计算机网络：（终章）4万字长文，总复习

Posted 2021-08-19 Zeker62

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了计算机网络：（终章）4万字长文，总复习相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

小白终于在这个学期学完了计算机网络

然后综合了一下复习资料，希望大家给予支持。

下面是文件的预览版，因为typora的图片上传比较麻烦，我就放在我主页作为资源文件上传了，喜欢的话，谢谢大家支持，想恰个饭。

在这里插入图片描述

这是预览内容

🍖计算机网络：考试内容

选择题：2分一个，共15个。30分

名词解释：围绕一个名词写出正确的五句话。 20分

简答题：30分，三题，10分一个。

计算题：地址划分 10分。

综合题：10分。

🍔本讲义食用方法

凡是带有 *****为选考点
凡是带有**#**为本次重点
其余符号皆是作者的标记，可以忽略
版权所有、翻版必究。

第一章概述

* 1 、单工、半双工、全双工基本概念，串行和并行通信的概念

单工：只有一个信道，传输方向只能单向；
半双工：只有一个信道，传输方向为双向，但同一时刻，只能单向传输
全双工：双信道，同时可以双向数据传输；

信道：指的是”通信的通道“，并不是指信道硬件

串行通信和并行通信

串行通信：一组数据在一条线路上一位一位的传送；

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9tj2REkR-1626832529403)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703143258212.png)]

并行通信：一组数据在多条线路上同时传送。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-4Fmat0Y7-1626832529405)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703143229181.png)]

串行通信的传播速度较快。

并行通信的传播是并行的，但是相互之间是有干扰的。

（拓展）上图也阐述出复用和分用的技术

复用：就是指不同的信息在一个信道上传输

分用：就是指一个信道上的各种信息进行分门别类

2、协议的三要素

网络协议规定了通信双方具体的通信规则，协议三要素：语法、语义、同步。

语法：这个协议具体是怎么实现的

语义：这个协议实现的作用是什么

同步：协议需要通信双方或多方互相同步

*# 3、比较电路交换和分组交换（分组交换的核心思想）报文交换

交换即按照某种方式动态的分配传输线路的资源。

交换方式	优点（本质/核心思想）	缺点
电路交换	（1）资源独占（2）提供面向连接的服务（3）通信相对可靠	（1）成本高（2）资源利用率低
分组交换	（1）分组（2）存储转发（3）资源共享（4）灵活性高，适合计算机之间的通信	（1）可靠性不高（2）可能出现延迟和拥塞
报文交换	不分组的分组交换

电路交换使用的是电路的方式，每一次通信都需要占据电路上的一条线，但是它安全可靠，这种具有独占设备的性质的资源利用率都是非常低的。而且肯定还要建立连接和释放连接，这样时间利用率就会大大降低。

我们现如今采用的是数据报方式的数据传输

分组交换相对于报文交换进一步增加了它的并行性

关于这类题目的时间的计算

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-oDJCMtkW-1626832529407)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703144030167.png)]

例题：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-S5in1jke-1626832529409)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703144109454.png)]

解析：

正确答案：C

首先需要的是最少时间，那么久只需要经过两个路由器就可以了。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-j78FBaaQ-1626832529411)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703145220881.png)]

4、比较面向连接和无连接服务

服务方式	面向连接	无连接
数据传输	建立连接、数据通信、释放连接	无需连接，直接通信
可靠性	可靠	不可靠，但速度快（尽最大努力服务）
传输层相应协议	TCP，电路交换，虚电路	UDP，IP，Ethernet

🚍【必考】*# 5、比较带宽、吞吐量和传播速度

带宽：分成物理带宽和网络带宽，
- 物理带宽是一段链路所能传输的频率的范围，单位是hz
- 网络带宽是指网络可通过的最高数据传输速率（bit/s、bps）；
- 1Mbps=1000Kbps=10⁶ b/s
吞吐量：网络实际通过的数据传输速率；
传播速度：信号在通信介质（电线、网线、光纤等）上的传播速率（m/s）；

做简答题的时候一定要说明清楚带宽分为物理带宽和网络带宽

带宽是一种理论值

吞吐量指的是当前状态下的数据传输速率，是一种实际值

传播速率是指在物理传输介质上的速度，是一种额定速率，理论值

内存中的单位1M=1024K=2²⁰B=2²³bit

网速的单位1Mb/s=1000Kb/s=10⁶bit/s

🚓【必考】*# 6、详细说明分组交换网的延迟有哪些，分别是由什么原因造成的。（参考书和课件）

延迟类型	定义	原因
传输延迟（发送延迟）	数据从结点发送到链路上所消耗的时间。是指在发送器上消耗的时间。	（1）网络带宽；（2）数据大小；（3）链路特性；（4）网络特性
传播延迟	信号从一个结点发送到另一个结点在链路上传播所消耗的时间。	（1）传播介质；（2）链路长度
结点处理延迟（排队延迟和处理延迟）	路由器上排队等待、数据处理和转发至输出链路等所消耗的时间	（1）网络拥塞程度；（2）转发表规模；（3）路由器性能

