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计算机网络知识点 11电子信息工程1计算机网络：一些互相连接的，自治的计算机的集合。 按网络的作用范围进行分类：广域网WAN（通信子网主要使用分组 交换技术；将分布在不同地区的计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。）、城域网MAN、局域网LAN、个人区域网PAN； 按网络的使用者进行分类：公用网、专用网；2网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则，标准或约定。 要素：语法、语义、同步； 标准：使用便于人来阅读和理解的文字描述、 使用让计算机能够理解的程序代码；协议的三要素 语法：数据域控制信息的结构或格式 语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应 同步：时间实现顺序的详细说明协议各层要完成的功能： 差错控制 流量控制 分段和重装 复用和分用 连接建立和释放3计算机网络的体系结构计算机网络体系结构：计算机网络层次结构模型和各层协议的集合叫做计算机网络体系结构。（1）、OSI七层结构：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层（2）、TCP/IP四层结构：应用层、传输层、网际层（解决不同网络的互联问题）、网络接口层（3）、综合优点的五层模型：应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层（4）、五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能：所谓五层协议的网络体系结构是为便于学习计算机网络原理而采用的综合了OSI七层模型和TCP/IP的四层模型而得到的五层模型。五层协议的体系结构：应用层、运输层、网络层、数据链路层、物理层各层的主要功能：（1）应用层应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远地操作，而且还要作为互相作用的应用进程的用户代理（useragent),来完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。(2）运输层任务是负责主机中两个进程间的通信。因特网的运输层可使用两种不同的协议。即面向连接的传输控制协议TCP和无连接的用户数据报协议UDP。面向连接的服务能够提供可靠的交付。无连接服务则不能提供可靠的交付。只是best-effortdelivery.(3)网络层网络层负责为分组选择合适的路由，使源主机运输层所传下来的分组能够交付到目的主机。（4）数据链路层数据链路层的任务是将在网络层交下来的数据报组装成帧（frame)，在两个相邻结点间的链路上实现帧的无差错传输。（5）物理层物理层的任务就是透明地传输比特流。“透明地传送比特流”指实际电路传送后比特流没有发生变化。物理层要考虑用多大的电压代表“1”或“0”，以及当发送端发出比特“1”时，接收端如何识别出这是“1”而不是“0”。物理层还要确定连接电缆的插头应当有多少根脚以及各个脚如何连接。计算机网络采用层次结构模型好处:1.各层之间是独立的2.灵活性好3.结构上可分割开4.易于实现和维护5.能促进标准化工作4数字数据传输数据是运送消息的实体，通常是有意义的符号序列。通信通常分为单工通信，半双工通信以及全双工通信。香农公式指出：信道的极限信息传输速率C是：C=Wlog（1+S/N)（bit/s)其中W是信道的带宽，S是信道内所传信号的平均功率，N是信道内部的高斯噪声功率【常用的带宽单位】： 更常用的带宽单位是： 千比每秒，即kb/s（103b/s） 兆比每秒，即Mb/s（106b/s） 吉比每秒，即Gb/s（109b/s） 太比每秒，即Tb/s（1012b/s） 发送时延（传输时延）：主机发送数据帧所需的时间（数据帧从结点进入到传输媒体所需要的时间）。 也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。 *传播时延：是电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。