使不同網(wǎng)絡(luò)上的用戶互相通信和交換信息。路由信息協(xié)議（RIP）分被動狀態(tài)和主動狀態(tài)兩種操作方式。開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議（OSPF）是一種鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。網(wǎng)橋用來連接類型相似的局域網(wǎng)，局域網(wǎng)本身沒有網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層。路由器的主要服務(wù)功能：1，建立并維護路由表，2，提供網(wǎng)絡(luò)間的分組轉(zhuǎn)發(fā)功能。網(wǎng)管也稱協(xié)議轉(zhuǎn)換器，用于高層協(xié)議的轉(zhuǎn)換，對傳輸層到應(yīng)用層均能支持。IP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議），ICMP（互聯(lián)網(wǎng)控制報文協(xié)議），ARP（地址轉(zhuǎn)換協(xié)議），RARP（反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議）。IP協(xié)議提供不可靠的、無連接的數(shù)據(jù)包傳輸機制。ARP：IP地址（32位）到物理網(wǎng)絡(luò)地址（以太網(wǎng)地址，DA，48位）的轉(zhuǎn)換。RARP：物理網(wǎng)絡(luò)地址到IP地址的轉(zhuǎn)換。IGMP（因特網(wǎng)組管理協(xié)議）：只有兩種報文，詢問和響應(yīng)。IPv6把IP地址長度增加到128比特第六章尋址：先按照IP地址找到目標(biāo)主機，再根據(jù)主機端口號確定進程的端口。建立連接與釋放連接都是三次握手法：1，發(fā)出請求，2，確認(rèn)請求，3，對確認(rèn)請求的確認(rèn)。傳輸層的作用：傳輸層提供應(yīng)用進程端到端的進程通信服務(wù)，既是七層模型中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信的最高層，又是面向網(wǎng)絡(luò)通信的低三層和面向信息處理的高三層之間的中間層。TCP地址與IP地址不同，IP地址是字節(jié)地址，一個節(jié)點可以運行多個應(yīng)用，TCP的地址是節(jié)點的某個應(yīng)用的地址，這種應(yīng)用在計算機內(nèi)部是進程。多個進程的數(shù)據(jù)傳遞通過不同的端口完成，因此在TCP段結(jié)構(gòu)中，是以“端口”表示地址的。TCP（傳輸控制協(xié)議），UDP（用戶數(shù)據(jù)報傳輸協(xié)議）。第七章IP地址：為了確保通信時能夠相互識別，在Internet上的每臺主機都必須有一個唯一的標(biāo)識，即主機的IP地址。A類地址0，B類地址128，C類地址192。域名：為了用戶使用和記憶方便，引進了字符形式的IP地址。域名解析原理：1，UDP報文方式發(fā)送給本地域名服務(wù)器，2，本地域名服務(wù)器找不到的話向其他域名服務(wù)器（根域名服務(wù)器）查找用戶E-mail地址的格式：用戶名主機域名。SMTP（簡單郵件傳輸協(xié)議）是郵件服務(wù)器之間的傳輸協(xié)議，POP3（郵局協(xié)議）是用戶計算機與郵件服務(wù)器之間的傳輸協(xié)議。IMAP（Internet消息訪問協(xié)議）：為用戶提供了有選擇的從郵件服務(wù)器接收郵件的功能，基于服務(wù)器的信息處理功能和共享信箱功能。WWW的工作原理：1，客戶端建立連接，用戶用瀏覽器向WEB服務(wù)器發(fā)送瀏覽信息請求，2，WEB服務(wù)器收到請求，向瀏覽器返回所請求的信息，3，關(guān)閉連接。HTTP（超文本傳輸協(xié)議）：是客戶端瀏覽器和Web服務(wù)器之間的應(yīng)用層通信協(xié)議。URL（統(tǒng)一資源定位器）：FTP（文件傳輸協(xié)議），Telnet（遠程登錄的協(xié)議），BBS（電子公告版系統(tǒng)）。