山东科技大学计算机网络原理及应用复习提纲

第一章计算机网络概述１、计算机网络发展历史四个阶段：(1)20世纪50年代至60年代：面向终端的计算机网络。

(2)20世纪60年代至70年代中期：计算机-计算机网络。

(3)20世纪70年代中期至90年代：开发式标准化网络。

(4)20世纪90年代以后：因特网的广泛应用与高速网络技术发展。

1）什么是计算机网络？它的主要功能是什么？计算机网络是地理上分散的多台独立自主的计算机遵循约定的通信协议，通过软、硬件互联以实现交互通信、资源共享、信息交换、协同工作以及在线处理等功能的系统。

其主要功能有：（1）数据通信（2）资源共享（3）网络计算（4）集中控制（5）提高系统的可靠性（6）网络新服务２、计算机网络的组成：(1)硬件分两部分：负责数据处理的计算机和终端，负责数据通信的通信控制处理机、通信线路。

(2)逻辑上分为资源子网和通信子网资源子网：计算机系统、终端、终端控制器、连网外设、各种软件源与数据资源。

通信子网：通信处理机、通信线路、其他通信设备。

３、计算机网络的分类：(1)按通信介质分：有线网（双绞线、同轴线缆、光纤），无线网（微波、红外、激光）(2)按覆盖范围分：局域网，城域网、广域网、互联网。

(3)按拓扑结构分：星型拓扑、树型拓扑、总线型拓扑、环型拓扑、网状型拓扑。

(4)按通信方式分：点对点信道、广播信道。

４、计算机网络的功能：数据通信、资源共享、网络计算、集中控制、提高系统可靠性、网络新服务、提供通信介质。

５、计算机网络的应用：远程登录、传送电子邮件、电子数据交换、视频会议。

第二章数据通信基础１、数据通信基本概念：(1)数据：是把事件的某些属性规范化后的表现形式。

(2)信息：总是与一定的形式相联系，这种形式可以是语音、图像、文字等。

(3)信号：是数据在传输过程中的电信号的表现形式，是数据的具体物理表现，可以分为模拟信号和数字信号。

(4)信道：是传送信号的通路，它包括传输介质和中间的一些设备。

２、数据通信系统构成：数据通信系统由计算机、远程终端和数据电路以及有关通信设备组成的一个完整系统。

可分为三大部分：源系统（或发送端）、传输系统（或信道）和目的系统（或接收端）。

３、数据编码技术：就是规定怎样使用二进制代码来表示字母、数字、符号等专门的字符。

４、通信系统主要技术指标：带宽，比特率，波特率。

５、数据传输方式：(1)基带传输：数据信道直接传输数字信号的传输方式。

包括宽带传输和ADSL(2)并行传输：一次将多个二进制代码同时通过多条并行通信信道发送。

(3)单工方式：信息固定地从一端传送到另一端。

包括：半双工方式：全双工方式(4)同步传输：要求通信的收发双方在时间基准上保持一致。

分位同步和字符同步。

异步传输：每发送一个字符，开头都带有一位起始位，以便在每一个字符开始接收时接收端和发送端同步一次。

６、三种多路复用技术：频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用.７、常用传输介质：同轴电缆（粗缆、细缆）、双绞线、光纤、无线传输介质。

８、数据交换技术：电路交换，报文交换，分组交换９、差错检验与校正:奇偶校验码、海明码、循环冗余编码。

第三章计算机网络的体系结构及其协议1、网络体系结构的基本概念：计算机网络系统的体系结构采用高度结构化的方式设计，结构化包括两个方面：层次结构、模块结构。

通信协议：一组规则的集合，是通信双方必须遵守的约定，通信在系统间的对应层之间进行，因此同等层须遵守一系列的规则或约定，这些规则约定就称为网络协议。

计算机体系结构采用分层结构的优点：（1）功能简单（2）各层独立性强（3）灵活性好，适应性强（4）易于实现和维护（5）结构可分割（6）有利于标准化，从而有利于网络互连。

