北京工業(yè)大學 計算機網(wǎng)絡總結

1、2009-12-25王興填空、判斷、選擇、簡答、計算帶*的為老師點到的第一章概述1計算機網(wǎng)絡以資源共享的觀點定義：以能夠相互共享資源的方式互連起來的自治計算機系統(tǒng)的集合。計算機網(wǎng)絡是指用通信線路將分散在不同地點的具有獨立自主功能的計算機系統(tǒng)互相連接，并按照網(wǎng)絡協(xié)議進行數(shù)據(jù)通信和共享資源的計算機的集合。所以一臺主控機和多臺從屬機的系統(tǒng)不能成為網(wǎng)絡，面向終端的系統(tǒng)也不能稱為網(wǎng)絡。2*計算機網(wǎng)絡的分類按網(wǎng)絡傳輸技術進行分類：廣播式網(wǎng)絡和點對點式網(wǎng)絡越是小的，地理位置局部化的網(wǎng)絡傾向于使用廣播傳輸模式，而大的網(wǎng)絡通常使用點到點傳輸模式。按網(wǎng)絡的覆蓋范圍進行分類：個人區(qū)域網(wǎng)1m-一米見方的范圍局域網(wǎng)（L

2、AN）-10m-1km同一房間，同一建筑物內，同一校園城域網(wǎng)（MAN）-10km-同一城市廣域網(wǎng)（WAN）-100km1000km同一國家，同一個洲互聯(lián)網(wǎng)Internet10000km同一個行星3局域網(wǎng)的技術特點（拓撲結構-廣播式網(wǎng)絡：總線型、環(huán)型和星型）A在總線網(wǎng)絡中，任何時刻只能有一臺機器是主站并可進行發(fā)送，而其它機器不能發(fā)送，當有多臺機器都想發(fā)送信息時，需要一種仲裁機制來解決沖突，如以太網(wǎng)-IEEEE802.3標準B在環(huán)網(wǎng)中，同樣需要仲裁機制來解決沖突問題（IEEE802.5）4城域網(wǎng)MAN：通常使用與LAN相似的技術，可以看成是多個局域網(wǎng)相連構成的網(wǎng)絡。分布式隊列雙總線DQDB-IEE

3、E802.6廣域網(wǎng)-通信子網(wǎng)的功能是把消息從主機傳到另一臺主機。子網(wǎng)由傳輸線和交換單元組成（路由器，存儲轉發(fā)）。幾乎所有的廣域網(wǎng)都用存儲-轉發(fā)技術，所以也被稱為點到點、存儲轉發(fā)或分組交換子網(wǎng)。7互連的網(wǎng)絡集合稱為互聯(lián)網(wǎng)。8*計算機網(wǎng)絡要完成數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)通信兩大基本功能。早期的計算機網(wǎng)絡主要是廣域網(wǎng)，它從邏輯功能上分為資源子網(wǎng)：負責數(shù)據(jù)處理的主計算機與終端，網(wǎng)絡的外圍，提供各種網(wǎng)絡資源和網(wǎng)絡服務。（主機、終端、終端控制器、外設、軟件資源、信息資源）通信子網(wǎng)：負責數(shù)據(jù)通信處理的通信控制處理機與通信線路，網(wǎng)絡內層，負責網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸、轉發(fā)等通信處理任務。（CPP：通信控制處理機、網(wǎng)絡結點，作為通信子

4、網(wǎng)中的分組存儲轉發(fā)結點，完成分組的接受、校驗、存儲、轉發(fā)等功能）9*客戶-服務器模型：客戶通過網(wǎng)絡登錄服務器訪問數(shù)據(jù)。該模型涉及到了兩個進程：一個位于客戶機器上，一個位于服務器機器上。其中的通信形式是這樣的：客戶進程通過網(wǎng)絡將一個消息發(fā)送給服務器進程。然后客戶進程等待應答消息。當服務器進程獲得了請求消息之后，它執(zhí)行所請求的工作，或者查到客戶所要的數(shù)據(jù)，然后送回一個應答消息。10協(xié)議層次：層每一層的目的都是向上一層提供特定的服務，而把如何具體實現(xiàn)這些服務的細節(jié)對上一層加以屏蔽。協(xié)議-是指通信雙方關于如何進行通信的一種約定。層和協(xié)議的集合稱為網(wǎng)絡體系結構。一個特定的系統(tǒng)所使用的一組協(xié)議（每一層一個

