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计算机通网络复习资料整理笔记
计算机通信与网络题型与复习要点
一、题型
1、选择题(30分,每题2分)
2、填空题(20分,每空1分)
3、简答题(20分,每题5分)
4、应用题(30分)
5、综合题(10分)
二、复习要点:
1、分类的IP地址(P113-117):
IP地址指派范围、特殊IP地址、子网的划分、子网个数
IP地址指派范围:
IP地址现在有因特网名字与号码指派公司ICANN进行分配。
IP地址的编织方法供经过了三个历史阶段:
(1)分类的IP地址
(2)子网的划分(3)构成超网。
IP地址的指派范围:
网络类别
最大可指派的网络数
第一个可指派的网络号
最后一个可指派的网络号
每个网络中的最大主机数
A
126(27-2)
1
126
16777214
B
16383(214-1)
128.1
191.255
65534
C
2097151(221-1)
192.0.1
223.255.255
254
特殊IP地址
网络号
主机号
源地址使用
目的地址使用
代表的意思
0
0
可以
不可
在本网络上的本主机
0
Host-id
可以
不可
在本网络上的某个主机host-id
全0
全1
不可
可以
只在本网络上进行广播(各路由器均不转发)
Net-id
全1
不可
可以
对net-id上所有的主机进行广播
127
非全0或非全1的任何数
可以
可以
用作本地软件环回测试之用
如何划分子网?
答案:
对于许多大型网络(如A类),本地IP地址空间可以多得难以管理。
为了管理这些潜在的大量本地设备,TCP/IP引入了子网的概念。
通过将主机号细分,一个网络可以被分成多个子网,如表7-2-3所示。
类标志
网络地址
子网地址
主机地址
ClassFlags
Address
Address
Address
表7-2-3
可以根据主机和路由器的特点(包括它们的用途和位置)来创建子网,安排主机和路由器。
子网扩展了IP路由,允许对管理和路由施加更多的控制。
但要注意的是,子网并不是在网际网范围内被管理,而是由管理本地IP地址的部门负责。
2、局域网互连设备
局域网的协议结构一般包括:
物理层、数据链路层、介质访问控制层
决定局域网特性的三个主要技术是(A)拓扑结构(B)传输介质(C)介质访问控制方法,其中介质访问控制方法最为重要,它对网络特性起着十分重要的作用。
局域网常用的拓扑结构有(A)星型(B)总线型(C)环型
局域网互连主要有(A)LAN-LAN(B)LAN-WAN-LAN两种形式。
常见的网络互连设备有(A)集线器(B)路由器(C)网桥
HUB又称集线器,是中继器的一种。
它又可分为无源集线器,有源集线器和智能集线器
按照路径选择算法,连接LAN的网桥通常分为(A)协议转换网桥(B)透明网桥
局域网的特点有:
(1)局域网拓扑结构规则
(2)局域网协议简单(3)局域网的可用传输介质较多(4)范围有限,用户个数有限(5)较高的数据传输速率(6)低误码率。
3、ISO/OSI各层功能
OSI模型的各层的描述:
物理,数据链路,网络,传输,会话,表示,应用
1.第七层:
应用层(application)最靠近用户的一层,为用户的应用程序提供网络服务。
只为OSI模型之外的应用程序提供服务。
面向用户应用。
如:
TELNET,HTTP,FTP,SMTP,RIP,BGP
2.第六层:
