计算机网络重要/易混知识点汇总

Posted 2022-01-24 ascto

第一章计算机网络体系结构
1.计算机网络就是一些互联的、自治的计算机系统的集合。
2.计算机网络的组成：
｛1.组成部分（硬件、软件、协议） 2.工作方式（边缘部分、核心部分） 3.功能组成（通信子网、资源子网）｝角度来讨论。
3.计算机网络的功能：1.数据通信 2.资源共享 3.分布式处理 4.提高可靠性 5.负载均衡
4.计算机网络的分类：
｛1.按分布范围分类（广域网WAN城域网MAN局域网LAN个人区域网PAN）2.按传播技术分类（广播式网络、点对点网络）3.按拓扑结构分（总线形网络、星形网络、环形网络、网状形网络）4.按使用者分（公用网、专用网）5.按交换技术分类（电路交换网络、报文交换网络、分组交换网络）6.按传输介质分类（有线、无线）｝
5.时延：发送时延、传播时延、处理时延、排队时延
6.往返时延（RTT）：指从发送端发送数据开始，到发送端接受到来自接收端的确认，总共经历的时延。
7.资源子网主要由计算机系统，终端、联网外部设备、各种软件资源和信息资源等组成
8.通信子网对应于OSI参考模型的下三层，包括物理层、数据链路层和网络层。
9.局域网和广域网（网状结构）的差异：覆盖范围不同，所采用的协议和网络技术不同。广域网：点对点，局域网：广播。
10.局域网接入广域网要用路由器。
11.为什么要分层？为了降低协议设计和调试过程的复杂性，也为了便于对网络进行研究、实现和维护，促进标准化工作。
12.网络的体系结构：计算机网络的各层及其协议的集合
13.在计算机网络体系结构的各个层次中，每个报文都分为两部分：1.数据部分SDU2.控制信息部分PCI,他们共同组成PDU。
14.(协议数据单元)PDU:对等层次之间传送的数据单位。
物理层PDU称为比特，链路层PDU称为帧，网络层PDU称为分组（包），传输层PDU称为报文（段）。
15.层次结构中：每一层都是使用下层服务，并向上层提供服务。（最底层只提供服务）。
16.实体指任何可发送或接收信息的硬件或软件进程，通常是一个特定的软件模块。
17.协议由语法、语义、同步组成。一个完整的协议通常应该具有线路管理（建立、释放）、差错检测、数据转换等功能。
18.接口是同一结点内相邻两层间交换信息的连接点，是一个系统内部的规定。
19.服务是指下层为紧邻的上层提供的功能调用，它是垂直的，而协议是水平的。
20.计算机网路提供的服务分为三种
｛1.面向连接服务与无连接服务2.可靠服务和不可靠服务3.有应答服务和无应答服务｝
21.ISO国际标准化组织，OSI:开放系统互连参考模型。
22.OSI有七层，自下而上分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。低三层为通信子网，高三层为资源子网。传输层承上启下。
23.TCP/IP模型：从低到高为网络接口层（物理层、数据链路层）、网际层、传输层和应用层（会话层、表示层、应用层）。
24.上下邻层实体之间的接口称为服务访问点。
25.对网络分层的目标：提供标准语言、定义标准界面、增强功能之间的独立性。
26.OSI在网络层提供连接和无连接通信，仅在传输层提供面向连接服务。TCP/IP模型在网络层提供无连接通信，在传输层提供面向连接和无连接通信。
27.服务访问点（SAP）是一个层次系统的上下层之间进行通信的接口，N层的SAP是N+1层可以访问N层服务的地方，针对网络层而言，IP地址就是其服务访问点。即传输层可以访问ip地址。
28.针对27的补充：物理层的服务访问点是网卡接口，数据链路层的服务访问点是MAC地址（网卡地址），网络层的服务访问点是IP地址（网络地址），传输层的访问点是端口号，应用层的服务访问点是用户界面。
29.由物理层、数据链路层和网络层组成的通信子网为网络环境中的主机提供点到点的服务，而运输层为网络中的主机提供端到端的通信。
30.传输速率指的是主机在数字信道上发送数据的速率，又称为数据率或比特率。带宽是指最高数据传输速率。传播速率是在信道中的传播速率。
第二章物理层