发送延迟即传播延迟，是在节点的发送器上发送数据的延迟，不能和传输延迟弄混

计算公式

传输时延=链路大小/网络带宽

传播时延=链路长度/传播速度

排队时延，节点处理时延等依托于路由器的性能和当时的网络环境，无法直接计算。

7、ping、tracert、ipconfig、nslookup、netstat的作用

ping和tracert均用以验证简单TCP/IP网络的连通性。

ping：默认测试3次，发送ICMP请求数据包，并等待接收方的ICMP应答包，显示RTT（Round-trip time，往返时延）和TTL（Time to live，生存时间）；

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-3p5kr7lI-1626832529412)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703150705290.png)]

tracert：通过TTL的递增对路由进行跟踪，测试并显示每个结点的往返时延3次，可用于定位故障。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-AdHWC8aB-1626832529414)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703150812934.png)]

ipconfig 用于显示当前各个网络接口的信息，ipconfig/all的信息显示更加全面。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fTbl4UXa-1626832529415)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703150938846.png)]

netstat 的作用是现实当前的网络状态

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-uQc7Cbq8-1626832529416)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703151043275.png)]

8、什么是因特网

因特网是网络的网络，它是将全球异构的网络互联起来的网络。

因特网由许多终端设备、通信介质和中间设备组成，

在TCP/IP协议簇的基础上通过各种应用程序进行通信。

*9、双绞线的制作方法（T568B和T568A）

T568B：半橙橙半绿蓝半蓝绿半棕棕
T568A：在T568B基础上，橙色和绿色线对（半色和全色）交换位置。半绿绿半橙蓝半蓝橙半棕棕

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-UIRKAhl2-1626832529417)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703152033738.png)]

*#10、直通线和交叉线的应用

直通线：两端均为T568B，一般用于==不同设备之间==；
交叉线：一端为T568B、一端为T568A，一般用于相同或相近设备之间。

举例：

主机和主机、主机和路由器，路由器和路由器使用的都是交叉线

主机和交换机、主机和集线器使用的都是直通线。

*11、比较双绞线和光纤

类型	双绞线	光纤
传输距离	理论上不超过100m（衰减）	传输距离长
抗干扰性	（1）线对之间会产生干扰（串扰）（2）线遇到不连续阻抗（线弯曲）时信号会反射（回波损耗）	抗干扰性强，衰减小
价格	便宜	日益下降

12、比较单模光纤和多模光纤

类型	多模光纤	单模光纤
核心直径	大	小
传输模式	多路径或多模式	单一无散射模式
光源	LED	激光
带宽	低	高
传输距离	短（一般小于100m）	长（可达50km）

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ufAAVut1-1626832529418)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703152323486.png)]

*#13、网络为什么要分层，如何分层，分层之后如何发送和接收数据，分层的理解。（参考书）

分层的原因：简单、容易学习、便于讨论。

模块化的设计（参考模型）便于讨论，同时也简化了维护和升级，具体表现在某个层次的服务对系统的其他层次透明，且某个层次的改变只需改变与其相邻层次的接口。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Hqi2tjj3-1626832529419)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703153516399.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-YhpzIVCD-1626832529419)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703153608094.png)]

数据的发送与接收：发送端将数据进行层层封装 （应用层、传输层、网络层和数据链路层均在上一层的基础上加一首部，同时数据链路层在分组最后加一CRC冗余校验码尾部），接收端则按层次结构由下向上层层解封，获得原始数据。

注意数据链路层的特殊性：不止加了首部还加了CRC尾部

协议分层：协议是两个对等实体进行通信的规则的集合，其下层为上层提供服务且对上层透明，对某层协议而言，收发双方使用的协议是相同的，即协议是水平的；而各层协议间下层对上层提供的服务的接口（服务访问点：SAP），服务是垂直的。

#14、计算机网络通信的分层模型中包含哪些地址信息，分别在哪一层上？

地址		作用	所在分层
端口（port）	源端口和目的端口	传输层向应用层提供的地址，以区分不同应用程序的数据	传输层
IP地址	源IP地址和目的IP地址	网络层提供的地址，以区分不同网络间的收发双方	网络层
MAC地址	源MAC地址和目的MAC地址	数据链路层的地址，以区分同一网络内的收发双方	数据链路层

