《计算机网络基础》复习提纲拓展.docx

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《计算机网络基础》复习提纲拓展

《计算机网络基础》复习提纲

ChapterI生活在以网络为中心的世界里

ChapterII网络通信

【要求】

·了解什么是计算机网络，掌握网络的资源类型、分类；

·了解常见的操作系统；

·熟悉OSI七层模型，了解TCP/IP模型；

·掌握TCP/IP模型应用层的常用协议

·掌握通信常识；了解基带编码技术和宽带调制技术；

【基本知识点】

1、计算机网络

·计算机网络，是自治的计算机系统的集合。

·它的发展经历了4个阶段：

联机、计算机网络、标准化网络、网络互连和高速网络。

·构建网络只有设备和通信线路还不够，还需要各种软件（如操作系统）以及相关的通信协议辅助才行。

2、联网的目的

是通信和资源共享。

网上可共享的资源主要有：

软件（如应用程序）、硬件、数据。

3、网络的分类

网络可以按多种方式分类，如：

（1）按地理范围可分为：

局域网、城域网、广域网

（2）按操作方式可分为：

对等式、主从式、混合式网络

（3）按通信介质可分为：

无线通信网、有线通信网

其中：

局域网一般范围在2km左右，城域网一般在2～10km左右，广域网在10km以上，互联网就是一个广域网。

4、网络操作系统

常见的网络操作系统有：

Netware、Windows、Linux、Unix等。

操作系统通常都会2个版本：

客户端版本、服务器版本

5、网络模型、接口、协议

网络模型是对网络结构与功能的抽象，是研究网络的平台。

现行的网络模型有2个：

OSI模型、TCP/IP模型。

二者都采用了层次化的方法描述网络结构，二者都有各自的优点。

OSI模型没有在实际中得到应用，但用于理解网络知识比较适用；TCP/IP模型因成功应用于因特网而大行其道。

协议是一组约定或规则，用以约束和协调通信双方（对等层）之间的行为。

接口又称服务，是指同一实体相邻层之间的通信（可以理解为：

交换信息的连接点）。

6、OSI模型

OSI模型是国际标准化组织ISO提出来的，试图为计算机网络建立一个统一标准。

但是没有得到应用。

它将网络功能分为7个层次：

·物理层：

实现相邻节点间的数据（比特流）传输。

它主要规定了传输介质的接口特性，如：

机械特性、电气特性、功能特性、规程特性等。

·数据链路层：

用于介质访问控制，相邻节点间的传输控制

·网络层：

实现端到端的数据传送，功能有：

数据包的定址、路径选择、传送

·传输层：

实现端到端程序之间的通信，主要功能是：

数据传输及控制

·会话层：

端到端程序之间的对话控制

·表示层：

格式转换、加密解密、压缩解压缩

·应用层：

应用程序

7、TCP/IP模型

是因特网的建网模型，它比OSI模型更易于实施。

各层功能如下：

·网络接口层：

又称“主机至网络层”，负责对硬件的沟通

·网络层：

解决端到端（计算机到计算机间）的通信问题

·传输层：

解决端到端程序之间的通信问题

·应用层：

提供一组常用的应用程序给用户

8、其它

（1）各层处理数据的单位PDU分别如下：

·物理层：

bit

·数据链路层：

帧

·网络层：

分组（又称数据包）

·传输层：

报文

（2）数据的传输特点

·物理层——点到点的数据传输

·链路层——点到点的传输控制

·网络层——端到端的数据传输

·传输层——端到端（程序）的传输控制

9、通信常识

·通信系统有3个基本要素：

信源、信宿、信道

·信号通常分为：

模拟信号和数字信号。

由此，数据传输可分为：

模拟传输、数字传输

·线路有3种通信方式：

单工——单向通信。

如用收音机收听广播

全双工——双向通信。

如打电话

半双工——双向交替通信（某一时刻只能单向）。

如对讲机

·通信传输速率的单位为bps（bitpersecond）

