計算機網絡--知識點（上篇）

 

一、概述

 1. “ 網絡轉發數據包”根據虛電路數字網絡被稱為 虛電路 。
 2. 數據鏈路層協議所交換的單位被稱為 幀。
 3. FDM（頻分多路復用） 和 TDM（時分復用）屬於"電路交換網絡"。
 4. 存儲轉發傳輸意味着交換必須接收整個包，才可以開始發送接收到的包到出站鏈接。
 5. 數據報網絡是使用目的地址， 虛電路網絡是使用VC數字向目的地轉發數據包。
 6. 移動互聯網的網絡層負責將"網絡層數據包"被稱為數據報，從一個宿主傳播到另一個。
 7. 各層的協議被稱為協議棧。
 8. "分組交換網絡"的兩種類型：數據報和虛電路網絡；
 9. 互聯網允許P2P應用程序運行在端系統互相交換數據。
 10. 互聯網提供兩種服務的“分布式應用程序”：面向無連接不可靠服務 和 面向連接的可靠服務。

11. 協議：定義了在兩個或兩個以上的通信實體之間交換信息的格式和順序，以傳輸或接收消息或其它事件上的行動。

12. 面向服務的連接：應用程序可以依賴於連接以正確的順序提供無錯誤的傳送所有的數據。
 13. 流量控制：確保連接了的任何一方都不能發送數據包太快太大。
 14. 擁塞控制：有助於阻止互聯網進入僵局狀態，當一個包交換變得擁擠，它的緩沖區會產生溢出和包丟失。
 15. TCP（傳輸控制協議）：互聯網面向連接的、可靠的、基於字節流的“傳輸層”通信協議的服務。

16. TCP可以給應用程序提供“可靠傳輸、流控制、擁塞控制”的服務，不能提供“視頻會議”的服務。
 17. UDP（用戶數據報協議）：提供無連接的、不可靠的、快速傳輸數據包的功能。
 18. “SMTP(電子郵件傳輸協議)、FTP（文件傳輸協議）、HTTP（超文本傳輸協議）”可以在TCP（傳輸控制協議）上運行，而“互聯網電話”不使用TCP協議。
 19.網絡體系系統采用了層次結構划分的優勢：各層相對獨立；靈活性好；結構上可分割開；易於實現和維護；能促進標准化工作。
20.分組交換的特點：

•  傳輸高效：在分組傳輸過程中，可以動態分配傳輸寬帶；
• 傳輸質量高；
• 網絡可靠性高：可以保證可靠的、完善的網絡協議，采用分布式多路由的通信子網；
• 傳輸迅速：可以不建立連接就能向其它主機發送數據；
• 處理靈活：每個結點可以智能識別，根據具體情況來決定路由以及對相應數據進行處理；
• 缺點：分組在各個結點“存儲轉發”時需要排隊，有一定的時延，不適於實時數據業務的傳輸；分組攜帶的控制信息開銷成本較高。

 

 

二、物理層

 1. 在中繼系統中，中繼器處於物理層。
 2. 各種網絡在物理層互連時要求“數據傳輸率和鏈路協議都相同”。
 3. 集線器的特點：對接收到的信號進行再生整形放大，可以延伸或擴大網絡的傳輸距離；
     缺點：不能過濾網絡流量。
 4. 在同一個信道上的同一時刻，能夠進行“雙向數據傳送”的通道方式：全雙工通信。
 5. 光纜的光纖通常是“偶數”，一進一出。
 6. FSK（頻移鍵控）：用數字信號去調制載波的頻率，它是利用“基帶數字信號”離散取值特點“去鍵控載波頻率”以傳遞信息的一種數字調制技術,是信息傳輸中使用的比較早的一種調試方式。

