计算机网络总复习

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1、计算机网络总复习第一章三网的基本概念：网络是指“三网”，即电信网络、有线电视网络和计算机网络 网络中的三种数据交换方式与差别电路交换：(传统电信网中的数据交换方式)电路交换的三个阶段：建立连接通信释放连接这种经过上述三个步骤的连接方式称为“面向连接”分组交换是一种存储转发技术，主要特点：在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。分组交换在传送连接之前不需要先建立一条通信线路。这种不先建立连接的连网方式，称为无连接扌报文交换(message swit ching)也是一种存储转发的方式，对所传的消息形成一个“报文”，对报文不分段。整个报文传到相邻节点，全部存储起来再查找转发表，转发

2、到下一站点。从所传消息大小来说，一般报文大小是不固定，而每个分组的大小是固定的。(不 是区分分组与报文转发方式的依据)计算机网络传输率、性能指标、时延的基本概念、时延的计算，时延带宽积， 网络利用率与时延的关系1) 速率即数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的一个性能指标。速率的单位是b/s，或kb/s, Mb/s, Gb/s等2）现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特总时延”或送时延（传播时延+处理时延+排队时延千比每秒，即 kb/s （ 103 b/s）时延带宽积=传播时延X带宽 兆比每秒，即Mb/s （106 b/s）

3、吉比每秒，即Gb/s （109 b/D）D =0太比每秒，即Tb/s （1012%沧）在计算机世界中，K = 210 = 1024 M = 220, G = 230, T = 240。3）吞吐量（t hroughp ut）表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。4）时延（delay 或 latency）传输时延（发送时延） ：发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。传播时延：电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。处理时延：交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。排队时延：结点缓存队列中分组排队所经历的时延。

4、提高链路带宽减小了数据的发送时延。 链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）D0表示网络空闲时的时延，D表示网络当前的时延。U是网络的利用率，数值 在 0到 1 之间。计算机网络体系结构各层所完成的基本功能,，；网络的拓扑结构；数据块长度（比特）发送时延信道带宽（比特/秒）网路协议的基本概念网络协议(networkprotocol),简称为协议，是为进行网络中的数据交换而建立 的规则、标准或约定。协议的三要素语法: 数据与控制信息的结构或格式 。语义: 需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。同步: 事件实现顺序的详

5、细说明。 网络分层的好处；各层之间是独立的。灵活性好。结构上可分割开。易于实现和维护。 能促进标准化工作。OSI与TCP/IP网络模型，OSI：物理层，数据链路层，网络层，运输层，会话层，表示层，应用层 TCP/IP:网络接口层，网际层IP,运输层，应用层 五层协议：物理层，数据链路层，网络层，运输层，应用层 实体、协议、服务、服务访问点 实体(entity)表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。 协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。 要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务。本层的服务用户只能看见服务而无法看见下

6、面的协议。 下面的协议对上面的服务用户是透明的。协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。 服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称为服务访问点 SAP (ServiceAccess Point）。第二章物理层的基本概念 物理层考虑的是如何在媒体上传送数据比特流，而不是媒体本身 物理层的主要任务描述为:确定与传输媒体的接口的一些特性 数据通信的基础知识数据（da ta）运送消息的实体。信号（signal）数据的电气的或电磁的表现。“模拟的”（analogous）代表消息的参数的取值是连续的。“数字的”（digital）代表消

7、息的参数的取值是离散的。 模拟信号将待传递的信息包含在信号的波形之中。数字信号将待传递的信息包含在码元的不同组合之中。如101110表示A码元（code）在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。有关信道的基本概念；基带信号与带通信号； 三种常见的调制方法；单向通信（单工通信）只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。双向交替通信（半双工通信）一一通信的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）。双向同时通信（全双工通信）一一通信的双方可以同时发送和接收信息。基带信号（即基本频带信号，一般指未调制过的信号）来自信源的信号。 像计算机输出的