10、通信技术

在LAN中，通常采用适合近距离传输的基带编码技术，通信介质通常用双绞线。

在WAN中，通常采用适合远距离传输的宽带调制技术。

（1）基带编码技术

常见的二阶编码技术有4种：

·非归零码——用于快速网。

如：

百兆以太网、千兆以太网

·非归零反转——用于快速网。

·曼彻斯特编码——用于普通网。

如：

10BASE-T

·差分曼彻斯特编码——用于普通网。

如：

TokenRing

（2）宽带调制技术

常见的调制方法有3种：

调幅AM、调频FM、调相PM

此外，还可以采用混合调制，以提高信号阶数。

Chapter3应用层功能及协议

【要求】

·掌握应用层常见的协议

·掌握应用层的作用

【基本知识点】

1、因特网应用层常用协议

DNS——域名服务，提供由域名获得ip地址的服务

FTP——文件传输协议

HTTP——超文本传送协议。

用于WWW服务

TELNET——虚拟终端协议，用于远程登录

SMTP——电子邮件传输协议，用于发信

POP——邮局协议，用于收信，当前使用的是版本3，又称POP3。

DHCP——动态主机配置协议，用于动态分配ip地址，以提高ip地址的利用效率，缓解ip地址紧张的问题。

2、DNS

DNS：

DomainNameSystem，域名系统。

由于IP地址不易记忆，所以，采用域名来帮助记忆，但这样就需要知道域名与IP的对应关系。

DNS应运而生。

DNS结构分为四层：

根域、顶层域、第二层域、主机。

3、DHCP

DHCP：

DynamicHostConfigurationProtocol。

动态主机配置协议。

DHCP结构由3部分组成：

DHCP客户端、DHCP服务器、领域

DHCP的优点：

·不易出错

·易于维护

·客户端不需要繁琐的设置

·IP地址可以自动重复使用

Chapter4OSI传输层

【要求】

·掌握端口号知识，掌握常用的端口号

·掌握UDP与TCP协议提供服务的特点

·掌握TCP传送控制方法：

传输控制、连接控制、流量控制

【基本知识点】

1、端口

端口号地址为2字节长，范围为：

0～65535，其中，0～1023为保留端口，1024～65535为自由端口，由操作系统自动为每个网络应用程序分配。

常用的端口号为：

HTTP——80

FTP——21

TELNET——23

POP——110

当然，这些服务不一定必须使用标准端口号，用户也可以规定使用自定义的端口号。

2、UDP协议与TCP协议

UDP：

提供无连接的、不可靠的传输服务。

简单、高效

TCP：

提供面向连接的、可靠的（没有数据重复或丢失）、全双工的数据流传输服务。

复杂、效率低。

3、TCP传送

ØTCP采用“确认与重发”的机制，保障传输的可靠性。

ØTCP采用“滑动窗口”机制进行流量调节与控制。

ØTCP将数据视为BytesStream，数据的传输以字节为单位。

ØTCP是一个双向传输协议，支持全双工通信模式。

4、TCP连接

TCP采用“三次握手+定时器”的连接方法，建立可靠的连接，关闭时类似。

具体步骤是：

A发送连接请求——B发送确认——A发送对B的确认。

5、适用范围

TCP：

对准确性要求较高；单播。

UDP：

组播；对准确性要求不高、实时性要求较高的情况；可以重复获得的数据

Chapter5OSI网络层

【要求】

·了解IP信息包

·了解路由表结构

·了解主要的路由协议

【基本知识点】

1、IP信息包

·IP路由，就是在网络之间进行路径选择

·IP信息包的报头中包含了：

源IP地址、目的IP地址、包标识号、生存时间、版本、上层协议等重要信息。

·IP信息包的传播方式有：

单播、多播、广播

2、路由表结构

网络地址

网络掩码

网关

接口

跃点数

203．74．1．0

255．255．255．0

203．74．1．1

203．74．1．1

