计算机网络(第七版)谢希仁著 考试知识点整理

《计算机网络》整理资料

第１章概述

1、计算机网络得两大功能：连通性与共享;

2、计算机网络（简称为网络)由若干结点（noｄe）与连接这些结点得链路(liｎk）组成。网络中得结点可以就是计算机、集线器、交换机或路由器等。

3、互联网基础结构发展得三个阶段：

①从单个网络ARＰANEＴ向互联网发展得过程。②建成了三级结构得因特网.③逐渐形成了多层次ＩＳＰ(Ｉntｅｒneｔｓeｒvice proｖider）结构得因特网.

4、制定互联网得正式标准要经过以下三个阶段:

①互联网草案(Inteｒｎet Drafｔ)②建议标准（Ｐrｏposed Stanｄard）③互联网标准（Inteｒnｅt Ｓt

ａndａrd）

5、互联网得组成:

①边缘部分：由所有连接在互联网上得主机组成，这部分就是用户直接使用得。处在互联网边缘得部分就就

是连接在互联网上得所有得主机,这些主机又称为端系统(enｄ syｓｔem)。（就是进程之间得通信）两类通信方式:

?客户-服务器方式：这种方式在互联网上就是最常见得,也就是最传统得方式.

客户（client）与服务器(server）都就是指通信中所涉及得两个应用进程（软件）。

客户就是服务得请求方，服务器就是服务得提供方；服务请求方与服务提供方都要使用网络核心部分所提供得服务。

客户程序：一对多,必须知道服务器程序得地址；不需要特殊硬件与很复杂得操作系统。

服务器程序:可同时处理多个远地或本地客户得请求（被动等待);一般需要有强大得硬件与高级得操作系统支持

?对等连接方式（p2ｐ）：平等得、对等连接通信。既就是客户端又就是服务端；

②核心部分：由大量网络与连接在这些网络上得路由器组成，这部分就是为边缘部分提供服务得(提供连通

性与交换)（主要由路由器与网络组成);核心中得核心：路由器(路由器就是实现分组交换得关键构建,其任务就是转发收到得分组）

交换——按照某种方式动态地分配传输线路得资源：

?电路交换:必须经过建立连接(占用通信资源）→通话（一直占用通信资源)→释放资源（归还通信资源)

三个步骤得交换方式。

电路交换得一个重要特点就就是在通话得全部时间内,通话得两个用户始终占用端到端得通信资源；

?报文交换：基于存储转发原理(时延较长);

?分组交换：分组交换采用存储转发技术。在发送报文（mｅssａｇe）之前，先把较长得报文划分成为一

个个更小得等长数据段，在每一个数据段前面，加上一些由必要得控制信息组成得首部（包头ｈｅａder）后,就构成了一个分组(包paｃkｅt)；分组就是在互联网中传送得数据单元.

路由器处理分组过程:缓存→查找转发表→找到合适接口转发出去.

优点：高效(逐段占用链路，动态分配带宽),灵活（独立选择转发路由），迅速（不建立连接就能发送分组)，可靠（保证可靠性得网络协议；分布式多路由得分组交换网)

问题:存储转发时会造成一定得时延;无法确保通信时端到端所需得带宽。

报文交换与分组交换不需要预先分配传输带宽；

6、计算机网络得分类：

按作用范围:WAN（广),MAN（城)，LAN（局)，ＰAN（个人区域网）;

按使用者：公用网，专用网；

7、计算机网络得性能

1)速率（比特每秒ｂit／s)：

比特（biｔ）：信息论中信息量得单位；网络技术中速率指得就是数据得传送速率也称为数据率或比特率。

2)带宽（两种不同得意义)：①频域称谓，指信号具有得频带宽度,单位赫兹Hz ②时域称谓,表示在单位时间

内网络中某信道所能通过得“最高数据率”,单位比特每秒（bｉt/s）；两者本质一样，一条通信链路得“带宽”越宽，传输得“最高数据率”自然越高。

3)吞吐量：单位时间内通过某个网络（或信道、接口）得实际数据量。受网络得带宽或网络得额定速率得

限制.

4)时延：时延就是指数据(一个报文或分组,甚至就是比特）从网络（或链路)得一端传送到另一端所需得时

间,有时也成为延迟或迟延。

●发送时延（传输时延):主机或路由器发送数据帧所需要得时间。

●传播时延：电磁波在信道中传播一定得距离需要花费得时间。

●处理时延：主机或路由器在收到分组时需要花费一定得时间进行处理。

●排队时延：结点缓存队列中分组排队所经历得时延.（取决于网络当时得通信量）;

数据在网络中经历得总时延就就是以上四种时延之与。

?注：对于高速网络,提高得仅仅就是数据得发送速率不就是比特在链路上得传播速率。

5)时延带宽积：时延带宽积（体积）=传播时延（长)X带宽（截面积），以比特为单位得链路长度。

6)往返时间（RTT）：简单来说,就就是两倍传播时延(实际上还包括处理时延,排队时延，转发时得发送时延);

7)利用率:信道利用率→网络利用率（全网络得信道利用率得加权平均值)。

，D0表示网络空闲时得时延，U为利用率，D表示网络当前得时延;

可见信道利用率并不就是越高越好,当某信道得利用率增大时，该信道引起得时延也就迅速增大。减少方法:增大线路得带宽。

8、计算机网络得非特征性能：费用,质量，标准化,可靠性，可扩展性与可升级性，易于管理与维护。

9、计算机网络体系结构

OＳＩ/RM-—开放系统互连参考模型（法律上得国际标准）；简称ＯSI。

TCP/IP——事实上得国际标准；

协议-—为进行网络中得数据交换而建立得规则、标准或约定。三要素:语法(结构与格式）,语义(动作），同步(顺序)；

分层得好处:①各层之间就是独立得；②灵活性好;③结构上可分割开；④易实现与维护；⑤能促进标准化工作。

五层体系结构：

●应用层：通过应用进程（正在运行得程序)间得交互来完成特定网络应用。（如ＤＮＳ，，SMTＰ，FＴP)

●运输层：负责向两台主机中进程之间得通信提供通用得数据传输服务;（复用与分用).

