《网络协议》期末拯救篇

Posted 2022-11-24 RonaldDong

目录

前言

第一章 网络协议概述

1.网络协议概念：

2.三要素：

3.XDU关系：

4.TCP/IP:

第二章 物理层协议

第三章 数据链路层协议

1.循环冗余CRC校验码

2.计算海明码

3.停止等待ARQ协议

4.滑动窗口协议的错误情况

5.以太网发送、接收数据流程图

6.HDLC流量控制、差错控制图

7.一些重要例题

 第四章 网络层协议

1.IP校验和计算

2.ICMP目的地不可达类型

3.超时报文的概念

4.传入数据报处理流程

第五章 传输层协议

1.UDP校验和

2.端口用途

3.TCP三次握手的安全隐患

4.TCP状态转换图

5. 客户服务器交换数据状态转换图

6.重要例题

第六章 应用层协议

1.域名解析

 2.重要例题

 第七章 引导协议与动态主机配置协议

1.DHCP七个报文含义

2. 四步工作原理

3.DHCP状态转换

第八章 简单网络管理协议（SNMP）

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前言

期末考试临近，整理出《网络协议》所有重点题目，供读者救急

本文为大题的辅导，对于这本教材，小题就是课后题，课后题的答案请移步这里下载，只需要1个积分

本文使用的教材为：

陈虹.李建东.徐娇月.李婕娜.张志杰. 网络协议实践教程[M]. 第二版. 北京:清华大学出版社, 2016.

本文整理均来自上述教材，未使用其他参考文献

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第一章 网络协议概述

重要考点：网络协议概念，各协议三要素，XDU间的关系，TCP/IP协议画图

1.网络协议概念：

为了使计算机网络各节点能够有条不紊的进行数据交换而建立的一套规则、标准或约定的集合。

2.三要素：

语法（规定用户信息与控制信息的结构、格式、编码等），语义（交换的信息内容、完成何种动作、应答内容），时序（事件先后顺序、速度匹配、排序方法）

3.XDU关系：

3.1基本概念：DU:数据单元、PDU:协议数据单元、SDU:服务数据单元、IDU:接口数据单元、PCI:协议控制信息、UDI:用户数据信息、ICI:接口控制信息

3.2关系图

4.TCP/IP:

数据链路层和物理层严格来说不属于TCP/IP模型

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第二章 物理层协议

略

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第三章 数据链路层协议

重点内容:CRC和海明码计算、停止等待ARQ的原理、滑动窗口协议的错误情况、停止等待ARQ协议算法流程图、以太网发送接收数据、HDLC流量控制、HDLC差错控制的拒绝恢复情况

1.循环冗余CRC校验码

在发送方产生一个循环冗余校验码，附加在信息位的后方一起发送给接收方，接收方把收到的信息按照发送方形成循环冗余校验码一样的方法进行校验，如果出错要求发送方重发

步骤：

1)将整个二进制信息流换成多项式，这一位是2的几次方就换成x的几次方，把所有二进制是1的位次的次方相加，形成M(x)，如1011011，则。

2)确定G(x)，使得便于下一步计算出余数多项式，G(x)最高位和最低位必须是1，常用的国际标准多项式包括:

3)计算R(x)，，这个r就是G(x)的阶数，其实前半部分算乘积就是r是几加上几个零，最后算出来的商舍去只留余数，R(x)就是CRC码

4)计算C(x)，就是把M(x)后面把R(x)挂上去

5)接收方进行校验，R(x)=C(x)/G(x)，如果R(x)=0就没有错误，否则是有错

2.计算海明码

注意：海明码的计算方式非常多，目前已知的方法中本文所用教材的方法是最简便的，由于书中所述较为冗杂，这里精简的整理。 

有m位的数据，设一个r，计算，最大的r就是冗余位，从左到右从1开始标注，第位为海明码校验位（i是自然数，一直往后到m结束为止），其余位填m。

把非校验位的的i用二进制表示出来，r是多少就表示多少位，前置补0，竖着列出来，上方从右到左写的值，如图的例子

 此时收方把x1、x2、x4、x8的竖列分别按二进制计算（不要忘了加上x1248，此时他们都是1），如果尾数为0则正确

3.停止等待ARQ协议

3.1 原理

如图，传输过程中可能遇到的四种情况

停止等待ARQ协议每发送一个帧就暂停，等待应答，因此只需要用0和1进行编号就可以了，序号用N(S)表示，编号后即可分请是重传的数据帧还是下一个数据帧。优点是比较简单，缺点是信道利用率低。

