期末复习【计算机网络】

前言
推荐
期末复习
- 如何快速阅读电子书
- 重点
- 第1章概述
- - 1.6 计算机网络的性能
  - - 1.6.2 计算机网络的性能指标√
  - 1.7 计算机网络体系结构
  - - 1.7.3 具有五层协议的体系结构√
- 第2章物理层
- - 2.3 物理层下面的传输媒体 *
  - 2.4 信道复用技术
  - - 2.4.1 频分复用、时分复用和统计时分复用 *
    - 2.4.2 波分复用 *
    - 2.4.3 码分复用 √
  - 2.5 数字传输系统 ×
  - 2.6 宽带接口技术 ×
- 第3章数据链路层
- - 3.1 数据链路层的几个共同问题
  - - 3.1.2 三个基本问题 √
  - 3.2 点对点协议PPP ×
  - 3.3 使用广播信道的数据链路层
  - - 3.3.2 CSMA/CD协议 *
    - 3.3.5 以太网的MAC层 ※
  - 3.4 扩展的以太网
  - - 3.4.1 在物理层扩展以太网 √
    - 3.4.2 在数据链路层扩展以太网 √
- 第4章网络层
- - 4.2 网际协议
  - - 4.2.2 IP地址 √
    - 4.2.4 地址解析协议ARP *
    - 4.2.5 IP数据报的格式 ※
  - 4.3 IP层转发分组的过程 √
  - 4.4 网际控制报文协议ICMP *
  - 4.6 互联网的路由选择协议
  - - 4.6.1 有关路由选择协议的几个基本概念 √
    - 4.6.2 内部网关协议 RIP *
    - 4.6.3 内部网关协议 OSPF *
    - 4.6.4 外部网关协议 BGP *
- 第5章运输层
- - 5.5 TCP保温袋的首部格式 ※
  - 5.7 TCP 的流量控制 ※
  - 5.8 TCP 的拥塞控制 ※
  - 5.9 TCP的运输连接管理 ※
- 第六章应用层 *
- 第七章网络安全 *
- - 7.1 网络安全问题概述
  - - 7.1.1 计算机网络面临的安全性威胁
    - 7.1.3数据加密模型
  - 7.2两类密码体制
  - - 7.2.1对称密钥密码体制
    - 7.2.2公钥密码体制
最后

前言

初稿：2023-6-29 12:22:41

本专栏将于考试期间设置为付费
考试结束后关闭付费
时间为2023/7/10

以下内容源自《【计算机网络】》
仅供学习交流使用

参考：
计算机网络（第8版）谢希仁编著

期末复习

我一步一步教你们吧
有些人有点笨，就是各位

如何快速阅读电子书

针对于电子书没有书签的时候

如何快速查找相关内容

（有的人翻书都翻不明白）

使用计算机网络（第七版）的PDF

首先：复制一份计算机网络（第7版）谢希仁-目录.pdf
只用做看目录

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一个打开目录，一个打开内容
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从上图中，你能发现啥？
书的第1页对应PDF的第12页
分别在右下角和左下角看到

所以根据书的目录页码+11就是对应的PDF的页码
左下角输入pdf页面，回车，快速跳转

这样就可以快速查找了，不用你翻来翻去了

说一句，做任何事，头脑放聪明点，学会投机取巧

这样省时省力，高效，不要死脑筋

多思考，多观察，让你在图中发现什么，你都看不出来

你根据我的目的：让你快速查找，你应该能猜到我的意图吧

你可以不聪明，但你不该太笨

浅浅地压力一下各位

然后，就是我只教一遍
学到了，就是你的
如果，你愿意，不嫌麻烦，要来回的翻
只能说也行，别人教你更高效，你不听
只能说难受的是你自己，不是别人
做事要讲究事半功倍
不仅要做好，而且要做快
做好每个人都可以做到，但是要做到又快又好又对，可是难事

不想麻烦，看我博客就够了

重点

备忘录所记

三种 层次划分划分
性能指标 带宽 时延 时延带宽积
双绞线 有线无线通信 卫星
码分复用 计算题2-16
三个基本问题 
交换机 网桥 共享式以太网和交换式以太网
冲突域和广播域
MAC地址 帧格式 IP数据包 TCP报文段
MTU46-1500 帧长度64-1518 发送时延＞政用期
残帧填充 多少

