計算機網(wǎng)絡技術(shù)基礎(3)講解

1、計算機網(wǎng)絡技術(shù)基礎第一章 概述1. ARPAnet是世界第一個成功運行的分組交換網(wǎng)絡。2.ISO 正式制訂了開放系統(tǒng)互連參考模型，制訂了一系列的協(xié)議 標準；3. 在1969年ARPAne的t 實驗性階段，研究人員就開始了 TCP/IP協(xié) 議雛形的研究4計算機網(wǎng)絡：按照網(wǎng)絡協(xié)議，以共享資源或分布式處理為主要 目的，將地理上分散且獨立的計算機互聯(lián)起來形成的集合 體。5 按覆蓋的地理范圍進行分類，計算機網(wǎng)絡可以分為以下三類： 局域網(wǎng)( local area network， LAN)城域網(wǎng)( metropolitan area network， MAN)廣域網(wǎng)( wide area network

2、， WAN )6. 按所使用的傳輸介質(zhì)分類，計算機網(wǎng)絡可以分為以下三類： 無線網(wǎng)絡 ( 采用電磁波、衛(wèi)星通信、無線局域網(wǎng)絡 (Wireless Local Area Networks ， WLAN、) 藍牙等技術(shù)有線網(wǎng)絡 (傳輸介質(zhì)采用同軸電纜、 光纖、雙絞線等 ) 、二者混合 類型網(wǎng)絡7. 按網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)分類，計算機網(wǎng)絡可以分為： 總線型網(wǎng)絡、環(huán)型網(wǎng)絡、星型網(wǎng)絡、復合型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡8. 通信信道的類型有兩類： 廣播通信信道 (LAN MAN)、點-點通信信道，相應的計算機網(wǎng)絡也可以分為兩類： 廣播式網(wǎng)絡 (broadcastnetworks )、點-點式網(wǎng)絡( point-to-point n

3、etworks)9. 表征網(wǎng)絡性能兩個最主要的指標是帶寬與時延。1)國際電 Telecommunication Union 的相關(guān)國學標準。2 )國際標準化組織( Organization ISO )3 )電氣電子工程師協(xié)會 and Electronics Engineers 發(fā)者。10. 業(yè)界內(nèi)具有國際影響力的組織和機構(gòu)： 信 聯(lián) 盟 (International， ITU) ，制定遠程通信International Standards ，制定國際標準。(Institute of Electrical， IEEE) ，工業(yè)標準開11. 主要的管理機構(gòu) ：(1) 對 Internet 的 發(fā)

4、展做 出巨大 貢獻 的 國家 科學基 金 會(NSF) 。(2) 致力于調(diào)整 Internet 生存和規(guī)模的，由 Internet 專業(yè)組 成的 Internet 協(xié)會 (ISOC) 。(3) 管 理 Internet 域 名 注 冊 的 Internet 網(wǎng) 絡 信 息 中 心 (InterNIC) 。(4) 負責分配 IP 地址的 Internet 賦號管理局 (IANA) 。(5) 致力于與 Web 有關(guān)協(xié)議制定的 WWW 聯(lián)盟。（6）互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)委員會 （Internet Architecture Board IAB） Internet 工程任務組 IETFInternet 研究任務組

5、IRTF 。12. 人們將計算機網(wǎng)絡的各層及其協(xié)議的集合稱為網(wǎng)絡的體 系結(jié)構(gòu)。13. 物理層：向上為數(shù)據(jù)鏈路層提供透明的比特流傳輸服務，物 理層的數(shù)據(jù)傳輸單元是比特。14. 數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能：（1 ）在物理層提供的服務基礎上，數(shù)據(jù)鏈路層在通信的實體間 建立數(shù)據(jù)鏈路連接；（2 ）傳輸以 “幀”為單位的數(shù)據(jù)包；（3 ）采用差錯控制與流量控制方法，使有差錯的物理線路變成 無差錯的數(shù)據(jù)鏈路。15. 網(wǎng)絡層的主要功能：（1 ）通過路由選擇算法為分組通過通信子網(wǎng)選擇最適當?shù)穆?徑；（2 ）實現(xiàn)擁塞控制、網(wǎng)絡互連等功能；（3 ）數(shù)據(jù)傳輸單元是分組。16. 傳輸層的主要功能：（1 ）向用戶提供可靠端到端（

