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计网各章知识点概览

第一章

计算机网络的概念和分类计算机网络的通信方式 Cs p to p 互联网的组成分组交换、报文交换、电路交换什么是协议？三要素计算机网络性能指标的含义计算机体系结构OSI、TCP/IP

第二章

物理层的特性、功能四个功能信道利用率、香农公式物理传输介质分类单工、半双工、全双工信道复用：频分、时分、波分、统计时分

第三章

链路层三个基本问题：封装成帧、透明传输、差错检测 ppp协议 CRC校验局域网拓扑类型：星形、总线型：特点 CSMA/CD协议： Mac帧

第四章

网络层两种服务：虚电路服务、数据报 IP地址的分组分类：两级、三级 IP地址分类子网划分构造超网：计算IP地址范围 /数字代表固定位 IP数据包的格式，各个字段的含义、作用 ARP地址解析协议概念 IP地址与物理（mac）地址有什么区别路由器的构成路由协议的分类路由器的功能，路由表的更新 IPv6的表示方法，压缩方法

第五章运输层

我们要始终贯彻一个理念：协议是水平的，服务是垂直的。也就是说，在理解每一层的时候，要把发送端和接收端对应的层通过一条虚拟线连接起来（实际上是没有的）运输层的逻辑通信：看似是两个运输层之间的通信，但实际上不是

从通信和信息处理的角度看，运输层向它上面的应用层提供通信服务，它输入面向通信部份的最高层，同时也是用户功能的最底层 两台网络边缘的主机进行通信的时候，只有位于边缘的主机才有运输层，在路由器上转发的过程中只有下三层（物理层、数据链路层、网络层）的功能

两种传输协议：

面向连接的TCP协议（用户数据报协议）

无连接的UDP协议（传输控制协议）

UDP：一种无连接协议

提供无连接服务
在传送数据之前不需要先建立连接
传送的数据单位成为UDP报文或用户数据报
收到UDP报文后不需要给出任何确认
虽然提供不可靠交付，但是在某些情况下UDP是最有效的工作方式

TCP：一种面向连接的协议

提供面向连接的服务
传送的数据单位成为TCP报文段
不提供广播或多播服务(可以理解为面向连接，只有一条通路)
由于提供可靠的、面向连接的运输服务，因此不可避免地增加了许多开销。首部增大、占用许多处理及资源等

UDP的主要特点

UPD是无连接的，发送数据之前不需要建立连接，因此减少了开销和发送数据之前的时延
UDP使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付，因此主机不需要维持负载的连接状态表
UDP是面向报文的。UDP对应用层交下来的保温，既不合并也不拆分，而是保留这些报文边界。一次性交付一个完整的报文
UDP没有拥塞控制，因此网络出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低。
UDP支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信
UDP的首部开销小，只有8个字节，比TCP的20个字节的首部要短

计算校验和：IP数据报只计算首部，UDP把首部和数据部分都一起校验 TCP报文的格式和作用 TCP最主要的特点

每条TCP连接只能有两个端点，每一条TCP连接只能是点对点的
TCP提供可靠交付的服务
TCP提供双全工通信

TCP可靠通信的具体实现：

TCP连接的每一端都必须设有两个窗口----一个发送窗口一个接收窗口
TCP的可靠传输机制用字节的序号进行控制。TCP所有的确认都是基于序号而不是基于报文的。
TCP两端的四个窗口经常处于动态变化之中

发送窗口机制 TCP连接建立过程

避免拥塞的方法

慢开始
拥塞避免
快重传
快恢复

第六章

DNS域名系统 FTP两个连接机制：万维网的基本概念 URL基本概念、形式电子邮件的三个协议

习题 Part1

1. 试说明IP地址和MAC地址的区别。为什么要使用这两种不同的地址？

IP地址和MAC地址的区别：

（1）IP地址放在IP数据报的首部，而MAC地址放在MAC帧的首部；（2）在网络层和网络层以上使用的是IP 地址，而数据链路层及以下使用的是MAC地址；（3）从源主机到目的主机的通信中，IP数据报首部中的源IP地址和目的IP地址始终不变，而数据链路层的帧首部中的源地址和目的地址在随着网络的不同而不断变化。

使用这两种地址是因为：

（1）MAC地址是单个计算机网络内使用的，并且已经客观存在的；（2）互连在一起的异构网络的MAC地址体系各不相同，直接使用MAC地址进行通信需要进行非常复杂的地址转换工作，几乎是不可能的事。使用统一的、抽象的IP地址，可屏蔽硬件地址的差异，使寻址简单方便。

2. 为什么要使用信道复用技术？常用的信道复用技术有哪些？

为了通过共享信道、最大限度提高信道利用率。

常用的信道复用技术有频分复用（FDM)、时分复用（TDM)、统计时分复用（STDM)、波分复用（WDM)、码分复用（CDM)。

3. 为什么说FTP是带外传送控制信息？FTP服务器的主进程和从属进程各起什么作用？

FTP使用专用的控制连接传送控制信息，与数据连接分离，因此FTP的控制信息是带外传送的。

主进程的作用是驻留在熟知端口，等待接收客户端的FTP连接请求；从属进程的作用是处理客户请求。

4.举例说明域名转换的过程。域名服务器中的高速缓存的作用是什么？

（1）以主机m.xyz.com查询主机y.abc.com的IP地址为例，其过程如下图所示。

在这里插入图片描述

（2）每个域名服务器都维护一个高速缓存，存放最近用过的名字以及从何处获得名字映射信息的记录。高速缓存可大大减轻根域名服务器的负荷，使互联网上的 DNS 查询请求和回答报文的数量大为减少。

5. DHCP协议用在什么情况下？当一台计算机第一次运行引导程序时，其ROM中有没有该主机的IP地址、子网掩码或某个域名服务器的IP地址?

动态主机配置协议DHCP提供了即插即用联网的机制，这种机制允许一台计算机加入新的网络和获取IP地址而不用手工参与。

没有，因为ROM中的信息是厂家预先写入的，而厂家无法预先知道这些信息。

6. 题目如图

在这里插入图片描述（1）TCP提供面向连接的可靠交付服务，开销大，UDP是无连接的，尽最大努力的交付，虽不可靠，但往往是一种最有效的工作方式。应用层协议根据不同的需要选择使用UDP还是TCP，当对传输可靠性要求高时用TCP；当需要一对多通信，或允许丢失一些数据，要求源主机以恒定的速率发送数据，且不允许有太大时延时使用UDP