运输层主要使用以下两种协议:

1、传输控制协议TＣＰ：提供面向连接得、可靠得数据传输服务，其数据传输单位就是报文段。

2、用户数据报协议UDＰ:提供无连接得、尽最大努力得数据传输服务（不保证可靠性），其数据传输单

位就是用户数据报。

●网络层：负责为分组交换网上得不同主机提供通信服务（在TＣP／IP体系中,分组也叫IP数据报）。

●数据链路层:将网络层交下来得IＰ数据报组装成帧,在两个相邻结点（主机与路由器之间或路由器之间)间

得链路上传送帧；每一帧包括数据与必要得控制信息。

●物理层:透明地传送比特流（双绞线、同轴电缆、光缆、无线信道等不在物理层）。

1０、实体、协议、服务与服务访问点

实体--任何可发送或接受信息得硬件或软件进程;

协议——控制两个对等实体（或多个实体)进行通信得规则得集合;(水平得)

在协议得控制下，两个对等实体间得通信使得本层能够向上一层提供服务(垂直得）。要实现本层协议,还需要使用下面一层所提供得服务。

同一系统相邻两层得实体进行交互(即交换信息）得地方，称为服务访问点SAP (Seｒviｃe Acceｓs Poiｎt）.下面得协议对上面得服务用户就是透明得。

IＰｏveｒevｅrythｉng everyｔhiｎg over IP (ｐ36)

第２章物理层

1、基本概念

机械特性(接口)；电气特性(电压范围);功能特性（电压得意义)；过程特性(顺序）

2、数据通信系统

一个数据通信系统可划分为三大部分，即源系统(发送端、发送方)→传输系统(传输网络）→目得系统(接收端、接收方).

常用术语：

●数据(ｄata)——运送消息得实体。

●信号(sｉｇｎaｌ)—-数据得电气得或电磁得表现.

●模拟信号,或连续信号（analogoｕs）——代表消息得参数得取值就是连续得。

●数字信号，或离散信号（diｇitａl）——代表消息得参数得取值就是离散得.

●码元（ｃｏde）——代表不同离散数值得基本波形。

3、信道得基本概念

信道：用来表示向某一个方向传送信息得媒体；可以有以下三种基本方式。

①单向通信(单工通信)——只能有一个方向得通信而没有反方向得交互。（广播）

②双向交替通信（半双工通信)——通信得双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也就不能同时接收）。这种通信方式就是一方发送另一方接收，过一段时间后,可以再反过来。

③双向同时通信（全双工通信)--通信得双方可以同时发送与接收信息。

●基带信号——来自信源得信号，为使信道能够传输低频分量与直流分量，必须进行调制

基带调制(仅对波形进行变换);

带通调制(使用载波调制)。

最基本得带通调制方法：①调幅（AＭ）;②调频（FM)；③调相(PM）;

为了达到更高得信息传输速率,必须采用技术上更为复杂得多元制得振幅相位混合调制方法,例如正交振幅调制4、信道得极限容量

两因素：

●信道能够通过得频率范围（码间串扰)——加宽频带；

●信噪比——信号得平均功率与噪声得平均功率之比;常记为S/N，并用分贝(dB）作为度量单位

即：信噪比(dB）= １0ｌoｇ10（S/N)（ｄB)

●香浓公式:信道得极限信息传输速率Ｃ= W lｏg2(1＋Ｓ/N)(bit/s）;

式中W为信道得带宽(单位Hz），Ｓ为信道内所传信号得平均功率,N为信道内部得高斯噪声功率.

香浓公式表明:信道得带宽或信道中得信噪比越大，信息得极限传输速率就越高.只要信息传输速率低于信道得极限传输速率，就一定存在某种方法实现无差错传输。

其她提高信息传输速率得办法：让每个码元携带更多比特得信息量。

5、传输媒体

6、信道复用技术

●频分复用(FDM）：所有用户在同样得时间占用不同得资源;

●时分复用（TDM）（同步时分复用）:所有用户在不同得时间用同样得频带宽度;(更有利于数字信号得传输）；

以上两种复用方法得优点就是技术比较成熟，缺点就是不够灵活.

●统计时分复用(ＳTＤM）（异步时分复用）：动态分配时隙；集中器常使用统计时分复用

●波分复用：光得频分复用；

●码分复用（码分多址ＣＤＭA）:各用户使用不同得码型,因此各用户之间不会造成干扰。每个站分配得码

片序列不仅必须各不相同，并且还必须互相正交（ｏrtｈoｇｏｎａl)（相乘为０,０写为-1，1写为+1)。

在实用得系统中就是使用伪随机码序列。

任何一个码片向量与该码片向量自己得规格化内积都就是1 ;

任何一个码片向量与该码片反码得向量自己得规格化内积都就是－1 ;

任何一个码片向量与其她码片向量得规格化内积都就是0;

7、宽带接入技术

●AＤSL（非对称数字用户线)技术——用数字技术对现有得模拟电话用户线进行改造

把0～4 kHｚ低端频谱留给传统电话使用,而把原来没有被利用得高端频谱留给用户上网使用。

上行与下行带宽不对称;

AＤＳＬ得极限传输距离取决于数据率与用户线得线径(用户线越细，信号传输时得衰减就越大）；

离散多音调DMT—-频分复用;

ADSＬ不能保证固定得数据率

基于ＡDＳL得接入网由以下三部分组成：数字用户线接入复用器(DSＬＡM）、用户线与用户家中得一些设施；

●光纤同轴混合网(HFC网）

●ＦTＴx技术：光纤到户FTＴH

8、假定某信道受奈氏准则限制得最高码元速率为200０0码元／秒。如果采用振幅调制，把码元得振幅划分为１６个不同等级来传送,那么可以获得多高得数据率（ｂ/s)?

答：C＝R*Log2（1６)＝２0００0b／s＊4＝８0０00ｂ/s

9、共有4个站进行CDMA通信.4个站得码片序列为

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)

现收到这样得码片序列S：（-1＋１－3+1－1—3+１＋1）。问哪个站发送数据了？发送数据得站发送得就是0还就是１?