🥽第一章习题解答

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-dOVwV8Gi-1626832529420)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210704085854600.png)]

主机A和主机B是同种设备，用交叉线，C

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-HYrOHEEo-1626832529421)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210704085944363.png)]

TCP/IP模型的接入层是OSI物理层和数据链路层的总称

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8kTYo7SW-1626832529422)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210704090045329.png)]

数据包的封装是网络层，传输层是将包分成分组，数据链路层是贞，物理层是比特流

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-kDKcSulM-1626832529422)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210704090151588.png)]

衰减，物理学定义，随着传输距离的增加导致信号的减弱

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-lWe3Z4aP-1626832529423)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210704090405334.png)]

我们日常使用的就是非对称的Internet网络,就是下载的速度比上载的速度要快上八倍左右. B

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-zvMF4DS3-1626832529424)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210704090644272.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-kn95EfG2-1626832529425)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210704090715336.png)]

电缆1是直通线,电缆2是交叉线

网段一:俩路由器,交叉线

网段二,路由器和主机(服务器):交叉线

网段三,路由器和交换机,直通线

网段四,路由器和集线器,交叉线,

网段五,集线器和主机:直通线

所以是,22121

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5zYZJhFS-1626832529426)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210704091231222.png)]

传输延迟：由带宽决定，是计算机节点发送数据到链路上所需要的时间
传播延迟：数据从链路的一端到另一端所需要花的时间，由物理链路的长度和物理链路的传播速度决定
排队延迟，数据到达路由器的输入队列，等待路由器处理的等待时间，由网络拥塞程度决定
节点处理延迟，路由器处理数据选择路由所花的时间，由路由器的性能决定

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-6sZyWtGC-1626832529426)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210704091501431.png)]

第二章应用层

1、网络应用的两种模式（C/S，P2P）

C/S：客户——服务器模式，客户向服务器发送请求，服务器响应并提供服务，双方IP地址不能随意改变；

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-dCmqps61-1626832529427)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703153927825.png)]

P2P：对等模式，任意的主机既是客户端，又是服务器。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-PL2uAzg9-1626832529429)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703155436189.png)]

*# 2、套接字的概念

套接字=IP地址+端口号，用以唯一确定某台主机的某个进程。

IP地址：IPv4为32位、IPv6为128位，用以唯一确定某台主机在因特网上的位置；

端口号：16位，用以唯一确定某台主机的某个通信进程。

所以套接字要么48位，要么144位。

🌞【A、B卷选择必考】#3、常见网络应用的端口号

端口号为两个字节（16位），范围为0——65535（即 2¹⁶-1），其中**0——1023(2¹⁰-1)**为公认的保留使用的端口，具有固定的服务进程，1024——65535为用户可以使用的端口号。

【所以，一个端口可以对应多个进程（X），我们是利用端口来区分进程的】

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-zO1z8mp1-1626832529430)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703160014462.png)]

以下是常用端口号（参见C:\\Windows\\System32\\drivers\\etc\\services）：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-QMOH8v1S-1626832529430)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703155733909.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-OVBY4zOt-1626832529431)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703155816093.png)]

*#4、DNS的查询方式-递归查询，迭代查询，反向查询

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-xTNlEZYo-1626832529432)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703160039002.png)]

DNS迭代查询

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-nNCwLNz9-1626832529432)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703160312243.png)]

DNS递归查询

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-6yqLXxld-1626832529433)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703160409416.png)]

5、URL的概念

URL（uniform resource locator），统一资源定位符，用以在整个因特网内唯一标识网上的各种文档和对象，格式为：<URL的访问方式>://<主机地址>:<端口号>/<路径>。

🚜【重中之重】*# 6、HTTP协议的概述，比较http1.0和http1.1

HTTP（hyper-text transfer protocol）：
- 超文本传送协议，
- 应用层协议之一，
- 也是因特网中最重要的协议之一，
- 通常用于进行web页面的传输，
- 采用C/S模式工作，
- 使用TCP作为传输层协议，
- 默认使用80端口，
- 具体包括HTTP1.0和HTTP1.1两类。
http1.0：非持续连接，使用多条TCP连接获取对象，在完整收到每个对象后才发送下一个对象的请求；
- 传完一个对象就断开连接**.**
- 获得对象至少需要2 RTTs（建立连接和获取对象）
- 每次传送都要受到TCP初始化时的慢启动影响

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Opq4JXXB-1626832529434)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703160922288.png)]

http1.1：持续连接，在同一条TCP连接上同时发送多个页面链接的请求，并依次接收。即一条TCP连接传多个对象.

