計算機網絡知識點

• 1.計算機網絡基礎概念
• • 1.計算機網絡的概念
  • 2.計算機網絡的功能
  • 3.計算機網絡的組成
  • 3.計算機網絡的分類
  • 4.總結
• 2.標準
• • 1.標準的分類
  • 2.標準化工作
  • 3.標準化工作相關組織
  • 4.總結
• 3.性能指標
• • 1.速率
  • 2.帶寬
  • 3.吞吐量
  • 4.時延
  • 5.時延帶寬積
  • 6.往返時延RTT
  • 7.利用率
• 4.分層
• • 1.怎么分層？
  • 2.正式認識分層結構
  • 3.OSI參考模型
  • • 1.應用層
    • 2.表示層
    • 3.會話層
    • 4.傳輸層
    • 5.網絡層
    • 6.數據鏈路層
    • 7.物理層
  • 4.TCP/IP參考模型
  • • 1.區別
    • 2.五層參考模型
• 1.物理層
• • 1.物理層的基本概念
  • 2.數據通信的基礎知識
  • • 1.三種通信方式
    • 2.兩種數據傳輸方式
  • 3
  • • 1.碼元
    • 2.速率
    • 3.失真
    • 4.奈氏準則
    • 5.香農定理
    • 6."Nice"和"香濃"
  • 4.編碼和調制
  • • 1.基帶信號和寬帶信號
    • 2.編碼和調制
    • 3.數字數據編碼為數字信號
    • 4.模擬信號編碼為數字信號
    • 5.模擬數據調制為模擬信號
  • 5.傳輸介質
  • • 1.雙絞線
    • 2.同軸電纜
    • 3.光纖
    • • 多模光纖和單模光纖
    • 4.非導向型傳輸介質
  • 6.物理層設備
  • • 1.中繼器
    • 2.集線器(多口中繼器)
• 2.數據鏈路層
• • 1.功能概述
  • • 1.數據鏈路層的基本概念
    • 2.數據鏈路層功能概述
  • 2.封裝成幀和透明傳輸
  • • 1.封裝成幀
    • 2.透明傳輸
    • 3.字符計數法
    • 4.字符填充法
    • 5.零比特填充法
    • 6.違規編碼法
  • 3.差錯控制
  • • 1.差錯從何而來？
    • 2.差錯控制
    • • 1.奇偶校驗碼
      • 2.CRC循環冗余碼
      • 3.海明校驗碼
  • 4.流量控制
  • • 1.流量控制的方法
    • 2.停止等待協議
    • • 1.無差錯
      • 2.有差錯情況--數據幀丟失或檢測到幀出錯
      • 3.有差錯--ACK丟失
      • 4.有差錯--ACK遲到
      • 5.信道利用率
    • 3.SR協議
    • 4.GBN協議
  • 5.信道劃分介質
  • • 1.傳輸數據的兩種鏈路
    • 2.介質訪問控制
    • • 1頻分多路復用FDM
      • 2.時分多路復用TDM
      • 改進---統計時分復用STDM
      • 3.波分多路復用WDM
      • 4.碼分多路復用CDM
      • 5.ALOHA協議
      • 6.CSMA協議
      • 7.CSMA/CD協議
  • 6.局域網
  • • 1.局域網的基礎概括
    • • 1.網絡拓撲
      • 2.局域網傳輸介質
      • 3.介質訪問控制方法
      • 4.局域網分類
      • 5.MAC子層和LLC子層
    • 2.以太網
    • • 1.無連接、不可靠的服務
      • 2.以太網傳輸介質拓撲結構的發展
      • 3. 10BASE-T以太網
      • 4.適配器與MAC地址
      • 5.以太網MAC幀
      • 6.高速以太網
    • 3.無線局域網
    • • 1.802.11的MAC幀頭格式
      • 2.無線局域網的分類
  • 7.廣域網
  • • 1.PPP協議
    • • 1.PPP協議的特點
      • 2.PPP協議應滿足的要求
      • 3.PPP協議無需滿足的要求
      • 4.PPP協議的三個組成部分
      • 5.PPP協議的狀態圖
      • 6.PPP協議的幀格式
    • 2.HDLC協議
    • • 1.HDLC的站
      • 2.HDLC的幀格式
    • 3.PPP協議和HDLC協議的異同
  • 8.鏈路層設備
• 3.網絡層
• • 1.網絡層概述
  • 2.數據交換方式
  • • 1.電路交換
    • 2.報文交換
    • 3.分組交換
  • 3.數據報與虛電路
  • • 1.幾種傳輸單元名詞辨析
    • 2.數據報
    • 3.虛電路
    • 4.虛電路&數據報
  • 4.路由算法與路由協議
  • • 1.路由算法
    • • 路由算法的分類
    • 2.分層次的路由選擇協議
    • 3.RIP協議
    • • 1.RIP協議基本交換信息
      • 2.距離向量算法
      • 3.RIP協議報文格式
      • 4.RIP協議特點
    • 4.OSPF協議
    • • 1.OSPF的基礎知識
      • 2.鏈路狀態路由算法
      • 3.OSPF的區域
      • 4.OSPF分組
      • 5.其他特點
    • 5.BGP協議
    • • 1.BGP基礎知識
      • 2.BGP協議報文格式
      • 3.BGP協議特點
      • 4.BGP-4的四種報文
    • 6.三種協議比較
  • 5.TCP/IP協議棧
  • • 1.IP數據報格式
    • 2.IP數據報分片
    • 3.IPv4地址
    • 4.網絡地址轉換NAT
    • 5.子網劃分和子網掩碼
    • • 1.子網劃分
      • 2.子網掩碼
      • 3.使用子網時分組的轉發
    • 6.無分類編址CIDR
    • • 1.構成超網
      • 2.最長前綴匹配
    • 7.ARP協議
    • • 1.發送數據的過程
      • 2.ARP協議
    • 8.DHCP協議
    • 9.ICMP協議(網際控制報文協議)
    • • 1.ICMP差錯報文
      • 2.不應發送ICMP差錯報文的情況
      • 3.ICMP詢問報文
      • 4.ICMP的應用
    • 10.IPv6
    • • 1.為什么有IPv6？
      • 2.IPv6數據報格式
      • 3.IPv4和IPv6
      • 4.IPv6地址表現形式
      • 5.IPv6基本地址類型
      • 6.IPv6向IPv4過渡的策略
    • 11.IP組播
    • • 1.IP數據報的三種傳輸方式
      • 2.IP組播地址
      • 3.硬件組播
      • 4.IGMP協議(網際組管理協議)
      • 5.組播路由選擇協議
    • 12.移動IP
    • • 1.移動IP相關術語
      • 2.通信過程
  • 6.網絡層設備
  • • 1.路由器
    • 2.三層設備的區別
    • 3.路由表和路由轉發
• 4.傳輸層
• • 1.傳輸層的尋址與端口
  • 2.UDP協議
  • • 1.UDP概述
    • 2.UDP首部格式
    • 3.UDP校驗
    • 2.TCP協議