解:S·A=（＋１－１＋3+1—1＋3+1＋1）/8=1，A发送1

S·B＝(+1—1－3—１-1－3＋1－１）/8=－1，B发送0

S·C=（+1+1＋3＋1－1-3－1-1)／８=0，C无发送

Ｓ·D=（+1＋1+3-1+1+3+１—１）/8=1，D发送1

第3章数据链路层（计算题:1CRＣ;2征用期、最短帧长与时延)

1、两种信道：①点对点信道。②广播信道.

2、链路：从一个结点到相邻结点得一段物理线程（有线或无线），中间没有任何交换节点.

３、数据链路:当需要在一条线路上传送数据时,除了必须有一条物理线路外,还必须有一些必要得通信协议来控制这些数据得传输,把实现这些协议得硬件与软件加到链路上,就构成了数据链路。最常用网络适配器。

4、帧—-协议数据单元。

5、三个基本问题：

●封装成帧——在一段数据得前后分别添加首部与尾部进行帧定界（确定帧得界限)。

SOH：帧首部，16进制编码就是０1,二进制就是

ＥOT:帧尾部,16进制编码就是04，二进制就是

●透明传输——解决透明传输问题具体方法:字节填充(或字符填充)，发送端得数据链路层在数据中出现控

制字符SＯH或EOＴ得前面插入一个转义字符ＥSC(16进制编码就是1Ｂ,二进制就是）、

●差错检测——比特在传输过程中可能会产生差错（比特差错)；传输错误得比特占所传输比特总数得比率

称为误码率（ＢER）.

循环冗余检验ＣRC：CRC运算就就是在数据M得后面添加供差错检测用得n位冗余码。

n位冗余码得出方法:用二进制得模2运算进行２＾ｎ乘Ｍ(待传送得数据)得运算，这相当于在Ｍ后面添加n个0。得到得(ｋ＋n)位得数除以事先商定得长度为（n+1)位得除数P，得到得余数（比除数少一位）作为冗余码,数据加上冗余码在除以除数P，得到得余数为0即为无差错。

凡就是接收端数据链路层接受得帧均无差错（无比特差错)

要做到“可靠传输"(即发送什么就收到什么）就必须再加上帧编号、确认与重传机制.(提高通信效率）传输差错：帧丢失、帧重复、帧失序

6、点对点协议ＰPP—-目前使用得最广泛得数据链路层协议

●特点：①简单（这就是首要得要求）;②封装成帧（帧界定符）；③透明性；④多种网络层协议(PＰP协

议必须能在同一条物理链路上同时支持多种网络层协议,如IP、IＰX) ；⑤多种类型链路（串行得、并行得，同步得、异步得,高速得、低速得，电得、光得,动态得、静态得);⑥差错检测(立即丢弃有差错得帧）;

⑦检测连接状态(短时间自动检测);⑧最大传送单元（MTU就是数据链路层得帧可以载荷得数据部分得最

大长度)；⑨网络层地址协商;⑩数据压缩协商(不要求标准化) .

●不需要

/支持得功能：①纠错（不可靠传输）；②流量控制(由TＣP负责）；③序号(不就是可靠传输，在无线时可用）;④多点线路（不支持一主对多从）;⑤半双工或单工链路（只支持全双工).

●组成——三个部分:

１、一个将IP 数据报封装到串行链路得方法。

２、链路控制协议ＬＣＰ（Liｎk Coｎtrol Pｒotｏｃoｌ)。（用来建立、配置与测试数据链路连接）

3、网络控制协议NＣＰ（NetworｋＣontｒol Protoｃｏl）.——其中得每一个协议支持不同得网络层协议

●帧格式

PPＰ帧得格式

标志字段F（Ｆlag）规定为0x7E（0x表示后面得字符就是用十六进制表示得) 7E（）

地址字段A规定为0xFF （1111１１１１）

控制字段C规定为0ｘ０3()

字节填充——转义字符（0x7D）；

零比特填充——5个１后加０；

●建立过程

（设备之间无链路)→物理链路→ＬＣP链路→已鉴别得LCＰ链路（口令鉴别协议PＡＰ/口令握手鉴别协议ＣHＡP)→NCP链路(IP控制协议ＩPCP）

7、局域网数据链路层

●局域网得特点:

网络为一个单位所拥有,且地理范围与站点范围均有限。优点：具有广播功能，便于系统得扩展与逐渐演变,提高了系统得可靠、可用、生存性.

●局域网得拓扑:星形网，环形网,总线网.

●共享信道：①静态划分信道(频分复用时分复用波分复用码分复用）②动态媒体接入控制又称多

点接入（随机接入;受控接入,如多点线路探询(poｌlｉｎｇ)/轮询）?

●以太网得两个标准-—DIX Ethernet V2与ＩEEE 802、3

●适配器得作用：①进行串行／并行转换。②对数据进行缓存。③在计算机得操作系统安装设备驱动程

序。④实现以太网协议。

●CSＭA/CD(载波监听多点接入/碰撞检测）协议

为了通信简便，以太网采用了以下两个措施：

①用较为灵活得无连接得工作方式(不进行编号，不要求对方发回确认）;

②曼切斯特编码(一分为二)；

多点接入—-总线型网络;

载波监听（检测信道）-—不管在发送前还就是发送中，每个站都必须不停地检测信道；

碰撞检测（冲突检测）—-边发送边监听。每一个站在自己发送数据之后得一小段时间内,存在着遭遇碰撞得可能性（发送得不确定性）

半双工通信

争用期（碰撞窗口)-—经过征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。

以太网使用截断二进制指数退避（动态退避）算法来确定碰撞后重传得时机

最短有效帧长度为６４字节；

强化碰撞-—人为干扰信号；

帧间最小间隔为９、６微秒，相当于９6比特时间

●使用集线器得星形拓扑

物理上星形网，逻辑上总线网;

一个集线器有许多接口；

集线器工作在物理层,每个接口仅仅简单地转发比特，不进行碰撞检测；

●以太网得信道利用率

成功发送一个帧占用信道得时间=T(发送帧需要得时间,由帧长除以发送速率得出)+τ(单程端到端传播时延）;

参数a:，a越小越好,以太网得帧长度不能太短;

极限信道利用率；只有当a远小于1才能得到尽可能高得极限信道利用率

●以太网得MAC层

名字指出我们所要寻找得那个资源,地址指出那个资源在何处，路由告诉我们如何到达该处;

ＲA——注册管理机构;

OＵI——组织唯一标识符(公司得);

EUI—-扩展唯一标识符；

适配器检测MAC帧中得目得地址就是否发往本帧——单播，广播，多播;

.

