計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)總結(jié)

1、1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義： 是以共享資源(硬件、軟件和數(shù)據(jù)等)為目的而連接起來的、在協(xié)議控 制下，由一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)、若干臺(tái)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備等組成的系統(tǒng)之集合。這些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有獨(dú)立自治的能力。2網(wǎng)絡(luò)的功能：通訊、共享(硬件共享、軟件共享和數(shù)據(jù)共享)。3網(wǎng)絡(luò)的類型：按網(wǎng)絡(luò)的跨度分類：廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、園區(qū)網(wǎng)按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類：星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、樹 狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)按管理性質(zhì)分類：公用網(wǎng)、專用網(wǎng)按交換方式分類：電路交換網(wǎng)、報(bào)文交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)按功能分類：通信子網(wǎng)、資源子網(wǎng)4調(diào)制/解調(diào)：利用模擬信道支持?jǐn)?shù)據(jù)信息傳輸?shù)募夹g(shù)。方法：調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相5位速率=

2、log2N波特率6脈碼調(diào)制技術(shù)(編碼：將模擬信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過程，采用PCM)方法：采樣、量化、編碼7通訊編碼P14 畫圖.RS-232 編碼.不歸0交替編碼(NRZI)曼徹斯特編碼8傳輸差錯(cuò)處理(反饋重傳法常用協(xié)議：停 -等協(xié)議、滑動(dòng)窗口)停-等協(xié)議工作原理：(1) 發(fā)送一塊數(shù)據(jù)后，就停止發(fā)送動(dòng)作，開始計(jì)時(shí)。等待接收方的反饋結(jié)果，(2) 僅當(dāng)收到正確的接收確認(rèn)之后，才繼續(xù)發(fā)送后繼塊數(shù)據(jù)。(3) 如果接到否定確認(rèn)，或者計(jì)時(shí)器超時(shí)，重新傳輸本數(shù)據(jù)塊特點(diǎn)：收發(fā)雙方以半雙工方式進(jìn)行工作，控制簡單，易于實(shí)現(xiàn)，但工作效率較低滑動(dòng)窗口工作原理：(1) 發(fā)送方可一次連續(xù)發(fā)送多塊數(shù)據(jù)(可發(fā)送的最大數(shù)據(jù)塊數(shù)

3、稱為窗口數(shù))(2) 接收方對每塊數(shù)據(jù)進(jìn)行差錯(cuò)分析，如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，立即反饋發(fā)送方(3) 接收方可對接收到的多個(gè)正確的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行一次性確認(rèn)(4) 發(fā)送方根據(jù)反饋的結(jié)果， 重發(fā)指定的數(shù)據(jù)塊，或重發(fā)指定數(shù)據(jù)塊及其之后的所有數(shù)據(jù)塊, 特點(diǎn)：效率高，控制負(fù)責(zé)，全雙工方式9常用檢錯(cuò)碼奇/偶校驗(yàn)碼循環(huán)校驗(yàn)碼(最常用)10數(shù)據(jù)交換方式：線路交換、報(bào)文交換、分組交換P36優(yōu)缺點(diǎn)比較：1線路交換 ：工作過程類似于電話系統(tǒng) ,需要在通信的設(shè)備之間建立物理連接。 線路交換的特點(diǎn) ：1. 獨(dú)占性，線路的利用率較低，也容易引起建鏈時(shí)的擁塞。2. 實(shí)時(shí)性好，數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t?。ㄒ坏┙ㄦ?占整個(gè)線路）3. 線路交換不提供任何緩沖裝

