1、精選優質文檔-傾情為你奉上計算機網絡知識要點總結一、現在最主要的三種網絡 電信網絡（電話網） 有線電視網絡 計算機網絡 (發展最快，信息時代的核心技術)2、 internet 和 Internet internet 是普通名詞泛指一般的互連網（互聯網） Internet 是專有名詞,標準翻譯是“因特網”世界范圍的互連網（互聯網）使用 TCP/IP 協議族前身是美國的阿帕網 ARPANET3、 計算機網絡的帶寬計算機網絡的帶寬是指網絡可通過的最高數據率，即每秒多少比特。描述帶寬也常常把“比特/秒”省略。例如，帶寬是 10 M，實際上是 10 Mb/s。注意：這里的 M 是 106。4、 對寬帶傳

2、輸的錯誤概念在網絡中有兩種不同的速率： 信號（即電磁波）在傳輸媒體上的傳播速率（米/秒，或公里/秒） 計算機向網絡發送比特的速率（比特/秒）,也叫傳輸速率。這兩種速率的意義和單位完全不同。寬帶傳輸：計算機向網絡發送比特的速率較高。寬帶線路：每秒有更多比特從計算機注入到線路。寬帶線路和窄帶線路上比特的傳播速率是一樣的。早期的計算機網絡采用電路交換，新型的計算機網絡采用分組交換的、基于存儲轉發的方式。分組交換： 在發送端把要發送的報文分隔為較短的數據塊 每個塊增加帶有控制信息的首部構成分組（包） 依次把各分組發送到接收端 接收端剝去首部，抽出數據部分，還原成報文IP 網絡的重要特點u 每一個分組獨

3、立選擇路由。u 發往同一個目的地的分組，后發送的有可能先收到（即可能不按順序接收）。u 當網絡中的通信量過大時，路由器就來不及處理分組，于是要丟棄一些分組。u 因此， IP 網絡不保證分組的可靠地交付。u IP 網絡提供的服務被稱為： 盡最大努力服務(best effort service)5、 最重要的兩個協議：IP 和 TCPTCP 協議保證了應用程序之間的可靠通信,IP 協議控制分組在因特網的傳輸,但因特網不保證可靠交付.在 TCP/IP 的應用層協議使用的是客戶服務器方式。u 客戶(client)和服務器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程。u 客戶服務器方式所描述的是進程

4、之間服務和被服務的關系。u 當 A 進程需要B進程的服務時就主動呼叫B進程，在這種情況下，A 是客戶而 B 是服務器。u 可能在下一次通信中，B 需要 A 的服務，此時，B 是客戶而 A 是服務器。 注意： 使用計算機的人是“用戶”(user)而不是“客戶”(client)。 客戶和服務器都指的是進程，即計算機軟件。 由于運行服務器進程的機器往往有許多特殊的要求，因此人們經常將主要運行服務器進程的 機器（硬件）不嚴格地稱為服務器。 例如，“這臺機器是服務器。” 意思是：“這臺機器（硬件）主要是用來運行服務器進程（軟件）。” 因此，服務器(server)一詞有時指的是軟件，但也有時指的是硬件。

5、六、總結v 因特網(Internet)是世界范圍的、互連起來的計算機網絡，它使用 TCP/IP 協議族，并且它的前身是美國阿帕網 ARPANET。v 計算機網絡的帶寬是網絡可通過的最高數據率。v 因特網使用基于存儲轉發的分組交換，并使用 IP 協議傳送 IP 分組。v 路由器把許多網絡互連起來，構成了互連網。路由器收到分組后，根據路由表查找出下一跳路由器的地址，然后轉發分組。v 路由器根據與其他路由器交換的路由信息構造出自己的路由表。v IP 網絡提供盡最大努力服務，不保證可靠交付。v TCP 協議保證計算機程序之間的、端到端的可靠交付。v 在 TCP/IP 的應用層協議使用的是客戶服務器方式

6、。v 客戶和服務器都是進程（即軟件）。客戶是服務請求方，服務器是服務提供方。v 服務器有時也指“運行服務器軟件”的機器。=一、IP 網絡是虛擬網絡u IP 網絡是虛擬的。在 IP 網絡上傳送的是 IP數據報（IP 分組）。u 實際上在網絡鏈路上傳送的是“幀”，使用的是幀的硬件地址（MAC 地址）。u 地址解析協議 ARP 用來把 IP 地址（虛擬地址）轉換為硬件地址（物理地址）。2、 IP 地址的表示方法IP 地址的表示方法有兩種：二進制和點分十進制。IP 地址是 32 位二進制數字，為方便閱讀和從鍵盤上輸入，可把每 8 位二進制數字轉換成一個十進制數字，并用小數點隔開，這就是點分十進制。三、

