第一章 概述
計算機網絡的功能
? 連通性、共享
【連通性:是計算機網絡使上網用戶之間都可以交換信息,好像這些用戶的計算機都可以彼此直接連接一樣。用戶之間的距離也似乎因此而變近了。共享:是指資源共享,它的含義是多方面的,是信息、軟件、硬件的共享。】
網絡的性能指標—時延
? 發送時延(傳輸時延)【是主機或路由器發送數據幀所需要的時間。計算公式:發送時延=數據幀長度(b)/發送速率(b/s)】
傳播時延【是電磁波在信道中傳播一定距離需要花費的時間。計算公式:=信道長度(m)/電磁波在信道中的傳播速率(m/s)】
排隊時延【分組在進入和輸出路由器時都要進行排隊等待,排隊時延由此產生。】、處理時延【主機或路由器在收到分組時要花費一定的時間進行處理,就產生了處理時延。】
因特網的發展史【ARPANET—三級結構的因特網—多層次ISP結構的因特網】
因特網的組成
? 從其工作方式上可分為邊緣部分和核心部分【邊緣部分:由所有連接在因特網上的主機組成。這部分是用戶直接使用的,用來進行通信和資源共享;核心部分:由大量網絡和連接這些網絡的路由器組成。這部分是為邊緣部分提供服務的(提供連通性和交換)。】
三種交換方式的特點
? 電路交換【對端對端的通信質量有可靠的保證,在通話的全部時間內,通話的兩個用戶始終占用端對端的資源,線路的傳輸效率很低。】
報文交換【采用存儲轉發技術,時延較長】
分組交換【采用存儲轉發技術,數據的傳輸效率高,數據的傳送具有非常高的可靠性(高效、靈活、迅速、可靠),會造成一定的時延,無法確保通信時端對端的寬帶,各分組必須攜帶的控制信息造成了一定的開銷】
相關名詞
? 實體:任何可發送或接收信息的硬件或軟件進程
? 協議:控制兩個對等實體(或多個實體)進行通信的規則的集合
? 服務:在協議控制下,兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上層提供服務。
? 客戶/服務器:客戶和服務器都是指通信中所涉及的兩個應用程序。客戶是服務請求方,服務器是服務提供方。
? 網絡體系結構:把計算機網絡的各層及其協議的集合,叫做體系結構。
常用命令
? ipconfig【當使用ipconfig時不帶任何參數選項,那么它為每個已經配置了的接口顯示IP地址、子網掩碼和缺省網關值。】
? ipconfig /all【當使用all選項時,ipconfig能為DNS和WINS服務器顯示它已配置且所要使用的附加信息(如IP地址等),并且顯示內置于本地網卡中的物理地址(MAC)。 】
? ping【一個通信協議,IP協議的一部分,它可以檢查網絡是否能夠連通,用好它可以很好地幫助我們分析判定網絡故障。 】
OSI參考模型
? 各層名稱及功能【 (由下至上)物理層(透明的傳送比特流)、數據鏈路層(簡稱為鏈路層。兩個主機之間的數據傳輸,總是在一段一段的鏈路上傳送的,在兩個相鄰結點間傳送數據是直接傳送的,需要使用專門的鏈路層協議。)、網絡層(負責為分組交換網上的不同主機提供通信服務)、運輸層(運輸層的任務就是負責向兩個主機中進程之間的通信提供服務)、會話層、表示層、應用層(是體系結構中的最高層。應用層直接為用戶的應用進程提供服務。)】
各層上的協議【應用層:支持萬維網的HTTP協議、支持電子郵件的SMTP協議、支持文件傳送的FTP協議;運輸層:傳輸控制協議TCP、用戶數據報協議UDP;網絡層:IP協議;】
工作在各層的設備
?