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vqQiJLka-1626832529435)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703160937408.png)]

*7、FTP的基本概念

FTP（file transfer protocol），文件传输协议，

应用层协议之一，
采用C/S模式工作，
使用TCP作为传输层协议，
FTP属于维护状态的协议，
默认使用数据端口为20，控制端口为21。
使用两条连接的好处在于使FTP的控制更容易，编程更方便，且使整个传输过程中连接都不断开，更有助于状态的维护。
同时，当FTP传输一个文件结束后，控制连接并不断开，如果要下载一个新的文件，仅需控制连接重新协商建立新的数据连接。

8、(了解)电子邮件相关的协议，smtp，pop，mime，imap

smtp（simple mail transfer protocol），
- 简单邮件传输协议，
- 应用层协议之一，
- 使用TCP作为传输层协议，
- 默认端口为25，
- 使用命令/响应代码（命令：7位ASCII码、响应：状态码和短语）完成邮件传输的控制交互，
- 使用持续连接完成邮件发送，
- 且只能发送文本文件（只能使用ASCII码的限制），
- 另外，SMTP下发送邮件不需要认证（导致垃圾邮件泛滥）；
pop（post office protocol），
- 邮局协议，使用TCP作为传输层协议，
- 默认端口为110，用于从邮件服务器接收邮件，
- 现主流使用pop3；
mime（multipurpose internet email extension），
- 多功能internet邮件扩展，
- 为了突破smtp只能发送文本文件的限制，smtp使用扩展mime将非文本文件采用base64或quoted printable编码（适用于当所传输的数据中只有少量的非ASCII码，例如：汉字）成文本文件；
imap（internet message access protocol），
- internet邮件访问协议，
- 使用TCP作为传输层协议，
- 默认端口为143，
- 向客户提供在线（邮件保留在服务器并管理）、离线（邮件保留在客户本地并管理）、分离（邮件一部分在服务器，一部分在本地）三种操作模式，
- 并允许客户只读取邮件的某一部分（使客户快速了解邮件关键信息），兼具pop3和webmail的优点，现主流使用imap4。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-l3s4vUT7-1626832529435)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703161140997.png)]

Sina的用户作为发送方通过用户代理使用smtp协议(一般方式)或http协议(web方式)将邮件发送到新浪网邮件服务器的邮件缓存中，若成功，用户代理显示发送成功。

新浪网邮件服务器将邮件缓存的待发邮件按照先到先发的原则处理，当处理到当前目标为abc@gmail.com的邮件时，新浪服务器与google的服务器建立TCP连接，使用SMTP协议将邮件发送到Google邮件服务器中，若成功，邮件真正成功发送完毕。

Google邮箱的用户abc如要收信，可以通过POP3或HTTP协议将邮件从google的服务器上下载到本地或者查看邮件。

🚑【MX记录必考】# 9.DNS中RR（资源记录）的类型

type	Value
A	域名对应的IP地址
NS	域名对应的权威域名服务器名称
CNAME	域名对应的别名
🍤MX	域名对应的邮件服务器名称
PTR	Name对应的名字（反向查询）

10.电子邮件系统的组成

用户代理：电子邮件客户端软件

邮件服务器：提供邮件服务的主机

邮件发送和接收协议

#11.常用cmd指令

nslookup：域名查询，查询internet域名信息

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-dCM9qzLA-1626832529436)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703161921204.png)]

ftp：传送文件

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-svfLBArs-1626832529437)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703162037599.png)]

telnet：远程控制，使用方法
ping：可以检查网络是否连通
tracert：用于确定 IP 数据包访问目标所采取的路径
netstat：查看在内核中访问网络及相关信息的程序
ipconfig：可用于显示当前的TCP/IP配置的设置值
arp：可查看局域网内IP与MAC地址的对应，静态配置记录，情况记录等

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-iKQQOjAP-1626832529439)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703162327149.png)]

🧶第二章习题解答

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-UQddxTep-1626832529439)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210704100634832.png)]

如果用浏览器发送邮件用的是HTTP

如果直接发给电子邮件服务器SMTP

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-SC0rcLyS-1626832529440)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210704100744833.png)]

日常玩游戏使用的都是UDP协议,游戏的实时性要求了传输速度必须得快

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rcB2u4NW-1626832529441)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210704100918398.png)]

smtp的端口号是25

110是POP3的端口号

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-aPKKosTJ-1626832529442)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210704101029724.png)]

文件传输FTP

远程控制telnet

第三章传输层

1、比较传输层和网络层

传输层负责端到端之间的数据传输的控制。传输层依赖于网络层的服务，传输层向应用层提供服务。网络层主要为主机之间如何选路而到达目的端提供服务，而传输层加强了网络层的服务，在数据能到达对方的前提下，对数据传输进行控制，为进程间的通信提供服务。

* 2、比较UDP和TCP

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Gx0UnTNP-1626832529442)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703162450221.png)]

#3、可靠传输协议的机制

可靠传输协议保证数据正确按序的到达对方。其中包括以下机制：

**查错机制：**用于检查数据是否传输出错的校验算法，如校验和,CRC循环冗余检验码等.
**序号确认机制:**序号用于重复分组的检查和防止乱序.确认用于反馈是否正确收到.
重传机制:出错的包重传,使用缓存提高重传效率.
**超时定时器机制:**用于判断数据是否丢失,超时就认为丢失,丢失就重传.

