【计网】计算机网络期末总复习-谢希仁（个人总结）理论概念
文章目錄
- 計算機網絡期末復習（個人總結）
- 第一章 概述
- 第二章.物理層
- 第三章 數據鏈路層
- 第四章 網絡層
- 第五章 運輸層
- 第六章 應用層
- 其他補充
- 算法和協議
- 題目
計算機網絡期末復習（個人總結）
第一章 概述
| 2022.01.06 | 復習組網，更新部分復習內容 | Jucw |
| 2022.01.08 | 復習組網，補充交換機沖突域和廣播域 | Jucw |
| 2022.01.10 | 復習組網，補充TCP4次揮手詳解 | Jucw |
| 2022.01.13 | 組網結束，添加組網復習資料 | Jucw |
IT組網復習資料
能成大事的人總會做出很暖心的舉動，比如給我點個贊
重點內容
主要內容：互聯網的概念（標準化）、組成、發展歷程；電路交換的基本概念、分組交換的原理；計算機網絡的分類、性能指標及兩種體系結構。掌握： 在TCP/IP參考模型中，網絡層、傳輸層的主要作用是什么？ 計算機網絡的性能指標有哪些？其中最主要的兩個是？ 帶寬和時延 數據信息在網絡上傳輸會產生哪些時延？處理時延？發送時延？傳播時延？排隊時延？ 描述數據傳輸的可靠性指標？誤碼率三大網絡：
電信網絡:
有線電視網絡：
計算機網絡： 使用戶能在計算機之間傳輸數據
互聯網兩個重要特點：連通性和共享
互聯網的組成：
邊緣部分：主機等
核心部分：路由器等
端系統之間的兩種通信方式：
C/S 方式
P2P方式
計算機網絡性能指標：
速率：
帶寬：單位時間內網絡某信道所能通過的最高數據率，單位bit/s; 強調單位時間
吞吐率：單位時間內通過某個網絡的數據量；
時延：數據從一端發送到另外一端所需要的時間；
時延帶寬積：傳播時延*帶寬
往返時間 RTT：發送方發送數據開始到發送方收到來自接收方的確認；
利用率：
產生時延的地方：
我們通常講的帶寬，如100Mb/s 或許說 100MB/s:都是指的是傳輸速率也就是發送速率。
計算機網絡體系結構：
OSI（七層）：應用層，表示層，會話層，運輸層，網絡層，數據鏈路層，網物理層
TCP/IP （四層）：應用層，運輸層，網際層，網絡接口層
五層協議的體系結構（課本介紹）：應用層，運輸層，網絡層，數據鏈路層，物理層
網絡協議：
概念：為進行網絡中的數據交換而建立的規則，標準或者約定稱為網絡協議
組成要素：
(1) 語法：數據與控制信息的結構或格式.
(2) 語義：需要發出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應.
(3) 同步：事件實現順序的詳細說明.
第二章.物理層
主要內容：物理層的主要任務，數據通信系統的模型及有關概念，信道及有關概念，常用編碼方式，信噪比和香農公式，物理層的主要傳輸媒體，信道復用技術，寬帶接入技術。 掌握： 通信介質分為哪兩類？分別有哪些什么傳輸介質？ 信道的幾個基本概念：信道、單向通信（單工通信）、雙向交替通信（半雙工通信）、雙向同時通信（全雙工通信）；基帶信號、基帶調制、帶通調制、帶通信號。 理解物理層傳輸媒體的接口主要特性：機械特性、電氣特性、規程（過程）特性、功能特性。 常用編碼方式有哪些？曼徹斯特編碼有什么特點？ 試比較下列傳輸介質傳輸信息的錯誤率：同軸電纜、微波、光纜、雙絞線？ 光纖的分類方法及主要類別？ 主要復用方法有哪些？了解它們的主要技術思想。波分復用的實質是什么？ 模擬信號與數字信號之間如何轉換？有哪些設備或裝置？數據的傳輸是：比特流
香農公式：信道的極限信息傳輸速率C：
C=Wlog?2(1+S/N)(bit/s)C = W \log_2{(1+S/N)}(bit/s)C=Wlog2?(1+S/N)(bit/s)
W：信道的寬度（Hz）
S : 信道內信號平均功率
N： 信道內噪聲功率
注意： 信噪比：(dB)=10log?10(S/N)(dB)信噪比：(dB) = 10\log_{10}(S/N)(dB)信噪比：(dB)=10log10?(S/N)(dB)
- eg:當S/N = 1000時， snr(信噪比)=30;
