【408计算机网络】考点总结

408计算机网络考点回顾总结

文章目录

一、计算机网络的体系结构和各部分联系

1.1 MAC帧、IP数据报、TCP报文的联系

在这里插入图片描述

1.1.1 MAC帧

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MAC帧首部+尾部 = 18B，数据部分为 46B~1500B
单位为字节
源地址和目的地址：6B
总长度64B - 1518B：控制部分18B（头部尾部）+ 数据部分（46B - 1500B）

1.1.2 IP数据报

在这里插入图片描述

网络层向上提供无连接，尽最大努力交付的数据报服务一总八片首四
首部长度：4bit，单位为4B，表明整个首部的长度。20B–60B
总长度：首部+数据，单位为，表明整个IP数据报的长度
片偏移：指出该片在原分组的相对位置，以8B为单位（除了最后一个分片，每个分片的大小都是8的倍数）
源地址和目的地址：分别表示发送方的IP地址和接收方的IP地址，分别为4B
标志：- 中间位：DF（Dont Fragment） = 1，禁止分片； DF = 0，允许分片- 最低位：MF（More Fragment）= 1，后面还有分片；MF = 0，最后一个分片 / 没分片

1.1.3 IP数据报分片

分片的原因，数据链路层的MTU严格限制IP数据报的长度，若大于该长度，则无法传输，因此，需要分片。

例子：数据部分为3800B，设最长分片不超过1420B

A：首部为20B，因此，最长分片的最大数据部分为1420 - 20 = 1400B
B：3800 = 1400 + 1400 + 1000
第一个分片：0 - 1399；片偏移量:0（由于是第一个）; 总长度:数据部分1400B + 首部20B = 1420B; DF = 0（允许分片）; MF = 1（不是最后一个分片），标识为12345
第二个分片：1400 - 2799；片偏移量:175（1400/8B = 175）; 总长度:数据部分1400B + 首部20B = 1420B; DF = 0（允许分片）; MF = 1（不是最后一个分片），标识为12345
第三个分片：2800 - 3799；片偏移量:175（2800/8B = 350）; 总长度:数据部分1000B + 首部20B = 1020B; DF = 0（允许分片）; MF = 0（是最后一个分片），标识为12345

1.1.4 TCP报文段

在这里插入图片描述

2B(源)+2B(目的)+4B(序)+4B(确)+4B(书)+2B(窗)+2B+2B+NB+4B+数据
前20字节是固定的

1.2 各层设备

1.2.1 各设备的功能和区别

在这里插入图片描述

1.2.2 重要表：【交换机、ARP表和路由器】

重要表转发表（MAC-MAC）新源地址进来增加新地址表项，新目的地址广播，旧目的地址单播
若路由表中转发mac地址没有，则从除了已知不是接口的所有接口都将转发该数据（不是接收方收到后将该数据丢弃）ARP表（IP-MAC)1.检查ARP缓存是否有该IP地址和MAC地址的映射
2.若无则广播，目的地址为FF-FF-FF-FF 的ARP请求分组
3.目的主机（本网络）或者默认网关（其他网络）将会单播返回一个带有其IP地址和MAC地址的ARP响应分组
4.源主机收到后写入ARP缓存路由表（IP-IP）静态路由和动态路由
动态路由：RIP、OSPF协议
1.网络ID和子网掩码（或者网络前缀）
2.接口：从自己的哪个接口转发出去
3.网关：不与自己直接相连的网络，下一跳地址

1.3 各层次的协议

层次数据链路层PPP、HDLC、CSMA网络层ARP、ICMP、IP、OSPF传输层TCP、UDP应用层DCHP、RIP、BGP、DNS、FTP、POP3、SMTP、HTTP、MIME

1.4 端到端和点到点的区别？

点对点通信是终端（主机）之间通信
端对端通信是（主机上的应用程序）之间的通信。即一个针对终端节点，一个针对应用进程
第一个端到端的层次：传输层

1.5 冲突域和广播域？

一个站点向另一个站点发出信号，除目的站点外，有多少站点能收到这个信息，这些站点就构成一个冲突域
广播所能覆盖的范围就叫做广播域了，二层的交换机是转发广播的，所以不能分割广播域，而路由器一般不转发广播，所以可以分割或定义广播域。