6、 end-to-end ）服務；（2 ）處理數(shù)據(jù)包錯誤、數(shù)據(jù)包次序，以及其他一些關(guān)鍵傳輸問 題；（3 ）數(shù)據(jù)傳輸單元是報文。20. TCP/IP 參考模型與 OSI 參考模型的對應關(guān)系 ：OSI 參考模型 TCP/IP 參考模型應用層應用層表示層會話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡層互連層數(shù)據(jù)鏈路層主機 - 網(wǎng)絡層物理層21. 在 TCP/IP 參考模型中， 網(wǎng)際層也叫互聯(lián)網(wǎng)絡層， 互聯(lián)網(wǎng)絡 協(xié)議IP 工作在本層， IP 協(xié)議是無連接的、 提供“盡力而為 服務的網(wǎng)絡層協(xié)議。22. 傳輸層負責為應用進程提供端到端的傳輸服務， 提供一條端 到端的邏輯信道，不用考慮中間具體網(wǎng)絡中的路由器等中 間節(jié)點。 TCP 和

7、 UDP 工作在本層， TCP 提供面向連接的 可靠的端到端的傳輸服務， UDP 提供無連接、不可靠的端 到端數(shù)據(jù)服務。22. 應用層提供面向用戶的網(wǎng)絡服務， 其包含了許多的網(wǎng)絡應用 協(xié)議，主要有：遠程登錄協(xié)議 Telnet 、文件傳輸協(xié)議 FTP 、簡單郵件傳輸協(xié)議 SMTP 、域名系統(tǒng) DNS 、簡單網(wǎng)絡管 理協(xié)議 SNMP 、超文本傳輸協(xié)議 HTTP第二章 數(shù)據(jù)通信與控制基礎（物理層）1. 物理層的主要功能： （1 ）為數(shù)據(jù)端設備提供傳送數(shù)據(jù)的通 道；（2 ）在數(shù)據(jù)通道上傳輸數(shù)據(jù)。2. 物理層控制的傳輸介質(zhì)按照是否有物理連接線路， 分為（有線 傳輸介質(zhì)）和（無線傳輸介質(zhì)） 。有線傳輸介質(zhì)

8、主要有 （雙絞線）、 （同軸電纜）和（光纖） 。3. 數(shù)據(jù)傳輸方式：串行通信、并行通信。 串行通信是數(shù)據(jù)一位一位地按順序傳遞，常用于網(wǎng)絡環(huán)境下。 并行通信通信時以字或字節(jié)為單位， 每個字或字節(jié)各個位在多條 線路上同時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信方式。 常用于計算機內(nèi)部硬件之間或 計算機內(nèi)部硬件與外部設備之間的通信。4. 通信制式：單工通信、半雙工或全雙工通信 單工通信的信息傳輸是單向的；半雙工通信的信息是雙向傳遞 的，但不能同時進行； 雙全工通信的信息可以同時進行雙向傳輸。5. 多路復用技術(shù)分： 頻分多路復用技術(shù)、 波分多路復用技術(shù)、 時 分多路復用技術(shù)、碼分多路復用技術(shù)。6. 脈沖編碼調(diào)制過程分為 3 步

9、：采樣、量化和編碼。7. 基帶傳輸在基本不改變數(shù)字數(shù)據(jù)信號頻帶（即波形） 的情況下直接傳輸數(shù)字信號，可以達到很高的數(shù)據(jù)傳 輸速率與系統(tǒng)效率。8. 在數(shù)字信道上直接傳送基帶信號的方法稱為基帶傳輸。9. 頻帶傳輸就是先將基帶信號調(diào)制成便于在模擬信道中傳輸?shù)摹?具有較高頻率范圍的模擬信號， 也稱為頻帶信號， 再將這種頻帶 信號在模擬信道中傳輸。10. 站：將交換網(wǎng)絡中所有通信的發(fā)送方和接收方的主機均稱為站，將通信交換設備簡稱為節(jié)點。11. 數(shù)據(jù)交換技術(shù)：線路交換和存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換；存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換技 術(shù)報文（message exchanging）和報文分組交換 （ packetexchanging ）12.