网桥隔离冲突域，隔离不了广播域 实验
VLAN可以隔离广播域

网桥的自学习 P102 3.7练习 3-32
3PPT58 59
IP地址mask 计算 网路地址 广播地址
划分子网PPT139 140 练习144
静态配置路由 4PPT148 4.3练习


TCP 重点三个
网络安全 常用端口号

√：重点（dui+5）
*：了解（shift+8）
×：忽略（cha+5）
※：特重点（xing+5）

括号对应搜狗输入法，打出前面的符号

第1章概述

1.6 计算机网络的性能

1.6.2 计算机网络的性能指标√

书的目录是21，+11，pdf的页码是32
+11如果你感觉不好记，你记+10吧

2.带宽

“带宽”(bandwidth)有以下两种不同的意义:
(1)带宽本来是指某个信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。例如，在传统的通信线路上传送的电话信号的标准带宽是3.1kHz（从 300 Hz到 3.4 kHz，即话音的主要成分的频率范围)。这种意义的带宽的单位是赫(或千赫、兆赫、吉赫等)。在过去很长的一段时间，通信的主干线路传送的是模拟信号(即连续变化的信号)。因此，表示某信道允许通过的信号频带范围就称为该信道的带宽(或通频带)。

(2)在计算机网络中，带宽用来表示网络中某通道传送数据的能力，因此网络带宽表示在单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率”。在本书中提到“带宽”时，主要是指这个意思。这种意义的带宽的单位就是数据率的单位bit/s，是“比特每秒”。

在“带宽”的上述两种表述中，前者为频域称谓，而后者为时域称谓，其本质是相同的。也就是说，一条通信链路的“带宽”越宽，其所能传输的“最高数据率”也越高。

4.时延

时延(delay或 latency)是指数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。时延是个很重要的性能指标，它有时也称为延迟或迟延。
需要注意的是，网络中的时延是由以下几个不同的部分组成的:
(1)发送时延：发送时延(transmission delay)是主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。因此发送时延也叫做传输时延（我们尽量不采用传输时延这个名词，因为它很容易和下面要讲到的传播时延弄混)。发送时延的计算公式是:

发送时延=数据帧长度(bit)/分送速率(bit/s)(1-1)

由此可见，对于一定的网络，发送时延并非固定不变，而是与发送的帧长（单位是比特）成正比,与发送速率成反比。

(2）传播时延：传播时延(propagation delay)是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。传播时延的计算公式是:

传播时延=信道长度(m)/电磁波在信道上的传播速率(m/s)		(1-2)

电磁波在自由空间的传播速率是光速，即 3.0 x 10° km/s。电磁波在网络传输媒体中的传播速率比在自由空间要略低一些:在铜线电缆中的传播速率约为2.3 x10’ km’s，在光纤中的传播速率约为2.0×10 kns。例如, [1000 km,长的谜纤线路产生的传播时延大约为5 ms。

以上两种时延有本质上的不向。但只要理解这两种时廷发生的地方就不会把它们弄混。发送时延发生在机器内部的发送器中（一般就是发生在网络适配器中，见第3章3.3.1节)，与传输信道的长度（或信号传送的距离）没有任何关系。但传播时延则发生在机器外部的传输信道媒体上，而与信号的发送速率无关。信号传送的距离越远，传播时延就越大。可以用一个简单的比喻来说明。假定有10辆车按顺序从公路收费站入口出发到相距50公里的目的地。再假定每一辆车过收费站要花费6秒钟，而车速是每小时100公里。现在可以算出这10辆车从收费站到目的地总共要花费的时间:发车时间共需60秒(相当于网络中的发送时延)，在公路上的行车时间需要30分钟（相当于网络中的传播时延)。因此从第一辆车到收费站开始计算，到最后一辆车到达目的地为止，总共花费的时间是二者之和，即31分钟。
下面还有两种时延也需要考虑，但比较容易理解。

(3)处理时延：主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理，例如分析分组的首部、从分组中提取数据部分、进行差错检验或查找适当的路由等，这就产生了处理时延。

