計算機網(wǎng)絡知識點

第一章概述

1.網(wǎng)絡分為電信網(wǎng)絡、有線電視網(wǎng)絡和計算機網(wǎng)絡。

2.計算機網(wǎng)絡的兩大功能：連通性和共享。

3.計算機網(wǎng)絡(簡稱為網(wǎng)絡network)由若干結點(node)和連接這生結點的鏈路(link)組成。很多恃況下，我們可

以用一朵云表示一個網(wǎng)絡。從而忽視掉網(wǎng)絡中的細節(jié)問題。

4.網(wǎng)絡把許多計算機連接在一起，而互聯(lián)網(wǎng)則把許多網(wǎng)絡通過路由器連接在一起。與網(wǎng)絡相連的計算機常稱

為主機。

5.因特網(wǎng)發(fā)展的三個階段：①從單個網(wǎng)絡ARPANET向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程。

②建成了三級結構的因特網(wǎng)。

③逐漸形成了多層次ISP(Internetserviceprovider)結構的因

特網(wǎng)。

6.internet(互聯(lián)網(wǎng))是一個通用名詞，它泛指由多個計算機網(wǎng)絡互連而成的計算機網(wǎng)絡。在這些

網(wǎng)絡之間的通信協(xié)議可以任意選擇，不一定非要使用TCP/IP協(xié)議。

Internet(互聯(lián)網(wǎng)，或因特網(wǎng))則是一個專用名詞，它指當前全球最大的、開放的、由眾多網(wǎng)絡

相4連接而成的特定互聯(lián)1叫，它采用TCP/IP協(xié)議族作為通信的規(guī)則，而且前身是美國的

APPANETo

7.ISP常譯為互聯(lián)網(wǎng)服務提供商。

8.ISP分為三個層次：主干ISP、地區(qū)ISP、本地ISP。

9.NAP(或稱為IXP互聯(lián)網(wǎng)交換點)網(wǎng)絡接入點：用來交換因特網(wǎng)上流量；向各ISP提供交換

設施，使他們能夠互相壬筌通信。

10.因特網(wǎng)交換點IXP(InternetexchangePoint),主要作用是允許兩個網(wǎng)絡直接相連并交換分組，而不需

要再通過第三個網(wǎng)絡來轉發(fā)分組,IXP常采用工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡交換機，這些網(wǎng)絡交換機都用局域網(wǎng)互

連起來。

11.所有的因特網(wǎng)標準都是以RFC的形式在因特網(wǎng)上發(fā)表的。REC(RequestForComments)的意思是請求評論。

注意，并非所有的RFC文檔都是因特網(wǎng)標準，只有一部分RFC文檔最后才變成因特網(wǎng)標準。

12.因特網(wǎng)的組成：

來源于網(wǎng)絡

①邊緣部分：用戶利用核心部分提供的服務直接使用網(wǎng)絡進行通信并交換或共享信息；主機

稱為端系統(tǒng)，（是進程之間的通信，主機A的某個進程和主機B上的另一個進程進行通信）。

兩類通信方式：

?客戶（client）服務器（server）方式：客戶是服務的請求方，服務器是服務的提供方；客戶

程序：一對多，必須知道服務潛程序的地址；服務程序：可同時處理多個遠地或本地客

戶的請求（被動等待）；

令對等連接方式（p2p）：平等的、對等連接通信。既是客戶端又是服務端；

②核心部分：為邊緣部分提供服務的（提供連通性和交換）（主要由路由器和網(wǎng)絡組成）；

核心中的核心：路由器（轉發(fā)收到的分組，實現(xiàn)分組交換）

交換一一按照某種方式動態(tài)地分配傳輸線路的資源：

令電路交換：建立連接（占用通信資源）一通話（一直占用通信資源）一釋放資源（歸還

通信資源）。在通話的全部時間內(nèi)，通話的兩個用戶始終占用端到端的通信資源。

電路交換的主要特點：面向連接的。

令報文交換：基于存儲轉發(fā)原理（時延較長）；

令分組交換：報文（message）切割加上首部（包頭header）形成分組（包packet）；優(yōu)點：

高效（逐段占用鏈路，動態(tài)分配帶寬），靈活（獨立選擇轉發(fā)路由），迅速（不建立連

接就發(fā)送分組），可靠（保證可靠性的網(wǎng)絡協(xié)議）。

小路由器處理分組過程；緩存一查找轉發(fā)表一找到合適端口；（存查發(fā)）。

令存儲轉發(fā)時造成時延；后兩者不需要預先分配傳輸帶寬，在傳送突發(fā)數(shù)據(jù)時可提高整個

網(wǎng)絡的信道利用率。由于一個分組的長度往往小于整個報文的長度，因此分組交換比報

文交換的時延小，同時也具有更好的靈活性。

13.區(qū)別：

電路交換——整個報文的比特流連續(xù)地從源點直接到達終點，好像在一個管道中傳送。

報文交換一一整個報文先傳送到相鄰結點，全部存儲下來后查找轉發(fā)表，轉發(fā)到下一個結點.

