计算机网络技术基础.doc

个人收集整理 勿做商业用途 计算机网络技术基础 第一章 概述1。ARPAnet是世界第一个成功运行的分组交换网络。2。ISO正式制订了开放系统互连参考模型,制订了一系列的协议标准； 3.在1969年ARPAnet的实验性阶段，研究人员就开始了TCP/IP协议雏形的研究4计算机网络:按照网络协议，以共享资源或分布式处理为主要目的，将地理上分散且独立的计算机互联起来形成的集合体。5 按覆盖的地理范围进行分类，计算机网络可以分为以下三类： 局域网（ local area network ， LAN）城域网（ metropolitan area network , MAN)广域网(wide area network ， WAN ）6。按所使用的传输介质分类，计算机网络可以分为以下三类：无线网络(采用电磁波、卫星通信、无线局域网络（Wireless Local Area Networks,WLAN)、蓝牙等技术有线网络(传输介质采用同轴电缆、光纤、双绞线等）、二者混合类型网络7。按网络的拓扑结构分类，计算机网络可以分为:总线型网络、环型网络、星型网络、复合型结构网络8。通信信道的类型有两类：广播通信信道（LAN MAN）、点-点通信信道，相应的计算机网络也可以分为两类： 广播式网络 （broadcast networks)、点-点式网络（pointtopoint networks）9.表征网络性能两个最主要的指标是带宽与时延.10。业界内具有国际影响力的组织和机构： （1）国际电信联盟（International Telecommunication Union，ITU），制定远程通信的相关国学标准。 （2）国际标准化组织（International Standards Organization ISO） ，制定国际标准。 （3）电气电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE） ，工业标准开发者。11.主要的管理机构 ：（1） 对Internet的发展做出巨大贡献的国家科学基金会（NSF)。（2） 致力于调整Internet生存和规模的，由Internet专业组成的Internet协会（ISOC）。（3) 管理Internet域名注册的Internet网络信息中心(InterNIC）。(4) 负责分配IP地址的Internet赋号管理局(IANA）。(5) 致力于与Web有关协议制定的WWW联盟。（6) 互联网架构委员会(Internet Architecture Board，IAB) Internet工程任务组IETF Internet研究任务组IRTF。12.人们将计算机网络的各层及其协议的集合称为网络的体系结构. 13.物理层：向上为数据链路层提供透明的比特流传输服务，物理层的数据传输单元是比特。14。数据链路层的主要功能：（1）在物理层提供的服务基础上，数据链路层在通信的实体间 建立数据链路连接；(2）传输以“帧”为单位的数据包；（3）采用差错控制与流量控制方法,使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。15.网络层的主要功能：（1)通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径；（2）实现拥塞控制、网络互连等功能；（3）数据传输单元是分组。16。传输层的主要功能：（1)向用户提供可靠端到端（end-to-end）服务;（2）处理数据包错误、数据包次序，以及其他一些关键传输问题；（3)数据传输单元是报文。20。TCP/IP 参考模型与 OSI 参考模型的对应关系 ：21. 在TCP/IP参考模型中，网际层也叫互联网络层，互联网络协议IP工作在本层,IP协议是无连接的、提供“尽力而为”服务的网络层协议. 22. 传输层负责为应用进程提供端到端的传输服务，提供一条端到端的逻辑信道,不用考虑中间具体网络中的路由器等中间节点。TCP和UDP工作在本层,TCP提供面向连接的可靠的端到端的传输服务，UDP提供无连接、不可靠的端到端数据服务。22.应用层提供面向用户的网络服务，其包含了许多的网络应用协议,主要有：远程登录协议 Telnet、文件传输协议 FTP、简单邮件传输协议 SMTP、域名系统 DNS、简单网络管理协议 SNMP、超文本传输协议 HTTP 第二章 数据通信与控制基础（物理层）1. 物理层的主要功能:(1）为数据端设备提供传送数据的通道；(2）在数据通道上传输数据。