計算機網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用(化學(xué)工業(yè)出版社考點歸納分析)

1、1、計算機網(wǎng)絡(luò)的混合模型分為5層應(yīng)用層：支持網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，接受來自應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)并為應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；傳輸層：提供源主機進(jìn)程和目的主機進(jìn)程之間的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層：提供源主機到目的主機之間的數(shù)據(jù)報文傳輸服務(wù)，同時也提供路由選擇服務(wù)等數(shù)據(jù)鏈路層：提供相鄰節(jié)點間的透明禎傳輸服務(wù)，同時也包括差錯控制技術(shù)等物理層：提供透明的比特流傳輸服務(wù)2、居民區(qū)網(wǎng)絡(luò)用戶接入計算機網(wǎng)絡(luò)的方式有：一線通ISDN，撥號接入方式，數(shù)字用戶線路DSL 集團(tuán)用戶接入網(wǎng)絡(luò)主要方式:建局域網(wǎng)，局域網(wǎng)通過邊緣路由器接入；無線接入3、物理層的四個重要特性：機械特性、電氣特性、功能特性、規(guī)程特性4、TI標(biāo)準(zhǔn)可以同時傳輸24路音頻信

2、號，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率為1.544Mb/s5、物理層常用的信道復(fù)用技術(shù):頻分復(fù)用技術(shù)，波分復(fù)用技術(shù)，碼分復(fù)用技術(shù)，時分復(fù)用技術(shù)。6、數(shù)據(jù)鏈路層成禎的四種成禎技術(shù)：字符計數(shù)成禎技術(shù)，字符填充成禎技術(shù)，位填充成禎技術(shù)，物理層違例碼成禎技術(shù)。7、不歸零編碼（NRZ）技術(shù)：用負(fù)電平表示0.正電平表示1 不歸零反相編碼（NRZ-I）技術(shù)：用電平不變表示0，電平跳變/翻轉(zhuǎn)表示1，在0和1交界處跳變優(yōu)點：實現(xiàn)簡單 缺點：難以分辨一位的結(jié)束和另一位的結(jié)束，需要外部時鐘實現(xiàn)位同步，容易產(chǎn)生傳播錯誤曼切斯特編碼技術(shù)：用上升沿表示0，下降沿表示1，跳變發(fā)生在碼元范圍的中間優(yōu)點：每位中間的電平跳變可以表示數(shù)據(jù)又可作為同步

3、時鐘，不需要外部時鐘，簡化了硬件要求缺點：把一個碼元時間分割為兩個時間，頻帶寬度增加1倍；高頻噪聲增加，容易受噪聲干擾；具有二義性差分曼切斯特編碼技術(shù)：前半個碼元的電平與上一個碼元的后半個碼元相反來表示0，相同表示1，即如果碼元是0則波形與前一個碼元相同，如果碼元是1則波形發(fā)生變化。優(yōu)點：較好的抗干擾性，時鐘與數(shù)據(jù)分離便于數(shù)據(jù)提取，無二義性缺點：把一個碼元時間分割為兩個時間，頻帶寬度增加1倍；高頻噪聲增加，容易受到噪聲干擾8、CRC編碼技術(shù)（檢錯編碼）：原始數(shù)據(jù)后面加上生成式最高位數(shù)個零，與生成式對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行二進(jìn)制除法（異或），得余數(shù)，余數(shù)位數(shù)等于加上的零的個數(shù)，比生成式二進(jìn)制位數(shù)少1.

4、9、海明編碼技術(shù)（糾錯編碼）：數(shù)據(jù)比特長度k=n-r 編碼長度n=2r-1 檢驗位個數(shù)r，建立n乘r的矩陣，海明碼乘以此矩陣=（l1 l2 l3 .lr）,選擇偶校驗（l1 l2 l3 .lr）=（000.0）奇校驗（111.1）然后解方程得p1 p2 p3.pr。【明確每個校驗位校驗的是那些位，這些位異或（可看作是不進(jìn)位的二進(jìn)制加法）起來就是該校驗位的值】10、奈奎斯特定律：對于一個理想的、頻帶寬度是W的低通信道，其能提供的最高碼元速率是2W Baud，若是帶通信道，則為W Baud。11、香農(nóng)定理：最大傳輸速率：C=Wlog2（1+S/N），W是信道頻帶寬Hz，S是信道內(nèi)信號的平均功率，N

