计算机网络课程考试总结

计算机网络笔记

一.概述

1.计算机网络的简单定义

名称	区别	例子
广域网（WAN）	几十到几千公里	跨省跨国
城域网（MAN）	5km~50km	城市之间
局域网（LAN）	1km以内	地区内
个人区域（PAN）	100以内	村镇间，邻居

2.网络协议的组成要素

​ Ø 语法：数据与控制信息的结构或格式 。

​ Ø 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。

​ Ø 同步：事件实现顺序的详细说明。

3.网络时延

4.信道

5.常见的编码方式

二.计算机网络体系结构

1.OSI的七层

OSI的7层分别是：应用层，表示层，会话层，传输层，网络层，数据链路层，物理层

注释：课外科普—网络排错

2.课本上的网络体系

（1）.课本中的五层结构

（2）.五层协议对应的数据单元

三.物理层接口具有的特性

特性	介绍
机械特性	说明接口所用的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意。
规程特性	说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

四.信道复用技术

常用的信道复用技术	复用技术的简称以及英文
频分复用	Ø FDM(Frequency Division Multiplexing)
时分复用	Ø TDM(Time Division Multiplexing)
波分复用	Ø WDM(Wavelength Division Multiplexing)
码分复用	Ø CDM(Code Division Multiplexing)

五.循环沉余检验的计算过程

1.CRC循环沉余检测

​ 例子：

注释：

1.被除数后面的0的位数与除数P的位数有关，比如P为1101是4位数，那么在被除数M的后面就要添上3个0；因此，被除数M后面需要添加0的位数 = 除数P的位数 - 1。

2.除数的值不是唯一固定的，可以是任意值。

3.算法过程：相同的为0，不同的为1；比如，在第一步中1010除以1101，结果为0111，开始的0可以省略，所以下一步的初始值为1110。

4.在例子中，原先的M为101001，所以在求解后得到的余数R加在后面，得到传输数据101001001；在接收端接收的时候同样对除数P再次进行求解，如果得到的余数为0，那么则为成功的数据，反之 则失败。

课本内容：

六.PPP协议

1.PPP协议需要满足的要求

PPP协议需要满足的要求	PPP协议不需要满足的要求
简单（这是首要要求）	纠错
封装成帧	流量控制
透明性	序号
多种网络层协议	多点线路
多种类型链路	半双工或单工链路
差错检测
检测连接状态
最大传送单元
网络层地址协商
数据压缩协商

2.PPP协议的帧格式

（1）.PPP协议帧格式

（2）.字节填充

特点：

转变前字符	转变后字符
0×7E	（0×7D，0×5E）
0×7D	（0×7D，0×5D）
若出现数值小于0×20的字符，例子：0×03	例子：（0×7D，0×23）

（3）.零比特填充

特点：在输入端若出现5个连续的1，则立即填入一个0。

七.MAC地址

MAC的三种帧	特点
单播（unicast）帧	一对一
广播（broadcast）帧	一对全体
多播（multicast）帧	一对多

八.以太网

1.扩展的以太网

注释：这种扩展的以太网在网络层看来仍然是一个网络。

（1）.在物理层扩展以太网

（2）.在数据链路层扩展以太网

九.网络互联设备

位置	设备名称
物理层中继系统	Ø 转发器(repeater)
数据链路层中继系统	Ø 网桥或桥接器(bridge)
网络层中继系统	Ø 路由器(router)
网桥和路由器的混合物	Ø 桥路器(brouter)
网络层以上的中继系统	Ø 网关(gateway)

十.IP地址（CIDR）

1.IP地址的A，B，C，D等地址分类

IP地址的特殊划分：

注释：

2.二进制算法

列子表格-1：

二进制	十进制
1	1
10	2
100	4
1000	8
10000	16
100000	32
1000000	64
10000000	128

注释：

​ 在二进制中每次将1向前移动一位后补位一个0，等同在十进制中得到的结果是×2。并且主机号全为0，那么IP地址就变成了网段；主机号全为1，那么这个IP地址就是该网段的广播地址。

例子表格-2：

二进制	十进制
10000000	128
11000000	192
11100000	224
11110000	240
11111000	248
11111100	252
11111110	254
11111111	255

衍生表格~特殊IP地址类：

IP地址类名称	IP地址范围（十进制）
A类地址（0***…）	0~127
B类地址（10**…）	128~191
C类地址（110*…）	192~223
D类地址（1110…）	224~239
E类地址（1111…）	240~255