在OSI参考模型中计算机网络体系结构的分层的原则是：（1）按照理论上需要的不同等级进行层次的划分，层次的划分要易于标准化。

（2）层次不能太少，子系统实现起来有困难;但分层也不宜太多，导致各层组装任务变困难。

（3）每层应当完成定义明确的功能，即类似的功能应尽量集中于同一层内，而且所有层的功能都应符合国际标准协议的规定。

（4）各层之间要相互独立，只要保持相邻层间的接口不变，便不会影响其他各层功能的设计与实现。

（5）每层通过内部的层间接口与相邻的上层或下层联系，要求层间接口要清晰，通过接口的信息应尽量少，而且各相邻层的界面应选择服务描述少的地方。

（6）同一层内可以分成若干个子层、每个子层实现不同的服务，但是不能影响该层整体功能的实现；1)物理层：实现两个网络物理设备之间的二进制比特流的透明传输。

四大特性：机械特性、电气特性、功能特性、规程特性。

2)数据链路层：在两个相邻节点间的线路上无差错地传输以帧为单位的数据。

数据链路层的主要功能：链路管理、帧同步、流量控制（采用滑动窗口协议）、差错控制、将数据和控制信息分开、寻址。

3)网络层：给数据分组或数据包选择合适的传输路径实现整个网络系统内的连接。

通信子网：物理层、数据链路层、网络层。

网络层的主要功能：为运输层提供服务、路径选择、流量控制、拥塞控制（许可证法、分组丢弃法）、记账功能。

网络层提供数据报服务（面向无连接的网络服务）和虚电路服务（面向连接）。

虚电路服务分为呼叫虚电路和永久虚电路。

网络层的协议：X.21建议，X.25建议。

4)运输层：运输层的任务是根据下面通信子网的特性最佳地利用网络资源，并以可靠的和经济的方式，为通信双方主机的进程间建立一条运输连接，以透明地传输报文。

运输层数据传输的单位是报文。

运输层的协议：SPX，NetBIOS/NetBEUI。

5)会话层：运输层以上各层称为高层协议，主要解决主机与主机之间的协议问题。

运输层协议负责产生和维护在发送端和接收端之间的逻辑连接。

会话层的功能：提供远程会话地址、会话建立后的管理、重组报文、隔离、出错与恢复控制。

6)表示层：只关心发出信息的语法，为应用进程间传输的信息提供表示方法，包括语法转换、语法选择、连接管理。

表示层的协议：ASN.1。

7)应用层：直接面向用户，是最终用户与计算机网络之间的界面，负责两个应用进程之间的通信。

主要解决语义的处理应用层的协议：虚拟终端协议VTP，文件传输、访问和管理协议FTAM，目录服务DS，通用管理信息协议CMIP，电子邮件系统EMS。

４、网络协议：（主要了解TCP/IP协议簇对应OSI各层的协议）１）TCP/IP协议体系结构与OSI体系结构的比较（Ｐ60）TCP/IP的特点：（1）协议具有开放性，它独立于特定的计算机硬件及操作系统，但又是免费使用的。