 FSK的優點：實現起來較容易，抗噪聲和抗衰減的性能較好，廣泛應用於“中低速數據傳輸”。

7. PSK（相移鍵控）：用數字信號去調制載波的相位，它是利用“基帶數字信號”離散取值特點“去鍵控相位頻率”以傳遞信息的一種數字調制技術。
 8. ASK（幅移鍵控）:  用數字信號去調制載波的幅度。
 9. ATM（異步傳輸模式）:建立在電路交換和分組交換的基礎上的一種交換技術，可在LAN（局域網）或WAN（廣域網）上傳送數據的寬帶技術，實時性好、靈活性強，但技術復雜且價格昂貴。
 10. 同軸電纜和雙絞線相比，同軸電纜的抗干擾能力強。
 11. 數據傳輸速率是描述數據傳輸系統的重要指標之一，數據傳輸速率在數值上等於每秒鍾傳輸構成數據代碼的二進制“比特數”。
 12. 時分多路復用（TDM）： 將一條物理信道按時間分成若干時間片輪換地給多個信號使用，每一個時間片由復用的一個信號占用，這樣可以在一條物理信道上傳輸多個數字信號。
 13.頻分多路復用(FDM)：指載波帶寬被划分為多種不同頻帶的子信道，每個子信道可以並行傳送一路信號的一種多路復用技術。
 14. 波分多路復用（WDM）：在同一根光纖中同時傳輸兩個或眾多不同波長光載波信號的技術。
 15. 數字信號：是電壓脈沖序列。
 16. 通信系統必須具備的三個基本要素是：信源、通信媒體、信宿。
 17. UTP與計算機連接，最常用的連接器是：RJ-45。
 18.連接器：

•  RJ-45(通信引出端) : 是布線系統中信息插座，連接器由“插頭”和“插座”組成，用於網絡連接。
•  NNI（網絡結點接口）：網絡節點的互聯的接口，包含了傳輸網絡的兩種基本設備，即“傳輸設備”和“網絡節點設備”。
• BNC-T(BNCT型接口) : 用於連接細纜的BNC連接器和網卡。
• AUI（AUI端口）：用來與粗同軸電纜連接的接口，是一種D型15針接口，實現與10Base-T以太網的連接。

19. 基帶系統是使用“數字信號”進行數據傳輸的。
 20.調制解調器的“信號轉換”功能：將模擬信號轉換為數字信號，將數字信號轉換為模擬信號。調制解調器主要的四個功能：信號轉換、同步傳輸、多路復用、直接連接。

 21. 在OSI中， 物理層存在 四個特性：

 

•  機械特性(通信媒體的參數和特性方面的內容，例如：接線器的形狀、尺寸、引線數目和排列等等）;
• 電氣特性（在接口電纜的各條線上出現的電壓范圍）;
• 功能特性（某條線上出現的某一電平的電壓表示什么意義）;
• 規程特性（對於不同功能的各種可能事件的出現順序）。

 22. 用一條 交叉線（雙絞線）可以把 兩台計算機直接相連構成一個網絡。
 23. 網絡設備 中繼器處於OSI七層模型的 物理層。
 24. 光纖：不受電磁干擾或噪聲影響的傳輸媒介。
 25. 物理層主要解決的問題：

•  解決怎樣才能在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸數據的比特流；
• 物理層要盡可能地屏蔽掉物理設備、傳輸媒體、通信手段的不同，使上面的數據鏈路層感覺不到這些差異的存在，進而專注於完成本層的協議和服務。

 

 

三、數據鏈路層

 1. “ Ethernet以太網協議 ”采用的是“ TCP/IP協議”。
 2. “ PPP點到點協議”、“HDLC高級數據鏈路控制”、“IP協議”采用的是 鏈路層協議。
 3. 鏈路層協議的節點到節點的工作，是通過一個鏈接的路徑移動網絡層數據包，鏈路層協議提供的服務可能會有所不同。
 4. 當多個節點共享一個廣播鏈接時， ARP協議 用於協調許多節點的幀傳輸。
 5. 四個協議的定義：

• SRP(地址解析協議)：是根據IP地址獲取物理地址的一個TCP/IP協議。
• MAC（介質訪問控制）：在WSNS（無線傳感網絡）中，它決定了無線信道的使用方式，在傳感器節點之間分配有限的無線通信資源，用來構建傳感器網絡系統的底層基礎結構。
• ICMP（Internet控制報文協議）：是TCP/IP協議簇的一個子協議，用於在IP主機、路由器之間傳遞控制信息。
• DNS（地址解析協議）：是一種可以將域名和IP地址相互映射的以層次結構分布的數據庫系統，DNS數據包一般不會被攔截，因此，可以基於DNS協議建立隱藏信道，從而順利穿過防火牆，在客戶端和服務器之間傳輸數據。

 6. MAC地址：

• 一個MAC地址是一個節點的適配器地址，兩個適配器不可能具有相同的MAC地址，MAC地址是一個層次結構地址；
• MAC地址固化到適配器的ROM；
• MAC地址是鏈路層的地址；
• MAC的廣播地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF；
• 無論在哪里，便攜式計算機的網卡總是具有相同的MAC地址。

 7. ARP協議可以將 IP地址轉化為 MAC地址。
 8. 交換機：

• 交換機可以提供<“過濾、自我學習、轉發”的服務，不能提供“最優路由”的服務。
•  交換機是一種作用於幀的鏈路層設備。

 9. " 轉發"：確定一個幀指向某一個並指導該幀到達這些接口的功能。
10. CSMA/CD：節點傳輸之前監聽信道，傳輸節點在傳輸數據的同時偵聽傳輸信道，CSDM/CD可以完全避免碰撞。