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1.計算機網絡基礎概念

1.計算機網絡的概念

計算機網絡：是一個將分散的、具有獨立功能的計算機系統，通過通信設備與線路連接起來，由功能完善的軟件實現資源共享和信息傳遞的系統。

計算機網絡是互連(互聯互通)的、自治(無主從關系)的計算機集合。

2.計算機網絡的功能

數據通信(連通性)

資源共享 (硬件，軟件，數據)

分布式處理(多臺計算機各自承擔同一工作任務的不同部分)

提高可靠性(替代機)

負載均衡(各計算機之間更親密)

3.計算機網絡的組成

組成部分 硬件、軟件、協議

工作方式：邊緣部分(用戶直接使用)：分為C/S方式和P2P方式；核心部分(為邊緣部分服務)

功能組成:通信子網(實現數據通信);資源子網(實現資源共享/數據處理)。

3.計算機網絡的分類

按分布范圍分:廣域網WAN(交換技術)、城域網MAN、局域網WAN(廣播技術)、個人區域網PAN。

按使用者分:公用網(中國電信，中國移動等)；專用網(軍隊，政府等網絡)

按交換技術分：電路交換、報文交換，分組交換

按拓撲結構分：

按傳輸技術分: 廣播式網絡(共享公共通信信道);點對點網絡(使用分組存儲轉發和路由選擇機制)。

4.總結

2.標準

1.標準的分類

2.標準化工作

RFC(Request For Comments)-----------因特網標準的形式
RFC要上升為因特網正式標準的四個階段:

2021年以后就不要第三步了。

3.標準化工作相關組織

4.總結

3.性能指標

1.速率

速率即數據率或稱數據傳輸率或比特率
比特:1/0(表現形式) 位(單位)
速率：連接在計算機網絡上的主機在數字信道上傳送數據位數的速率。
單位：b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s,Tb/s。

2.帶寬

帶寬原本指某個信號具有的頻帶寬度，即最高頻率與最低頻率之差，單位是赫茲(Hz)。

計算機網絡中，帶寬用來網絡的通信線路傳送數據的能力，通常是指單位時間內從網絡中的某一點到另一點所能通過的"最高數據率"。單位比特每秒。
網絡設備所支持的最高速率。

3.吞吐量

吞吐量:表示在單位時間內通過某個網絡(或信道、接口)的數據量。單位b/s,kb/s,Mb/s等。吞吐量受網絡的帶寬或網絡的額定速率的限制。

它的實際理想情況最大是100Mb/s，但是兩個服務器所需速率相加就是吞吐量。

4.時延

時延：指數據(報文/分組、比特流)從網絡(或鏈路)的一端傳送到另一端所需的時間。也叫延遲或遲延。單位是s。

5.時延帶寬積

6.往返時延RTT

概念：從發送方發送數據開始，到發送方收到接收方的確認(接收方收到數據后立即發送確認)總共經歷的時延。

RTT越大，在收到確認之前，可以發送的數據越多。
RTT包括:往返傳播時延(傳播時延*2)、末端處理時間。

7.利用率

4.分層

1.怎么分層？

各層之間相互獨立，每層只實現一種相對獨立的功能。

每層之間界面自然清晰，易于理解，相互交流盡可能少。

結構上可分割開。每層都采用最合適的技術來實現。

保持下層對上層的獨立性，上層單向使用下層提供的服務。

整個分層結構應該能促進標準化工作。

2.正式認識分層結構

實體:第n層的活動元素稱為n層實體。同一層的實體叫對等實體。

協議：為進行網絡中的對等實體數據交換而建立的規則、標準或約定稱為網絡協議。語法(規定傳輸數據的格式)、語義(規定所要完成的功能)、同步(規定各種操作的順序)。

服務：下層為相鄰上層提供的功能調用。

接口(訪問服務點SAP):上層使用下層服務的入口。

SDU服務數據單元:為完成用戶所要求的功能而應傳送的數據。

PCI協議控制信息:控制協議操作的信息。

PDU協議數據單元:對等層次之間傳送的數據單位。

3.OSI參考模型

下三層是點對點通信，上四層是端對端通信。

1.應用層

所有能和用戶交互產生網絡流量的程序。
典型應用層服務:文件傳輸(FTP)、電子郵件(SMTP)、萬維網(HTTP)。

2.表示層

用于處理在兩個通信系統中交換信息的表示方式。

功能一：數據格式變換(翻譯官)
功能二：數據加密解密
功能三：數據壓縮和恢復

3.會話層

向表示層實體/用戶提供建立連接并在連接上有序地傳輸數據。
這是會話，也是建立同步（SYN）。

功能一：建立、管理、終止會話
功能二：使用校驗點可使會話在通信生效時從校驗點/同步點繼續恢復通信，實現數據同步。
適用于傳輸大文件。

4.傳輸層

負責主機中兩個進程的通信，即端到端的通信。傳輸單位是報文段或用戶數據段。

功能一：可靠傳輸、不可靠傳輸
功能二：差錯控制
功能三：流量控制
功能四：復用分用

5.網絡層

主要任務是把分組從源端傳到目的端，為分組交換網上的不同主機提供通信服務。網絡層傳輸單位是數據報。

功能一：路由選擇 最佳路徑
功能二：流量控制
功能三：差錯控制
功能四：擁塞控制

6.數據鏈路層

主要任務是把網絡層傳下來的數據報組裝成幀。數據鏈路層/鏈路層的傳輸單位是幀 。

