计网知识点总结620Word文档下载推荐.docx

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模2减法运算为：

1-1=0，0-1=1，1-0=1，0-0=0，也无进位，无借位。

相当于二进制中的逻辑异或运算。

也就是比较后，两者对应位相同则结果为“0”，不同则结果为“1”。

如100101除以1110，结果得到商为11，余数为1，如图5-9左图所示。

如11×

11=101，如图5-9右图所示。

图5-9 

“模2除法”和“模2乘法”示例

例题：

下面以一个例子来具体说明整个过程。

现假设选择的CRC生成多项式为G（X） 

=X4 

+X3 

+1，要求出二进制序列10110011的CRC校验码。

下面是具体的计算过程：

（1）首先把生成多项式转换成二进制数，由G（X） 

+1可以知道（，它一共是5位（总位数等于最高位的幂次加1，即4+1=5），然后根据多项式各项的含义（多项式只列出二进制值为1的位，也就是这个二进制的第4位、第3位、第0位的二进制均为1，其它位均为0）很快就可得到它的二进制比特串为11001。

（2）因为生成多项式的位数为5，根据前面的介绍，得知CRC校验码的位数为4（校验码的位数比生成多项式的位数少1）。

因为原数据帧10110011，在它后面再加4个0，得到1，然后把这个数以“模2除法”方式除以生成多项式，得到的余数，即CRC校验码为0100，如图5-10所示。

注意参考前面介绍的“模2除法”运算法则。

图5-10CRC校验码计算示例

（3）把上步计算得到的CRC校验码0100替换原始帧1后面的四个“0”，得到新帧1。

再把这个新帧发送到接收端。

（4）当以上新帧到达接收端后，接收端会把这个新帧再用上面选定的除数11001以“模2除法”方式去除，验证余数是否为0，如果为0，则证明该帧数据在传输过程中没有出现差错，否则出现了差错。

2、子网掩码的作用和计算

作用：

子网掩码就是用来指定某个IP地址的网络地址的，换一句话说，就是用来划分子网的。

计算子网掩码：

要划分子网就需要计算子网掩码和分配相应的主机块，尽管采用二进制计算可以得出相应的结论，但如果采用十进制计算方法，计算起来更为简便。

方法一：

利用子网数来计算。

（主要）

1.首先，将子网数目从十进制数转化为二进制数；

2.接着，统计得到的二进制数的位数，设为N；

3.最后，先求出此IP地址对应的地址类别的子网掩码。

再将求出的子网掩码的主机地址部分（也就是“主机号”）的前N位全部置1，这样即可得出该IP地址划分子网的子网掩码。

例：

需将B类IP地址167.194.0.0划分成28个子网：

1）（28）10=（11100）2；

2）此二进制的位数是5，则N=5；

3）此IP地址为B类地址，而B类地址的子网掩码是255.255.0.0，且B类地址的主机地址是后2位（即0-255.1-254）。

于是将子网掩码255.255.0.0中的主机地址前5位全部置1，就可得到255.255.248.0，而这组数值就是划分成28个子网的B类IP地址167.194.0.0的子网掩码。

方法二：

利用主机数来计算。

1．首先，将主机数目从十进制数转化为二进制数；

2．接着，如果主机数小于或等于254（注意：

应去掉保留的两个IP地址），则统计由“1”中得到的二进制数的位数，设为N；

如果主机数大于254，则N>

8，也就是说主机地址将超过8位；

3．最后，使用255.255.255.255将此类IP地址的主机地址位数全部置为1，然后按照“从后向前”的顺序将N位全部置为0，所得到的数值即为所求的子网掩码值。

需将B类IP地址167.194.0.0划分成若干个子网，每个子网内有主机500台：

1）（500）10=（111110100）2；

2）此二进制的位数是9，则N=9；

3）将该B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址全部置1，得到255.255.255.255。

