计算机网络复习总结

Table of Contents

考试重点

  1. 掌握OSI、TCP模型及其相关知识
  2. 掌握面向连接服务和无连接服务及其区别
  3. 掌握网络性能指标,尤其时延产生等各种相关知识,时延分类和计算等
  4. 掌握香农公式(定律)及其相关理论知识和分贝与信噪比计算公式
  5. 掌握CRC检验知识及其计算过程和方法
  6. 掌握最短帧长度含义及其相关知识
  7. 理解掌握10-100-1000M技术演变及其涉及的知识理论技术;掌握万兆采用的技术及其知识
  8. 掌握IP子网划分,掩码及其计算问题,网络广播地址计算等知识
  9. 掌握IPv6与IPv4的异同点及其优点
  10. 掌握RIP路由协议算法及其路由表更新,熟悉OSPF路由算法基本原理
  11. 理解掌握考虑TCP或UDP报头长度情况下的IP数据分片的偏移量,MF、DF等问题
  12. 掌握TCP三次握手及其数据发送过程中的序号确认号的变化
  13. 掌握TCP报文分段(一段为一MSS)及其相关理论知识
  14. 掌握流量控制与拥塞控制异同点,并深入透彻理解掌握拥塞避免算法理论知识及其相关计算
  15. 掌握ARQ协议设计思想极其理论,掌握连续ARQ和选择重传ARQ
  16. 理解掌握DNS及其访问一个网站涉及各种相关技术和知识理论
  17. 理解了解无线网络技术
  18. 理解多路复用技术

知识点总结

1. OSI 和 TCP/IP 模型

  • OSI 七层模型:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
  • TCP/IP 四层模型:网络接口层、网络层(IP)、传输层(TCP/UDP)、应用层(HTTP/DNS等)。

2. 面向连接 vs. 无连接服务

  • 面向连接:需要建立连接(如 TCP),提供可靠传输。
  • 无连接:不建立连接(如 UDP),适用于实时性要求高但对可靠性要求低的场景。

3. 网络性能

  • 时延分类
    • 传播时延:信号在介质中传播时间。
    • 传输时延:数据帧通过信道的发送时间。
    • 排队时延:在路由器或交换机的等待时间。
    • 处理时延:节点处理数据的时间。
  • 带宽吞吐量与时延的关系。

4. 香农公式与信噪比

  • 香农公式:C=Blog2(1+S/N)
  • 信噪比(分贝计算):SNRdB=10log10(S/N)

5. CRC 校验

  • 循环冗余校验(CRC)的多项式表示法及其实现步骤:
    • 数据+冗余位,进行二进制多项式除法,余数即为校验码。

6. 最短帧长度

  • 最短帧长度用于防止冲突未检测:
    • 帧长≥传播时延×带宽

7. 以太网技术演变

  • 10M -> 100M -> 1000M -> 万兆:
    • 采用不同编码方式(如曼彻斯特编码、4B/5B、8B/10B)。
    • 万兆采用光纤传输,多模或单模。

8. IP 子网划分

  • 子网掩码
    • 网络部分用“1”,主机部分用“0”。
  • 子网地址和广播地址计算
    • 网络地址:将主机部分全置 0。
    • 广播地址:将主机部分全置 1。
  • 子网划分公式:子网数量 ( 2^n ),主机数量 ( 2^m - 2 )。

9. IPv4 vs IPv6

  • IPv4:32位地址,常见格式如 192.168.1.1。
  • IPv6:128位地址,采用冒号十六进制表示。
  • IPv6 优点:更大地址空间、更高安全性、更灵活的标识。

10. 路由协议

  • RIP:
    • 路由更新基于距离向量算法(Bellman-Ford),跳数限制为 15。
  • OSPF:
    • 基于链路状态算法(Dijkstra),更新速度快,适用于大型网络。

11. IP 数据分片

  • 偏移量:以 8 字节为单位。
  • 标志位:
    • DF(不分片),MF(更多分片)。

12. TCP 机制

  • 三次握手:
    • SYN -> SYN-ACK -> ACK,确保连接建立可靠。
  • 序号和确认号:
    • 确保数据接收完整。
  • MSS(最大分段大小):限制单个 TCP 数据段大小。

13. 流量控制与拥塞控制

  • 流量控制:基于窗口机制。
  • 拥塞控制
    • 慢启动、拥塞避免、快重传、快恢复。

14. ARQ 协议

  • 停等 ARQ:每次发送一个帧,等待确认。
  • 连续 ARQ:连续发送帧,接收确认。
  • 选择重传:只重传丢失的帧。

15. DNS 工作原理

  • 域名解析:
    • 递归查询:本地 DNS 服务器代替用户递归查询。
    • 迭代查询:本地 DNS 向根域名、顶级域名、权威 DNS 分层查询。

16. 无线网络技术

  • Wi-Fi(802.11 系列):支持不同频段(2.4GHz/5GHz)。
  • 移动通信:4G/5G 技术。

17. 多路复用技术

  • 时分复用(TDM):按时间划分信道。
  • 频分复用(FDM):按频率划分信道。
  • 码分复用(CDM):通过伪随机码分隔信号。