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KB体育计算机网络知识点汇总
栏目:行业动态 发布时间:2023-05-08 18:56:59

  计算机网络:也是一种通信基础设施,与其他两种网络不同的是计算机网络的端设备是功能强大的计算机

  网络由若干节点和连接这些节点的链路组成(节点可以是计算机,集线器,交换机,路由器等)

  第一阶段:单网络ARANET——1969年美国国防部建立的第一个分组交换网

  因特网交换点IXP——(更快的转发分组,更有效地利用网络资源)允许两个网络直接相连并交换分组,不需要其他网络来转发分组,IXP常采用工作在数据链路层的网络交换机,这些网络交换机都用局域网互连起来(典型的IXP由一个或多个网络交换机组成,)

  边缘部分:端系统之间的通信可以分为两种方式——客户/服务器方式(CS方式),对等方式(P2P方式)(第六章 6.9节)

  核心部分:向网络边缘部分的主机提供连通性服务,其核心部件是实现分组交换的路由器(用来转发分组)

  电路交换:建立连接——通话——释放连接(两个用户在连接期间始终占用端到端的通信资源)(连接指专用的物理通道)

  分组交换:存储转发,将报文(要发送的整块数据)划分为几个分组,利用相关控制信息进行分装为数据单元 ,然后进行转发

  OSI标准——由国际标准化组织制定的网络标准,但在实际应用中被TCP/IP协议替代

  网络协议:(明确规定交换数据的格式和有关同步问题)为进行网络中的数据交换而采取建立的规则,标准或约定

  具有五层协议的体系结构(结合OSI的七层协议体系结构和TCP/IP的四层结构)

  运输层——向两个主机进程之间的通信提供通用的数据传输服务具有复用和分用的功能

  完成数据在计算机内部(并行传输)与通信线路上(串行传输)之间的串并传输方式的转换

  源系统(源点,发送器)——通信系统(传输线或者网络)——目的系统(接收器,终点)

  调制:将来自源信号的低频甚至直流信号进行变换,使得这种低频直流信号可以便于在信道内传输

  基带调制: 把数字信号转换为另一种形式的数字信号,即仅对信号的波形进行变换,可称之为编码调制

  带通调制:使用载波进行调制,将基带信号的频率般到高频段,并将之转换为模拟信号

  复用,即信道共享,几种常见的信道复用技术:频分复用,时分复用,统计时分复用

  改进的时分复用,按需动态分配时隙,而不是固定分配时隙 (时隙数小于连接在集中器上的用户数,使得每次传送的STDM帧中的分组都是满的

  每个用户在相同的时间使用相同的频带进行通信,但各用户使用经过挑选的不同码型,从而使得个用户之间可以进行独立的通信

  非对称数字用户线ASDL技术是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造,使其能够承载宽带业务的一种技术;

  数据链路层的作用就是将网络层的数据包封装成帧(交给物理层)发送到链路上;或者把(从物理层中)接收到的帧中的IP数据报取出并交给网络层;

  将IP数据报的前后分别添加首部和尾部构成帧,以便于接收端能够在物理层的比特流中知道帧的开始和结束,即进行帧定界;

  此外,首部和尾部还要添加许多控制信息,链路层协议规定了所能传送的帧的数据部分长度上限,最大传送单元——MTU

  (当传送的数部份是可打印的ASCII码组成的文本文件时,我们可以使用不可打印符来作为帧定界符)

  透明传输的概念是指在数据链路层传输时,所传输的数据在数据链路层没有任何的阻挡,接收方所收到的数据和发送方发送的数据没有任何差别,也就是说,数据链路层对其传输的数据帧是完全透明的;

  字节填充:在传输的过程中,为防止数据部分出现帧定界符,使得接收方误以为收到的数据提前结束,所以采用转义字符的方法,将在数据部分出现的控制字符前插入转义字符,,在接收方的数据链路层将插入的转义字符删除;

  在数据链路层我们保证的是无比特差错,而并无传输差错,传输差错还包含帧丢失,帧重复,帧失序等;

  协议字段区分信息部分的内容(为0x0021时表示信息字段时IP数据报,为0xC021时,表示信息字段为PPP链路控制协议LCP的数据,为0x8021 时表示这是网络层的控制数据)