5物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性l 机械特性指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。l 电气特性指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。l 功能特性指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。l 规程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序6物理层的作用：要尽可能地屏蔽掉硬件设备和传输媒体的差异，是数据链路层感觉不到这些差异。u 该层负责比特流从一个节点到另一个节点的传递。u 物理连接的建立、维护与释放。7传输介质就是数据传输系统中在发送器和接收器之间的物理通路。有线介质和无线介质。有线介质如：双绞线、同轴电缆、光纤。有线介质的分类以及特点。8数据链路层的功能(1)链路管理：链路的建立、维持和释放；(2)帧定界：帧同步，区分帧的开始和结束在什么地方；(3)流量控制：发方发送数据的速率必须使接收方来得及接收。(4)差错控制采用编码技术；(5)将数据和控制信息区分开(6)透明传输：不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送。(7)寻址：保证每一帧都能送到正确的目的站。9点对点信道的数据链路层三个基本问题 （1）、封装成帧（2）、透明传输（3）、差错控制10零比特填充PPP协议用在SONET/SDH链路时，是使用同步传输（一连串的比特连续传送）。这时PPP协议采用零比特填充方法来实现透明传输。在发送端，先扫描整个信息字段，只要发现有5个连续1，则立即在其后填入一个0；接收端对帧中的比特流进行扫描。每当发现5个连续1时，就把这5个连续1后的一个0删除，还原成原来的信息比特流，这样就保证了透明传输。如：传送的帧序列为011101111111111110011100，则经过位填充后变成的序列是，01110111110111110110011100。11局域网的拓扑结构 星型拓扑构型、环型拓扑构型、总线型拓扑结构、树型拓扑结构。12使用集线器的星形拓扑 这种以太网采用星形拓扑，在星形的中心则增加了一种可靠性非常高的设备，叫做集线器(hub)。双绞线使用RJ45水晶头链接，不是使用RJ11水晶头。 10BASE-T：10Mb/s的数据率，系带信号，T代表双绞线； 10BASE-5：10Mb/s的数据率，系带信号，5代表粗缆，每一段电缆最大长度为500米； 10BASE-2：10Mb/s的数据率，系带信号，2代表细缆，每一段电缆最大长度为200米，实际为185米。13复用 复用是通信技术中的基本概念。常用的复用是波分复用、频分复用FDM和时分复用TDM。（1）频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。（2） 时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM帧）。每一个时分复用的用户在每一个TDM帧中占用固定序号的时隙。（3）波分复用WDM就是光的频分复用。（4）码分复用CDM各用户使用经过特殊挑选的不同码型，各用户之间不会造成干扰。这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。每一个比特时间划分为m个短的间隔，称为码片(chip)。每个站被指派一个唯一的mbit码片序列。如发送比特1，则发送自己的mbit码片序列。如发送比特0，则发送该码片序列的二进制反码。传播时间、传输时间的概念与计算，给定传输数据的大小以及传播距离进行相关计算。14电路交换网络、数据报网络和虚电路网络的特点：（1）、数据报网络的特点：无呼叫建立过程。每个分组独立的选择路由，传输效率高，时延小，保密性高。可根据分组的序号重新排序，组成原来的报文，可靠性高。（2）、虚电路网络的特点：虚呼叫建立过程，一旦建立，不再改变。每个分组不需要填写完整的目的主机地址。在一条实际的链路上可以存在多条虚电路。在虚电路上，网络可以进行端到端的差错控制和端到端的额流量控制，若某一个节点出现故障，则通过该节点的虚电路均会失效。（3）、电路交换网络的特点：优点：信息传输时延小，为实时通信。