表示层(presentation)确保一个系统的应用层发送的信息能被另一个系统的应用层读取。
翻译通用格式。
任务:
加密解密。
如:
PICT,TIFF,JPEG,流媒体解码
3.第五层:
会话层(session)管理和终止两个通信主机之间的会话。
为表示层提供服务,同步两台主机表示层之间的对话以及管理它们的数据交换。
为进行高效的拥护传输,服务分类以及会话层,表示层和应用层的差错报告提供条件。
如:
NFS,ASP应用协议、数据流协议。
4.第四层:
传输层(transport)在发送主机系统上对将要发送的数据进行分段,在接收主机系统上完成数据段到数据流的重组。
试图提供可以向上层屏蔽传输实现细节的数据传输服务。
利用错误检测和恢复以及信息流控制来提供可靠的服务。
如:
TCP,UDP,SPX
5.第三层:
网络层(network)提供两台主机间的连接和路径选择。
逻辑寻址。
如:
IP,IPX,APPLETALK
6.第二层:
数据链路层(data-link)提供数据在物理链路上的可靠传输功能。
提供数据的物理连接,在使用硬件地址的LAN中,数据链路层将保证信息被传送到正确的设备上,并将网络层的信息转化为比特流的形式。
将信息封装成帧,并添加定制报头,报头中包含硬件形式的目的地址和源地址。
如:
以太网,令牌环网,ISDN,PPP,帧中继
7.第一层:
物理层(physical)物理层的作用是通过在源和目的之间定义电气的无线的或光的规范。
物理层为激活,维持和释放端系统之间的物理链路定义了电气,机械,规程和功能的标准。
OSI:
TCP/IP:
应用层→应用层
表示层↗
会话层↗
传输层→传输层
网络层→网际层
数据链路层→网络接口层
物理层↗
相当于OSI中应用层,表示层,会话层合为应用层;
数据链路层,物理层合为网络接口层。
3、网络操作系统的基本任务
1)屏蔽本地资源与网络资源之间的差异2)为用户提供基本的网络服务功能3)管理网络系统的共享资源4)提供网络系统的安全服务
4、TCP/IP体系结构
TCP/IP体系共有四个层次,它们是:
应用层、传输层、网络层、网际接口层
各层的功能分别为:
●应用层:
应用程序间沟通的层,如简单电子邮件传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议(Telnet)等。
●传输层:
在此层中,它提供了节点间的数据传送服务,如传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)等,TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中,这一层负责传送数据,并且确定数据已被送达并接收。
●互连网络层:
负责提供基本的数据封包传送功能,让每一块数据包都能够到达目的主机(但不检查是否被正确接收),如网际协议(IP)。
●网络接口层:
对实际的网络媒体的管理,定义如何使用实际网络(如Ethernet、SerialLine等)来传送数据。
5、计算机网络的分类(拓扑结构分、网络覆盖范围分、不同使用者分)
拓扑结构分
(1)集中式网络
(2)分散式网络(3)分布式网络
网络覆盖范围分
(1)广域网
(2)局域网(3)城域网
不同使用者分
(2)公用网
(2)专用网
6、网络传输介质
三种网络传输介质:
双绞线、同轴电缆、光纤和无线
双绞线、同轴电缆、光缆、无线传输介质各有什么特性,如何选择?
