计算机网络期末复习考点_数据传输的可靠性主要靠物理层来保证

计算机网络复习

一、第一章概述

1、 TCP/IP四层模型、OSI/RM七层模型、五层模型

​ OSI/RM 7层模型，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 （从低到高）

​ TCP/IP 4层模型 ，传输层（数据段），网络层（数据包） ，数据链路层（数据帧），物理层（比特）。

​ 5层模型 ，应用层，传输层，网络层，数据链路层，物理层。（由高往下）

2、 计算机网络的功能，计算机网络的构成要素

​ 功能：数据通信，资源共享，集中管理，实现分布式处理。

​ 构成要素：通讯主体、通讯协议、网络设备。

3、计算机网络的拓扑结构：总线型、星型、环型、树形、网状、混合型。他们优缺点和目前主要使用的拓扑结构

星型

优点：1)控制简单；2)故障诊断和隔离容易；3)方便服务；

缺点：1)电缆长度和安装工作量可观；2)中央节点负担较重，形成瓶颈；3)各站点的分布处理能力较低。

总线型

优点：1)总线结构所需电缆数量少；2)结构简单又是无源工作，有较高的可靠性；3)易于扩充，增减用户方便。

缺点：1)传输距离有限，通信范围受到限制；2)故障诊断和隔离困难；3)分布式协议不保证信息及时传送，不具实时功能。站点必须是智能的，要有媒体访问控制功能，增加站点软件和硬件的开销。

环型

优点：1)电缆长度短；2)增减工作站时只需简单连接；3)可用光纤。

缺点：1)节点故障会引起全网的故障；2)故障难检测；3)媒体访问协议都用令牌传递方式，在负载很轻时，信道利用率较低。

树型

优点：1)易于扩展；2)故障隔离较容易。

缺点：1)节点对根依赖性太大，若根发生故障，则全网不能正常工作。

混合型

优点：1)故障诊断和隔离方便；2)易于扩展；3)安装方便；

缺点：1)需用带智能的集中器；2)集中器到各站点的电缆长度会增加。

网状型

优点：1)应用广泛；2)不受瓶颈问题和失效问题的影响。

缺点：1)结构较复杂，网络协议也复杂，建设成本高。

其中环形拓扑、星形拓扑、总线型拓扑是三个最基本的拓扑结构。在局域网中，使用最多的是星形结构。

4、 计算机网络的三个发展阶段，第一阶段的网络名称，现在ISP运营商构建网络，ICANN

发展阶段：远程终端联机阶段，计算机网络阶段，计算机网络互联阶段，信息高速公路阶段

**第一阶段网络名称：**Internet

**ICANN：**互联网名称与数字地址分配机构是一个非营利性的国际组织。

5、 因特网三要素：设备、协议、服务

6、 因特网的组成：边缘部分（资源子网）、核心部分（通信子网）；资源子网（C/s模式、P2P模式，他们的优缺点）；通信子网（电路交换、分组交换、报文交换）

7、 7个性能指标。总时延=发送时延、排队、处理、传播

速率：数据的传送速率，它也称为数据率或比特率。

带宽：信道允许通过的信号频带范围。

吞吐量：吞吐量表示在单位时间内通过某个网络的实际数据量。

时延：是指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间。（发送时延，传播时延，处理时延，排队时延）