(4)排队时延：分组在经过网络传输时，要经过许多路由器。但分组在进入路由器后
要先在输入队列中排队等待处理。在路由器确定了转发接口后，还要在输出队列中排队等待转发。这就产生了排队时延。排队时延的长短往往取决于网络当时的通信量。当网络的通信量很大时会发生队列溢出，使分组丢失，这相当于排队时延为无穷大。

这样,数据在网络中经历的总时延就是以上四种时延之和:

总时延=发送时延＋传播时延＋处理时延＋排队时延	(1-3)

一般说来，小时延的网络要优于大时延的网络。在某些情况下，一个低速率、小时延的网络很可能要优于一个高速率但大时延的网络。

图1-14画出了这几种时延所产生的地方，希望读者能够更好地分清这几种时延。
在这里插入图片描述
必须指出，在总时延中，究竟是哪一种时延占主导地位，必须具体分析。下面举个例子。
略

5.时延带宽积

把以上讨论的网络性能的两个度量——传播时延和带宽——相乘，就得到另一个很有用的度量:传播时延带宽积,即

时延带宽积=传播时延×带宽	(1-4)

我们可以用图1-15的示意图来表示时延带宽积。这是一个代表链路的圆柱形管道，管道的长度是链路的传播时延（请注意，现在以时间作为单位来表示链路长度)，而管道的截面积是链路的带宽。因此时延带宽积就表示这个管道的体积，表示这样的链路可容纳多少个比特。例如，设某段链路的传播时延为20 ms，带宽为10 Mbit/s。算出
时延带宽积=20×10³×10×10=2×10⁵bit

这就表明，若发送端连续发送数据;则在发送端第一个比特即将达到终点时，发送端就已经发送了20万个比特，而这20方个比特都正在链路上向前移动。因此，链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。

1.7 计算机网络体系结构

1.7.3 具有五层协议的体系结构√

在这里插入图片描述

第2章物理层

2.3 物理层下面的传输媒体 *

双绞线的绞结越紧密,绞距越均匀,其抗干扰能力越强,线对内部的串扰越小,传输数据的性能也就越好。

卫星通信的另一特点就是具有较大的传播时延。

2.4 信道复用技术

2.4.1 频分复用、时分复用和统计时分复用 *

2.4.2 波分复用 *

2.4.3 码分复用 √

码分复用CDM (Code Division Multiplexing)是另一种共享信道的方法。实际上，人们更常用的名词是码分多址CDMA (Code Division Multiple Access)。每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。由于各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此各用户之间不会造成干扰。码分复用最初用于军事通信，因为这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。随着技术的进步，CDMA 设备的价格和体积都大幅度下降，因而现在已广泛使用在民用的移动通信中，特别是在无线局域网中。采用CDMA可提高通信的话音质量和数据传输的可靠性，减少干扰对通信的影响，增大通信系统的容量（是使用GSM的4~5倍 )，降低手机的平均发射功率，等等。下面简述其工作原理。

在 CDMA 中，每一个比特时间再划分为m 个短的间隔，称为码片(chip)。通常m 的值是64或128。在下面的原理性说明中，为了画图简单起见，我们设m为8。

使用CDMA的每一个站被指派一个唯一的m bit 码片序列(chip sequence)。一个站如果要发送比特1，则发送它自己的 m bit 码片序列。如果要发送比特0，则发送该码片序列的二进制反码。例如，指派给S站的8 bit码片序列是00011011。当S发送比特1时，它就发送序列00011011，而当S发送比特0时，就发送 11100100。为了方便，我们按惯例将码片中的0写为-1，将1写为+1。因此S站的码片序列是(-1 -1 -1+1+1-1+1+1)。补充如果是0就是没发

现假定S站要发送信息的数据率为b bit/s。由于每一个比特要转换成m个比特的码片，因此S站实际上发送的数据率提高到mb bit/s，同时S站所占用的频带宽度也提高到原来数值的m 倍。这种通信方式是扩频(spread spectrum)通信中的一种。扩频通信通常有两大类。一种是直接序列扩频DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)，如上面讲的使用码片序列就是这一类。另一种是跳频扩频FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)。