二、物理层

物理媒体上为数据端设备透明的传输原始比特流

2.1 以太网和曼彻斯特编码

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（RZ）归零编码 - 按时间基准；高1低0（或者相反）
（NRZ）非归零码 - 高1低0
（NRZI）非归零反相编码 - 与前一个相同为1- 电平翻转为0
曼彻斯特编码 - 前半个高后半个低为1- 前半个低后半个高为0
差分曼彻斯特编码 - 前半个码元与上一个码元相同为1- 前半个码元与上一个码元相反为0

2.2 波特率和比特率：

每秒传输多少个波特
比特率：（b/s）

2.3 奈奎斯特定理和香农定理

奈奎斯特定理

限制码元传输的速率B（不考虑噪声）

香农定理

在带宽受限且有噪声的信道中，信息传输速率有上限值
信噪比：10log10(S/N)
如果两个条件求都可以，那么取小的那一个。

2.4 电路交换、报文交换、分组交换

电路交换

发送端和接收端必须建立一条专有的物理通信路径，这条路径在传输期间一直被占有，直到通信结束后才释放

报文交换

无需建立专有线路，传输单位为报文（带有目的地址和源地址），采用存储转发的方式

分组交换

与报文交换基本相同，区别在于限制传输数据的长度，过大则划分为多个分组

2.5 物理层接口特性

机械特性：针对物理连接的特性。引脚数量、引线数目
电气特性：电压范围、传输速率和距离限制（出现数字）
功能特性：某一电平表示何种意义（不出现数字）
过程特性：工作规程和时序

2.6 物理层设备

中继器：

数字再生
中继器两端的网段一定要使用同一个协议

集线器：

多端口中继器，互联两个物理层不同的网段，连起来的网段仍然是同一个局域网
半双工通信,不具备信号的定向传送能力（广播）
可以互联两个物理层不同的网段

三、数据链路层

成帧；差错控制；流量控制；传输管理

3.1 零比特填充法（组帧）

F（帧开始和帧结束）:01111110
遇到5个1加入一个0

3.2 滑动窗口机制

3.2.1 GBN（后退N帧协议）【累计确认】【按序接收】

接收窗口为1
发送窗口最大为(2 ^ n) - 1
满足1<=Wt<=(2 ^ n) - 1
累计确认；返回确认帧ACKn即表示n号数据及其之前的所有数据都已经收到
按序接收，若不是则直接丢弃

3.2.2 SR（选择重传协议）【选择重传】【逐一确认】

发送窗口 (= 接收窗口 = 2 ^ ( n - 1)
满足1<=Wt<=(2 ^ n) - 1*

发送方：

逐一确认，最小序号确认则向前推进到前移动到未确认的最小序号处
仅重传出错帧按序接收

接收方：

若收到的是比下界更小的帧，则返回该帧的确认帧（可能是上一次传送的确认帧丢失，重新告诉发送方该帧已经接收）
若在上下界之间的帧则缓存，直到之前都接收再移动
若收到的是比上界更大的帧，则直接丢弃

信道利用率：（L/C）/T

3.3 随机访问介质访问控制

3.3.1 CSMA

3.3.2 CSMA/CD

先听后发，边听边发，冲突停发，随机重发
争用期：最多两倍总线到端时延，故最小长度为64B
最小帧长=总线传播时延 * 数据传输速率 * 2
二进制指数退避： - 当重传次数k <= 10 时，选择 k 和10 的最小值；当k ＞ 10时，选择k = 10- 从0，1，2，3…2^k - 1中随机选择一个数n，重传时间为n倍的基本退避时间，即2τn- 重传到16次时，抛弃该帧，并向高层报错
适用于总线型或半双工网络环境

3.3.3 CSMA/CA

无线局域网必用，发送前侦听，边发送边侦听，冲突不停发,
过程： - 发送数据前，先检测信道是否空闲- 空闲则发送RTS- 接收方收到RTS后，返回CTS- 发送方接收到CTS后，预约信道- 接收方接收到数据后，用CRC进行确认，正确则返回ACK帧（类似于握手）- 发送方收到ACK帧后，开始下一个数据帧的传输，若一段时间未收到ACK帧，则重新传输（采用二进制指数退避算法确定随机延迟时间）
适用无线局域网

3.4 局域网

IEEE 802.3 CSMA/CD 以太网
IEEE 802.11 CSMA/CA 无线局域网

3.4.1 以太网和MAC帧

以太网：

以太网共享一条总线，采用广播的方式
提供无连接（发送方和接收方无需建立连接）
不可靠服务（发送方无须编号，接收方无须确认，差错帧直接丢弃，差错纠正由上层进行）
尽最大可能交付服务