7、因特網的域名因特網的域名分為：u 頂級域名u 二級域名u 三級域名u 四級域名4、 域名服務器 DNS (Domain Name Server)因特網中設有很多的域名服務器 DNS，用來把域名轉換為 IP 地址。5、 電子郵件發送郵件使用的協議簡單郵件傳送協議SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)接收郵件使用的協議郵局協議版本3 POP3 (Post Office Protocol version 3)注：郵件的傳送仍然要使用IP 和 TCP 協議6、 統一資源定位符 URL (Uniform Resource Locator) u URL 用來標識萬維網上的

8、各種文檔。u 因特網上的每一個文檔，在整個因特網的范圍內具有惟一的標識符 URL。u URL 實際上就是文檔在因特網中的地址。7、 超文本傳送協議 HTTP (HyperText Transfer Protocol) 萬維網客戶程序與服務器程序之間的交互遵守超文本傳送協議 HTTP。8、 結束語 IP 地址是 32 位二進制數字。為便于閱讀和鍵入，也常使用點分十進制記法。 個人用戶上網可向本地 ISP 租用臨時的 IP 地址。 域名服務器 DNS 把計算機域名轉換為計算機使用的 32 位二進制 IP 地址。 發送電子郵件使用 SMTP 協議，接收電子郵件使用 POP3 協議。 統一資源定位符

9、URL 惟一地確定了萬維網上文檔的地址。 超文本傳送協議 HTTP 用于萬維網瀏覽器程序和服務器程序的信息交互。 超文本標記語言 HTML 使萬維網文檔有了統一的格式。 IP 電話不使用 TCP 協議。利用 IP 電話網關使得在普通電話之間可以打 IP 電話。=1、 因特網服務提供者 ISP (Internet Service Provider)根據提供服務的覆蓋面積大小以及所擁有的IP 地址數目的不同，ISP 也分成為不同的層次。2、 兩種通信方式在網絡邊緣的端系統中運行的程序之間的通信方式通常可劃分為兩大類：C/S 方式 和P2P 方式（Peer-to-Peer，對等方式）。3、 因特網的

10、核心部分網絡核心部分是因特網中最復雜的部分。網絡中的核心部分要向網絡邊緣中的大量主機提供連通性，使邊緣部分中的任何一個主機都能夠向其他主機通信（即傳送或接收各種形式的數據）。因特網的核心部分是由許多網絡和把它們互連起來的路由器組成，而主機處在因特網的邊緣部分。在因特網核心部分的路由器之間一般都用高速鏈路相連接，而在網絡邊緣的主機接入到核心部分則通常以相對較低速率的鏈路相連接。主機的用途是為用戶進行信息處理的，并且可以和其他主機通過網絡交換信息。路由器的用途則是用來轉發分組的，即進行分組交換的。在網絡核心部分起特殊作用的是路由器(router)。路由器是實現分組交換(packet switchi

11、ng)的關鍵構件，其任務是轉發收到的分組，這是網絡核心部分最重要的功能。4、 電路交換電路交換必定是面向連接的。 電路交換的三個階段：建立連接、通信、釋放連接。5、 網絡的分類u 不同作用范圍的網絡 廣域網 WAN (Wide Area Network) 局域網 LAN (Local Area Network) 城域網 MAN (Metropolitan Area Network) 個人區域網 PAN (Personal Area Network) u 從網絡的使用者進行分類 公用網 (public network) 專用網 (private network) u 用來把用戶接入到因特網的網絡

12、 接入網 AN (Access Network)，它又稱為本地接入網或居民接入網。 注：由 ISP 提供的接入網只是起到讓用戶能夠與因特網連接的“橋梁”作用。6、 計算機網絡的性能指標u 速率u 帶寬u 吞吐量u 時延(delay 或 latency)v 傳輸時延（發送時延) 從發送數據幀的第一個比特算起，到該幀的最后一個比特發送完 畢所需的時間。 v 傳播時延 電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。 注：信號傳輸速率（即發送速率）和信號在信道上的傳播速率是完全不同的概念。v 處理時延 交換結點為存儲轉發而進行一些必要的處理所花費的時間。 v 排隊時延 結點緩存隊列中分組排隊所經歷的時

13、延。總時延 = 發送時延+傳播時延+處理時延+處理時延u 時延帶寬積u 利用率 分為信道利用率和網絡利用率。v 信道利用率某信道有百分之幾的時間是被利用的（有數據通過）。v 網絡利用率全網絡的信道利用率的加權平均值。注：信道利用率并非越高越好。7、 網絡協議(network protocol)簡稱為協議，是為進行網絡中的數據交換而建立的規則、標準或約定。其組成要素有以下三點：u 語法 數據與控制信息的結構或格式 。 u 語義 需要發出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應。 u 同步 事件實現順序的詳細說明。 八、實體、協議、服務和服務訪問點 實體(entity)表示任何可發送或接收信息的

