天津理工大学计算机网络期末复习总结

题型：选择（10 X 2分）判断（10 X 2分）简答（6 X 5分）解答（3 X 10分）

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一，网络核心和网络边缘

网络核心：由大量的网络和连接这些网络的路由组成——提供连通性和交换服务

网络边缘：由所有接在互联网上，供用户直接使用的主机组成——用于通信和资源共享

二，有导媒体和无导媒体有哪些

1，有导媒体：双绞线（copper），同轴电缆（coax），光纤(fiber)

2，无导媒体：无限电波，微波(microwave)，卫星（satellite），WIFI

三，Internet协议栈有哪些层，每层有什么功能和协议（考试考加粗的5层）

1，物理层：定义了物理设备标准，如网线，光纤的接口类型。主要作用是传输比特流

（协议有：EIA-232C，CCITT的X.21）

2，数据链路层：定义了如何让格式化数据进行传输，以及如何控制对物理链路的访问。这一层经常提供错误的解释和纠正，用来保证数据的可靠传输。

（协议：SDLC，HDLC，PPP，STP）

3，网络层：它关心是是通信子网的运行控制，主要任务是把网络层的协议数据单元从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务，关键问题是对分组进行路由选择，并且实现流量控制，拥塞控制，差错控制和网际互联等功能。

（协议：IP，IPX，IGMP，ARP，RARP，OSPF）

4，传输层：负责主机中两个进程之间的通信，功能是未端到端连接提供可靠的传输服务，提供流量控制，差错控制，服务质量，数据传输管理等服务

（协议：TCP，UDP）

5，会话层：它利用传输层提供的端到端服务向表示层提供增值服务，这种服务主要为表示层实体或用户进程建立连接，并在连接上有序地传输数据，这就是会话，也称建立同步（SYN）

6，表示层：主要处理在两个通信系统中交换信息的表示方式，不同机器采用的编码和表示方法不同，使用的数据结构也不同，为了使不同表示方法的数据和信息之间可以相互交换，表示层采用抽象的标准方法定义数据结构，并采用标准的编码方式。数据压缩，加密，解密也是表示层提供的功能

7，应用层：OSI模型的最高层，是用户与网络的界面，应用层为特定类型的网络提供应用访问OSI环境的手段，因为用户的实际应用多种多样，这就要求应用层采用不同的应用协议来解决不同类型的应用要求，因此应用层是最复杂的一层，使用的协议也最多。

（协议：文件传输FTP，电子邮件SMTP，万维网HTTP）

四，http的非持久连接和持久连接

非持久连接：每个网页元素对象的传输都需要单独建立一个TCP连接，也就导致请求一个万维网文档的时间是该文档传输时间的两倍的往返时间RTT（一个RTT用于TCP连接，一个RTT用于请求和接收文档）

持久连接：万维网服务器在发送响应后，仍然保持这条连接，使得同一个客户和服务器可以继续在这条链路上传输后序的HTTP请求和响应报文。

五，FTP的相关知识点

1，是什么FTP

ftp是文本传输协议，它提供交互式访问，允许用户指明文件类型和格式，允许文件具有存取权限，并且它屏蔽了各个计算机系统的细节，因此适用于在异构网络中的任意计算机之间传送文件。

2，FTP提供什么功能

（1）提供不同类型主机系统之间的文件传输能力

（2）以用户权限管理的方式提供用户对远程FTP服务器上的文件管理能力

（3）以匿名FTPD方式提供共用文件共享的能力。

3，FTP的工作方式：

FTP采用客户/服务器的工作方式，它使用TCP可靠的传输服务。一个FTP服务器进程可以同时为多个客户进程提供服务。其中FTP服务器进程由俩部分组成：主进程，负责接收新的请求；几个从属进程，负责处理单个请求。

工作步骤：

打开控制端口21，使得客户进程可以连接上
等待客户进程发送连接请求
启动从属进程来处理客户进程发来的请求，主进程与从属进程并发执行，从属进程对客户进程的请求处理完毕之后，立即终止
回到等待状态，继续接收其他客户进程的请求

4，FTP工作时使用的控制连接，数据连接

FTP在工作的时候使用两个并行的TCP连接，一个是控制连接（端口号21），一个是数据连接

（端口号20）。使用两个不同的端口号可以使协议更加简单和容易实现。

（1）控制连接：

服务器监听21号端口，等待客户连接，建立在这个端口上的连接称为控制连接。

控制连接用来控制信息（连接请求，传送请求等），并且控制信息都以7位ASCII格式传送。

FTP客户发出是请求，通过控制连接发送给服务器端的控制进程，但控制连接并不用来传送

文件。在传送文件时还可以并发使用控制连接，因此它在整个会话期间是一直开着的。

（2）数据连接：

服务器端的控制进程在接收到FTP客户发来的文件文件传输请求之后，就创建了“数据传送进

程” 和“数据连接”。

数据连接用来连接客户端和服务端的数据传送进程，数据传送进程实际完成的传送，在传送

完毕后关闭“数据传送连接”，并且结束运行。

六，web cache

引入Web Cache技术的主要目的：

通过对内容副本进行缓存来满足后续相同的用户请求。使用 Cache 可以分担用户对源站点的集

中访问负载，从而提高Web 站点请求的响应速度和用户访问并发量。

七，计算“校验和”

https://blog.csdn.net/axiqia/article/details/52704061

八，路由器的结构有哪些

1，基于内存的：两次经过总线，总线经过内存，效率最低

2，基于总线的：一次占用总线，效率较高

3，基于网络的：多个节点同时交换，效率最高

九，P2P文件分发效率(P92)