时延带宽积：时延带宽积=传播时延*带宽。

往返时间RTT：双向交互一次所需的时间。

利用率：某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。

8、 协议三要素：语法、语义、时序（能够区分）

9、 协议对应关系：TCP/IP OSI/RM,层间访问点SAP

TCP面对连接，可靠的，基于运输层的通信协议。

UDP面向无连接，事务简单不可靠，基于运输层的通信协议。

IP网际协议，网络之间互连的协议，基于网络层。

SAP（Service Access Point）是上层访问下层所提供服务的点。下层是为相邻上层提供服务的，而下层对它的所有上层都是透明的。

10、 协议是水平的、协议是对等、服务是垂直的、底层为上层提供服务

二、第二章物理层

1、 如何在传输媒体上传输比特流：四大特性

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。

电气特性 指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。

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。

过程特性 指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

2 、通信基础知识：比特率和波特率的换算，香农定理，奈奎斯特定理

换算：比特率=波特率x单个调制状态对应的二进制位数。

香农定理 信道信息传送速率的上限（比特每秒）和信道信噪比及带宽的关系。

香农定理可以解释现代各种无线制式由于带宽不同，所支持的单载波最大吞吐量的不同。

奈奎斯特定理（采样定理）说明采样频率与信号频谱之间的关系，是连续信号离散化的基本依据。

3、 信道的通信方式：单工通信、半双工、全双工

单工通信是指传送信息始终是一个方向，而不进行反向的传送。无线电广播和电视信号传播都是单工传送的例子。源节点有发送设备，目的节点有接收设备，信息传递是单向的。

半双工通信是指信息流可在两个方向上传输，但同一时刻只限于一个方向传输。如无线电收发报机。

全双工通信是指能同时做双向通信。如电话系统。通信双方既有发送设备，又有接收设备，可以同时使用。

4、 编码方式：单极性、双极性、归零；以太网使用曼彻斯特编码

曼彻斯特编码是 一种常用的的二元码线路编码方式之一，被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。

5、 导向性传输介质、非导向性传输介质

非导向性传输介质：短波，微波，蓝牙，卫星。

导向性传输介质：同轴电缆，双绞线，光纤。

6、 双绞线（对等线用于什么情况，交叉线用于什么情况，线序如何）

568A：白绿 | 绿 | 白橙 | 蓝 | 白蓝 | 橙 | 白棕 | 棕 
568B：白橙 | 橙 | 白绿 | 蓝 | 白蓝 | 绿 | 白棕 | 棕 
1
2

对等线：两边都是568B（连接不同的设备）

交叉线：一边568B，一边568A（连接相同的设备）

7、光纤（单模和多模的特点）

单模光纤：相比于多模光纤可支持更长传输距离，在100Mbps的以太网以至1G千兆网，单模光纤都可支持超过5000m的传输距离。

多模光纤：多模光纤中传输的模式多达数百个，各个模式的传播常数和群速率不同，使光纤的带宽窄，色散大，损耗也大，只适于中短距离和小容量的光纤通信系统。

8、物理层静态划分信道的方式（频分、时分、码分），统计时分、波分

9、ADSL(带宽范围，划分了多少子信道)

带宽范围：最大理论带宽 下行8M 上行1M

划分了256个子信道

10、 PDU 比特流

三、数据链路层

1、 链路、数据链路、数据帧

链路指无源的点到点的物理连接。

在数据通信网中，按一种链路协议的技术要求连接两个或多个数据站的电信设施，称为数据链路

数据帧就是数据链路层的协议数据单元，它包括三部分：帧头，数据部分，帧尾。（其中，帧头和帧尾包含一些必要的控制信息，比如同步信息、地址信息、差错控制信息等；数据部分则包含网络层传下来的数据，比如IP数据包，等等。）

2、 三个基本功能：封装成帧、差错校验、透明传输，CRC校验的计算方式（生成多项式怎么写？FCS怎么计算）

封装成帧：我们需要对饮数据链路层的协议对应将有效的数据封装成一个帧，封装成帧就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，这样就构成一个帧。

透明传输：在帧的有效数据当中，可能出现和帧定界的控制字符一样的字符，为了防止将这些字符当中帧定界的字符，错误的处理帧，所以我们采方法使得数据当中可能出现的控制字符“SOH”和“EOT”在接收端不被解释为控制字符。

**差错校验：**数据链路层点对点传输的第三个问题就是差错检测。就是我们所说的比特在传出过程当中可能会产生差错，1可能会变成0，0可能会变成1.这就是比特差错。而这种差错对于我们来说是不希望发生这种状况的，所以为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传输数据时，必须采用差错检测措施。