功能一：成幀(定義幀的開始和結束)
功能二：差錯控制 幀錯+位錯
功能三：流量控制
功能四：訪問控制 控制對信道的訪問

7.物理層

主要任務是在物理媒體上實現比特流的透明傳輸。
物理層傳輸單位是比特

透明傳輸:指不管所傳數據是什么樣的比特組合，都應當能夠在鏈路上傳送。

功能一：定義接口特性
功能二：定義傳輸模式 (單工、半雙工、雙工)
功能三：定義傳輸速率
功能四：比特同步
功能五：比特編碼

主要協議：Rj45、802.3

4.TCP/IP參考模型

1.區別

2.五層參考模型

1.物理層

1.物理層的基本概念

物理層解決如何在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸數據比特流，而不是指具體的傳輸媒體。
物理層主要任務：確定與傳輸媒體接口有關的一些特性

機械特性：定義物理連接的特性，規定物理連接時所采用的`規格、接口形狀、引線數目、引腳數量``和排列情況。

電氣特性：規定傳輸二進制位時，線路上信號的電壓范圍、阻抗匹配、傳輸速率和距離限制等。

功能特性：指明某條線上出現的某一電平表示何種意義，接口部件的信號線的用途。

規程特性：定義各條物理線路的工作規程和時序的關系。

2.數據通信的基礎知識

通信的目的是傳送消息。
數據：傳送信息的實體，通常是有意義的符號序列。
信號：數據的電氣/電磁的表現，是數據在傳輸過程中的存在形式。

信源：產生和發送數據的源頭。
信宿：接收數據的終點。
信道：信號的傳輸媒介。一般用來表示向某一個方向傳送信息的介質，因此一條通信線路往往包含一條發送信道和一條接收信道。

1.三種通信方式

從通信雙方信息的交互方式看，可以有三種基本方式：

單工通信 只有一個方向的通信而沒有反方向的交互，僅需要一條信道。

半雙工通信 通信的雙方都可以發送或接受信號，但任何一方都不能同時發送和接收，需要兩條信道。

全雙工通信 通信雙方可以同時發送和接受信息，也需要兩條信道。

2.兩種數據傳輸方式

3

1.碼元

碼元是指哦那個一個固定時長的信號波形(數字脈沖)了，代表不同離散數值的基本波形，是數字通信中數字信號的計量單位，這個時長內的信號稱為k進制碼元，而該時長稱為碼元寬度。當碼元的離散狀態有M個時（M大于2），此時碼元為M進制碼元。

1碼元可以攜帶多個比特的信息量。例如，在使用二進制編碼時，只有兩種不同的碼元，一種表示0，一種表示1狀態。
例：
4進制碼元→碼元的離散狀態有四個→4個高低不同的洗腦波形 00、01、10、11

2.速率

速率也叫數據率，是指數據的傳輸速率，表示單位時間內傳輸的數據量。可以用碼元傳輸速率和信息傳輸速率。

1）碼元傳輸速率：它表示單位時間內數字通信系統所傳輸的碼元個數，單位是波特(Baud)。1s傳輸多少個碼元。

2） 信息傳輸速率：別名信息速率比特率等，表示單位時間內數據通信系統傳輸的二進制碼元個數(即比特數)，單位是比特/秒。1s傳輸多少個比特。

關系:若一個碼元攜帶n bit的信息量，則M Baud的碼元傳輸速率所對應的信息傳輸速率為M×n bit/s。

帶寬：表示在單位時間內從網絡中的某一點到另一點所通過的最高數據率，常用來表示傳輸數據的能力。單位是b/s。

3.失真

碼間串擾：接收端收到的信號波形失去了碼元之間清晰界限的現象。

4.奈氏準則

奈氏準則：在理想低通(無噪聲，帶寬受限)條件下，為了避免碼間串擾，極限碼元傳輸速度位2W Baud,W是信道帶寬，單位是Hz。

5.香農定理

香農定理：在帶寬受限且有噪聲的信道中，為了不產生誤差，信息的數據傳輸速率有上限值。

6.“Nice"和"香濃”