5、協(xié)議）稱為協(xié)議棧。11*下層可以向上提供兩種不同的通信服務：面向連接的服務和無連接的服務。面向連接的服務：是基于電話系統(tǒng)模型的。為了使用面向連接的網(wǎng)絡服務，用戶首先要建立一個連接，然后使用（維護）該連接，最后釋放連接。無連接的服務：基于郵政系統(tǒng)模型的。每一條報文（信號）都攜帶了完整的目標地址，所以，每條報文都可以被系統(tǒng)獨立的路由。先發(fā)送的報文可能被延遲而導致后發(fā)的信息先到的情況。一個可靠的服務通常是這樣來實現(xiàn)的：讓接受方向發(fā)送方確認收到了一條信息，因而發(fā)送方就可以保證報文已經(jīng)到達。可靠的面向連接服務器有兩種變形：報文序列（總是保持報文的邊界）和字節(jié)流（該連接只是一個字節(jié)流，沒有任何報文邊界）不

6、可靠（意味著沒有被確認）的無連接服務通常稱為：數(shù)據(jù)報服務。有確認的數(shù)據(jù)報服務。請求應答服務。通信協(xié)議四種類型：面向連接與確認服務面向連接與不確認服務無連接與確認服務無連接與不確認服務12原語：用戶進程通過原語操作訪問該服務，這些原語告訴該服務執(zhí)行某個動作，或是將某個對等體所執(zhí)行的動作報告給客戶，在操作系統(tǒng)中通常是一些系統(tǒng)調用，它們進入操作系統(tǒng)內核模式控制該機器，讓操作系統(tǒng)發(fā)必要分組。服務原語實際就是對一個操作或一個服務進行描述。13服務和協(xié)議服務是指某一層向它上一層提供的一組原語（操作）。服務定義了該層打算代表其用戶執(zhí)行那些操作，但是它并不涉及如何實現(xiàn)這些操作。服務也會涉及到兩層之間的接口，其

7、中低層是服務器提供者，而上層是服務器的用戶。協(xié)議時一組規(guī)則，用來規(guī)定同一層上的對等實體間所交換的信息或者分組的格式和含義。涉及到具體實現(xiàn)，它對于該用戶不可見。服務涉及到層之間的接口。協(xié)議涉及到不同機器上對等實體之間發(fā)送的分組。14*OSI參考模型下三個為硬件層，上四個為軟件層物理層：涉及到在通信信道上傳輸?shù)脑紨?shù)據(jù)位（數(shù)據(jù)傳輸單位是比特）數(shù)據(jù)鏈路層：將一個原始的傳輸設施轉變成一條邏輯的傳輸線路，在這條傳輸線路上，所有未檢測出來的傳輸錯誤也會反映到網(wǎng)絡層上。（差錯控制和流量控制）網(wǎng)絡層：控制子網(wǎng)的運行過程。確定如何將分組從源端路由到目標端。（實現(xiàn)擁塞控制，網(wǎng)絡互連）傳輸層：接受來自上一層的數(shù)據(jù)，

8、并且在必要的時候把這些數(shù)據(jù)分割成小的單元，然后把數(shù)據(jù)單元傳遞給網(wǎng)絡層，并且確保這些數(shù)據(jù)片段都能夠正確的到達另一端。傳輸層是一個真正的端到端的層，所有的處理都是按照從源端到目標端來進行的。會話層：允許不同機器上的用戶之間建立會話。表示層：關注的是所傳遞的信息的語法和語義。應用層：包含了各種各樣的協(xié)議，這些協(xié)議往往直接針對用戶的需要。HTTP超文本傳輸協(xié)議15*TCP/IP參考模型主機網(wǎng)絡層：負責通過網(wǎng)絡發(fā)送和接受IP數(shù)據(jù)報。互連層：相當于OSI參考模型網(wǎng)絡層無連接網(wǎng)絡層傳輸層：主要功能是在互聯(lián)網(wǎng)中源主機與目的主機的對等實體間建立用于會話的端-端連接；傳輸控制協(xié)議TCP是一種可靠的面向連接協(xié)議用戶

9、數(shù)據(jù)協(xié)議UDP是一種不可靠的無連接協(xié)議應用層：網(wǎng)絡終端協(xié)議Telnet文本傳輸協(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HTTP16OSI模型的網(wǎng)絡層同時支持無連接和面向連接，但傳輸層只支持面向連接。TCP/IP的網(wǎng)絡層只支持無連接，但傳輸層同時支持兩種無連接和面向連接。17本書所使用的混合參考模型：物理層，數(shù)據(jù)鏈路層（介質訪問控制子層），網(wǎng)絡層，傳輸層，應用層18蜂窩無線網(wǎng)絡-正六邊形面積s|.一牛完整的僮輸有5牛過程發(fā)烹方“抓住亀纜（10Ps）見R2發(fā)葩摒輔（25.0US）樓輸時延（Bus接收方會抓住亀纜（10P5）發(fā)理確認袖ACC(seq=yA

