计算机网络期末复习
计算机网络期末复习
《计算机网络》是中央电大计算机应用专业的专业课程。这门课程的特点是:涉及到的概念比较多,内容变化比较快,工程性也比较强。下面是学习啦小编收集整理的计算机网络期末复习，希望对大家有帮助~~
计算机网络期末复习
行在ATM之上时，ATM信元就扮演着链路层的角色，用来承载IP数据报。ATM信元结构：采用固定长度的分组，它由5个字节的首部和48个字节的信息字段组成 1、路由器的结构: 路由器是一个专门处理路由选择的计算机系统，它的核心部件主要由CPU、存储器、交换开关和输入输出端口构成。
2、通信子网由通信硬件(通信设备和通信线路等)和通信软件组成通信子网的功能是为网中用户共享各种网络资源提供必要的通信手段和通信服务。主要体现在数据信息通过通信子网从源网络到达目的网络。
3、资源子网(用户子网)由各计算机系统、终端控制器和终端设备、软件和可供共享的数据库等组成资源子网的功能是负责全网面向应用的数据处理工作，向用户提供数据处理能力、数据存储能力、数据管理能力和数据输入/输出能力及其他数据资源。 4、互联网概念：网络互联是指通过合适的技术和设备将不同地理位置的计算机网络连接起来，形成一个范围、规模更大的网络系统，实现更大范围内的资源共享和数据通信。任务： 网络互联除了提供网络之间物理上的链路连接、数据转发和路由选择外，还要解决网络间存在差异的问题 。这些问题都要通过网络互联解决，从而为用户提供透明的信息传输，让用户感知不到网络间的硬件和软件存在的差异。
5、IP地址：概念，为了能把多个物理网络在逻辑上抽象成一个互联网，IP协议为每台主机分配了一个唯一32位的地址。可以用来识别网络中的主机，隐含着网际间的路径信息。一个网络接口对应一个IP地址IP地址是逻辑地址，独立于硬件，IPV4由32位4个字节组成。
6、IP地址的格式：采用两级结构，是主机所属的网络，主机本身。IP地址分类：A——E类，A、B、C类由Internet全球范围内统一分配 D类为组播地址，用于广播和组播。E类是保留地址，用于扩展，未使用。
7、IP的功能：寻址、路由选择、分割和重组数据包
8、全0的网络号码，这表示“本网络”或“我不知道号码的这个网络”。全0的主机号码，这表示该IP地址就是网络的地址。全1的主机号码，表示广播地址，即对该网络上的所有主机进行广播。全0的IP地址，即0.0.0.0，表本网络上的本主机。 网络号码为127.X.X.X.，这里X为0到255之间的整数。这样的网络号码用于本地软件进行回送测试(Loopback Test)。全1地址255.255.255.255，这表示“向我的网络上的所有主机广播”。 9、划分子网的原因：IP地址空间的利用率不高。 给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大因而使网络性能变坏。 两级的 IP 地址不够灵活。
10、划分子网的作用：1.可以连接不同的网络——在申请到一个网络号的情况下，划分子网可以使一个子网采用以太网，一个子网采用令牌环网，并且子网间可以实现互联。2.重新组合网络的通信量。3.更有效地使用网络地址，减轻网络地址数不够的负担。
11、划分子网的思想(方法)：子网划分是一个网络内部的事情，对外仍表现为一个网络。 划分子
网的方法是从网络的主机号借用若干位作为子网号，于是两级IP地址在本网络内部就变成3级IP地址：网络号、子网号和主机号
12、IP地址和物理地址：从层次的角度来看，物理地址是数据链路层和物理层使用的地址，而IP地址是网络层和以上各层使用的地址IP地址是统一的，有着统一的编址和寻址方案，而物理地址对于不同的网络结构有着不同的形式。IPv4中的IP地址是32位的二进制数。在以太网中，物理地址是48位的二进制数。
ARP请求分组是广播发送的，而ARP响应分组是普通的单播，因为主机B知道主机A的IP地址和物理地址。 从IP地址到硬件地址的解析是自动进行的，这种地址解析过程对用户来说是透明的，用户感觉不到它的存在。
根据路由选择策略能否随网络的通信量或拓扑的变化而变化，路由算法分为两类：
13、静态路由选择策略：特点：简单和开销小，适用于简单的小网络。动态路由选择策略: 特点：能够较好适应网络状态的变化，实现复杂，开销大。路由和路由选择协议，内部网关协议RIP：适用于小型同类网络，是典型的分布式的、基于距离向量(Distance-vector)的路由选择协议。
最大的优点：简单 RIP只需比较各路径经过路由器数，选择最短路径，但却不一定是效率最高的 距离：源主机到目的主机所经过的路由器的数目 RIP衡量路由好坏的标准是信息转发的次数(所经过的路由器的数目)。
RIP 允许一条路径最多只能包含 15 个路由器，“距离”的最大值为16 时即相当于不可达，可见RIP只适用于小型互联网。
RIP规定：1、仅和相邻路由器交换信息，不相邻的路由器不交换信息。
