计算机网络-期末复习提纲

本文系谢希仁著的《计算机网络(第7版)》总结提纲,主要以前六章为主,兼具第七章一部分。提纲内容与课本逻辑顺序对应,仅供参考。

  1.  互联网概述
    • 互联网基础结构发展的三个阶段:ARPANET、三级结构互联网、多层次ISP结构互联网
    • 英特网制定标准:因特网草案、建议标准、草案标准、因特网标准
  2. 互联网的组成
    • 边缘部分:通信,资源共享。通信方式:C/S方式,P2P方式
    • 核心部分:互联。电路交换,分组交换,报文交换(后面两种属于存储转发)
    • 功能组成
      • 通信子网:包括物理,数据链路层,网络层
      • 资源子网
  3. 计算机网络的类别(公用网,专用网)
    • 计算机网络的定义
    • 几种不同类别的计算机网络:广域网、城域网、局域网
    • 拓扑结构:星型(局域网)、树型、总线型、环型、网状型
  4. 计算机网络的性能
    • 性能指标:速率、带宽、吞吐量、时延(发送、传播、处理、排队)、时延带宽积、RTT、利用率
    • 非性能特征:费用、质量、标准化、可靠性、可扩展性和可升级性、易于管理和维护
  5. 计算机网络体系结构
    • 协议:语法、语义、同步

物理层

单位:比特

  1. 数据通信的基础知识(信源,信道,信宿)
    • 编码方式
      • 基带信号,载波延伸
      • 曼彻斯特编码:上跳0,下落1
      • 差分曼彻斯特编码:开始下跳为1,否则为0
    • 带通调制方式:调幅、调相、调频
    • 信道
      • 香农公式:C = W log2(1+S/N) (bit/s)
  2. 物理层下面的传输媒体
    • 导引型:双绞线(10Base-T)、同轴电缆、光纤
    • 非导引型
  3. 信道复用
    • 频分复用、时分、统计时分
    • 波分
    • 码分复用:码分多址CDMA
  4. 宽带接入技术(工作原理、特点)
    • ADSL(下行8mbps,上行800kbps)
    • 光纤
    • FTTx

数据链路层

网桥

  1. 使用点对点信道的数据链路层
    • 数据链路和帧
    • 三个基本问题:帧的封装,透明传输,差错检测(CRC + 零比特插入)
  2. 点对点协议PPP
    • PPP协议的特点
    • 帧格式
      • 前:四个字段,后两个字段
        • 0x7E 0xFF 0x03 两个字节的协议 + xxxxxx + FCS 0x7E
      • 零比特填充
    • 工作状态
  3. 使用广播信道的数据链路层
    • 局域网的数据链路层
      • 分为两层:逻辑链路控制LLC、媒体接入控制MAC
    • CSMA/CD协议(广播):无连接 + 曼彻斯特编码 + 半双工
      • 多点介入
      • 载波监听
      • 碰撞检测课本P88
        • 以太网:截断二进制指数退避
        • 争用期:51.2μs,最短帧:
    • 以太网的信道利用率
    • 以太网的MAC层:48位
  4. 扩展以太网
    • 冲突域(碰撞域)课本P98
  5. 高速以太网
    • 100BASE-T

网络层

  1. 网络层提供的两种服务:虚电路(面向连接)、数据报(无连接)
  2. IP
    • IP地址:全0本网络,全1所有网络
    • ARP
    • IP数据报的格式:32位4字节
    • 转发分组的流程
  3. 划分子网
    • 子网掩码
    • CIDR(地址聚合)/22 = 1024个;/25 = 128个:最长前缀匹配
  4. ICMP
    • 报文种类:差错报文,询问报文
  5. 路由选择协议
    • 互联网分为自治系统
    • RIP
    • OSPF:开放最短路径优先
    • BGP – 4:域间路由选择协议
  6. IPv6
    • 增加任播,压缩。
    • IPv4 -> IPv6:双协议栈,隧道
  7. IP多播(单播,多播IGMP,组播,任播IPv6)
  8. VPN + 网络地址转换NAT
  9. MPLS

运输层

  1. 运输层协议概览
    • 进程之间的通信
      • 复用
      • 分用
    • 两个主要协议:TCP,UDP
    •  FTP TELNET SMTP DNS TFTP HTTP SNMP HTTPS
      21 23 25 53 69 80 161 443
  2. UDP(8个字节,4个字段)
  3. TCP(建立连接,传输数据[维护连接],释放连接)
    1. 全双工,面向字节流,套接字(端点)
  4. 可靠传输的工作原理
    • 停止等待
      • 信道利用率 P215
    • 连续ARQ
      • 发送窗口
  5. TCP报文段的首部格式
    1. 源端口,目的端口,序号,确认号,数据偏移,保留,紧急URG,确认ACK,推送PSH,复位RST,同步SYN,终止FIN,窗口,检验和,紧急指针,选项
  6. TCP可靠传输的实现(确认,重传)
    • 滑动窗口
    • 超时重传
    • 选择确认SACK
  7. TCP的流量控制
  8. TCP的拥塞控制
    1. 死锁
    2. 开环控制:设计时事先考虑
    3. 闭环控制:基于反馈环路
    • 慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复

应用层

  1. DNS
    • 根:a.rootservers.net…13个(任播)顶级,权限,本地
    • 递归查询,迭代查询
  2. FTP
    • 控制进程 + 传输数据进程
  3. TELNET
  4. WWW
    • URL
    • HTTP
    • 搜索引擎
      • 全文搜索引擎
      • 目录索引类搜索引擎
      • 垂直类搜索引擎
  5. EMAIL
    • SMTP
    • POP3 IMAP
    • MIME
  6. DHCP
  7. SNMP
    • 网络管理的基本概念
    • SMI
    • MIB
    • SNMP
  8. P2P

威胁:截获、中断、篡改、伪造

RSA

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一片死寂