14、硬件或軟件進程。 協議是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。 v 在協議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務。v 要實現本層協議，還需要使用下層所提供的服務。 v 本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面的協議。v 下面的協議對上面的服務用戶是透明的。 v 協議是“水平的”，即協議是控制對等實體之間通信的規則。v 服務是“垂直的”，即服務是由下層向上層通過層間接口提供的。同一系統相鄰兩層的實體進行交互的地方，稱為服務訪問點 SAP (Service Access Point)。9、 TCP/IP的體系結構路由器在轉發分組時最高只用到網絡層，而沒有使用運輸層和應用層。 =

15、第2章 物理層一、物理層的基本概念物理層的主要任務是確定與傳輸媒體的接口的一些特性，即： u 機械特性指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數目和排列、固定和鎖定裝置等等。u 電氣特性指明在接口電纜的各條線上出現的電壓的范圍。u 功能特性指明某條線上出現的某一電平的電壓表示何種意義。u 過程特性指明對于不同功能的各種可能事件的出現順序。 2、 幾個術語數據(data)運送消息的實體。信號(signal)數據的電氣的或電磁的表現。 “模擬的”(analogous)代表消息的參數的取值是連續的。 “數字的”(digital)代表消息的參數的取值是離散的。 碼元(code)在使用時間域（或簡稱為時域）

16、的波形表示數字信號時，代表不同離散數值的基 本波形。 三、 有關信號的幾個基本概念單向通信（單工通信）只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。雙向交替通信（半雙工通信）通信的雙方都可以發送信息，但不能雙方同時發送(當然也就不能同時接收)。雙向同時通信（全雙工通信）通信的雙方可以同時發送和接收信息。 四、基帶信號和調制基帶信號往往包含有較多的低頻成分，甚至有直流成分，而許多信道并不能傳輸這種低頻分量或直流分量。為了解決這一問題，就必須對基帶信號進行調制(modulation)。 最基本的二元制調制方法有以下幾種：調幅(AM)：載波的振幅隨基帶數字信號而變化。 調頻(FM)：載波的頻率隨基帶數字信

17、號而變化。調相(PM): 載波的初始相位隨基帶數字信號而變化。 5、 導向傳輸媒體雙絞線、同軸電纜、光纜 、無線信道。 六、信道復用技術 復用(multiplexing)是通信技術中的基本概念。 復用技術的分類：u 頻分復用 FDM(Frequency Division Multiplexing)u 時分復用TDM(Time Division Multiplexing) u 波分復用 WDM(Wavelength Division Multiplexing) u 碼分復用 CDM(Code Division Multiplexing)v 常用的名詞是碼分多址CDMA (Code Divisio

18、n Multiple Access)。v 各用戶使用經過特殊挑選的不同碼型，因此彼此不會造成干擾。v 這種系統發送的信號有很強的抗干擾能力，其頻譜類似于白噪聲，不易被敵人發現。 v 每一個比特時間劃分為 m 個短的間隔，稱為碼片(chip)。 碼片序列(chip sequence)l 每個站被指派一個唯一的 m bit 碼片序列。l 如發送比特 1，則發送自己的 m bit 碼片序列。l 如發送比特 0，則發送該碼片序列的二進制反碼。 例如，S 站的 8 bit 碼片序列是 。發送比特 1 時，就發送序列 ，發送比特 0 時，就發送序列 。l 每個站分配的碼片序列不僅必須各不相同，并且還必須互

19、相正交(orthogonal)。 兩個不同站的碼片序列正交，就是向量S和T的規格化內積(inner product)都是 0： 任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規格化內積都是1 ：一個碼片向量和該碼片反碼的向量的規格化內積值是 1。CDMA 的工作原理 =第 3 章 數據鏈路層1、 數據鏈路層使用的信道分類數據鏈路層使用的信道主要有以下兩種類型：點對點信道：這種信道使用一對一的點對點通信方式。廣播信道：這種信道使用一對多的廣播通信方式，因此過程比較復雜。2、 各層傳輸的數據單位網絡層：IP數據報（或IP分組）數據鏈路層：幀物理層：比特三、數據鏈路層傳輸數據時的三個基本問題 (1) 封裝成幀(

20、framing)在一段數據的前后分別添加首部和尾部，然后就構成了一個幀。首部和尾部的一個重要作用就是進行幀定界。(2) 透明傳輸(3) 差錯控制 四、點對點協議 PPP (Point-to-Point Protocol)現在全世界使用得最多的數據鏈路層協議是點對點協議 PPP。用戶使用撥號電話線接入因特網時，一般都是使用 PPP 協議。 1. PPP 協議應滿足的需求 n 簡單這是首要的要求n 封裝成幀 n 透明性 n 多種網絡層協議 n 多種類型鏈路 n 差錯檢測 n 檢測連接狀態 n 最大傳送單元 n 網絡層地址協商 n 數據壓縮協商 2. PPP 協議不需要的功能n 糾錯 (只需要檢測有