1

203．74．3．0

255．255．255．0

203．74．3．1

203．74．3．1

1

……

……

……

……

……

3、动态路由协议RIP

RIP：

RoutingInformationProtocol。

路由信息协议，适合于小型网络。

4、跃点数：

数据传送过程中，经过的路由器节点数。

Chapter6IPv4

【要求】

·掌握IP地址，掌握三类网络的网络地址、主机地址的特点

·掌握子网划分的方法，会计算网络地址、子网掩码，熟悉相关的二进制运算

·了解超网的原理，了解NAT机制

【基本知识点】

1、IP地址

·IP地址是一个32bits的逻辑地址

·IP地址采用层次化编址，其中包含了网络地址和主机地址。

例如：

IP地址为203.1.2.45，则网络地址为203.1.2.0，主机地址为45。

·路由器利用网络地址进行工作

·根据需要，IP地址被分为五类网络，常用的有A、B、C三类

·有些网络是特殊的，我们称之为私有网络。

其IP地址不能在Internet上使用，这些网络有：

10.0.0.0、127.0.0.0、172.16.0.0、192.168.0.0

·广播地址

主机地址全为1的IP地址为广播地址。

本地广播的地址：

255.255.255.255

向其它网络广播需要知道对方网络的网络地址，如：

向198.1.12.0网络广播，则广播地址为198.1.12.255

2、三类网络的特点

首字节数值范围是指：

用点分十进制表示IP地址时，第一个十进制数。

网络

前导位

网络地址位数

主机地址位数

首字节数值范围

A类

0

8

24

1～126

B类

10

16

16

128～191

C类

110

24

8

192～223

3、子网

（1）子网划分：

从主机地址中取出前几位，用于标识子网

（2）子网掩码：

用来区分不同的子网。

它是一个特殊的IP地址，必须与IP地址一起来使用。

子网掩码的组成是：

网络部分全部写成1，主机部分全部写成0。

（3）网络地址转换NAT：

当多台机器共用一个IP地址上网时，NAT机制负责内网IP地址与外网IP地址之间的转换和映射。

4、应用

（1）二进制转换为十进制，如：

，其十进制数=128+64+16+2+1=211

（2）子网掩码的计算

以C类网为例，从主机地址中取出2、3、4位来划分子网，其子网掩码分别为：

子网位数

子网掩码（二进制）

子网掩码（十进制）

2

11000000

255.255.255.192

3

11100000

255.255.255.224

4

11110000

255.255.255.240

（3）判断2个IP地址是否属于同一子网

例如：

C类网193.1.1.0的子网掩码为255.255.255.224，判断193.1.1.60与193.1.1.68是否在同一子网。

解答一：

由子网掩码知子网位数为3位。

60——>00111100

68——>01000100

二者前三位分别为001和010，故在不同网络。

解答二：

根据掩码可知，子网的划分占用了3位主机地址，主机地址剩下5位，所以，每个子网有32个地址，所以，

第1个子网地址范围为：

0～31

第2个子网地址范围为：

32～63

第3个子网地址范围为：

64～95

……

由此可知主机60与68分别属于不同子网。

（4）子网划分

将C类网络202.96.1.0/24划分6个子网，请写出子网掩码，以及每个子网的网络地址、网络地址、主机地址范围。

答：

要划分出6个网络，需要从主机地址中划出3位来用于子网划分，则子网掩码为：

，写成十进制则为255.255.255.224。

子网的具体划分如下：

子网

网络地址

主机范围

广播地址

备注

00000000

00000000202.96.1.0

1～30

00011111202.96.1.31