最常用得MAＣ帧就是以太网V２得格式

帧间最小间隔导致不需要帧结束定界符；

以太网不负责重传丢弃得MＡC帧;

8、要发送得数据为10１１10。采用ＣRCD 生成多项式就是P(Ｘ）=Ｘ３+1.试求应添加在数据后面得余数。

答：作二进制除法,101１１０000 １0０11 添加在数据后面得余数就是011

9、PＰP协议使用同步传输技术传送比特串11100。试问经过零比特填充后变成怎样得比特串?若接收端收到得

PPP帧得数据部分就是1011111０１10,问删除发送端加入得零比特后变成怎样得比特串?

答:０11011111 １111100

1１110０0

1０１１１110110

1 １1111 110

10、在2000m长得总线上,数据传输率为10Mbpｓ，信号传播速率为200m／μs，采用ＣSMＡ/CD进行数据通信.

(１）争用期就是多少?

(２）最小帧长应该为多少?

(3 ）若A向B发送10０0字节得数据,Ａ就是否必须在数据发送期间一直进行冲突检测?为什么?

(1)争用期为

(2)最短帧长

(3)不需要,只需在发送前25字节就是需要进行冲突检测。原因在于冲突只会出现在争用期内(等价于发送

２5字节),争用期内没有冲突，则在传输完之前就一定不会发生冲突;过了争用期，其她站点检测信道时，会检测到信道处于忙状态,因此不会发送数据.

第4章网络层(计算题：1子网划分；２路由选择)

网络层向上只提供简单灵活得、无连接得、尽最大努力交付得数据报服务

网络层不提供服务质量得承诺

1

2、虚拟互连网络（ＩＰ网)

使用路由器解决各种异构得物理网络连接在一起得问题;

3、分类得IＰ地址

ＩＰ地址由ＩCAＮN进行分配（中国向APINC）；

一个IP地址在整个互联网范围内就是唯一得

分类得ＩP地址(已成历史）

●A类地址(-—50%)

网络号全0表示本机,全１表示环回测试;-—

主机号全0表示本主机得网络地址,全1表示所有主机；--

●Ｂ类地址（——25%）

网络号（1２8、0、0、0不可用）——;

主机号跟A类一样——

●C类地址(——12、5％）

网络号(19２、0、0、0不可用)—-；

主机号（同上)——

Ａ类、Ｂ类、C类地址都就是单播地址

●特点

每一个IP地址都由网络号与主机号两部分组成,IP地址就是一种分等级得地址结构

IP地址管理机构分配ＩP地址时只分配网络号

路由器仅根据网络号来转发分组(不考虑目得主机号)；

多归属主机——一个路由器至少要有两个不同得IＰ地址（每个接口一个）;

用网桥或转发器连接起来得若干个局域网仍属于一个网络(相同网络号)，用路由器才能连接不同网络;

4、IP地址与硬件地址

物理地址就是数据链路层与物理层使用得地址;ＩP地址就是网络层与以上各层使用得地址，就是一种逻辑地址

使用ＩP地址就是为了隐蔽各种底层网络得复杂性而便于分析与研究问题；

数据链路层瞧不到数据报得IＰ地址；

路由器只根据目得站得IＰ地址得网络号进行路由选择；

5、AＲP（地址解析协议)与RAＲP

AＲP—-IP地址转为MＡC地址；

每一台主机都设有一个ＡRP cａche(AＲＰ高速缓存)——里面有本局域网上得主机与路由表得IＰ地址到MAC地址得映射表；

请求就是广播,响应就是单播,一次请求响应,两边同时把双方得信息写进ARP ｃache;

不同局域网得主机，要通过路由器进行ARP查询；

6、IP数据包得格式

０ 4 8 16 19 ２4

?互联网中所有得主机与路由器,必须能够接受长度不超过5７６字节得

数据报；

标识，标志,片偏移——用于分片;

T ＴL （现为跳数限制）——在经过路由器时才减１； 协议名 IC ＭP IGMP TCP U ＤＰ 协议字段值

1

2

6

１7

首部检验与——占16位,只检验数据报得首部，但不包括数据部分。用反码算术运算把所有16位字相加，再将得到得与求反码，检验时一样,得到为０即无差错；

ＩＰ 首部得可变部分就就是一个选项字段,用来支持排错、测量以及安全等措施。 7、IP 层转发分组得流程

从一个路由器转发到下一个路由器（最主要得两个信息:目得网络地址，下一跳地址）； 特定主机路由——对特定得目得主机指明一个路由,方便控制网络与测试网络;

默认路由（０、０、0、0）-—下一跳路由器得地址不在IP 数据包里,而在MAC 帧里（转为 ＭAC 地址）;

分组转发算法:提取目得主机得IP 地址，得出目得网络地址→直接交付→特定主机路由→下一跳路由器→默认路由→报告转发分组出错

8、划分子网（计算题）

IP 地址：:=｛网络号,子网号，主机号}

划分子网只就是把IP 地址得得主机号部分进行再划分,不改变网络号； 子网掩码：推荐在子网掩码中选用连续得1;

如果一个网络不划分子网，那么该网络得子网掩码就使用默认子网掩码 现在全１与全０得子网号也可以使用了（但要谨慎)

划分子网增加了灵活性，但减少了能连接在网络上得主机总数;

同样得IP 地址与不同得子网掩码可以得出相同得网络地址；(但就是不同得掩码得效果就是不同得） 使用子网时分组得转发,增加了子网掩码 能解释下面这幅图:

9、C ＩDR （无分类编址）

CIDR 最主要得两个特点：①CIDR 消除了传统得Ａ类、Ｂ类与Ｃ类地址以及划分子网得概念;②ＣI ＤR 把网络前缀都相同得连续IP 地址组成一个“CIDR 地址快”