21、無錯，而不需糾錯)n 流量控制 n 序號 n 多點線路 n 半雙工或單工鏈路 3.PPP 協議有三個組成部分 1) 一個將 IP 數據報封裝到串行鏈路的方法。2) 鏈路控制協議 LCP (Link Control Protocol)。3) 網絡控制協議 NCP (Network Control Protocol)。 4.PPP 協議之不使用序號和確認機制.5、 媒體共享技術1. 靜態劃分信道1) 頻分復用2) 時分復用3) 波分復用4) 碼分復用 2. 動態媒體接入控制（多點接入）1) 隨機接入2) 受控接入 ，如多點線路探詢(polling)，或輪詢。 6、 以太網的兩個標準 DIX Eth

22、ernet V2 標準與 IEEE 的 802.3 標準只有很小的差別，因此可以將 802.3 局域網簡稱為“以太網”。7、 數據鏈路層的兩個子層 邏輯鏈路控制 LLC (Logical Link Control)子層 媒體接入控制 MAC (Medium Access Control)子層。與接入到傳輸媒體有關的內容都放在 MAC子層，而 LLC 子層則與傳輸媒體無關，不管采用何種協議的局域網對 LLC 子層來說都是透明的,如下圖所示：局域網對 LLC 子層是透明的注意：1. 由于 TCP/IP 體系經常使用的局域網是 DIX Ethernet V2 而不是 802.3 標準中的幾種局域網，

23、因此現在 802 委員會制定的邏輯鏈路控制子層 LLC（即 802.2 標準）的作用已經不大了。2. 很多廠商生產的適配器上就僅裝有 MAC 協議而沒有 LLC 協議。 3. 所以我們以后一般不考慮 LLC 子層 。8、 以太網提供的服務 u 以太網提供的服務是不可靠的交付，即盡最大努力的交付。u 當目的站收到有差錯的數據幀時就丟棄此幀，其他什么也不做。差錯的糾正由高層來決定。u 如果高層發現丟失了一些數據而進行重傳，但以太網并不知道這是一個重傳的幀，而是當作一個新的數據幀來發送。u 以太網發送的數據都使用曼徹斯特(Manchester)編碼。圖 曼徹斯特編碼方式9、 載波監聽多點接入/沖突檢

24、測（CSMA/CD）u CSMA/CD 表示 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection。u “多點接入”表示許多計算機以多點接入的方式連接在一根總線上。u “載波監聽”是指每一個站在發送數據之前先要檢測一下總線上是否有其他計算機在發送數據，如果 有，則暫時不要發送數據，以免發生碰撞。 u 總線上并沒有什么“載波”。因此， “載波監聽”就是用電子技術檢測總線上有沒有其他計算機發送的數據信號。 “沖突檢測”就是計算機邊發送數據邊檢測信道上的信號電壓大小。 當幾個站同時在總線上發送數據時，總線上的信號電壓擺動值將會增大（互相疊加）。

25、 當一個站檢測到的信號電壓擺動值超過一定的門限值時，就認為總線上至少有兩個站同時在發送數據，表明產生了沖突。檢測到碰撞后 在發生碰撞時，總線上傳輸的信號產生了嚴重的失真，無法從中恢復出有用的信息來。 每一個正在發送數據的站，一旦發現總線上出現了碰撞，就要立即停止發送，免得繼續浪費網絡資源，然后等待一段隨機時間后再次發送。重要特性 使用 CSMA/CD 協議的以太網不能進行全雙工通信而只能進行雙向交替通信（半雙工通信）。 每個站在發送數據之后的一小段時間內，存在著遭遇碰撞的可能性。 這種發送的不確定性使整個以太網的平均通信量遠小于以太網的最高數據率。 10、 以太網的 MAC 層1、48 位的

26、MAC 地址在局域網中，硬件地址又稱為物理地址，或 MAC 地址，共48位，其前3個字節（即高24位）用于標識不同的生產廠家，后3個字節（即低24位）由廠家自行指派，用于標識產品號。2、從網絡上發往本站的幀分為以下3種:1) 單播(unicast)幀（一對一）2) 廣播(broadcast)幀（一對全體）3) 多播(multicast)幀（一對多）3、 MAC 幀的格式常用的以太網MAC幀格式有兩種標準 ：1) DIX Ethernet V2 標準2) IEEE 的 802.3 標準最常用的 MAC 幀是以太網 V2 的格式,如下：4、幀間最小間隔 幀間最小間隔為 9.6 ms，相當于 96

27、bit 的發送時間。 一個站在檢測到總線開始空閑后，還要等待 9.6 ms 才能再次發送數據。 這樣做是為了使剛剛收到數據幀的站的接收緩存來得及清理，做好接收下一幀的準備。 5、 多接口網橋以太網交換機以太網交換機通常都有十幾個接口。因此，以太網交換機實質上就是一個多接口的網橋，可見交換機工作在數據鏈路層。 以太網交換機的每個接口都直接與主機相連，并且一般都工作在全雙工方式。 交換機能同時連通許多對的接口，使每一對相互通信的主機都能像獨占通信媒體那樣，進行無碰撞地傳輸數據。 以太網交換機由于使用了專用的交換結構芯片，其交換速率就較高。 11、 虛擬局域網 虛擬局域網 VLAN 是由一些局域網網

