广工张军计网期末复习要点

第一章

• internet：互连网，多个计算机网络互连而成的计算机网络。
  Internet：指的是全球最大，开放的，由众多网络相互连接而成的特定互连网，它是以tcp/ip协议族作为通信规则的，前身是ARPANET。
• 电路交换：建立连接-通话-释放连接，通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。分组交换与报文交换：都是采用存储转发技术。传送大量数据，传送时间大于建立连接时间，就电路交换；传送突发数据，报文分组交换即可，但分组交换时延小。
  电路交换：整个报文的比特流连续地从原点到终点，好像在一个管道中传送一样。
  报文交换：整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。
  分组交换：单个分组（只是报文的一部分）传送到相邻的结点，存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。
• 计算机网络性能：

1. 速率 ：数据传送速率，也为数据率，kbit/s(10^ 3),Mbit/s(10^6)，数据量MB=KB*KB=2 ^ 20B（字节），KB=2 ^ 10B（字节）
2. 带宽：单位时间内网络中某信道所能通过的“最高数据率”，单位bit/s
3. 吞吐量：单位时间内通过某个网络的实际的数据量，单位和速率差不多
4. 时延：数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（链路）的一端传送到另一端所需的时间，有时称延迟或迟延。总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延
5. 时延带宽积：=传播时延*带宽，以比特为单位的链路长度
6. 往返时间RTT：使用卫星通信时，往返时间RTT相对较长
7. 利用率：信道或网络利用率过高会产生非常大的时延，不得超过50%。

• 网络分层的优点
  各层是独立的
  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
• OSI协议体系结构有七层：物理层-数据链路层-网络层-运输层-（会话层-表示层-）应用层

第二章 物理层

• 主要任务描述为与传输媒体接口有关的一些特性：
  机械特性：接线器形状和尺寸、引脚数目和排列
  电气特性：接口电缆上出现的电压范围
  功能特性：出现电平的电压的意义
  过程特性：不同功能的各种可能事件出现的顺序
• 数据通信基础知识

1. 信号：模拟信号（连续信号），数字信号（离散信号）
2. 信息交互方式有：单工，半双工，全双工
3. 信源信号称为基带信号，变换后仍为基带信号的，称为基带调制，也可为编码。载波调制后称为带通信号，也为带通调制。
4. 编码方式：不归零码，归零码，曼彻斯特编码，差分曼彻斯特编码
5. 香农公式P46
6. 物理层常用的传输媒体：
   引导型：
   双绞线—减少对相邻导线的电磁干扰
   同轴电缆—比较好的抗干扰特性，用于传输较高速率的数据
   光缆—信息传输速率更快，损耗小，体积轻，抗干扰好
   非引导型：
   微波通信：地面微波接力和卫星通信，但卫星通信有较大的传播时延。
7. 信道复用技术：
   时分复用：所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度
   频分复用： 所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源（带宽指的是频率带宽）
   波分复用：光的频分复用
   码分复用：一个比特被分成几个码片序列

第三章 数据链路层

• CSMA/CD解决数据帧传输的冲突问题，

1. 特点：
   多点接入
   载波监听
   碰撞检测
   它不可能同时进行发送和接收（必须边发送边监听信道），因此为半双工（交替通信）
2. 争用期也是碰撞窗口=51.2us，对于10Mbit/s，争用期可发送512bit，即争用期可说是512比特时间。如果这段时间没有发生碰撞，那么这次后也不会发生碰撞。
3. 最短帧长：64字节，即512bit，长度小于该字节数目的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧。
4. 传统以太网地集线器使用CSMA/CD协议， 且为双绞线，工作在物理层，同一时刻至多只允许一个站发送数据，它仅简单地转发数据比特0/1。交换式的集线器，也称为以太网交换机，是一个多接口的网桥，工作在全双工，独占媒体通道，工作在数据链路层。