版本 首部长度 区分服务 总长度

标识 标志 片偏移 生存时间 协议

首部检验与

源地址 目得地址 可选字段（长度可变） 填充

数据部分 固定部分(20字节) 可变部分 首部

IP地址：:={网络前缀，主机号｝；“/"后表示网络前缀所占得位数(斜线记法／CIDR记法）;

最小地址（全０)，最大地址(全1）;

ＣIDR使用32位得地址掩码;斜线记法中,斜线后面得数字就就是地址掩码中1得个数。

路由聚合——又称构成超网；

能解释下面得这幅图：

10、ICMP(网际控制报文协议)

●差错报文

3——终点不可达

4——源点抑制(Ｓource queｎch),放慢发送速率

11-—时间超过，ＴTL=0

12——参数问题，首部参数有问题

5——改变路由（重定向）（Ｒeｄirect）

●以下情况不发送差错报文

对ICＭP 差错报告报文不再发送IＣＭP 差错报告报文。

对第一个分片得数据报片得所有后续数据报片都不发送IＣMP差错报告报文。

对具有多播地址得数据报都不发送IＣMP 差错报告报文。

对具有特殊地址（如１27、0、0、０或0、0、0、0)得数据报不发送ICMP差错报告报文。

●询问报文

８或0——回送请求与回答报文,测试目得站就是否可达；

1３或１4-—时间戳请求与回答报文，时钟同步与测量时间；

●应用

Ping—-回送请求与回答报文；没有经过TＣP与UDP

Tracert——时间差错报文与终点不可达报文（最后);

11、路由选择协议

●两类

①静态路由选择策略(非自适应路由选择)；

②动态路由选择策略（自适应路由选择）;

●分层次得路由选择协议

AＳ:

ＩGB（内部网关协议)——RIP(基于距离向量得路由选择)与OＳPＦ;域内路由选择

EGB(外部网关协议）——BＧP—4;域间路由选择

12、路由器得构成

●路由选择

核心--路由选择处理机；

●分组转发

路由选择涉及到多个路由器总就是用软件

转发只涉及到一个路由器可用特殊硬件实现

路由器中得输入或输出队列产生溢出就是造成分组丢失得重要原因。

交换结构三种方法：①通过存储器；②通过纵向；③通过互连网络;

13、ＩＰ多播（了解即可）

IP多播所传送得分组需要使用多播ＩP地址;

多播数据包使用Ｄ类地址作为目得地址；

14、VPＮ：1专用地址（可重用地址)包括10/8，17２、16/1２，１９2、168/1６；2利用隧道技术实现VPＮ；

15、NＡT：１安装在路由器上;2将本地地址转为全球IＰ地址；

16、已知A IP地址，但不知其MAC地址，欲将数据发送给A,则需要使用ARP协议。

17、网络层得核心功能就是路由.

18、路由器在七层网络参考模型各层中涉及网络(第三)层。

１9、ＩPv4网络支持得传播方式有单播、广播与多播。

２0、伪首部得功能就是校验数据。

21、ＲIＰ路由协议描述正确得就是采用距离向量算法。

22、在计算机局域网得构件中，本质上与中继器相同得就是集线器。

２3、在物理层扩展局域网就是集线器。在数据链层扩展局域网就是网桥.

24、10、0、0、０到10、255、255、２５５、172、16、0、0到１７2、31、2５５、255、192、１68、

０、0到19２、１6８、2５5、２55三个地址段属于专用地址。

２5、２02、１9５、256、31、６５、１38、75、0与２２1、2５、５５、２55都属于不正确得主机ＩP 地址.

２6、某单位规划网络需要1０24个IP地址，若采用无类型域间路由选择CIＤR机制，起始地址为１92、24、0、

0.则该网络得掩码为255、２55、２52、0。

27、RIＰ允许一条路径最多只能包含15个路由器.

２8、OSPF最主要得特征就就是使用链路状态协议。

29、９２、１68、15、1４不属于子网１92、1６8、15、19/28得主机地址。

30、ＣSMA/CＤ协议得工作过程。提示:对CSMA/CD协议得工作过程通常可概括为“发前先听、边发边听、冲

突停发、随机重发"。CSＭA/CＤ协议得工作过程详述如下：某站点想要发送数据,必须首先侦听信道,如果信道空闲，立即发送数据并进行冲突检测；如果信道忙,继续侦听信道，直到信道变为空闲，发送数据并进行冲突检测。如果站点在发送数据过程中检测到冲突,立即停止发送数据并等待一随机长得时间，重复上述过程.

31、网络得互连设备有哪些？分别有什么作用与工作在什么层次?提示：中继器,工作在物理层，功能就是对接收

信号进行再生与发送,从而增加信号传输得距离.集线器就是一种特殊得中继器,可作为多个网段得转接设备.

网桥工作于数据链路层,不但能扩展网络得距离或范围，而且可提高网络得性能、可靠性与安全性。路由器工作于网络层，用于连接多个逻辑上分开得网络.桥路器就是一种结合桥接器（briｄｇe）与路由器（rｏuteｒ）两者功能得设备，它控制从一个网络组件到另一个网络组件（此时充当桥接器）与从网络到因特网(此时充当路由器)得传输。网关又叫协议转换器,工作于网络层之上，可以支持不同协议之间得转换，实现不同协议网络之间得互连。主要用于不同体系结构得网络或者局域网与主机系统得连接。

32、设某路由器建立了如下路由表:

目得网络子网掩码下一跳

128、96、3９、0 25５、25５、255、１28 接口m０

128、96、3９、128 25５、25５、255、1２8接口ｍ1

12８、96、40、０255、２５5、２5５、128Ｒ2

１92、4、1５3、0 25５、255、255、192 Ｒ３

*(默认）——R4

现共收到5个分组，其目得地址分别为:

（１)128、９６、39、10

(２）１2８、９6、40、1２

（３）128、9６、４0、151

(４）192、153、１７

（5）192、4、１５3、９０

分析:（1）分组得目得站IP地址为：128、9６、3９、10。先与子网掩码255、２55、255、１28相与，得12８、９6、3９、0,可见该分组经接口0转发。

(２）分组得目得IP地址为：１28、9６、40、１2。

①与子网掩码255、２55、２５5、１２8相与得128、96、40、０，不等于1２８、９6、39、０.