5、是信道內(nèi)部的高斯噪聲功率，S/N是信噪比。信噪比常用dB表示，信噪比（分貝）=10lg（S/N）12、ICMP報文分為差錯(報告)報文和探詢報文（回送請求和回答報文，時間戳請求和回答報文）13、子網(wǎng)掩碼的計算14、IEEE802標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)據(jù)鏈路層劃分為：MAC媒體介入控制層和LLC邏輯鏈路控制層15、互聯(lián)網(wǎng)上自治系統(tǒng)內(nèi)部常用路由協(xié)議：RIP選路信息協(xié)議（采用距離向量路由算法） OSPF開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議（采用LS鏈路狀態(tài)算法），自治系統(tǒng)之間的路由協(xié)議：BGP邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議16、IPV6的地址是128位，其地址類型有3中，分別是：單播地址、多播地址、任播地址。17、IPV4到6過渡技術(shù)：雙協(xié)議棧技

6、術(shù)、隧道技術(shù)18、滑動窗口協(xié)議：發(fā)送窗口中的編號代表已經(jīng)成功發(fā)送出但未收到確認(rèn)的禎，接受窗口對應(yīng)著允許接收的數(shù)據(jù)幀編號范圍。19、電路交換、報文交換、分組交換的基本原理及優(yōu)缺點：電路交換：由呼叫階段（建立連接階段）、數(shù)據(jù)傳輸階段、釋放階段（斷開階段）3個階段組成。優(yōu)點：實時性強、管理簡單缺點：工作效率低、呼叫時間長、可靠性差等報文交換：把數(shù)據(jù)打包成報文，然后利用存儲-轉(zhuǎn)發(fā)交換技術(shù)完成數(shù)據(jù)的傳輸，節(jié)點與節(jié)點之間接力傳輸。優(yōu)點：不需要建立連接，對線路不是獨占的，提高了線路利用率和網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，發(fā)送效率高缺點：增加量額外的開支，報文太大時會長時間占用某一段線路，發(fā)送時間長且容易出錯，導(dǎo)致傳輸失敗。分

7、組交換：既發(fā)揮報文交換優(yōu)點又克服其缺點。把數(shù)據(jù)分成較多小文件(分組)，每組攜帶有效數(shù)據(jù)和額外數(shù)據(jù);每一組采用存儲-轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)獨立進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；不同用戶的數(shù)據(jù)分組可以交織在網(wǎng)絡(luò)中的物理鏈路上傳輸。優(yōu)點:不需要固定的物理連接，可靠性高，具有差錯控制、迂回路由，信道利用率高缺點：實時性差，協(xié)議復(fù)雜，增加量額外的傳輸開支。20、CSMA/CD協(xié)議n 原理：n 采用CSMA協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)；n 一邊發(fā)送數(shù)據(jù)，一邊檢測沖突情況；n 一旦檢測到有沖突發(fā)生，則停止發(fā)送剩下的幀數(shù)據(jù)，發(fā)送一個短的阻塞報文Jam，加強沖突；n 推遲一個隨機時間，重新執(zhí)行CSMA協(xié)議來發(fā)送數(shù)據(jù)。 802.3標(biāo)準(zhǔn)及傳統(tǒng)以太網(wǎng)的工作原理n 鏈路共

8、享協(xié)議是1-堅持型CSMA/CD協(xié)議n 工作原理n 若站點有數(shù)據(jù)發(fā)送，先監(jiān)聽信道；n 若站點發(fā)現(xiàn)信道空閑，則發(fā)送數(shù)據(jù)；n 若信道忙，則繼續(xù)監(jiān)聽直至發(fā)現(xiàn)信道空閑，然后立刻開始發(fā)送數(shù)據(jù)；n 一邊發(fā)送數(shù)據(jù)一邊進(jìn)行沖突檢測；n 若產(chǎn)生沖突，則立刻停止發(fā)送數(shù)據(jù)，同時發(fā)送一個加強沖突的短幀，加強線路沖突，同時采用二進(jìn)制指數(shù)退避算法等待一隨機時間，然后重新開始發(fā)送過程；n 當(dāng)沖突次數(shù)達(dá)到允許的最大上限以后，則停止發(fā)送，同時向上層提供線路狀況反饋。 21、最小幀長=爭用期(s)*數(shù)據(jù)發(fā)送速率(b/s)；爭用期=2倍線路長度（m）/信號在線路中傳輸速度（m/s）（速率換算：1Gb/s=103*106=109b/