1.数据是指传送信息的实体，信号是指数据的电气或电磁表现，是数据在传输过程中的存在形式。
2.码元是指用一个固定时长的信号波形（数字脉冲）表示一位k进制数字，是数字通信中数字信号的计量单位。
3.数据通信是指数字计算机或其他数字终端之间的通信，一个数据通信系统主要划分为信源，信道，信宿。
4.基带信号数字信道。宽带信号模拟信道。
5.把数据变换为模拟信号的过程叫做调制，把数据变换为数字信号的过程叫做编码。
6.四种编码方式：数字数据编码为数字信号、数字数据调制为模拟信号、模拟数据编码为数字信号、模拟数据调制为模拟信号。
7.数字数据到模拟信号：调制信号方法：调幅、调频、调相、正交振幅调制
8.三种交换方式：电路交换、报文交换、分组交换。
9.分组交换可以进一步分为面向连接的虚电路方式和无连接的数据报方式。
10.虚电路方式结合了分组交换和电路交换的优点，既建立连接又实现分组
11.以太网采用分组交换技术
12.传输介质可以分为导向型（固体媒介）和非导向传输介质（水、空气等）
13.同轴电缆分为：50Ω同轴电缆（数字信号-基带同轴电缆）和75Ω同轴电缆（宽带信号-宽带同轴电缆）。
14.多模光钎适合于近距离传输、单模光钎适合于远距离传输。
15.无线传输介质：（1）无线电波（无方向性，穿透能力强）（2）微博、红外线和激光（有很强的方向性，又被称为视线介质）
16.物理层接口的特性：机械特性、电气特性、功能特性、过程特性。
17.同轴电缆采用半双工通信
18.不受电磁干扰和噪声影响的传输介质是光纤
19.卫星通信成本高，传播时延长、受天气气候影响、保密性差、误码率高
20.中继器又称转发器，主要功能是将信号（数字信号）整形并放大再转发出去，以消除信号经过一长段电缆后，因噪声或其他原因造成的失真和衰减，使信号的波形和强度达到所需要的要求，进而扩大网络传输的距离。（使用同一个协议，且仅作用于电气部分）
21.放大器与中继器不同，放大器是放大模拟信号。
22.如果某个网络设备有存储转发的功能，那么可以认为他能连接两个不同的协议，反之不可以。
23.集线器实质上是一个多端口的中继器，它也工作在物理层，在网络中只起到信号放大和转发的功能，在半双工状态下工作，所有集线器的端口都属于同一个冲突域。
24.中继器的原理是将衰减的信号再生，而不是放大。
第三章数据链路层
1.数据链路层的功能：1.为网络层提供服务2.链路管理3.帧定界、帧同步与透明传输4.流量控制5.差错控制
2.数据链路层提供结点之间的可靠传输（对物理层）
3.数据链路层之所以要把比特组合成帧为单位传输，是为了在出错时只重发出错的帧，而不必重发全部数据，从而提高效率。（接收方物理层到数据链路层会进行这个过程）
4.网络中信息是以帧为最小单位进行传输的。
5.自动重传请求ARQ:接收方检测出差错时，就设法通知发送端重发，直到接受到正确的码字为止。
6.CSMA/CD:载波监听多点接入/碰撞检测适用于总线形网络或者半双工网络环境。“先听后发，边听边发，冲突停发，随即重发”。
7.局域网通过双绞线、同轴电缆介质互连，各站之间平等、可以进行广播和组播。
8.局域网的特性主要由拓扑结构、传输介质、介质访问控制方式决定。
9.IEEE802标准将数据链路层拆分为两个子层：逻辑链路控制（LLC）子层和媒体接入控制（MAC）子层。
10.网卡中的唯一代码MAC称为介质访问控制地址。
11.速率达到或超过100Mb/s的以太网称为高速以太网。
12.10BASE-T采用双绞线作为传输介质
13.在使用静态地址的系统中，如果有重复的硬件地址，那么这两个设备都不可以正常通信了
14.在以太网中，如果一个结点要发送数据，那么所有的主机都会收听，包括发送结点。
15.两个或多个以太网通过网桥连接后，就形成了已给覆盖范围更大的以太网，而原来的每个以太网就称为一个网段。由于各网段之间是独立的，所有一个网段的故障不会影响另一个网段的运行。（不同网段可以使用不同的协议）
16.网桥处理数据的对象是帧，所以工作在数据链路层。而中继器和放大器处理的对象是信号，因为工作在物理层上。
17.（特殊记忆）