10、 調(diào)制和解調(diào)基本的調(diào)解方法有：幅移調(diào)制、頻移調(diào)制和相移 調(diào)制。13. 數(shù)據(jù)鏈路層的功能（對照前邊的）幀同步 （正確判斷一幀的開始位和結(jié)束位）（重點）差錯控制 （接收端發(fā)現(xiàn)和糾正傳輸錯誤） （重點）流量控制 （控制發(fā)送方的數(shù)據(jù)發(fā)送速率） （重點）鏈路管理 （數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和釋放）MAC 尋址 （多點連接時，傳輸?shù)秸_的目的節(jié)點） 區(qū)分數(shù)據(jù)與控制信息（很多情況下數(shù)據(jù)和控制信息處于同一幀） （重點） 幀的透明傳輸 （數(shù)據(jù)幀出現(xiàn)控制字符， 接收方不誤認）14. 數(shù)據(jù)鏈路層向網(wǎng)絡層提供的服務的種類 :（1）無確認無連接服務（2）有確認無連接服務（3）有確認面向連接服務15. 誤碼率 Pe 是衡量信

11、道傳輸質(zhì)量的重要指標，同時也是衡量 信道差錯的指標。 誤碼率 = 錯誤接收的碼元數(shù) / 發(fā)送的總碼元數(shù)。16. 自動重傳請求協(xié)議包括停止等待、 后退和選擇重傳 3 種方式。17. 點對點協(xié)議是 TCP/IP 網(wǎng)絡協(xié)議包的成員之一， 是數(shù)據(jù)鏈路 層使用最多的協(xié)議，主要用于串行通信方式下的撥號線路。18. 高級數(shù)據(jù)鏈路控制 HDLC ，是面向比特的數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議 的典型代表。 優(yōu)點： 數(shù)據(jù)報文可透明傳輸， 用于實現(xiàn)透明傳輸?shù)?“0 比特插入法” 易于硬件實現(xiàn)。第三章 局域網(wǎng)1. 局域網(wǎng)是指在有限的、 相對獨立的地理區(qū)域內(nèi)， 因計算機終端 隸屬關(guān)系一致而互聯(lián)形成的網(wǎng)絡。2. 特點 :(1) 跨越距

12、離有限，最大數(shù)據(jù)傳輸距離在數(shù)十千米。(2) 網(wǎng)絡傳輸速率高，如高速吉比特以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率可達 10Gb/s 。(3) 傳輸誤碼率低，傳輸可靠性強。3.IEEE802標準標準內(nèi)容及適用網(wǎng)絡類型IEEE802.1概述局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡互聯(lián)IEEE802.2定義了 邏輯鏈路控制子層 的功能與服務IEEE描述 CSMA/CD介質(zhì)訪問控制協(xié)議及相應物理層規(guī)802.3范IEEE802.4描述令牌總線 （Token Bus） 介質(zhì)訪問控制協(xié)議及相 應物理層規(guī)范IEEE描述令牌環(huán) （Token Ring） 式介質(zhì)訪問控制協(xié)議及802.5相應物理層規(guī)范IEEE描述 無線局域網(wǎng) 介質(zhì)訪問控制協(xié)議及相應物理層

13、802.11規(guī)范4. 局域網(wǎng)常用的傳輸介質(zhì)有：同軸電纜、雙絞線、光纖三類。5. FDDI 光纖分布式數(shù)據(jù)接口6. MAC 地址：地址長度 6B ，即 48b7. 以太網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式： CSMA/CD （帶載波偵聽的多路 訪問 / 沖突檢測）8. 該協(xié)議的特點： 先聽后發(fā)、 邊聽邊發(fā)、 沖突停止、 延遲重返。9. 網(wǎng)橋主要分為（透明網(wǎng)橋）和（源路由網(wǎng)橋） 。所謂“透明 ”的含義是指網(wǎng)橋負責數(shù)據(jù)幀的路由選擇。 源路由 網(wǎng)橋規(guī)定每個節(jié)點終端在發(fā)送數(shù)據(jù)幀時， 要獲悉發(fā)送各個目的節(jié) 點終端的路由，并將去往目的節(jié)點的詳細路由信息存放在幀頭 中。10. 交換機要實時、 動態(tài)地獲得端口上出現(xiàn)的 （ 發(fā)送方