8、代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。带通信号一一把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段 以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道） 最基本的二元制调制方法有以下几种：调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化。调频(FM)：载波的频率随基带数字信号而变化。调相(PM)：载波的初始相位随基带数字信号而变化。码元的传输速率越高，信号的传输距离越远，在信道的出端波形失真就越大 数据最高传输率(奈奎斯特公式与香农公式的计算)；奈奎斯特(H. Nyquist)公式：C = 2H log2 L (bps)式中 H：信道带宽；L： 某时刻信号可能取的电平数例：某信

9、道带宽为4KHz,数字信号可取0,1,2,3四种电平之一。贝U：C = 2*4*log2 4 =16 Kbps信噪比就是信号的平均功率与噪声的平均功率之比，记为S/N,并用分贝(db) 作为度量单位:信噪比=10 log10(S/N) (db)香农公式：信道的极限信息传输速率C可表达为C = W log2(1+S/N) b/sW 为信道的带宽(以 Hz 为单位)；S 为信道内所传信号的平均功率；N 为信道内部的高斯噪声功率。 信道的带宽或信道中的信噪比越大，贝信息的极限传输速率就越高。对于带宽为4kHz的信道，若有8种不同的物理状态来表示数据，信噪比为30dB。 问：按Nyquist公式，最大

10、限制的数据速率是多少按Shannon公式，最大限制的 数据速率是多少按Nyquist公式，最大限制的数据速率为：C = 2X4Xlog28 = 24 kb/s按Shannon公式，最大限制的数据速率为：C = 4Xlog2 (1 + 1000)心40 kb/s 对于频带宽度已确定的信道，如果信噪比不能再提高了，并且码元传输速率也达 到了上限值，那么还有办法提高信息的传输速率。这就是用编码的方法让每一个 码元携带更多比特的信息量。物理层常见的传输媒体（导向性与非导向性），双绞线的类别； 导向传输媒体中，电磁波被约束在固体媒体中传播，非导向媒体就是指自由空间， 电磁波在非导向媒体中的传输也称为无线

11、传输。双绞线屏蔽双绞线 STP （Shielded Twisted Pair）无屏蔽双绞线 UTP （Unshielded Twisted Pair） 不同光纤传输的距离远近；单模光纤：传输频带宽，容量大， 适用于大容量，长距离通信的传输介质。多模光纤传输性能较差，带宽较窄，传输容量较小。 适用于小容量，短距离通信的传输介质。信道复用技术； 频分复用、时分复用和统计时分复用 频分复用 FDM 用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用这个频带。将信道的可用频带资源按频率分成N部分，每一个部分均可作为一个独立的传输 子信道使用频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源（请注意，这

12、里的“带宽” 是频率带宽而不是数据的发送速率）。时分复用TDM时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM帧）。每一个时分复 用的用户在每一个 TDM 帧中占用固定序号的时隙。 每一个用户所占用的时隙是周期性地出现(其周期就是 TDM 帧的长度)。 时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度 统计时分复用 STDM波分复用 WDM 波分复用就是光的频分复用。码分复用CDM (常用的名词是码分多址CDMA ) 各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此彼此不会造成干扰。 这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发 现。每一个比特时间划分为m个短的间隔，称

13、为码片(chip)。(通常是64或128) 每个站被指派一个唯一的 m bit 码片序列。如发送比特 1，则发送自己的 m bit 码片序列。如发送比特 0，则发送该码片序列的二进制反码。每个站分配的码片序列不仅必须各不相同，并且还必须互相正交(orthogonal)。任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1 。一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是-1。PCM的基本概念与抽样定理；PCM： (Pulse Code Modulation)是将模拟语音信号通过抽样、量化、编码三过 程转变为数字语音信号的一种语音编码方法设连续时间信号f(t),其最高截止频率为fm，若用时间间隔T