香農公式表明，信道的帶寬或者信噪比越大，也就是W或者（snr）越大，C就越大，也就是信息的極限傳輸速率就越大 - 香農公式的意義：
只要信息傳輸速率低于信道的極限傳輸速率，就一定存在某種辦法來實現無差錯傳輸。
信道復用技術
頻分復用：將整個帶寬分為多份，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。頻分復用的所有用戶在同樣的時間占用不同的帶寬資源
時分復用：將時間劃分為一段段等長的時分復用幀（TDM 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
波分復用（CDMA）：碼分多址，每個站被指派唯一的m bit 碼片序列，兩個不同站的碼片序列正交，內積和為0
S?T≡1m∑i=1mSiTi=0\mathbf{S}\bullet\mathbf{T}\equiv \frac{1}{m}\sum_{i=1}^{m} S_{i} T_{i} = 0S?T≡m1?i=1∑m?Si?Ti?=0；實質就是光的頻分復用；
碼分復用：
共有四個站進行碼分多址CDMA通信。四個站的碼片序列為：A：（-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1） B：（-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1）C：（-1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1） D：（- 1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1）現收到這樣的碼序列：（-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1）。問哪個站發送數據了？發送數據的站發送的是0還是1？
將A、B、C、D四個碼片序列分別與收到的碼片序列正交，例如：A：{（-1）（-1）+（-1）1+(-1)(-3)+11+1*(-1)+(-1)(-3)+11+1*1}/8=1,所以，A（D同A）發送的數據是1，而B算出來的是-1，慣例是將碼片中的0用-1表示，所以B發送的是0；C算出來的是0，所以沒發送。答案：A:1 B:0 D:1，C未發送數據。
求解出來的值為1：代表發送數據1；
求解出來的值為-1：代表發送數據0；
求解出來的值為0：代表沒有發送數據；
信息交互方式
(1) 單工：只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互；
(2) 半雙工：通信的雙方都可以發送信息，但不能雙方同時發送；
(3) 全雙工：通信的雙方可以同時發送和接收信息；
數據傳輸兩種同步方式：
(1) 同步傳輸
(2) 異步傳輸
擴展局域網時，以下哪個設備工作在物理層：集線器 還有中繼器 網絡層有：路由器
擴展局域網時，以下哪個設備工作在數據鏈路層：交換機
物理層的主要任務可以描述為確定與傳輸媒體接口有關的一些特性，即機械特性、電氣特性、功能特性和過程特性
協議是水平的，即協議是控制對等實體之間通信的規則。
服務是垂直的，即服務是由下層向上層通過層間接口提供的
常見的編碼方式：
- 通信介質分為哪兩類？分別有哪些什么傳輸介質
導引型和非導引型
| 屏蔽雙絞線，非屏蔽雙絞線 | 基帶同軸電纜，寬帶同軸電纜 | 利用光全反向原理 ， 地面微波接力通信和衛星通信 | |
| 有效帶寬250kHZ | 300-400Hz | ||
| 特點：導線越粗，傳輸距離越遠，誤碼率高價格便宜，安裝方便 | 特點：低誤碼率，性價比高，易受低頻信號干擾，傳輸是調制到高頻 | 特點：其優點是直徑小、質量輕：傳播頻帶寬、通信容量大：抗雷電和電磁干擾性能好，五串音干擾、保密性好、誤碼率低。但光電接口的價格較昂貴。光纖被廣泛用于電信系統鋪設主干線。 | 其主要優點是頻率高、頻帶范圍寬、通信信道的容量大；信號所受工業干擾較小、傳播質量高、通信比較穩定；不受地理環境的影響，建設投資少、見效快。缺點是地面微波接力通信在空間是直線傳播，傳輸距離受到限制，一般只有50km，隱蔽性和保密性較差；衛星通信雖然通信距離遠且通信費用與通信距離無關，但傳播時延較大，技術較復雜，價格較貴。 |