28、段構成的與物理位置無關的邏輯組。u 這些網段具有某些共同的需求。u 每一個 VLAN 的幀都有一個明確的標識符，指明發送這個幀的工作站是屬于哪一個 VLAN。 虛擬局域網其實只是局域網給用戶提供的一種服務，而并不是一種新型局域網。 虛擬局域網限制了接收廣播信息的工作站數，使得網絡不會因傳播過多的廣播信息(即“廣播風暴”)而引起性能惡化。 虛擬局域網協議允許在以太網的幀格式中插入一個 4 字節的標識符，稱為 VLAN 標記(tag)，用來指明發送該幀的工作站屬于哪一個虛擬局域網。12、 網絡層提供的兩種服務 網絡層提供兩種類型的的服務，即：虛電路服務和數據報服務。 面向連接的通信方式 n 建立虛

29、電路(Virtual Circuit)，以保證雙方通信所需的一切網絡資源。 圖示 虛電路服務v 虛電路表示這只是一條邏輯上的連接，分組都沿著這條邏輯連接按照存儲轉發方式傳送，而并不是真正建立了一條物理連接。v 請注意，電路交換的電話通信是先建立了一條真正的連接。因此分組交換的虛連接和電路交換的連接只是類似，但并不完全一樣。n 如果再使用可靠傳輸的網絡協議，就可使所發送的分組無差錯按序到達終點。 無連接的通信方式網絡層向上只提供簡單靈活的、無連接的、盡最大努力交付的數據報服務。圖示 數據報服務13、 網際協議IP 網際協議 IP 是 TCP/IP 體系中兩個最主要的協議之一。與 IP 協議配套使

30、用的還有四個協議： 地址解析協議 ARP (Address Resolution Protocol) 逆地址解析協議 RARP (Reverse Address Resolution Protocol) 網際控制報文協議 ICMP (Internet Control Message Protocol)注：ICMP 不是高層協議，而是 IP 層的協議。 網際組管理協議 IGMP (Internet Group Management Protocol)十四、網際層的 IP 協議及配套協議注：ICMP 網際控制報文協議15、 網絡互相連接起來要使用一些中間設備 中間設備又稱為中間系統或中繼(rela

31、y)系統。 物理層中繼系統：轉發器(repeater)、中繼器。 數據鏈路層中繼系統：網橋或橋接器(bridge)。 網絡層中繼系統：路由器(router)。 網橋和路由器的混合物：橋路器(brouter)。 網絡層以上的中繼系統：網關(gateway)。 十六、網絡互連使用路由器 當中繼系統是轉發器或網橋時，一般并不稱之為網絡互連，因為這僅僅是把一個網絡擴大了，而這仍然是一個網絡。 網關由于比較復雜，目前使用得較少。 互聯網都是指用路由器進行互連的網絡。 由于歷史的原因，許多有關 TCP/IP 的文獻將網絡層使用的路由器稱為網關。 u 路由器總是具有兩個或兩個以上的 IP 地址。u 路由器的

32、每一個接口都有一個不同網絡號的 IP 地址。 17、 分類 IP 地址 每一類地址都由兩個固定長度的字段組成，其中一個字段是網絡號 net-id，它標志主機（或路由器）所連接到的網絡，而另一個字段則是主機號 host-id，它標志該主機（或路由器）。兩級的 IP 地址可以記為：IP 地址 := , ， := 代表“定義為”IP 地址中的網絡號字段和主機號字段 常用的三種類別的 IP 地址IP 地址的一些重要特點 (1) IP 地址是一種分等級的地址結構(2) 實際上 IP 地址是標志一個主機（或路由器）和一條鏈路的接口。 當一個主機同時連接到兩個網絡上時，該主機就必須同時具有兩個相應的 IP

33、地址，其網絡號 net-id 必須是不同的。這種主機稱為多歸屬主機(multihomed host)。 由于一個路由器至少應當連接到兩個網絡（這樣它才能將 IP 數據報從一個網絡轉發到另一個網絡），因此一個路由器至少應當有兩個不同的 IP 地址。(3) 用轉發器或網橋連接起來的若干個局域網仍為一個網絡，因此這些局域網都具有同樣的網絡號 net-id。(4) 所有分配到網絡號 net-id 的網絡，無論是范圍很小的局域網，還是可能覆蓋很大地理范圍的廣域網，都是平等的。十八、IP 地址與硬件地址 網絡層及以上使用 IP 地址路由器只根據目的站的 IP 地址的網絡號進行路由選擇 鏈路層及以下使用MA