14、sW1/(2 *fm)的 开关信号sa(t)对f(t)抽样，则f(t)可被抽样后的离散信号fs(t)唯一地确定。时分多路通信的理论根据：抽样定理 一路连续的模拟话音信号S(t)的相邻样值之间有125 口 s的时间空隙。在125us的抽样空闲时间内插入其它路的信号(样值信号)，即利用一路信号采样的空隙, 进行其余用户信号的采样。注意：为了在接收时能够正确地还原各路信号,保证各路信号的正确分离,收、发端旋转 开关必须同步,它有两方面含义：一方面：保证双方旋转速度完全相同, 另一方面：保证合路信号与分路信号的一致第三章数据链路层的基本功能、三大基本问题(成帧、透明传输、差错检测)链路(link)是一

15、条无源的点到点的物理线路段，中间没有任何其他的交换结点。 一条链路只是一条通路的一个组成部分。数据链路(datalink)除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。数据链路层传送的是帧封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了 一个帧。确定帧的界限。首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。用控制字符进行帧定界透明传输发送端的数据链路层在数据中出现控制字符“SOH”或“EOT”的前面插入一个转义字符“ESC”(其十六进制编码是1B)。字节填充(byte stuffing)或字符填充(char

16、acter stuffing)接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除插入的转义字符。如果转义字符也出现数据当中，那么应在转义字符前面插入一个转义字符。当接收端收到连续的两个转义字符时，就删除其中前面的一个。差错检测差错控制编码的基本思想：增加冗余奇偶检验法与CRC （循环冗余检查），CRC应掌握计算；奇偶校验以字符为单位校验，一个字符由8位组成，低7位为信息字符的ASCII代码，最高位为“奇偶校验位” 原理：接收端、发送端“字符”中“1”的个数；“奇”或“偶” 例：原始数据=1100010，则增加偶校验位后的数据为。循环冗余检验的原理 【n 和 除数先选好】在发送端，先把数据划分为组。假

17、定每组k个比特。假设待传送的一组数据 M = 101001（现在 k = 6）。我们在 M 的后面再添加供 差错检测用的 n 位冗余码一起发送。用二进制的模 2 运算进行 2n 乘 M 的运算，这相当于在 M 后面添加 n 个 0。得到的（k + n）位的数除以事先选定好的长度为（n + 1）位的除数P,得出商 是Q而余数是R,余数R比除数P少1位，即R是n位。在数据后面添加上的冗余码称为帧检验序列 FCS仅用循环冗余检验CRC差错检测技术只能做到无差错接受（accept）。要做到“可 靠传输”（即发送什么就收到什么）就必须再加上确认和重传机制。点对点协议PPP协议的三部分：1）一个将 IP

18、数据报封装到串行链路的方法。2）一个用来建立、配置和测试数据链路连接的链路控制协议3）一套网络控制协议PPP 协议不需要的功能：纠错 流量控制 序号 多点线路 半双工或单工链路PPP协议帧格式先发送IP数据报in:尾抄F7EAFFC03协议信息部分FCSF 7E字节1112不超过佰00字节21当PPP用在同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比特填充（和HDLC的 做法一样）。在发送端，只要发现有5个连续1,则立即填入一个0。接收端对帧中的比特 流进行扫描。每当发现5个连续1时，就把这5个连续1后的一个0删除， 当PPP用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法。局域网络拓扑结构：星形网，环形

19、网，总线网，树形网卡的工作原理网络接口板又称为通信适配器或“网卡”以太网的csma/cd原理CSMA/CD载波监听多点接入/碰撞检测“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。以太网的争用期、最短帧长问题及计算以太网的端到端往返时延2t称为争用期以太网取s为争用期的长度。对于10 Mb/s以太网，在争用期内可发送512 bit，即64字节。以太网规定了最短有效帧长为64字节，凡长度小于64字节的

20、帧都是由于冲突 而异常中止的无效帧。以太网帧结构、前导同步码、MAC 地址数据字段的正式名称是 MAC 客户数据字段最小长度 64 字节 - 18 字节的首部和尾部 = 数据字段的最小长度 当数据字段的长度小于 46 字节时，应在数据字段的后面加入整数字节的填充字 段，以保证以太网的 MAC 帧长不小于 64 字节。为了达到比特同步，在传输媒体上实际传送的要比 MAC 帧还多 8 个字节在物理层扩展局域网用多个集线器可连成更大的局域网 在数据链路层扩展局域网是使用网桥。网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时，并不是向所有的接口转发此帧， 而是先检查此帧的目的 MAC 地址，然后再确定将该帧转