可靠传输协议可以分成两大类:停止等待协议和滑动窗口协议

停止等待协议：SW（stop and wait），发送方每发送一个报文，必须等待接收方确认后才能发送下一个报文。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LtqV9Pqm-1626832529443)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703162750855.png)]

rdt1.0：在信道完全可靠地前提下（数据不会出错和乱序），无需做其他处理即可实现停等协议；
rdt2.0：在信道可能出错的前提下（数据乱序但不会丢失），使用ACK/NAK机制，发送方建有数据缓存，当收到ACK后发送下一分组，收到NAK则重传；
rdt2.1：在信道可能出错的前提下做了进一步的改进，发送方对每个分组0/1循环编号，接收方将对每个收到的分组进行确认，回复数据所编的序号；如遇到重复分组，接收方丢弃并对分组再次确认（仍回复所编序号即可）；如遇到数据错误，则回复上一次正确的确认序号；
rdt3.0：在信道中数据可能乱序甚至出错的前提下，发送方在rdt2.1的基础上，进一步通过“超时”机制发现数据丢失（超时不一定数据丢失，此时编号机制仍能控制传输）。

**🍟【B卷选择必考】*# 4、滑动窗口协议:GBN和SR（课件） **

GBN（go back n-steps）和SR（selected repeat）均属于滑动窗口协议。滑动窗口协议允许发送方在没有收到接收方的ACK的前提下发送多个数据包，因此有以下三点改变：

（1）发送方需要使用发送窗口来限制没有收到ACK情况下最多发送的数据量；
（2）发送方和接收方均增加缓存；
（3）分组序号必须增大。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-sGEiXhaq-1626832529444)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703163146738.png)]

发送类型	GBN（回退N步）	SR（选择性重传）
发送方	连续发送至窗口满，然后等待，收到接收方确认后窗口向后移动。某个分组出错或丢失则重传该分组及其后面所已发送但未收到确认的分组。	某个分组出错或丢失仅重传该分组。
接收方	对按序到达的分组确认，对乱序或错误的分组丢弃，并发送最后一次正确收到的分组的确认。	增加接收缓存（接收窗口），若收到的分组在乱序则缓存该分组，等到按序后再一起提交整个缓存（因此接收缓存一般等于发送窗口大小）。
累积确认	是	否
窗口大小	序号个数-1	序号个数/2

累计确认机制：某一分组的确认意味着之前所有分组均正确。

补充: 停止等待协议的接收方的窗口大小是1

#5、掌握TCP的首部字段

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ty79YIIm-1626832529445)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703163546682.png)]

源端口号、目的端口号：各占2字节，端口是传输层向应用层提供服务的接口；
序号：占4字节，TCP连接下数据流中的每一个字节都编上一个号，序号字段的值指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的编号；
确认号：占4个字节，是期望收到对方的写一个报文段的第一个字节的序号（下一报文段序号字段），当有数据发送给对方时顺便确认，当没有数据发送给对方时单独发一确认报文；
首部长度：占4位，表示TCP首部的字节数，该字段限制了TCP首部最大值为60字节.