CDMA 系统的一个重要特点就是这种体制给每一个站分配的码片序列不仅必须各不相同，并且还必须互相正交(orthogonal)。在实用的系统中是使用伪随机码序列。

用数学公式可以很清楚地表示码片序列的这种正交关系。令向量S表示站S的码片向量，再令T表示其他任何站的码片向量。两个不同站的码片序列正交，就是向量S和T的规格化内积(inner product)都是0;

说明印刷体粗体S表示向量
手写的话，要在字母上面加→
不过，不需要那么严格

S · T =1/m 求和(i=1~m) SiTi=0  (2-3)

而一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是-1。这从(2-4)式可以很清楚地看出,因为求和的各项都变成了-1。

现假定有一个X站要接收S站发送的数据。X站就必须知道S站所特有的码片序列。X站使用它得到的码片向量S与接收到的未知信号进行求内积的运算。X站接收到的信号是各个站发送的码片序列之和。根据上面的公式(2-3)和(2-4)，再根据叠加原理（假定各种信号经过信道到达接收端是叠加的关系)，那么求内积得到的结果是:所有其他站的信号都被过滤掉（其内积的相关项都是О0)，而只剩下S站发送的信号。当S站发送比特1时，在X站计算内积的结果是+1，当S站发送比特0时，内积的结果是-1。补充如果是0就是没发

图2-18是CDMA的工作原理。设S站要发送的数据是110三个码元。再设 CDMA将每一个码元扩展为8个码片，而S站选择的码片序列为(-1-1-1+1+1-1+1+1)。S站发送的扩频信号为S_x。我们应当注意到,S站发送的扩频信号S_x中，只包含互为反码的两种码片序列。T站选择的码片序列为(-1-1+1-1+1+1+1-1)，T站也发送110三个码元，而T站的扩频信号为T_x。因所有的站都使用相同的频率，因此每一个站都能够收到所有的站发送的扩频信号。对于我们的例子，所有的站收到的都是叠加的信号S_x+ T_x。
在这里插入图片描述
当接收站打算收S站发送的信号时，就用S站的码片序列与收到的信号求规格化内积。这相当于分别计算S·S_x和S·T_x。显然，S·S_x就是S站发送的数据比特，因为在计算规格化内积时，按(2-3)式相加的各项，或者都是+1，或者都是-1:而S·T_x,一定是零，因为相加的8项中的+1和-1各占一半，因此总和一定是0。

2.5 数字传输系统 ×

2.6 宽带接口技术 ×

第3章数据链路层

3.1 数据链路层的几个共同问题

3.1.2 三个基本问题 √

1.封装成帧

2.透明传输

3.差错检测

循环冗余检验CRC(Cyclic Redundancy Check)

3.2 点对点协议PPP ×

3.3 使用广播信道的数据链路层

3.3.2 CSMA/CD协议 *

3.3.5 以太网的MAC层 ※

2.MAC帧的格式
常用的以太网MAC帧格式有两种标准,一种是DIx Ethermet v标准(即以太网V2标准)，另一种是IEEE的802.3标准。这里只介绍使用得最多的以太网 V2的 MAC 帧格式(图3-22)。图中假定网络层使用的是IP协议。实际上使用其他的协议也是可以的。

在这里插入图片描述

MTU：46~1500
帧长度：64~1518

3.4 扩展的以太网

3.4.1 在物理层扩展以太网 √

3.4.2 在数据链路层扩展以太网 √

2.以太网交换机的自学习功能

学习源地址、转发异网帧、广播未知帧、过滤本网帧

书上是有这句话
这时，有人就会问了，我怎么没有啊
你自己写上，不就有了嘛

第4章网络层

4.2 网际协议

4.2.2 IP地址 √

在这里插入图片描述
注意：

IP的源地址和目的地址
MAC帧的源地址和目的地址

发现：

IPxx不变
MAC每一段都不一样

为什么：

自己想去（提示：三层和二层都是干什么的）

在这里插入图片描述

4.2.4 地址解析协议ARP *

在实际应用中，我们经常会遇到这样的问题:已经知道了一个机器（主机或路由器)的IP地址，需要找出其相应的硬件地址。地址解折协议ARP就是用来解决这样的问题的。图4-10说明了ARP协议的作用。