• MAC地址
  MAC地址也叫做硬件地址或物理地址，即MAC地址实质就是适配器地址或适配器标识符。路由器有多少接口就有多少地址

第四章 网络层

• 各层的中间设备：
  物理层：转发器，集线器
  数据链路层：网桥/桥接器，也称为交换机
  网络层：路由器
  网络层以上：网关
• 与IP协议配套的：
  地址解析协议 ARP
  网际控制报文协议 ICMP
  网际组管理协议 IGMP
• 路由器仅根据目的主机所在的网络号来转发分组
• IP地址与硬件地址的区别：
  IP地址放在IP数据报首部，硬件地址放在MAC帧的首部，在网络层以上使用IP地址，数据链路层以下使用硬件地址。
  IP数据报的首部中的源地址和目的地址始终指向IP1和IP2，路由器的IP地址不出现在首部，路由器只根据目的站的IP地址的网络号进行选择。
  MAC帧的首部中的源地址和目的地址要发生变化，路由器的硬件地址也在里面。转发时，mac帧加首部和尾部，收到时，就丢弃原来的首部和尾部。
• 私有IP地址（三块）
  10.0.0.0-10.255.255.255
  172.16.0.0-172.31.255.255
  192.168.0.0-192.168.255.255
• ARP
  从网络层使用的IP地址解析出在数据链路层使用的硬件地址。
  ARP是网络层的一部分，ARP为IP协议提供了转换地址服务，数据链路层使用硬件地址而不使用IP地址，无需ARP它本身也可以运行。
• ICMP
  为了更有效地转发IP数据报，提高交付成功的机会。
  它在IP数据报里面，作为其中的数据部分，分为ICMP差错报告报文，ICMP询问报文。
  ping使用了ICMP回送请求报文和回送回答报文。
  tracert，跟踪遇到问题会向源主机发送差错报告报文：
  差错报告报文有四种：终点不可达（比如无法交付的运输层的UDP用户数据报），时间超过（TTL=0），参数问题（IP首部格式），改变路由（有更好的路由）。
• 路由选择协议
  内部网关协议（IGP）：RIP、OSPF
  外部网关协议（EGP）：BGP
• RIP
  基于距离向量的路由选择协议,使用的是运输层的用户数据报UDP进行传送
  特点：好消息传的快，坏消息传的慢，实现简单，开销小，最大距离15（16不可达）
  从路由器到直连的网络的距离定义为1，从路由器到非直连的网络的距离定义为所经过的路由+1
  它认为所经过的路由器的数目少就是好的线路。
  距离向量算法步骤：
  1 对于相邻x的路由发来的消息，目的网络改N，把所有距离+1，并把下一跳改为x
  2 对修改后的路由项目与原来比对，原来的如果：
  没有目的网络N的就添加
  ？下一跳是不是x，x要更新
  目的网络是N，但是下一跳不是x的，距离是否更短，更短就更新
• OSPF P160
  使用分布式链路状态协议，即洪泛法，每个相邻的路由器将更新的信息（链路状态：各种度量-费用，距离，时延，带宽等）发往所有相邻的路由器。
  特点：更新过程收敛得快，直接使用IP数据报进行传送
  内部自治系统可再划分若干个区域，主干区域，主干路由等等，可用于规模大得自治系统里

第五章 运输层

• 网络层为主机之间提供逻辑通信，运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。
  复用：不同进程可放到同一个运输层协议传送数据。
  分用：运输层剥去报文首部后能把数据交付给应用进程。
• UDP：不可靠传输，无连接的，使用的是用户数据报，面向报文，首部开销小，无拥塞控制，实时性强（用于视频会议等）
• TCP：连接的，可靠传输，全双工通信，面向字节流，
• 端口
  用处：为了使运行在不同操作系统的计算机的应用进程能够互相通信，必须使用统一方法对TCP/IP体系应用进程进行标志。
  概念：硬件端口是指不同硬件设备进行交互的接口，而软件端口是应用层各种协议进程与运输实体进行层间交互的一种地址。两台计算机通信时，采用“客户-服务器”，必须先知道对方的服务器的IP地址和端口号。
• TCP连接（三报文握手）
  

7. 计网网络前缀题目
   
8. RIP只和邻站交换信息，UDP虽不保证可靠交付，但开销小，可以满足RIP要求，OSPF使用可靠的洪泛法，直接使用IP，灵活性好，开销更小。
9.