广播域：是指在网段上的所有设备的集合，这些设备可以接听送往某个网段的所有广播
冲突域：在同一个冲突域中的每一个节点都能收到所有被发送的帧
冲突域是基于第一层(物理层)
广播域是基于第二层(链路层)
中继器和集线器是第一层的设备，所以分割不了冲突域，物理层设备中继器和集线器既不隔离冲突域也不隔离广播域
交换机和网桥属于第二层设备，所以能分割冲突域，网桥可隔离冲突域，但不能隔离广播域
路由器属于第三层设备，所以既能分割冲突域，也能分割广播域
VLAN(虚拟局域网)也可隔离广播域
对于不隔离广播域的设备，它们互连的不同网络都属于同一广播域，因此扩大了广播域的范围，更容易引起网络风暴。
18.以太网交换机是一种多端口的网桥。
19.以太网交换机的每个端口都直接与单台主机相连（普通网桥的端口往往连接到以太网的一个网段），并且一般采用全双工方式。
20.网桥可互联不同的物理层、不同的MAC子层及不同速率的以太网
第四章网络层
1.由于参与互联的计算机网络都使用相同的网际协议IP，因此可以把互联后的计算机网络视为一个虚拟IP网络。
2.路由器主要完成两个功能：一是路由选择（确定哪一条路径）二是分组转发（当一个分组到达时所采取的动作）。
3.路由器连接的异构网络是指数据链路层和物理层都不相同。
4.路由算法分为：静态路由（简单可靠负荷稳定）与动态路由（改善网络性能、流量控制）
5.距离向量路由算法的路由选择表中包含：每天路径的目的地（另一结点），路径的代价（距离）。RIP
6.链路状态路由算法（OSPF）：要求每个参与该算法的结点都具有完全的网络拓扑信息。优点：适合于大型网络、易于查找故障、有很好的可伸展性。（路由器给其他所有路由器发信息（洪泛法））
7.RIP协议中，好消息传得快，坏消息传的慢，导致路由信息发生改变时，该变化未能及时地被所有路由器知道，而仍然可能在路由器之间传递，这就是慢收敛（导致路由回路的根本原因）。
8.在IP数据报首部中有三个关于长度的标记，一个是首部长度，一个是总长度，一个是片位移，基本单位分别为4B,1B,8B
9.在不同网络中传送时，MAC帧中的源地址和目的地址要发生变化，但是网桥在转发帧时，不改变帧的源地址。
10.主机号全为0表示本网络本身，主机号全为1表示本网络的广播地址，又称直接广播地址。
11.在因特网中的所有路由器，对目的地址是私有地址的数据报一律不转发。
12.普通路由器仅工作在网络层，而NAT路由器转发数据报时需要查看和转换传输层的端口号
13.子网划分属于一个单位内部的事情，单位对外仍表现为没有划分子网的网络。
14.划分子网只是把IP地址的主机号这部分进行再划分，而不改变IP地址原来的网络号。
15.所有的网络都必须使用子网掩码。如果一个网络未划分子网，那么就采用默认子网掩码。
16.路由聚合有利于减少路由器之间的路由选择信息的交换，从而提高网络性能。
17.CIDR：无分类域间路由选择是一种在变长子网掩码的基础上提出的一种消除传统A\\B\\C类网络的划分。
18.路由器由于互联多个网络，因此它不仅有多个IP地址同时也有多个硬件（MAC）地址。
19.地址解析协议ARP表：IP->MAC的映射表
20.ARP用于解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。如果要找的主机和源主机不在同一个局域网那么就要通过ARP找到一个位于本局域网的某个路由器的硬件地址，然后把分组发送给这个路由器，让这个路由器分组转发到下一个网络。
21.DHCP动态主机配置协议（应用层协议）分配给DHCP客户的IP地址是临时的，因此DCHP客户只能在一段有限的时间内这个分配到的IP地址。DHCP称这段时间为租用期。
22为了提高IP数据报交付成功的机会，在网络层使用了网际控制报文协议ICMP来让主机或路由器报告差错和异常情况。
23.IP分片的重组发生在目的主机上。
24.路由器IP匹配采用最长前缀匹配原则
25.所有形如127.xx.yy.zz的IP地址都作为保留地址，用于回路测试。
26.划分子网可以增加子网的个数，会减少广播域的大小，减少主机的数量（子网号占据主机号），但是可以提高IP地址的利用率。