在这里插入图片描述

4.2.5 IP数据报的格式 ※

在这里插入图片描述

4.3 IP层转发分组的过程 √

4.4 网际控制报文协议ICMP *

4.6 互联网的路由选择协议

4.6.1 有关路由选择协议的几个基本概念 √

在这里插入图片描述

4.6.2 内部网关协议 RIP *

4.6.3 内部网关协议 OSPF *

4.6.4 外部网关协议 BGP *

第5章运输层

5.5 TCP保温袋的首部格式 ※

在这里插入图片描述

5.7 TCP 的流量控制 ※

5.8 TCP 的拥塞控制 ※

在这里插入图片描述

5.9 TCP的运输连接管理 ※

在这里插入图片描述

第六章应用层 *

在第八版 5.1.3运输层的端口表5-2 常用熟知端口号 P215

应用程序		FTP	TELNET	SMTP	DNS		TFTP	HTTP	SNMP	SNMP	HTTPS
熟知端口号	21	23		25		53		69		80		161		162		443	

应用程序		DHCP客户端	DHCP服务器
熟知端口号	67			68

第七章网络安全 *

7.1 网络安全问题概述

7.1.1 计算机网络面临的安全性威胁

在这里插入图片描述
被动攻击：截获

流量分析

主动攻击：

篡改
恶意程序
拒绝服务Dos

7.1.3数据加密模型

在这里插入图片描述

7.2两类密码体制

7.2.1对称密钥密码体制

所谓对称密钥密码体制，即加密密钥与解密密钥是使用相同的密码体制。例如图7-2所示的情况，通信的双方使用的就是对称密钥。

DES、3DES、AES

7.2.2公钥密码体制

公钥密码体制（又称为公开密钥密码体制）的概念是由斯坦福(Stanford)大学的研究人员 Diffie与 Hellman于1976年提出的[DIFF76]。公钥密码体制使用不同的加密密钥与解密密钥。

公钥密码体制的产生主要有两个方面的原因，一是由于对称密钥密码体制的密钥分配问题,二是由于对数字签名的需求。

在公钥密码体制中，加密密钥PK（public key，即公钥）是向公众公开的，而解密密钥SK (secret key，即私钥或秘钥）则是需要保密的。加密算法E和解密算法D也都是公开的。

在这里插入图片描述

最后

初稿：2023-6-29 14:12:06

你对我百般注视，
并不能构成万分之一的我，
却是一览无余的你。

祝大家逢考必过
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第1章 概述

1.6 计算机网络的性能

1.6.2 计算机网络的性能指标√

1.7 计算机网络体系结构

1.7.3 具有五层协议的体系结构√

第2章 物理层

2.3 物理层下面的传输媒体 *

2.4 信道复用技术

2.4.1 频分复用、时分复用和统计时分复用 *

2.4.2 波分复用 *

2.4.3 码分复用 √

2.5 数字传输系统 ×

2.6 宽带接口技术 ×

第3章 数据链路层

3.1 数据链路层的几个共同问题

3.1.2 三个基本问题 √

3.2 点对点协议PPP ×

3.3 使用广播信道的数据链路层

3.3.2 CSMA/CD协议 *

3.3.5 以太网的MAC层 ※

3.4 扩展的以太网

3.4.1 在物理层扩展以太网 √

3.4.2 在数据链路层扩展以太网 √

第4章 网络层

4.2 网际协议

4.2.2 IP地址 √

4.2.4 地址解析协议ARP *

4.2.5 IP数据报的格式 ※

4.3 IP层转发分组的过程 √

4.4 网际控制报文协议ICMP *

4.6 互联网的路由选择协议

4.6.1 有关路由选择协议的几个基本概念 √

4.6.2 内部网关协议 RIP *

4.6.3 内部网关协议 OSPF *

4.6.4 外部网关协议 BGP *

第5章 运输层

5.5 TCP保温袋的首部格式 ※

5.7 TCP 的流量控制 ※

5.8 TCP 的拥塞控制 ※

5.9 TCP的运输连接管理 ※

第六章 应用层 *

第七章 网络安全 *

7.1 网络安全问题概述

7.1.1 计算机网络面临的安全性威胁

7.1.3数据加密模型

7.2两类密码体制

7.2.1对称密钥密码体制

7.2.2公钥密码体制

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