4、置，數(shù)據(jù)透明傳輸4. 收發(fā)雙方自動(dòng)進(jìn)行速率匹配。 （交換機(jī)設(shè)備比較簡單）2報(bào)文交換 ：中間結(jié)點(diǎn)由具有存儲(chǔ)能力的計(jì)算機(jī)承擔(dān)，用戶信息可以暫時(shí)保存在中間結(jié)點(diǎn) 上，報(bào)文交換無需同時(shí)占用整個(gè)物理線路。報(bào)文交換特點(diǎn) ：“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)” ；不獨(dú)占線路； 多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)可以通過存儲(chǔ)和排隊(duì)共享一條 線路； 無線路建立的過程，提高了線路的利用率； 可以支持多點(diǎn)傳輸（一個(gè)報(bào)文傳輸給多個(gè) 用戶）；（報(bào)文中增加“地址字段” ，中間結(jié)點(diǎn)根據(jù)地址字段進(jìn)行復(fù)制和轉(zhuǎn)發(fā)， ）；中間結(jié)點(diǎn)可 進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換， 方便接收站點(diǎn)的收取， 增加差錯(cuò)檢測功能， 避免出錯(cuò)數(shù)據(jù)的無謂傳輸 等不足之處 ：1 由于“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)”和排隊(duì)，增加了數(shù)據(jù)傳輸

5、的延遲，2 報(bào)文長度未作規(guī)定，報(bào)文只能暫存在磁盤上，磁盤讀取占用了額外的時(shí)間；3 任何報(bào)文都必須排隊(duì)等待：不同長度的報(bào)文要求不同長度的處理和傳輸時(shí)間，即使非常短 小的報(bào)文（例如：交互式通信中的會(huì)話信息）4 報(bào)文交換難以支持實(shí)時(shí)通信和交互式通信的要求。3分組交換 ：結(jié)合線路交換和報(bào)文交換兩者的優(yōu)點(diǎn)，使其性能達(dá)到最優(yōu) 類似報(bào)文交換，只是它規(guī)定了交換設(shè)備處理和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度（稱之為分組） ，將長報(bào)文分 成若干個(gè)小分組進(jìn)行傳輸。 不同站點(diǎn)的數(shù)據(jù)分組可以交織在同一線路上傳輸。 提高了線路的 利用率可以固定分組的長度，系統(tǒng)可以采用高速緩存技術(shù)來暫存分組，提高了轉(zhuǎn)發(fā)的速度；11 七層體系結(jié)構(gòu)（1）物理層（

6、PH） physical（2）數(shù)據(jù)鏈路層（ DL ）data（3）網(wǎng)絡(luò)層（ N ） network（4）運(yùn)輸層（ T）（5）會(huì)話層（ S）（6）表示層（ P）（7）應(yīng)用層（ A）12 P4013 每層的主要功能14 局域網(wǎng) ：是將分散在有限地理范圍內(nèi)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)通過傳輸媒體連接起來的通信網(wǎng)絡(luò)， 通過功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的相互通信和共享資源。LAN 的特點(diǎn)（ 1）網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍?。?25 公里以內(nèi)）（2）選用較高特性的傳輸媒體：高速率和 低誤碼率（ 3）硬軟件設(shè)施及協(xié)議方面有所簡化（4）媒體訪問控制方法相對簡單（ 5）采用廣播方式傳輸數(shù)據(jù)，一結(jié)點(diǎn)發(fā)出的信號(hào)可被所有結(jié)點(diǎn)接收，不考慮路由

7、問題15 總線局域網(wǎng)（原理、特點(diǎn)） P1021原理：載波偵聽多路訪問 / 沖突檢測（ CSMA/CD ）發(fā)送：高層有數(shù)據(jù)發(fā)送（ LLC ）封裝 MAC 幀幀聽媒體（媒體上有無數(shù)據(jù)在傳輸？） 無數(shù)據(jù)，發(fā)數(shù)據(jù)。檢測沖突（發(fā)送數(shù)據(jù)是否沖突？）無沖突發(fā)送成功 有沖突退避有數(shù)據(jù)，等待。按策略退避（退避時(shí)間是否到？）到（退避次數(shù)是否超過？）已超過一通知LLC網(wǎng)絡(luò)太忙-未到未超過一幀聽媒體接收：監(jiān)聽媒體（媒體上有無數(shù)據(jù)？）有數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)，組成 MAC幀（分析MAC幀）是否為本結(jié)點(diǎn)的幀？是；將數(shù)據(jù)發(fā)往 LLC 無數(shù)據(jù)，繼續(xù)監(jiān)聽媒體；不是，丟棄，監(jiān)聽媒體令牌總線在總線的基礎(chǔ)上，通過在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之間有序地傳遞令牌來

