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计算机网络五层协议重点概括.doc
第一章 概述
1、计算机网络向用户提供的最重要的功能：
1)连通性——计算机网络使上网用户之间都可以交换信息，好像这些用户的计算机都可
以彼此直接连通一样。
2)共享——即资源共享。可以是信息共享、软件共享，也可以是硬件共享。
2、网络(network)由若干结点(node)和连接这些结点的链路(link)组成。
3、网络把许多计算机连接在一起。因特网则把许多网络连接在一起。
4、因特网的组成 :
(1) 边缘部分 由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行
通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。
(2) 核心部分 由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务
的（提供连通性和交换）。
5、客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户是服务的请
求方，服务器是服务的提供方。
6、三种交换技术：电路交换、报文交换、分组交换
总结第一章
1、计算机网络的定义
计算机网络就是用通信线路将分布在不同地理位置上的具有独立工作能力的计算机连
接起来，并配置相应的网络软件，以实现计算机之间的数据通信和资源共享
2、几种不同类别的网络：广域网 WAN、城域网 MAN、局域网 LAN、个人区域网 PAN。
3、计算机网络的性能指标
(1) 速率：网络技术中的速率是指连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速
率。
(2) 带宽：在计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力，因此网
络带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。
(3) 吞吐量：表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。
(4) 时延：是指数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一
端所需的时间。
(a) 发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间，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。也叫传输时延。
(b) 传播时延
(c) 处理时延
(d) 排队时延
电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。
交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。
结点缓存队列中分组排队所经历的时延。
(5) 往返时间：表示从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认（接收方收
到数据后便立即发送确认）所经历的时间。
(6) 信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信
道的利用率是零。
(7) 网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。
4、计算机网络的非性能特征
(1) 费用：一般来说，网络的速率越高，价格也越高。
(2) 质量：取决于构件的质量和组网的形式。
(3) 标准化：采用国际标准，可以提高互操作性，易于升级、维修和技术支持。
(4) 可靠性：速率越高，花费就越大，来保证可靠性。
(5) 可扩展性和可升级性
(6) 易于管理和维护
5、网络协议(network protocol)，简称为协议，是为进行网络中的数据交换而建立的规则、
标准或约定。
6、网络协议的组成要素
语法 数据与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 事件实现顺序的详细说明。
7、ISO、OSI/RM、TCP/IP，五层协议体系结构：
8、分层的好处
各层之间是独立的。
灵活性好。
结构上可分割开。
易于实现和维护。
能促进标准化工作。
9、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
10、计算机网络的体系结构(architecture)是计算机网络的各层及其协议的集合。
体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。
11、实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
12、协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。
13、服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。
14、同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称为服务访问点 SAP (Service Access
Point)。
第二章 物理层
物理层包括的内容
1 所有的传输介质；
2 物理连接器；
3 物理拓扑结构；
4 信号发送和编码方法；
5 物理接口；
第三章 数据链路层
1、数据链路层使用的信道主要有以下两种类型：
点对点信道和广播信道
2、链路(link)是一条无源的点到点的物理线路段，中间没有任何其他的交换结点。
3、数据链路(data link) 除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若
把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。
4、数据链路层传送的是帧
5、数据链路层要解决的三个基本问题
(1) 封装成帧 (2) 透明传输 (3) 差错控制
6、如何实现透明传输
7、循环冗余检验。
8、PPP：点对点协议
9、 PPP 协议有三个组成部分
一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法。异步和同步
链路控制协议 LCP(Link Control Protocol)。一个用来建立、配置和测试
数据链路连接的链路控制协议。
网络控制协议 NCP (Network Control Protocol)。一套网络控制协议，其
中的每一个协议支持不同的网络层协议。
10、局域网最主要的特点是：网络为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限。
11、以太网的两个标准
DIX Ethernet V2
IEEE 的 802.3 标准。
12、数据链路层的两个子层
逻辑链路控制 LLC (Logical Link Control)子层
媒体接入控制 MAC (Medium Access Control)子层。
13、适配器的重要功能：
进行串行/并行转换。
对数据进行缓存。
在计算机的操作系统安装设备驱动程序。
实现以太网协议。
14、CSMA/CD 协议：载波监听多点接入/碰撞检测
15、使用 CSMA/CD 协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行双向交替通信（半双工通
信）。
13、以太网的端到端往返时延 2 称为争用期，或碰撞窗口。
14、理解二进制指数类型退避算法
15、以太网取 51.2 s 为争用期的长度。