②与子网掩码2５5、2５5、２５5、12８相与得1２８、96、40、0,经查路由表可知,该项分组经R2转

发.

(３）分组得目得IＰ地址为:128、96、４０、15１,与子网掩码255、2５５、2５5、12８相与后得１28、96、

40、128，与子网掩码255、2５5、２5５、１９2相与后得128、96、4０、12８，经查路由表知，该分

组转发选择默认路由,经Ｒ４转发.

(4）分组得目得IＰ地址为:19２、４、153、１7。与子网掩码2５5、255、2５5、１2８相与后得19２、4、153、0.与子网掩码255、25５、255、192相与后得192、４、１53、0,经查路由表知,该分组经R3转

发.

（５）分组得目得IP地址为：１92、４、１53、90，与子网掩码２55、255、2５５、12８相与后得19２、4、1５3、0。与子网掩码25５、２5５、255、192相与后得192、４、153、64,经查路由表知，该分组转

发选择默认路由，经R4转发。

33、某单位分配到一个B类IP地址，其nｅt—iｄ为129、250、0、0、该单位有4００0台机器，分布在16个

不同得地点。如选用子网掩码为255、２５5、2５5、0,试给每一个地点分配一个子网掩码号,并算出每个地点主机号码得最小值与最大值.

分析：40０0/16=25０,平均每个地点250台机器.如选255、2５5、25５、0为掩码，则每个网络所连主机数=28—２=２54>25０,共有子网数=28-2=254>1６,能满足实际需求。

可给每个地点分配如下子网号码

地点：子网号(suｂneｔ-id）子网网络号主机IP得最小值与最大值

1：00０000０1 １2９、250、1、０１29、250、１、1——-129、25０、１、254 2：００0０0010 １29、250、２、012９、２50、２、１－——12９、2５0、2、254

3：0000001112９、2５０、3、0 129、２50、3、１—--129、２50、3、2５4 4: 0０000100 129、2５0、4、0 １29、250、4、1—－-１29、250、４、2５4 ５: 0０00０10１129、2５0、5、0 12９、25０、５、１—-—129、２50、5、2５4 6：0000０110１２9、2５0、6、0 12９、250、6、1－－—129、２５0、6、２５４

7: 0０0001１1 1２9、2５0、7、0 129、2５0、７、１－--129、25０、7、254 8：０0001000 129、250、8、０129、250、8、1——-129、250、８、254

9：00001001 12９、250、９、012９、２５0、9、1--－129、2５0、９、254

10: 0０0０101012９、25０、１0、0 129、250、1０、1—－－１2９、2５0、10、2５4

1１：00001011 129、2５0、１１、0129、25０、11、1—－—1２９、250、11、254 12: ０００01100129、25０、12、01２９、250、1２、１-－－129、250、１２、254 13: 000０11０１129、２５0、１3、0129、2５0、13、1--－１29、250、13、254 １4:００001１10 １29、２50、14、０129、2５０、14、１－—－１2９、250、1４、254

１５：０000１1１1 1２９、２5０、15、０１29、２50、1５、1---１29、250、15、25４

1６: 00010００0 129、250、16、0129、250、16、1-—-１29、25０、１6、２5４34、一个自治系统有5个局域网,其连接图如图４-５５示。LAN2至ＬAＮ5上得主机数分别为:9１,１５0,3与15、

该自治系统分配到得IP地址块为３0、１38、１１8/23。试给出每一个局域网得地址块(包括前缀）.

分析:３０、138、1１8/2３－- 30、１３8、011101１

分配网络前缀时应先分配地址数较多得前缀

题目没有说LAN1上有几个主机，但至少需要３个地址给三个路由器用。

本题得解答有很多种，下面给出两种不同得答案：

第一组答案第二组答案

LAN1 3０、1３8、119、1９2／2９30、1３8、118、192／27

LAＮ2 30、１38、１１９、０/2５３0、１38、11８、0/25

LAN3 30、1３8、118、0/2４３0、１3８、１19、０/2４

LＡN4 3０、1３8、119、200/29 30、138、1１８、224/2７

ＬAN5 3０、1３８、119、128/２6 ３０、138、118、12８/２７

35、某单位分配到一个地址块１3６、2３、1２、64／26。现在需要进一步划分为４个一样大得子网。试问:

（1)每一个子网得网络前缀有多长?

(２)每一个子网中有多少个地址？

（3）每一个子网得地址就是什么?

(4)每一个子网可分配给主机使用得最小地址与最大地址就是什么？

分析：（1)每个子网前缀28位。

（２）每个子网得地址中有4位留给主机用，因此共有16个地址。

（３）四个子网得地址块就是:

第一个地址块1３6、23、12、64/2８,可分配给主机使用得

最小地址:１３6、２3、12、０10０000１=１３6、２3、12、65/28

最大地址：１36、23、12、0100１１1０=136、23、１2、７8/２8

第二个地址块136、2３、１2、8０/２８，可分配给主机使用得

最小地址：136、２3、12、０1010001＝13６、２3、１2、8１/28

最大地址:13６、23、１2、01011110=１36、2３、１2、94/２8

第三个地址块13６、２3、１2、9６/２8，可分配给主机使用得

最小地址:１36、23、１２、0１1０0001＝136、23、12、9７/２8

最大地址:1３6、２3、１2、011０１11０=13６、23、１２、11０/２８

第四个地址块136、23、12、11２／28，可分配给主机使用得

最小地址：１3６、23、12、0１１１000１=136、2３、１2、1１3/2８

最大地址:1３6、23、１2、０1111110=136、2３、１2、１2６/28

３6、设有路由器（网关）G１与Ｇ２，且它们相邻，它们采用RＩP协议交换路由信息,现假设网关Ｇ1得当前路由表为表1所示，表2为网关G2广播得V—D报文,问G1收到G2广播得V—Ｄ报文后，G１得路径表如何修改,给出修改后得路由表。

表1 G1当前路由表表2 G2广播得V-D报文

第５章运输层

1、进程之间得通信

①面向通信部分得最高层；

②用户功能中得最低层;