注释：

​ 在配置IP地址后，相关软件或者系统默认给的子网掩码只能判断是IP地址类中的哪一个，而不能判断具体的子网掩码。

3.IP地址注意事项

（1）.IP地址的指派范围

（2）.特殊的IP地址

总结：

​ 网络号和主机号都不能全0或者全1。

（3）.其他特殊的IP地址

课外科普：

IP地址	用途或功能
127.0.0.1	本地回环地址
169.254.0.0	错误分配地址
10.0.0.0，172.16.0.0172.31.0.0，192.168.0.0192.168.255.0	保留的私网地址

4.子网划分

例子-1：

例子-2：

​ 给定了一个A类地址，需要划分四个局域网A、B、C、D，它们的主机数分别为1500台，600台、300台、200台。我们对主机数有多到少的局域网进行IP规划。现对A类地址55.0.0.0进行划分。如下表：

局域网	子网范围	子网掩码	反掩码	网络号
A子网	55.0.0.1-55.0.7.254	255.255.248.0	0.0.7.255	55.0.0.0
B子网	55.0.8.1-55.0.11.254	255.255.252.0	0.0.3.255	55.0.8.0
C子网	55.0.12.1-55.0.13.254	255.255.254.0	0.0.1.255	55.0.12.0
D子网	55.0.14.1-55.0.14.254	255.255.255.0	0.0.0.255	55.0.14.0

​ 对于路由器串口之间路由IP地址，本应规划最小IP子网，即只用两个bit做主机号共4个IP地址，只有01和10可用。这样规划最节省IP地址，现由于实验要求，最多借位9位—18位。现借位18位来划分路由器间IP。网段号如网络拓扑图所示。如下表：

网段号	子网范围	子网掩码	反掩码	网络号
1段	55.0.15.1—55.0.15.62	255.255.255.192	0.0.0.63	55.0.15.0
2段	55.0.15.65—55.0.15.126	255.255.255. 192	0.0.0.63	55.0.15.64
3段	55.0.15.129—55.0.15.190	255.255.255. 192	0.0.0.63	55.0.15.128
4段	55.0.15.193—55.0.15.254	255.255.255. 192	0.0.0.63	55.0.15.192
5段	55.0.16.1—55.0.16.62	255.255.255. 192	0.0.0.63	55.0.16.0
6段	55.0.16.65—55.0.16.126	255.255.255. 192	0.0.0.63	55.0.16.64
7段	55.0.16.129—55.0.16.190	255.255.255. 192	0.0.0.63	55.0.16.128
8段	55.0.16.193—55.0.16.254	255.255.255. 192	0.0.0.63	55.0.16.192
9段	55.0.17.1—55.0.17.62	255.255.255. 192	0.0.0.63	55.0.17.0
10段	55.0.17.65—55.0.17.126	255.255.255. 192	0.0.0.63	55.0.17.64
11段	55.0.17.129—55.0.17.190	255.255.255. 192	0.0.0.63	55.0.17.128
12段	55.0.17.193—55.0.17.254	255.255.255. 192	0.0.0.63	55.0.17.192
13段	55.0.18.1—55.0.18.62	255.255.255. 192	0.0.0.63	55.0.18.0
14段	55.0.18.65—55.0.18.126	255.255.255. 192	0.0.0.63	55.0.18.64

5.超网

规则：

Ø 数值小的为偶数，数值大的为奇数可以合并

例子：127.168.0.0可以与127.168.1.0合并

解释：127.168.0000 0000.000\0 0000

​ 127.168.0000 0000.000\1 0000

​ 合并后的子网掩码为：

​ 127.168.0000 0000.000\0 0000，刚好满足2个网络。

Ø 数值小的为奇数，数值大的为偶数则不可以合并

例子：127.168.2.0则不可以与127.168.3.0合并

解释：127.168.0000 0000.001\0 0000

​ 127.168.0000 0000.001\1 0000

​ 合并后的子网掩码为：

​ 127.168.0000 0000.001\0 0000，只能满足第一个网段，不能满足第二个网段。

总结：小的是偶才能合并。（以上总结只是针对合并2个或者4个网段的时候）

十一.动态路由设置

1.RIP动态路由器跟新

（1）.RIP特点

互联网上最早的动态路由协议 ，工作特点：周期性广播（每隔30s广播一次），度量值：跳数（最大跳数值：16）。

（2）.RIP路由器跟新例题

例题：

解答：

RIP路由表总结：

&第一步：

​ 在原有表的基础上，进行对应的步数和得到新的距离，获得新表。

&第二步：

遇到的问题	解决办法
原表存在目的网络，且下一跳路由器相同	选择新表中的距离
原表存在目的网络，但是下一跳路由器不相同	对比新表和题干中给的旧表，谁距离小就取值谁

