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[网络协议]计算机网络复习---总

第一章概述

制定互联网的正式标准的三个阶段：

1.互联网草案

2.建议标准

3.互联网标准

互联网的组成：
按工作方式划分：边缘部分和核心部分

按传输技术分：广播式网络和点对点网络

按分布范围分：广域网、城域网、局域网、个域网

按交换技术分：电路、报文、分组

（重点）TCP和OSI的对应关系：

？两边的对应体系TCP/IP的应用层对OSI/RM中的那些层？

？网络接口层对应哪些层？

？原理体系结构要有所清楚？

计算机网络的性能指标：

速率：注意单位换算

k=10^3,M=10^6,G=10^9

（重点）带宽

?在单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率"

（重点）时延

发送时延：数据帧长度/发送速率

传播时延：信道长度/传播速率

（重点）OSI各层功能：

第一章主要就考TCP和OSI的功能和对应关系，一般不会出现计算题，计算题和后面网络层等结合起来考察。

第二章物理层

物理层的特性（泄气工程）：

机械特性（泄）

电气特性（气）

功能特性（工）

过程特性（程）

？可能会以选择题的形式考察，注意区分这几个特性，比如机械特性主要是物理指标，电气特性有相关数值，功能特性指意义，过程特性指过程、顺序等

通信基础基本概念：

数据、信号、码元

模拟信号，数字信号

信道分为单工信道、半双工信道、全双工信道

调制是转变为模拟信号，编码是转变为数字信号。

?（重点）常见编码方式

注意：以太网使用的编码都是曼彻斯特编码，但是快速以太网使用的是4B/5B编码

曼彻斯特具有自同步功能?！

调制方法有调幅，调频和调相（看P44图）

（重点）香农定理C=Wlog2（1+S/N）

导引型传输媒体：双绞线

屏蔽双绞线（STP）、无屏蔽双绞线（UTP）

光纤：

多模光纤和单模光纤区别和原理

光纤的优点：

通信容量非常大
传输损耗小，中继距离长
抗雷电和干扰性能好
无串音干扰，保密性好
体积小，重量轻

卫星通信时延长

注意：数据传输方式：串行和并行

通信方式：同步和异步

通信模式：单工，半双工，全双工

（重点）数据传输速率C和码元传输速率B，有如下关系：

? ?????? C = Blog2M

?第二章主要考察内容有香农定理或者码元传输速率（大题），曼彻斯特编码或者差分（大题），双绞线和光纤（选择，判断），物理层特性（选择）

第三章数据链路层

数据链路层使用的两种信道类型：

点对点信道：PPP协议

广播信道：CSMA协议

数据链路层的三个问题分别是什么？

封装成帧、透明传输、差错检测

封装成帧：就是在帧前面和后面加上首部和尾部，用来定界。首部用SOH，尾部用EOT。

透明传输：不允许数据和控制字符的比特编码一样

（重点）差错检测：检错机制（1）奇偶校验码（2）CRC

注意：CRC不是可靠传输，我只能保障接收端数据链路层基本没有差错，但不绝对

PPP协议：

特点：

简单（每收到一个帧就进行CRC检测，正确就收下。
封装成帧（异步：字符填充；同步：零比特填充）
透明传输（采用字符填充解决）
多种网络协议
多种链路
差错检测（但是没有差错纠正）

Q：信息字段中出现了标志字段的值，可能会被误认为是“标志”，怎么办？

?将信息字段中出现的每个 0x7E 字节转变成为 2 字节序列(0x7D, 0x5E)。

?若信息字段中出现一个 0x7D 的字节, 则将其转变成为 2 字节序列(0x7D, 0x5D)。

?若信息字段中出现 ASCII 码的控制字符（即数值小于 0x20 的字符），则在该字符前面要加入一个 0x7D 字节，同时将该字符的编码加以改变。

?零比特填充：

发送端数据部分遇到5个1就插入0，接收端数据部分遇到5个1就把后面的0去掉。

总结：

1.PPP是一个面向字节的协议。（可记忆为”瓶子“(PZ)