  当信息字段中出现和标志字段相同的比特组合时,则进行字节填充的办法使得数据部分能够完整的传送到接收端

  用户拨号接入ISP——→端机向ISP发送一系列链路控制协议LCP分组,→进行网络层配置→网络层协议NCP向端机分配IP地址

  由于商业竞争关系而未能形成统一的局域网标准,所以鉴于此将局域网的数据链路层划分为了两个子层——逻辑链路控制层LLC和媒体接入控制层MAC层,MAC层用来解决媒体输入相关的问题

  2)适配器和局域网之间的通信是通过双绞线或者电缆以串行传输的方式进行的;而适配器与计算机之间的通信是并行方式进行的,之所以适配器要能够进行两种数据传送方式之间的串并行转化;

  3)网络上的数据率与计算机总线上的数据率不同,因此适配器要安装内存储器以进行两种速率下的缓存功能

  5)计算机的硬件地址就在适配器的ROM中;(计算机的软件地址IP地址,在计算机的存储器中)

  载波监听——每个站在发送前和发送的时候都不断的检测信道是否有其他站点在发送信号

  碰撞检测——边发送边监听,若在信道上有至少两个站点同时发送信息便发生碰撞,使得两边发送的信息都作废;

  所以一个站点最长在发送信息之后的一个往返时间(即两倍的端到端的传播时延)内才能收到碰撞信号,所以一个站点在发送信号的一段时间内,是不确定是否会遭遇碰撞的;——即以太网发送的不确定性;而这段不确定是否会发生碰撞的时间称为争用期(或碰撞窗口);

  而在争用期如果发生碰撞则双方都需要进行重传操作,而以太网使用的确定重传时间的方法称为截断二进制指数退避算法;

  这是一种动态退避算法,在争用期(具体为51.2μs)内可传送512bit,即64字节,所以发生碰撞的时间就在站点发送512bit的时间内(也就是说,如果站点在发送一个完整的512字节的过程中没有检测到碰撞信号,则说明以后的发送都不会发生碰撞,可以完整的发送完整个数据帧)

  具体的算法原理在这就不详细说明了,在动态退避的过程中,为了使所有的站点发送的每一个数据帧逗都能保证得到想要的发送结果信息(是否发生碰撞),则规定一个数据帧的最小长度应该为512bit,这样,每个站点在发送所有的数据帧时都能够在发送完之前知道是否发生了碰撞,是否需要重传(如果小于最小帧长64字节,则有可能在完全发送完之后才发生碰撞,这样发送站点就不知道发生了碰撞,即不会重传该帧),因此,在以太网中多点信道中,凡长度小于64 字节的帧都是由于冲突而发生异常终止的无效帧,在接收站点的适配器中即可方便判断出该结果;

  规定帧间最小间隔9.6μs,是为了使刚刚收到数据帧站点能够有时间对手的数据帧作出反应

  ——在发生碰撞之后除了立即停止发送数据之外,还要发送32bit或48bit 的人为干扰信号,目的是为了能够让所有站点都知道发生了碰撞

  集线器使用电子器件模拟实际电缆线的工作,所以使用集线器的以太网在逻辑上还是一个总线网,各站逻辑上共享总线。而且是用的还是协议;

  集线器的接口通过两对双绞线与计算机上的适配器相连;一个集线器像是一个多接口的转发器;

  集线器采用专门的芯片,进行自适应串音回波抵消;(使得同一接口的强信号不会对弱信号产生干扰)

  硬件地址其实不算严格意义上的地址,因为并没有指明具置,硬件地址是适配器唯一编号,用来唯一的标识每台电脑上的适配器

  总共64位(6字节)前三字节由管理全球硬件地址的机构——注册管理机构RA向适配器制造公司出售称为组织唯一标识符OUI,后三字节由制造公司自行分配,称为扩展标识符,(其中前三字节中有两位是用来标识是否位单播地址和是否属于全球管理的)

  同时我们要注意的是在MAC帧中并没有数据长度的标识,但由于传输时使用的是曼彻斯特编码的方式,所以通过对曼彻斯特编码的信号特点的观察便可确定是否传送完毕;(曼彻斯特编码信号的码元正中间有一次电压转换)