相比于CS结构来说效率要高。

十，分组交换和电路交换（P15~P19)

https://www.cnblogs.com/kubidemanong/p/9631875.html

十一，回退N帧（GBN，P145)，选择重传（SR，P148)，TCP的可靠传输（P159)

1，GBN：发送方无需在收到上一个帧的ACK后才能开始发送下一帧，而是可以连续发送帧，当接收方检测到失序的信息帧后，要求发送方重新发送最后一个正确接收消息帧之后的所有未被确认的帧。所以接收方只允许顺序接收帧。

2，选择重传：为了进一步提高信道的利用效率，可以设法只重传出现差错的数据帧或者计时器超时的数据帧，但此时必须加大接收窗口，以便先收下发送序号不连续但仍然处于接收窗口中的那些数据帧，等到所缺序号的数据帧收到后再一起发给主机。

3，TCP的可靠传输：用来保证接收方进程从存储区读出的字节流与发送方发出的字节流完全一样，TCP使用了校验，序号，确认和重传等机制来达到这一目的。

十二，TCP的拥塞控制，拥塞窗口的变化（P178)

1，慢启动阶段：拥塞窗口（cwnd）值为1MSS，每当传输报文段首次被确认就增加1MSS，并且发送出原来两倍的报文段，第二次确认后cwnd增加2MSS，所以这个阶段每过一个RTT拥塞窗口翻倍，发送速率就会翻倍。成指数增长。

为了防止cwnd增长过大引起网络拥塞，还需设置一个慢开始门限ssthresh状态变量。

2，拥塞避免阶段：当cwnd>ssthresh时，改用拥塞避免算法，让拥塞窗口缓慢增长，即每经过一个往返时间RTT就把发送方的拥塞窗口cwnd加1，而不是加倍。这样拥塞窗口按线性规律缓慢增长。

3，快速恢复阶段：论是在慢开始阶段还是在拥塞避免阶段，只要发送方判断网络出现拥塞（其根据就是没有收到确认，虽然没有收到确认可能是其他原因的分组丢失，但是因为无法判定，所以都当做拥塞来处理），就把慢开始门限设置为出现拥塞时的发送窗口大小的一半。然后把拥塞窗口设置为1，执行慢开始算法。

整个过程图解：

十三，IP地址的分配

https://blog.csdn.net/dingshan6236/article/details/102272343?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-baidujs-2

十四，链路状态路由算法140

算法要求：

每个参与该算法的节点都具有完全的网络拓扑结构。他们执行以下两种任务

1）主动测试所有连接点的状态并记录

2）定期地将链路状态传给其它节点

三个特征：

1）向本自治系统中的所有路由器发送消息——使用泛洪法（路由器通过所有端口向所有相邻路由器发送消息，每个相邻路由器又将此信息发送给其它路由器）

2）发送消息指：与链路相邻的所有路由器状态，单子这只是路由器所知道的部分信息

3）只有当链路变化时，路由器才向所有路由器发送此消息。

应用的领域：大型的或信息变化聚敛的互联网环境

优点：

1）每个路由节点都使用相同的原始状态数据独立地计算路径，而不依赖中间节点的计算

2）链路状态报文不加改变的传播，所以采用该算法易于查找故障

3）当一个节点从所有其它节点接收到报文时，它可以在本地立即计算正确的通路，保证一步汇聚

4）链路状态算法比聚类—向量算法有更好的规模可伸展性。

与路由-向量路算法比较：

路由-向量路算法有可能遇到路由环境问题

十五，信道划分包含哪些协议85

1）频分多路复用

2）时分多路复用

3）波分多路复用

4）码分多路复用

十六，随机访问包含哪些协议？各自有什么特点？89

1）随机接入系统协议（ALOHA）

纯ALOHA协议
时隙ALOHA协议

2）载波侦听多路访问（CSMA）

CSMA的基本思想是：要传输的站点首先听一听介质上是否有其他站点在传输(载波侦听)。如果介质忙，那么必须等待；如果不忙，则传输。冲突之后需要后退并重传。

https://blog.csdn.net/hanzhen7541/article/details/79018432

1-坚持CSMA
非坚持CSMA
p-坚持CSMA

3）载波侦听多路访问/碰撞检测（CSMA/CD协议）

4）载波侦听多路访问/碰撞避免（CSMA/CA协议）

十七，CSMA/CA和CSMA/CD的区别和联系是什么？

1）CSMA/CD可以检测冲突，但无法避免；CSMA/CA发送包的同时不能检测到信道上有无冲突，本节点处没有冲突并不意味着在接收节点处就没有冲突，只能尽量避免

2）传输介质不同。CSMA/CD用于总线型以太网；CSMA/CA用于无线域网。

3）检测信道空闲方式不同。CSMA/CD通过电缆中的电压变化来检测；CSMA/CA采用能力检测，载波检测和能量载波混合检测三种检测信道空闲方式

4）在本节点处有（无）冲突，并不意味着在接收节点处有（无）冲突。

总之：CSMA/CA协议的基本思想是在发送数据时，先广播告知其他节点，让其它节点在某段时间内不要发送数据，避免出现碰撞。CSMA/CD的基本思想是发送前侦听，边发送边侦听，一旦出现碰撞立马停止发送。

十八，CDMA程序码片序列的计算

https://www.cnblogs.com/zhangxin123/p/9286787.html

十九，无限局域网有哪些？

1，常见从局域网拓扑结构有：星型结构，环型结构，总线型结构，星型总线型复合结构

2，三种特殊的局域网：

以太网：逻辑拓扑是总线型结构，物理拓扑是星型结构
令牌环：逻辑拓扑是环型结构，物理拓扑是星型结构
FDDI：逻辑拓扑是环型结构，物理拓扑是双环型结构

二十，TCP和UDP

https://blog.csdn.net/zhang6223284/article/details/81414149