分組交換一一單個分組（這只是整個報文的一部分）傳送到相鄰結點，存儲下來后查找轉發(fā)表，轉發(fā)到卜一

個結點。

14.計算機網(wǎng)絡的分類

?按作用范圍：WAN（廣），MAN（城），LAN（局），F(xiàn)AN（個人）；

來源于網(wǎng)絡

?按使用者：公用網(wǎng)，專用網(wǎng);

?按介質：有線網(wǎng)，光纖網(wǎng)，無線網(wǎng)絡;

?按無線上網(wǎng)方式：WLAN,WWAN（手機）；

按通信性能：資源共享，分布式計算機，遠程通信網(wǎng)絡。

15.計算機網(wǎng)絡的性能

1）速率（比特每秒b/s）：數(shù)據(jù)量/信息量的單位;

2）帶寬（兩種）：①頻域稱謂，赫茲Hz,信號具有的頻帶寬度；②時域稱謂，比特每秒（b/s）,

通信線路的最高數(shù)據(jù)率；兩者本質一樣，寬度越大，傳輸速率自然越高；

3）吞吐量：單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡（或信道、接口）的數(shù)據(jù)量。受網(wǎng)絡的帶寬或網(wǎng)絡的

額定速率的限制。

4）時延：

*發(fā)送時延（傳輸時延）：發(fā)送時延=懿黯瑞；

傳播時延：傳播時延=信道長度（m）發(fā)生在及其外部的傳輸信道

電磁波在信道上的傳播速率（m/s）

媒體上；

?處理時延：交換結點為存儲轉發(fā)而進行一些必要的處理所花費的時間。

?排隊時延：結點緩存隊列中分組排隊所經(jīng)歷的時延。（取決于當時的通信量）；

■數(shù)據(jù)的發(fā)送速率不是比特在鏈路上的傳播速率。

5）時延帶寬積：時延帶寬積（體積）二傳播時延（長）X帶寬（截面積），以比特為單位的

鏈路長度：

6）往返時間（RTT）：簡單來說，就是兩倍傳播時延（實際上還包括處理時延，排隊時延,

轉發(fā)時的發(fā)送時延）；

7）利用率：信道利用率一網(wǎng)絡利用率（全網(wǎng)絡的信道利用率的加權平均值）。=旦，U

\-U

為利用率，D為時延，因此利用率不是越高越好。減少方法：增大線路的帶寬。

16.非特征性能：費用，質量，標準化，可靠性，可擴展性和可升級性，易于管理和維護。

第2章物理層

1、基本概念

機械特性（接口）;電氣特性（電壓范I韋I）;功能特性［電壓的意義）;規(guī)程特性（順序）

2、數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)部多采用并行傳輸方式，但數(shù)據(jù)在通信線路上傳輸方式為串行傳輸。

3、一個數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括三大部分：源系統(tǒng)（或發(fā)送端、發(fā)送方）、傳輸系統(tǒng)（或傳輸網(wǎng)絡）

和目的系統(tǒng)（或接收端、接收方）。

（1）源系統(tǒng)一般包括以下兩個部分:源點和發(fā)送器。

（2）目的系統(tǒng)一般也包括以下兩個部分:接收器,終點。

（3）數(shù)據(jù):運送消息的實體。

信號:數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。

模擬信號,或連續(xù)信號:代表消息的參數(shù)的取值是連續(xù)的。

數(shù)字信號,或離散信號:代表消息的參數(shù)的取值是離散的。

碼元:在使用時間域（或簡稱為時域）的波形表示數(shù)字信號時，代表不同離散數(shù)值的基本波形。

4、信道

（1）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。

⑵雙向交替通信（半雙工通信）通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時發(fā)送（當然也就不