16、对于 10 Mb/s 以太网，在争用期内可发送 512 bit，即 64 字节。
17、以太网在发送数据时，若前 64 字节没有发生冲突，则后续的数据就不会发生冲突。
18、以太网规定帧间最小间隔为 9.6us，相当于 96 比特时间。
19、在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或 MAC 地址。
20、 48 位的 MAC 地址。
21、 “发往本站的帧”包括以下三种帧：
单播(unicast)帧（一对一）
广播(broadcast)帧（一对全体）
多播(multicast)帧（一对多）
22、以太网的 MAC 帧格式 。
23、碰撞域和广播域。
24、网桥工作在数据链路层，它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发。
25、网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时，并不是向所有的接口转发此帧，而是先
检查此帧的目的 MAC 地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口 。
26、使用网桥带来的好处 。
过滤通信量。
扩大了物理范围。
提高了可靠性。
可互连不同物理层、不同 MAC 子层和不同速率（如 10 Mb/s 和 100 Mb/s 以
太网）的局域网。
23、使用网桥带来的缺点 。
存储转发增加了时延。
在 MAC 子层并没有流量控制功能。
具有不同 MAC 子层的网段桥接在一起时时延更大。
网桥只适合于用户数不太多(不超过几百个)和通信量不太大的局域网，否则
有时还会因传播过多的广播信息而产生网络拥塞。这就是所谓的广播风暴。
26、网桥在转发帧之前必须执行 CSMA/CD 算法。
27、转发表的建立过程。
28、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。
29、虚拟局域网的组网方法
基于端口号；基于 MAC 地址；基于路由；基于策略
30、虚拟局域网协议允许在以太网的帧格式中插入一个 4 字节的标识符，称为 VLAN 标记
(tag)，用来指明发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网。
第四章 网络层
1、理解网络层提供的两种服务。
2、网络层协议分布及每个协议的作用。
3、将网络互连的中间设备。
4、虚拟互连网。
5、IP 地址。
6、IP 地址与硬件地址的区别。
7、ARP 和 RARP。
8、IP 数据报格式及首部检验和的计算。
9、 IP 地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。
10、用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络。
11、 ICMP 差错报告报文共有 5 种 ：终点不可达 、源站抑制、时间超过 、参数问题、改
变路由。
12、PING。
13、理想的路由算法。
14、静态路由选择策略。
15、动态路由选择策略
16、内部网关协议 IGP 。
17、外部网关协议 EGP 。
18、 OSPF 的五种分组类型 。
类型 1，问候(Hello)分组。
类型 2，数据库描述(Database Description)分组。
类型 3，链路状态请求(Link State Request)分组。
类型 4，链路状态更新(Link State Update)分组。
类型 5，链路状态确认(Link State Acknowledgment)分组
19、路由器的结构和最基本的任务。
20、 “转发”和“路由选择”的区别 。
21、路由器中三种常用的交换方法。
22、IP 多播所使用的 IP 地址和物理地址。
23、网际组管理协议 IGMP 。
24、转发多播数据报使用的方法：洪泛与剪除、隧道技术、基于核心的发现技术
25、虚拟专用网----利用公用的因特网作为本机构各专用网之间的通信载体，这样的专用网
就是虚拟专用网。
26、RFC 1918 指明的专用地址。
27、网络地址转换 NAT 。
28、划分子网和构造超网。
第五章 运输层
1、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。
2、运输层的一个很重要的功能就是复用和分用。
3、“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。
4、运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，但网络层是为主机之间提供逻辑通信。
5、运输层的两种不同的运输协议，即面向连接的 TCP 和无连接的 UDP。
6、当运输层采用面向连接的 TCP 协议时，尽管下面的网络是不可靠的（只提供尽最大努力
服务），这种逻辑通信信道就相当于一条全双工的可靠信道。
7、当运输层采用无连接的 UDP 协议时，这种逻辑通信信道是一条不可靠信道。
8、两个对等运输实体在通信时传送的数据单位叫作运输协议数据单元 TPDU
9、运输层的 UDP 用户数据报与网际层的 IP 数据报有很大区别。IP 数据报要经过互连网中
许多路由器的存储转发，但 UDP 用户数据报是在运输层的端到端抽象的逻辑信道中传送的。
10、TCP 报文段是在运输层抽象的端到端逻辑信道中传送，这种信道是可靠的全双工信道。
但这样的信道却不知道究竟经过了哪些路由器，而这些路由器也根本不知道上面的运输层是
否建立了 TCP 连接
11、端口用一个 16 位端口号进行标志。端口号只具有本地意义，即端口号只是为了标志本
计算机应用层中的各进程。在因特网中不同计算机的相同端口号是没有联系的。
12、熟知端口，数值一般为 0～1023。
13、登记端口号，数值为 1024～49151。
14、客户端口号或短暂端口号，数值为 49152～65535，留给客户进程选择暂时使用。
15、常用熟知端口号
16、将 TCP 连接的端点称为插口(socket)，或套接字、套接口。
17、插口和端口、IP 地址的关系。
18、UDP 的功能即复用和分用的功能和差错检测的功能。
19、UDP 的首部格式。
20、TCP 是面向连接的运输层协议。每一条 TCP 连接只能有两个端点（套接字）(endpoint)，
每一条 TCP 连接只能是点对点的（一对一）。
21、理解停止等待协议。
22、累积确认的优点是：容易实现，即使确认丢失也不必重传。缺点是：不能向发送方反映
出接收方已经正确收到的所有分组的信息。
23、 TCP 连接的每一端都必须设有两个窗口——一个发送窗口和一个接收窗口。
24、TCP 的首部格式。
25、理解滑动窗口的概念和工作原理。
26、理解选择确认的工作机理。
27、理解 TCP 的流量控制和拥塞控制的工作原理。
什么情况下开始慢开始算法，什么情况下开始拥塞避免算法，什么情况下开始快重传算
法，什么情况下开始快恢复算法。
28、TCP 的几种拥塞控制方法及原理。
29、发送方如何知道网络发生了拥塞呢？
当网络发生拥塞时，路由器就要丢弃分组。因此只要发送方没有按时收到应当到达的确认报
文，就可以断定网络可能发生了拥塞。
30、运输连接有三个阶段，即：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。
31、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。
32、TCP 连接的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)。
33、TCP 连接建立的过程，如何判断连接已经建立。
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