8、分配各結(jié)點(diǎn)對共享型總線的訪問權(quán) 利，形成閉合的邏輯環(huán)路。完全采用半雙工的操作方式，只有獲得令牌的結(jié)點(diǎn)才能發(fā)送信息，其它結(jié)點(diǎn)只能接收信息， 或者被動(dòng)地發(fā)送信息（在擁有令牌的結(jié)點(diǎn)要求下，發(fā)送信息）。為了保證邏輯閉合環(huán)路的形成，每個(gè)結(jié)點(diǎn)都動(dòng)態(tài)地維護(hù)著一個(gè)連接表，該表記錄著本結(jié)點(diǎn)在環(huán)路中的前繼、后繼和本結(jié)點(diǎn)的地址，每個(gè)結(jié)點(diǎn)根據(jù)后繼地址確定下一占有令牌的結(jié)點(diǎn)。2特點(diǎn)：CSMA/CD的特點(diǎn)：（1）競爭，各結(jié)點(diǎn)強(qiáng)占對共享媒體的訪問權(quán)（2）輕負(fù)載時(shí)，效率較高（3 ）重負(fù)載時(shí)，沖突概率加大，效率低（4）所有結(jié)點(diǎn)共享媒體，任何時(shí)刻只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)在 發(fā)信息（5）不適合實(shí)時(shí)傳輸令牌總線特點(diǎn)？16為什么幀不能太短，不然會(huì)

9、出現(xiàn)什么問題：CSMA/CD工作方式對于貞的最小長度具有一定的要求：整個(gè)貞的發(fā)送時(shí)間應(yīng)該不小于信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)中“傳播距離最大”的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間傳播時(shí)間的兩倍，分別對應(yīng)信號(hào)到達(dá)“最遠(yuǎn)”的 結(jié)點(diǎn)，以及沖突信號(hào)從“最遠(yuǎn)”的結(jié)點(diǎn)返回本結(jié)點(diǎn)。17令牌環(huán)網(wǎng)工作原理具有特定格式的令牌幀繞環(huán)行駛，將訪問媒體的權(quán)利從一個(gè)結(jié)點(diǎn)傳遞到物理連接的另外一個(gè) 結(jié)點(diǎn)（從一個(gè)RPU傳遞到物理鏈路另一端的 RPU）；希望發(fā)送信息的結(jié)點(diǎn)在獲得令牌之后， 才可進(jìn)行發(fā)送動(dòng)作；每個(gè)結(jié)點(diǎn)均執(zhí)行環(huán)內(nèi)數(shù)據(jù)的再生和轉(zhuǎn)發(fā)；發(fā)送數(shù)據(jù)的結(jié)點(diǎn)在收到繞環(huán)一周的幀后，撤出該幀并釋放令牌18邏輯鏈路控制子層（LLC）作用：是屏蔽不同的媒體訪問控制方法，以向高層（

10、網(wǎng)絡(luò)層） 提供統(tǒng)一的服務(wù)和接口。19如何來屏蔽 MAC層差異 20廣域網(wǎng)的特點(diǎn)（1）主要提供面向通信的服務(wù)，支持用戶使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的信息交換。（2）覆蓋范圍廣，通信的距離遠(yuǎn)，需要考慮的因素增多（3）線路的冗余、媒體帶寬的利用和差錯(cuò)處理問題（4）由電信部門或公司負(fù)責(zé)組建、管理和維護(hù)，并向全社會(huì)提供面向通信的有償服務(wù)，流 量統(tǒng)計(jì)和計(jì)費(fèi)問題。HUB、傳統(tǒng)的局域網(wǎng) : 以物理網(wǎng)段為基本網(wǎng)絡(luò)用戶單位，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備( 中繼器、網(wǎng)橋或交換機(jī))上，那么，它就與其他接在同一設(shè)備上的節(jié)點(diǎn)屬于同一個(gè)局域網(wǎng)， 可以互發(fā)廣播報(bào)文 不同網(wǎng)段上的用戶不能處于同一局域網(wǎng)中。23 網(wǎng)絡(luò)互連部件種類 ：轉(zhuǎn)發(fā)