对数据信息的格式和编码没有限制。交换家处理开销小，传输速率较高。硬件实现较容易。缺点：信道利用率低。电路的接续时间较长。存在呼损。不同类型的用户终端不能相互通信。通信双方必须同时处于激活可用状态，方可完成通信。存储转发交换方式：报文交换（messageexchanging）和分组交换（packetexchanging）v 在实际应用中，分组交换技术可以分为两类：数据报和虚电路& 报文与报文分组 数据通过通信子网传输时可以有报文（message）与报文分组（packet）两种方式； 报文传输：不管发送数据的长度是多少，都把它当作一个逻辑单元发送； 报文分组传输：限制一次传输数据的最大长度，如果传输数据超过规定的最大长度，发送结点就将它分成多个报文分组发送。（1）报文交换报文交换类似于发送信件。在数据交换技术中，不需要建立专用电路通道，通过把目的地址附加在报文上，由各节点存储转发整个报文的过程，称为“报文交换”。当发送信息时，以报文方式进行，每个报文由传输的数据和报头组成,报头中包含发送计算机的地址和接收信息的计算机的地址。通信子网根据报头目的地址为报文进行路径选择,且信息在两个节点间的一段链路上逐段传输的。优点：不需要建立物理链路，线路利用率高缺点：数据传输时延较大。（2）分组交换在分组交换网中，将报文分成更小的、等长的分组。以分组方式转发，且传送时间更短。& 分组交换的特点： *由于分组长度较短，在传输出错时，检错容易并且重发花费的时间较少； *限定分组最大数据长度，有利于提高存储转发结点的存储空间利用率与传输效率；*公用数据网采用的是分组交换技术。虚电路网络和数据报网络的区别如下：数据报网络：不需要链路的建立；在分组交换总，对分组不存在资源分配，资源按需分配，基于先来先服务的原则；每个分组独立选择路由，与其他分组无关；到达目的站时可能不按发送顺序；数据报交换通常是在网络层。端到端的差错处理和流量控制由主机负责完成。虚电路：需要链路的建立；按需在建立阶段期间分配资源；数据被划分为分组，每一分组的头部含有地址，它具有本地的权限，不是端到端的权限；所有分组均沿着连接期间建立好的路径传送；虚电路网络通常在数据链路层实现；端到端的差错处理和流量控制由通信子网负责。15差错检测差错控制数据链路层中的链路控制包括以下功能：链路管理；帧同步；流量控制；差错控制；数据链路层三个基本问题：-封装成帧前后分别添加首部和尾部，构成一个帧。帧的数据部分的长度上限-最大传送单元MTU（以太网1500字节）透明传输用字节填充或字符填充解决透明传输的问题差错控制广泛采用循环冗余检验CRC：将数据和控制信息分开；透明传输；寻址。在传输过程中可能会产生比特差错：1可能会变成0而0也可能变成1。在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为误码率BER(BitErrorRate)。误码率与信噪比有很大的关系。为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传输数据时，必须采用各种差错检测措施。循环冗余检验的原理在数据链路层传送的帧中，广泛使用了循环冗余检验CRC的检错技术。在发送端，先把数据划分为组。假定每组k个比特。假设待传送的一组数据M=101001（现在k=6）。我们在M的后面再添加供差错检测用的n位冗余码一起发送。冗余码的计算用二进制的模2运算进行2n乘M的运算，这相当于在M后面添加n个0。得到的(k+n)位的数除以事先选定好的长度为(n+1)位的除数P，得出商是Q而余数是R，余数R比除数P少1位，即R是n位。冗余码的计算举例现在k=6,M=101001。设n=3,除数P=1101，被除数是2nM=101001000。模2运算的结果是：商Q=110101，余数R=001。把余数R作为冗余码添加在数据M的后面发送出去。发送的数据是：2nM+R即：101001001，共(k+n)位。帧检验序列FCS在数据后面添加上的冗余码称为帧检验序列FCS(FrameCheckSequence)。循环冗余检验CRC和帧检验序列FCS并不等同。CRC是一种常用的检错方法，而FCS是添加在数据后面的冗余码。FCS可以用CRC这种方法得出，但CRC并非用来获得FCS的唯一方法。接收端对收到的每一帧进行CRC检验(1)若得出的余数R=0，则判定这个帧没有差错，就接受(accept)。0，则判定这个帧有差错，就丢弃。