计算机网络各章节知识点总结

第1章 计算机网络概述

1、计算机网络形成的原因:资源共享与数据交换的需求。

{计算机网络是计算机技术与通信技术相结合}

2、计算机网络发展四个阶段:

 1)单主机的远程联机系统的产物

 2)以资源共享为目的的多主机,多终端的互联通信网络。

3)面向全球范围的开放式,标准化计算机网络

4)面向更多新应用的高速,智能化的计算机网络

3、世界上第一个计算机网络:1969年 美国国防部高级研究计划局的ARPAnet (阿帕网)。

4、计算机网络的定义:计算机网络是通过通信设备和通信线路,将分布在地理位置不同且功能独立的多个计算机系统相互连接起来,按照相同的通信协议,在网络操作系统的管理和控制下,实现资源共享和高速通信的系统。

5、计算机网络的逻辑组成: 资源子网:相当于OSI模型高四层功能;

通信子网:相当于OSI模型低三层功能。

6、计算机网络的物理组成:网络硬件,网络软件

7、常见网络传输介质;常见网络设备及工作的层次。

8、因特网的主要功能:(至少5个方面)

收发电子邮件;浏览WWW;阅读网络新闻;电子公告;远程登录;

下载资料;信息查询;实时交谈和电子商务

9、计算机网络的分类:

A 按网络作用范围划分  局域网LAN  城域网MAN  广域网 WAN

B 网络的传输方式划分  点对点传输方式  广播传输方式  

C 按通信介质划分,有线网,无线网

D 按拓扑结构分类:总线型,星型,环形,树形,网状型。

10、计算机网络领域新技术:虚拟化;云计算;物联网。

第2章 数据通信基础知识

1、数据通信方式:(1)串行通信与并行通信  (2)单工、半双工与全双工

2、数据通信中的主要技术指标:

(1)数据传输速率 (2)信号传输速率 (3)信道容量 (4)误码率 <10-6

3、数字数据的模拟据信号编码:调幅、调频、调相  

4、数字数据的数字信号编码方法:

(1)非归零制编码:0低电平 1 高电平

(2)曼切斯特编码:0 中间上跳 1 中间下跳

(3)差分曼切斯特编码:0的边界有跳变,1的边界无跳变,中间都跳

5、模拟数据的数字信号编码方法:采样,量化与编码。

6、同轴电缆:粗缆与细缆(50欧用于数字传输,75欧用于模拟传输)

双绞线:分为屏蔽双绞线(STP)与非屏蔽双绞线(UTP)

光纤:室内光纤与室外光纤   单膜光纤与多膜光纤

无线通信:微波通信;蜂窝无线通信; 卫星通信。

7、同步:所谓同步就是要求通信的接收端要按照发送端所发送的每个比特的重复频率以及起止时间来接收数据,即收发双方在时间基准上保持一致。 

8、多路复用:单一的物理通信线路上建立多条并行通信信道。

   多路复用3种形式: 频分复用  波分复用  时分复用(同步时分;统计时分)

9、数据交换技术:电路交换与存储转发交换  

电路交换3个阶段:线路建立;数据传输;线路释放。    

存储转发两类:报文交换;报文分组交换 (数据报形式与虚电路)。

10、电路交换特点

优点:通信实时性强,适用于交互式会话累通信

缺点:(1)建立时间长,建立连接后传输延迟小(2)连接独占线路,线路利用率低(3)无差错控制能力

11、存储转发优点 (1)可以共享通信信道。线路利用率高   (2)可以平滑通信量,提高系统效率 (3)可以减少传输错误,提高系统可靠性 (4)可以对不同通信速率的线路(5)可以对不同的数据代码格式进行

12、数据报的特点:

(1)同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网

(2)同一报文的不同分组到达目的结合点是可能出现乱序、重复与丢失现象

(3)每一个分组在传输过程中都必须带有目的地址与源地址

(4)传输延迟较大,适用于突发性通信,不适用于长报文会话式通信

13、虚电路的特点:(1)在每次发送之前,必须在发送方与接受方之间建立一条逻辑连接(2)报文分组不必带目的地址,原地址等辅助信息(3)分组通过虚电路上的每个结合点时,结合点只需差错检测,而不必做路径选择(4)通信子网中每个节点可以和任何节点建立多条虚电路连接。

第3章 计算机网络体系结构

1、标准化组织与机构:ISO(OSI参考模型的提出);IEEE(局域网系列标准的制定);ITU(无线电和电视频率相关方面);EIA(通信和布线标准);ANSI(C工业界标准的制定,FDDI标准的制订)

2、协议:通信双方为实现通信而设计的约定或对话规则。

   网络协议主要由语义、语法、定时关系3个要素组成。

3、网络体系结构:网络层次结构模型与各层协议的集合。简述网络体系结构分层的好处:各层之间相互独立;灵活性好;易于实现和维护;有利于网络标准化

4、OSI参考模型:物理层、数链层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

OSI参考模型各层的基本功能

1)物理层:主要功能是利用传输介质为通信的网络节点之间建立、管理和释放物理连接,实现比特流的传输。物理层的数据传输单元是比特,或为位。

2)数据链路层,传输以帧为单位的数据,并通过差错控制、流量控制等实现点到点之间的无差错的数据传输。

3)网络层:基本内容包括路由选择、拥塞控制和网络互联等,是网络体系结构中核心的一层 ,其传输的基本单元为分组或成为数据包。

4)传输层:是网络体系中关键的一层,其传输的基本单元为数据报文,或为数据段。

5)会话层:主要功能是,负责建立和维护两个结点间的会话连接和数据交换,其传输的基本单元也叫报文。但它与传输层的报文有本质的不同

6)表示层:主要功能是负责有关数据表示的问题,主要包括数据格式的转换、数据加密和解密、数据压缩与恢复等功能,其传输的基本单元为报文。

7)应用层:主要功能是为用户的应用程序提供网络服务,是用户使用网络功能的接口,其传输的基本单元为报文。

数据的封装与解封:为了实现对等层通信,当数据需要通过网络从一个结点传送到另一个结点时,必须在数据的头部(和尾部)加入特定的协议头(和协议尾)。这种增加数据头部(和尾部)的过程叫做数据的封装。当数据达到接收方时,接收方要识别和提取协议信息,这个过程叫做数据的解封。

5、物理层的特性:机械特性;电气特性;功能特性;规程特性。

6、数据链路层的功能:链路管理;帧同步;流量控制;差错控制;透明传输;寻址(数据链路层的寻址应是基于帧的目标MAC地址)。

7路由选择:路由选择就是根据一定的原则和算法,在传输路径上找出一条通往目的结点的最佳路径。

8路由选择协议可分为两类静态路由选择协议和动态路由选择协议。

9TCP/IP的传输层中传输控制协议(TCP)是一个面向连接的、可靠的传输层协议,用户数据报协议(UDP)是一个面向无连接的、不可靠的传输层协议。

10、应用层协议:了解常用应用层协议DHCP,DNS,Web,HTTP,SMTP,FTP等。

11TCP/IP体系结构:网络接口层;互联层;传输层;应用层

12、TCP/IP体系结构OSI模型对比。

第4章 局域网

1、局域网的关键技术

1)局域网的网络拓扑结构(主要分为总线型、环型、与星型

2)局域网的传输介质局域网常用的传输介质有同轴电缆,双绞线,光纤和无线通信信道。

3)局域网的介质访问控制方法

 IEEE802标准主要定义了以下3种类型的MAC方法:

A:带有冲突检测的载波监听多路访问(CSMA/CD)方法的总线型局域

B:令牌总线方法的总线型局域网    c:令牌环方法的环形局域网

2、局域网层次结构,数据链路层两个子层的划分

3IEEE标准:

IEEE802.3-------CSMA/CD访问控制方法与物理层规范
IEEE802.11------无线局域网访问控制方法与物理层规范
介质访问控制方法

1)CSMA/CD的发送工作过程:发前先听;边发边听;冲突停止;随机重发。IEEE802.3

4、传统以太网技术

主要包括10Base-T( 双绞线、星型、100米),10Base-2(细同轴细缆、总线型、185米),10Base-5(粗同轴粗缆、总线型、500米)。

5、快速以太网技术

快速以太网(Fast Ethernet),数据速率可以达到100Mbps,标准为IEEE802.3u。

6(千兆网)吉比特以太网标准分成两类,IEEE802.3z和IEEE802.3ab。

(万兆网)十吉比特以太网: IEEE 802.3ae(光纤)、IEEE 802.3ak(铜缆)、IEEE 802.3an(双绞线)。它规范了以 10 Gbit/s 的速率来传输的以太网。

7、交换式以太网技术

交换式以太网的核心是交换式集线器(即交换机)。

典型的交换式局域网是交换式以太网,它的核心部件是以太网交换机。

8、以太网交换机工作过程

 交换机跟Hub的最大区别就是能做到端口到端口的转发。而Hub则不然,它把接收到的数据帧向所有端口广播转发。交换机之所以能做到根据MAC地址进行选择端口,完全依赖内部的一个重要的数据结构,MAC地址表

9、MAC地址表格可以通过以下两种途径生成

1)手工配置加入。2)交换机动态学习获得

10、与共享式以太网相比,交换式以太网有哪些优点?

1)端口独占带宽2)具有较高的系统带宽3)网络的逻辑分段和安全功能

11、虚拟局域网的产生

虚拟局域网(VLAN),是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。

12、VLAN的划分方法

1)按交换机端口划分2)按MAC地址划分3)用网络层地址划分

4)按网络协议划分5)按策略划分

13.VLAN的干道传输

所谓的VLAN干道传输是用来在不同的交换机之间进行连接,以保证跨越多个交换机建立的VLAN的成员能够相互通信,其中,交换机之间级联用的端口就称为主干道端口。

第5章 广域网

1.IP地址相关知识及子网划分等计算

IPv4中的IP地址共32位

A类地址:最高位是0,随后的七位是网络地址,最后24位是主机地址(8+24)。

B类地址:最高两位数是10,随后的14位是网络地址,最后16位是主机地址(16+16)。

C类地址:最高三位数是110,随后的21位是网络地址,最后8位是主机地址(24+8)。                                                      

分辨方法:(看第1字节数值范围)

A类:1—126    B类:128—191    C类:192—223                    

特殊的地址:

网络地址任意,当主机部分全部为0则表示网络,比如211.69.0.0    

网络地址任意,当主机部分全部为1则表示网络内的广播;

32为全为0,代表全球所有的网络。

32为全为1,代表本地广播。

127.开头的用于回环测试。                                                         子网掩码:是将原有的网络在逻辑上进一步划分为更小的网络。习惯上用两种方法来表示子网掩码,一种是点分十进制,如255.255.255.0,一种是用子网掩码中的“1”的个数来标记,比如255.255.0.0可以改写为“/16”。

子网划分计算题。

2.从算法角度讲路由算法可以分为链路状态算法(OSPF)和距离矢量算法(RIP)两大类

3.针对距离矢量算法产生回路的问题,专门设计了以下解决的方法。

1.定义最大路由权值。2.水平分割。3.毒性逆转。4.路由保持。5 触发更新。

4.距离矢量算法典型代表是RIP,链路状态算法典型代表是OSPF

5.TCP与UDP

服务端使用的知名端口号:如FTP(21)、TELNTT(23)、SMTP(25)、HTTP(80)、DNS(53)、TFTP(69)、SNMP(161)、POP3(110)等。

TCP是一个面向连接的可靠的传输控制协议,为了确保连接的建立和释放都是可靠的,TCP使用三次握手的方式来建立连接,TCP通过序号和确认号来确保数据传输的可靠性。使用四次握手来进行释放。