34、C地址在具體的物理網絡的鏈路層只能看見 MAC 幀而看不見 IP 數據報 19、 地址解析協議 ARP 和逆地址解析協議 RARP1、ARP不管網絡層使用的是什么協議，在實際網絡的鏈路上傳送數據幀時，最終還是必須使用硬件地址。 每一個主機都設有一個 ARP 高速緩存(ARP cache)，里面有所在的局域網上的各主機和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。當主機 A 欲向本局域網上的某個主機 B 發送 IP 數據報時，就先在其 ARP 高速緩存中查看有無主機 B 的 IP 地址。如有，就可查出其對應的硬件地址，再將此硬件地址寫入 MAC 幀，然后通過局域網將該 MAC 幀發往此硬件地址。 A

35、RP 是解決同一個局域網上的主機或路由器的 IP 地址和硬件地址的映射問題。如果所要找的主機和源主機不在同一個局域網上，那么就要通過 ARP 找到一個位于本局域網上的某個路由器的硬件地址，然后把分組發送給這個路由器，讓這個路由器把分組轉發給下一個網絡。剩下的工作就由下一個網絡來做。2、RARP逆地址解析協議 RARP 使只知道自己硬件地址的主機能夠知道其 IP 地址。這種主機往往是無盤工作站。 因此 RARP協議目前已很少使用。二十、查找路由表 在路由表中，對每一條路由，最主要的是（目的網絡地址，下一跳地址）.根據目的網絡地址就能確定下一跳路由器，這樣做的結果是： IP 數據報最終一定可以找到

36、目的主機所在目的網絡上的路由器（可能要通過多次的間接交付）。 只有到達最后一個路由器時，才試圖向目的主機進行直接交付。 二十一、劃分子網(subnetting) 從 1985 年起在 IP 地址中又增加了一個“子網號字段”，使兩級的 IP 地址變成為三級的 IP 地址。這種做法叫作劃分子網(subnetting) 。劃分子網已成為因特網的正式標準協議。 劃分子網純屬一個單位內部的事情。單位對外仍然表現為沒有劃分子網的網絡。 從主機號借用若干個位作為子網號 subnet-id，而主機號 host-id 也就相應減少了若干個位。 IP地址 := , , 凡是從其他網絡發送給本單位某個主機的 IP

37、數據報，仍然是根據 IP 數據報的目的網絡號 net-id，先找到連接在本單位網絡上的路由器。 然后此路由器在收到 IP 數據報后，再按目的網絡號 net-id 和子網號 subnet-id 找到目的子網。 最后就將 IP 數據報直接交付目的主機。 子網掩碼 從一個 IP 數據報的首部并無法判斷源主機或目的主機所連接的網絡是否進行了子網劃分。 使用子網掩碼(subnet mask)可以找出 IP 地址中的子網部分。 IP 地址的各字段和子網掩碼 默認子網掩碼二十二、因特網的路由選擇協議1、 有關路由選擇協議的幾個基本概念: 1) 理想的路由算法 算法必須是正確的和完整的。 算法在計算上應簡單。

38、 算法應能適應通信量和網絡拓撲的變化，這就是說，要有自適應性。 算法應具有穩定性。 算法應是公平的。 算法應是最佳的。 2、關于“最佳路由” 不存在一種絕對的最佳路由算法。 所謂“最佳”只能是相對于某一種特定要求下得出的較為合理的選擇而已。 實際的路由選擇算法，應盡可能接近于理想的算法。 路由選擇是個非常復雜的問題u 它是網絡中的所有結點共同協調工作的結果。u 路由選擇的環境往往是不斷變化的，而這種變化有時無法事先知道。 3、從路由算法的自適應性考慮： 靜態路由選擇策略即非自適應路由選擇，其特點是簡單和開銷較小，但不能及時適應網絡狀態的變化。 動態路由選擇策略即自適應路由選擇，其特點是能較好地

39、適應網絡狀態的變化，但實現起來較為復雜，開銷也比較大。 4、 因特網中的兩大類路由選擇協議： 內部網關協議 IGP (Interior Gateway Protocol)即在一個自治系統內部使用的路由選擇協議。目前這類路由選擇協議使用得最多，其具體的協議有多種，如 RIP 和 OSPF 協議：u RIP: Routing Information Protocol 路由信息協議 RIP 協議的三個要點： 僅和相鄰路由器交換信息。 交換的信息是當前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。 按固定的時間間隔交換路由信息，例如，每隔 30 秒。u OSPF：Open Shortest Path Fi

40、rst 開放最短路徑優先 外部網關協議EGP (External Gateway Protocol) 若源站和目的站處在不同的自治系統中，當數據報傳到一個自治系統的邊界時，就需要使用一種協議將路由選擇信息傳遞到另一個自治系統中。這樣的協議就是外部網關協議 EGP。在外部網關協議中目前使用最多的是BGP-4。u BGP：Border Gateway Protocol 邊界網關協議 BGP 是不同自治系統的路由器之間交換路由信息的協議。 邊界網關協議 BGP 只能是力求尋找一條能夠到達目的網絡且比較好的路由（不能兜圈子），而并非要尋找一條最佳路由。 二十三、IP 多播1、 IP 多播的基本概念2、