3.5 数据链路层设备（参考第一章总结）

四、网络层【重点】

路由选择和分组转发；异构网络互联；拥塞控制

4.1 子网划分和CIDR

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4.1.1 子网划分

网络号全1，主机号全0
子网掩码与Ip地址逐位相与，得到子网网络地址

4.1.2 CIDR

IP地址后加上 /网络前缀的位数
构成超网：将多个子网聚合成一个较大的子网。
最长前缀匹配：查找路由表时，若有多个结果（逐位相与），应选择具有最长网络前缀的路由（前缀越长，地址块越小，路由越具体）

4.2 路由转发【路由表】

静态路由算法：手动配置路由信息。适用于变化不大的小型网络。

缺点：不能及时适应网络状态的变化，不适用大型网络

动态路由算法：路由器间彼此交换信息，按照路由算法优化出路由信息。可以适应不断变化的网络，适用大型网络
自治系统内使用内部网关协议（IGP）：RIP、OSPF
自治系统间使用外部网关协议（EGP）：BGP

4.2.1 RIP协议【内部网关协议】【重要】

应用层协议，基于广播UDP，选择跳数最少
RIP基于距离向量
16不可达
仅和相邻路由器交换信息

交换过程：

路由表数据<目的网络><距离><下一跳的路由器地址>

4.2.2 最短路径算法OSPF协议【内部网关协议】【不太重要】

洪泛法（路由器向自己相邻的路由器发送信息，相邻的路由器收到信息后，又向自己相邻的路由器发送该信息）

4.2.3 边界网关协议BGP【外部网关协议】【不太重要】

应用层协议，基于TCP，交换网络可达性信息
从一个网络到另一个网络使用。

4.3 ARP协议

IP—>MAC

ARP协议的过程：

若是本网络主机- 有则读取- 无则广播ARP请求分组目的MAC地址为FF-FF-FF-FF的帧，有且只有目的主机会回应，存入缓存读取
若不是本网络主机- 先根据IP和子网掩码判断是否是本网络主机，不是则通过本主机的默认网关（路由器）- 默认网关不知道则发一个包含（接收方IP地址为默认网关，MAC地址为FF-FF-FF-FF），默认网关会返回其IP和MAC- 在通过这个网关去查询其他网络，如此往复。

4.3 ICMP 协议（考的较少）

ICMP报文作为IP数据报的数据部分加上首部组成IP数据报

终点不可达：没有交付数据
源点抑制：网络内产生拥塞
时间超过：收到TTL为0的数据报
参数问题：首部字段出问题
路由问题：更改最佳路由路径（重定向）

4.4 DCHP 协议

应用层协议，C/S方式，基于UDP

过程：

客户机广播 “DCHP发现” 消息，试图找到网络中的DCHP服务器来获得一个IP地址
DCHP服务器收到“DCHP发现"消息后，向网络中广播"DCHP提供”
客户机收到后向网络中广播“DCHP请求”
DCHP服务器收到后广播“DCHP确认”，将IP分配给DCHP客户机。

4.5 网络层设备频【路由器】（参考第一章总结）

五、传输层

5.1 UDP

无连接，最大努力交付，即不可靠（由应用层保证可靠交付）
面向报文（应用层给UDP什么样的报文，UDP就传输什么样的报文）
无拥塞控制，适合实时应用
UDP首部8B，TCP首部20B

5.2 TCP

面向连接（点对点连接）
提供可靠服务，即无差错、不丢失、不重复、按序到达（可靠有序，不丢不重）
全双工通信（发送方和接收方可以互换）
TCP面向字节（将应用程序交付的数据仅视为一段无结构的字节流）

5.2.1 TCP报文段（参考第一章总结）

5.3 TCP连接管理

5.3.1 TCP的连接（三次握手）

C:SYN = 1, seq = x（随机）【客户端发送请求连接报文】
S:SYN = 1, ACK = 1, seq = y（随机）, ack = x+1,
C:SYN= 0, ACK = 1, seq = x+1, ack = y+1

5.3.2 TCP的释放（四次握手）

C:FIN = 1, seq = x【客户端发送连接释放报文】
S:ACK = 1, seq = y, ack = x+1
S:FIN =1, ACK =1, seq=w, ack = x=1
C:ACK =1,seq=x+1,ack=w+1