不用

00100000

00100000202.96.1.32

33～62

00111111202.96.1.63

子网1

01000000

01000000202.96.1.64

65～94

01011111202.96.1.95

子网2

01100000

01100000202.96.1.96

97～126

01111111202.96.1.127

子网3

10000000

10000000202.96.1.128

129～158

10011111202.96.1.159

子网4

10100000

10100000202.96.1.160

161～190

10111111202.96.1.191

子网5

11000000

11000000202.96.1.192

193～222

11011111202.96.1.223

子网6

11100000

11100000202.96.1.224

11111111202.96.1.255

不用

Chapter7OSI数据链路层

Chapter8OSI物理层

【要求】

·掌握各种传输介质的特点

·掌握网络设备的特点和功能

·掌握各种网络拓扑的特点

【基本知识点】

1、传输介质

常见的有线网络传输介质有：

双绞线、同轴电缆、光纤。

无线传输以电磁波为传输媒介，根据波长可分为：

无线电、微波、红外线等。

双绞线的特点是：

便宜、施工简易，但易受电磁干扰、传输距离短，不超过100m。

它有屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线之分，非屏蔽双绞线UTP最常用。

同轴电缆在LAN中趋于淘汰，在广域网中，有线电视还在用它。

光纤的特点是带宽宽、传输距离远（一般为几十公里，随波长不同而不同）、不受电磁干扰、安全性好，但造价高、不易施工。

在所有传输介质中，光纤的带宽最宽。

2、网络设备

（1）网卡：

工作于2层。

功能：

数据转换、数据缓存、通信服务

（2）调制解调器：

工作于1层。

功能：

基带信号与调制信号之间的转换

（3）中继器：

工作于1层。

功能：

再生、放大信号

（4）集线器：

工作于1层。

功能：

集中线路、中继

（5）网桥：

工作于2层。

功能：

连接不同网络或网段，降低冲突域。

（6）交换机：

工作于2层。

功能：

数据交换，兼具有网桥、集线器功能。

（7）路由器：

工作于3层。

功能：

路径选择、阻隔广播信息包

总结：

·一般在数据、信号层次工作的设备为物理层设备，如：

MODEM、HUB、中继器。

·通过识别网卡地址进行工作的设备为数据链路层设备，如：

网卡、交换机、网桥。

·通过识别ip地址工作的设备为网络层设备，如：

路由器、3层交换机。

·高级设备含有低级设备的功能，如：

HUB又称多口中继器，具有中继功能；交换机又称为多口网桥，交换机当然也具有线路集中、中继等功能；路由器当然具有一层数据、二层数据的解封、封装能力。

3、网络拓扑

所谓网络拓扑，是指节点和线路的几何排列形状。

广域网通常采用网状拓扑结构

局域网通常采用：

总线型、星型、环型等拓扑结构。

其中，星型是当前局域网中最常见的拓扑结构。

4、星型拓扑与总线性拓扑的优缺点比较

（1）星型拓扑

·优点：

网络构形简单、建网容易，便于控制和管理，传输速度快，故障易排除。

·缺点：

需要额外购买设备（HUB或交换机）

（2）总线型拓扑

·优点：

结构简单、灵活，网络节点间相应速度快

·缺点：

增减节点麻烦；单点失效影响整个网络，且故障点不易确定

5、HUB与交换机的异同点

相同：

二者都具有集中线路的功能；

不同：

HUB是工作于物理层上的设备，对于收到的数据以广播方式转发，而交换机则是工作于数据链路层上的设备，通过读取帧头，获得目的网卡地址，从而直接将数据发往计算机所联入的端口。