  在互联网中,网络层向上只提供简单灵活的,无连接的,尽最大努力交付的数据报服务

  ___即逻辑互联网络,忽略物理层的客观异构性,在网络层看起来好像是一个统一的网络,即互联网可以有多种异构的网络组成

  IP地址的点分十进制表示法——把IP地址的每八位用十进制表示,便于记忆书写

  环回测试:A类地址中网络号为01111111的IP地址用作本地软件环回测试本主机的进程之间的通道

  实际IP地址是主机与网络链路之间的一条链路的标识(一个主机连接在两个不同的网络上时,该主机对应的就有两个IP地址)

  一个网络是指具有相同网络号的主机的集合,因此用网桥或转发器连接起来的若干局域网属于同一个网络

  无名网络:两个路由器直接相连时并不分配IP地址,这两个路由器之间的网络称为无名网络,或无编号网络

  MAC帧中的源地址和目的地址都是硬件地址,整个IP数据报在物理层被封装在数据部分,IP地址对数据链路层不可见

  数据报在路由其之间传送时,途径的路由器地址不出现在IP数据报中,当前路由器根据目的IP地址自主路由出下一路由器地址

  分组每次经过路由器转发时都要将MAC的首部和尾部丢弃重新封装——变换MAC帧中的目的地址和源地址

  主机ARP高速缓存:用来存放从IP地址映射硬件地址的映射表,并且动态更新(方法:新增或超时删除)这个映射表;

  通过向本局域网内所有的主机发送ARP请求分组,在得到响应分组后便将这个目的主机的硬件地址写入ARP高速缓存中

  同时,ARP高速缓存中对每个硬件地址都设置了生存时间,超过生存时间的硬件地址便进行删除操作,便于进行动态更新,防止出现发送到错误(过时的)硬件地址处;

  注意:地址解析协议ARP只能用来解决同一个局域网(包括该网络和与该网络相连的路由器)内的地址映射,网络之间的路由并能不能做到;

  从硬件地址到IP地址的解析每次转发分组时都要重复进行,但这种开销是不可避免的,是为方便的在各种异构网络之间进行转发工作而屏蔽网络硬件之间的异构性,从而体现出虚拟网络的含义;

  检验方法:在发送方将IP数据报的首部划分为许多16位的字序列;并把检验和字段置零,用反码运算术将字相加之后,将得到的和的反码写入检验和位置;在接受方接收到数据报之后,使用相同的方法将首部所有的字(包括检验和)相加一次,若没有出错则,得到的结果必然为零,最后的结果便可作为是否出错的判断标志;

  反码求和:0+0=0;0+1=1;1+1=0,同时产生进位;最高位产生进位时最后的结果加+1;

  改变路由报文:(重定向)——互联网主机中也存在路由表,但主机中的路由表并不实时更新,(不和路由器定期交换路由信息),所以主机中的路由表更新的方法就是主机通过接收这种来自路由器的改变路由报文来更新其路由表;

  ICMP的应用——PING(分组网间探测):用来测试两台主机之间的连通性

  3,自治系统AS:在单一技术管理下的一组路由器(一个AS对其他AS表现出的是一个单一的和一致的路由选择策略)

  内部网关协议IGP:在自治系统内部使用的路由选择协议,域间路由选择,有多种,如RIP,OSPF

  外部网关协议EGP:在自治系统之间使用的路由选择协议,域内路由选择,目前使用的是BGP协议

  分布式:每个路由器不断地和相邻路由器交换信息;(所交换的式当前路由器知道的所有路由信息)

  距离向量:从当前路由器每经过一个路由器则距离加一;记录到达每个路由器的距离,以找出最小距离;

  特征:并不表示其他的路由选择协议不是最短路径优先;(实际上所有在自治系统内的路由选择协议都是要找一条最短路径)

  路由器通过所有的端口向所有的相邻路由器发送信息,而所有的相邻路由器也是同样的做法,(但发送的对象不包括之前向他发送信息的那个路由器),从而最终使得整个局域网都得到该信息的一个副本,

  而发送的信息就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态(链路状态是指相邻路由器及到达该路由器的代价)

  边界网关协议不追求寻找最佳路径,而是在可到达的基础上找到一条相对较好的路径;

  BGP发言人:在BGP协议中,一个自治系统中用来与其他自治系统(通过TCP连接)交换路由信息的路由器;

  控制部分,核心是路由选择处理机,路由选择处理机的作用是构造路由表,同时定期更新维护路由表路由表;

  多播组的IP地址为D类IP地址;(多播地址只能用来当作目的地址,不能用作源地址)