4.編碼和調制

1.基帶信號和寬帶信號

2.編碼和調制

3.數字數據編碼為數字信號

非歸零編碼[NRZ]：高1低0，編碼容易實現，但沒有檢錯功能，且無法判斷一個碼元的開始和結束，以至于收發雙方難以保持同步。

曼徹斯特編碼：前高后低表示1，前低后高表示0。每個碼元都被調成兩個電平，所以數據傳輸速率只有調制速率的1/2

差分曼徹斯特編碼：同1異0。若為1，則與前一個相同，若為0，則與前一個相反。

歸零編碼[RZ]: 信號電平在一個碼元之內都要恢復到0的這種編碼成編碼方式。

反向不歸零編碼[NRZI]:信號電平翻轉表示0，信號電平不變表示1

4B/5B編碼：比特流中插入額外的比特以打破一連串的0或1，就是用5個比特來編碼4個比特的數據，之后再傳給接收方，因此4B/5B。編碼效率為80%

4.模擬信號編碼為數字信號

5.模擬數據調制為模擬信號

5.傳輸介質

傳輸介質也稱為傳輸媒體，它就是數據傳輸系統中再發送設備和接收設備之間的物理通路。
傳輸媒體并不是物理層。傳輸媒體再物理層的下面，因為物理層是體系結構的第一層，因此有時稱傳輸介質為第0層。
在傳輸媒體中傳輸的是信號，但傳輸媒體并不知道所傳輸的信號是什么意思。但物理層規定了電氣特性，因此能夠識別所傳送的比特流。
傳輸媒體比物理層管的更少。

1.雙絞線

2.同軸電纜

3.光纖

多模光纖和單模光纖

光纖的特點：

傳輸損耗小，中繼距離長，對遠距離傳輸特別經濟。

抗雷電和電磁干擾性好。

無串音干擾，保密性好，也不易被竊聽或截取數據。

體積小，重量輕。

4.非導向型傳輸介質

6.物理層設備

1.中繼器

2.集線器(多口中繼器)