27.0.0.0.0只能作为IP分组的源IP地址但不能作为目的IP地址
28.解决IP地址耗尽问题的措施：1.采用无类别编址CIDR2.采用网络转换NAT3.采用IPv6（根本上解决）
29.IPv6将地址从IPv4的32位增大到了128位。IPv6的字节数为16B是IPv4（4B）的四倍。
30.IPv6在传输路径中的路由器不能分片，一般来说IPv6不允许分片。
31.IPv6增加了一种通信方式：任播：目的站是一堆计算机，但是只交付到其中的一台计算机，通常是距离最近的一台。
32.IPv4向IPv6过渡可以采用双协议栈和隧道技术。
33.IPv6支持QoS，以满足实时、多媒体通信的需要。
34.由于目前网络传输介质的可靠性较高，出现比特错误的可能性比较低，且数据链路层和传输层有自己的校验，为了效率，IPv6没有校验和字段。
35.IPv6中不允许分片，因此，如果路由器发现到来的数据报太大就丢弃，并向发送方发送一个指示分组太大的ICMP报文。
36.路由信息协议RIP（应用层协议，使用UDP）（适用于小型互联网）是一种基于距离向量选择协议，认为通过路由器数目少的为好的路径。
37.RIP的特点：仅和相邻路由器交换信息，路由器交换的信息是当前路由器所知道的全部信息，固定的时间间隔交换路由信息。
38.开放最短路径优先协议OSPF特点：向本自治系统中的所有路由器发送信息。只有当链路状态发生变化时，才利用洪泛法更新（不像RIP定时更新）。
39.OSPF是网络层协议，RIP是应用层协议。
40.OSPF：如果到同一个目的网络有多条代价相同的路径，那么可以将通信量分配给这几条路径，这称为多路径间的负载平衡。
41.采用分层划分区域的方法使交换信息的种类增多了但是OSPF也变得更复杂了。
42.边界网关协议BGP是一种外部网关协议。力求寻求一条能够到达目的网络且比较好的路由，不可以兜圈子，而非找一条最佳路由，BGP是应用层协议，基于TCP。
43.BGP特点：BGP交换路由信息的结点数量级是自治系统的数量级，这要比内部网关协议少很多、变化才更新（同OSPF）
44.BGP交换的网络可达信息是：到达某个网络所经过的路径。
45.IP组播仅应用于UDP。
46.路由器是一种具有多个输入/输出端口的专用计算机，其任务是连接不同的网络（异构网络）并完成路由转发。（分组转发、路由计算）
47.路由器是面向协议的。
48.转发和路由选择的区别：转发是路由器根据转发表把收到的IP地址数据报从合适端口转发出去，仅涉及到一个路由器，而路由选择涉及很多路由器
49.路由器主要实现物理层、数据链路层与网络层的功能。
50.路由器的传输时延相比于交换机、网桥、集线器是最大的。
51.路由表中默认路由的目的地址和子网掩码都是0.0.0.0
52.路由器监听到拥塞时，可合理丢弃IP分组，并向发出该IP分组的源主机发送一个源点抑制的ICMP报文。
第五章传输层
1.传输层属于面向通信部分的最高层、同时也是用户功能中的最低层。
2.端口是传输层服务访问点(TSAP)，是一种软件端口。
3.端口分为：服务端使用的端口号｛熟知端口号、登记端口号｝、客户端使用的端口号（又称为短暂端口号（临时端口））。
4.套接字：（主机IP地址，端口号）
5.应用TCP的协议有：文件传输协议(FTP)、超文本传输协议（HTTP）、远程登录（TELNET）等
6.应用UDP的协议有：DNS、SNMP、实时传输协议（RTP）。
7.端到端和点到点的区别：
端到端与点到点是针对网络中传输的两端设备间的关系而言的。端到端传输指的是在数据传输前，经过各种各样的交换设备，在两端设备问建立一条链路，就像它们是直接相连的一样，链路建立后，发送端就可以发送数据，直至数据发送完毕，接收端确认接收成功。
点到点系统指的是发送端把数据传给与它直接相连的设备，这台设备在合适的时候又把数据传给与之直接相连的下一台设备，通过一台一台直接相连的设备，把数据传到接收端。
8.UDP概述：它仅在IP的数据报服务之上增加了两个最基本的服务：复用和分用以及差错检测。优点：1无需建立连接2.无连接状态3.分组首部开销小4.应用层可以很好的控制要发送的数据和发送时间（没有拥塞控制，发送效率比较高）5.面向报文。