10、CK=x)=DATA(seq=xdCK=y)三步握手釋放連接:DR=DR=ACKS6.ll歩握手法建立連垂的三牛場黒這里CRftSteOOTOECTREQUEST正樹ft作老的CONNECTREQUEST重復THXJ出現(xiàn)了CONNECTREQUESTSjCl?DU和ACK童復TPIXJ出現(xiàn)了(a)何圖&.14釋放連接的4種情況(a)般情況下的三步握手過程)最后的ACK丟失了Host1Host2H0511Host?SendOR+starttimerSendDR&starttimer(Timeout)sendDRRSndDR&+tarttimerstarttimerReleaseconneclio

11、nSndACKACKrAoltaseoonnedion(c)sndDR+startrimerSendDR+staritimer(TimSout)rettea&econnectionSendDR&startlimerm14釋放連接的併情況SYN（SEQ=y,ACK=x+1）=（SEQ=x+1,ACK=y+1）TCP連接釋放:看成一對單工連接，單獨釋放.（1024以下）知名端口：SNMP161；TFTP69；DNS53；SMTP25;TELNET23;FTP21;5愚笨窗口綜合癥:數(shù)據(jù)一大塊的形式被傳送給發(fā)送端TCP實體,但是接收端的交互式應用每次僅僅讀取一個字節(jié)數(shù)據(jù).Nagle算法若數(shù)據(jù)是逐個字

12、節(jié)地到達發(fā)送端，那么發(fā)送端就將第一個字符先發(fā)送出去，將后面到達的字符都緩存起來”當收到第一個字符的確認后，再將緩沖區(qū)中的所有字符（裝成）用一個TCP數(shù)據(jù)段發(fā)送出去，同時繼續(xù)對到達的字符進行緩存”只有在收到確認后才繼續(xù)發(fā)送下一個數(shù)據(jù)段如果傳遞進來的數(shù)據(jù)足夠多，多到可以填充一半窗口或填滿一個最大數(shù)據(jù)段長度時，該算法允許發(fā)送一個新的數(shù)據(jù)段7TCP常用端口:FTP(21)HTTP(80)TELNET(23)DNS:完成域名到IP的解析頂級域:通用域和國家域6伯克利套接字：一個服務程序和幾個遠程客戶程序利用面向連接的傳輸層服務完成通信。第七章應用層DNS本質是他發(fā)明了一種層次的，基于域的命名方案，并用一

13、個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來實現(xiàn)此方案，主要用途是講主機名和電子郵件的目標地址映射成IP地址DNS概述：域名系統(tǒng)是一個典型的客戶/服務器交互系統(tǒng)，域名系統(tǒng)是一個多層次的、基于域的命名系統(tǒng)，并使用分布式數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)這種命名機制。(最長255字符，每部分62，無大小寫區(qū)別)CSMA-CD持續(xù)的CSMA和非持續(xù)的CSMA是對ALOHA的改進，CSMA/CD的另一個改進對每一個站而言，一旦檢測到?jīng)_突就放棄當前的傳送任務，如果兩個站檢測的信道是空閑的，并同時開始傳數(shù)據(jù)，它們幾乎同時檢測到?jīng)_突，應立即停止傳送數(shù)據(jù)，這樣終止被損壞的幀可節(jié)省時間和帶寬。在t0點，一個站已完成幀的傳送，其他需要發(fā)幀的站現(xiàn)在可以發(fā)送，如果

14、有兩個或多個站同時會話，會發(fā)生沖突，通過接受的信號的功率或脈沖寬度進行檢查與原始信號對比可檢測到是否沖突，若沖突立即放棄他傳送的任務，并等待一個隨機的時間，然后再次嘗試重傳。因此CSMA/CD模型將由三部分組成：交替出現(xiàn)的競爭和傳輸周期、以及當所有站靜止時的空閑周期。LLC提供三種服務選擇1.不可靠的數(shù)據(jù)報服務2.有確認的數(shù)據(jù)報服務3.可靠的面向連接服務包含三個域；目標訪問點，源方問點，控制域PPP-HDLCPPP被明確地設計成是軟件形式實現(xiàn)的，而不是像HDLC那樣幾乎總是以硬件的形式實現(xiàn)。對于軟件實現(xiàn)，完全用字節(jié)操作要比用單個操作簡單。此外，PPP被設計成與調制解調器一道使用，而調制解調器是

