计算网络机复习期末复习整理（《计算机网络》王相林 著）

目录

两张重要的图

第1章 计算机网络概述

第2章 网络协议和体系结构

第3章 数据通信技术基础

第4章 应用层

*第5章 运输层（重点）

*第6章 网络层（重点）

第7章 数据链路层和局域网

第8章 物理层

附：杭电2011年6月计网AB卷

That's all! 结束啦~(¦3[▓▓]

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复习材料：书本《计算机网络（第二版）》王相林 著 + b站王道考研《计算机网络》 +  天勤考研《计算机网络》

刷题：杭电 2011年6月AB卷 + 牛客

两张重要的图

五层结构功能及协议归纳

PS：其中网络层的ARP和RARP协议在OSI结构体系中归为数据链路层

 

三种交换方式

 

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第1章 计算机网络概述

• 计算机网络的三个功能和五个特征？P1

数据通信、资源共享、协同工作与负载均衡

资源共享、分组传输、两个子网、分布控制和管理、层次体系结构

• 计算机网络物理组成和结构是什么？P10

由两级子网组成，即通信子网（核心）和资源子网（边缘）

• 典型的计算机网络拓扑结构有哪些？P11

总线型（以太网）、环形、星型、树型、网状、不规则型

• 计算机网络分类有哪些？P13

按用途分类：公用网、专用网

按覆盖范围分类：局域网（LAN）<城域网（MAN）<广域网（WAN）

按信息传输交换方式分类：电路交换、分组交换（分为虚电路分组交换、数据报分组交换）

按网络传输技术分类：点对点P2P、广播

第2章 网络协议和体系结构

• 计算机网络协议有哪些要素？P26

语法（怎么做）、语义（做什么）、同步（什么时候做）

• 典型网络体系结构有哪些？

OSI体系结构、TCP/IP体系结构、当代计算机五层体系结构

• TCP/IP协议体系模型分为哪几层？P38

TCP/IP体系结构共四层，自顶向下分别为应用层、传输层、网络层、网络接口层

• IEEE 802局域网体系结构？

将当代计算机五层结构的数据链路层划分为LLC层和MAC层，自顶向下为应用层、传输层、网络层、LLC层、MAC层、物理层

第3章 数据通信技术基础

• 如何估算信道的最大容量？P56

信道的最大容量与信道的带宽有关

• 什么是数据传输率？什么是波特率？它们之间存在什么关系？P57

数据传输率（C）单位bit/s

波特率（B）是每秒发送信号的数目，单位波特（baud）

C = B log2L（L是一个信号可能取值的个数）

1. 信道复用技术有哪些？因特网采用哪种信道复用技术？P72

频分复用、时分复用、码分复用、波分复用、统计时分复用

• 数字数据数字信号编码有哪几种？有何差异？P76

编码：数字基带信号 => 另一种波形不同的数字基带信号

主要有不归零码、归零码、曼码、差曼，其中曼码和差曼两种编码方案的编码效率都只有50%，且都自含时钟编码

曼码：根据信号直接表示

差曼：根据上一跳表示下一跳

画得有点丑hhhh

 

• 模拟数据数字信号编码的编码过程？（调制）P75

调制：数字基带信号 => 模拟信号

解调：模拟信号 => 数字信号

调制有三种方法：调幅、调频、调相

• 什么是分组交换？P78

把大的数据分割成小的数据块；并行、流水地转发

虚电路分组交换：有连接

数据包分组交换（因特网）：无连接

优点：速度快

缺点：占用内存（每个分组都增加一个头部）、到达目的主机时要排序（数据宝交换有可能有乱序，虚电路顺序不会乱）和删去头部重新装配

• 差错控制编码技术有哪几种？P81

奇偶校验：差错率50%

海明校验（前向纠错FEC）：付出的代价很大，只能纠正一位错误

循环冗余校验CRC（数据链路层）

校验和校验（传输层、自动请求重发ARQ）

• CRC 接收双发约定好G(x)，发送方发送M(x)，接收方用校验码除以G(x)（按位异或操作），全0表示没出错

不熟悉的建议去看一下这个视频！

第4章 应用层

• 什么是DNS？主要功能是什么？使用的传输层协议是什么？DNS系统服务的端口号是多少？

DNS是域名解析系统

负责域名与IP地址的转换

使用无连接的传输层协议UDP

端口号53

• DNS是如何工作的？

第一步：客户机提出域名解析请求，并将该请求发送给本地的域名服务器。

第二步：当本地的域名服务器收到请求后，就先查询本地的缓存，如果有该纪录项，则本地的域名服务器就直接把查询的结果返回。

第三步：如果本地的缓存中没有该纪录，则本地域名服务器就直接把请求发给根域名服务器，然后根域名服务器再返回给本地域名服务器一个所查询域(根的子域) 的主域名服务器的地址。