2. 物理层控制的传输介质按照是否有物理连接线路，分为（有线传输介质）和（无线传输介质）。有线传输介质主要有（双绞线）、(同轴电缆）和（光纤）。3. 数据传输方式：串行通信、并行通信.串行通信是数据一位一位地按顺序传递，常用于网络环境下。并行通信通信时以字或字节为单位，每个字或字节各个位在多条线路上同时传输的数据通信方式。常用于计算机内部硬件之间或计算机内部硬件与外部设备之间的通信.4. 通信制式：单工通信、半双工或全双工通信单工通信的信息传输是单向的;半双工通信的信息是双向传递的,但不能同时进行；双全工通信的信息可以同时进行双向传输。5.多路复用技术分:频分多路复用技术、波分多路复用技术、时分多路复用技术、码分多路复用技术.6. 脉冲编码调制过程分为3步：采样、量化和编码。7.基带传输在基本不改变数字数据信号频带（即波形） 的情况下直接传输数字信号，可以达到很高的数据传 输速率与系统效率.8。在数字信道上直接传送基带信号的方法称为基带传输。9。频带传输就是先将基带信号调制成便于在模拟信道中传输的、具有较高频率范围的模拟信号，也称为频带信号，再将这种频带信号在模拟信道中传输。10.站：将交换网络中所有通信的发送方和接收方的主机均称为站，将通信交换设备简称为节点。11.数据交换技术：线路交换和存储转发交换；存储转发交换技术报文（message exchanging ）和报文分组交换（packet exchanging ）12。调制和解调基本的调解方法有：幅移调制、频移调制和相移调制。13.数据链路层的功能(对照前边的）帧同步 (正确判断一帧的开始位和结束位）(重点）差错控制 (接收端发现和纠正传输错误）（重点）流量控制 （控制发送方的数据发送速率)（重点）链路管理 （数据链路的建立、维持和释放)MAC寻址 （多点连接时,传输到正确的目的节点）区分数据与控制信息(很多情况下数据和控制信息处于同一帧）（重点)帧的透明传输 （数据帧出现控制字符，接收方不误认）14.数据链路层向网络层提供的服务的种类:（1） 无确认无连接服务（2) 有确认无连接服务（3） 有确认面向连接服务 15. 误码率Pe是衡量信道传输质量的重要指标，同时也是衡量信道差错的指标。误码率=错误接收的码元数/发送的总码元数。16. 自动重传请求协议包括停止等待、后退和选择重传3种方式。17. 点对点协议是TCP/IP网络协议包的成员之一，是数据链路层使用最多的协议，主要用于串行通信方式下的拨号线路.18. 高级数据链路控制HDLC,是面向比特的数据链路控制协议的典型代表。优点：数据报文可透明传输，用于实现透明传输的“0比特插入法” 易于硬件实现. 第三章 局域网1.局域网是指在有限的、相对独立的地理区域内,因计算机终端隶属关系一致而互联形成的网络。2。特点: (1） 跨越距离有限，最大数据传输距离在数十千米。（2） 网络传输速率高，如高速吉比特以太网的数据传输速率可达10Gb/s。（3) 传输误码率低，传输可靠性强。3。IEEE802标准标准内容及适用网络类型IEEE 802.1概述局域网体系结构及网络互联IEEE 802.2定义了逻辑链路控制子层的功能与服务IEEE 802.3描述CSMA/CD介质访问控制协议及相应物理层规范IEEE 802。4描述令牌总线(Token Bus）介质访问控制协议及相应物理层规范IEEE 802.5描述令牌环（Token Ring)式介质访问控制协议及相应物理层规范IEEE 802.11描述无线局域网介质访问控制协议及相应物理层规范4. 局域网常用的传输介质有：同轴电缆、双绞线、光纤三类。5. FDDI光纤分布式数据接口6. MAC地址：地址长度6B,即48b7. 以太网介质访问控制方式:CSMA/CD(带载波侦听的多路访问/冲突检测）8. 该协议的特点:先听后发、边听边发、冲突停止、延迟重返。9. 网桥主要分为（透明网桥)和（源路由网桥）。所谓“透明”的含义是指网桥负责数据帧的路由选择。 源路由网桥规定每个节点终端在发送数据帧时，要获悉发送各个目的节点终端的路由，并将去往目的节点的详细路由信息存放在帧头中. 10.交换机要实时、动态地获得端口上出现的（发送方）节点终端的MAC地址.使交换机能够动态地掌握其连接节点终端设备MAC地址的技术称为“地址学习”.11。交换机的数据帧转发方式分为以下3种 ： (1） 直接交换； (2) 存储转发交换； （3） 碎片隔离式交换.12. 