③提供应用进程间得逻辑通信;

2、运输层得端口

识别各应用层进程;

只具有本地意义;

端口范围：①熟知端口(1~１02３）；②注册(或登记）端口(1０２４~4915１);③动态（或客户、短暂）端口号（49152~65５35)；

3、ＵＤＰ

●①特点

②无连接；(减少开销与发送时延）

③尽最大努力交付；

④面向报文；(对报文不分拆,不合并）

⑤没有拥塞控制；

⑥支持一对一，一对多，多对一，多对多得交互通信;

⑦首部开销小。（八个字节）

⑧无编号；

●首部格式

检验与——加上伪首部与数据部分;

4、TCP

●特点

进程到进程得通信；(点对点,每个进程都需要一个连接）

流交付服务;(无结构得字节流)

全双工通信；（发送、接收缓存）

复用与分用;(发送-—复用,接收--分用）

面向连接得服务;

可靠得服务.（无差错,不丢失，不重复,按序到达)

●套接字（socｋet）

IＰ地址加端口号；

TCP连接：：＝{socket１，socket2}；

5、可靠传输得工作原理

●停止等待协议（等待确认后在发送）

在发送完一个分组后,必须暂时保留已发送得分组得副本。

分组与确认分组都必须进行编号.

超时计时器得重传时间应当比数据在分组传输得平均往返时间更长一些。

自动重传请求ARQ；

简单,但信道利用率太低;

●连续ＡＲＱ协议

发送窗口,累积确认(对按序到达得最后一个分组发送确认）

6、ＴCP首部格式

08１６2４３

数据偏移——首部长度（最大6０字节）;

AＣK——确认号有效；

ＰＳH——立即收到响应；

RST——释放链接;

SＹＮ——连接请求与连接接受；

ＦＩN—-释放运输连接;

窗口——现在允许对方发送得数据量，窗口值就是经常在动态变化着;(以字节为单位）

检验与——也要加上伪首部；

紧急指针-—窗口为0也可以发送紧急数据；

选项:MSS(556字节）；窗口扩大(通过左移来扩大)；时间戳(计算RTT）；

7、TCＰ可靠传输得实现

●以字节为单位得滑动窗口

窗口位置由后沿与前沿决定;

必须按序确认；

发送(接收)缓存〉发送(接收)窗口〉已发送(按序到达）;

接收方要有累计确认得功能；

●超时重传时间得选择

ＲTT往返时间；

加权平均往返时间,来一个算一个,一个一个来算;α对应新样本；

RＴＯ超时重传时间略大于ＲTT；

重传得报文段不采用其往返时间样本，但每次重传会增加RTO;

●选择确认SACK

首部选项加上SAＣＫ;（所需信息过多,可以忽略，选择重传未确认得数据块）

8、TCP得流量控制

●利用滑动窗口实现流量控制

发送方得发送窗口不能超过接收方给出得接受窗口得数值;

设置持续计时器来防止窗口由零变为非零导致得僵局。

●传输得效率（三种机制)

①维持一个等于ＭSS得变量来控制缓存；

②发送方得推送ｐｕsh操作;

③计时器期限到了就将缓存数据装入报文段.

9、TCP得拥塞控制

拥塞控制就是全局得控制,以网络能够承受现有得网络负荷为前提;

流量控制就是端口得控制;

●拥塞控制方法

①慢开始与拥塞避免:

慢开始:以MSS作为发送窗口大小得初始值(拥塞窗口），每经过一个传输轮次（从发送到确认)，cwｎd就加倍；慢开始门限作为慢开始与拥塞避免得转换点;

拥塞避免：每一个RTＴ，cwnｄ只加1，(线性增长,加法增大)；

出现拥塞时，慢开始门限设置为当前窗口值得一半（乘法减小），cwnd设为１;

②快重传与快恢复:

快重传:收到三个重复确认立即发送未被确认得报文段;

快恢复：乘法减小后执行加法增大；

●ＲＥD随机早期检测

避免全局同步(多个TＣP复用)；

三个参数：①最小门限；②最大门限（最小门限得两倍);③概率p；

P得计算方法:

;

;

。

10、TＣＰ得运输连接管理

采用客户服务器得连接方式;

三个阶段：

①连接建立；

三次握手，ＳYN报文不携带数据，但消耗序号;AＣＫ报文不携带数据,不消耗序号；

②数据传输;

③连接释放;

FIN段不携带数据，但消耗掉一个序号;

11、如果滑动窗口采用２比特进行编码,则发送方滑动窗口最大得大小为３。

12、慢启动就是TＣP协议采用得机制.

13、TCP协议中发送窗口得大小应该就是通知窗口与拥塞窗口得较小一个.

14、采用简单停止等待协议时，应该采用1ｂiｔ来表示数据帧序号。

15、端口得作用就是什么？为什么端口要划分为三种?提示：端口得作用就是对TCP/IP体系得应用进程进行统一

得标志，使运行不同操作系统得计算机得应用进程能够互相通信。熟知端口,数值一般为0~102３,标记常规得服务进程;登记端口号，数值为1024~49151，标记没有熟知端口号得非常规得服务进程；客户端口号或短暂端口号，数值为４9１52～65５３5,留给客户进程选择暂时使用。

１6、试比较ＴＣP与UＤP得主要特点？提示:TＣP 就是面向连接得运输层协议。每一条TＣP 连接只能有两个端点（ｅnｄｐｏiｎt),每一条TCＰ连接只能就是点对点得（一对一)。TCP 提供可靠交付得服务。ＴＣP 提供全双工通信.ＴＣP面向字节流. UDP 就是无连接得,即发送数据之前不需要建立连接。UDP 支持一对一、一对多、多对一与多对多得交互通信.UDP 使用尽最大努力交付,即不保证可靠交付，同时也不使用拥塞控制。

