吉林大学计算机网络考研知识点整理

**本博客不保证正确性，是本人考研过程中对红皮书考点的一些总结，仅供参考。

参考资料计算机网络第三版，胡亮主编，高等教育出版社**

第一章：概论

（一）知识点：

网络协议三要素：p6

语法：数据格式信号电平

语义：调整和差错处理

时序：速度匹配和顺序

OSI七层参考模型：物联网淑慧试用 p9

会话层：会话连接，同步

表示层：对用户数据进行翻译，数据加密、解密、信息压缩

服务的4种原语：请求、指示、响应、证实

IEEE为局域网制定的服务原语中，没有响应原语

传输层的数据传输单位是报文段(segment)
网络层的数据传输单位是数据报(datagram)
链路层的数据传输单位是帧(frame)
物理层的数据传输单位是比特(bit)

对等层之间的通信叫做虚通信

计算机网络的拓扑结构：

1、网状：
优点:
（1）设备之间的数据负载有专门的连接承担，避免了拥塞问题
（2）健壮性
（3）私有性和安全性，每个消息都由专门的线路传输
（4）便于故障检测和隔离

缺点 :
复杂，昂贵

2、星状：
优点 :
（1）拓扑简单
（2）较好的健壮性
（3）便于管理，故障检测和故障隔离很容易
缺点: 中央控制器是整个网络可靠性的瓶颈，中央控制器出现故障会导致整个网络的瘫痪

3、树状设备不与中央控制器相连，而是先连接到次级设备上。

相比于星状的优点：
（1）允许更多设备相连并增加传输距离
（2）不同的次级设备可以设置不同的优先级

4、总线：
优点:
（1）不存在路由和转发的问题
（2）易安装性
缺点（1）故障隔离和重新配置困难，总线出现故障会导致全部无法通信

5、环状：
优点:
（1）容易安装和重新配置
（2）故障隔离简单：长时间没有收到信号的主机会通知系统出现问题的位置
缺点：
（1）若网络规模大则会有较大的传输延迟
（2）整个环形中的一个故障会导致全体的瘫痪。

6、混合型：各种拓扑混合在一起

VC（虚电路）组成及建立的过程：发送方发送含有地址信息的控制数据块，该数据块途径的每个中间节点根据LC（逻辑信道）的使用情况分配LC，并建立输入和输出的LC映射表，所有中间节点分配的LC的串接形成虚电路(VC)。

（二）习题：

我们将计算机网络各个层次及其相关协议的集合称为网络体系结构

第二章：数据通信基础

（一）知识点：

非归零反向编码：0保持不变，1反转
曼彻斯特编码：从下向上是1，从上向下是0
差分曼彻斯特：0反转，1不变

4b/5b编码每个4位数据转换为不包含超过连续2个0的5位单元

奈斯准则：数据传输率=2Wlog2(V)
香农定理：数据传输率=Wlog2(1+S/N）
信噪比=10log10(S/N）

多路复用：
频分（模拟），时分（数字），波分，码分 p37

电路交换与虚电路的区别：虚电路在交换机处可以复用。

使用虚电路的网络：X.25 帧中继 ATM

奇偶校验码：算上校验位有有奇数个1（奇校验）有偶数个1（偶校验），只能检测出奇数个比特错误

循环冗余校验码 p45

除数叫生成多项式余数叫帧检验序列发送的数据叫做循环冗余校验码

7个性能指标：

速率，带宽，吞吐量，时延，利用率，时延带宽积，往返时间RTT。

4种时延：

发送时延
传播时延
处理时延：分析首部，差错检验，寻找路由
排队时延

比特时间/传输速率=花费的时间

（二）习题：

网桥从端口1发送来的数据如果转发表上写这个数据要从端口1转发，那么网桥会丢弃这个帧

第三章：物理层

（一）知识点：

DTE（Terminal）,DCE
物理层特性：机械特性、电气特性、功能特性、规程特性

EIA-232 0对应正电平 1对应负电平

重发器是物理层设备

（二）习题：
1、在（A）光纤中，芯材具有变化的密度
A、多模阶跃 B、多模渐变 C、单模 D、以上都是

第4章数据链路层

（一）知识点：

停止等待协议：数据帧和应答帧交替标为0，1；否定帧不需要编号

滑动窗口协议：回退N帧选择拒绝
都使用累计确认，选择拒绝中确认编号是当前正确接收的编号，拒绝编号是出错的编号。

窗口大小过大会出现什么问题需要讨论

HDLC通信：I-帧，S-帧，U-帧(无编号帧) 通信方法 P89

位填充法：5个1插入一个0

以太网帧格式：

CSMA/CD算法 p98 3步

二进制退避算法 4点

10BASET 采用星形

无线局域网：

CSMA/CA不能检测冲突只能避免冲突原因4点 p105
实现过程：IFS 二进制指数退避算法

避免冲突：3种机制：预约信道、正向确认、RTS,CTS

网桥路由：生成树算法 p116 算法描述和具体执行都要掌握

根网桥的确定方法 BPDU(Bridge Protocol Data Unit)
每个网桥根端口的确定方法
每个局域网指定网桥的确定方法
透明网桥：能够根据网络信息自动生成和修改自动生成和修改自己的路由表