 11. “ 過濾”：確定一個幀應該轉發給一些接口或者應該丟棄的能力。
 12. 即插即用設備： 集線器、交換機、中繼器，但“路由器”不能即插即用。
 13. 集線器具有同一沖突域。
 14. 交換機可以為每個局域網段隔離沖突域。
 15. ARP表：

• ARP表自動創建，不需要系統管理員配置；
• ARP映射表是動態的；
•  ARP表的IP地址映射到MAC地址。

 16. 網卡工作在 鏈路層。
 17. DHCP（動態主機配置協議）：是一個局域網的網絡協議，由服務器控制一段IP地址范圍，客戶機登錄服務器就可以自動獲得服務器分配的IP地址和子網掩碼， 屬於C/S構架。
 18. 對於 點對點鏈路，鏈路的一端只有一個發送者，鏈路的另一端只有一個接收者。
 19. 在“物理鏈路”的基礎上，還需要 創建“數據鏈路”的原因：

• 物理層要為終端設備間的數據通信提供傳輸媒體及連接；
• “物理鏈路”能夠傳送比特流，但在物理鏈路上的數據傳輸會受到各種不可靠因素的影響；“數據鏈路”：具有檢測、確認、重傳的功能，在數據通信連接時，在連接兩端需要建立起數據收發關系，從而建立通信聯絡和拆除通信聯絡這兩個過程；
• “數據鏈路”彌補了“物理鏈路”的不足，同時為上層提供無差錯的、可靠的數據傳輸，可以對數據進行一個檢錯。

20. 透明傳輸的實現方式：

• 轉義字符填充法；
• 零比特填充法；
• 采用特殊的信號與編碼法；
• 確定長度法。

21. 以太網采用了 TCP/IP協議進行數據傳輸，以太網是總線型局域網，任何節點都沒有可預約的發送時間，它們的發送是隨機，網絡中不存在集中控制節點， 特點：“先聽后發、邊聽邊發、沖突停止、延遲重發”。

 

 

 

 

四、網絡層

1. VC網絡（ 虛電路網絡）提供網絡層的 面向連接的、可靠的服務。
2. 在VC網絡中，每個包攜帶 VC標識符。
3. 在“ 數據報”網絡，一系列的包可能會遵循不同的路徑和順序到目的地（即“數據報”事先沒有規定路徑）。
4. 互聯網是一個“ 數據報”網絡。
5. IP地址是用來標識“ 主機”的。
6. 233.1.1.0/24，這里的“/24”符號被稱為“ 子網掩碼（255.255.255.0）”。
7. 數據報網絡和 虛電路網絡都屬於 分組交換網絡，而“數據報網絡”使用“目的地址”判斷下一跳怎么走，“虛電路網絡”使用“VC標識號”向目的地址轉發數據包。
8. 互聯網 網絡層負責將網絡層數據包，稱為“ 數據報”移動被從一個主機傳播到另一台主機。
9. 各層的協議被稱為“ 協議棧”。
10. 在Internet中，IP數據報從源結點到目的結點可能需要經過多個網絡和路由器，在整個傳輸過程中，IP數據報頭部中的 源IP地址和目的IP地址“不變”，而數據鏈路層幀的封裝，要經過不同的鏈路，鏈路的源主機MAC地址和鏈路接收的MAC地址會改變。 （即“網絡層----封裝的是IP數據報（源主機的IP+目的主機的IP+運輸層上的數據）； “數據鏈路層”----封裝的是鏈路的源MAC地址+鏈路的目的主機的MAC地址+IP數據報----組成一個MAC幀）。
11. “網絡層”數據包的名稱是：“ 數據報/分組”。（“數據段”是“傳輸層”的稱呼，“數據幀”是“數據鏈路層”的稱呼）
12. 在數據報的網絡中，兩個最重要的 網絡層功能是：“ 路由和轉發”。
13. “ 轉發”：當一個數據包到達路由器的輸入鏈路時，路由器必須將數據包移動到適當的輸出鏈接。
14. “ 路由”：網絡層必須確定數據包從發送者（原主機）到目的主機的一條路徑。
15. 路由器通過檢查一個到達的分組的頭部字段的值（ 目的主機IP地址）來轉發分組，然后使用這個目的主機IP地址去更新路由器的轉發表。
16. IP層屬於 網絡層。
17. “ 網絡層”提供“ 主機到主機的服務”。
18. “ 運輸層”提供“ 端口到端口間的服務”（傳輸層在兩個進程之間提供服務）。
19. “ 網絡層”提供一個叫 虛電路網絡的連接服務，也稱為“ 數據報網絡面向無連接服務”。
20. 常見的地址位數：