9、s帶寬換算：1G=1024M;1M=1024k;1K=1024B;1B=8bits）22、IPV6與IPV4協(xié)議的相同點和不同點1）定義了更大的地址空間2）采用擴展的地址層次結(jié)構(gòu)3）采用靈活的頭部格式4）改進(jìn)的選項5）支持更多安全性6）支持節(jié)點自動配置功能7）增加了對服務(wù)質(zhì)量的支持8）簡化了路由處理策略，提供了更高效、更簡單的路由轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)9）增加了對移動性IP的支持22、面對IPV6網(wǎng)絡(luò)和IPV4網(wǎng)絡(luò)共存的情況，事項兩種不同類型網(wǎng)絡(luò)的互訪技術(shù)：1)、雙棧技術(shù)：一部分主機（或路由器）裝有兩個協(xié)議棧，一個IPV4一個IPV62）、隧道技術(shù)：IPV6數(shù)據(jù)報要進(jìn)入IPV4時，將其封裝成IPV4數(shù)據(jù)報，

10、這樣IPV6數(shù)據(jù)報就在IPV4隧道中傳輸，離開IPV4網(wǎng)絡(luò)中的隧道時，在把數(shù)據(jù)部分交給主機的IPV6協(xié)議棧。23、局域網(wǎng)擴展【在物理層上擴展】原理：使用信號中級技術(shù)進(jìn)行擴展。在傳輸線路上，每隔一定距離就設(shè)置一個具有信號再生功能的設(shè)備（中繼器），對變形的信號進(jìn)行識別、整形和再生。中繼器：具有信號識別、整形和再生功能的設(shè)備(以太網(wǎng)中常使用的中繼器設(shè)備是集線器)使用集線器進(jìn)行局域網(wǎng)擴展的優(yōu)缺點優(yōu)點：設(shè)備廉價 能夠連接多個小局域網(wǎng)，實現(xiàn)資源共享和數(shù)據(jù)通信 擴大了局域網(wǎng)的覆蓋范圍 在多層結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)中，及時一個子集線器故障，其他LAN節(jié)點仍可以繼續(xù)工作缺點:只能連接協(xié)議相同的局域網(wǎng)所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都共享同一

11、介質(zhì)，處于同一個碰撞域，擴大了沖突的范圍所有設(shè)備共享同一寬帶，而數(shù)據(jù)吞吐量不變，減少了設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的機會集線器不能隔離廣播信息 【在數(shù)據(jù)鏈路層擴展】 原理：禎轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)典型設(shè)備：網(wǎng)橋和交換機網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，根據(jù)MAC禎的目的地址轉(zhuǎn)發(fā)收到的禎，其兩大基本功能是幀過濾和禎轉(zhuǎn)發(fā)通過網(wǎng)橋擴展的優(yōu)缺點優(yōu)點： 可過濾通信量 可以隔離碰撞域 擴大了網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍 可靠性高 課實現(xiàn)異構(gòu)局域網(wǎng)的互聯(lián)缺點： 增加了設(shè)備性能要求和通信延時 網(wǎng)絡(luò)負(fù)載大時，影響通信質(zhì)量 不能隔離廣播信息 適用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不多、通信量不大的局域網(wǎng)擴展透明網(wǎng)橋：轉(zhuǎn)發(fā)功能，自學(xué)習(xí)功能，必須避免系統(tǒng)內(nèi)死循環(huán)【在網(wǎng)絡(luò)層上擴展】原理：數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)典

12、型設(shè)備：路由器優(yōu)點：1、網(wǎng)絡(luò)層路由端口數(shù)量不多2、路由器支持多種結(jié)構(gòu)和協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，不受地域限制3、路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層，每個端口所連接的局域網(wǎng)可以互相訪問卻相互獨立4、路由器連接所形成的大網(wǎng)絡(luò)不是一個局域網(wǎng)，而是多個局域網(wǎng)形成的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)5、路由器可以隔離廣播信息和沖突信息6、能根據(jù)最佳路由轉(zhuǎn)發(fā)分組7、可以互聯(lián)不同類型的網(wǎng)絡(luò)24、IPV4數(shù)據(jù)報 IP協(xié)議的功能 為什么要進(jìn)行分片：以太網(wǎng)可承載不超過1500B的數(shù)據(jù)，而許多廣域網(wǎng)鏈路可承載不超過576B的數(shù)據(jù)。一個數(shù)據(jù)鏈路層能承載的最大數(shù)據(jù)量被稱為最大傳輸單元（MTU）。因為每個IP數(shù)據(jù)包要封裝到數(shù)據(jù)鏈路層禎中，在從一臺路由器傳輸?shù)较乱慌_路由

