计算机网络复习提纲 (2)(1)要点

大家复习时，应该把以前上交的课后习题再做一遍！！！不会做的要问。这里只是大概的理了一遍。书还是要看的。可以边看书，边把知识点补上去，下午临时赶出来的，部分书写可能有错，请见谅。复习=看书+记录知识点+做后课题。预祝期末考通过！

第一章

1、计算机网络向用户提供的两个最重要的功能：连通性和共享P2

2、因特网从工作方式上看可划分为边缘部分和核心部分。边缘部分的功能是用来

进行通信和资源共享，核心部分的主要功能是为边缘部分提供服务（连通性和交换）P8

3、计算机网络的定义P17

定义：为了实现计算机之间的通信交往、资源共享和协同工作。采用通信手段，将地理位置分散的、各自具备自主功能的一组计算机有机地联系起来，并且由网络操作系统进行管理的计算机复合系统称为计算机网络。

最简单的定义：一些互相连接的、自治的计算机的集合。

4、从网络的作用范围（覆盖范围）进行分类

●广域网（WAN）：作用范围为几十到几千公里；

●局域网（LAN）：作用范围为几公里以内；

●城域网（MAN）：作用范围介于广域网和局域网之间，通常为5～50公里。

5、时延的概念及其四个组成部分。传播时延和发送时延的含义

时延：是指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间。

时延四个组成部分 = 发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

传播时延：电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。

）

速度（电磁波在信道上的传播信道长度（米）m/s 传播时延=

发送时延：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。

）

发送速率（）数据帧长度（发送时延s b b /=

6、 带宽、信号、模拟信号、数字信号

带宽：在计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路传送数据的能力，因此网络带宽表示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”。单位是“比特每秒”，或 b/s (bit/s)。 更常用的带宽单位是：

千比每秒，即 kb/s （103 b/s ） 兆比每秒，即 Mb/s （106 b/s ） 吉比每秒，即 Gb/s （109 b/s ） 太比每秒，即 Tb/s （1012 b/s ）

请注意：在计算机界，K = 210 = 1024，M = 220, G = 230, T = 240。

信号：是数据在传输过程中的电磁波表示形式。根据数据的表示方式不同，可将信号分为

数字信号：一种离散的电信号； 模拟信号：一种连续变化的电信号。 7、

协议的定义和协议的组成

协议：一个协议就是一组控制数据通信的规则，这些规则明确地规定了所交换数据

的格式和时序。

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。

8、OSI参考模型共7层；物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、

应用层。每一层的协议数据服务单元以及各层的功能

9、计算机网络体系结构的定义

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。

10、ISP的中文含义

ISP：因特网服务提供商

第二章

1、 比特率（数据传输率）和波特率（信号传输率）的关系

如信号分为V 级，则比特率V 2log = S 波特率B

Eg ：如果信号分为2级：0 1，则波特率 = 比特率；又如果信号分为8级：0 1 2 3 4 5 6 7，则比特率 = 3波特率 2、

最常用的数字信号编码技术有以下几种，各自的特点：

● 非归零编码(NRZ):非归零编码是用低电平表示逻辑“0”，用高电平表示逻辑“1”的编码方式。

● 曼彻斯特编码(Manchester):每比特的中间有一次跳变，它有两个作用：一是作为位同步方式的内带时钟；二是用于表示二进制数据信号，我们可以把“0”定义为由高电平到低电平的跳变，“1”定义为由低电平到高电平的跳变。 ● 差分曼彻斯特编码(Difference Manchester):每比特的中间有一次跳变，它只有一个作用，即作为位同步方式的内带时钟，不论由高电平到低电平的跳变，还是由低电平到高电平的跳变都与数据信号无关。“0”和“1”是根据两比特之间有没有跳变来区分的。如果下一个数据是“0”的话，则在两比特中间有一次电平跳变；如果下一个数据是“1”的话，则在两比特中间没有电平跳变。 3、

调制技术：将数字数据转换成模拟信号的方式

? 调幅(ASK)：调幅就是通过改变载波信号的振幅来表示数字信号0或1。 ? 调频(FSK)：调频就是通过改变载波信号的频率来表示数字信号0或1。 ? 调相(PSK)：调相就是通过改变载波信号的相位来表示数字信号0或1。 4、