第二章 物理層
本層的協議及設備
? RS-232【以9個引腳 (DB-9) 或是25個引腳 (DB-25) 的型態出現,一般個人計算機上會有兩組 RS-232 接口,分別稱為 COM1 和 COM2。】
集線器【P84、85工作特點:它在網絡中只起到信號放大和重發作用,其目的是擴大網絡的傳輸范圍,而不具備信號的定向傳送能力。最大傳輸距離:100m。】
放大器【增加信號幅度或功率的裝置,它是自動化技術工具中處理信號的重要元件。】
物理層接口特性及含義
? 機械特性【指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引腳數目和排列、固定和鎖定裝置等等】
電氣特性【指明在接口電纜的各條線上出現的電壓的范圍】
功能特性【指明某條線上出現的某一電平的電壓表示何種意義】
過程特性【指明對于不同功能的各種可能事件的出現順序】
基本的載波調制的方法
? 調頻【即載波的頻率隨基帶數字信號而變化】
調幅【即載波的振幅隨基帶數字信號而變化】
調相【即載波的初始相位隨基帶數字信號而變化】
信道復用技術及含義
? 頻分復用(FDM)【用戶在分配到一定的頻帶后,在通信過程中自始至終都占用這個頻帶,可見頻分復用的所有用戶在同樣的時間占用不同的寬帶資源】、時分復用(TDM)【時分復用是將時間劃分為一段段等長的時分復用幀,每一個時分復用的用戶在每一個TDM幀中占用固定序號的時隙,時分復用的所有用戶是在不同的時間用同樣的頻帶寬度。又稱為同步時分復用。】、波分復用(WDM)【波分復用就是光的頻分復用,用波長而不是頻率來表示使用的光載波,所以為波分復用。】、碼分多址(CDMA)【碼分復用是另一種共享信道的方法,人們更常用的名詞是碼分多址。各用戶使用經過特殊挑選的不同碼型,因此各用戶之間不會造成干擾。】、? 統計時分復用(STDM)【是一種改進的時分復用,它能明顯地提高信道的利用率。又稱為異步時分復用】
傳輸媒體
? 雙絞線的線序、線的類型【屏蔽雙絞線和無屏蔽雙絞線?】、使用場合【電話系統】、相互絞合的作用【絞合可減少對相鄰導線的電磁干擾】
? 光纖【光纖通信利用光導纖維傳遞光脈沖來進行通信。光纖是光纖通信的傳輸媒體。信息傳輸速率更快,超低損耗。有多模光纖和單模光纖。通信容量大;傳輸損耗小,中繼距離長,對遠距離傳輸特別經濟;抗雷電和電磁干擾性能好;無串音干擾,保密性好;體積小、重量輕。】
相關概念
? 信號【信號是數據的電氣的或電磁的表現】、基帶信號【來自信源的信號常稱為基帶信號】、帶通信號【經過載波調制后的信號稱為帶通信號】
第三章 數據鏈路層
本層的協議及設備
? PPP【點對點協議PPP,是用戶計算機和ISP進行通信時所使用的數據鏈路層協議。協議的組成:一個將IP數據報封裝到串行鏈路的方法;一個用來建立、配置和測試數據鏈路連接的鏈路控制協議LCP;一套網絡控制協議NCP。】、CSMA/CD【它是載波監聽多點接入/碰撞檢測的縮寫。多點接入說明這是總線型網絡,協議的實質是載波監聽、碰撞檢測。載波監聽即為發送前先監聽,碰撞檢測是邊發送邊監聽。使用此協議的以太網不能進行全雙工通信,只能進行半雙工。】、網橋【P92】、交換機【實質是多接口的網橋】
相關名詞
? 10Base-T【10Mb/s的數據率、BASE表示連接線上的信號是基帶信號、T代表雙絞線】
? VLAN【虛擬局域網,由一些局域網網段構成的與物理位置無關的邏輯組,而這些網段具有某些共同的需求】
交換機自學習的過程
? 例題????
CRC循環冗余校驗
? 例題【在被除數后面加上除數個數減1個0,然后除以除數,結果如果有余數就把余數添加到被除數后面發送出去,此余數叫做冗余碼即幀檢驗序列FCS,】
第四章 網絡層
本層的協議及設備
? IP【網際協議】、ARP【地址解析協議】、ICMP【網際控制報文協議】、IGMP【網際組管理協議】、RIP、OSPF、路由器
分類的IP地址
? A、B、C類地址的范圍【0—126、128—191、192--223】
? IPv4的地址空間大小【32位】,有效的IP地址???