21、发到哪一个接口网桥的MAC地址表学习网桥收到一帧后先进行自学习。查找转发表中与收到帧的源地址有无相匹配的项 目。如没有，就在转发表中增加一个项目（源地址、进入的接口和时间）。如有 则把原有的项目进行更新。转发帧。查找转发表中与收到帧的目的地址有无相匹配的项目。 如没有，则通过所有其他接口（但进入网桥的接口除外）按进行转发。 如有，则按转发表中给出的接口进行转发。若转发表中给出的接口就是该帧进入网桥的接口，则应丢弃这个帧（因为这时不 需要经过网桥进行转发）。网桥只适合于用户数不太多（不超过几百个）和通信量不太大的局域网，否则有时 还会因传播过多的广播信息而产生网络拥塞。这就是所谓的广播风暴。生成

22、树知识 生成树协议的作用是为了提供冗余链路，解决网络环路问题 通过SPA (spanning-tree algorithm,生成树算法)生成一个没有环路的网络， 当主要链路出现故障时，能够自动切换到备份链路，保证网络的正常通信。 使冗余的网络拓扑中任何两个局域网带之间有一条活跃的路径，将端口分别设置 未阻塞或者转发状态。阻塞状态(blocking)：不能转发帧，但可侦听 BPDU(Bridge Protocol Data Unit)。STP BPDU是一种二层报文，目的MAC是多播地址01-80-C2-00-00-00所有支持 STP协议的网桥都会接收并处理收到的报文。该报文在数据区里携带了用

23、于生成 树计算的所有有用信息)转发(forwarding)：正常转发帧。交换机功能学习：以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口 映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。转发/过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连 接目的节点的端口而不是所有端口 消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回 路的产生，同时允许存在后备路径。VLAN基础知识、划分VLAN的三种方法虚拟局域网 VLAN 是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组。每一个 VLAN 的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的工作站是属于哪一 个

24、 VLAN。虚拟局域网协议允许在以太网的帧格式中插入一个 4字节的标识符，称为 VLAN 标记(tag)，用来指明发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网。第四章网络层提供的两种服务：虚电路服务和数据报服务对比的方面数劭报鹿务思賂1必捕凹打戒卄由网納来保汕可靠通信应当由用户社机来保HI:遂接帼錚*不需宴终点地址仅化连按姓阶礎便川無 个分劭|、便川麵的闕屯晤巧越亍分刃iTSISYm 点的沼蟻邱I ：J I. 4 糸虚准略的分刃1均 按聆同一削由谢行将空阿个分外IM /选那略ill进行传当结点岀故障时尊诃口血述岀故障的納心的處 也路尉不AE工作岀故障的納点|卄厭金天失分 釦“一映路由呵fl&会发牛找依

25、分俎的顺序忠尽按发朋顺#伽衣終点到达終点1卜不一玄按坝肉慚誉端到端购伽t址 理和流量控制可以由网絡負责，也可以由由用户社机负责中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。物理层中继系统：转发器(repea ter)。数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。网络层中继系统：路由器(rou ter)。网络层以上的中继系统：网关(ga teway)。网际协议 IP 是 TCP/IP 体系中两个最主要的协议之一。与 IP 协议配套使用的 还有四个协议：地址解析协议 ARP(Address Resolution Protocol)逆地址解析协议 RARP(Reverse Address R

26、esolution Protocol)网际控制报文协议 ICMP(Internet Control Message Protocol)网际组管理协议 IGMP(Internet Group Management Protocol)IP地址的编址方法(32位的标识符)IP地址=网络号，主机号 分类的 IP 地址。这是最基本的编址方法，在 1981 年就通过了相应的标准协议。子网的划分。这是对最基本的编址方法的改进，其标准RFC 950在1985年通 过。构成超网。这是比较新的无分类编址方法。1993 年提出后很快就得到推广应用。分类IP地址网绪 类别最大 网第数第一个 可用的 阿结号最后一个 可