四个字节为单位,4位二进制最高表示为15. 15*4=60 Byte

保留：占6位，保留为今后扩展使用，目前全部置为0；
特殊标记：各占1位，
- （1）URG——紧急标记，值为1时，紧急指针字段有效，通知本报文段有紧急数据，应尽快传送，紧急数据的优先级要高；
- 🎎（2）ACK——确认标记，值为1时，确认号字段有效，正常情况下只有第一次握手时ACK=0；
- （3）PSH——推送字段，值为1时，接收方在收到该报文段的数据就尽快将其交付给应用进程，而不再等到整个缓存填满；
- （4）RST——复位标记，值为1时，表明TCP连接中出现严重差错（主机崩溃等），必须强行释放连接，属于单方面强行断开连接；
- 🎨（5）SYN——同步标记，值为1时，表示是一个连接请求报文，正常情况下只有第一次握手和第二次握手时SYN=1，其余时SYN=0；
- （6）FIN——终止标记，值为1时，表示发送方的报文段数据已发送完毕，请求对方释放该连接，当接收方确认后，发送方将释放发送缓存；四次挥手中第一次挥手和第三次挥手FIN=1.
窗口：占2字节，窗口字段是流量控制的关键，用来控制对方发送窗口的大小（单位为字节），接收方根据自身的窗口大小确定自己的接收窗口大小，然后通知发送方以确定对方窗口大小的上限；
检验和：占2字节，检验范围包括首部和数据两个部分，在计算检验和时，要在报文段前加12个字节的伪首部（TCP、UDP检验时均需增加伪首部字段）；
紧急指针：占2字节，紧急指针指出本报文段中紧急数据的最后一个字节的序号；
选项：长度可变，4位以内，目前仅规定了最大报文段长度MSS（maximum segment size），用以告知对方自己所能接收的报文段的数据字段的最大长度；
填充：将选项字段填充至4个字节，从而保证首部长度字段的有效性和计算检验和的有效性。

*# 6、掌握TCP的序号和确认机制

序号：TCP首部的序号基于字节。
- 建立连接之初，发送方随机生成初始序号，
- 之后收发双方的每个字节都对应一个编号，
- 而TCP首部中的序号是该报文段中第一个字节的编号；
确认：TCP首部的确认号是期望对方发送的下一个数据的第一个字节的编号，即对方下一个报文段的序号。
- 如果某个报文段没有携带任何数据，对方不需要对该报文做确认，即对方确认号不变，
- 但对于特殊报文，如SYN=1的报文（建立连接），FIN=1的报文（断开连接），对方必须做确认，因此确认号将加1。

TCP属于累积确认，乱序到达数据会缓存。

🛺【选择必考】*# 7、掌握TCP三次握手和断开连接的详细过程

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vNknGRy3-1626832529446)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703164401204.png)]

三次握手

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-hRqGrb1w-1626832529447)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703164845417.png)]

四次挥手

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-yGeJzFuP-1626832529447)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703164911447.png)]

例题：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-oZN0XP69-1626832529448)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703165003043.png)]

还是第一次握手：此时SYN=1.seq=11220 那么ack=11221，SYN=1. ACK=1.就选择B选项。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-CG0Mf2I3-1626832529449)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703165053407.png)]

累计确认机制。第三个段能够正确收到

那么前面所有的都能正确收到,那么乙的确认号就是900+500=1400.

*#8、TCP的流量控制方法

首部定义了窗口大小：==接收方==明确通过首部窗口字段发送接收窗口大小，从而限制发送方发送窗口的最大值，而发送方保证发送窗口大小不超过对方发送的接收窗口的大小；

是通过接收方限制了发送方!

*#9、掌握TCP的拥塞控制思想

第一、使用拥塞窗口cwnd控制发送窗口大小，发送窗口上限值=MIN（rwnd，cwnd）；
第二、分组超时则认为拥塞，反之收到确认则认为网络未拥塞；
第三、拥塞则少发（cwnd减小），未拥塞则多发（cwnd增大）；
第四、网络未知的情况下，cwnd从最小开始，收到确认后cwnd逐渐增大；
第五、为提高效率，开始增加速度快，到了一定阶段后增速变慢。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-SHxl5KGl-1626832529450)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703165737790.png)]

慢启动阶段：窗口初始值（假设为1）指数规律增长（2、4、8……），至慢开始门限ssthrest（假设为16），当指数增长结果大于ssthrest时，增长至ssthrest；
拥塞避免阶段：从ssthrest（16）起，以线性规律增长N（17、18、19……），直至发生超时（重回慢启动）；
重回慢启动：重回窗口初始值，慢开始门限ssthrest为N值减半（N/2）。

🥇第三章习题解答

第四章网络层

1、网络层的作用

负责将各种不同的网络互联，负责将数据段封装成数据包，关注于分组从一个节点到另一个节点的选路

*# 2、比较数据报网络和虚电路网络（网络层）

数据报网络和虚电路网络均为分组交换网络。

分组交换方式	数据报网络	虚电路网络
路由模式	源端向目的端发送分组，远端仅根据目标端选择下一条路，分组会在下一结点选择最优的下一条路，同一文件的不同分组可能沿不同的路传输	远端与目的端间首先建立一条虚拟链路，结点根据分组标签确定所走的虚电路，同一文件的不同分组沿同一条虚电路传输
可靠性	不强，可能形成环路	较好
路由器工作量	相对较小	较高，需要维护每条虚电路的状态
QoS（服务质量保证）	不易实现	容易实现
使用范围	因特网	ATM、帧中继网络
特点	灵活，简单	复杂