特性:
传输介质的特性主要有传输输率(和带宽有关)、传输距离(和衰减有关)、抗干扰能力以及安装的难易和费用的高低等几项。
选择:
如要求传输速率高,可选用电缆;要求价钱便宜,可选用双绞线;要求在不适宜铺设电缆的场合通信,可选用无线传输等。
下述的特性比较可以总结出每种传输介质的特点,便于在实际中选择使用。
典型的传输速率:
光缆100Mbps,同轴电缆10Mbps,屏蔽双绞线16Mbps,双绞线10Mbps,无线介质小于10Mbps。
传输距离:
光缆几千米,同轴粗缆500米,同轴细缆185米,双绞线100米,无线介质也可达几千米。
抗干扰能力:
有线介质中光缆抗干扰能力最好,非屏蔽双绞线最差。
无线传输介质受外界影响较大,一般抗干扰能力较差。
安装:
光缆安装最困难,非屏蔽双绞线安装最简单。
费用:
对有线传输介质,其费用的高低依次为光缆、粗同轴电缆、屏蔽双绞线、细同轴电缆、非屏蔽双绞线。
无线传输介质中,卫星传输最昂贵。
7、网络协议三要素
一个网络协议至少包括三要素:
语法用来规定信息格式;数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。
语义用来说明通信双方应当怎么做;用于协调与差错处理的控制信息。
定时(时序)定义了何时进行通信,先讲什么,后讲什么,讲话的速度等。
8、IP地址与硬件地址的关系
物理地址是数据链路层和物理层使用的地址,而IP地址是网络层和以上各层使用的地址,是一种逻辑地址。
IP地址放在IP数据报的首部,而硬件地址放在MAC帧的首部,在网络层以上使用的是IP地址,而数据链路层及以下是用的是硬件地址,当IP数据报放入数据链路层的MAC帧中以后,整个的IP数据报就成为MAC帧的数据,因而在数据链路层看不见数据报的IP地址。
9、内部网关协议和外部网关协议
内部网关协议OSPF
1、OSPF协议(开放最短路径优先OSPF)的基本特点
(1)使用分布式的链路状态协议,向本自治系统中的所有路由器发送信息;
(2)发送的信息就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态,但这只是路由器所知道的部分信息(3)只有当部分路由状态发生变化时,路由器才向所有路由器用洪泛法发送此信息(4)OSPF的链路状态数据库能较快的进行更新,使得各个路由器能及时更新其路由表。
OSPF的更新过程收敛得快是其重要优点。
(5)不用UDP而是直接用IP数据报传送(6)使用24字节的固定长度首部,分组的数据部分可以是五种类型分组中的一种。
2、特点:
(1)对不同的链路可根据IP分组的不同服务类型而设置成不同的代价
(2)如果到同一个目的网络有多条相同代价的路径,那么可以将通信量分配给这几条路径(3)都具有鉴别的功能。
3、五种分组类型
(1)问候分组
(2)数据库描述分组(3)链路状态请求分组(4)链路状态更新分组(5)链路状态确认分组外部网关协议BGP---边界网关协议:
外部网关协议BGP
外部网关协议BGP交换路由信息的结点数量级是自治系统AS数的量级,这要比这些AS中的网络数少很多,BGP支持CIDR,因此BGP的路由表也就应当包括目的网络前缀、下一跳路由,以及到达该目的网络所要经过的AS序列。
规定的四种报文:
(1)open打开报文,共有6个字段,即版本、本自治系统号、保持时间、BGP标志符、可选参数长度和可选参数
(2)update更新报文,共有5个字段,即不可行路由长度、撤销的路由、路径属性长度、路径属性和网络层可达信息NLRI(3)keepalive保活报文,只有BGP的19字节长的通用首部(4)notifcation通知报文,有三个字段,即差错代码、差错子代码和差错数据
4、双工通信
从双方信息交互的方式来看,通信有以下三个基本方式:
单工通信、半双工通信和全双工通信
单工通信,即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。
半双工通信,即通信的双方都可以发送信息,但不能双方同时发送。
全双工通信,即通信的双方可以同时发送和接收信息。