3、点对点信道（PPP）：PPP协议的特点；透明传输在不同传输模式的区别，PPP协议工作流程

点对点信道：这种信道使用一对一的点对点通信方式，使用点对点的协议PPP。

PPP协议的特点：简单 ，封装成帧，透明性，支持多种网络层协议，支持多种类型链路，差错校验，检测连接状态，设置最大传送单元，网络层地址协商、支持全双工链路。

透明传输在不同传输模式的区别：异步链路（字节填充），同步链路（零比特传输）

PPP协议工作流程：链路建立阶段、验证阶段、网络层协议获得阶段。

4、 HDLC（高级数据链路控制）只面向同步联络，面向比特

5 、CSMA/CD协议（带有冲突检测的载波侦听多路存取），如何解决争用。动态划分：CSMA/CD争用，令牌环网

6、 10BASE-T（双绞线） 100BASE-T （铜制电缆） 100BASE-FX（光纤）

7、 以太网最短帧64字节，最长1518字节，帧的结构

8、 物理层扩展、数据链路层扩展，网桥的工作原理

**网桥的工作原理：**网桥将两个相似的网络bai连接起du来，并对网络数据的流通进行管理。它工作于zhi数据链路层，不但能扩dao展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。

四、网络层

1、 虚电路、报文交换，简单灵活的不可靠的尽最大努力交付的数据报服务。

2、 IP地址（子网划分、超网聚合、识别IP地址是否合规、能否识别IP是哪类IP地址）

3、 ARP和RARP的功能 查看arp的命令（arp-a）

地址解析协议 ARP 逆地址解析协议RARP

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-HDu7z8gg-1592020496800)(C:%5CUsers%5CAdministrator%5CAppData%5CRoaming%5CTypora%5Ctypora-user-images%5Cimage-20200613114219247.png)]

4、 ICMP协议，ping tracert

控制报文协议

5、 路由协议、可路由协议，分别有哪些

**路由协议：**RIP路由信息协议,OSPF链路状态路由协议,IS-IS链路状态路由协议,　IGRP内部网关路由协议,EIGRP混合型路由协议

**可路由协议：**IPV4,IPV6

6、 路由表的表项来源：静态、动态、直连

7、 路由的协议的分类

静态路由和动态路由

8、 路由相关命令：资料题的重点

1、路由器显示命令

Router#show run 显示配置信息

Router#show interface 显示接口信息

Router#show ip route 显示路由信息

2、路由器口令设置

Router>enable 进入特权模式

Router#config terminal 进入全局配置模式

Router#exit 返回命令

3、路由器配置

Router(config)#int s0/0 进入Serail接口

Router(config-if)#no shutdown 激活当前接口

Router(config-if)#ip address 设置IP地址

Router(config-if)#int f0/0.1 进入子接口

4、静态路由配置

Ip router 命令格式

Router(config)#ip route [网络编号] [子网掩码] [转发路由器的IP地址/本地接口]

Router(config)#ip route 2.0.0.0 255.0.0.0 1.1.1.2 静态路由举例

Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 1.1.1.2 默认路由举例

Router(config)#int s0/0 进入Serail接口

Router(config-if)#no shutdown 激活当前接口

Router(config-if)#ip address 设置IP地址

Router(config-if)#int f0/0.1 进入子接口

5、静态路由配置

Ip router 命令格式

Router(config)#ip route [网络编号] [子网掩码] [转发路由器的IP地址/本地接口]

Router(config)#ip route 2.0.0.0 255.0.0.0 1.1.1.2 静态路由举例

Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 1.1.1.2 默认路由举例

6、给主机分配IP地址

Router>enable

Router#config terminal

Router(config)#interface e0

Router(config-if)#ip add 1.0.0.2 255.0.0.0

Router(config-if)#no shut

Router(config-if)#end

Router#show ip route 思科路由器查看路由表的命令

9、 分片的计算（MF DF 片偏移字段）

五、运输层

1、 两种协议的特点：TCP和UDP

TCP：面向连接、传输可靠(保证数据正确性,保证数据顺序)、用于传输大量数据(流模式)、速度慢，建立连接需要开销较多(时间，系统资源)。

UDP：面向非连接、传输不可靠、用于传输少量数据(数据包模式)、速度快。

2、 TCP和UDP的报头结构

tcp udp

源端口 16位 源端口 16位
目标端口 16位 目标端口 16位
序列号 32位 校验和 16位
回应序号 32位 长度 16位
TCP头长度 4位
reserved 6位
控制代码 6位
窗口大小 16位
偏移量 16位
校验和 16位