第四步：本地服务器再向上一步返回的域名服务器发送请求，然后接受请求的服务器查询自己的缓存，如果没有该纪录，则返回相关的下级的域名服务器的地址。

第五步：重复第四步，直到找到正确的纪录。

第六步：本地域名服务器把返回的结果保存到缓存，以备下一次使用，同时还将结果返回给客户机。

• WWW应用的应用层协议是什么？其运输层协议是什么？服务器端口号是多少？

应用层协议HTTP

传输层协议TCP

端口号80

• 电子邮件系统的应用层协议是什么？电子邮件服务器端口号是多少？

应用层协议TCP（只有DNS的应用层协议是UDP）

端口号SMTP 25、POP3 110

• 应用层的几个协议：HTTP、SMTP、FTP、POP3、Telnet等

HTTP是超文本传输协议，面向网页，端口号80

FTP是文件传输协议，面向文件的，端口号20（数据）、21（控制）

Email，端口25（收）、100（发）

*第5章 运输层（重点）

• 什么是可靠数据传输RDT？P148

数据不丢失、不出错

• 什么是停止-等待协议？有何优缺点？P150

[发送方窗口=1，接收方窗口=1]

为了实现RDT，每发送一个报文段后就停下来等待接收方确认，收到确认后才继续发下一个

优点：比较简单

缺点：效率低、信道的利用率低

为了克服这一缺点，于是产生了另外两种协议，即连续 ARQ（回退N协议）和选择重传ARQ

• 回退N协议？P154

[发送方窗口>1，接收方窗口=1]

发送方可以发送任意个窗口内的数据，但如果接收方接收不到数据，发送方就重发所有数据

缺点：重发量大

• 选择重传协议？P155

[发送方窗口>1，接收方窗口>1]，接收方可以缓存部分数据

• 流量控制和拥塞控制有何区别？P159

流量控制：只涉及两个网络节点，属于局部控制，目的是保证发送者的发送速度不超过接收者的接受速度（传输层、数据链路层）

拥塞控制：涉及多个节点，属于全局控制，目的是保证整个网络的流量和资源相匹配（传输层、网络层）

• *TCP协议和UDP协议有哪些相同点和不同点？（重要）

相同点：都是传输层的协议

不同点：

TCP、UDP区别

TCP	UDP
面向连接（虚连接）	无连接
一对一	一对一、一对多、多对一、多对多
可靠且数据按序到达	不可靠
时延大、开销大	时延小、开销小
适用于大文件	适用于小文件
FTP、Http、Telnet等协议	DNS、TFTP等协议
面向字节流	面向报文（对应用层报文不做处理）
全双工	-
有流量控制(动态滑动窗口机制)和拥塞控制	无

• UDP协议数据报和TCP协议报文段，首部分别有哪些字段？有何用途？

UDP首部8B、TCP首部20B

都包含源端口、目的端口、校验和

此外UDP首部还包含长度

TCP首部还包括序号、确认号、数据偏移、控制标志（通常说的URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN）、窗口、紧急指针、选项等信息

• TCP协议如何实现可靠数据传输的？需要用到哪些措施？

校验和、序列号、确认应答、超时重传、连接管理（三次握手、四次握手，确保连接的可靠性）、流量控制、拥塞控制

• 如何理解TCP连接？TCP连接建立的过程是什么？P172

三次握手

连接请求（TCP SYN） => 连接响应（TCP SYN ACK） => 连接确认（TCP ACK）

• TCP的流量控制算法是什么？如何实现的？

发送窗口上限值 = Min[接收窗口rwnd，拥塞窗口cwnd]

发送窗口在连接建立时由双方协商，在通信过程中，接收方可以根据资源情况，随时动态调整发送窗口值

• TCP拥塞控制算法是什么？分为几个阶段？如何判断轻微或严重拥塞?分别采取什么动作？P173

四大算法：慢启动、拥塞避免、快重传、快恢复 分别对应四个阶段

轻微拥塞：拥塞窗口cwnd>慢启动门限ssthresh，但还没有发生拥塞，采用拥塞避免算法（加法增）

严重拥塞：接收到3个重复ACK，执行快恢复操作；超时，执行慢启动

 不熟悉的建议去看一下这个视频！

• 慢启动与拥塞避免P174

• 快重传和快恢复P174

  