11、器、網(wǎng)橋、路由器和網(wǎng)關(guān)(信關(guān)) 適應(yīng)環(huán)境： 轉(zhuǎn)發(fā)器：雙絞線光纖雙絞線 雙絞線同軸電纜 網(wǎng)橋：執(zhí)行 OSI 數(shù)據(jù)鏈路層及其下層的協(xié)議轉(zhuǎn)換，適用于相同網(wǎng)絡(luò)或者僅在低兩層實(shí)現(xiàn)上 有差別的網(wǎng)絡(luò)之間的互連， 路由器執(zhí)行 OSI 網(wǎng)絡(luò)層及其下層的協(xié)議轉(zhuǎn)換， 可用于連接兩個(gè)或多個(gè)僅在低三層有差異的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)橋的特點(diǎn) ：(1) 地址過濾 .(2) 幀限制 .(3) 監(jiān)控功能。 (4) 緩沖能力。 (5) 透明性。 路由器的特點(diǎn) (1) 尋址能力 (2) 路由選擇 (3) 分段/ 合段(4) 存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)、分組格式轉(zhuǎn)換和處理 (5) 分組過慮 P16624 因特網(wǎng)地址分類 ： P172A B C D25 子網(wǎng)掩碼作

12、用范圍 ：在網(wǎng)絡(luò)第三層工作 對應(yīng)關(guān)系 ：一一對應(yīng) IP 地址 <-> 域名 (AIP 協(xié) 議 )<-> 物理地址26 IP 地址：全局 IP 地址 專用 IP 地址 P17627 地址映射1>IP 地址向物理地址的映射2>IP 地址向物理地址的映射ARP (地址解析協(xié)議)1、具有廣播能力的網(wǎng)絡(luò)(局域網(wǎng)) 主機(jī) A 與主機(jī) B 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信：( 1) A 發(fā) ARP 請求廣播幀(帶接收方 IP 地址、本機(jī) IP 地址和物理地址) ；( 2) B 收到 A 發(fā)來的 ARP 請求，給予響應(yīng)，發(fā) ARP 響應(yīng)幀，返回自己的物理地址( 3)雙方用物理地址在物理網(wǎng)中進(jìn)行

13、數(shù)據(jù)通信。 2、無廣播能力的網(wǎng)絡(luò)(例如： X.25 網(wǎng)絡(luò)) 由因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(路由器)實(shí)現(xiàn)，其記錄了接入因特網(wǎng)主機(jī)的 X.25 地址和 IP 地址的映射表。 跨網(wǎng)段投遞：利用 ARP 獲得路由器的 IP 地址對應(yīng)的物理地址，將數(shù)據(jù)直接發(fā)給該路由器。 由路由器轉(zhuǎn)發(fā)。3> 物理地址向 IP 地址的映射 無盤工作站 動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議( DHCP ) DHCP 可以提高 IP 地址的利用率，借助于地址服務(wù)器動(dòng)態(tài)獲取 IP 地址，客戶端 IP 地址設(shè) 為自動(dòng)獲取 IP 地址( 1)啟動(dòng)時(shí)，向 DHCP 服務(wù)器發(fā)出請求 IP 地址的 DHCP 請求；( 2) DHCP 服務(wù)器接到 DHCP 請求時(shí)，分配一個(gè)空閑的 IP 地址。( 3)客戶端獲得 IP 地址后， 可以進(jìn)行 基于 TCP/IP 的通信。28 IPv4的局限性：(1)32位的IP地址空間不足，地址資源耗盡。(2)不定長的數(shù)據(jù)報(bào)頭域處理 影響了路由器的性能提高。(3)單調(diào)的服務(wù)類型處理(4)安全性考慮較差。(5)分段/ 組裝功能影響了路由器處理的效率29新型IP協(xié)議(IPv6或IPng)的主要特點(diǎn)： 擴(kuò)展了 IP地址空間(128位