9.UDP常用于一次性传输较小数据的网络应用，也常用于多媒体应用（实时视频会议）。
10.UDP提供最大努力的交付，即不保证可靠交付，但是这并不一样应用对数据的要求是不可靠的，因此所有维护传输的可靠性要在应用层得到保证。
11.TCP协议的特点：1.面向连接的传输层协议2.点对点（1对1）。3.可靠交付4.全双工5.面向字节流
12.确认号字段：占4B，是期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号。
13.TCP连接有三个阶段：连接建立、数据传送、连接释放
14.服务器端的资源是在完成第二次握手时分配的，而客户端的资源是在完成第三次握手时分配的，这就使得服务器易于收到SYN洪泛攻击。
15.TCP首部的序号字段用来保证数据能有序提交给应用层，TCP把数据视为一个无结构但是有序的字节流，序号建立在传送的字节流上，而不是建立在报文段之上。
16.造成重传的事件：超时和冗余确认。
17.TCP流量控制服务来匹配发送方的发送速率与接收方的读取速率。（点对点）
18.TCP拥塞控制是指防止过多的数据注入网络，保证网络中的路由器或链路不致过载。（全局性）
19.TCP是面向字节的。对每个字节进行编号，但并不是接受到每个字节都要发回确认，而是在发送一个报文段的字节后才发回一个确认，所以TCP采用的是对报文段的确认机制。
20.DNS、P2P采用UDP，其他都采用TCP
第六章应用层
1.域名系统DNS（基于C/S模式）采用客户/服务器模型，运行在UDP协议之上，使用的是53端口。
2.DNS分为三部分：层次域名空间、域名服务器和解析器。
3.级别最低的域名写在左边，级别最高的域名写在右边
4.域名到IP地址的解析是由运行在域名服务器上的程序完成的，一个服务器所管辖的范围称为区，每个域名服务器不但可以进行域名解析，还可以连向其他域名服务器。当自己不可以解析时，可以转递给其他的域名服务器。
5.当一个本地域名服务器对一个域名无法解析时，先求助根域名服务器，根域名服务器并不直接告诉他IP解析，而是告诉他去找对应的顶级域名服务器解析…
6.Internet上提供访问的主机一定要有IP地址但未必有域名。
7.多个域名可以指向同一台主机IP地址
8.每台主机都必须在授权域名服务器处注册登记，授权域名服务器一定能够将其管辖的主机名转换为该主机的IP地址。
9.FTP文件传输协议（端口号21）采用C/S的工作方式、使用TCP协议。分为两大部分：一个主进程用于接收新的请求，若干个从属进程，负责处理单个请求。
10.FTP在工作时使用两个并行的TCP连接，一个是控制连接（端口号21），另一个是数据连接（端口号20），使用两个不同的端口号可以使得更加简单和容易实现。
11.FTP可以在不同类型的操作系统之间传送文件，且并不适合用在两个计算机之间共享读写文件。
12.电子邮件是一种异步通信方式，通信时不需要双方同时在场。
13.一个电子邮件系统应具有三个最主要的组件：1.用户代理2.邮件服务器3.电子邮件使用协议（SMTP(发送)\\POP3（读取）\\IMAP）SMTP端口号25 POP3端口110号
14.MIME是STMP的升级版
15.在基于万维网的电子邮件中，用户浏览器与Gmail邮件服务器之间的邮件协议是HTTP而不是SMTP,SMTP用于不同邮件服务器之间的传送。
16.万维网（www）是一个资料空间，在这个空间中由各种资源组成，并由一个全域“统一资源定位符（URL）”标识，这些资源通过超文本传输协议（HTTP）。
17.URL的一般形式是：<协议>://<主机>:<端口>/<路径>
18.HTTP定义了浏览器（万维网客户程序）怎么向万维网服务器请求万维网文档，以及服务器如何把文档传送给浏览器，面向事务的应用层协议。TCP80端口
19.HTTP特点：无状态（第一次和第二次访问，服务器并不知道已经访问过一次了），HTTP本身是无连接的，
20.Cookie是一个存储在用户主机中的文本文件，而不是存储在服务器上。