然后再从后向前将后9位置0，可得：

11111111.11111111.11111110.00000000即255.255.254.0。

这组数值就是划分成主机为500台的B类IP地址167.194.0.0的子网掩码。

相关例题：

P地址为192·

168·

100·

163子网掩码是255·

255·

224。

算出网络地址、广播地址、地址范围、主机数。

计算过程。

答：

根据题目子网掩码255.255.255.224，算出块大小256-224=32

分出的子网数

0,32,64,96,128,160,192,2248个子网

子网地址分别是

192.168.100.0

192.168.100.32

192.168.100.64

192.168.100.96

192.168.100.128

192.168.100.160

192.168.100.192

192.168.100.224

则题目的IP地址是在

192.168.100.160这个子网里面。

地址范围192.168.100.161~192.168.100.190可用主机数30台

广播地址是192.168.100.191

网络地址是192.168.100.160

3、TCP拥塞控制算法P441

慢速启动->

拥塞避免->

快速重传->

快速恢复（记住关键词了解即可）

慢启动：

最初的TCP在连接建立成功后会向网络中发送大量的数据包，这样很容易导致网络中路由器缓存空间耗尽，从而发生拥塞。

因此新建立的连接不能够一开始就大量发送数据包，而只能根据网络情况逐步增加每次发送的数据量，以避免上述现象的发生。

具体来说，当新建连接时，cwnd初始化为1个最大报文段（MSS）大小，发送端开始按照拥塞窗口大小发送数据，每当有一个报文段被确认，cwnd就增加1个MSS大小。

这样cwnd的值就随着网络往返时间（Round 

Trip 

Time,RTT）呈指数级增长，事实上，慢启动的速度一点也不慢，只是它的起点比较低一点而已。

我们可以简单计算下：

开始 

--->

cwnd 

= 

1

经过1个RTT后 

--->

2*1 

2

经过2个RTT后 

cwnd 

2*2= 

4

经过3个RTT后 

4*2 

8

如果带宽为W，那么经过RTT*log2W时间就可以占满带宽。

拥塞避免：

从慢启动可以看到，cwnd可以很快的增长上来，从而最大程度利用网络带宽资源，但是cwnd不能一直这样无限增长下去，一定需要某个限制。

TCP使用了一个叫慢启动门限（ssthresh）的变量，当cwnd超过该值后，慢启动过程结束，进入拥塞避免阶段。

对于大多数TCP实现来说，ssthresh的值是65536（同样以字节计算）。

拥塞避免的主要思想是加法增大，也就是cwnd的值不再指数级往上升，开始加法增加。

此时当窗口中所有的报文段都被确认时，cwnd的大小加1，cwnd的值就随着RTT开始线性增加，这样就可以避免增长过快导致网络拥塞，慢慢的增加调整到网络的最佳值。

其实TCP还有一种情况会进行快速重传：

那就是收到3个相同的ACK。

TCP在收到乱序到达包时就会立即发送ACK，TCP利用3个相同的ACK来判定数据包的丢失，此时进行快速重传，快速重传做的事情有：

1.把ssthresh设置为cwnd的一半

2.把cwnd再设置为ssthresh的值（具体实现有些为ssthresh+3）

3.重新进入拥塞避免阶段。

快速恢复的主要步骤是：

1.当收到3个重复ACK时，把ssthresh设置为cwnd的一半，把cwnd设置为ssthresh的值加3，然后重传丢失的报文段，加3的原因是因为收到3个重复的ACK，表明有3个“老”的数据包离开了网络。

2.再收到重复的ACK时，拥塞窗口增加1。

3.当收到新的数据包的ACK时，把cwnd设置为第一步中的ssthresh的值。

原因是因为该ACK确认了新的数据，说明从重复ACK时的数据都已收到，该恢复过程已经结束，可以回到恢复之前的状态了，也即再次进入拥塞避免状态。

1：

为避免和消除拥塞，TCP采用哪些策略来控制拥塞窗口

为了避免和消除拥塞，TCP周而复始地采用3种策略来控制拥塞窗口的大小。

首先是使用慢启动策略，在建立连接时拥塞窗口被设置为一个最大段大小MSS。

对于每一个段的确认都会使拥塞窗口增加一个MSS，实际上这种增加方式是指数级的增加。

例如，开始时只能发送一个数据段，当收到该段的确认后拥塞窗口加大到两个MSS，发送方接着发送两个段，收到这两个段的确认后，拥塞窗口加大到4个MSS，接下来发送4个段，依此类推。

当拥塞窗口加大到门限值（拥塞发生时的拥塞窗口的一半）时，进入拥塞避免阶段，在这一阶段使用的策略是，每收到一个确认，拥塞窗口加大1／n个MSS（n为拥塞窗口大小），即使确认是针对多个段的，拥塞窗口也只加大1个

MSS，这在一定程度上减缓了拥塞窗口的增长。

但在此阶段，拥塞窗口仍在增长，最终可能导致拥塞。

拥塞使重传定时器超时，发送方进入拥塞解决阶段。

发送方在进行重传的同时，将门限值调整为拥塞窗口的一半，并将拥塞窗口恢复成一个MSS，然后进人新一轮的循环。

2：

为什么说，拥塞造成的数据丢失，仅仅靠超时重传是无法解决的？

答：

拥塞是由于网络中的路由器超载而引起的严重延迟现象。

拥塞的发生会造成数据的丢失，数据的丢失会引起超时重传，而超时重传的数据又会进一步加剧拥塞，如果不加以控制，最终将会导致系统的崩溃

4、TCP报文P429

连接建立

TCP是因特网中的传输层协议，使用三次握手协议建立连接。

当主动方发出SYN连接请求后，等待对方回答

TCP的三次握手

SYN+ACK[1] 

，并最终对对方的SYN执行ACK确认。

这种建立连接的方法可以防止产生错误的连接，TCP使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。

TCP三次握手的过程如下：

1、客户端发送SYN（SEQ=x）报文给服务器端，进入SYN_SEND状态。

2、服务器端收到SYN报文，回应一个SYN（SEQ=y）ACK（ACK=x+1）报文，进入SYN_RECV状态。

3、客户端收到服务器端的SYN报文，回应一个ACK（ACK=y+1