計算機網絡基本概念總結

1. 互聯網具有兩個重要的基本特點：連通性和共享

2. 互聯網的組成：若干結點和連接結點的鏈路

3. 計算機網絡按范圍分類：

廣域網WAN：遠程、高速、是Internet的核心

城域網MAN：城市范圍，鏈接多個局域網

局域網LAN：校園、企業、機關、社區

個人區域網PAN：個人電子設備

按網絡使用者分類：公用網、專用網

4. 網絡協議的三要素

語法：數據與控制信息的結構或格式

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

同步：既事件實現的詳細說明

5. 計算機網絡的性能指標（七個）：速率、帶寬、吞吐量、時延（發送時延、傳播、處理、排隊）、時延帶寬積、往返時間RTT、網絡利用率

6. 五層協議的網絡體系結構的要點，及各層的主要功能、各層用到的設備

OSI和TCP/IP的優點，采用一種原理體系結構；

物理層：透明的傳送比特流；在物理層上所傳數據的單位是比特。傳遞信息所利用的一些物理媒體，如雙絞線、同軸電纜、光纜等--à信號和介質; 中間設備叫中繼器 或 集線器

數據鏈路層：將在網絡層交下來的IP數據報組裝成幀，在兩個相鄰結點間的鏈路上傳送以幀為單位的數據;設備可以是網橋

網絡層：選擇適當的路由，負責為分組交換網上的不同主機提供通信;所用設備是路由器; 網絡層以上使用的中間設備叫網關

運輸層：任務就是負責主機中兩個進程之間的通信；使用傳輸控制協議TCP和用戶數據報協議UDP;

應用層：直接為用戶的應用進程提供服務；確定進程之間通信的性質以滿足用戶的需要。這里的進程就是指正在運行的程序。

7. TCP/IP是四層體系結構：網絡接口層、網際層、運輸層、應用層

8. 五層協議的體系結構：物理層、數據鏈路層、網絡層、運輸層、應用層；OSP是七層體系結構；協議是水平的    服務是垂直的

9. 計算機網絡體系結構：系統網絡體系結構SNA和開放系統互聯基本參考模型OSI/RM

1. 網絡體系結構：計算機網絡的各層及其協議的集合  
   1. 網絡和互聯網的概念：網絡把許多計算機連接在一起

互聯網把許多網絡通過路由器連接在一起                

1. 物理層的基本概念：考慮怎樣才能連接各種計算機，並在傳輸媒體上傳輸數據比特流，而不是指具體的傳輸媒體；
2. 信道的極限容量：香農公式：信道的寬帶或信道中的信噪比越大，信息的極限傳輸速率就越高 C=W*Log2（1+S/N）
3. 頻分復用FDM：所有用戶在同樣的時間占用不同的寬帶源

時分復用TDM：所有用戶是在不同的時間占用同樣的頻帶寬帶

統計時分復用STDM：STDM 幀不是固定分配時隙的，而是按需動態地分配時隙。因此他可以提高線路的利用率

波分復用WDM；是光的頻分復用。使用一根光纖來同時傳輸多個光載波信號

碼分復用CDM(碼分多址CDMA)是使用戶在同樣的時間使用同樣的頻帶進行通信，且各用戶不會造成干擾；

其特點是：每個站分配的碼片序列不僅必須各不相同，並且還必須互相正交，在實用的系統中是使用偽隨機碼序列；

作用：降低成本、提高信道利用率

1. 信道可以划分為單工通信、半雙工通信、全雙工通信；
2. 以太網的兩個標准：DIX Ethernet V2標准和IEE的802.3標准，傳統以太網：DIX Ethernet V2標准的局域網
3. 10BASE-T中的10代表信號在電纜上的傳輸速率是10MB/s,

BASE表示電纜上的信號是基帶信號

T代表非屏蔽雙絞線

但10BASE-T的通信距離稍短，每個站到集線器的距離不超過100m

1. 載波監聽多點接入/碰撞檢測(CSMA/CD)-(會議室發言)，只能半雙工通信，在同一時間只允許一台計算機發送數據，避免沖突采用二進制指數類型退避算法，口訣：先聽后發；邊聽邊發；沖突停發；延時重發；
2. MAC幀格式：有兩種標准DIX Ethernet V2和IEEE 802.3標准；最常用的是以太網V2格式