41、 IP 多播的一些特點 (1) 多播使用組地址 IP 使用 D 類地址支持多播。多播地址只能用于目的地址，而不能用于源地址。 (2) 永久組地址由因特網號碼指派管理局 IANA 負責指派。(3) 動態的組成員 (4) 使用硬件進行多播 3、IP多播需要兩種協議1） 網際組管理協議 IGMP 為了使路由器知道多播組成員的信息，需要利用網際組管理協議 IGMP (Internet Group Management Protocol)。圖示 IGMP 使多播路由器知道多播組成員信息2）多播路由選擇協議連接在局域網上的多播路由器還必須和因特網上的其他多播路由器協同工作，以便把多播數據報用最小代價傳送給

42、所有的組成員。這就需要使用多播路由選擇協議。 二十四、 專用地址（本地地址）和全球地址本地地址僅在機構內部使用的 IP 地址，可以由本機構自行分配，而不需要向因特網的管理機構申請。全球地址全球唯一的IP地址，必須向因特網的管理機構申請。 2、 專用地址（Private Address） 到 55 到 55 到 55這些地址只能用于一個機構的內部通信，而不能用于和因特網上的主機通信。專用地址只能用作本地地址而不能用作全球地址。在因特網中的所有路由器對目的地址是專用地

43、址的數據報一律不進行轉發。=第 5 章 運輸層一 、應用進程之間的通信 兩個主機進行通信實際上就是兩個主機中的應用進程互相通信。 應用進程之間的通信又稱為端到端的通信。 運輸層的一個很重要的功能就是復用和分用。應用層不同進程的報文通過不同的端口向下交到運輸層，再往下就共用網絡層提供的服務。 “運輸層提供應用進程間的邏輯通信”。“邏輯通信”的意思是：運輸層之間的通信好像是沿水平方向傳送數據。但事實上這兩個運輸層之間并沒有一條水平方向的物理連接。2、 運輸層的主要功能 運輸層為應用進程之間提供端到端的邏輯通信（但網絡層是為主機之間提供邏輯通信）。圖示 運輸層協議和網絡層協議的主要區別 運輸層還要對

44、收到的報文進行差錯檢測。 運輸層需要有兩種不同的運輸協議，即面向連接的 TCP 和無連接的 UDP。 TCP的特點：u TCP 是面向連接的運輸層協議。u 每一條 TCP 連接只能有兩個端點(endpoint)，每一條 TCP 連接只能是點對點的（一對一）。 u TCP 提供可靠交付的服務。u TCP 提供全雙工通信。u 面向字節流。注意： TCP 連接是一條虛連接而不是一條真正的物理連接。 TCP 對應用進程一次把多長的報文發送到TCP 的緩存中是不關心的。 TCP 根據對方給出的窗口值和當前網絡擁塞的程度來決定一個報文段應包含多少個字節（UDP 發送的報文長度是應用進程給出的）。 TCP

45、可把太長的數據塊劃分短一些再傳送。TCP 也可等待積累有足夠多的字節后再構成報文段發送出去。 UDP 是面向報文的:u 發送方 UDP 對應用程序交下來的報文，在添加首部后就向下交付 IP 層。UDP 對應用層交下來的報文，既不合并，也不拆分，而是保留這些報文的邊界。u 應用層交給 UDP 多長的報文，UDP 就照樣發送，即一次發送一個報文。u 接收方 UDP 對 IP 層交上來的 UDP 用戶數據報，在去除首部后就原封不動地交付上層的應用進程，一次交付一個完整的報文。u 應用程序必須選擇合適大小的報文。3、 TCP的端口 端口用一個 16 位端口號進行標志。 端口號只具有本地意義，即端口號只

46、是為了標志本計算機應用層中的各進程。在因特網中不同計算機的相同端口號是沒有聯系的。4、 TCP的連接 TCP 把連接作為最基本的抽象。 每一條 TCP 連接有兩個端點。 TCP 連接的端點不是主機，不是主機的IP 地址，不是應用進程，也不是運輸層的協議端口。TCP 連接的端點叫做套接字(socket)或插口。 端口號拼接到(contatenated with) IP 地址即構成了套接字。 套接字 socket = (IP地址: 端口號) 每一條 TCP 連接唯一地被通信兩端的兩個端點（即兩個套接字）所確定。即： TCP 連接 := socket1, socket2 = (IP1: port1)