2.數據鏈路層

1.功能概述

1.數據鏈路層的基本概念

結點：主機、路由器

鏈路：網絡中兩個結點之間的物理通道，鏈路的傳輸介質主要有雙絞線，光纖和微波。分為有線鏈路和無線鏈路。

數據鏈路：網絡中兩個結點之間的邏輯通道，把實現控制數據傳輸協議的硬件和軟件加到鏈路上構成數據鏈路。

幀：鏈路層的協議數據單元，封裝網絡層數據報。

數據鏈路層負責通過一條鏈路從一個結點向另一個物理鏈路直接相連的相鄰結點傳送數據報。

2.數據鏈路層功能概述

2.封裝成幀和透明傳輸

1.封裝成幀

2.透明傳輸

透明傳輸是指不管所傳數據是什么樣的比特組合，都應當能夠在鏈路上傳送。因此，鏈路層就“看不見”有什么妨礙數據傳輸的東西。

3.字符計數法

4.字符填充法

5.零比特填充法

6.違規編碼法

3.差錯控制

1.差錯從何而來？

2.差錯控制

1.奇偶校驗碼

2.CRC循環冗余碼

3.海明校驗碼

海明碼設計思路:將信息位分組進行偶校驗→多個校驗位→多個校驗位標注出錯位置。

海明碼求解步驟：

糾錯：

補充：

4.流量控制

1.流量控制的方法

2.停止等待協議

1.無差錯

2.有差錯情況–數據幀丟失或檢測到幀出錯

RTT表示往返時延

3.有差錯–ACK丟失

4.有差錯–ACK遲到

5.信道利用率

3.SR協議

重點總結：

4.GBN協議

GBN發送方必須響應的三件事：

5.信道劃分介質

1.傳輸數據的兩種鏈路

點對點鏈路：兩個相鄰節點通過一個鏈路相連，沒有第三者。應用：PPP協議，常用于廣域網。

廣播式鏈路：所有主機共享通信介質。應用：早期的總線以太網，無線局域網，常用于局域網。典型拓撲結構：總線型，星型。

2.介質訪問控制

信道劃分介質訪問控制：將使用介質的每個設備與來自同一信道上的其他設備的通信隔離開，把時域和頻域資源合理地分配給網絡上的設備。

1頻分多路復用FDM

2.時分多路復用TDM

改進—統計時分復用STDM

3.波分多路復用WDM

4.碼分多路復用CDM

https://blog.csdn.net/penguinyao/article/details/104631154

5.ALOHA協議

純ALOHA協議

時隙ALOHA協議

6.CSMA協議

1-堅持CSMA

非堅持CSMA

p-堅持CSMA

7.CSMA/CD協議

最小幀長

6.局域網

1.局域網的基礎概括

1.網絡拓撲

主要使用總線型拓撲。

2.局域網傳輸介質

3.介質訪問控制方法

4.局域網分類

IEEE 802標準

5.MAC子層和LLC子層

2.以太網

1.無連接、不可靠的服務

2.以太網傳輸介質拓撲結構的發展

3. 10BASE-T以太網

4.適配器與MAC地址

5.以太網MAC幀

6.高速以太網

3.無線局域網

1.802.11的MAC幀頭格式

2.無線局域網的分類

1.有固定基礎的設施無線局域網

2.無固定基礎設施無線局域網的自組織網絡

7.廣域網

1.PPP協議

1.PPP協議的特點

點對點PPP是目前使用最廣泛的數據鏈路層協議，用戶使用撥號電話接入因特網時一般都使用PPP協議。只支持全雙工鏈路。

2.PPP協議應滿足的要求

3.PPP協議無需滿足的要求

4.PPP協議的三個組成部分

5.PPP協議的狀態圖

6.PPP協議的幀格式

2.HDLC協議

1.HDLC的站

2.HDLC的幀格式

3.PPP協議和HDLC協議的異同

8.鏈路層設備

https://www.bilibili.com/video/BV19E411D78Q?p=37

3.網絡層

1.網絡層概述

2.數據交換方式

1.電路交換

2.報文交換

3.分組交換

3.數據報與虛電路

1.幾種傳輸單元名詞辨析

2.數據報

3.虛電路

4.虛電路&數據報

4.路由算法與路由協議

1.路由算法

最佳路由：“最佳”是相對于某一種特定要求下得出的較為合理的選擇而已。
路由算法是找到最佳路由，然后填入下面的表中。

路由算法的分類

2.分層次的路由選擇協議

3.RIP協議

1.RIP協議基本交換信息

2.距離向量算法

3.RIP協議報文格式

4.RIP協議特點

4.OSPF協議

1.OSPF的基礎知識

2.鏈路狀態路由算法

3.OSPF的區域

4.OSPF分組

5.其他特點

5.BGP協議

1.BGP基礎知識

2.BGP協議報文格式

3.BGP協議特點

4.BGP-4的四種報文

6.三種協議比較

5.TCP/IP協議棧

1.IP數據報格式

2.IP數據報分片

最大傳輸單元MTU：鏈路層數據幀可封裝數據的上限。
以太網的MTU是1500字節

3.IPv4地址

分類的IP地址：

https://www.jianshu.com/p/66bd9c1e08d8

特殊IP地址：

私有IP地址：

分類的IP地址：

4.網絡地址轉換NAT

5.子網劃分和子網掩碼

1.子網劃分

2.子網掩碼

3.使用子網時分組的轉發

6.無分類編址CIDR

1.構成超網

2.最長前綴匹配

7.ARP協議

1.發送數據的過程

2.ARP協議

8.DHCP協議

9.ICMP協議(網際控制報文協議)

1.ICMP差錯報文

2.不應發送ICMP差錯報文的情況

3.ICMP詢問報文

4.ICMP的應用

10.IPv6

1.為什么有IPv6？

2.IPv6數據報格式

3.IPv4和IPv6

4.IPv6地址表現形式

5.IPv6基本地址類型

6.IPv6向IPv4過渡的策略

11.IP組播

1.IP數據報的三種傳輸方式

2.IP組播地址

3.硬件組播

4.IGMP協議(網際組管理協議)

IGMP協議讓路由器知道本局域網上是否有主機(的進程)參加或退出了某個組播網。

5.組播路由選擇協議

12.移動IP

1.移動IP相關術語

2.通信過程

6.網絡層設備

1.路由器

2.三層設備的區別

3.路由表和路由轉發

4.傳輸層

1.傳輸層的尋址與端口

2.UDP協議

1.UDP概述

2.UDP首部格式

3.UDP校驗

2.TCP協議

總結

以上是生活随笔為你收集整理的王道计算机网络学习笔记的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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