3.2 流程图

这个图要背下来

3.3 算法

 

4.滑动窗口协议的错误情况

5.以太网发送、接收数据流程图

6.HDLC流量控制、差错控制图

流量控制

差错控制-拒绝和恢复

7.一些重要例题

【参考答案】

（1）使用的是HDLC的异步平衡方式。

（2）I帧是命令帧，RR帧响应帧。

（3）信息帧使用的编号规则的模数是8。

（4）从发往A的帧“A.I(1)(7)”中可以推断在发此帧时，B已经成功地收到了由A发往B的第6号帧。

（5）序列中属于无编号帧类型的有SABM（置异步平衡方式）和UA（无编号确认帧）。

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 第四章 网络层协议

重点内容:IP校验和、报文分析、ICMP目的地不可达类型、超时报文的概念、传入数据报处理流程

1.IP校验和计算

首部校验和初值先取0；把整个首部分解成16位的整数序列，不够16的地方全补0；对该整数序列进行二进制反码加法运算；再对计算结果求反码，得到首部校验和。

二进制反码加法运算举例：

2.ICMP目的地不可达类型

目的地不可达、超时、参数错误、重定向

3.超时报文的概念

路由器收到生存时间为0的数据报则丢弃且发送超时报文（类型11代码0，路由器TTL超时）；同时如果数据报是分片的，第一个片到达时即启动定时器，如果在超时前不能所有片都到达，则视为超时（类型11代码1，分片重组超时）

4.传入数据报处理流程

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第五章 传输层协议

重点内容:UDP、TCP校验和、报文分析、端口用途、TCP三次握手的安全隐患、TCP状态转换图、客户服务器交换数据状态转换图

1.UDP校验和

发送端计算：

将伪首部填加到UDP用户数据报上；将校验和字段填入0；将所有位划分为16位（2字节）的字，若字节总数不是偶数，则增加一个字节（填充，全0）。填充只是为了计算校验和，计算结束后将其丢弃；将所有16位的字模2加；将得到的结果取反，它是一个16位的数，将其插入到校验和字段；将伪首部和填充去掉。

接收端计算：

把伪首部填加到UDP用户数据报上；把所有位划分为16位（2字节）的字，按需要增加填充；把所有16位的字模2加；把得到的结果取反码；若得到结果为全0，表示该UDP报文正确，丢弃伪首部和增加的填充，提交应用层，否则，表示该UD报文出错，丢弃该报文。

例：

2.端口用途

UDP:

53DNS域名服务，69TFTP简单文件传输协议，123NTP网络时间协议，161SNMP简单网络管理协议，162SNMP简单网络管理协议（陷阱），520RIP路由信息协议

TCP:

7Echo把收到的数据包回送到发送端，20FTP数据连接，21FTP控制连接，23Telnet远程登陆，25SMTP简单邮件传输协议，53DNS域名服务，67BOOTP引导程序协议，80HTTP超文本传输协议，110POP3邮件协议，111RPC远程过程调用

3.TCP三次握手的安全隐患

3.1.SYN洪泛攻击：

 3.2.冒充主机窃取数据：

4.TCP状态转换图

5. 客户服务器交换数据状态转换图

6.重要例题

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第六章 应用层协议

重点内容:域名解析

1.域名解析

 2.重要例题

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 第七章 引导协议与动态主机配置协议

重点内容:DHCP七个报文含义、四步工作原理、地址更新，P252工作过程、自动更新，图7-11状态转换

1.DHCP七个报文含义

2. 四步工作原理

分配：

拒绝： 

 租用期更新：当DHCP分配的IP地址使用时间到达50%或87.5%时需进行租用期更新

3.DHCP状态转换

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第八章 简单网络管理协议（SNMP）

略