(2)若余数R这种检测方法并不能确定究竟是哪一个或哪几个比特出现了差错。仅用循环冗余检验CRC差错检测技术只能做到无差错接受(accept)。凡是接收端数据链路层接受的帧都没有传输差错。要做到“可靠传输”（即发送什么就收到什么）就必须再加上确认和重传机制。数据链路层协议：停止-等待协议、重传协议、窗口协议CSMA/CD协议规则:发前先侦听，空闲即发送，边发边检测，冲突时退避CSMA/CD协议要点：多点接入、载波监听、碰撞测试（边发送边监听）。以太网的介质访问控制CSMA/CD原理如下：CSMA/CD局域网访问机制是先听后说，边说边听。当总线型网络上某个站点要发送数据时，先检测总线上是否有数据传送，如果有，则继续监测；如果没有数据传送，则此站点进入发送。在发送过程中，站点同时继续进行冲突检测。一旦检测到冲突，立即停止发送，并向总线上发送一串阻塞信号，通知各个站点总线上发生冲突。然后等待一个指数退避的随机时间间隔，重新使用CSMA算法进行发送。即发送前载波侦听，发送中冲突检测，出现冲突后多次重发。16集线器、中继器、网桥、交换机、路由器，这些网络互连设备分别工作在OSI的哪个层次？它们的作用是什么？（1）、集线器（HUB）创建一个冲突域和一个广播域。（2）、网桥分割冲突域，但创建了一个大的广播域，它们使用硬件地址对网络进行过滤。（3）、交换机实际上只是智能化的多端口网桥，它们分割冲突域，默认时创建了一个大的广播域。交换机使用硬件地址对网络进行过滤。（4）、路由器分割广播域（和冲突域），并使用逻辑寻址对网络进行过滤。集线器、中继器：工作者物理层，其功能有：扩展LAN物理长度；对信号有再生功能；转发帧。网桥：是工作在物理层和数据链路层的连接设备。工作在物理层时它重新生成接收到的信号；工作在数据链路层时，主要作用是根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发。网桥具有过滤帧并自动建立它的转发表功能；能使用生成树算法建立无回路拓扑。交换机：工作于数据链路层，作用是根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发。路由器：网络层的连接设备。作用是在互连网中完成路由选择的功能。 虚拟局域网 VLAN 是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组。u 这些网段具有某些共同的需求。u 每一个 VLAN 的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的工作站是属于哪一个 VLAN。 虚拟局域网其实只是局域网给用户提供的一种服务，而并不是一种新型局域网。 虚拟局域网限制了接收广播信息的工作站数，使得网络不会因传播过多的广播信息(即“广播风暴”)而引起性能恶化。网络层提供两种类型的的服务，即：虚电路服务和数据报服务。17网络互连的中间设备 中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。 物理层：转发器(repeater)、HUB。 数据链路层：网桥或桥接器(bridge)、第二层交换机。 网络层：路由器(router)、第三层交换机。 网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。 网络层以上：网关(gateway)。18IPv4协议：（1）、IP地址的概念，表示方法（二进制与十进制）;（2）、IP地址的分类；IP地址默认子网掩码；（3）、地址解析协议IPv6地址的表示方法19IP数据报的格式l 一个IP数据报由首部和数据两部分组成。l 首部的前一部分是固定长度，共20字节，是所有IP数据报必须具有的。在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。掌握住IP数据包包头各个部分的含义以及作用（详细内容参见教材）。20子网的划分和子网掩码（1）、子网掩码的概念及作用子网掩码是一个应用于TCP/IP网络的32位二进制值，它可以屏蔽掉ip地址中的一部分，从而分离出ip地址中的网络部分与主机部分，基于子网掩码，管理员可以将网络进一步划分为若干子网。（2）、如何用子网掩码得到网络/主机地址子网掩码是如何分离出ip地址中的网络地址和主机地址的呢？过程如下：a.将ip地址与子网掩码转换成二进制；b.