能同時接收）。

（3）雙向同時通信（全雙工通信）通信的雙方可以同時發(fā)送和接收信息。

（4）常用編碼方式

不歸零制:正電平代表1,負電平代表0。歸零制:正脈沖代表1,負脈沖代表0。

曼徹斯特編碼:位周期中心的向上跳變代表0,位周期中心的向下跳變代表lo但也可反過來

定義。

差分曼徹斯特編碼:每一位的中心處始終都有跳變.位開始邊界有跳變代表0,而位開始邊界

沒有跳變代表1。

（5）基帶信號:來自信源的信號，為使信道能夠傳輸?shù)皖l分量和直流分量，需要進行調(diào)制。

①基帶調(diào)制（僅對波形進行變換）；

②帶通調(diào)制（使用載波調(diào)制）:①調(diào)幅②調(diào)頻③調(diào)相。

來源于網(wǎng)絡

4、信道的極限容量

限制碼元在信道上的傳輸速率的兩因素：

⑴信道能夠通過的頻率范圍（碼間串擾）一一加寬頻帶；

（2）信噪比——信號的平均功率和噪聲的平均功率之比；信噪比（dB）=101ogl（）（S/N）（dB）

極限信息傳輸速率C=WIog2（l+S/N）b/s；低于C即可實現(xiàn)無差錯傳輸

讓每個碼元攜帶更多比特的信息量；

5、傳輸媒體可分為兩大類:即導引型傳輸媒體和非導引型傳輸媒體。

（1）導向型傳輸媒體：

I雙絞線:①屏蔽雙絞線（加強抗電磁干擾能力）②無屏蔽雙絞線

II同軸電纜（用于傳輸較高速率的數(shù)據(jù)）:①50。同軸電纜;②75Q同軸電纜

HI光纜:①多模光纖②單模光纖（光纖直徑下只有一個光的波長）

（2）非導向型傳輸媒體：

①短波通信（靠電離層的反射）；

②微波通信:①地面微波接力通信（中繼站）;②衛(wèi)星通信（較大的傳播時廷）。

6、信道復用技術

（1）頻分復用:所有用戶在同樣的時間占用不同的資源。

⑵時分復用（同步）:所有用戶在不同的時間用同樣的頻帶寬度.（更有利于數(shù)字信號的傳輸）；

（3）統(tǒng)計時分復用（異步）：動態(tài)分配時隙；

（4）波分復用：光的頻分復用；

⑸碼分復用（碼分多址CDMA）:不同的碼型;每個站分配的碼片序列不僅必須各不相同，并且

還必須互相正交（相乘為0,0為4）。在實用的系統(tǒng)中是使用偽隨機碼序列。

任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規(guī)格化內(nèi)積都是1;

任何一個碼片向量和該碼片反碼的向量自己的規(guī)格化內(nèi)積都是

任何一個碼片向量和其他碼片向量的規(guī)格化內(nèi)積都是0；

7、E1的速率是2.048Mbit/s,而T1的速率是1.544Mbit/s。

8、寬帶接入的媒體來看，可以劃分為兩大類：①有線寬帶接入②無線寬帶接入

⑴非對稱數(shù)字用戶線ADSL：把0~4kHz低端頻譜留給傳統(tǒng)電話使用，而把原來沒有被利

用的高端頻譜留給用戶上網(wǎng)使用。

(2)上行和下行帶寬不對稱；上少下多

(3)極限傳輸距離與數(shù)據(jù)率以及用戶線的線徑都有很大的關系;

(4)離散多音調(diào)DMT頻分復用；

(5)組成：數(shù)字用戶線接入復用器(DSLAM)、用戶線和用戶家中的一些設施；

(6)光纖同軸混合網(wǎng)HFC(有限電視網(wǎng))

基于CATV網(wǎng)(樹型拓撲結構，模擬技術的頻分復用)改造的；

使用光纖模擬技術，采用光的振幅調(diào)制AM；

節(jié)點體系結構一一模擬光纖連接，構成星形網(wǎng)；提高網(wǎng)絡的可靠性，簡化了上行信道的設計；

比CATV網(wǎng)更寬的頻譜，且具有雙向傳輸功能；

12、假定某信道受奈氏準則限制的最高碼元速率為20000碼元/秒。如果采用振幅調(diào)制，把碼元

的振幅劃分為16個不同等級來傳送，那么可以獲得多高的數(shù)據(jù)率(b/C?

答：C=R*Log2(16)=20000b/s*4=80000b/s

13、共有4個站進行碼分多址通信。4個站的碼片序列為

A：(-1-1-14-1+1-1+1+1)B：(-1-1+1-1+1+1+1-1)

C：(-1+1-1+1+1+1-1-1)D：(-1+1-1-1-1-1+1-1)

現(xiàn)收到這樣的碼片序列S：(—1+1—3+1—1—3+1+1)。問哪個站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送數(shù)

據(jù)的站發(fā)送的是0還是1?

解：S?A=(+1—1+3+1—1+3+1+1)/8=1,A發(fā)送1

S-B=(+1-1-3-1-1-3+1-1)/8=-1,B發(fā)送0

S?C=(4-1+1+3+1-I-3-1-1)/8=(),C無發(fā)送

S?D=(+1+1+3—1+1+3+1—1)/8=1,D發(fā)送1

第3章數(shù)據(jù)鏈路層(計算題：1CRC;2征月期、最短幀長與時延)

1、兩種信道：①點對點信道；②廣播信道。

2、鏈路(物理鏈路)之間沒有任何節(jié)點。

3、幀一一協(xié)議數(shù)據(jù)單元。

來源于網(wǎng)絡

4、三個基本問題:

①封裝成幀一一加上首部和尾部進行幀定界；

②透明傳輸一一字節(jié)填充，加上轉義字符ESC（IB）；

③差錯檢測一一循環(huán)冗余檢驗CRC。進行模二運算得到的余數(shù)（比除數(shù)少一位）作為冗余碼，

數(shù)據(jù)加上冗余碼在除以除數(shù)P,得到的余數(shù)為0即為無差錯。

凡是接收端數(shù)據(jù)鏈路層接受的幀均無差錯（無比特差錯）;