	数据报网络（因特网模型）	虚电路网络
是否先建立连接	在网络层无连接建立	发送分组前建立一条虚拟电路
选路	一般分组使用目标IP进行路由选择	每个分组携有标签，由标签决定下一跳
各分组的路径	同一文件的不同分组可能走不同路径	在建立连接阶段确定固定路由，所有数据走同一路径
优点	灵活，适应性强，网络成本低	可靠，容易提供Qos，转发速度快

在这里插入图片描述

#3、IP地址的发展

全分类IP地址(分成ABCD类)→子网掩码→无类别域间路由

#4、全分类的IP地址

	网络号位数	主机号位数	网络个数	主机个数	地址范围
A类	8	24	27-2	224-2	1.0.0.0-126.255.255.255
B类	16	16	214	216-2	128.0.0.0-191.255.255.255
C类	32	8	221	28-2	192.0.0.0-223.255.255.255
D类					224.0.0.0-239.255.255.255

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[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pe71tjwC-1626832529452)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703170448569.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8PSChUPB-1626832529453)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703170537475.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-xr6cItzG-1626832529453)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703170512997.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-40o8XPNm-1626832529454)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703170519161.png)]

🚐【私有地址必考】*# 5、有哪些特殊的IP地址

（1）广播地址：主机号全1的地址；
（2）网络地址：主机号全0的地址；
🧈（3）内网地址（私有地址）：
- 10.0.0.0—10.255.255.255, //比如校园网
- **172.16.0.0—172.31.255.255, ** // 强行记住
- **192.168.0.0——192.168.255.255 ** //比如手机热点
- （内部网络使用的地址，不能用于公网）
（4）链路本地地址：
- 169.254.0.0——169.254.255.255（无IP地址时由操作系统临时分配的IP地址）；//混乱地址,IP有误
🍛（5）本地环回地址：127.0.0.0——127.255.255.255
**（6）本地链路广播地址：255.255.255.255 **

6、IP网络和物理网络的概念

IP网络：IP地址分为网络部分和主机部分，网络部分相同的地址属于同一个IP网络；
物理网络：不经过路由器就可以直接到达的主机唯一同一个物理网络。位于同一物理网络的主机可以直接根据链路层的物理地址寻址；

IP网络和物理网络的关系是多对一的，即多个IP网络可以用于同一物理网络，但一个IP网络不可以用于多个物理网络。路由器用于转发不同IP网络的分组。

💎【计算题必考】*# 7、定长掩码的划分和vlsm的划分

子网掩码的作用：划分子网，便于管理，提高IP地址利用率

定长掩码（FLSM，fix length subnet mask）：一连串长度不变的数字，通过子网划分确定一个本地区域网路的边界。

（1）确定子网数；

（2）确定每个子网的IP数；

（3）确定子网掩码；

（4）确定每个子网的IP。

由于子网定长，而子网内主机数较少，造成IP地址的浪费，当子网数过多或者单个子网内所需IP数过多时，甚至无法完成子网的划分。
变长掩码（VLSM，variable length subnet mask）：根据不同网段中不同的主机数使用不同长度的子网掩码，即可在某一子网（如/27）中进一步划分出若干个子网（如/30）来。

注意：子网之间通信需要路由器，子网是主机号中划分的，若出现多条路由同时匹配时采用掩码最长前缀匹配原则选择路径。

*#8、CIDR地址的表示和路由汇总

CIDR（classless inter-domain routing，无类别域间选路）：
- 取消IP地址的分类限制，以改善IP地址的分配方式，缓解IP地址的危机。
- CIDR利用层次网络和路由汇总减小路由器中路由表的规模，提高转发速度。
CIDR地址的IP地址有前缀和掩码决定，如10.12.1.1/12其网络号为255.240.0.0，CIDR地址进行路由匹配时采用最长前缀匹配原则。。

🎀路由汇总：

也叫形成超网。将连续的多个网络地址汇总为一个网络地址，与层次物理网络结合，能极大的减少路由器上路由表的规模。
将多个网络（可以使匪类网络）汇总成一个CIDR地址块，形成“超网”，属于不精确汇总（所以属于汇总后的地址块都属于汇总前的地址块称为精确汇总，否则称不精确汇总），不精确汇总可能导致错误的路由。

🎄*# 9、掌握IP协议的首部（分片的方法）

IP协议是无连接、不可靠的协议，包括IPv4和IPv6两个版本。其中，

IPv4包括20个字节的固定首部和长度可变的可选首部。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-hmn81a9o-1626832529455)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703171212738.png)]