虚拟局域网技术是直接建立在交换机基础之上的，在交换式LAN中，如果能够根据节点终端的工作性质或部门归属属性，将其分为若干逻辑组，那么每一个逻辑组即为一个虚拟局域网. 优点：改善了网络服务质量;组合、拆分比较容易、提高数据访问的安全性.13。IEEE 802.11无线网络协议：（1）1997年，IEEE 802。11无线局域网协议正式出台，该标准描述了传输速率12Mb/s的无线局域网物理层规范。 （2）IEEE 802.11ab协议将WLAN的传输速率增长到了11 54Mb/s.（3）在近期，具有改善的MAC层更高传输速率，支持多输入多输出技术的IEEE 802.11n草案，将WLAN理论传输速率提高到了600Mb/s.14.扩频是指要将信号扩展到比传统的调频、调幅无线电通信更宽的频谱上传输.扩频能够抗干扰,防窃听。分为跳频扩频(FHSS）和直接序列扩频（DSSS） 技术.15.WLAN的作用主要体现在以下方面：（1) 作为传统LAN的扩展或子网存在. （2） 提供移动网络漫游服务. (3） 可以Ad-hoc方式组网 第五章 网络互联（网络层）1.IP协议是一种不可靠的、无连接的数据报传输服务的协议。. IP协议是点对点的通信协议，IP数据报交的付可分为直接交付和间接交付。IP协议向上层屏蔽了物理层和数据链路层的异构问题。 2.IP数据报也叫做IP分组，每个数据报都有报头和报文这两个部分.3.TCP/IP协议的网络层使用的地址标识符叫做IP地址；IP v。4中IP地址是一个32位的二进制地址,用点分十进制表示法;网络中的每一个主机或路由器至少有一个IP地址；在Internet中不允许有两个设备具有同样的IP地址；如果一台主机或路由器连接到两个或多个物理网络，那么它可以拥有两个或多个IP地址。4. IP地址由网络号和主机号组成。5.地址解析ARP：从已知的IP地址找出对应物理地址的映射过程；反向地址解析RARP：从已知的物理地址找出对应IP地址的映射过程。6。路由器的功能:建立和维护路由表、实现网络间的分组转发。7三层交换：网络通过集线器与硬件交换技术结合，将计算机连接到一起进行数据交换，这就是第一层交换。互联网络通过网桥与硬件交换技术相结合,将计算机连接到一起进行数据交换，这就是第二层交换。路由器与硬件交换技术结合，将计算机连接到一起进行数据交换，这就是第三层交换技术.9.影响路由选择算法的主要参数： 跳数（hop count) 分组从源结点到达目的结点经 过的路由器的个数带宽(bandwidth）- 链路的传输速率延时（delay）- 分组从源结点到达目的结点花费的时间负载（load）- 通过路由器或线路的单位时间通信量可靠性（reliability) 传输过程中的误码率开销（overhead） 传输过程中的花费10。围绕自治系统将路由选择协议分为内部网关协议（International Group Program，IGP）和外部网关协议（Exterior Gateway Protocol，EGP） 11。Internet路由选择的分类：内部网关协议IGP内部网关协议：RIP和OSPF外部网关协议EGP 第六章 网络环境下的进程通信(传输层)1。在操作系统中，进程被定义为具有独立功能程序的一次关于某个数据集合的运行活动.可以将进程理解为操作系统当前运行的执行程序实例2.根据应用服务要求的不同，TCP/IP传输层协议可分为面向连接的传输控制协议TCP和面向无连接的用户数据报协议UDP两种类型。3。一类主机需要使用网络上其他主机所提供的服务,则该类主机就成为网络服务的对象（客户机Client） 另一类主机可以响应并接受来自网络上其他主机的访问请求,并为之提供数据或信息处理服务(服务器Server) 4。采用C/S模式基于以下两方面原因：1网络上各主机所具备的软、硬件资源存在着差异2网络环境中进程通信是异步性的5.传输层中影响网络服务质量的性能指标包括：（1)连接建立/释放失败概率 (2）连接建立/释放时延 （3）数据传输时延 (4)网络吞吐率 （5)残留误码率(丢失或乱序的报文数占整个发送的报文数的百分比）(6）传输失败概率6.从端口的分配来看,端口被分为（固定端口）、（注册端口）、（临时端口）SMTPFTPHTTPDNSRPCTCPUDPIPIGMPARPRARPICMP底层LAN与WAN协议应用层传输层网络层数据链路层物理层7。TCP的差错控制仅通过3种基本方式完成： （1）校验； （2）捎带确认；（3)超时重传。8.TCP协议的连接过程 p184 第七章 网络专用服务(网络层）域名服务器的解析方式：递归解析方式、反复解析方式。