3、停止等待协议、滑动窗口法、拥塞控制（四种方式）

4、 RTTS时间的计算、TRO时间的计算

5、3次握手过程，4次分手过程。SYN、ACK、FIN、序号、确认号的变化

3次握手[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-GbilRjWE-1592020496803)(C:%5CUsers%5CAdministrator%5CAppData%5CRoaming%5CTypora%5Ctypora-user-images%5Cimage-20200613111855076.png)]

四次分手[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ZfPpxazc-1592020496804)(C:%5CUsers%5CAdministrator%5CAppData%5CRoaming%5CTypora%5Ctypora-user-images%5Cimage-20200613111937614.png)]

六、应用层

1、DNS 递归查询、迭代查询、端口号(53)

递归查询:
一般客户机和服务器之间属递归查询，即当客户机向DNS服务zhi器发出请求后,若DNS服务器本身不能解析,则会向另外的DNS服务器发出查询请求，得到结果后转交给客户机；
迭代查询(反复查询):
一般DNS服务器之间属迭代查询，如：若DNS2不能响应DNS1的请求，则它会将DNS3的IP给DNS2，以便其再向DNS3发出请求；

2、FTP TFTP

FTP：是文件传输协议，是用于Internet网络的基本服务之一。

TFTP：简单文件传输协议

3、TELNET 23

远程登录的协议和主要方式 端口23

4、WWW 统一资源定位符的写法

5、SMTP POP3 IMAP

SMTP:是一种提供可靠且有效的电子邮件传输的协议.

POP3：主要用于支持使用客户端远程管理在服务器上的电子邮件

IMAP:控制报文协议。

6、DHCP：（动态主机配置协议）是一个局域网的网络协议。

七、IPV6

1、IPv6地址的书写

IPv6地址为128位长，但通常写作8组，每组为四个十六进制数的形式。如下：

2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344
1

2、IPV6地址如何简写

可以在一个IPv6地址中最多使用一次双冒号（::）来取代IPv6地址中紧密相连的多个全0的16进制数的段（因为如果允许在一个IPv6地址中使用一次以上的双冒号时将无法判断IPv6地址的长度，所以IPv6的地址规范中才规定：在一个IPv6地址中最多只能使用一次双冒号）

3、如何生成IPV6 mac加网络前缀

IPv6根据mac地址自动生成接口地址是属于IEEE EUI-64标准

工作原理：自动将48bit的以太网mac地址扩展成64bit，再组合一个64位的ipv6地址前缀，组成一个IPV6地址。

4、单播、组播、任意播

单播：

单个发送方和单个接收端之间的通信、信息传输。

优点：响应及时，更容易实现个性化服务、定制化服务。缺点：消耗带宽过大，服务器无法支撑。

组播：

组播意思就是多播，相当于一个发送方和多个接收方之间的通信，多个接收组之间的通信可以共享数据包，接收组之外的无法接收。一个对一组。

任意播：

允许在一个IPv6地址中使用一次以上的双冒号时将无法判断IPv6地址的长度，所以IPv6的地址规范中才规定：在一个IPv6地址中最多只能使用一次双冒号）

3、如何生成IPV6 mac加网络前缀

IPv6根据mac地址自动生成接口地址是属于IEEE EUI-64标准

工作原理：自动将48bit的以太网mac地址扩展成64bit，再组合一个64位的ipv6地址前缀，组成一个IPV6地址。

4、单播、组播、任意播

单播：

单个发送方和单个接收端之间的通信、信息传输。

优点：响应及时，更容易实现个性化服务、定制化服务。缺点：消耗带宽过大，服务器无法支撑。

组播：

组播意思就是多播，相当于一个发送方和多个接收方之间的通信，多个接收组之间的通信可以共享数据包，接收组之外的无法接收。一个对一组。

任意播：

任意发送方和任意接收方之间的通信，