（2）统一分配网络地址，保证TCP/IP设备在网络中的IP地址的唯一性。

（3）实现了高层协议的标准化，为用户提供多种的可靠服务。

TCP/IP的核心思想是在运输层/网际层建立一个同意的虚拟的“逻辑网络”，用以屏蔽或隔离所有物理网络的硬件差异。

２）网络接口层的协议：对应OSI的物理层与数据链路层。

包括IEEE802.3 Ethernet、IEEE802.4 Token Ring。

３）网际层的协议：IP协议是一种面向无连接的协议，定义了互联风上数据传输的基本单元，具有路由选择的功能。

控制报文协议（ICMP）为IP协议提供了差错控制、网络拥塞控制和路由控制功能。

地址解析协议ARP将Internet的逻辑地址（即IP地址）转换成MAC物理地址。

逆向地址解析协议RARP将硬件地址映射成Internet逻辑地址。

４）运输层协议：（两种协议的比较）TCP协议：提供了面向连接的数据传输服务。

UDP协议（用户数据报协议）：建立在IP协议基础上，提供不可靠、无连接的网络服务，并对IP 进行了扩充。

５）应用层协议：远程登录TELNET：是TCP/IP协议簇应用层中的一个远程登录的终端仿真协议。

第四章局域网技术１、局域网概述：１）特点：通常在一个较小范围内，本身是一个通信系统，是允许许多彼此独立的计算机在适当的区域内以适当的传输速率直接进行沟通的数据通信系统。

主要特点：（1）网络为一个机构所有，且地理范围和站点数目均有限；（2）局域网中各台主机共享着较高的数据传输速率；（3）较低的时延和较低的误码率；（4）采用广播方式或组播方式进行信息传送；（5）具有高可靠性、易扩缩、易管理及安全等多种特性。

２）局域网的基本组成元素：网络服务器、工作站、网络适配器（网卡）、传输介质、网络互联设备（中继器、集线器、网桥、路由器、交换机及网关）。

3）局域网按介质访问控制方法可分为共享介质局域网与交换式局域网。

共享介质局域网有带冲突检测的载波侦听多路访问方法的总线型局域网、令牌环局域网与令牌总线局域网。

ATM局域网：异步传输模式ATM是建立在电路交换和分组交换的基础上的一种面向连接的快速分组交换技术。

基本数据单元是信元，长度为固定的53字节，5字节的信元头与48字节的用户数据。

３、无线局域网：１）无线局域网的应用领域：（1）建筑之间的互联（2）漫游访问（3）特殊网络２）无线局域网的特点：（1）具有传统局域网无法比拟的灵活性；（2）通信范围不受环境条件的限制（3）网络的传输范围大大括宽；（4）抗干扰性强、网络保密性好。

缺点：（1）产品比较昂贵，增加了组网的成本；（2）传输速度还比较慢，无法实现有线局域网的高带宽；（3）稳定性不强。

第五章网络互联１、网络互联层次：物理层互联、数据链路层互联、网络层互联、高层互联。

２、网络互联设备：１）中继器（物理层）：最简单的互联设备，主要负责在两个节点的物理层上按位传递信息，完成信号的复制、调整和放大功能，以此来延长网络的长度，用于同类局域网的互联。

２）集线器（物理层）：可以说是多端口的中继器，有中继器的功能，缺点是与中继器一样不能过滤通信，只能不加选择地广播所有通信。

用中继器和集线器互联的网络是同一个“冲突域”，所有主机争用一条信道。

集线器分类：被动集线器、主动集线器、智能集线器。

３）网桥（数据链路层）：网桥连接两个网段的设备，可用于扩展网络的距离，但和中继器不一样，网桥能够解析它收发的数据帧，并指导如何把数据传送到目的地。

网桥可以扩展不同介质连接的局域网。

网桥分类：透明网桥、源路由网桥、转换网桥、封装网桥。

４）交换机（数据链路层）：具有流量控制能力的多端口网桥，即传统二层交换机。

主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制。

交换机的分类：端口交换、帧交换、信元交换。

优点是不会产生瓶颈问题。

堆叠后的多台交换机看作一台物理上的交换机使用，便于管理。

堆叠线缆最长也只有几米。

５）路由器（网络层）：对分组进行存储转发和过滤，选择路由，实现多个网络互联。

路由器通过IP地址区别不同的网络，实现网络的互联和隔离，不转发广播消息。

路由器的基本功能：路径选择、协议转换、实现网络层的功能（对数据包进行分段组装的能力、流量控制）、网络管理与安全、多协议路由选择。