2022.01.05 更新
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工作在物理層的設備：中繼器，集線器
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工作在數據鏈路層的設備：廣域網交換機
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傳輸媒介：
單模光纖：
多模光纖：
[ 傳輸媒介]100BASE-TX 2對五類雙絞線
100BASE-FX 多模光纖
100BASE-T4 4對三類雙絞線
1000BASE-SX 多模光纖
LX 單模 -
電路交換
優點：延遲小，傳輸透明
缺點：固定帶寬，資源利用率低 -
分組交換
優點：多路復用，資源利用率高
缺點：傳輸延遲大，實時性差，設備功能復雜
第三章 數據鏈路層
主要內容：點對點信道的數據鏈層以及PPP協議，理解使用廣播信道（局域網）的數據鏈路層特點，掌握使用廣播信道的以太網技術，掌握擴展以太網的方法和設備，了解vlan技術，了解各種高速以太網。掌握： 數據鏈路層中數據封裝成幀的概念？ 局域網的典型拓撲結構有哪些？其中，最主要的拓撲結構是哪兩個？ 擴展以太網（局域網）的主要方法、技術及設備？ 介質訪問控制CSMA/CD（載波監聽多點接入/碰撞檢測，Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）協議的主要思想、特性、要點及過程？碰撞檢測的概念、有關時間的計算。CSMA/CD協議帶寬的分配。 Ethernet是指的什么？ 網橋的主要作用是什么？透明網橋的概念、轉發表及其建立過程。 虛擬局域網 VLAN (Virtual LAN)的概念、特點？ 以太網交換機使用的生成樹協議 STP (Spanning Tree Protocol)，其算法的要點是什么？ 使用以太網進行寬帶接入的用戶，使用了PPPoE (PPP over Ethernet)技術，通過PPP撥號上網的機器有固定IP地址嗎？循環冗余碼CRC：
例題：
總結：接收端把每一個幀都除以同樣的除數P（模二運算）
（1）得到的余數R= 0，判斷這個幀沒有出現錯誤
（2） 余數R！= 0，出錯，丟棄；
廣播信道數據鏈路層
CSMA/CD(載波監聽多點接入/碰撞檢測)：
發生碰撞要進行退避，使用二進制指數類型退避算法
發生碰撞的站要退避一個隨機時間才能再發送數據
(1）退避時間取爭用期:2τ(1）退避時間取爭用期:2\tau(1）退避時間取爭用期:2τ
重傳所需的時延是r倍的基本退避時間
K=min[重傳次數，10]K = min[重傳次數，10]K=min[重傳次數，10]
K <=10: 參數K=重傳次數；當重傳次數達到16次任然不能成功時則丟棄該幀，向高層報告；
MAC層
高位24位：組織唯一標識符
低位24位：擴展唯一標識符
3.1 題型
若一個長度為30字節的IP分組，需要封裝在10Mbps以太網幀中進行傳送。為了滿足最短幀長要求，則以太網幀的填充字段需要的字節數是( 16 byte )。
解答：IP 數據報16 字節，幀首部18字節，最小幀長是64字節，還剩64-48 = 16 字節需要填充；
數據鏈路層需要解決的問題
(1) 封裝成幀：在一段數據段的前后分別添加首部SOH(Start Of Header)和尾部EOT(End Of Transmission)構成一個幀；
(2) 透明傳輸：數據中存在于界定符相同的，會發生錯誤；解決辦法：字節填充；使用轉義字符；
(3) 差錯控制：在傳輸過程中可能會產生比特差錯，使用循環冗余檢驗CRC檢測，只能做到凡是接收端數據鏈路層接受的幀都沒有傳輸差錯
字節填充：7E 改 7D，5E； 7D 改 7D，5D(只要是D就全D)； <20 則在字符前加入7D；
零比特填充：在發送端，只要發現5個連續的1，則立即填充一個0
數據鏈路層分為：MAC子層和LLC子層