10、实体、协议、服务和服务访问点
实体:
表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
在协议的控制下,两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务,要实现本层协议,还需要使用下层所提供的服务。
协议是水平的,即协议是控制对等实体之间通信的规则。
服务是垂直的,即协议是由下层向上层通过层间接口提供的。
同一系统相邻两层的实体进行互交的地方,称为服务访问点SAP。
11、各种交换方式及其特点
1.报文交换---两部电话机只需要用一对电线就能够互相连接起来。
整个报文线传送到相邻结点,全部存储下来后查找转发表,转发到下一个结点。
2.电路交换---整个报文的比特流持续地从源点直达终点,好像在一个管道中传。
3.分组交换---单个分组传送到相邻结点,存储下来后查找转发表,转发到下一个结点。
4.混合交换---以上三个方式的综合。
12、MAC协议
MAC:
MediaAccessControl媒体访问控制
MAC协议最重要的功能是确定网上的某个站点占有信道,即信道分配问题
对于共享信道,通常采用的信道访问协议有
Ø无冲突的信道访问协议(轮询、预约、频分、时分等)
Ø有冲突的信道访问协议
传统的以太网采用总线结构,MAC采用一种竞争的方式占用信道(CSMA/CD)
CSMA/CD的基础是CSMA,CSMA源于ALOHA的思想
MAC协议的主要作用是保证公平性和有效的资源共享。
MAC机制主要分为两类:
1基于竞争的协议2无竞争的信道协议。
基于竞争的协议假定网络中没有中心实体来分配信道资源,每个节点必须通过竞争媒体资源来进行传送,当超过一个节点同时尝试发送时,碰撞就会发生。
相反,无竞争的协议为每个需要需要通信的节点分配专用的信道资源。
无竞争的协议能够有效的减少冲突,其代价是突发数据业务的信道利用率可能会比较低。
13、10BASE-T
10吉比特以太网与10Mb/s,100Mb/s和1Gb/s以太网的帧格式完全相同。
10吉比特以太网还保留了802.3标准规定的以太网最小和最大帧长,便于升级。
10吉比特以太网不再使用铜线而只使用光纤作为传输媒体。
10吉比特以太网只工作在全双工方式,因此没有争用问题,也不使用CSMA/CD协议。
10吉比特以太网的出现,以太网的工作范围已经从局域网(校园网、企业网)扩大到城域网和广域网,从而实现了端到端的以太网传输。
这种工作方式的好处是:
成熟的技术、互操作性很好、在广域网中使用以太网时价格便宜。
统一的帧格式简化了操作和管理。
10BASE-T双绞线以太网
10BASE-T是1990年由IEEE新认可的,编号为IEEE802.3i,T表示采用双绞线,现10BASE-T采用的是无屏蔽双绞线。
10BASE-T的主要技术特性:
(1)数据传输速率10Mbps基带传输
(2)每段双绞线最大有效长度100m,采用高质量的双绞线(5类线),最大长度可到150m(HUB与工作站间及两个HUB之间)(3)一条通路允许连接HUB数4个(4)拓扑结构星形或总线形(5)访问控制方式CSMA/CD(6)帧长度可变,最大1518个字节(7)最大传输距离500m(8)每个HUB可连接的工作站96个
10BASE-T的连接主要以集线器HUB作为枢纽,工作站通过网卡的RJ45插座与RJ45接头相连,另一端HUB的端口都可供RJ45的接头插入,装拆非常方便。
10BASE-T由于安装方便,价格比粗缆和细缆都便宜、管理、连接方便、性能优良,它一经问世就受到广泛的注意和大量的应用,归结起来,它有如下特点:
(1)网络建立和扩展,十分灵活方便,根据每个HUB的端口数量(有8、12、16、32口)和网络大小,选用不同端口的HUB,构成所需网络;增减工作站可不中断整个网工作;
(2)可以预先和电话线统一布线,并在房间内预先安装好RJ45插座,所以改变网络布局十分容易;(3)HUB具有自动隔离故障作用,当某工作站发生故障时,不会影响网络正常工作;