将二进制形式的ip地址与子网掩码做与运算，将答案化为十进制便得到网络地址；c.将二进制形式的子网掩码取反；d.将取反后的子网掩码与ip地址做与运算，将答案化为十进制便得到主机地址。例：给定IP地址种类，主机数，求其子网掩码，网络号等等。（3）、例子假设有一个IP地址：192.168.0.1；子网掩码为：255.255.255.0化为二进制为：IP地址11000000.10101000.00000000.00000001子网掩码11111111.11111111.11111111.00000000将两者做与运算得：11000000.10101000.00000000.00000000将其化为十进制得：192.168.0.0这便是上面ip的网络地址，主机地址以此类推。由于观察到上面的子网掩码为C类地址的默认子网掩码（即未划分子网），便可直接看出网络地址为ip地址的前三部分，即前三个字节。（4）、子网掩码的分类a.缺省子网掩码：即未划分子网，对应的网络号的位都置1，主机号都置0。A类网络缺省子网掩码：255.0.0.0；B类网络缺省子网掩码：255.255.0.0C类网络缺省子网掩码：255.255.255.0b.自定义子网掩码：将一个网络划分为几个子网，需要每一段使用不同的网络号或子网号，实际上我们可以认为是将主机号分为两个部分：子网号、子网主机号。形式如下：未做子网划分的ip地址：网络号主机号做子网划分后的ip地址：网络号子网号子网主机号即ip地址在化分子网后，以前的主机号位置的一部分给了子网号，余下的是子网主机号。（5）、如何划分子网及确定子网掩码在动手划分之前，一定要考虑网络目前的需求和将来的需求计划。划分子网主要从以下方面考虑:1.网络中物理段的数量（即要划分的子网数量）2.每个物理段的主机的数量确定子网掩码的步骤：第一步：确定物理网段的数量，并将其转换为二进制数，并确定位数n。如：你需要8个子网，8可用二进制值为000-111，共3位,即n=3；第二步：按照你ip地址的类型写出其缺省子网掩码。如C类，则缺省子网掩码为11111111.11111111.11111111.00000000；第三步：将子网掩码中与主机号的前n位对应的位置置1，其余位置置0。若n=3且为C类地址：则得到子网掩码为11111111.11111111.11111111.11100000化为十进制得到255.255.255.224；B类地址：则得到子网掩码为11111111.11111111.11100000.00000000化为十进制得到255.255.224.0；A类地址：则得到子网掩码为11111111.11100000.00000000.00000000化为十进制得到255.224.0.0另：由于网络被划分为8个子网，占用了主机号的前3位，若是C类地址，则主机号只能用5位来表示主机号，因此每个子网内的主机数量（2的5次方）230，8个子网总共所能标识的主机数将小于254。（6）、相关判断方法如何计算子网数量？从子网掩码入手，主要有两个步骤：.观察子网掩码的二进制形式，确定作为子网号的位数n；如有这样一个子网掩码：255.255.255.224其二进制为：11111111.11111111.11111111.11100000可见n=3,2的3次方为8，说明子网地址可能有如下8种情况：000、001、010、011、100、101、110、111如何计算总主机数量，子网内主机数量？总主机数量子网数量子网内主机数量子网掩码为255.255.255.224，划分8个子网，每个子网内最多有多少个主机？由于网络被划分为8个子网，占用了主机号的前3位，且是C类地址，则主机号只能用5位来表示主机号，因此子网内的主机数量（2的5次方）230.计算ip地址范围通过一个自定义子网掩码，可以得到这个网络所有可能的ip地址范围（地址块）。具体步骤：（1）.写出二进制子网地址；（2）.将子网地址化为十进制；（3）.计算子网所能容纳主机数；（4）.