10BASE5Ethernet
“10”代表( 傳輸速率為10M )，“BASE”代表( 基帶傳輸 )，“5”代表( 最大傳輸距離為500M )。 使用5類非屏蔽雙絞線
PPP協議是哪一層的的協議：數據鏈路層
補充沖突域和廣播域
hub(集線器)和中繼器是不隔離沖突域，可以把這兩個設備當成是導線
同時Hub和二層交換機 不能夠隔離廣播，所連接的所有終端主機處于同一廣播域中。
針對路由器或三層交換機的三層接口處于獨立的廣播域中，終端主機發出的廣播幀在三層接口被終止；所以路由器隔離廣播域；
廣播幀：是指MAC地址為FF-FF-FF-FF-FF-FF的數據幀，目的是要讓本網絡的所有設備都能收到，二層交換機需要把廣播幀從除源端口之外進行轉發，所以不能隔離廣播域；（廣播域是指廣播幀所能到達的范圍） 對于第三層設備（路由器和三層交換機路由器和三層交換機的區別與聯系）收到廣播幀之后對幀進行解封裝，取出其中的IP數據包，根據IP地址進行路由，所以第三層設備能夠隔離廣播域；
沖突域和廣播域詳解鏈接
總結一下以太網交換機和Mac地址表的初始化
1. 交換機剛啟動，Mac表無內容
2. 收到從PCA來的數據包之后將PCA的MAC地址和收到此幀的端口寫入表中，交換機把PCA的幀從所有其他端口發送出去（除了接收到幀的端口
3. PCB、PCC、PCD發出數據幀，交換機把接收到的幀中的源地址與相應的端口關聯起來
4. PCA發出目的到PCD的單播數據幀，交換機根據幀中的目的地址，從相應的端口發送出去，交換機不在其他端口上轉發此單播數據幀
5. 交換機會把廣播、組播和未知單播幀從所有其他端口發送出去（除了接收到幀的端口）
第四章 網絡層
主要內容：數據報服務和虛電路服務及其特點，網際協議IP，劃分子網和構造超網， ICMP協議，主要路由選擇協議，了解IP多播，理解虛擬專用網VPN和網絡地址轉換技術NAT。掌握： IP數據報首部各個字段的意義？其中的片偏移字段表示本片數據在初始數據報數據區的位置，其單位是？IP數據報中的TTL字段的含義是什么？ 劃分子網的基本思路？子網掩碼的概念？如何提取子網號？同一子網內的機器能否直接通信？劃分子網在什么設備上體實現？ IP地址的概念，IP地址有哪幾類？網絡號各占多少位？IP地址能否共享？同一IP地址可以有多個主機使用？ ARP/RARP協議及其工作原理、過程？兩臺主機通過路由器通信，要通過幾次ARP解析？ 理解網絡層的IGP、RIP、OSPF和BGP協議的基本思想及作用（范圍）。BGP協議中發言人用什么連接建立BGP會話、交換路徑向量？ 網際控制報文協議ICMP有哪5幾種差錯報告報文？試簡述之。 試詳細討論利用 IP 數據報中的 TTL 字段和 ICMP 時間超過差錯報告報文實現對從源點到終點的路徑的跟蹤的網絡應用程序的設計思路。（參考Traceroute ） 無分類編址 CIDR的主要思路，地址快的劃分方法，CIDR的路由聚合？CIDR的掩碼是什么？ 路由器的工作原理？，路由器轉發IP數據報時根據什么地址轉發？。 虛擬專用網 VPN的概念、原理及應用。 什么是直接交付？什么是間接交付？試比較異同。IP地址分類
A類地址：0 網絡號(7bit) 主機號(24bit) 范圍：1.0.0.1–126.255.255.254
B類地址：10 網絡號(14bit) 主機號(16bit) 范圍：128.0.0.1–191.255.255.254
C類地址：110 網絡號(21bit) 主機號(8bit) 范圍：192.0.0.1–223.255.255.254
D類地址：1110 網絡號(28bit) 范圍：224.0.0.1–239.255.255.254
E類地址：1111 0 留待后用(27bit) 范圍：240.0.1–255.255.255.254
備注：添加顏色的是自然分段的固定前綴
在ABC三個地址范圍中，保留了私有地址
A 類私有地址：10.0.0.0~10.255.255.255
B類私有地址：172.16.0.0~172.31.255.255
C類私有地址：192.168.0.0~192.168.255.255
TTL:
ARP（地址解析協議）