47、, (IP2: port2) 5、 可靠傳輸的工作原理1、 停止等待協議請注意：1) 在發送完一個分組后，必須暫時保留已發送的分組的副本。2) 分組和確認分組都必須進行編號。3) 超時計時器的重傳時間應當比數據在分組傳輸的平均往返時間更長一些。 可靠通信的實現: 使用上述的確認和重傳機制，我們就可以在不可靠的傳輸網絡上實現可靠的通信。 這種可靠傳輸協議常稱為自動重傳請求ARQ (Automatic Repeat reQuest)。 ARQ 表明重傳的請求是自動進行的。接收方不需要請求發送方重傳某個出錯的分組 。2、 流水線傳輸 發送方可連續發送多個分組，不必每發完一個分組就停頓下來等待對方的確

48、認。 由于信道上一直有數據不間斷地傳送，這種傳輸方式可獲得很高的信道利用率。 6、 TCP 的流量控制利用滑動窗口實現 流量控制(flow control)就是讓發送方的發送速率不要太快，既要讓接收方來得及接收，也不要使網絡發生擁塞。利用滑動窗口機制可以很方便地在 TCP 連接上實現流量控制。 七、 TCP 的運輸連接管理1、運輸連接的三個階段 運輸連接就有三個階段，即：連接建立、數據傳送和連接釋放。運輸連接的管理就是使運輸連接的建立和釋放都能正常地進行。連接建立過程中要解決以下三個問題： 要使每一方能夠確知對方的存在。 要允許雙方協商一些參數（如最大報文段長度，最大窗口大小，服務質量等）。

49、能夠對運輸實體資源（如緩存大小，連接表中的項目等）進行分配。TCP 連接的建立都是采用客戶服務器方式。2. TCP 的連接建立用三次握手建立TCP鏈接3、用三次握手建立 TCP 連接的各狀態：4、 連接的釋放數據傳輸結束后，雙方都可釋放連接，但一方(設為A)釋放連接前需獲得另一方(設為B)的允許，如果此時B方仍有數據要傳輸，則連接不得釋放，A仍要接收B的數據，直至B方數據傳輸完畢后，B方發出釋放連接的要求，得到A方的許可確認后，B釋放連接，A等待2SML后釋放連接，此時通信結束。如下圖所示：=第6章 應用層1、 應用層協議的特點 每個應用層協議都是為了解決某一類應用問題，而問題的解決又往往是通

50、過位于不同主機中的多個應用進程之間的通信和協同工作來完成的。應用層的具體內容就是規定應用進程在通信時所遵循的協議。 應用層的許多協議都是基于客戶服務器方式。2、 域名系統 DNS 計算機的用戶只是間接而不是直接使用域名系統。 因特網采用層次結構的命名樹作為主機的名字，并使用分布式的域名系統 DNS。 名字到 IP 地址的解析是由若干個域名服務器程序完成的。域名服務器程序在專設的結點上運行，運行該程序的機器稱為域名服務器。 三、層次樹狀結構的命名方法 任何一個連接在因特網上的主機或路由器，都有一個唯一的層次結構的名字，即域名。 域名的結構由標號序列組成，各標號之間用點隔開： . 三級域名 . 二

51、級域名 . 頂級域名 各標號分別代表不同級別的域名。 四、域名只是個邏輯概念 域名只是個邏輯概念，并不代表計算機所在的物理地點。 變長的域名和使用有助記憶的字符串，是為了便于人來使用。而 IP 地址是定長的 32 位二進制數字則非常便于機器進行處理。 域名中的“點”和點分十進制 IP 地址中的“點”并無一一對應的關系。點分十進制 IP 地址中一定是包含三個“點”，但每一個域名中“點”的數目則不一定正好是三個。 5、 頂級域名 TLD(Top Level Domain)(1) 國家頂級域名 nTLD：如: .cn 表示中國，.us 表示美國，.uk 表示英國，等等。(2) 通用頂級域名 gTLD

52、：最早的頂級域名是： .com （公司和企業） .net （網絡服務機構） .org （非贏利性組織） .edu （美國專用的教育機構（） .gov （美國專用的政府部門） .mil （美國專用的軍事部門） .int （國際組織）(3) 基礎結構域名(infrastructure domain)：這種頂級域名只有一個，即 arpa，用于反向域名解析，因此又稱為反向域名。六、域名服務器的四種類型 根域名服務器 u 根域名服務器是最重要的域名服務器。所有的根域名服務器都知道所有的頂級域名服務器的域名和 IP 地址。u 不管是哪一個本地域名服務器，若要對因特網上任何一個域名進行解析，只要自己無法解析，就首先求助于根域名服務器。u 在因特網上共有13 個不同 IP 地址的根域名服務器（注意這里的13是指共有13 套裝置，而不是 13 個機器），它們的名字是用一個英文字母命名，從a 一直到 m（前13 個字母）。這些根域名服務器相應的域名分別是n n n n 到 2006 年底全世界已經安裝了一百多個根域名服務器機器，分布在世界各地。 頂級域名服務器 u 這些域名服務器負責管理在該頂級域