27、用的 屈绪号舸于网结 中最大的 主机嫩A12S (刃 一 2)112816,777,214B16,334(2-14 1 28.065,5342,097,152 (21 )192.0.0223.255.2S5254在A、B、C三类IP地址中划分一部分IP地址出来，不参与Internet地址的分 配，可以在一些局域网内重复利用。至至至地址解析协议ARP和逆地址解析协议RARPARP IP地址到物理地址RARP物理地址到IP地址当主机 A 欲向本局域网上的某个主机 B 发送 IP 数据报时，就先在其 ARP 高 速缓存中查看有无主机 B 的 IP 地址。如有，就可查出其对应的硬件地址，再 将此硬件地

28、址写入 MAC 帧，然后通过局域网将该 MAC 帧发往此硬件地址。ARP 是解决同一个局域网上的主机或路由器的 IP 地址和硬件地址的映射问题。 如果所要找的主机和源主机不在同一个局域网上，那么就要通过 ARP 找到一个 位于本局域网上的某个路由器的硬件地址（网关），然后把分组发送给这个路由 器，让这个路由器把分组转发给下一个网络。剩下的工作就由下一个网络来做。逆地址解析协议 RARP 使只知道自己硬件地址的主机能够知道其 IP 地址。IP报文结构一个 IP 数据报由首部和数据两部分组成。 首部的前一部分是固定长度，共 20 字节，是所有 IP 数据报必须具有的。在首部的固定部分的后面是一些可

29、选字段，其长度是可变的。总长度占 16 位，指首部和数据之和的长度，单位为字节，因此数据报的最 大长度为 65535 字节。总长度必须不超过数据链路层的最大传送单元 MTU。 片偏移(12 位)指出：较长的分组在分片后某片在原分组中的相对位置。片偏移 以 8 个字节为偏移单位。选项字段的长度可变，从 1 个字节到 40 个字节不等，取决于所选择的项目。IP分片与链路层的最大传输单元;IP数据分组转发(1) 从数据报的首部提取目的主机的 IP 地址 D, 得出目的网络地址为 N。(2) 若网络N与此路由器直接相连，则把数据报直接交付目的主机D；否则是 间接交付，执行(3)。(3) 若路由表中有目

30、的地址为 D 的特定主机路由，则把数据报传送给路由表中 所指明的下一跳路由器；否则，执行(4)。(4) 若路由表中有到达网络 N 的路由，则把数据报传送给路由表指明的下一跳 路由器；否则，执行(5)。(5) 若路由表中有一个默认路由，则把数据报传送给路由表中所指明的默认路由 器；否则，执行(6)。(6) 报告转发分组出错。网络地址、广播地址概念；划分子网，变长掩码子网，子网划分的计算；IP地址中增加了一个“子网号字段”，使两级的IP地址变成为三级的IP地址。 这种做法叫作划分子网。从主机号借用若干个位作为子网号subnet-id,而主机 号host-id也就相应减少了若干个位。如果一个子网中主

31、机数目为n,那么对于这个子网就需要n + 3个IP地址。(一 个是这个网络连接时所需的网关地址,剩下的2个是网络地址和广播地址)使用子网掩码(subnet mask)可以找出IP地址中的网络部分(网络号，子网号)。 子网掩码也是32bit长，由一连串1和跟随的一串0组成，子网掩码中1对应于 IP地址中的网络号和子网号，而0对应于IP地址中的主机号。VLSM(变长子网掩码)VLSM (Variable Leng th Subnet Mask )提出供了在一个主类(A、B、C 类)网络 内包含多个子网掩码的能力，以及对一个子网的再进行子网划分的能力。例：我们要设计三个不同的子网，每个网络的HOST