知道機器的ip地址，找到相應的物理地址
3.路由器分組轉發
(1)從數據報首部提取目的主機IP地址D，得到目的主機的網絡地址N。
(2) 若網絡地址與此路由器直接相連，則把數據報直接交付目的主機
(3) 若路由表有目的地址D的特定主機路由，則把數據報傳送給路由表中所指的下一跳路由
(4) 若路由表中沒有到達網絡N的路由，則把數據報傳送個路由表指明的下一跳路由
(5) 若路由表有一個默認路由，則傳給默認路由
(6) 報告分組出錯；
IP地址 （AND）子網掩碼 = 網絡地址
劃分子網下路由器分組轉發
(1) 從收到的分組的首部提取目的 IP 地址 D。
(2) 先用各網絡的子網掩碼和 D 逐位相“與”，看是否和相應的網
絡地址匹配。若匹配，則將分組直接交付。否則就是間接交付，
執行 (3)。
(3) 若路由表中有目的地址為 D 的特定主機路由，則將分組傳送給
指明的下一跳路由器；否則，執行 (4)。
(4) 對路由表中的每一行，將子網掩碼和 D 逐位相“與”。若結果與該行的目的網絡地址匹配，則將分組傳送給該行指明的下一跳路由器；否則，執行 (5)。
(5) 若路由表中有一個默認路由，則將分組傳送給路由表中所指明
的默認路由器；否則，執行 (6)。
(6) 報告轉發分組出錯。
CIDR (無分類編址)
CIDR 記法例如： 220.78.168.0/24
好處：可以更加有效地分配 IPv4 的地址空間，可根據客戶的需要分配適當大小的 CIDR 地址塊。
互聯網路由選擇協議
（1） 自治系統之間的路由選擇(域間路由選擇)
自治系統內部的路由選擇交域內路由選擇
RIP （路由信息協議）協議
(1） 只和相鄰的路由器交換信息
(2) 交換全部信息
(3) 按照固定時間間隔交換路由信息
OSPF(開放最短路徑優先協議)
(1) 分布式鏈路狀態協議
(2) 度量值
OSPF:帶寬、時延等
RIP: 跳數
當互聯網規模很大時，OSPF 協議要比RIP 好
OSPF 沒有“RIP壞消息傳播得慢”的問題
RIP協議使用UDP數據報進行傳送，OSPF直接使用IP數據包傳送
BGP（外部網關協議）
VPN（虛擬專用網）
本地地址：
-
IP數據報進行分片
-
12 ICMP
Ping 參數置 -a ： 將地址解析為主機名ping -f：
兩道例題：
11. IP 地址10.0.10.32 和掩碼255.255.255.224 代表的是一個______。
A. 主機地址 B. 網絡地址 C. 廣播地址 D. 以上都不對
132.119.100.1100 1000 （128+64+8）
132.119.100.1111 0000（ 240=128+64+32+16）
第五章 運輸層
主要內容：運輸層協議的概念及其作用（UDP、TCP），可靠傳輸的工作原理、TCP可靠傳輸的實現，TCP的流量控制和擁塞控制方法，掌握TCP的運輸連接管理機制，了解TCP的有限狀態機。掌握： 試述擁塞控制的一般原理；增加資源能解決擁塞嗎？什么情況下只能 試述TCP的主要特點有哪些？TCP協議中滑動窗口的概念、大小的度量、作用。 TCP報頭的組成，其固定部分有哪些字段組成，各字段的作用是什么？ 簡述TCP連接中套接字的概念、組成，以及各部分的作用？ TCP流量控制和擁塞控制的概念、原理、方法？TCP擁塞控制算法的4個算法，及其詳細過程。TCP/IP 的運輸層有兩個主要協議：
(1) 用戶數據報協議 UDP
是無連接的 、 盡最大努力交付、面向報文、沒有擁塞控制
(2) 傳輸控制協議 TCP
面向連接、點對點、可靠交付、面向字節流
TCP/IP運輸層端口
(1) 服務器端使用的端口號
熟知端口，數值一般為 0~1023。
登記端口號，數值為 1024~49151。
(2) 客戶端使用的端口號
又稱為短暫端口號，數值為 49152~65535。
FTP 協議是基于TCP；
TFTP是基于UDP協議的；
TCP 最主要特點
面向字節流
套接字socket = (IP地址 ： 端口號)
TCP可靠傳輸的實現
(1) 以字節為單位的滑動窗口
(2) 選擇確認SACK
TCP流量控制
擁塞原因：對資源需求大于可用資源