要做到“可靠傳輸”（即發(fā)送什么就收到什么）就必須再加上幀編號、確認和重傳機制。

5、點對點協(xié)議PPP

⑴特點：①簡單（這是首要的要求）;②封裝成幀（幀界定符）;③透明性;④多種網(wǎng)絡層協(xié)議（IP、

IPX）;⑤多種類型鏈路（串并洞異，高低，電光，動靜）;⑥差錯檢測（立即丟棄）;⑦檢測連接狀態(tài)

（短時間自動檢測）;⑧最大傳送單元（數(shù)據(jù)部分的最大長度）;⑨網(wǎng)絡層地址協(xié)商;⑩數(shù)據(jù)壓縮協(xié)

商（不要求標準化）。

（2）組成：

一個將IP數(shù)據(jù)報封裝到串行鏈路的方法。

鏈路控制協(xié)議LCP（數(shù)據(jù)鏈路）

網(wǎng)絡控制協(xié)議NCP——用于支持不同的網(wǎng)絡層協(xié)議

（3）幀格式

（4）①異步傳輸:字節(jié)填充——轉義字符（0x7D）;①0x7E—＞（0x7D,0x5E）②0x7D—＞（0x7D,

0x5D）③＜0x20—＞在該字符前面要加入一個0x7D字節(jié)，同時將該字符的編碼加以改變。

②同步傳輸:零比特填充

在發(fā)送端，只要發(fā)現(xiàn)有5個連續(xù)1,則立即填入一個Oo

接收端對幀中的比特流進行掃描。每當發(fā)現(xiàn)5個連續(xù)1時,就把這5個連續(xù)1后的一個0刪除。

（5）建立過程

物理鏈路fLCP鏈路一鑒別的LCP鏈路（PAP）fNCP鏈路（IP協(xié)議對應IPCP）

6、局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層

（1）局域網(wǎng)的特點：

網(wǎng)絡為一個單位所擁有，且地理范圍和站點范圍均有限具有匚避功能，便于擴展，提高系統(tǒng)的

可靠，可用，生存。

⑵局域網(wǎng)的拓撲:星形網(wǎng),環(huán)形網(wǎng)（令牌環(huán)形），總線網(wǎng)（CSMA/CD和令牌傳遞），樹形網(wǎng)（頻分復用

的寬帶局域網(wǎng)）。

⑶共享信道：I靜態(tài)劃分信道（①頻分復用②時分復用③波分復用（光的頻分）④碼分復用）

n動態(tài)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。

（4）以太網(wǎng)的兩個標準——DIXEthernetV2和IEEE802.3

（5）適配器的作用:①進行串行/并行轉換②對數(shù)據(jù)進行緩存

③在計算機的操作系統(tǒng)安裝設備驅動程序④實現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議。

（6）CSMA/CD（載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測）協(xié)議

實施通信簡便的兩個措施：

①采用無連接的工作方式（不編號，不確認）；

②曼切斯特編碼（一分為二）；

對點接入一總線型網(wǎng)絡；載波監(jiān)聽一一發(fā)送前先監(jiān)聽；

碰撞檢測（沖突檢測）——邊發(fā)送邊監(jiān)聽，發(fā)送的不確定性；半雙工通信

（7）爭用期（碰撞窗口）一一裁斷二進制指數(shù)退避（動態(tài)退避）（2T征用期）

最短有效幀長度為64字節(jié)；以太網(wǎng)取51.2微秒為爭用期的長度。幀間最小間隔9?6微秒。

強化碰撞一一人為干擾信號；

7、使用廣播信道的以太網(wǎng)

（1）集線器的星形拓撲

物理上星形網(wǎng)，邏輯上總線網(wǎng)；多接口；工作在物理層，簡單地轉發(fā)比特，不進行碰撞檢測;

（2）以太網(wǎng)的信道利用率

成功發(fā)送一個幀占用信道的時間二T（幀長除以發(fā)送速率）

參數(shù)a：工，越小越好，幀長度要夠長；

來源于網(wǎng)絡

極限信道利用率5?=」一；

皿"a

（3）以太網(wǎng)的MAC層

硬件地址又稱為物理地址，或MAC地址。48位MAC地址。

RA——注冊管理機構；OUI——組織唯一標識符（公司的）；EUI——擴展唯一標識符；

適配器檢測MAC幀中的目的地卅是否發(fā)往本幀一一單播，廣播，多播：

最常用的MAC幀是以太網(wǎng)V2的格式。數(shù)據(jù)字段46?1500字節(jié)

利用曼切斯特編碼來確定長度；

幀間最小間隔導致不需要幀結束定界符；

以太網(wǎng)不負責重傳丟棄的MAC幀;

9、在物理層擴展以太網(wǎng)