10.產生沖突原因：兩個節點同時偵聽到線路空閑就同時發送數據

產生沖突碎片原因：在一個沖突時槽內有多個站發送數據

沖突域在交換機中才可能產生

11.廣播域:接受同樣廣播消息的節點的集合

12.交換機的學習和工作原理

工作原理：因為交換機內部有一個MAC地址表，MAC地址表記錄了網絡中所有MAC地址與該交換機各端口的對應信息，某一數據幀需要轉發時，交換機根據該數據幀的目的MAC地址來查找MAC地址表，從而得到該地址對應的端口，然后交換機把數據幀從該端口轉發出去

學習：交換機收到一幀后先進行自學習。查找交換表中與收到幀的源地址有無相匹配的項目。

沒有，就在交換表中增加一個項目（源地址、進入的接口和有效時間）。如有，則把原有的項目進行更新；

13.IP地址的分類和概念

IP地址的分類：A類地址(0-127)、B類地址(128-191)、C類地址(192-223)、D類地址(224-239)、E類地址(240-247)

概念：是由32位二進制數組成，在Internet范圍內是獨一的  

14.CIDR、ISCMP、VPN、NAT、ICMP

CIDR(無分類域間路由選擇):

給用戶分配IP地址

在互聯網上有效地路由IP數據包

對IP地址進行歸類的方法。

ISCMP(網際控制報文協議)：是一種面向無連接的協議，

用於傳輸出錯報告的控制信息

VPN(虛擬專用網絡): 是將物理分布在不同地點的網絡通過公用骨干網，尤其是Internet連接而成的邏輯上的虛擬子網

NAT(網絡地址轉換)：

網際控制報文協議ICMP：

常用的ICMP詢問報文：（1）回送請求和回答   （2）時間戳請求和回答

端口的概念：設備與外界通訊的出口

1. 1.     端口分為兩類：服務器端使用的端口號和客戶端使用的端口號；服務器端使用的端口號又分為 熟知(系統)端口號、登記端口號

客戶端使用的端口號，又叫短暫端口號；

端口的作用是對TCP/IP體系的應用進程進行統一的標志，使運行不同操作系統的計算機的應用進程能夠互相通信；

熟知端口指派給了TCP/IP最為重要的一些應用程序。
登記端口是為了沒有熟知端口的應用程序使用的。
短暫端口是留給客戶進程選擇暫時使用

1. UDP的特點和定義

UDP特點：無連接、盡最大努力交付、面向報文、沒有擁塞控制、支持一對一、一對多、多對一、多對多的交互通信；

定義：是OSI參考模型中一種無連接的傳輸層協議，

提供面向事務的簡單不可靠信息傳送服務

TCP的主要特點是：
（1）面向連接；
（2）每一條TCP連接只能是點對點的（一對一）；
（3）提供可靠交付的服務；
（4）提供全雙工通信；
（5）面向字節流

1. IP：實現網絡互連。使參與互連的性能各異的網絡從用戶看起來好像是一個統一的網絡；IP協議配套使用的還有四個協議

ARP：解決同一個局域網上的主機或路由器的IP地址和硬件地址的映射問題；RARP;