擁塞窗口：min[公告窗口值，擁塞窗口值]
擁塞判斷：重傳定時器超時，收到3個相同重復的ACK
TCP擁塞控制算法
(1)慢開始
(2)擁塞避免
(3)快重傳
(4)快恢復
TCP 運輸連接管理
3次握手
- 客戶端發送建立連接請求(此時不攜帶數據報文) seq = a;
- 服務端處于監聽狀態接受到請求之后發送seq=b,同將應答發送端的請求+1作為新的請求(ack=a+1);
- 這個時候客戶端還有在發送一次請求（也就是第三次握手）
這里注意兩個點：當SYN置為1的時候也就是前兩次握手，客戶端和服務端都要消耗一個序號seq+1;
第三次握手有個規定就是ACK請求為1(也就是確認應答為1)的時候如果沒有發送數據的話是不消耗序號的；
也就是說第三次握手之后，后續發送數據序號還是第三次握手的序號;
問：這里在前兩次握手之后客戶端為什么還需要發送第三次握手呢？
這是因為TCP是可靠的，所以對于雙發來說接受到的報文可能是在網絡中延遲的報文，主要是為了防止已經失效的連接請求報文段有傳遞到了服務端，從而引發錯誤
4次揮手
客戶端🅰? 發出斷開請求到客戶端🅱?,此時🅰? 停止發送數據，主動關閉TCP連接，釋放報文為：FIN=1,seq=u,此時🅰?進入終止等待1狀態；等待🅱? 的確認；
客戶端🅱? 收到🅰?的報文之后發出確認，確認號:ack=u+1,seq=v（自己的報文序列號）；🅱? 進入關閉等待狀態；🅰? 收到來自客戶端🅱?的確認之后，進入等待轉態2,等待🅱? 發出釋放連接的報文請求；
TCP 進程處于半關閉狀態(目前🅰? 到 🅱? 這條TCP鏈路關閉)B到A仍然可以傳輸數據，也就是說A只能接受數據，不能發送數據了；
客戶端🅱? 發出釋放連接的請求請求報文是FIN = 1, seq = w, ack = u+1，此時B進入最后確認狀態；等待A的確認；
🅰? 收到請求之后向🅱? 發出ack=w+1,seq=u+1(釋放連接的請求FIN=1，即使不發送數據也需要消耗一個序列號，這里就是u+1)） 然后進入時間等待狀態；等待2MSL(最長報文段壽命)才進入CLose狀態；
問題1：為什么最后要等待2MSL？
備注：以上分析參考自計算機網絡第七版<謝希仁>P240
第六章 應用層
主要內容：域名系統DNS，文件傳送協議FTP，遠程終端協議TELNET，萬維網WWW，電子郵件系統協議及組成，動態主機配置協議DHCP，了解簡單網絡管理協議SNMP掌握： DNS的作用是什么？DNS系統中域名采用什么命名法？其中頂級域名有哪些？ FTP、WWW、HTTP、HTML、URL分別表示什么？試簡述之。瀏覽器的工作原理？ 應用層的各種應用協議及其采用的運輸層協議。本地域名服務器采用迭代算法
本地域名服務器采用遞歸算法
電子郵件
發送郵件協議：SMTP
接收郵件協議：POP3，IMAP
其他補充
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TCP/IP 協議棧
包括應用層，傳輸層，網絡層，網絡接口層
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OSI 參考模型介紹
表示層: 使通信的應用程序能夠解釋交換數據的含義，這些服務包括數據壓縮和數據加密，以及數據描述（不用擔心數據存儲的內部格式不同）
會話層 : 數據交換的定界和數據同步功能，包括建立檢查點和恢復方案的方法；
上述描述來源于【計算機網絡自頂向下P36】應用層 :為應用進程提供網絡服務
表示層 :定義數據格式與結構、協商上層數據格式、數據加密壓縮
會話層 :主機間通信，建立、維護、終結應用程序間會話，文字處理、郵件、表格
傳輸層 :分段上層數據，端到端連接，透明可靠傳輸，差錯校驗、重傳，流量控制 輸層協議有TCP/IP協議族的TCP/UDP ,以及IPX/SPX協議族的SPX等
網絡層 :編址，路由，擁塞控制，異種網絡互連
數據鏈路層: 編幀、鏈路建立/維持/釋放，流量控制，差錯校驗，尋址，標識上層數據
物理層 :電壓，接口，線纜，傳輸距離等物理參數。四大特性:機械、電器、功能、
規程 -
WLAN (Wireless LAN) 技術標準