2.PPP不需要的功能有：纠错（PPP只负责检错）、流量控制（由TCP控制）、序号（因为PPP是不可靠传输，不需要）、多点线路（PPP是点对点的）、双工或者单工（PPP只支持全双工）

?HDLC协议

首先HDLC是属于特殊的PPP协议，所以HDLC也是零比特传输

与PPP的差别就是差一个协议字段。

HDLC包含监督帧，信息帧，无编号帧（无奸细）

HDLC是面向比特传输的

（重点）：CRC求解FCS一定要会，必会考大题的。大题的话题目一定要看清到底是让你求发送端还是接收端。

CSMA/CD协议?

CSMA/CD是CSMA的优化，这里不多说。CSMA/CD属于随机控制介质访问协议

CSMA/CD表示多点接入（总线型），载波监听（先听再发），碰撞检测（边听边发）

Q：描述CSMA/CD的工作原理

A：先听再发，边听边发；遇到碰撞，立即停发；等待时机，然后再发

注意：CSMA/CD属于半双工通信

争用期：

最先发送数据帧的站，在发送数据帧后至多经过时间 2t （两倍的端到端往返时延）就可知道发送的数据帧是否遭受了碰撞。
以太网的端到端往返时延 2t 称为争用期，或碰撞窗口，争用期的长度51.2μm，64字节。
经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞。??

二进制指数退避算法（P88）

最短帧长=时延*数据传输速率*2

CSMA/CD逻辑上是总线型结构，物理上是星型结构

令牌环网逻辑上环形，物理上星型

MAC帧的格式：

目的地址+源地址+类型+数据+FCS

第三章主要考察的内容的话，CRC必会必会出一道大题，MAC帧格式了解一下，然后CSMA/CD的过程原理包括最短帧长和二进制退避算法（大题，选择，判断都会考），PPP协议和HDLC的零比特分析也要掌握（必考，大题或者选择，判断）

第四章? 网络层

网络层主要提供两种服务：面向连接和无连接

网络层知识向上提供简单灵活、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务

网际协议IP主要有三个：ARP协议，ICMP协议，IGMP协议

（重点）中继系统主要有：

物理层：转发器，集线器，中继器

数据链路层：网桥，局域网交换机，桥接器

网络层：路由器

网络层以上：网关

分类IP地址

IP地址=网络号+主机号

子网划分是少->多

超网是多->少

A/B/C是单播地址，D是多播地址

一般题目可能会让你判断网络属于哪一类，前两位是10，就是A类，所以A类就是1~126（因为127是巡回地址），前三位是110，那么就是B类，所以B类就是128~191，前三位是111，那么就是C类，所以C类就是192~223，D和E同理。

需要特别记忆的是主机号全0表示本网络，主机号全1表示广播；127.0.0.0表示环回自检；0.0.0.0表示本网络本主机，255.255.255.255表示TCP的广播地址

还会考的就是IP的网络号和主机号：

网络类型	网络号	主机号
A	2^7-1	2^24-2
B	2^14-1	2^16-2
C	2^21-1	2^8-2

注意网络号最多的就是C类地址

(重点）ARP协议

解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题

Q：简述主机1向主机2发送数据时ARP的工作过程

A：主机1要向主机2发送数据时，必须知道主机2的MAC地址。因此，我先根据主机2的IP地址在本机的ARP高速缓存表中查找，若找到MAC地址，则把他写入MAC帧，并把数据发送给主机2。如果找不到MAC地址，那么主机1会产生一个ARP询问包，其中包括主机1的IP地址，MAC地址，主机2 的IP地址，并广播到网络，询问谁知道主机2的MAC地址。主机2收到ARP询问包后，就发送一个ARP响应包，其中包括主机1的IP地址，MAC地址；主机2 的IP地址，MAC地址。从而主机1获得主机2的MAC地址并将数据发送给主机2。

ARP的四种典型情况（P127)