得出ip范围（起始地址：子网地址1；终止地址：子网地址主机数）设一个子网掩码为：255.255.255.224，可知其最多可以划分8个子网，子网内主机数为30，那么所有可能的ip地址及计算流程如下：子网子网地址（二进制）子网地址实际ip范围1号：11001010.01110000.00001010.00000000，202.112.10.0，202.112.10.1-202.112.10.302号：11001010.01110000.00001010.00100000，202.112.10.32，202.112.10.33-202.112.10.623号：11001010.01110000.00001010.01000000，202.112.10.64，202.112.10.65-202.112.10.944号：11001010.01110000.00001010.01100000，202.112.10.96，202.112.10.97-202.112.10.1265号：11001010.01110000.00001010.10000000，202.112.10.128，202.112.10.129-202.112.10.1586号：11001010.01110000.00001010.10100000，202.112.10.160，202.112.10.161-202.112.10.1907号：11001010.01110000.00001010.11000000，202.112.10.192，202.112.10.193-202.112.10.2228号：11001010.01110000.00001010.11100000，202.112.10.224，202.112.10.,225 -202.112.10.254CIDR 还使用“斜线记法”(slash notation)，它又称为CIDR记法，即在 IP 地址面加上一个斜线“/”，然后写上网络前缀所占的位数（这个数值对应于三级编址中子网掩码中 1 的个数）。如：128.14.35.7/20 表明网络前缀占20位，主机号占12位。21.几种常用协议的作用ARP(AddressResolutionProtocol，完成IP地址到MAC地址的映射。地址解析协议)是获取物理地址的一个TCP/IP协议。某节点的IP地址的ARP请求被广播到网络上后，这个节点会收到确认其物理地址的应答，这样的数据包才能被传送出去。IP协议：实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。RARP：使只知道自己硬件地址的主机能够知道其IP地址。RARP(逆向ARP)经常在无盘工作站上使用，以获得它的逻辑IP地址。ICMP：允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告，从而提高IP数据报交付成功的机会。DHCP：使用DHCP 可以使客户端自动的获得IP 地址。使用DHCP 可以消除手工配置TCP/IP出现的一些配置故障。在TCP/IP协议中，A给B发送IP包，在报头中需要填写B的IP为目标地址，但这个IP包在以太网上传输的时候，还需要进行一次以太包的封装，在这个以太包中，目标地址就是B的MAC地址.计算机A是如何得知B的MAC地址的呢？解决问题的关键就在于ARP协议。在A不知道B的MAC地址的情况下，A就广播一个ARP请求包，请求包中填有B的IP(192.168.1.2)，以太网中的所有计算机都会接收这个请求，而正常的情况下只有B会给出ARP应答包，包中就填充上了B的MAC地址，并回复给A。A得到ARP应答后，将B的MAC地址放入本机缓存，便于下次使用。22ICMP 协议的作用及特点作用：ICMP 允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。ICMP协议的特点：v ICMP本身是网络层的一个协议，不是高层协议；v ICMP差错报告采用路由器-源主机的模式，路由器在发现数据报传输出现错误时只向源主机报告差错原因；ICMP不能纠正差错，差错处理需要由高层协议去完成；v ICMP 报文作为IP层数据报的数据，加上数据报的首部，组成 IP 数据报发送出去；v ICMP并不能保证所有的IP数据报都能够传输到目的主机。ICMP的应用实例PING 命令 * PING 用来测试两个主机之间的连通性。* PING 使用了 ICMP 回送请求与回送回答报文。* PING 是应用层直接使用网络层 ICMP 的例子，它没有通过运输层的 TCP 或UDP。 Tracert 命令 用来跟踪一个分组从源点到终点的路径。Traceroute 命令-UNIX系统中的名字。traceroute，它用来跟踪一个组从源点到终点的路径。23.