光纖擴展；集線器擴展

優(yōu)點：①使原來屬不同碰撞域的局域網(wǎng)上的計算機能夠進行跨碰撞域的通信。

②擴大局域網(wǎng)覆蓋的地理范圍。

缺點：①碰撞域增大了，但總的吞吐量并未提高。

②如果不同的碰撞域使用不同的數(shù)據(jù)率，那么就不能用集線器將它們互連起來。

10、在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng)（網(wǎng)橋）

（1）網(wǎng)橋作用（過濾）一根據(jù)MAC幀的目的地址對收到的幀進行轉發(fā)（存儲轉發(fā)）o

⑵好處：①過濾通信量。（隔離開碰撞域）②擴大了物理范圍。（增大工作站的數(shù)目）③提

高了可靠性。（出現(xiàn)故障只影響個別網(wǎng)段）④可互連不同物理層、不同MAC子層和不同

速率（如10Mb/s和100Mb/s以太網(wǎng)）的局域網(wǎng)。

⑶缺點：①存儲轉發(fā)增加了時延。②在MAC子層并沒有流量控制功能。（緩存空間不夠

造成溢出導致幀丟失）③具有不同MAC子層的網(wǎng)段橋接在一起時時延更大。④廣播風暴。

（網(wǎng)絡擁塞）

在轉發(fā)幀時，不改變幀的源地址；

（4）透明網(wǎng)橋

自學習，即插即用(IEEE802.1D)

組成：地址(源地址)+接口+時間(更新用的)

生成樹算法——任何兩個站之間只有一條路徑。

(5)源路由網(wǎng)橋

發(fā)現(xiàn)幀記錄所有可能的路由傳送；廣播；最佳路由；

(6)多接口網(wǎng)橋——以太網(wǎng)交換機，

全雙工；獨占通信媒體，無碰撞地傳輸數(shù)據(jù)；

有存儲轉發(fā)，也有直通(不檢查差錯，但提高速率減少時延)；

⑺虛擬局域網(wǎng)(VLAN)：由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構成的與物理位置無關的邏輯組。同一VLAN

的成員可以收到其他成員的廣播信息；

11、高速以太網(wǎng)(大于100Mb/s)

1OOBASE-T以太網(wǎng)：雙絞線；星形拓撲結構；IEEE802.3的CSMA/CD;

吉比特以太網(wǎng)：全雙工和半雙工都可以；IGb/s；

12、要發(fā)送的數(shù)據(jù)為101110。采用CRCD生成多項式是P(X)=X3+1O試求應添加在數(shù)據(jù)后

面的余數(shù)。

答:作二進制除法，10111000()10011添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)是011

13、

第4章網(wǎng)絡層(計算題：1子網(wǎng)劃分；2路由選擇)

1、虛電路服務和數(shù)據(jù)報服務的對比

對比的方面虛電路服務數(shù)據(jù)報服務

可靠通信應當由網(wǎng)絡來可靠通信應當由用戶主機

思路

保證來保證(盡最大努力交付)

連接的建立必須有不需要

僅在連接建立階段使

每個分組都有終點的完整

終點地址用，每個分組使用段的

地址

虛電路號

來源于網(wǎng)絡

屬于同一條虛電路的分

每個分組獨立選擇路由進

分組的轉發(fā)組均按照同一路由進行

行轉發(fā)（獨立發(fā)送）

轉發(fā)

出故障的結點可能會丟失

所有通過出故障的結點

當節(jié)點出故障時分組，一些路由可能會發(fā)

的虛電路均不能工作

生變化

總是按發(fā)送順序到之終到達終點時不一定按發(fā)送

分組的順序

J占、、、順序

端到端的差錯處理和流量可以由網(wǎng)絡負責，也可

由用戶主機負責

控制以由用戶主機負責

網(wǎng)絡“面向連接”虛電路端系統(tǒng)“無連接”數(shù)

據(jù)報

2、與IP協(xié)議配套使用的還有三個協(xié)議：

①地址解析協(xié)議ARP②網(wǎng)際控制報文協(xié)議ICMP③網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP

3、①物理層中繼系統(tǒng)：轉發(fā)器（repeater）o②數(shù)據(jù)鏈路層中繼系統(tǒng)：網(wǎng)橋或橋接器（bridge）。

③網(wǎng)絡層中繼系統(tǒng)：路由器（router）。④網(wǎng)橋和路由器的混合物：橋路器（brouter）0

⑤網(wǎng)絡層以上的中繼系統(tǒng)：網(wǎng)關（gateway）。

4、IP地址的編址方法

①分類的IP地址。這是最基本的編址方法，

②子網(wǎng)的劃分。這是對最基本的編址方法的改進，

③構成超網(wǎng)。這是比較新的無分類編址方法。

5、分類的IP地址（網(wǎng)絡號+主機號=32位）

IP地址由ICANN進行分配（中國向APINC）;

分類的IP地址（已成歷史）

A類地址（尸一一50%）類別號為0

最大的可指派的網(wǎng)絡數(shù)（網(wǎng)絡號全0表示本機，全1表示環(huán)回測試；一一2，-2）。

每個網(wǎng)絡中的最大主機數(shù)（主機號全。表示本主機的網(wǎng)絡地址，全1表示所有主機；一

24

-2-2）O

B類地址（230—25%）類別號為10

最大的可指派的網(wǎng)絡數(shù)