14、 ） 節(jié)點終端 的 MAC 地址。使交換機能夠動態(tài)地掌握其連接節(jié)點終端設備 MAC 地址的技術(shù)稱為 “地址學習 ”。11. 交換機的數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)方式分為以下 3 種 ：（1）直接交換；（2）存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換；（3）碎片隔離式交換。12. 虛擬局域網(wǎng)技術(shù)是直接建立在交換機基礎之上的， 在交換式 LAN 中，如果能夠根據(jù)節(jié)點終端的工作性質(zhì)或部門歸屬屬性， 將其分為若干邏輯組，那么每一個邏輯組即為一個虛擬局域網(wǎng)。 優(yōu)點：改善了網(wǎng)絡服務質(zhì)量；組合、拆分比較容易、提高數(shù)據(jù)訪 問的安全性。13.IEEE 802.11 無線網(wǎng)絡協(xié)議：（1 ） 1997 年， IEEE 802.11 無線局域網(wǎng)協(xié)議正式出臺，該 標

15、準描述了傳輸速率 1 2Mb/s 的無線局域網(wǎng)物理層規(guī)范。（2 ）IEEE 802.11ab 協(xié)議將 WLAN 的傳輸速率增長到了11 54Mb/s 。（3 ）在近期，具有改善的 MAC 層更高傳輸速率，支持多輸入 多輸出技術(shù)的 IEEE 802.11n 草案， 將 WLAN 理論傳輸速率提 高到了 600Mb/s 。14. 擴頻是指要將信號擴展到比傳統(tǒng)的調(diào)頻、 調(diào)幅無線電通信更 寬的頻譜上傳輸。擴頻能夠抗干擾，防竊聽。分為跳頻擴頻 （FHSS ）和直接序列擴頻（ DSSS ） 技術(shù)。15.WLAN 的作用主要體現(xiàn)在以下方面：（1）作為傳統(tǒng) LAN 的擴展或子網(wǎng)存在。(2) 提供移動網(wǎng)絡漫游服

16、務。(3) 可以 Ad-hoc 方式組網(wǎng)第五章 網(wǎng)絡互聯(lián)(網(wǎng)絡層)1.IP 協(xié)議是一種不可靠的、 無連接的數(shù)據(jù)報傳輸服務的協(xié)議。 . IP 協(xié)議是點對點的通信協(xié)議， IP 數(shù)據(jù)報交的付可分為直接交付 和間接交付。 IP 協(xié)議向上層屏蔽了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的異構(gòu) 問題。2.IP 數(shù)據(jù)報也叫做 IP 分組，每個數(shù)據(jù)報都有報頭和報文這兩個 部分。3. TCP/IP 協(xié)議的網(wǎng)絡層使用的地址標識符叫做 IP 地址； IP v.4 中IP 地址是一個 32 位的二進制地址， 用點分十進制表示 法；網(wǎng)絡中的每一個主機或路由器至少有一個 IP 地址； 在 Internet 中不允許有兩個設備具有同樣的 IP

17、地址； 如果一臺主機或路由器連接到兩個或多個物理網(wǎng)絡， 那么它可以 擁有兩個或多個 IP 地址。4.IP 地址由網(wǎng)絡號和主機號組成。5. 地址解析 ARP ：從已知的 IP 地址找出對應物理地址的映射過 程；反向地址解析 RARP ：從已知的物理地址找出對應 IP 地址 的映射過程。6. 路由器的功能：建立和維護路由表、實現(xiàn)網(wǎng)絡間的分組轉(zhuǎn)發(fā)。 7三層交換：網(wǎng)絡通過集線器與硬件交換技術(shù)結(jié)合，將計算機連 接到一起進行數(shù)據(jù)交換， 這就是第一層交換。 互聯(lián)網(wǎng)絡通過網(wǎng)橋 與硬件交換技術(shù)相結(jié)合， 將計算機連接到一起進行數(shù)據(jù)交換， 這 就是第二層交換。 路由器與硬件交換技術(shù)結(jié)合， 將計算機連接到 一起進行數(shù)

18、據(jù)交換，這就是第三層交換技術(shù)。9. 影響路由選擇算法的主要參數(shù)：跳 數(shù) ( hop count ) 分 組 從 源 結(jié) 點 到 達 目 的 結(jié) 點 經(jīng) 過的路由器的個數(shù) 帶寬( bandwidth ) 鏈路的傳輸速率延時( delay ) 分組從源結(jié)點到達目的結(jié)點花費的時間 負載( load ) 通過路由器或線路的單位時間通信量 可靠性( reliability ) 傳輸過程中的誤碼率開銷( overhead ) 傳輸過程中的花費10. 圍繞自治系統(tǒng)將路由選擇 協(xié) 議分 為 內(nèi) 部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 (International Group Program， IGP) 和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，EGP)(Exterior Gateway Protocol 11.Internet 路由選擇的分類： 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 :RIP 和