802.11 BSS：基本服务集包括一个或多个无线工作站和一个接入点（AP）

AP 发送信标帧与与移动站点进行关联

ATM 网络：异步传输，面向连接，采用虚电路，信元交换，固定长度，5字节头、48字节信息
信元头的主要功能是网络路由

ATM把一条物理电路划分为几个虚拟的逻辑通路，称为VPI；然后在每一个VPI中再划分虚拟的信道（Channel），称为VCI

（二）习题：

设某环网环长为1000m，数据率为1Mbps，剑桥环帧长为38位，环上有50个站点，并已知在环上信号的传播速度为200m/μs。问：
（1）不经过人工延迟，换上能存多少位
（2）如需环上分有4个时间槽，每个站点需要延迟多少位

解：
（1）传播时延=5μs，在这5μs内整个链路可以储存5bit数据
（2）若有4个时间槽，则一共环上有38*4=152位
（152-5）/30=3 每个站点需要延迟3位

第5章网络层

（一）知识点：

距离向量路由算法（RIP BGP）

链路状态路由算法 (OSPF) p136

RIP使用了UDP 而 OSPF使用的是 IP

Dijstra 算法描述 4步

IP地址范围 A,B,C,D,E

IPv4报文格式 p150

子网掩码设置成255.255.255.255 意味着这个子网只有一台主机

IPv6 16个字节单播，组播，任播没有广播

NAT协议：将专用网络地址转换为公共网络地址

多播IP地址向Mac地址映射的方法 01-00-5e-0后23位落下来 p172 王道p194

在一个移动网络中，一个移动节点的永久居所被称为归属网络。
其中代表移动节点执行移动管理功能的实体称为归属代理。
移动节点移动到被访网络时，帮助移动节点做移动管理功能的实体称为外部代理。
当移动节点连续在不同外部网络访问时，将首次发现移动节点被访问节点的被访网络中的管理标识为转交地址。

DHCP服务器交互的四步：
(1) DHCP客户机广播寻找DHCP服务器
(2) DHCP服务器广播IP地址和相关配置信息
(3) DHCP客户机广播自己想用的IP地址
(4) DHCP服务器广播确认信息

工作站：高性能个人计算机

广播选路方法：不受控洪范，受控洪范，生成广播树

802.11中每个AP周期性地发送信标帧来与移动站点发生关联

Web缓存器：将HTTP请求实体缓存起来，这样用户在请求一个页面时就不许要访问因特网了。

Ping未使用TCP或UDP协议

（二）习题：

接入网：骨干网络到用户终端之间的所有设备，由于骨干网一般采用光纤传输速率很快，因此接入网就成了整个网络系统的瓶颈。

长度为2000B的应用层数据，帧头帧尾18B，数据的有效传输率是多少：

网络上一个主机发送了ARP请求分组，目的MAC地址是：FF-FF-FF-FF-FF-FF

ICMP有2种报文，一种是差错报文一种是查询报文

链路状态路由为了获得邻居的路由信息，周期性地发送一个简短的问候包

下列设备中既不具备Plug&Play也不具备Cut-Through功能的设备是（）
A. Hub B.Router C.Switch D.Repeater(中继器)

第6章传输层

（一）知识点：

传输层的流量控制 p193

UDP 报头结构

UDP 伪首部 12字节

TCP 报头结构

TCP 三次握手和4次挥手

TCP 端口号0-1023是熟知端口号

拥塞控制

拥塞的原因：节点处理速度不够链路带宽不够

影响系统吞吐量和传输时延

网络延迟的4个主要因素：跳数，网络带宽，处理带宽，网络流量

TCP超时重传时间RTO的计算方法：SRTT=αSRTT+（1-α）RTT
RTO=βSRTT

（二）习题：

1、TCP包头哪些字段与拥塞控制、流量控制和差错控制有关：序号、确认序号、窗口大小

第7章应用层

（一）知识点：

DNS （基于UDP）
根域名服务器，顶级域名服务器，权限域名服务器，本地域名服务器
递归查询和重复查询

因特网上由一些公共可访问的DNS记录负责将组织域名映射为IP地址，这些DNS记录维护在哪种DNS服务器中：权威域名服务器

DHCP(基于UDP)

HTTP 是一个无状态协议，因为它不存储任何关于客户机的状态信息

Cookie文件保留在用户端系统中，由浏览器管理

FTP：控制连接数据连接

用户代理与邮件服务器

SMTP(发邮件) POP3（收邮件）HTTP（发邮件和收邮件，但是邮件服务器之间仍然使用SMTP）
IMAP(收邮件) MIME（扩充邮件内容形式）

URL

SNMP：简单网络管理协议
（二）习题：

第九章网络安全

（一）知识点：
5种安全服务项目：鉴别访问控制数据保密数据完整抗抵赖

对称密钥加密方法公开密钥加密

对称密钥分配 p326

公开密钥加密方法：p329

RSA加密 p327

X是明文， Y是密文 (e,n)是公钥（d,n）是私钥
Y=Xe(mod n)
X=Yd(mod n)

数字签名：公开密钥的方法对称密钥的方法

使用摘要的数字签名

应用层安全加密PGP(Pretty Good Privacy)

传输层安全加密SSL(Secure Sockets Layer)

网络层安全加密IPSec (Internet Protocol Security): 封装安全载荷，认证头

防火墙：在内部网和外部网，公有网和私有网之间构造的保护屏障。
数据包过滤、应用级网关、代理服务

入侵检测：不正当行为检测（研究入侵者行为模式），异常检测（建立用户常态模型）

报文鉴别码MAC: 用来鉴别报文的完整性