,6

每個網(wǎng)絡中的最大主機數(shù)（主機號跟A類一樣一一2-2）O

C類地址（2.一一12.5%）類別號為11（）

最大的可指派的網(wǎng)絡數(shù)（2?1-1）。

每個網(wǎng)絡中的最大主機數(shù)（主機號（同上）——愛-2）。

特點：

①路由器僅根據(jù)網(wǎng)絡號來轉發(fā)分組；

②多歸屬主機-----個路由器至少要有兩個不同的IP地址（每個接口一個）；

③用網(wǎng)橋或轉發(fā)器連接的局域網(wǎng)仍屬于一個網(wǎng)絡（相同網(wǎng)絡號），用路由器才能連接不同網(wǎng)

絡；

4、IP地址（邏輯地址）與硬件地址（物理地址、MAC地址）

①硬件地址（或物理地址、MAC地址）是數(shù)據(jù)鏈路層和物理層使用的地址。

②IP地址是網(wǎng)絡層和以上各層使用的地址，是一種邏輯地址。

③使用IP地址是為了隱蔽各種底層網(wǎng)絡的復雜性而便于分析和研究問題；

④數(shù)據(jù)鏈路層看不到數(shù)據(jù)包的IP地址；

⑤路由器只根據(jù)目的IP地址的網(wǎng)絡號進行路由選擇；

5、ARP——IP地址轉為MAC地址；

ARP作用：從網(wǎng)絡層使用的IP地址，解析出在數(shù)據(jù)鏈路層使用的硬件地址。

當主機A欲向本局域網(wǎng)上的某個主機B發(fā)送IP數(shù)據(jù)報時，就先在其ARP高速緩存中查

看有無主機B的IP地址。

①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(wǎng)將

該MAC幀發(fā)往此硬件地址。

來源于網(wǎng)絡

②如沒有，ARP進程在本局域網(wǎng)上廣播發(fā)送一個ARP請求分組。收到ARP響應分組后,

將得到的IP地址到硬件地址的映射寫入ARP高速緩存。

ARPcache——本局域網(wǎng)的主機和路由表的IP地址到MAC地址的映射表；

請求是廣播，響應是單播,一次請求響應，兩邊同時把雙方的信息寫進ARPcache；

不同局域網(wǎng)的主機，要通過路由器進行ARP查詢；

6、ARP四種典型情況

發(fā)送方接收方動作7、IP數(shù)據(jù)包的格式

（首部20字節(jié)，固定

主機本網(wǎng)主機解析的）

主機它網(wǎng)主機解析到邊界路由器相鄰接口0

48

路由器本網(wǎng)主機解析

1619

路由器它網(wǎng)主機解析到邊界路由器相鄰接口24

31

首部長

版本區(qū)分服務總長度

度

標識標志片偏移

生存時間協(xié)議首部檢驗和

源地址

目的地址

可選字段（長度可變）填充

數(shù)據(jù)部分

總長度一一不少于576字節(jié)：

標識，標志，片偏移一一用于分片；

TTL（現(xiàn)為跳數(shù)限制）一一在經(jīng)過路由器時才減1；

協(xié)議:

協(xié)議名ICMPIGMPTCPUDP

協(xié)議字段值12617

首部檢驗和一一只檢驗首皆，16位反碼運算相加再求反碼，檢驗時一樣，得到為0即無差

錯；

IP首部的可變部分就是一個選項字段，用來支持排錯?、測量以及安全等措施。

7、IP層轉發(fā)分組的流程

從一個路由器轉發(fā)到下一個路由器(信息：目的網(wǎng)絡地址，下一跳地址)；

特定主機路由一一對特定的目的主機指明一個路由，方便控制網(wǎng)絡和測試網(wǎng)絡；

MAC地址)；

分組轉發(fā)算法：直接交付一特定主機路由一下一跳路由器—默認路由。

(1)從數(shù)據(jù)報的首部提取目的主機的IP地址D,得出目的網(wǎng)絡地址為No

(2)若網(wǎng)絡N與此路由器直接相連，則把數(shù)據(jù)報直接交付目的主機D；否則是間接交付，

執(zhí)行(3)。

⑶若路由表中有目的地址為D的特定主機路由，則把數(shù)據(jù)報傳送給路由表中所指明的下

一跳路由器；否則，執(zhí)行(4)。

(4)若路由表中有到達網(wǎng)絡N的路由，則把數(shù)據(jù)報傳送給路由表指明的下一跳路由器；否

則,執(zhí)行(5)。

⑸若路由表中有一個默認路由，則把數(shù)據(jù)報傳送給路由表中所指明的默認路由器；否則，

執(zhí)行(6)。

(6)報告轉發(fā)分組出錯。

8、劃分子網(wǎng)(計算題)

(1)從兩級IP地址到三級IP地址

(2)IP地址：：=｛網(wǎng)絡號，子網(wǎng)號，主機號｝;

⑶網(wǎng)絡地址=只要把子網(wǎng)掩碼和IP地址進行逐位的與運算(AND)［和誰比對，就和誰“與”