从路由算法能否随网络的通信量或拓扑自适应地进行调整变化来划分，则只有两大类，即静态路由选择策略与动态路由选择策略因特网把路由选择协议分为内部网关协议IGP具体的协议有RIP和OSPF和外部网关协议EGP目前使用的是BGP。RIP的叫路由信息协议，是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议。特点为（1） 仅和相邻路由器交换信息，要求网络中的每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录。（2） 交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表（3） 按固定的时间间隔交换路由信息，例如，每隔 30 秒。（4） RIP 允许一条路径最多只能包含 15 个路由器。OSPF叫做开放最短路径优先，主要特征为使用分布式的链态状态协议，“链路状态”就是说明本路由器都和哪些路由器相邻，以及该链路的“度量”(metric)。BGP采用了路径向量路由选择协议，在配置时需要选择至少一个路由器作为自治系统的一个IP数据报长度为5496字节（包括固定首部长度20字节）。现在经过一个以太网网络传送，根据以太网网络能够传送帧的最大数据长度MTU的大小，试问：（1）可将该IP数据报划分为几个短些的分段来传送？并说明理由。（2）各分段的数据字段长度、分段偏移量和M标记的值分别应为多少？（1）4个分段；由于IP数据报的总长度被封装为以太网数据帧的数据部分，以太网能够传送数据帧的最大数据长度MTU为1500字节。因此，IP数据报划分分段之后总长度（首部部分20字节+数据部分）大小不能超过1500字节，即数据部分不能超过1480字节。（2）分段数据字段长度片偏移字段值M标志值114800121480185131480370141056555024. 因特网TCP/IP协议层自上而下包括应用层，传输层，IP层以及网络接口层。25. 运输层的两个主要协议（1）用户数据报协议 UDP (User Datagram Protocol)特点：(a)不需要先建立连接，(b).使用尽最大努力交付，(c)既不保证可靠交付，(d).UDP是面向报文的。(e)保留报文边界。(f)UDP没有用塞控制,(g)支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信。即：UDP协议是无连接的、不可靠的协议，使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付；UDP 没有流量控制和差错控制机制，接收方使用校验和检测差错；UDP没有拥塞控制； UDP的首部开销小，只有8个字节。（2）传输控制协议 TCP (Transmission Control Protocol)特点：（a）TCP是面向连接的运输协议（b）每一条TCP链接只能有两个端点，每一条TCP链接只能点对点（c）TCP提供可靠的交付的服务（d）TCPTIGONG全双工通信（e）面向字节流即：TCP用端口号提供进程到进程的通信；TCP是面向连接的、提供可靠交付服务的协议；TCP提供全双工通信；TCP提供流量控制、差错控制、拥塞控制。key:TCP是一种面向连接的、可靠的、字节流服务套接字 socket = (IP地址: 端口号)26. 可靠传输停止等待协议：停止等待协议的优点是简单，但缺点是信道利用率太低。（1）、出现差错 * 在发送完一个分组后，必须暂时保留已发送的分组的副本； * 分组和确认分组都必须进行编号； * 超时计时器的重传时间应当比数据在分组传输的平均往返时间更长一些。 （2）、确认丢失和确认迟到 * 使用确认和重传机制，我们就可以在不可靠的传输网络上实现可靠的通信。 这种可靠传输协议常称为自动重传请求ARQ (Automatic Repeat reQuest)。 * ARQ 表明重传的请求是自动进行的，接收方不需要请求发送方重传某个出错的分组 。27. TCP 的运输连接管理（1）、运输连接的三个阶段：连接建立、数据传送和连接释放。运输连接的管理就是使运输连接的建立和释放都能正常地进行。（2）连接建立过程中要解决以下三个问题： 要使每一方能够确知对方的存在。 要允许双方协商一些参数（如最大报文段长度，最大窗口大小，服务质量等）。 能够对运输实体资源（如缓存大小，连接表中的项目等）进行分配。 客户服务器方式 （3）TCP 的连接和建立都是采用客户服务器方式。主动发起连接建立的应用进程叫做客户(client)。