A. 802.11a B. 802.11b
算法和協議
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描述ARP協議工作機制：
1.每臺主機都有自己的ARP表，內容是IP地址和MAC地址對應；
2.源主機需要發送一個數據包到目的主機的時候，先檢查自己的ARP表是否存在該ip地址對應的MAC地址；若有，直接發送；沒有，發送一個本地廣播，查詢這個地址的MAC地址；
3. 網絡中所有的主機收到這個ARP請求后會檢查數據包中的目的IP是否和自己的IP地址一致。如果不相同就忽略此數據包；如果相同；該主機首先將發送端的MAC地址和IP地址添加到自己的ARP列表中；如果ARP表中已經存在該IP的信息；則將其覆蓋；然后給源主機發送一個ARP響應數據包；告訴對方自己是它需要查找的MAC地址；源主機收到這個ARP響應數據包后；將得到的目的主機的IP地址和MAC地址添加到自己的ARP列表中；并利用此信息開始數據的傳輸。如果源主機一直沒有收到ARP響應數據包，表示ARP查詢失敗。
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向量-距離路由選擇算法
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當訪問一個www.csdn.com 網址，收到返回界面時候，這個過程使用了哪些協議
- 應用層：www使用了HTTP協議；域名解析使用DNS協議；
2. 傳輸層：域名解析使用UDP協議；客戶端和服務器建立連接使用TCP協議；IP數據包和路由選擇；ICMP提供網絡傳輸中的差錯檢測；ARP將IP地址映射為MAC地址； -
分組交換的特點：
- 分組傳送：分組交換網以分組作為傳輸單元，數據發送前，將數據報文分成一個一個更小的等長數據段，每一段前加上控制信息組成首部，構成分組，傳送到接收端，接收端剝去首部還原成報文，
- 無連接：發送端發送分組前無需先建立連接，而是在傳輸過程中斷續的占用通信資源，省去建立連接和釋放連接的開銷，
- 存儲轉發：路由器收到分組之后將分組存入緩存，再檢查首部，查找轉發表，按照首部的目的地址，找到合適的接口轉發出去交給下一個路由；
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網橋自學習（交換機）
交換機與網橋的區別
局域網交換機的基本功能與網橋一樣，具有幀轉發、幀過濾和生成樹算法功能。但是，交換機與網橋相比還是存在以下不同：
1、交換機工作時，實際上允許許多組端口間的通道同時工作。所以，交換機的功能體現出不僅僅是一個網橋的功能，而是多個網橋功能的集合。即網橋一般分有兩個端口，而交換機具有高密度的端口。
2、分段能力的區別
由于交換機能夠支持多個端口，因此可以把網絡系統劃分成為更多的物理網段，這樣使得整個網絡系統具有更高的帶寬。而網橋僅僅支持兩個端口，所以，網橋劃分的物理網段是相當有限的。
3、傳輸速率的區別
交換機與網橋數據信息的傳輸速率相比，交換機要快于網橋。
4、數據幀轉發方式的區別
網橋在發送數據幀前，通常要接收到完整的數據幀并執行幀檢測序列FCS后，才開始轉發該數據幀。交換機具有存儲轉發和直接轉發兩種幀轉發方式。直接轉發方式在發送數據以前，不需要在接收完整個數據幀和經過32bit循環冗余校驗碼CRC的計算檢查后的等待時間。
題目
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如果比特率為100Mb/s，發送1000位需要多長時間
1000 / 100000000 = 10us
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在CSMA/CD中，在第6次重傳時，一個節點選擇隨機數r的值為16的概率是
1/2^6=1/64
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假設信號在媒體上的傳播速率為2×108m/s，發送數據長度為103bit，發送速率為1Gb/s,收發兩端之間的傳輸距離為1000km，求傳播時延和發送時延：