(4)HUB可将一个网络有效的分成若干互连的段,当发生故障时,管理人员可在较短时间内迅速查出故障点,提高故障排除的速度;(5)10BASE-T网与10BASE-2、10BASE-5能很好兼容,所有标准以太网运行软件可不作修改能兼容运行;(6)在HUB上都设有粗缆的AUI接口和细缆的BNC接口,所以粗缆或细缆与双绞线10BASE-T网混合布线连接方便,使用场合较多。
14、应用层协议
1超文本传输协议HTTP:
这是一种最基本的客户机/服务器的访问协议。
浏览器向服务器发送请求,而服务器回应相应的网页。
2文件传送协议FTP:
提供交互式的访问基于客户服务器模式,面向连接使用TCP可靠的运输服务主要功能:
减少/消除不同操作系统下文件的不兼容性
3远程登录TELNET:
客户服务器模式能适应许多计算机和操作系统的差异
4简单邮件传送协议SMTPClient/Server模式,面向连接基本功能:
写信、传送、报告传送情况、显示信件、接收方处理信件用户发信到邮件网关的传输协议:
SMTP
5DNS域名解析协议:
DNS是一种用以将域名转换为IP地址的Internet服务。
6简单文件传送协议TFTP:
客户服务器模式使用UDP数据报只支持文件传输,不支持交互TFTP代码占内存小
7简单网络管理协议(SNMP):
SNMP模型的4个组件:
被管理结点、管理站、管理信息、管理协议SNMP代理:
运行SNMP管理进程的被管理结点对象:
描述设备的变量管理信息库(MIB):
保存所有对象的数据结构
8DHCP动态主机配置协议:
发现协议中的引导文件名、空终止符、属名或者空,DHCP供应协议中的受限目录路径名Options–可选参数字段。
15、传输层熟知端口号
服务器使用的端口号:
熟知端口号或系统端口号,数值为1~1023,常用的熟知端口号
应用程序
FTP
TELNET
SMTP
DNS
TFTP
HTTP
SNMP
SNMP
熟知端口号
21
23
25
53
69
80
161
162
16、域名
.com公司企业edu教育机构.org非赢利性组织.net网络服务机构gov政府部门(美国专用)mil军事部门(美国专用)int国际组织ac---科研机构arpa---ComefromARPANet,由ARPANET(美国国防部高级研究计划局建立的计算机网)沿留的名称,被用于互联网内部功能
17、网卡基本功能
网卡的功能主要有两个:
一是将电脑的数据封装为帧,并通过网线(对无线网络来说就是电磁波)将数据发送到网络上去;二是接收网络上传过来的帧,并将帧重新组合成数据,发送到所在的电脑中。
网卡接收所有在网络上传输的信号,但只接受发送到该电脑的帧和广播帧,将其余的帧丢弃。
然后,传送到系统CPU做进一步处理。
当电脑发送数据时,网卡等待合适的时间将分组插入到数据流中。
接收系统通知电脑消息是否完整地到达,如果出现问题,将要求对方重新发送。
18、IPV6地址
我国大陆IPv6地址总数为:
14/32+/48台湾地区IPv6地址总数为:
16/32+/48
香港特区IPv6地址总数为:
4/32+/64澳门特区IPv6地址总数为:
/32
19、结构化综合布线
综合布线包括:
户外系统、垂直子系统、平面楼层系统、用户端系统、机房系统、布线配件系统
20、网络互连设备常见的网络互连设备:
集线器、路由器、网桥
21、资源共享信息共享、软件共享、硬件共享
23、按照网络交换功能,计算机网络的分类1)电路交换2)报文交换3)分组交换4)混合交换
22、TCP与UDP
TCP和UDP都是传输层协议
使用UDP和TCP协议的各种应用和应用层协议
应用
应用层协议
运输层协议
名字转换
DNS
UDP
文件传送
TFTP
UDP
路由选择协议
RIP
UDP
IP地址配置
BOOTP,DHCP
UDP
网络管理
SNMP
UDP
远程文件服务器
NFS
UDP
IP电话
专用协议
UDP
流式多媒体通信
专用协议
UDP
电子邮件
SMTP
TCP
远程终端接入
TELNET
TCP
万维网
HTTP
TCP
文件传送
FTP
TCP
TCP的用途和功能是:
将数据流从一台主机可靠地传输到另一台主机。