15、以1個字節(jié)為單元而不是以1個比特為單元接受和發(fā)送數(shù)據(jù)的。PPP開銷由于在省缺配置下，地址和控制字段總是常數(shù)，因此LCP(鏈路控制協(xié)議)為這兩部分提供了必要的機制，可以協(xié)商選項，允許省掉這2個字段，從而在每幀上節(jié)省2個字節(jié)。協(xié)議段省缺大小為2個字節(jié)，但在使用LCP時，可以變成1個字節(jié)。在最小開銷條件下，每個幀有兩個標志字節(jié)，一個協(xié)議字節(jié)和兩個檢驗和字節(jié)，這樣每個幀共有5個開銷字節(jié)。一種成幀方法一個鏈路控制協(xié)議一種協(xié)商網(wǎng)絡層選項的方法6協(xié)議；通信雙方關于如何進行通信的一種約定接口：每一對相鄰層之間的是接口隱藏站問題：由于競爭者離得太遠而導致一個站無法檢測到潛在的介質競爭對手網(wǎng)絡互連：有些網(wǎng)絡已經(jīng)有

16、了非常大的安裝技術隨著計算機和網(wǎng)絡變得越來越便宜，購買設備的決策權也在組織中逐漸向下轉移不同的網(wǎng)絡使用完全不同的技術，網(wǎng)絡層分層原則：保證它能夠工作、作出明確的選擇，盡可能使他簡單，盡可能做到模塊化，期望具備異構性，避免使用固定不變的選擇和參數(shù)，尋找一個好的設計他不必是最完美的，對于發(fā)送操作一定要嚴格，而對于接受操作要有一定的容忍度，要考慮伸縮性，7分組封裝幀，傳輸層接受來自上一層的數(shù)據(jù)將其分割成小單元給網(wǎng)絡層，網(wǎng)絡層將它們分組讓其在網(wǎng)絡上傳輸，再送回數(shù)據(jù)鏈路層封裝成幀的形式按順序傳送。8家庭應用:訪問遠程信息個人之間的通信交互式娛樂電子商務4.如果在數(shù)據(jù)鏈路層上交換的單元稱為幀,而在網(wǎng)絡層上

17、交換的單元稱為分組,那么應該是幀封裝分組,還是分組封裝幀?答:幀封裝分組.當分組到達數(shù)據(jù)鏈路層時,整個分組作為幀的數(shù)據(jù)域,封裝幀進行傳輸6.PPP發(fā)送IP包含2個標志字節(jié),1個協(xié)議字節(jié),2個校驗和字節(jié)，總共5字節(jié)12網(wǎng)絡層設計要點網(wǎng)絡層以存儲-轉發(fā)分組交換為機制，設計目標1.所提供的服務應獨立于路由器技術路由器的數(shù)量類型拓撲關系對于傳輸曾應該不可見傳輸層可使用的網(wǎng)絡地址應有一傳統(tǒng)編制方案，甚至可以跨越多個LAN或WAN數(shù)據(jù)鏈路層的功能1.想網(wǎng)絡層提供一個定義良好的服務接口2.處理傳輸錯誤3.調節(jié)數(shù)據(jù)流，確保慢速的接收方不會被快速的發(fā)送方淹沒令牌環(huán)：令牌環(huán)上傳輸?shù)男〉臄?shù)據(jù)（幀）叫為令牌，誰有令牌

18、誰就有傳輸權限。如果環(huán)上的某個工作站收到令牌并且有信息發(fā)送，它就改變令牌中的一位（該操作將令牌變成一個幀開始序列），添加想傳輸?shù)男畔?，然后將整個信息發(fā)往環(huán)中的下一工作站。當這個信息幀在環(huán)上傳輸時，網(wǎng)絡中沒有令牌，這就意味著其它工作站想傳輸數(shù)據(jù)就必須等待。因此令牌環(huán)網(wǎng)絡中不會發(fā)生傳輸沖突。信息幀沿著環(huán)傳輸直到它到達目的地，目的地創(chuàng)建一個副本以便進一步處理。信息幀繼續(xù)沿著環(huán)傳輸直到到達發(fā)送站時便可以被刪除。發(fā)送站可以通過檢驗返回幀以查看幀是否被接收站收到并且復制。請說出使用分層協(xié)議的兩個理由協(xié)議分層的理由之一：降低網(wǎng)絡設計的復雜性；理由之二：當某一層協(xié)議發(fā)生改變后不影響上下層協(xié)議。17當一個文件在兩臺計算機之間傳輸?shù)臅r候，可能會有兩種不同的確認策略。在第一種策略中，該文件被分解成許多個分組，接收方會獨立地確認每一個分組，但是文件傳輸過程作為整體并沒有被確認。在第二種策略中，這些分組并沒有被