⑸根據(jù)B類地址的子網(wǎng)劃分選擇16?16

“子網(wǎng)號的位數(shù)”中沒有0,1,15和16這四種情況，因為這沒有意義。

子網(wǎng)數(shù)=2的N次?2,每個子網(wǎng)的主機數(shù)=2的16-N次-2(N代表子網(wǎng)號的位數(shù))

8、能解釋下面這幅圖：(計算題197頁4-20)

來源于網(wǎng)絡

在劃分子網(wǎng)情況下路由器轉發(fā)分組的算法

(1)從收到的分組的首部提取目的IP地址Do

(2)先用各網(wǎng)絡的子網(wǎng)掩碼和D逐位相“與”，看是否和相應的網(wǎng)絡地址匹配。若匹配，則將

分組直接交付。否則就是間接交付，執(zhí)行(3)o

⑶若路由表中有目的地址為D的特定主機路由，則將分組傳送給指明的下一跳路由器；否則,

執(zhí)行(4)。

⑷對路由表中的每一行，將子網(wǎng)掩碼和D逐位相“與”。若結果與該行的目的網(wǎng)絡地址匹配,

則將分組傳送給該行指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行(5)。

⑸若路由表中有一個默認路由，則將分組傳送給路由表中所指明的默認路由器；否則，執(zhí)行

⑹。

⑹報告轉發(fā)分組出錯。

9、無分類編址CIDR(構造超網(wǎng))

①IP地址::=｛網(wǎng)絡前綴，主機號｝;/后表示網(wǎng)絡前綴的位數(shù)；(這個數(shù)值對應于三級編址中子

網(wǎng)掩碼中1的個數(shù))

②最小地址(全0),最大地址(全1);

③路由聚合——構成超網(wǎng)；(4?29,4?30)

能解釋下面的這幅圖：

10、最長前綴匹配

在查找路由表時可能會得到不止一個匹配結果。應當從匹配結果中選擇具有最長網(wǎng)絡前綴的路

由：最長前綴匹配

11、ICMP(網(wǎng)際控制報文協(xié)議)

(DICMP報文的種類有兩種，即ICMP差錯報告報文和ICMP詢問報文。

(2)ICMP差錯報告報文共有4種

①終點不可達(3)②時間超過(11)③參數(shù)問題(12)④改變路由(重定向)(5)

(3)以下情況不發(fā)送差錯報文

①對ICMP差錯報告報文不再發(fā)送ICMP差錯報告報文。

②對第一個分片的數(shù)據(jù)報片的所有后續(xù)數(shù)據(jù)報片都不發(fā)送ICMP差錯報告報文。

③對具有多播地址的數(shù)據(jù)報都不發(fā)送ICMP差錯報告報文。

④對具有特殊地址（）的數(shù)據(jù)報不發(fā)送ICMP差錯報告報文。

（4）ICMP詢問報文有兩種

①回送請求和回答報文，測試目的站是否可達（8或0）

②時間戳請求和回答報文，時鐘同步和測量時間（13或14）

⑸應用

Ping:回送請求和回答報文，沒有經(jīng)過TCP和UDP（應用層直接使用網(wǎng)絡層ICMP的，沒通過運

輸層的TCP或UDP）

Traceroute:時間差錯報文和終點不可達報文（最后）

11、路由選擇辦議兩類（從路由算法的自適應性考慮）

①靜態(tài)路由選擇策略（非自適應路由選擇）；

②動態(tài)路由選擇策略（自適應路由選擇）；

12、分層次的路由選擇協(xié)議

動態(tài)一一AS分為兩大類。

①IGP（內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議）——R1P和OWF,域內(nèi)路由選擇

②EGP（外部網(wǎng)關協(xié)議）——BGP?4;域間路由選擇

RIP:（l）矢量距離一＞跳數(shù)①相鄰為l②經(jīng)過一個route加1③16不可達④15個route

一〉小型網(wǎng)絡

（2）僅和相鄰路由器交換信息。

（3）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。

全部一＞路由表一〉空表一〉相鄰網(wǎng)絡一〉全網(wǎng)

（4）按固定的時間間隔交換路由信息（固定的時間間隔/變化）

（5）RIP數(shù)據(jù)報

RIP協(xié)議特點：好消息傳播得快，壞消息傳播得慢。

OSPF:

來源于網(wǎng)絡

(1)鏈路狀態(tài)一〉鏈路形態(tài)數(shù)據(jù)庫一〉全網(wǎng)拓撲

②部分信息一＞和相鄰路由器的鏈路狀態(tài)

(3)只有當鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時，路由器才用洪泛法向所有路由器發(fā)送此信息。