UDP的用途和功能是:
为了传输那些不需求排序或回复的数据报。
UDP假定应用程序能管理排序和差错控制。
TCP提供的服务是:
TCP提供端对端、可靠的、进程间的面向连接的数据传送服务。
它既适用于可靠的网络服务环境,也适用于不可靠的网络服务环境。
为达到可靠传送的目的,TCP将其传送协议数据单元(TPDU)发送出去后必须等待对方的应答。
若对方应答确认正确接收,发送方将该TPDU从缓冲区队列中除去;若超时后仍未收到应答信号,则需重发该TPDU。
接收方收到对方发来的TPDU后,经检查无错,无重复,才放入缓冲区队列。
UDP提供的服务是:
UDP提供的服务与IP协议一样,是不可靠的、无连接的服务。
但它于不同于IP协议,因为IP协议是网络层协议向运输层提供无连接的服务,而UDP是传输层协议,它向应用层提供无连接的服务。
传输控制协议TCP与UDP的区别:
TCP是一个面向连接的协议,允许从一台机器发出的字节流无差错地发往互联网上的其它机器。
TCP还要处理流量控制,以避免快速发送方向低速接收发送过多报文而使接收方无法处理。
而UDP是一个不可靠的无连接协议,用于不需要TCP的排序和流量控制而自己完成这些功能的应用程序。
TCP与UDP有很大区别,功能上也比UDP强得多。
它优于UDP的方面列于下表中。
第一个,也是最主要的一个不同是TCP是面向连接的。
它更好地利用了套接字抽象模型,尽管套接字API也允许访问UDP。
数据从应用以字节流的形式传给TCP。
而在UDP,应用发送的是数据块。
字节流被TCP缓冲,一直积累到足够的程度才进行一个发送操作。
TCP然后构造一个报文段(segment),报文段由缓冲的数据和TCP报头前缀组成。
为了保证可靠性,数据的每个字节都被一个数字所标识,由发送者按次序指定。
序号(Sequence)和确认号(AcknowledgementNumber)用来确保传输的可靠性。
此外,TCP还使用了窗口(windowing)的概念来调节数据流。
根据内部定时器,TCP还能重发数据,识别和丢弃重复的数据。
TCP特点:
1.面向连接:
与UDP不同,TCP事例(位于不同的主机),替它们的应用建立连接2.套接字抽象:
建立在端口和本地IP地址之上,更完整地使用了套接字模型3.字节流传输:
数据以连续字节流的形式从应用传到TCP4.排序与确认:
每个发出的字节都被编号并必须得到接收者的确认,以确保投递5.流量控制:
滑动窗口(slidingwindow)机制使TCP在发送数据的同时还能接收确认6.重发:
TCP使用基于内部计时器的技术在必要时重发数据7.识别和处理重复的数据:
由于处理问题或是延时,有可能产生重复数据,这种数据必须被识别和丢弃。
23、各种交换方式:
分组交换、电路交换、报文交换和混合交换
24、CSMA/CD协议
CSMA/CD的工作原理:
监听到信道空闲就发送数据帧,并继续监听下去。
如监听到发生了冲突,则立即放弃此数据帧的发送。
CSMA/CD协议的优缺点:
a发送期间检测冲突,发干扰信号(jammingsignal)b发送干扰信号后,等待一个随机时间,再利用CSMA重发。
CSMA/CD的工作过程:
(1)发送站发送时首先侦听载波(载波检测)
(2)如果网络(总线)空闲,发送站开始发送它的帧(3)如果网络(总线)被占用,发送站继续侦听载波并推迟发送直至网络空闲(4)发送站在发送过程中侦听碰撞(碰撞检测)(5)如果检测到碰撞,发送站立即停止发送,这意味着所有卷入碰撞的站都停止发送(6)每个卷入碰撞的站都进入退避周期,即按照一定的退避算法等一段随机时间后进行重发,亦即重复上述1-6步骤,直至发送成功。
25、RIP协议更新路由表
RIP为每个目的地只记录一条路由的事实要求RIP积极地维护路由表的完整性。
通过要求所有活跃的RIP路由器在固定时间间隔广播其路由表内容至相邻的RIP路由器来做到这一点,所有收到的更新自动代替已经存储在路由表中的信息。
RIP依赖3个计时器来维护路由表:
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