6、其它

（1）广播

不同设备处理方式不同。

交换机（通常指2层交换机）和网桥不隔离广播，即：

转发该广播数据；而路由器则会丢弃广播包（特定广播除外）。

（2）网关

是指用于不同网络系统互联的设备或节点。

一般是一台路由器，也可以是一台计算机。

（3）网络设备的使用

路由器：

用于分割网络，当需要连接广域网、过滤广播信息包、串连不同种类的LAN时，使用路由器。

交换机、集线器：

一般用于连接同一个网段中的计算机。

网桥：

用于减小冲突域，提高网络效率。

网关：

用于连接不同网络，相当于为异构系统之间作通信翻译的设备。

Chapter9以太网

【要求】

·掌握常见的局域网及其特点

·掌握共享式以太网及其工作原理

·了解交换式以太网的特点

【基本知识点】

1、局域网种类

有多种局域网，如：

以太网、令牌环网、FDDI网等。

其中，以太网是最常见的局域网，其次是令牌环网。

2、各种局域网的特点

（1）以太网Ethernet

·以太网标准IEEE802.3

·信号传播方式：

广播

·介质访问控制：

CSMA/CD（争用型协议）

·网络拓扑：

星型、总线型

（2）令牌环网TokenRing

·令牌环网标准IEEE802.5

·信号传播方式：

广播

·介质访问控制：

令牌传递TokenPassing

·网络拓扑：

环形

（3）FDDI网（光纤分布式数据接口）

基本上同令牌环网，不同的是：

使用光纤构造双环，避免了单环的缺点。

3、共享式以太网的基本工作原理

·以广播方式传播信号

·通过MAC地址定位目标

·对公共信道的访问，采用争用型协议CSMA/CD进行控制

·可采用网桥减小冲突域

·只能以半双工方式工作

·以太网帧不得小于64Bytes

4、交换式以太网

·采用交换机替代HUB

·独享带宽

·支持全双工传输模式

5、CSMA/CD协议的工作原理

CSMA/CD的中文含义是带有冲突检测的载波监听多路访问，它是一种适合于总线型拓扑的争用型协议。

它工作时，先监听线路上是否存在载波，若有，则避让一段时间然后再尝试；若没有，则发送数据。

在发送数据的同时，检测是否与其它信号发生冲突。

也可以用下面4句话描述：

·发前先听——CS

·边发边听——CD

·冲突避让

·随机重发

※※网络层上的其它协议ARP与ICMP

说明：

本部分内容穿插在教材的网络层和以太网的章节里

【要求】

·掌握ARP与ICMP协议

·掌握ARP与ICMP协议的作用及工作原理

【基本知识点】

1、ARP协议

地址解析协议，它是一个网络层协议，功能是：

由IP地址查MAC地址。

2、ARP的工作原理

·在LAN中，一台主机以广播的方式发出ARP请求，对方发送ARP应答直接发给发出请求的主机。

·如果要查找的主机不在本地网中，则ARP广播会被路由器“挡住”，路由器会将自己的MAC地址发给询问者。

·为提高效率，采用ARP高速缓存机制，Dos下的命令为：

arp.exe

3、ICMP协议

◆因特网控制信息协议ICMP也是一个网络层协议，其功能是：

发送出错信息，或用于测试网络。

◆利用ICMP工作的常用程序有：

Ping和Tracert

◆Ping用于测试网络的连通性

◆Tracert能列出到目的IP所经过的路由器信息。

4、IP地址与MAC地址

·MAC地址：

即网卡地址，又称物理地址，6字节长。

通常以16进制表示，如：

00-10-7b-c1-91-98

·IP地址：

又称为逻辑地址，4字节长。

通常以点分10进制表示，如：

·查看IP地址和MAC地址的DOS命令为：

ipconfig

※※其它

【要求】

·了解网络相关知识

1、ISP

InternetServiceProvider互联网服务提供商，即提供互联网接入业务、信息业务、和增值业务的电信等运营商。

2、ADSL

AsymmetricDigitalSubscriberLine，非对称数字用户线路。

因为上行和下行频宽不对称（即上行和下行的速率不相同），因此称为非对称数字用户线路。

3、数据安全

数据安全一般有4方面的含义：

·完整无误

·身份验证

·不可否认

·信息保密

4、防火墙

·相当于内外网之间的一道安全屏障。

既可以是软件，也可以是硬件。

·一般分为2种类型：

网络层和传输层：

包过滤（根据IP地址与传输端口过滤信息包）

应用层：

代理服务器

刘平

ping_liu@