32、数量各为20、25和50,下面依 次称为甲、乙和丙网，但只申请了一个Net work ID就是。怎样划分子网 来看丙网，由于丙网有50台主机,(50小于64)，我们 可以将它的Subnet masks 设为，由于192的二进制值为，按上述方法，它可以划分为两个子网，IP地址 为：01 00000101 111110 即65 126为第一个子网10 00000110 111110 即129190为第二个子网这样每个子网有62个IP可用，将65126分配丙网将129-190分配给甲网和乙网，再进行子网划分然后我们把甲和乙网的Subnet masks改为，224的二进制为，即它的Subnet mas

33、ks 为：这三位共有000、001、010、011、100、 101、110、111八种组合，除去000（代 表本身）和111（代表广播），还有六个组合划分结果：100 00001100 11110 即129158 为第1个子网101 00001101 11110 即161190 为第2个子网选用129158段给甲网， 161190段给乙网，因为各个子网都支持30台主机， 足以应付甲网和乙网20台和25台的需求。CIDR地址块，CIDR最长匹配；路由聚合；CIDR使用各种长度的“网络前缀”（network-prefix）来代替分类地址中的网络 号和子网号IP地址：二网络前缀，主机号CIDR把网

34、络前缀都相同的连续的IP地址组成“CIDR地址块”。表示的地址块共有 212 个地址（因为斜线后面的 20 是网络前缀的位数，所以 这个地址的主机号是 12 位）。地址块的最小地址：地址块的最大地址：全 0 和全 1 的主机号地址一般不使 用。一个 CIDR 地址块可以表示很多地址，这种地址的聚合常称为路由聚合，它使得 路由表中的一个项目可以表示很多个（例如上千个）原来传统分类地址的路由。 路由聚合也称为构成超网。CIDR虽然不使用子网了，但仍然使用“掩码”这一 名词（但不叫子网掩码）。使用 CIDR 时，路由表中的每个项目由“网络前缀”和“下一跳地址”组成。在 查找路由表时可能会得到不止一个

35、匹配结果。选择多个匹配的地址中更具体的一个，即选择最长前缀的地址。网际控制报文协议 ICMPICMP 允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。IP传输出现差错时，就会产生ICMP报文通过ICMP报文提供差错报告IP协议期望藉此解决传输中可能出现的问题ICMP差错报告只能送给IP报文的源站ICMP协议没有规定对每个可能差错采取措施，只提供了可能的处理方法的建议ICMP 报文的种类有两种，即 ICMP 差错报告报文和 ICMP 询问报文。前4个字节 部是一样的-n08 一S31类型代码C这4亍字节取决于ICMP 报文的类型ICMP的数堀部分(长厘眠决于类型)IICMF报文7H M部数

36、堀咅卩分IF数協报对于源地址不能为零地址、环回地址、广播地址或多播地址，这些规则是为了防 止IC M P差错报文对广播分组响应所带来的广播风暴。PING 是应用层直接使用网络层 ICMP 的例子，它没有通过运输层的 TCP 或UDP。因特网的路由选择协议内部网关协议 I GP ( I nterior Gateway Protocol) 即在一个自治系统内部使 用的路由选择协议。目前这类路由选择协议使用得最多，如 RIP 和 OSPF 协议。 外部网关协议EGP (Ex ternal Gat eway Prot ocol)若源站和目的站处在不同的自 治系统中，当数据报传到一个自治系统的边界时，就

37、需要使用一种协议将路由选 择信息传递到另一个自治系统中。这样的协议就是外部网关协议EGP。在外部网 关协议中目前使用最多的是 BGP-4。RIP协议的三个要点(基于“距离”，大于16不可达) 仅和相邻路由器交换信息。交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。 按固定的时间间隔交换路由信息，例如，每隔 30 秒。如果路由器经过180秒没有收到来自某一路由器的路由更新报文，则将所有来自 此路由器的路由信息标志为不可达，若在其后240秒内仍未收到更新报文，就将 这些路由从路由表中删除。RIP距离向量算法：收到相邻路由器(其地址为X)的一个RIP报文：(1) 先修改此 RIP 报文中的