RIP協議及OSPF協議
? 都是自治系統內部協議,RIP是基于距離向量的,而OSPF是基于鏈路狀態的
ARP協議的功能
? 將IP地址解析為MAC地址
ICMP協議與ping命令的關系
? ping命令使用的是網絡層的ICMP協議
子網劃分
? 例題
收到數據包計算下一跳
? 例題
第五章 運輸層
無連接的UDP偽首部的作用【用戶數據報協議,8字節,】
? 計算校驗和
面向連接的TCP首部長度【傳輸控制協議】
? 固定長度20字節
TCP及UDP支持的連接類型
? TCP只支持一對一通信,而UDP支持一對多、多對多等
TCP的功能
? 可靠傳輸:使用面向連接的確認和超時重傳機制
? 流量控制:使用滑動窗口機制
? 擁塞控制:慢開始、擁塞避免、快重傳、快恢復
? 連接管理:三次握手中的字段值及各狀態,描述三次握手的過程
TCP首部字段的理解
? 窗口【占2字節,窗口值是0~2的16次方-1之間的整數。指的是發送此報文段的一方的接收窗口。窗口值作為接收方讓發送方設置其發送窗口的依據。】、確認號【占4字節,是期望收到對方下一個報文段的第一個數據字節的序號】
相關名詞
? 流量控制【讓發送方的發送速率不要太快,要讓接收方來得及接收】、擁塞控制【防止過多的數據注入到網絡中,這樣可以使網絡中的路由器或鏈路不致過載】、三次握手【P216】、累積確認
第六章 應用層【看課本】
本層的協議及功能
常見的應用層協議使用的端口號
? HTTP 80、FTP 21和20、DNS 53、SMTP 25、POP3 110、Telnet 23
相關名詞
? URL
DNS解析過程
? 理解根DNS服務器、頂級域名服務器,描述DNS解析的過程
收發電子郵件過程中使用的協議,描述收發電子郵件的過程
DHCP
?
習題
習題1
收發兩端之間的傳輸距離為1000km,信號在媒體上 的傳播速率為2X108 mso試計算以下兩種情況的發送時 延和傳播時延:
(1)?? 數據長度為107bit,數據發送速率為100kb/s。
(2)?? 數據長度為103bit,數據發送速率為lGb/s。
從以上計算結果可得出什么結論?
?答:(1):發送延遲=107/ (100X1000) =100s
傳播延遲=1000X1000/ (2X108) =5X10-3s=5ms
(2):發送延遲=103/ (109) =106s=1us
?傳播延遲=1000X1000/ (2X108) =5X10-3s=5ms
3.??? .假設信號在媒體上的傳播速率為2.3X108m/s,媒體長度L分別為:
(1)?? 10cm (網絡接口卡)
(2)?? 100m (局域網)
(3)?? 100km (城域網)
(4)?? 5000km (廣域網)
試計算當數據率為IMb/s和10Gb/s時在以上媒體中正在傳播的比特數
試計算當數據率為1 Mb/s和10Gb/s時在以上媒體中正在 傳播的比特數。
答:傳播時延=信道長度/電磁波在信道上的傳播速率 ?時延帶寬積=傳播時延+帶寬
(1) 0.1 m/2.3 X108 X1 X108b/s=0.000435bit
(2) 100m/2.3 X108 X1 X108b/s=0.435bit
(3) 1 X105/2.3 X108 X1 X108=435bit
(4) 5X106/2.3X108X1 X108=21739bit
- 長度為100字節的應用層數據交給傳輸層傳送,需加上20字節的TCP首部。再交給網絡 層傳送,需加上20字節的IP首部。最后交給數據鏈路層的以太網傳送,加上首部和尾部共18字 節。試求數據的傳輸效率。數據的傳輸效率是指發送的應用層數據除以所發送的總數據(即應用數 據加上各種首部和尾部的額外開銷)。
若應用層數據長度為1000字節,數據的傳輸效率是多少?
數據長度為100字節時
傳輸效率=100/(100+20+20+18)=63.3%
數據長度為1000字節時
傳輸效率=1000/(1000+20+20+18)=94.5%
在OSI的七層參考模型中,工作在網絡層的設備是(B
A. 集線器????????? B.路由器???????? C.交換機??????????? D.網關
下列選項中,不屬于網絡體系結構中所描述的內容是(C)
A.網絡的層次???????????????????????????????????????? B.每一層使用的協議
C.協議的內部實現細節??????????????????????????? D.每一層必須完成的功能
企業Intranet要與Internet互聯,必需的互聯設備是(D)。
A.中繼器??????????? B.調制解調器?? C.交換機???????? D.路由器
局部地區的通信網絡簡稱局域網,英文縮寫為(B)。
A. WAN??????????????????????????? B.????? LAN??????????????????? C.????? SAN??????????????????? D.????? MAN
ISO/OSI參考模型自下至上將網絡分為 應用層、表示層、會話層、傳輸
層、網絡層、 數據鏈路層和__________ 物理層。
當一臺計算機從FTP服務器下載文件時,在該FTP服務器上對數據進行封裝的五個轉換 步驟是(B)。
A比特,數據幀,數據包,數據段,數據
B數據,數據段,數據包,數據幀,比特
C數據包,數據段,數據,比特,數據幀
D.??? 數據段,數據包,數據幀,比特,數據
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