2.内部网关协议OSPF

（1）.OSPF特点

动态路由协议 ，开放式 ，度量值：带宽 ，支持多区域 ， 触发式更新。

存在三个表：

​ Ø 邻居表（利用helllo包）

​ Ø 链路状态表（告诉自己连接的邻居都是谁）

​ Ø 计算路由表

（2）.OSPF支持多区域

3.外部网关协议BGP

（1）.BGP协议的特点

BGP协议的特点
Ø BGP协议交换路由信息数量不是很多
Ø BGP发言人数目不多，路由选择相对简单
Ø BGP协议支持CIDR
Ø BGP建立时，交换整个路由表但之后只交换变化部分

十二.传输层两个协议

协议名称	协议传输方式	传送的协议数据单元
TCP	分段，编号，流量控制，建立会话	报文段
UDP	不编号，不建立会话	报文或用户数据报

注：一个数据包就能完成数据通信的优先用UDP协议。

例子：

​ TCP：传输压缩包，软件等等，需要持续建立会话的。

​ UDP：QQ聊天等不需要持续在线的，看电视直播等不需要等待用户的（专指电视机）。

课外科普–传输层与应用层之间的一些关系：

熟知端口一般为：0~1023

登记端口号：1024~49151

客户端口号：49152~65535

传输层	应用层
http	TCP+80（端口号）
https	TCP+443
ftp	TCP+21
SMTP	TCP+25
POP3	TCP+110
RDP	TCP+3389
共享文件夹	TCP+445
SQL	TCP+1433
DNS	UDP+53 or TCP+53（用TCP为极少数）

十三.拥塞控制

拥塞控制中的特殊名称	网址或课本中对应的术语
拥塞窗口	cwnd(congestion window)
慢开始门限	ssthresh
传输轮次
接受方窗口	rwnd

拥塞控制办法
Ø 慢开始 (slow-start)
Ø 拥塞避免 (congestion avoidance)
Ø 快重传 (fast retransmit)
Ø 快恢复 (fast recovery)

推荐学习网址：https://blog.csdn.net/Lonelyooacz/article/details/102986921

课本内容：

Ø 拥塞窗口

Ø 慢开始门限

Ø 接受方窗口

十四.ARQ协议

十五.TCP

1.TCP的建立

2.TCP的释放

课本内容：

推荐学习网址：https://blog.csdn.net/shuaicenglou3032/article/details/67634938?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-2.channel_param&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-2.channel_param

十六.应用层协议

应用层协议名称
Ø 超文本传送协议 HTTP (HyperText Transfer Protocol)
Ø 文件传送协议FTP (File Transfer Protocol)
Ø 远程登录协议Telnet
Ø 简单邮件传送协议SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
Ø 邮局协议版本3 POP3 (Post Office Protocol version 3)

十七.域名系统DNS服务

名称	作用
DNS	负责解析域名，将域名解析成IP地址

域名：

域名级别	列子
顶级域名	com，edu，net，cn，org，gov
二级域名（个人或者企业都能申请）	91xueit，inhe
三级域名（个人或者企业都能申请）	dba

注：申请的域名是下级域名，且是唯一的。

十八.动态主机配置协议DHCP

名称	需求
DHCP	DHCP服务器必须静态地址

十九.文件传输TP协议FTP

FTP连接方式：

FTP连接方式	作用
控制连接	标准端口为21，用于发送FTP命令信息
数据连接	标准端口为20，用于上传，下载数据

FTP数据连接的建立类型	具体
主动模式	服务器从20端口主动向客户端发起连接
	ftp客户端告诉FTP服务器使用什么端口侦听； FTP服务器和FTP客户端的这个端口建立连接； 源端口20；
被动模式	服务器在指定范围内的某个端口被动等待客户端发起连接
	在FTP服务器端如果有防火墙，需要在防火墙开21和20端口，使用主动模式进行数据连接；

FTP传输模式：

FTP传输模式	具体
文本模式	ASCII模式，以文本序列传输数据
二进制模式	Binary模式，以二进制序列传输数据

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以下为科普类，请自行了解

二十.远程终端协议TELNET

​ 后台界面操控

二十一.远程桌面协议RDP

​ 图像界面操控

二十二.超文本传输协议（HTTP）

二十三.电子邮件（SMTP，POP3，IMAP）