(4)OSPF不用UDP而是直接用IP數(shù)據(jù)報傳送。

(5)分組類型:類型1,問候(Hello)分組。

類型2,數(shù)據(jù)庫描述(DatabaseDescription)分組。

類型3,鏈路狀態(tài)請求(LinkStateRequest)分組。

類型4,鏈路狀態(tài)更新(LinkStateUpdate)分組,用洪泛法對全網(wǎng)更新鏈路狀

態(tài)。

類型5,鏈路狀態(tài)確認(LinkStateAcknowledgment)分組。

(6)大型網(wǎng)絡，OSPF沒有“壞消息傳播得慢”的問題。

EGP—＞可達性(①BGP發(fā)言人——BGP邊界路由器②BGP—TCP—IP

13、距離向量算法

路由器收到相鄰路由器(其地址為X)的一個RIP報文：

⑴先修改此RIP報文中的所有項目:把“下一跳”字段中的地址都改為X,并把所有的“距離”

字段的值加lo

(2)對修改后的RIP報文中的每一個項目，重復以下步驟：

若項目中的目的網(wǎng)絡不在路由表中，則把該項目加到路由表中。

否則，若下一跳字段給出的路由器地址是同樣的，則把收到的項目替換原路由表中的項目。

否貝山若收到項目中的距離小于路由表中的距離，則進行更新。

否則,什么也不做。

層網(wǎng)絡設備沖突域廣播功能

域

物理集線器中繼器XX接收信號進行再生和發(fā)送，增加信號傳輸距離

層

鏈路網(wǎng)橋,以太網(wǎng)交換機（二層交換?（過濾）X擴展網(wǎng)絡距離提高網(wǎng)絡性能、可靠性和安全性

層機）

網(wǎng)絡路由器99?連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡

層

15、路由器的構成（網(wǎng)絡層）

路由器:①任務是轉發(fā)分組。,協(xié)議

②整個的路由器結構可劃分為兩大部分：路由表

路由選擇部分——＞路由選擇庇理機

分組轉發(fā)部分——＞輸入端口、一學出端口、交換結構一一＞轉發(fā)表

交換方法①存儲器②總線③網(wǎng)

狀

16、IPv6數(shù)據(jù)報由兩大部分組成：基本首部和有效載荷。

有效載荷也稱為凈負荷。有效載荷允許有零個或多個擴展首部。

17、IPv6三種基本類型地址：（1）單播:傳統(tǒng)的點對點通信。

（2）多播:一點對多點的通信。

（3）任播:任播的目的站是一組計算機。

18、從IPv4向IPv6過渡

兩種向IPv6過渡的策略：一種使用雙協(xié)議棧，另一種使用隧道技術。

19、IP多播所傳送的分組需要使用多播IP地址；

多播數(shù)據(jù)包使用D類地址作為目的地址；

多播地址只能用于目的地址，不能用于源地址。

20、IP多播需要兩種協(xié)議:網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP和多播路由選擇協(xié)議。

1GMP使用IP數(shù)據(jù)報傳遞其報文。

多播路由選擇協(xié)議在轉發(fā)多播數(shù)據(jù)報時使用三種方法：

①洪泛與剪除②隧道技術③基于核心的發(fā)現(xiàn)技術

來源于網(wǎng)絡

21、本地地址一一僅在機構內(nèi)部使用的IP地址，可以由本機構自行分配,而不需要向互聯(lián)網(wǎng)的

管理機構申請。

全球地址一全球唯一的IP地址，必須向互聯(lián)網(wǎng)的管理機構申請。

專用地址只能用作本地地址而不能用作全球地址。在互聯(lián)網(wǎng)中的所有路由器，對目的地址

是專用地址的數(shù)據(jù)報一律不進行轉發(fā)。

22、三個專用IP地址塊：

采用這樣的專用IP地址的互連網(wǎng)絡稱為專用互聯(lián)網(wǎng)或本地互聯(lián)網(wǎng)，或更簡單些，就叫作

專用網(wǎng)。

因為這些專用地址僅在本機構內(nèi)部使用。專用IP地址也叫作可重用地址。

21、VPN:虛擬專用網(wǎng)。利用隧道技術實現(xiàn)VPN；映射

22、網(wǎng)絡地址轉換NAT:⑴靜態(tài)rEBs力網(wǎng)地址外網(wǎng)地址

固定

（2）動態(tài)NAT地址池

⑶端口NAPT地址：端口

32、設某路由器建立了如下路由表：

目的網(wǎng)絡子網(wǎng)掩碼下一跳

接口ml

*（默認）——R4

現(xiàn)共收到5個分組，其目的地址分別為：

分析：（1）分組的目的站IP地址為：。先與子網(wǎng)掩碼相與，得，可見該分組經(jīng)接口（）轉發(fā)。

（2）分組的目的IP地址為：。

①與子網(wǎng)掩碼相與得，不等于。

②與子網(wǎng)掩碼相與得，經(jīng)查路由表可知，該項分組經(jīng)R2轉發(fā)。

（3）分組的目的IP地址為：，與子網(wǎng)掩碼相與后得，與子網(wǎng)掩碼相與后得，經(jīng)查路由表

知，該分組轉發(fā)選擇默認路由，經(jīng)R4轉發(fā)。

（4）分組的目的IP地址為：。與