从通信的双方信息交互的方式来看

● 单工通信：数据只能在一个方向上流动，如电视信号的传送。

●半双工通信：在一时刻向一个方向传输，它实质上是可切换方向的单工通信。

●全双工通信：通信允许数据在两个方向上同时传输它在能力上相当于两个单工

通信方式的结合。

5、各类传输介质的特点

导向传输媒体：

双绞线：减少电磁干扰，提高传输质量。双绞线可以用于传输模拟信号或数字信号；

1)屏蔽双绞线：抗干扰性好，性能高，用于远程中继线时，最大距离可以达到十几公里。

2)非屏蔽双绞线：非屏蔽双绞线的传输距离一般为100米，由于它较好的性能价格比，目前被广泛使用。

同轴电缆 :由同轴的内外两个导体组成，内导体是一根金属线，外导体是一根圆柱形的套管，同轴电缆的两端需要有终结器，中间连接需要收发器、T形头、筒形连接器等器件。

1)基带同轴电缆：一般用于二进制数据信号的传输，多用于计算机局域网；

2)宽带同轴电缆：主要用于高带宽数据通信，支持多路复用，有线电视系统就是这种。光纤：利用光导纤维作为光的传输介质，以光波为信号载体的光纤通信。

非导向传输媒体（注：上课时属于自己看的内容，应该不考）

6、多路复用技术的定义和出现的原因以及多路复用技术的分类P50

●定义：是指在同一传输介质上“同时”传送多路信号的技术。

●出现的原因：当传输介质的带宽超过了传输单个信号所需的带宽时，人们通常用在

一条介质上同时携带多个传输信号的方法来提高传输系统的利用率

●目的：充分利用现有传输介质，减少新建项目的投资。

●本质：共享物理信道，更加有效地利用通信线路

●多路复用技术的分类：频分多路复用（FDM），时分多路复用（TDM），波分多路复用

（WDM），码分复用 CDM（掌握CDMA的工作原理）以及每种多路复用的特点

频分多路复用（FDM）：适用于模拟信号

时分多路复用（TDM）：适用于数字信号

波分多路复用（WDM）：

码分复用 CDM：

CDMA 的重要特点：这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，每个站分配的码片序列不仅必须各不相同，并且还必须互相正交(orthogonal)。在实用的系统中是使用伪随机码序列。

●ADSL的中文含义

●ADSL：非对称数字用户线路

第三章

1、数据链路层要解决的三个主要问题：封装成帧，透明传输，差错检测

2、争用期，最短帧长的计算

争用期：争用期长度为 2τ，即端到端传播时延的两倍。以太网取 51.2 s 为争用期的长度。对于 10 Mb/s 以太网，在争用期内可发送512 bit，即 64 字节。

最短帧长：以太网规定了最短有效帧长为 64 字节，凡长度小于 64 字节的帧都是由于碰撞而异常中止的无效帧。

例1 设某单总线LAN,总线长度为1000米,数据率为10Mbps,数字信号在总线上的传输

速度2C/3(C为光速3*108m/s),则每个信号占据的介质长度为？米。当CSMA/CD访问时,如只考虑数据帧而忽略其他一切因素,则最小时间片的长度为？us,最小帧长度是？位?

(1)答：2c/3=2*3*108/3=2*108 (m/s)

1000米所需时间为T=1000/2*108=5*10-6秒

T时间内可传输多少位呢？

5*10-6 *10*106=50bit

则1000米上有50位，1位占据的介质长度为20米

(2)答：最小时间片的长度=2*传播时延=2*T=10-5秒=10us

(3)答：最短数据帧长(bit) /数据传输速率(Mbps) ＝ 2T

则：最短数据帧长=数据传输速率×2T =10×106×10-5=100(b)

2、在最小帧的长度为512bit，传输速率为100Mb/s，电磁波在电缆中的传播速率为200m/us。局域网的最大覆盖范围为？m。

设最大覆盖范围为L，端到端的传播时间τ：

则：τ=L/传播速率，最短帧长=2τ*数据传输速率

因此：L= τ*传播速率=最短帧长/（2*数据传输速率）*传播速率= 512bit/（2* 100Mb/s ）* 200m/us=512m

3、循环冗余校验（CRC）过程及其特点

(1)编码思想：将位串看成系数为0或1的多项式

(2)检错思想：收发双方约定一个生成多项式G(x)（其最高阶和最低阶系数必

须为1），发送方在帧的末尾加上校验和，使带校验和的帧的多项式能被G(x)

整除；接收方收到后，用G(x)除多项式，若有余数，则传输有错。

(3)例子

●假设待传送的数据 M = 1010001101（共k bit）。

●G(x) = x5 + x4 + x2 + 1 , 即P＝110101 ，n＝5

●2n M＝101000110100000

●求2n M MOD P，商Q＝1101010110，余数R＝01110

●发送的数据是：101000110101110，或 2n M + R

例1 取h（X）＝X4+X+1，假设欲发送的一段信息101100110，问在线路上传输的码字是？

解：由h(X)＝X4+X+1得生成的码字为：10011，n为4

原始信息101100110对应的多项式 M(x)=X8+X6+X5+X2+X,

X n M(x)=X4×(X8+X6+X5+X2+X)=X12+X10+X9+X6+X5,则XnM(x)对应的码字为：1011001100000 用对应的h(X)的码字去除对应的XnM(x)的位串得余数为1000.