38、所有项目：把“下一跳，字段中的地址都改为 X， 并把所有的“距离，字段的值加 1。(2) 对修改后的 RIP 报文中的每一个项目，重复以下步骤： 若项目中的目的网络不在路由表中，则把该项目加到路由表中。否则若下一跳字段给出的路由器地址是同样的，则把收到的项 目 替换原 路由表中的项目。否则若收到项目中的距离小于路由表中的距离，则进行更新， 否则，什么也不做。(3) 若 3 分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表，则把此相邻路由器记为不 可达路由器，即将距离置为16(距离为16表示不可达)。(4) 返回。内部网关协议 OSPF 向本自治系统中所有路由器发送信息，这里使用的方法是洪泛法。 发送的信息

39、就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态，但这只是路由器所知 道的部分信息。“链路状态”就是说明本路由器都和哪些路由器相邻，以及该链路的“度量” (metric)。只有当链路状态发生变化时，路由器才用洪泛法向所有路由器发送此信息。为了使OSPF能够用于规模很大的网络，OSPF将一个自治系统再划分为若干个 更小的范围，叫作区域。OSPF不用UDP而是直接用IP数据报传送。RIP使用UDP外部网关协议 BGP一个BGP发言人与其他自治系统中的BGP发言人要交换路由信息，就要先建立 TCP 连接(提供可靠服务)，然后在此连接上交换 BGP 报文以建立 BGP 会话 (session)，利用BGP会话

40、交换路由信息。IP多播指的是一个发送者向多个接收者发送数据，但只需发送一份数据副本。 多播使用组地址一一IP使用D类地址支持多播。多播地址只能用于目的地址, 而不能用于源地址。动态的组成员(IP组播中各个成员可以不受地域的限制分布于各个独立的物理 网络上，其关系是动态的，一台主机可以在任何时候加入或者退出某个群组，也 可以是任意群组的成员，其成员关系决定了该主机是否接收发送给该群组的组播 数据报)IP多播需要的两种协议IGMP和多播路由选择协议IGMP使用IP数据报传递其报文IGMP网际组管理协议：让连接在本地局域网上的多播路由器知道本局域网上是否有主机参加或退出了某个多播组。VPN 虚拟专用

41、网：通过一个公用网络建立一个临时的、安全的连接，是一条穿过混乱的公用 网络的安全、稳定的隧道。NAT网络地址转换:将私有（保留）地址转化为合法IP地址的转换技术,被广泛应用于各种类 型Internet接入方式和各种类型的网络中。原因很简单，NAT不仅完美地解决了 lP地址不 足的问题，而且还能够有效地避免来自网络外部的攻击，隐藏并保护网络内部的计算机第五章两个主机进行通信实际上就是两个主机中的应用进程互相通信。应用进程之间的通信又称 为端到端的通信。端口一般是指TCP/IP协议中的端口，端口号的范围从0到65535。用端口号去区分应用进程。 用户数据报协议 UDPUDP在传送数据之前不需要先建

42、立连接。对方的运输层在收到UDP报文后，不需要给出任 何确认。UDP是面向报文的。UDP的首部开销小，只有8个字节。传输控制协议 TCPTCP则提供面向连接的服务。TCP不提供广播或多播服务。TCP提供可靠的、面向连接的运 输服务。每一条TCP连接只能有两个端点TCP提供全双工通信。TCP可靠传输的实现：以字节为单位的滑动窗口；超时重传时间的选择；选择确认SACK 连续ARQ协议：连续的发送发送窗口大小数据，累计确认成功接收xxGo-back-N （回退N）：累计确认后回退发送TCP首部3ZUP巴諒端口目的端口20字节的 圈定首邨口 窗号认确号 序检验和漂帝申针Ir选项 賑度可变填充注意首部各