被动等待连接建立的应用进程叫做服务器(server)。 速度上，一般TCP速度慢，传输过程中需要对数据进行确认，超时重发，还要对数据进行排序。UDP没有这些机制所以速度快。数据比例，TCP头至少20个字节，UDP头8个字节，相对效率高。组装效率上：TCP头至少20个字节，UDP头8个字节，系统组装上TCP相对慢。用于TCP可靠性，http，ftp使用。而由于UDP速度快，视频，在线游戏多用UDP，保证实时性。28.TCP 的连接建立用三次握手建立 TCP 连接；掌握TCP三次握手建立过程中SYN、ACK以及相应的报文序列号发生变化的规律，请把教材中这部分弄懂，结合课堂讲解，会做相应的题目。此外，FIN,SYN,ACK等的含义及应用要掌握住，并会应用，解决问题。29.TCP 的连接释放 4次握手协议30流量控制：让发送方的发送速率不要太快，要让接收方来得及接收。利用滑动窗口机制就可以很方便的在TCP连接上实现对方发送的流量控制。在滑动窗口流量控制(窗口大小为8)中，ACK7意味着接收方接收的最后一帧是6号帧。IP、TCP、UDP头部格式，以及相关的重要的位设置和作用应用进程之间的通信 两个主机进行通信实际上就是两个主机中的应用进程互相通信。 应用进程之间的通信又称为端到端的通信。 运输层的一个很重要的功能就是复用和分用。应用层不同进程的报文通过不同的端口向下交到运输层，再往下就共用网络层提供的服务。“运输层提供应用进程间的逻辑通信”。“逻辑通信”的意思是：运输层之间的通信好像是沿水平方向传送数据。但事实上这两个运输层之间并没有一条水平方向的物理连接。31. 域名系统DNS是因特网使用的命名系统，用来把使用的机器名字转换为IP地址。名字到 IP 地址的解析是由若干个域名服务器程序完成的。域名服务器程序在专设的结点上运行，运行该程序的机器称为域名服务器。域名解析过程如下：当某一应用程序余姚把主机名解析为IP地址时，该应用进程就调用解析程序，并成为DNS的一个客户，把待解析的域名房子啊DNS请求报文中，以UDP用户数据报方式发给本地域名服务器。本地域名服务器在查找域名之后，把对应的IP地址放在回答报文中返回。应用程序获得目的主机的IP地址后即可进行通信。32. 文件传送协议 FTP (File Transfer Protocol) 是因特网上使用得最广泛的文件传送协议。FTP 提供交互式的访问，允许客户指明文件的类型与格式，并允许文件具有存取权限。FTP 只提供文件传送的一些基本的服务，它使用 TCP 可靠的运输服务。FTP协议在使用时需要建立两条连接：控制连接和数据传输连接，其中服务器端控制连接的端口号和数据传输连接的端口号分别为21和20。33. TELNET 是一个简单的远程终端协议，用户用 TELNET 就可在其所在地通过 TCP 连接注册（即登录）到远地的另一个主机上，TELNET 能将用户的击键传到远地主机，同时也能将远地主机的输出通过 TCP 连接返回到用户屏幕。为了统一异构系统对键盘输入的解释，Telnet专门提供一种标准的键盘定义格式，叫做网络虚拟终端(NVT)。34. 超媒体与超文本万维网是分布式超媒体(hypermedia)系统，它是超文本(hypertext)系统的扩充。WWW服务采用客户机/服务器工作模式，它以超文本标记语言（HTML）与超文本传输协议HTTP为基础，为用户提供界面一致的信息浏览系统。客户程序向服务器程序发出请求，服务器程序向客户程序送回客户所要的万维网文档。在一个客户程序主窗口上显示出的万维网文档称为页面(page)。35. 万维网必须解决的问题：(1) 怎样标志分布在整个因特网上的万维网文档？ n 使用统一资源定位符 URL (Uniform Resource Locator)来标志万维网上的各种文档。n 使每一个文档在整个因特网的范围内具有唯一的标识符 URL。(2) 用何协议实现万维网上各种超链的链接？ n 在万维网客户程序与万维网服务器程序之间进行交互所使用的协议，是超文本传送协议HTTP (HyperText Transfer Protocol)。n HTTP 是一个应用层协议，它使用 TCP 连接进行可靠的传送。 (3) 怎样使各种万维网文档都能在因特网上的各种计算机上显示出来，同时使用户清楚地知道在什么地方存在着超链？ 超文本标记语言 HTML (4) 怎样使用户能够很方便地找到所需的信息？用户可使用各种的搜索工具（即搜索引擎）万维网的文档可以