13、器，故數(shù)據(jù)鏈路層的MTU嚴(yán)格限制著IP數(shù)據(jù)報的長度。若數(shù)據(jù)報長度超過了MTU，傳輸會失敗，解決方法：將IP數(shù)據(jù)報中的大數(shù)據(jù)分成兩個或多個較小的數(shù)據(jù)片，重新封裝成多個小的IP數(shù)據(jù)報。分片：標(biāo)識（ID）與原報頭相同；分段標(biāo)志（M）：高位保留為0，第二位是DF，DF=0表示允許分段，為1不允許；第三位是MF，MF=0表示該數(shù)據(jù)報是最后一段，為1則不是；段偏移字段（OS）：相對與原始用戶數(shù)據(jù)開始的位置，該片數(shù)據(jù)從何處開始，以8B 為度量單位，如果從600B開始，則OS=600/8=75總長：該片數(shù)據(jù)的總長度，記得包括頭部。IPV6不允許在中間路由器上進(jìn)行分片和重組，只能在源與目的主機中執(zhí)行，路由器丟掉

14、過大的數(shù)據(jù)報，發(fā)送“分組太大”差錯報文給發(fā)送方，于是發(fā)送方使用較小的數(shù)據(jù)報重新發(fā)送數(shù)據(jù)。25、最短路徑算法26、D-V（距離矢量）算法啟動鏈路費用測量機制，n 得到源節(jié)點自身到其各個鄰居節(jié)點的直接鏈路費用。n 對于每個鄰居v，從源節(jié)點x到直接相連鄰居v的費用為c（x，y）。啟動交換機制，n 和直接相連的鄰居節(jié)點交換路由信息，得到鄰居節(jié)點的費用表。n 對于每個鄰居v，從v到網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點u的費用為Dv（v，u）計算最低費用：n 數(shù)據(jù)包到達(dá)一個節(jié)點后，只能通過與該節(jié)點直接相連的鄰居節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)出去。n 數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)路徑變?yōu)椋涸垂?jié)點鄰居節(jié)點目的節(jié)點。n 從源節(jié)點到目的節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)費用由兩部分組成，即源節(jié)點

15、x轉(zhuǎn)發(fā)到鄰居節(jié)點y的費用c（x，y）、從鄰居節(jié)點y轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)節(jié)點u的費用 。n 由于一個節(jié)點可能有多個鄰居節(jié)點，通過每個鄰居節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)出去的費用都不同n 因此計算出所有的源節(jié)點鄰居節(jié)點目的節(jié)點費用，從中選取最小的費用作為源節(jié)點目標(biāo)節(jié)點的當(dāng)前估算費用對應(yīng)的鄰居節(jié)點就是源節(jié)點目標(biāo)節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的下一跳節(jié)點。 更新路由表和費用表 定時重復(fù)14步驟，實現(xiàn)算法動態(tài)化27、L-S鏈路狀態(tài)算法基本思想：Ø 發(fā)現(xiàn)它的鄰接節(jié)點，并得到其網(wǎng)絡(luò)地址Ø 測量它到各鄰接節(jié)點的延遲或開銷Ø 組裝一個分組以告知它剛知道的所有信息Ø 將這個分組發(fā)給所有其他路由器Ø 計算到每個其他路由

16、器的最短路徑（使用最短路徑算法生成路由表和匯集樹28、IEEE802.3禎格式1）IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的幀結(jié)構(gòu)【前導(dǎo)碼|SOF|目的MAC地址|源MAC地址|數(shù)據(jù)長度|數(shù)據(jù)|填充字段|FCS】【7B |1B |2B或6B |2B或6B |2B |01500B|046B |4B】2）Ethernet V2禎結(jié)構(gòu)【前導(dǎo)碼|SOF|目的MAC地址|源MAC地址|類 型|數(shù)據(jù)|FCS】【7B |1B | 6B | 6B |2B |461500B |4B】n 幀的最小長度為72字節(jié)（含前導(dǎo)字段），最大長度為1526字節(jié)（MTU）；IPV4數(shù)據(jù)報格式：考試分析數(shù)據(jù)報時按順序各段長度和含義依次是：6B目的MAC 6B源MAC2B類型 （IP：08 00）1B版本號+頭部長度：45表示（版本號為4，頭部長度為20）1B服務(wù)類型：002B總長度：00 6c(總長度為6*16+c=108)2B標(biāo)識2B分段標(biāo)志+段偏移量1B生存期1B協(xié)議類型：TCP(06)；UDP（11:1*16+1=17）；ICMP（01）；OSPF（59：5*16+9=89）2B頭部校驗和4B源IP地址4B目的IP地址4B IP可選項+填充域