43、字段的作用TCP可靠传输的实现发送窗口在连接建立时由双方商定。但在通信的过程中，接收端可根据自己的资源情况，随时动态地调整对方的发送窗口上限值（增大或减小）。在TCP报文段首部的窗口字段写入的数值就是当前给对方设置的发送窗口数值的上限。根据B给出的窗口值，A构造出自己的发送窗口，A 的发送窗口表示：在没有收到B的确认的情况下，A可以连续把窗口内的数据都发送出去。A的发送窗口并不总是和B的接收窗口一样大（因为有一定的时间滞后）。TCP 标准没有规定对不按序到达的数据应如何处理。通常是先临时存放在接收窗口中，等到字节流中所缺少的字节收到后，再按序交付上层的应用进程。TCP 要求接收方必须有累积确认

44、的功能，这样可以减小传输开销。TCP的流量控制流量控制（flow control）就是让发送方的发送速率不要太快，既要让接收方来得及接收，也不要使网络发生拥塞。利用滑动窗口机制可以很方便地在TCP连接上实现流量控制。A向B发送数据。在连接建立时，s亡 q = 1= DATA 沁q= 1DL=DATAB告诉A: C（我的接收窗口 rwnd = 400字节） B臼 山发送了序号L至100,还能发送300字节A发送T序号101至200,还能发送200字节；沁口 =201 = 口氏卩血允许山发送序号如至500共別口字节1江瓦=1严花=二叫“5 =呷A发送了序号3皿至斗g 还能再岌送100字节新数据沁

45、q = 40 L= DATAA发送了序号4OL至500,不能再岌送新数摊了汕q = 20L,DATA!= 1. adc =501. rwnd. = 100 !1- seq= 5 応茲 TAi；.CK = I, ack = 6Q1 ； rTid = iA超时重传旧的数摺，但不能发送新的数据允忤A发送序号501至600共100字节盘发送了序号刃1至创 不能再岌送了不允许A再发送到序号创0为止的数据都收到了打破死锁：只要 TCP 连接的一方收到对方的零窗口通知，就启动持续计时器。若持续计时 器设置的时间到期，就发送一个零窗口探测报文段（仅携带 1字节的数据），而对方就在确认这个探测报文段时给出了现在

46、的窗口值。若窗口仍然是零，则收到这个报文段的一方就重新设置持续计时器。若窗口不是零，则死锁的僵局就可以打破了。TCP的拥塞控制：防止过多的数据注入到网络中，这样可以使网络中的路由器或链路不致过 载。方法：慢开始；拥塞避免；快重传；快恢复 拥塞窗口首先控制发送窗口，比较接收窗口，取小P212 图TCP的运输连接管理：运输连接三个阶段：连接建立；数据传送和连接释放O*TCP有状态机TCP 连接的建立都是采用客户服务器方式。用三次握手建立TCP连捺的各状态客户服勞畫R 匚 1ESTABLISHED主动打幵S.YN-RCVD袖动扌丁开LISTEM範居传 送ESTABLISHEDB.YN-SEKTTCP

47、连接必须经过时间2MSL后才真正释放掉。ESTAE-LIS.E3E.D第六章DNS域名系统：用于命名组织到域层次结构中的计算机和网络服务。是因特网使用的命名系 统，用来把便于人们使用的机器名字转换为IP地址。主域名服务器：为了提高域名服务器的可靠性，DNS域名服务器都把数据复制到几个域名服 务器来保存，其中一个是主域名服务器，其余的是辅助域名服务器。主机向本地域名服务器的查询一般都是采用递归查询；本地域名服务器向跟域名服务器的查 询通常都是迭代查询FTP 文件传送协议：是因特网上使用的最广泛的文件传送协议，提供交互式访问，允许客户 知名文件的类型与格式，并允许文件具有存取权限。WWW 万维网：是一个大规模的、联机式的信息储藏所。URL统一资源定位符：是用于完整地描述Internet上网页和其他资源的地址的一种标识方 法HTTP 超文本传送协议：是一个客户端和服务器端请求和应答的标准，是面向事务的应用层 协议，它是万维网上能够可靠的交换文件的重要基础。HTML 超文本标记语言：是一种制作万维网页面的标准语言，它消除了不同计算机之间信息 交流的障碍。万维网的重要基础。电子邮件系统：由用户代理；邮件服务器；以及邮件发送协议（STMP）和邮件读取协议（POP3）