  是让连接在本地局域网上的多播路由器知道在本局域网上有多少主机接入或退出了多播组

  多播路由器在转发多播数据报时,不能进根据数据包中的目的地址来转发数据报,还要知道数据报的来源(多播组内的成员发送信息时,就不用再向该成员转发数据报)

  为了能够满足同一主机的不同进程间的通信要求,运输层需要一个很重要的功能——分用与复用(分用指发送方不同进程可以使用同一运输协议进行发送数据报。分用指接收方的运输层可以将接收到的数据报正确交付给不同的进程)

  运输层还要对从网络层收到的数据报进行差错检测,(IP数据包中的首部中的检验和字段只是对首部进行检查,并不对数据部分进行检查)

  端口是指软件端口,是应用层的各种协议进程与运输实体进行层间交互的一种地址

  端口号只具有本地意义,是为了标志本计算机中各个进程在和运输层交互时的层间接口(不同计算机中相同的端口是没有任何关联的)

  TCP/IP协议中,在运输层用16位端口号来标志一个端口,一个主机总共有65535个端口,

  窗口指的是发送方的接收窗口,窗口值的意义:从本报文段首部中的确认号算起,接收方目前允许对方发送的数据量;(窗口值是不断动态变化的)(动态确认机制)

  发送窗口:发送窗口内的数据的可连续的发送出去,而不需要等待对方的确认(从而提高信道利用率)

  滑动窗口:发送方每收到一个接受确认,就将发送窗口的向前滑动一个字节的位置;

  拥塞:在某段时间,若对网络中的资源需求超过了该资源所能提供的可用部分,使得网络的性能变坏;(资源包括——链路容量,交换节点中的缓存,处理机)

  域名系统是为了使对用户来说32位的IP地址更加容易记忆和使用而选择的一种映射方式;

  应用层软件一般直接使用的是域名而非IP地址,在网络层进行数据传输时才将域名转化为路由中使用的IP地址;

  互联网的域名结构是层次结构的,用户通过域名服务器将域名转化为IP地址供网络层使用

  DNS中大部分域名都在本地进行解析,只有少数域名需要在互联网上进行解析;

  每一个标号不超过63个字符;标号不区分大小写;完整的域名不超过255个字符;

  同时,为了提高查询效率,减少查询时的网络开销,在每级域名服务器中都采用的高速缓存来存储经常或最近被查询的到的域名对应的IP地址

  主要功能:减少或消除在不同操作系统下处理文件的不兼容性,(包括文件的控制方式,命名方式等)

  使用客户服务启方式;服务器中分为两大进程:主进程用来接收请求消息;接收到文件传送消息之后启动若干从属进程处理消息;主进程仍然处于等待状态;

  在数据传送过程中,启动两个从属进程:控制进程和数据传送进程;其中控制进程用来传送数据传送过程中产生的控制信息;数据传送进程传送数据;同时建立两条连接:控制连接(21号端口)和数据传送连接(20号端口);

  1)每次传送的报文大小为512字节,(最后一个报文可不足512字节),并在最后一个字节中设置结束服标志;

  将不同计算机操作系统上产生的控制信息转化成统一的格式网络上进行传送,然后转化成本地计算机需的格式;

  万维网以客户服务器的方式工作:客户向服务器发出访问请求,然后服务器将万维网文档发送给客户端;客户端即运行在主机中的浏览器;

  代理服务器:又称为万维网高速缓存;将最近的一些请求及其响应存储在代理服务器的本地磁盘中,避免了近期有相同请求时再次访问网络;

  当浏览器请求万维网文档时,服务器将返回给浏览器一段活动文档的程序副本,使程序副本在客户端运行,

  实施运输控制协议RTCP:服务质量的监控与反馈,媒体间的同步以及多播组成员间的标志

  为使多媒体信息能够在互联网上得到更好的运输体条件,改变方法就是改变之前平等对待所有运输分组

  的协议,使得多媒体数据分组在互联网上运输时能够得到相应的优先级(获得更好的服务质量)

  服务质量:服务性能的总效果,此效果决定用户对服务的满意程度(可用性,差错率,响应时间,吞吐量

  调度即排队的规则,按优先级排队;借助分类程序对于分组按照权重分类,形成不同权重的队列进行传输

  综合服务IntServ和资源预留协议RSVP——最初试图将互联网提供的服务划分为不同的类别KB体育官网app下载