2、 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。
3、 按固定的时间间隔交换路由信息，例如每隔30s。然后路由器根据收到的路由信息更新路由表，保证自己到目的网络的距离是最短的。当网络拓扑结构发生变化时，路由器能及时地得知最新的信息。 4、 RIP使用UDP报文进行路由信息的交换。 RIP缺点： RIP限制了网络的规模，它能使用的最大距离为 15(16 表示不可达)，适合小型网络; 路由器之间交换的路由信息是路由器中的完整路由表，因而随着网络规模的扩大，开销也会增加; 坏消息传播慢，更新到稳定状态的时间长; 不知道网络整体的拓扑结构，“走一步，看一步”，即只有到了下一跳路由器，才能知道再下一跳该怎么走。
OSPF是一种典型的分布式的链路状态路由协议。 采用OSPF的路由器彼此交换并保存整个网络的链路信息，从而掌握全网的拓扑结构，独立计算路由。 所谓的“链路状态”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)。OSPF这个“度量”来表示费用、距离、时延、带宽等。 OSPF特点：1、向本自治系统中的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。2、
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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。 3、OSPF在发送信息时直接用IP数据报传送 4、OSPF 还规定每隔一段时间，如30分钟，要刷新一次数据库中的链路状态。
OSPF区域划分优点：减少通信量，只需要在每一个区域内利用洪泛法交换链路状态信息 区域大小：路由器最好不超过200个 在上层的区域叫做主干区域
在主干区域的路由器叫做主干路由器
负责区域间信息交换的路由器叫做区域边界路由器
负责与其他自治系统交换的路由器叫做自治系统边界路由器
虚拟专用网VNP：是指利用密码技术和访问控制技术在公共网络(如Internet)中建立的专用通信网络。需要解决的问题：第一 IP地址的问题;第二 中的信息传送如何使用公共网络资源;第三 如何保证构建的网络是专用的，外人不能随意访问。
UDP报文由两部分构成，即首部和数据。首部包含4个字段，每个字段占2个字节，共8个字节。用户数据报 UDP 有两个字段：数据字段和首部字段。首部字段有 8 个字节，由 4 个字段组成，每个字段都是两个字节。
传输控制协议TCP概述： TCP提供了复用、分用和数据检查的功能; TCP是一种面向连接的传输层协议; TCP提供可靠的数据传送服务; TCP通过序列编号、确认重传、校验和等技术可确保通过一个连接发送的数据能正确地送到目的端，且不会发生数据丢失或乱序的情况; TCP传输数据时是面向字节流。
滑动窗口协议：为了提高数据传输速率并保证接收方B来得及处理收到的数据，TCP采用了滑动窗口协议，在发送端A维护一个发送窗口，在接收端B维护一个接收窗口。 TCP的滑动窗口是以字节为单位的。 TCP首部中的窗口字段就是告诉发送方，接收方目前允许对方发送的数据量。TCP就是采用这样的滑动窗口机制，既充分提高了网络的性能，又保证接收方B能够来得及处理收到的数据，虚拟了理想的网络环境，实现了数据的可靠传输。 拥塞控制的4种方法：慢开始 拥塞避免 快重传 快恢复
用户数据报协议UDP是无连接的，是不可靠的，可以提供多播和广播服务，可以降低时延，这对一些实时性强的应用来说是很重要的。
TCP是面向连接的，提供可靠的数据传输服务。 用户代理一般包括下面4个功能。 编写邮件 阅读邮件 发送邮件 管理邮件
在传输数据之前，客户机通过一问一答式的“三次握手”建立连接。
1.连接建立，两端的应用进程互相发送数据。TCP把数据暂存在发送缓冲区，然后不时地从发送缓冲区读取数据，加上TCP首部后，构成TCP报文。 2.这报文被传到网络层封装成IP数据报后发送出去。当TCP在另一端收到数据时，也是先把数据存放在TCP连接的接收缓冲区中。 3.应用进程再从接收缓冲区中读取数据，
域名服务器划分为4类：根域名服务器 顶级域名
服务器 权限域名服务器 本地域名服务器
DNS在域名解析的过程中通常采用两种查询方式：递归查询 迭代查询
递归查询：如果DNS客户机所询问的域名服务器不知道被查询域名的IP地址，那么就以DNS客户机的身份向其他域名服务器发送查询请求报文，即替客户机继续查询，所以递归查询返回的查询结果或者是所要查询的IP地址，或者是报错，表示域名无法解析。
迭代查询：如果DNS客户机所询问的域名服务器不知道被查询域名的IP地址，那么这个域名服务器就告诉客户机下一步查询的权限域名服务器。所以迭代查询返回的查询结果可能是所查询的IP地址，也可能是下一步要查询的权限域名服务器。本地域名服务器向根域名服务器的查询通常采用迭代查询。