5.4 慢开始和拥塞部分、快重传和快恢复

接收窗口
拥塞窗口
发送窗口
发送窗口= min{接收窗口,拥塞窗口}

5.4.1 慢开始

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5.4.2 快重传和快恢复

六、应用层

6.1 DNS（域名系统）

访问顺序:1-4-2-3

本地域名服务器(1)
权限域名服务器(4)
顶级域名服务器(3)
根域名服务器(2)

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递归查询

本地域名服务器–>根域名服务器–>顶级域名服务器–>权限域名服务器

递归与的方式

本地域名服务器(由其向其他各处查询)

根域名服务器
顶级域名服务器
权限域名服务器

6.2 FTP（文件传输协议）

采用C/S，使用两个并行的TCP连接
控制连接: 端口号21，会话期间一直保持打开状态
数据连接: 端口号20，收到传输请求后创建，传输完毕后关闭（是否使用20端口和传输模式有关）

6.3 电子邮件（E-mail）

在这里插入图片描述

6.3.1 SMTP协议【发】

采用C/S，TCP连接，端口号25
采用 “推” 的方式用于用户代理向邮箱服务器及邮件服务器之间发送邮件

6.3.2 PP协议【读】

TCP连接，端口号110，基于C/S
采用 “拉” 的方式从邮件服务器中读取邮件

6.4 万维网和HTTP

6.4.1 HTTP的特点

//TODO

标签：网络

本文转载自: https://blog.csdn.net/qq_36674053/article/details/127953686
版权归原作者 别偷喝船长的朗姆酒 所有，如有侵权，请联系我们删除。

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408计算机网络考点回顾总结

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一、计算机网络的体系结构和各部分联系

1.1 MAC帧、IP数据报、TCP报文的联系

1.1.1 MAC帧

1.1.2 IP数据报

1.1.3 IP数据报分片

1.1.4 TCP报文段

1.2 各层设备

1.2.1 各设备的功能和区别

1.2.2 重要表：【交换机、ARP表和路由器】

1.3 各层次的协议

层次数据链路层PPP、HDLC、CSMA网络层ARP、ICMP、IP、OSPF传输层TCP、UDP应用层DCHP、RIP、BGP、DNS、FTP、POP3、SMTP、HTTP、MIME

1.4 端到端和点到点的区别？

1.5 冲突域和广播域？

二、物理层

2.1 以太网和曼彻斯特编码

2.2 波特率和比特率：

2.3 奈奎斯特定理和香农定理

2.4 电路交换、报文交换、分组交换

2.5 物理层接口特性

2.6 物理层设备

三、数据链路层

3.1 零比特填充法（组帧）

3.2 滑动窗口机制

3.2.1 GBN（后退N帧协议）【累计确认】【按序接收】

3.2.2 SR（选择重传协议）【选择重传】【逐一确认】

3.3 随机访问介质访问控制

3.3.1 CSMA

3.3.2 CSMA/CD

3.3.3 CSMA/CA

3.4 局域网

3.4.1 以太网和MAC帧

3.5 数据链路层设备（参考第一章总结）

四、网络层【重点】

4.1 子网划分和CIDR

4.1.1 子网划分

4.1.2 CIDR

4.2 路由转发【路由表】

4.2.1 RIP协议【内部网关协议】【重要】

4.2.2 最短路径算法OSPF协议【内部网关协议】【不太重要】

4.2.3 边界网关协议BGP【外部网关协议】【不太重要】

4.3 ARP协议

4.3 ICMP 协议（考的较少）

4.4 DCHP 协议

4.5 网络层设备频【路由器】（参考第一章总结）

五、传输层

5.1 UDP

5.2 TCP

5.2.1 TCP报文段（参考第一章总结）

5.3 TCP连接管理

5.3.1 TCP的连接（三次握手）

5.3.2 TCP的释放（四次握手）

5.4 慢开始和拥塞部分、快重传和快恢复

5.4.1 慢开始

5.4.2 快重传和快恢复

六、应用层

6.1 DNS（域名系统）

6.2 FTP（文件传输协议）

6.3 电子邮件（E-mail）

6.3.1 SMTP协议【发】

6.3.2 PP协议【读】

6.4 万维网和HTTP

6.4.1 HTTP的特点

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