第八章廣播信道的分配策略主要包括靜態(tài)分配策略和動態(tài)分配策略。CSMA（載波監(jiān)聽多路訪問）1-堅持CSMA：要發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先監(jiān)聽信道，如果信道空閑就立即發(fā)送數(shù)據(jù)；如果信道忙則等待，同時繼續(xù)監(jiān)聽信道直到空閑；如果發(fā)生沖突，則隨機等待一段時間后重新監(jiān)聽信道。非堅持CSMA：與1-堅持CSMA不同的是如果信道忙就等待，同時不見監(jiān)聽，隨機等待一段時間再監(jiān)聽。p-堅持CSMA：用于時分信道，在1-堅持CSMA基礎(chǔ)上，如果信道空閑則以p概率發(fā)送數(shù)據(jù)，以1-p概率推遲到下一時隙。帶有沖突檢測的CSMA：在1-堅持CSMA基礎(chǔ)上，發(fā)送數(shù)據(jù)后繼續(xù)監(jiān)聽，如果有沖突就停止發(fā)送，隨機等待一段時間再嘗試發(fā)送數(shù)據(jù)。將爭用時隙的長度確定為網(wǎng)絡(luò)中最大傳播延遲的2倍。Slot Time（時隙時間） = 2S（距離）/0.7C（光速）+2Tphy（物理層處理延遲），Lmin（最小幀長）=Slot Time x R（傳輸速率）二進制指數(shù)退避算法：1，對每一個數(shù)據(jù)幀，第一次發(fā)生沖突時L=2，2，退避間隔取1L個時間片的隨機數(shù)，1個時間片等于兩點間最大傳播時延的兩倍，3，再次發(fā)生沖突L加倍，4，設(shè)置最大傳輸次數(shù)，超過次數(shù)不再重傳，報告錯誤。按先進后出LIFO次序控制。有限爭用協(xié)議：分組，一次允許一個組來爭用。IEEE（美國電氣電子工程師學(xué)會）局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層被分為介質(zhì)訪問控制MAC和邏輯鏈路控制LLC兩個子層。IEEE 802.2：邏輯鏈路控制子層IEEE 802.3：CSMA/CD，采用二進制指數(shù)退避和1-堅持CSMA/CD協(xié)議的基帶總線局域網(wǎng)IEEE 802.4：令牌總線（Token Bus）IEEE 802.5：令牌環(huán)（Token Ring）IEEE 802.6：分布隊列雙總線（DQDB）FDDI（光纖分布數(shù)據(jù)接口），100MbpsFDDI協(xié)議規(guī)定發(fā)送站發(fā)送完幀后，可立即發(fā)送新的令牌幀，而802.5規(guī)定當(dāng)發(fā)送出去的幀前沿回送至發(fā)送站時，才發(fā)送新的令牌幀。IEEE 802.3u：快速以太網(wǎng)，100BASE-TX、100BASE-FX、100BASE-T4無線局域網(wǎng)的硬件設(shè)備：1，無線網(wǎng)卡，2，無線AP，3，無線天線WAP（無線應(yīng)用協(xié)議）包括3部分：客戶、網(wǎng)關(guān)、WWW服務(wù)器局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的基本服務(wù)功能：1，文件服務(wù)，2，打印服務(wù)，3，數(shù)據(jù)庫服務(wù)，4，通信服務(wù)，5，信息服務(wù)，6，分布式服務(wù)。第九章虛電路可分為永久虛電路和交換虛電路。X.25協(xié)議描述了主機（DTE）與分組交換網(wǎng)（PSN）之間的接口標(biāo)準(zhǔn)。X.25的分組級相當(dāng)于OSI參考模型中的網(wǎng)絡(luò)層，主要功能是向主機提供多信道的虛電路服務(wù)。幀中繼的層次結(jié)構(gòu)中只有物理層和鏈路層，采用光纖作為傳輸介質(zhì)。幀中繼的常見應(yīng)用：1，局域網(wǎng)的互聯(lián)，2，語音傳輸，3，文件傳輸。ATM（異步傳輸模式），ATM的信元具有固定的長度，53個字節(jié)，5個自己是信頭，48個字節(jié)是信息段。ATM網(wǎng)絡(luò)環(huán)境由兩部分組成：ATM網(wǎng)絡(luò)和ATM終端用戶。局域網(wǎng)L3交換技術(shù)：Fast I