DHCP是一种动态的网络参数配置机制，通过这种机制一台计算机会自动加入新的网络和获取IP地址而不用手工配置。 DHCP采用客户机/服务器工作模式。 DHCP的IP分配方式有三种：手动分配、自动分配、动态分配。
动态主机配置协议DHCP的工作过程：寻找DHCP服务器 提供IP租用地址 接受IP租约 租约确认电子邮件系统中用到的协议简单邮件传输协议SMTP 邮件协议POP3和IMAP 邮局协议POP3 报文访问协议IMAP4
电子邮件的一般体系结构包含3个主要组件：用户代理、简单邮件传输协议SMTP和邮件读取协议POP3或IMAP。发送电子邮件时，发件人用SMTP将电子邮件发送到发件人的邮件服务器;然后，发件人的邮件服务器用SMTP将电子邮件发送到收件人的邮件服务器;最后，收件人用POP3或IMAP读取邮件，
1、网络安全的层次结构主要包括物理安全、安全控制、安全服务。物理安全是指物理介质层次上对存储和传输的网络信息的安全保护。影响物理安全的因素：自然灾害，物理损坏和设备故障;电磁辐射等;操作失误等。安全控制是指在网络信息系统中对存储和传输信息的操作和进程进行控制和管理。安全控制分为三个层次：操作系统的安全控制;网络接口模板的安全控制;网络互联设备的安全控制。安全服务是指在应用程序层对网络信息的保密性、完整性和信源的真实性进行保护和鉴别以满足用户的安全需求，防止和抵御各种安全威胁和攻击手段。安全服务主要内容包括：安全机制、安全协议、安全连接、安全策略。
3、两种密码体制：常规密钥密码体制(如;数据加密标准DES);公开密钥密码体制(又叫非对称密码体制)
2、常见的网络安全技术有防火墙、加密、身份认证、数字签名、内容检查。防火墙技术：包过滤型防火墙：通过将每一输入输出包中发现的信息同访问控制规则相比较来觉得阻塞或放行包;应用代理级防火墙：通过在协议栈的最高层(应用层)检查每一个包从而提供足够的应用级连接信息;电路级网关防火墙：不允许进行端点到端点的TCP连接，而是建立两个TCP连接。一个在网关和内部主机上的TCP用户程序之间，另一个在网关和外部主机上
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的TCP用户程序之间
1、流媒体是指在网上使用流式传输技术的连续时基媒体;流媒体技术就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到网络服务器上，让浏览者一边下载一边收听收看，而不需要等到整个多媒体文件下载完成就可以即时观看的技术;它是解决多媒体播放时网络带宽问题的“软技术”;流媒体技术不是单一的技术，它是融合很多网络技术后所产生的技术，它会涉及流媒体数据的采集、压缩、存储、传输以及网络通信等多项技术。
2、流媒体技术的优点：由于不需要将全部数据下载，因此等待时间可以大大缩短;由于流文件远小于原始文件的数据量，并且用户也不需要将全部流文件下载到硬盘，从而节省了大量的磁盘空间;由于采用了RSTP等实时传输协议，更加适合动画、音视频在网上的实时传输。
3、流媒体的传输协议:实时传输协议(RTP);实时传输控制协议(RTCP);实时流协议(RTSP);资源预留协议(RSVP);微软媒体服务器协议(MMSP)。 4国外有影响的3家流媒体公司：Real Networks公司的Real System;Microsoft公司的Windows Media;Apple公司的QuickTime。
1、 IPV6的地址用128位二进制表示;
2、IPv6 首部变化：将不必要的功能取消了，首部的字段数减少到只有8个。取消了首部长度字段，因它的首部长度是固定的(40个字节);取消了服务类型字段，因为优先级和流标号字段合起来实现了服务类型字段的功能;取消了总长度字段，改用有效载荷长度;取消了标识、标志和片偏移字段，因为这些功能已包含在分片扩展首部中;把TTL字段改为跳数限制字段，作用一样;取消了协议字段，改用下一个首部字段;取消了检验和字段，加快了路由器处理数据报的速度。取消了选项字段，而用扩展首部来实现选项功能。
3、解决IPv4向IPv6过渡的基本技术：双协议栈技术是指在主机或路由器上同时装有两个协议栈，分别是IPv4和IPv6。当拥有双协议栈的主机与IPv6主机进行通信时采用的是IPv6地址，当与IPv4地址进行通信时采用的是IPv4地址。隧道技术：路由器将IPv6的数据分组封装入IPv4，IPv4分组的源地址和目的地址分别是隧道入口和出口的IPv4地址。在隧道的入口处，将IPv6分组封装成IPv4分组。在隧道的出口处，再将IPv6分组取出转发给目的站点。网络地址转化/协议转换(NAT/PT)技术：NAT/PT是一种纯IPv6结点和IPv4结点间的互通方式，原IPv4用户终端不需要进行升级改造，所有包括地址、协议在内的转换工作都由网络设备来完成。支持NAT/PT的网关路由器
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