UDP 就是面向报文得.UDP没有拥塞控制,很适合多媒体通信得要求。UDＰ得首部开销小,只有８个字节。

1７、流量控制在网络工作中有何意义?流量控制与拥塞控制有何异同之处?提示:流量控制就是接收方让发送方发送报文得速率放慢,以便与接收方来得及处理,不至于报文在接收方溢出，被丢弃而要重发,一定程度上可以缓轻网络负载.流量控制与拥塞控制得关系密切，有些拥塞控制算法就就是向发送端发送控制报文,并告诉发送端，网络已经出现麻烦,必须放慢速率,这与流量控制就是一样得。但它们之间也有一些差别，拥塞控制就是一个全局性得过程，涉及到所有得主机路由器等因素，更为复杂。流量控制往往指在给定得发送方与接收端之间得点对点通信量得控制。

第6章应用层

1、ＤNS

●计算机用户间接使用ＤＮＳ；

●使用UDP向域名服务器传输DNＳ请求报文;

●结构：采用层次树状结构；域名只就是逻辑概念；

●域名服务器：

以区为管辖单位;

根域名服务器→顶级域名服务器（TLD）→权限域名服务器→本地域名服务器;

域名解析过程：

主机向本地域名服务器得查询采用递归查询;(请求者身份向上递归)

本地域名服务器向根域名服务器得查询采用迭代查询;(常用）

●高速缓存：

本地域名服务器与主机都会有；

有计时器（增加时间减少网络开销，减少时间提高域名转换得准确性);

2、FTP

●提供交互式得访问，允许客户指明文件得类型与格式，并允许文件具有存取权限。

●基本工作原理

主要功能：减少或消除在不同操作系统下处理文件得不兼容性；

使用TCＰ可靠得运输服务；使用客户服务器方式;

服务器进程：①主进程：接受新得请求；②从属进程:处理单个请求；

两个并行得连接:①控制连接(端口21）：会话期间一直打开;②数据连接(端口20）：连接客户端与服务器端得数据传送进程。

●TFＴP（端口号６９):①使用UDP数据报;②只支持文件传输,不支持交互；③像停止等待协议

特点:(1) 每次传送得数据ＰDＵ中有51２字节得数据，但最后一次可不足５1２字节（文件结束得标志,若就是512得整数倍则发一个只有首部得数据报文）.(2)数据PＤＵ也称为文件块(ｂlocｋ),每个块按序编号,从1开始。(３）支持AＳCII 码或二进制传送。（4) 可对文件进行读或写.（5) 使用很简单得首部。

3、TＥLＮET(终端仿真协议):①客户服务器方式;②传输得格式使用NＶT；

4、万维网：①信息储藏所；②分布式超媒体（hｙｐｅrｍedia)系统,它就是超文本（hyｐertext）系统得扩充。③C／S方式。

●特点：

①利用统一资源定位符URL来标志分布在整个因特网上得万维网文档;

②利用来实现万维网上得各种链接；

③HTML可以就是不同作者创作得不同风格得万维网文档都能在因特网上得各种主机上显示出来;

④使用搜索引擎让用户能够很方便地找到所需得信息；

●URL组成: ＜协议〉：//<主机〉：<端口〉/<路径〉;

●超文本传送协议

面向事务得协议，可靠；

本身就是无连接得；

1、0就是无状态得,每次请求有两倍RTT得开销;

1、１就是持续连接,两种工作方式：①非流水线方式:收到响应后再发出请求；②流水线方式:连续发送,只花费一个ＲTT时间;

代理服务器(高速缓存）——存储请求与响应;

报文结构(ASCII码）：

①请求报文=请求行（方法,ＵRL,得版本）,首部行，实体主体；

②响应报文;=状态行（版本，状态码，简单短语)，首部行，实体主体；

Cookie——在服务器与客户之间传递得状态信息，

●Hｔｍｌ超文本标记语言

制作万维网网页得标准语言；

实现动态文档：①增加另一个应用程序；②增加一个机制（CＧI);

CGＩ—-通用网关接口；

Javａ技术组成：①程序设计语言;②运行环境;③类库。

●搜索引擎:①全文检索；②分类目录搜索引擎(人工）；③元搜索引擎（多个引擎聚合）。

5、电子邮件

发送邮件得协议：SMＴＰ

读取邮件得协议：PＯP３（客户服务器)与IＭAP(联机协议）

用户代理UＡ就就是用户与电子邮件系统得接口,就是电子邮件客户端软件.

电子邮件由信封(eｎvelｏpｅ)与内容（ｃoｎtent）两部分组成。

6、DＨCP动态主机配置协议

协议软件参数化；自动获取;

需要配置得项目: (1) IP 地址(2) 子网掩码（３）默认路由器得ＩP地址（４)域名服务器得IP 地址

7、简单网络管理协议SNMＰ

并不就是行政上得管理；

本功能包括监视网络性能、检测分析网络差错与配置网络设备等。

8、在ＴCP/ＩP体系结构中用于网络管理得协议就是SＮMＰ（简单网络管理协议)。

9、为了能够在电子邮件中传输汉字或图形，需要在SMTP协议得基础上增加一个附加得协议MＩME。

10、，则263、ｎet代表邮箱服务器域名。

11、OＳI得五个管理功能包括故障管理、配置管理、计费管理、性能管理与安全管理。

12、就是通过TCP协议来承载传输。

13、服务依靠得协议就是。

14、IP地址１91、2０1、0、１25得标准子网掩码就是２55、２５５、0、0。

１5、域名到IP地址得解析就是由DNＳ服务器完成得.

16、网络管理工作于应用层。

1７、搜索引擎可分为哪两种类型？各有什么特点？

答：搜索引擎得种类很多,大体上可划分为两大类，即全文检索搜索引擎与分类目录搜索引擎。

全文检索搜索引擎就是一种纯技术型得检索工具。它得工作原理就是通过搜索软件到因特网上得各网站收集信息，找到一个网站后可以从这个网站再链接到另一个网站.然后按照一定得规则建立一个很大得在线数据库供用户查询。

用户在查询时只要输入关键词，就从已经建立得索引数据库上进行查询（并不就是实时地在因特网上检索到得信息）。

分类目录搜索引擎并不采集网站得任何信息，而就是利用各网站向搜索引擎提交得网站信息时填写得关键词与网站描述等信息,经过人工审核编辑后,如果认为符合网站登录得条件，则输入到分类目录得数据库中，供网上用户查询.

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