*第6章 网络层（重点）

• 什么是数据报网络？P186

无连接、不保证质量、尽力交付

• 什么是路由选择？路由选择算法有哪些分类？

在多个网络节点中选择一条合适的传输路径

2类：静态路由选择算法（非自适应路由选择算法）、动态路由选择算法（自适应路由选择算法）

• 距离矢量路由算法是什么？如何计算距离表？P198

主要在RIP协议中使用，要求每个路由器发送其路由表全部或部分信息，但仅发送到相邻结点上

• 链路状态路由算法是什么？

链路状态算法（也称最短路径算法）发送路由信息到互联网上所有的结点，然而对于每个路由器，仅发送它的路由表中描述了其自身链路状态的那一部分

• RIP路由协议的工作原理是什么？最大距离是多少？P232

基于DV算法，对距离的定义是所经过的路由器的跳数，RIP的工作包括路由表的建立和更新

最大距离15

• OSPF路由协议工作原理是什么？P234

基于LS算法，OSPF采用洪泛法向AS或区域内所有节点（路由器）发送路由信息，最终整个网络内的所有节点都得到了路由信息

• IP地址有几种技术方案？如何确定网络地址和主机地址？

①分类IP地址②子网划分③无分类编制

通过子网掩码，将子网掩码与IP地址按位相与，得到网络号，其余为主机地址

• 什么是私有地址？私有地址范围是多少？P215

私有IP就是Intranet

A类地址：10.0.0.0~ 10.255.255.255

B类地址：172.16.0.0 ~ 172.31.255.255

C类地址：192.168.0.0 ~ 192.168.255.255 

• 什么是CIDR地址？路由器使用CIDR地址，如何选择路由的？

在IP地址后加 “/”+网络前缀所占的位数

• 什么是CIDR路由聚合？如何实现路由聚合？

在路由表中，利用CIDR地址块查找目的网络，使路由表中的一个表项可以表示多个分类IP地址的路由，路由汇聚也叫构成超网

缩短网络前缀，扩大网络（对应的：增长网络前缀、划分子网）

第7章 数据链路层和局域网

• 什么是局域网？什么是MAC地址？局域网协议体系结构分为哪几层？P271

某一区域内由多台计算机互联成的计算机组，范围一般是几千米

MAC地址是硬件地址，与网络相连的每一个网络适配器都有一个唯一的MAC地址

物理层、媒体访问控制（MAC）子层和逻辑链路控制（LLC）子层

• MAC地址和IP地址有何区别？如何转换？ARP协议如何工作的？P284

MAC地址是硬件地址、物理地址，不会改变，IP地址是软件地址、逻辑地址，会改变；MAC地址在数据链路层和物理层使用，IP地址在网络层及以上各层使用

使用ARP协议进行IP地址到MAC地址的转换，RARP协议进行MAC地址到IP地址的转换

发送请求时广播，发送响应包时单播

• 什么是CSMA/CD协议?工作原理是什么？P276

节点在侦听信道空闲时发送数据，发送数据以后还在继续侦听信道，进行冲突检测，采用此协议的通信，只能是半双工

如果数据发生碰撞采用截断二进制指数退避

k = Min[重传次数，10] ，r=[0,1,...,(2^k-1)]，在r倍的争用期后重传

重传次数达 16 次则丢弃该帧，向上层汇报

以 P276图7-13为例

 不熟悉的建议去看一下这个视频！

• 以太网交换机的原理（网桥），以太网技术规范有哪些？P285

以太网交换机实质就是一个多接口的网桥，以太网交换机具有并行性，能同时联通多个接口，使每一对相互通信的主机进行无碰撞的传输数据。

以太网的拓扑结构为总线型或星总线型，传输介质是同轴电缆、双绞线、光纤，信道访问协议采用CSMA/CD，数字信号编码采用曼彻斯特编码

• 以太网数据帧的结构？P286

目的地址在前，源地址在后，考虑到信道上的传播时延，以太网MAC帧的长度不能小于64B（小于64B冲突检测不到）

• 网络互连设备有哪些？工作原理是什么？有何区别？P246

互联设备	工作层次	主要功能
中继器	物理层	实现同种LAN的互连
网桥	数据链路层	实现异种LAN的互连
路由器	网络层	实现多种形式网络的互连
协议转换器	传输层及以上	实现不同传输层及以上层协议的网络之间的互联

第8章 物理层

• 物理层协议的四个特性？P324

机械特性、电气特性、功能特性、规程特性

附：杭电2011年6月计网AB卷

That's all! 结束啦~(¦3[▓▓]