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交換機
> 解題：（1）A發送數據到B后交換機S1會增加一項地址是MAC_A、接口為1；S2會增加一項目的地址是MAC_A、接口為5。因為開 始時交換機是空的，S 1和S2都會收到這個幀。因此兩個交換機會把幀的源地址MAC_A和對應的進入接口登記到轉發表中。
（2）F發送數據到A，交換機S1會增加一項地址是MAC_F、接口是5；S2都會增加一項地址是MAC_F、接口是2。因為S1和S2都能接收到這個數據幀，而轉發表中沒有地址為MAC_F的項目，所以兩個交換機都會把這個幀的源地址和進入接口登記到轉發表中。
（3）B發送數據到A，交換機S1的轉發表增加一項地址是MAC_B、接口為3；交換機S2的轉發表的狀態不變。因為交換機S1接收到這個數據幀后，其轉發表中沒有地址為MAC_B的項目，所以會把這個幀的源地址MAC_B和對應的進入接口登記到轉發表中。而又由于交換機S1從轉發表中得知主機A在接口1，因此不會把此幀轉發到接口5，交換機S2就接收不到此幀，因此交換機S2的狀態不變。找不到則添加，并向除自己之外的接口廣播，目的接口轉發，其余接口丟棄過濾；
找到目的添加源
生成樹協議（STP）避免兜圈子；
應用層：
[NO.1]
題目一：
當使用鼠標點取一個WWW文檔時，若該文檔除了有文本外，還有一個本地.gif圖和兩個遠地.gif圖像。試問：需要使用哪個應用程序，以及需要建立幾次UDP連接和幾次TCP連接？
答案：0次UDP和4次TCP
HTTP1.0中認為每臺服務器都綁定一個唯一的IP地址，因此，請求消息中的URL并沒有傳遞主機名，所以這個時候集只需要建立TCP連接，首先訪問文檔建立一次連接，有因為1.0環境下是短連接，請求結束就斷開連接，所以在此請求本地的gif同樣需要建立tcp連接，對于兩個遠地gif同樣道理，所以需要4次tcp連接請求；
關鍵：短連接，請求對應唯一ip
題目二：
通過瀏覽器訪問http://ww.sise.com/b.html時，若該文檔除了有文本外，還有一個本地gif圖像和兩個不同遠地的gif圖像。試分析在HTTP11環境下需要建立幾次TCP連接和有幾個UDP過程？
答案：3次UDP和3次TCP；
對于http1.1、環境下，訪問頁面http://lwww.sise.com/b.htm，首先會通過DNS解析出lwww.sise.com的P地址，隨后客戶機與該IP地址主機建立TCP連接，之后客戶發送http請求b.hm文件，服務器響應該頁文檔。這里包含1次UDP過程和1個TCP連接為了顯示文檔中包含的本地gif圖象，主機在該tcp連接下維續請求，（本地文檔用因之前頁面解析過，dns緩存中會有記錄，所以不需要再向網絡發送dns請求也就不會有udp過程）為了顯示兩個不同遠地的gif圖像，主機要通過DNS分別http請求這兩個gif圖像，這里包含2次UDP過程和2個TCP析出這兩個gif圖像所在服務器的P地址，然后分別建立2個tcp連接，再通http請求這兩個gif圖像，因此訪問該頁面共有3次UDP過程和3個tcp連接
關鍵：長連接和需要解析域名而【域名解析是使用UDP協議的，因為為了快速和降低資源】
關鍵點：使用的都是http協議，但是題目一是使用http 1.0 題目二使用的是http 1.1兩個不同的協議
http1.0 默認訪問的www文檔服務器是一個固定的ip地址，一旦連接確定就ip地址就確定，因此在報文首部是沒有host字段的
然而http1.1 在報文首部是有host字段，而且http1.1 是長連接
網上一個http1.0和http1.1解釋的博客連接
沖突域和廣播域
總結
以上是生活随笔為你收集整理的【计网】计算机网络期末总复习-谢希仁（个人总结）理论概念的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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