6.虚拟专用网(VPN)实质上通过一个公用网络(通常是Internet)建立一个临时的、安全的连接,是一条穿过混乱的公用网络安全、稳定的隧道。

7.VPN分为三类:VPDN、Intranet VPN和Extranet VPN。

8.NAT有三种类型:静态NAT(StaticNET)、动态地址NAT(PooledNAT)、网络地址端口转换NAPT(Port-Level )。

9.Internet接入方式分为:拨号接入方式、光纤接入、无线宽带接入

第6章 计算机网络应用

1.Internet 的应用:

(1)域名系统DNS(53)(2)www服务(HTTP端口号80)(3)电子邮件POP3(110)(4)文件传输FTP(21)(5)Telnet(23)(6)远程桌面(7)网上聊天(8)传递和接收声音、图片、动画和电影

2.DNS查询分为两类:递归查询和迭代查询

电子邮件包括用户名(user name)与用户密码(password)

3.电子邮件地址格式如:

zhangsan@163.com。                         

4.DHCP其作用是向主机动态分配IP地址及其他相关信息。

第7章无线局域网

  1. WLAN概念及其协议标准:wlan是利用无限通信技术在一定的局部范围内建立的网络,是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,他以无线多址信道作为传输媒介,提供传统有限局域网wlan的功能,能够使用户真正实现随时、随意的宽带网络接入。802.11
  2. WLAN的特点:易安装、易扩展、易管理、易维护、高移动性、保密性强、抗干扰等特点。

3、(常见无线局域网技术)

WLAN的标准

IEEE802.11工作在2.4000GHZ~204835GHZ频段速率最高只能达到2Mbit/s。

IEEE802.11b数据速率达到11Mbit/s工作频段在2.4-2.4835GHZ。

IEEE802.11a工作频段在5.15GHZ~5.825GHZ数据传输速率达到54Mbit/s。

IEEE802.11g数据传输速率达到54Mbit/s工作频段在2.4-2.4835GHZ。

IEEE802.11n数据传输速率达到300Mbit/s包含双频模式2.4GHZ和5GHZ

IEEE802.11ac 数据传输速率达到1G bit/s工作频段在5GHZ

其他无线局域网标准:

1.蓝牙技术2.uwb 3.zigbee 4.wimax 5.IRDA 6.HOMERF 7.NB-IOT

4、WLAN常见设备

无线局域网的工作流程是通过计算机的无线网卡→无线天线→无线AP→无线交换机(无线网桥、无线路由器等)→Internet。

常见设备:无线网卡、无线天线、无线AP、无线网桥、无线路由器

第8章 IPV6   第9章 计算机网络安全

1、IPV6地址长度:128位

2、IPV6地址类型:单播地址;组播地址;任播地址。

3、IPV6地址的表示:冒号十六进制

4、IPV6地址的压缩表示

5、IPV6过渡技术:双协议栈技术;隧道技术;网络地址转换/协议转换技术

6、 网络面临的安全威胁:截获、中断、篡改、伪造。

7、网络及信息安全目标:机密性,完整性,可用性,可控性,不可否认性

8、网络防病毒技术:病毒预防技术;病毒检测技术;病毒清除技术。

9、防火墙:防火墙是一种网络安全防护系统,是由硬件和软件构成的用来在网络之间执行控制策略的系统。设置防火墙的目的是保护内部网络资源不被外部非授权用户使用,防止内部受到外部非法用户的攻击。

10、了解密码技术与认证技术基础知识。

对称加密技术:加密、解密密钥相同。算法简单、速度快,被加密的数据块长度可以很大。密钥在加密方和解密方之间传递和分发必须通过安全通道进行。

典型的对称加密算法:DES,3DES, AES。

非对称加密技术(公开密钥加密技术):算法复杂、速度慢,被加密的数据块长度不宜太大。公钥在加密方和解密方之间传递和分发不必通过安全通道进行。 RSA公钥加密体制。

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