把X n M(x)位串与余数相加就是实际要传送的码字，为： 1011001101000

例2 仍取h(x)=X4+X+1，如果接收端收到的码字为1001011110010，问传输过程中有无出错?(自己试着算算)

例 3 已知：接收码字:1100111001多项式:T(X)=X9+X8+X5+X4+X3+1，生成多项式:h(X)=X4+X3+1(r=4)。求：码字的正确性。若正确，则指出冗余码和信息码。

解： 1)用字码除以生成码，余数为0，所以码字正确。

2)因r=4，所以冗余码是：1001，信息码是:110011

例4. 要发送的数据为1101。采用CRC的生成多项式是P(x)=x2+1 。试求应添加在数据后面的余数。数据在传输过程中要发送的数据1101变成1100，问接收端能否发现？能否发现那几位发生错误？若数据在传输过程中要发送的数据1101变成1000 ，问接收端能否发现？能否发现那几位发生错误？

答：

（1）添加的检验序列为10 （ 1101除以101）

（2）数据在传输过程中要发送的数据1101变成1100 ，110010除以101，余数为01，不为0，接收端可以发现差错。

（3）若数据在传输过程中要发送的数据1101变成1000 ， 100010除以101，余数为0，接收端不能发现差错。

4、零比特填充与删除的方法

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，只要发现有 5 个连续 1，则立即填入一个 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。

5、决定局域网和城域网特性的三个要素：网络拓扑、传输介质、介质访问控制方

法

6、传统以太网10BASET采用的逻辑拓扑结构为总线型，物理结构为星形，采用的

介质访问控制方法为：CSMA/CD。

7、局域网广泛使用的几种物理拓扑结构：总线形拓扑结构、环行拓扑结构、星形

拓扑结构

8、CSMA/CD的工作原理：

?载波侦听：指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在

发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。

?冲突检测：就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。看看总线上有

没有两个或两个以上的发送信号。

?发现冲突，停止发送：发送数据过程中检测到冲突，发送结点将进入停止发送数

据、随机延迟后重发。

?随机延迟重发：发生冲突的站在停止发送数据后，要推迟（退避）一个随机时间

才能再发送数据。

也可描述为：先听后发、边听边发、冲突停止、延迟重发。

9、集线器与交换机的区别：集线器独占or交换机共享带宽，冲突域（一个集线器

一个冲突域，交换机的冲突域看端口使用情况）、广播域（一个集线器一个广播域，一个交换机一个广播域）

10、物理（MAC）地址：48bit长，即6字节长，用16进制表示，如AC-DE-48-00-00-80。

11、10BASET的物理含义

数据率（Mbps）基带或宽带双绞线

12、网桥的特点，透明网桥转发表建立算法及其建立过程

1网桥的特点

1）网桥最大的特点是过滤同网段的帧。

2）优点：把网络分成多个碰撞域，过滤通信量，增大吞吐量；扩大了物理范围，增加了整个局域网上站点的数量；提高了可靠性，一个网段的故障不会扩散到其他网段；可互连不同物理层、不同 MAC 子层和不同速率的局域网。

3）缺点：存储—查表—转发过程增加了时延。在MAC子层并没有流量控制功能。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较大的广播风暴。

2透明网桥的特点：

1）透明网桥的优点：容易配置、安装，无需管理。

2）缺点：不能充分利用全部资源；不能保证最佳路由

3自学习算法的原理P97

13、虚拟局域网的定义及虚拟局域网的特点

虚拟局域网的定义：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。这些网段具有某些共同的需求。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。

虚拟局域网的特点：1）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。2）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而引起性能恶化，即可以抑制广播风暴。