ARP解析的過程：

如果A主機要對B主機進行數據傳輸的話

1）  A主機先會查看自己的ARP高速緩存中是否有B主機的MAC地址記錄。

2）  如果A主機的高速緩存中有B主機的記錄，則直接通過這個MAC地址進行數據的傳輸。

3）如果A主機的高速緩存中沒有B主機的記錄，則會向局域網的所有主機廣播一個ARP請求，尋找B主機的MAC地址。

4）  當B主機收到A主機廣播的ARP請求后，就會直接給A主機回復一個ARP數據包。

5）  當A主機收到B主機發送過來的請求后，將B的MAC地址寫入高速緩存中，然后通過該MAC地址，A主機向B主機進行數據的傳輸。

如果A主機和B主機不在同一個局域網的話，但是A主機要向B主機傳輸數據的話

1）  A主機先通過廣播一個ARP請求，找到本網絡中的一個路由器的MAC地址，然后將數據包直接給路由器。

2）  當路由收到數據包后，如果B主機在同網絡中的話，這時通過ARP找到B主機，然后把數據包給B主機。

3）  如果B主機不和A主機發送數據的路由器在同一網絡內的話，則路由器會通過ARP協議找到下一跳的路由器，然后把數據包發送到該路由上，以此類推。

ICMP：提供差錯報告和查詢報文，以提高IP數據交付成功的機會

   IGMP：用於探尋、轉發本局域網內的組成成員關系

1. 4.  擁塞控制與流量控制的關系和區別

擁塞控制：擁塞控制可以使網絡中的路由器或鏈路不致過載，防止過多的數據注入到網絡中，

流量控制：是讓發送方的發送速率不要太快，要讓接收方來的及接收

關系：流量控制是一個端到端的問題是接收端抑制發送數據的速率，以便使接收端來得及接收，擁塞控制是一個全局性的過程，涉及到所有主機、所有的路由器、以及與降低網絡傳輸性能有關的所有因素。

擁塞控制是一個全局性的過程，涉及到所有的主機、路由器，以及與降低1網絡傳輸性能有關的所有因素。

        c.與流量控制的區別：流量控制往往是指點對點通信量的控制，是個端到端的問題。流量控制所要做的就是控制發送端發送數據的速率，以便使接收端來得及接收

區別:

流量控制是為了解決發送方和接收方速度不同而導致的數據丟失問題,當發送方發送的太快,接收方來不及接受就會導致數據丟失,流量控制用滑動窗口的形式解決問題

擁塞控制是為了解決過多的數據注入到網絡,導致網絡奔潰,超過負荷.當發送方發送數據大量的數據會注入到網絡,如果沒有限制,網絡就會超負荷變卡,擁塞控制的用的是擁塞窗口解決的問題的

1. 5.  TCP共使用以下四種計時器和主要作用

重傳計時器、堅持計時器、保活計時器、時間等待計時器；

重傳計時器：為了防止報文丟失或者阻塞；(幫助記憶：當A向B發送報文時，就會啟動重傳定時器，若在定時器到達之后，仍沒有收到B的確認報文，則A會重新發送上次發送的報文。同時，令重傳定時器復位。繼續計時)

堅持計時器：作用是為了解決B向A發送了非零個窗口報文，A未收到，B一直等待，而造成死鎖的局面；

保活計時器：用來防止在兩個TCP之間的連接出現長時期的空閑。

時間等待計時器：在連接終止期間使用的，通常設置為一個報文段的壽命期待值的兩倍

TCP進行控制的四種算法：慢開始、擁塞避免、快重傳、快恢復；

1. DNS概念：DNS是域名服務器，可用於實現名稱解析（或名稱轉換），在名稱轉換的背后有查詢過程，因此稱為解析，然而需要查詢，就得需要依賴於一個數據庫
2. 域名服務器可划分為四種類型：根域名服務器、頂級域名服務器、權限域名服務器、本地域名服務器
3. 域名：是由一串用點分隔的名字組成的Internet上某一台計算機或計算機組的名稱
4. 域名的種類分類：語種划分（英文、中文和日文）；按所在地的與划分：頂級域名和二級域名

10.頂級域名分三類：國家頂級域名nTLD、通用頂級域名gTLD、基礎結構域名arpa；

二級域名划分兩類：類別域名(ar、com、edu、gov、mil、net、rog)和行政去域名(bj（北京）、js（江蘇）)

域名查詢方式有：迭代查詢（主機向本地域名查詢）、遞歸查詢（本地域名向根域名服務器查詢）

11.HTTP過程：

12.兩類密碼體制：對稱秘鑰密碼體制和公鑰密碼體制

13.數據加密模型：

14.DHCP四個消息 為什么需要最后兩個
DHCP（動態主機配置協議）工作過程包括哪四種報文

動態主機配置協議，是一種網絡管理協議，用於為進入網絡的任何新節點動態分配IP地址。DHCP允許自動配置節點，從而避免了網絡管理員參與的必要性

工作過程：廣播報文—給出響應—提供IP地址—存在紀錄

發現階段、提供階段、選擇階段、確認階段

無線局域網可分為兩大類。第一類是有固定基礎設施的，第二類是無固定基礎設施的