• "IPv4"有32位地址；
•  "IPv6"有128位地址；
• 數據鏈路層的MAC地址有48位。

21. 每當一個數據報被路由器處理后， TTL的值會 減少。
22. 當A主機Ping B主機不通的話，使用 ICMP來返回“ 錯誤報告”的。
23. IP尋址分配一個地址223.1.198.250/29，這個網絡的網絡地址是：223.10.198.248。
24. 如果所有的從廣域網到達路由器的數據報有相同的目的IP地址，路由器是 通過路由器中的路由表（表中包括端口號、IP地址）將給定數據報轉發給內部的主機。
25. 從發送方到接收方，所有數據包將使用相同的路徑，這表明我們在使用“ 虛電路服務”（“數據報”的路徑取決於經過路由器之后才選擇路徑，所以路徑不唯一）。

26. “ 盡力而為的服務”：互聯網的**網絡層**提供了一個 單一的服務（即以太網----提供數據報的服務，該服務是不可靠的，所以是“盡力而為的服務”）。
27. 數據報網絡（以太網）提供網絡層“ 無連接的、不可靠的服務”。
28. 總結“網絡層”向上提供的 兩種服務的優缺點：
1） 虛電路服務：面向連接的、可靠的服務，適用於兩端之間長時間的數據交換，適用於“交互式通信”；

•  優點：提供可靠的服務質量保證，可以保持順序到達；
•  缺點：網絡成本高，路由器復雜，如有故障，則經過故障點的數據全部丟失；

 2） 數據報服務 ：面向不連接的、不可靠的服務，在目的地需要重新組裝報文，由於數據報方式報文傳輸延遲較大，適用於單向地傳送短消息、突發性通信，不適用於長報文、會話式通信；

•  優點：如有故障，可繞過故障點；
• 缺點：不能提供可靠的服務質量保證，不能保證按順序到達（可能出現亂序、重復、丟失的現象）；

29. IP協議的作用：實現在相互連接的網絡之間傳遞IP數據包，主要有“ 尋找與路由”、“ 分段與重組”兩個功能。
30. ARP協議的作用：根據IP地址獲取物理地址的一個TCP/IP協議，是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。
31. 無分類的IP地址的優勢：消除了傳統的A類、B類、C類地址以及划分子網的概念，因而可以更加有效地分配IPv4的地址空間，並且可以在新的IPv46使用之前容許因特網的規模繼續增長，無分類編址CIDR把網絡前綴都相同的連續的IP地址組成一個“.CIDR地址塊”。
32. RIP、OSPF、BGP協議的特點：

• RIP（路由信息協議）：以“跳數”作為metric度量值的距離向量協議，僅和相鄰路由器交換信息，交換的信息是當前本路由器所知道的全部信息，它按固定的時間間隔交換路由信息；
• OPSF（內部網關協議）：通過路由器之間的通告網絡接口的狀態，來建立鏈路狀態數據庫，生成最短路徑樹，每個OSPF路由器使用這些最短路徑構造路由表，收斂速度快、開銷小、嚴格划分路由級別、安全性良好，可適用各種規模的網絡；
• BGP（外部網關協議）：交換路由信息的結點數量級是自治系統數的量級，數量少、復雜度小、支持CIDR協議，可節省網絡帶寬和減少路由器的處理開銷。

33. VPN、NAT的特點：

• VPN特點:具有用戶驗證、地址管理、數據加密、密鑰管理、多協議支持的基礎要求，從而使網絡的使用更加靈活、使網絡服務更加有安全保障；
• NAT特點:將一個IP地址域轉換到另一個IP地址域的技術，解決了IP地址日益短缺的問題，NAT還能使內外網絡隔離，提供一定的網絡安全保障。

34. IP多播技術的應用：

• 點對多點應用：指一個發送者，多個接收者的應用形式（eg: 媒體廣播、媒體推送、信息緩存、事件通知、狀態監視等）；
•  多點對點應用：指多個發送者，一個接收者的應用形式（eg: 資源查找、數據收集、信息詢問、網絡競拍、Juke Box自動點唱機等）;
• 多點對多點應用：指多個發送者，多個接收者的應用形式（eg: 多點會議、資源同步、遠程學習、並行處理、協同處理、討論組、分布式交互模擬、多人游戲、Jam Session即興演奏會等）。