版本：占4位，表示IP协议版本，IPv4版本值为4；
首部长度：占4位，表示首部的单位长度（每单位4字节），故首部最大长度为60字节；

和TCP协议一样

服务类型：占1字节，（形同虚设）
总长度：占2字节，表示首部和数据的总长度（单位为字节），故数据报的最大分组长度为2^2*8=65535字节（含IP首部），最大数据长度为65515字节（假设首部20字节），但总长度不允许超过MTU（maximum transmission unit，最大传送单元），否则将其分片；

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bcBfVJHD-1626832529456)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703172242289.png)]

标识：占2字节，分组超过MTU时会进行分片，同一分组的不同分片标识相同；
标志：占3位，包括DF、MF两个标志。DF=1表示该分组不允许分片，MF=1表示该分组后面还有分片；
片偏移：占13位，指出该分片在原分组的位置，以8个字节为单位；

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-QYwWUoKp-1626832529458)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703172342098.png)]

生存时间：占1字节，TTL，表示数据报在网络中的寿命，其单位为秒（实际单位为跳），分组每经过一个路由器就TTL就减1，当路由器收到TTL=0的分组时会将其丢弃，TTL能有效的避免该分组在网络上无限循环的转发；
协议：占1字节，指出数据报携带的数据使用上层的何种协议，从而帮助目的主机的网络层将数据部分上交给哪个处理过程；
首部校验和：占2字节，字段只检验数据报的首部，不包括数据部分；
源地址、目的地址：各占4字节，表示发送接收方的IP地址，一般路由器不会改变分组的源IP地址和目的IP地址；
可选字段：小于4字节，主要用于网络测试和调试，实际一般不用；
填充：将可选字段填充至4字节。

🛹【用于考察解决不能Ping的问题】*#10、ICMP的基本工作原理

🧨ICMP：internet控制报文协议（internet control message protocol），
- 用于因特网的传输控制和差错报告，
- 主要用于分组传输过程中的异常报告，包括：
  - （1）目标地址不可达，
  - （2）网络拥塞，
  - （3）TTL到期，
  - （4）IP分组检验和失败；
ICMP首部：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-OSmegP2e-1626832529459)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703172554196.png)]

ICMP封装：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-s6JUIGHY-1626832529460)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703172617206.png)]

注意：
- （1）对出错的ICMP差错报告报文不再发送ICMP差错报告报文；
- （2）对某一分片后的分组，仅发送第一个分片的ICMP差错报告报文，后续分片不再发送；
- （3）组播地址数据不发送ICMP差错报告报文；
- （4）对特殊地址（如127.0.0.0或0.0.0.0）的数据不发送ICMP差错报告报文。
- （4）ping使用了ICMP的回送请求与回送响应报文。
- （5）tracert使用了ICMP的echo request and echo reply与TTL到期的差错报告报文。

*# 11、NAT的分类和作用

NAT（network address translate），网络地址转换，用于IP地址的转换。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-EhP5ECMB-1626832529461)(C:\\Users\\Zeker62\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210703181402950.png)]

NAT的作用：

（1）解决多个用户使用一个公网IP上网的问题，缓解了IP地址危机；

（2）实现内部IP地址隐藏及服务器负载均衡。

*#12、DHCP的基本工作原理

DHCP（dynamic host configuration protocol），动态主机设置协议，

采用C/S模式，
使用UDP协议工作，
服务器端口号为67，
客户端端口为68，
用于主机自动获得IP地址、子网掩码、网关地址、DNS服务器地址、租用期的相关信息。

以上是关于计算机网络：（终章）4万字长文，总复习的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

java培训课程体系总课时，万字长文！

十七年运维老兵万字长文讲透优维低代码~

4.6万字长文总结计算机网络 &&《计算机网络·自顶向下方法》学习笔记（1-6章）

OpenCV-Python实战——OpenCV图像运算（❤️万字长文，含大量示例❤️）

五万字长文:Java面试知识点总结

万字长文解析Scaled YOLOv4模型(YOLO变体模型)

客户端	端口号	工作过程	端口号	服务器
	服务器被动打开UDP端口67，等待客户端发来的报文	67	服务器
客户端	68	DHCPDISCOVER	客户通过UDP端口68广播DHCP发现报文	67	服务器
客户端	68	DHCPOFFER	服务器发送广播报文声明可以提供IP地址	67	服务器
客户端	68	DHCPREQUEST	客户广播请求IP地址	67	服务器
客户端	68	DHCPACK	服务器广播发送IP地址、网关等，客户允许租用期内使用IP	67	服务器
客户端	68	DHCPREQUEST	租用期即将到期，发送续约请求。如果服务器同意则继续使用该IP，否则返回第2步重新申请	67