14、各种网络设备工作在OSI的层次，冲突域、广播域

15、CSMA/CD、CRC、VLAN的中文含义

CSMA/CD：载波监听多点接入/碰撞检测

CRC：循环冗余检验

VLAN：虚拟局域网

***重点**第 4 章

1、网络设备（路由器、交换机、网桥、集线器、网卡）对应工作的层次

2、地址解析协议 ARP,逆地址解析协议 RARP

3、IP地址的分类，分类IP地址的两个组成部分，默认的子网掩码、网络地址、广

播地址、各类IP地址的使用范围，内网可用ip地址的范围

IP地址的分类：A类、B类、C类

分类IP地址的两个组成部分：网络号 net-id和主机号 host-id

5、127.0.0.1：为回送地址，常用于本机上软件测试和本机上网络应用程序之间的

通信地址。

6、IP地址由32位二进制组成，MAC地址由48位二进制组成，但常用16进制数表

示

7、IP分组的组成及其转发的特点，路由器的作用

IP分组的组成：一个 IP 数据报由首部和数据两部分组成。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。

IP 层转发分组的流程：

路由器的作用

8、子网划分

划分子网纯属一个单位内部的事情。单位对外仍然表现为没有划分子网的网络。

从主机号借用若干个位作为子网号 subnet-id，而主机号 host-id 也就相应减少了若干个位。

IP地址 ::= {<网络号>, <子网号>, <主机号>}

9、CIDR地址块中可用的最小的IP地址和最大的IP地址。斜线记法中网络前缀、

主机号的确定，CIDR地址块合理分配到包含不同数量IP地址的子网

例如： 128.14.35.7/20

128.14.35.7/20=

10000000 00001110 00100011 00000111

这个地址所在的地址块中的最小地址和最大地址可以很方便地得出：

最小地址：128.14.32.0

10000000 00001110 00100000 00000000

最大地址：128.14.47.255

10000000 00001110 00101111 11111111

全 0 和全 1 的主机号地址一般不使用。

Eg：128.14.32.0/20 表示的地址块共有 212 个地址（因为斜线后面的 20 是网络前缀的位数，所以这个地址的主机号是 12 位）。

10、超网

一个 CIDR 地址块可以表示很多地址，这种地址的聚合常称为路由聚合，它使得路由表中的一个项目可以表示很多个原来传统分类地址的路由。路由聚合也称为构成超网(supernetting)

构造超网应注意：地址块必须是连续的；待合并的地址块的数量必须是2m(m=1,2,…)

11、最长前缀匹配

使用 CIDR 时，路由表中的每个项目由“网络前缀”和“下一跳地址”组成。在查找路由表时可能会得到不止一个匹配结果。应当从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由：最长前缀匹配网络前缀越长，其地址块就越小，因而路由就越具体(more specific) 。

12、RIP是基于距离向量算法的路由协议，基于距离向量算法思想，是用RIP协议的

路由器的路由表的更新过程

13、路由选择协议的分类，各类包含的常见协议

内部网关协议 IGP 即在一个自治系统内部使用的路由选择协议。如 RIP 和 OSPF 协议。

外部网关协议 EGP 它用于在多个自治系统之间的路由信息交换。在外部网关协议中，

目前使用最多的是 BGP-4。

14、路由器互联网络时，路由器端口IP的特点及其路由器路由表的建立，反过来根

据路由表画网络的拓扑结构及IP的合理标注P185 4-28

15、自治系统及区域的概念

自治系统（AS）：在单一的技术管理下的一组路由器。一个 AS 是一个包含一定范围的互联网络，有一个 16b 全球唯一的识别编号， AS 编号统一管理分配。

AS 最重要的特点就是自治系统有权自主地决定在本系统内应采用何种路由选择协议。区域：为了使 OSPF 能够用于规模很大的网络，OSPF 将一个自治系统再划分为若干个更小的范围，叫作区域。

16、常用的网络命令ipconfig、ping的作用

Ipconfig：实用程序可用于显示当前的TCP/IP配置的设置值。

Ping：校验与远程计算机或本地计算机的连接。

17、RIP、OSPF的中文含义

RIP：路由信息协议

OSPF：开放最短路径优先

第5章传输层

1、传输层使用的协议：UDP（用户数据报协议）、TCP（传输控制协议）

2、停等协议、选择重发

第6章应用层

1、DNS

DNS：域名系统。域名只是个逻辑概念，并不代表计算机所在的物理地点。

2、FTP的默认端口号

FTP：文件传送协议。默认网络端口号是：21

3、发信人向邮件服务器发送邮件时使用的是 SMTP 协议SMTP ：简单邮件传送协议

4、用户从目的邮件服务器上读取邮件所使用的协议是POP协议POP：邮局协议

5、www服务的默认端口号为80

6、应用层使用的协议：HTTP，FTP，SMIP