计算机网络-总复习课件ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机网络,谢希仁编著,总复习,1,计算机网络谢希仁编著总复习1,第,1,章 概 述,1.2-1.7,节是重点，其中要掌握的知识点：,1,、数据的交换技术,什么是数据交换技术？,数据交换技术,是指,通信子网,根据需要和网络条件动态地安排两个通信结点的通信线路。,电路交换和分组交换技术的特点,2,第1章 概 述1.2-1.7节是重点，其中要掌握的知识点：2,2,、计算机网络的性能：,速率,：是指数据传输速率，单位是：,b/s(,比特每秒,)bit/s,，定义为单位时间内所传输的二进制信息位数，也称为,数据率,或,比特率,。,码元速率单位是波特（,Baud),，定义为单位时间内通过信道传输的码元个数，又称为,波特率,。,3,2、计算机网络的性能：3,带宽,：有以下两种解释：,（,1,）带宽本来是指信号具有的频带宽度。即信号所包含的不同频率成分所占据的,频率范围,。单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。,（,2,）在计算机网络中，,“,带宽,”,用来表示网络的,通信线路,所能传送数据的能力。表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的,“,最高数据率,”,。,在计算机网络中,“,带宽,”,和,“,最高数据率,”,是同义语，单位是,“,比特每秒,”,，或,b/s (bit/s),。,4,带宽：有以下两种解释：4,带宽,有时又是指通信信道的,容量,。,信道的容量是信道传输数据能力的极限,。,就像公路最大限速值与汽车实际速度之间的关系,.,信道的容量是信道的最大传输速率。,5,带宽有时又是指通信信道的容量。5,时延：,是指数据（一个报文或分组）才网络（或链路）的一端传送到另一端所续的时间。,6,时延：是指数据（一个报文或分组）才网络（或链路）的一端传送到,3,、网络的体系结构：,是计算机网络的各层及其协议的集合。,常说的计算机网络体系结构有：,OSI,的体系结构、,TCP/IP,体系结构和五层协议的体系结构。,7,3、网络的体系结构：7,4,、实体、协议、服务和服务访问点,实体,(entity),表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程，实体就是一个特点的,软件模块,。,协议,是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。,在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供,服务,。,8,4、实体、协议、服务和服务访问点 实体(entity) 表,下面的协议对上面的服务用户是,透明,的。,协议是,“,水平的,”,，即协议是控制对等实体之间通信的规则。,服务是,“,垂直的,”,，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。,同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称为,服务访问点,SAP (Service Access Point),。,9,下面的协议对上面的服务用户是透明的。 9,5,、,“,无缝的,”,、,“,透明的,”,和,“,虚拟的,”,“,无缝的,”,概念用于网络时，表示几个网络互连时对用户来说就好像是一个网络。因为互连的各个网络都使用统一的网际协议,IP,，具有统一的,IP,地址。用户看不见各个不同网络相接的,“,缝,”,。,“,无缝的,”,和,“,透明的,”,意思很接近。,10,5、“无缝的”、“透明的”和“虚拟的”10,“,透明的,”,表示实际存在的东西而我们却好像看不见一样。,如：发送邮件时用鼠标单击,“,发送,”,，邮件就发送出去了。实际上这个工作使用了好几个网络协议，这些复杂的过程我们都看不见。,这些复杂的网络协议对用户来说都是,“,透明的,”,。它们都存在在电脑里，用户却看不见。,“,虚拟的,”,表示看起来好像存在但实际上并不存在。,11,“透明的”表示实际存在的东西而我们却好像看不见一样。11,第,2,章 物理层,2.1,、,2.2,、,2.4,节是重点，其中要掌握的知识点：,1,、物理层的基本功能：,其基本功能是在通信介质上实现,0,、,1,比特流的传输。,物理层不是指具体的传输介质。,12,第2章 物理层2.1、2.2、2.4节是重点，其中要掌握的知,2,、数据通信的基本概念,信息、数据和信号：信息发送前要编码成数据，数据再用信号来表示才能在传输介质上传输。,数据是信息的实体,信号是数据的电气的或电磁的表现形式。,13,2、数据通信的基本概念13,3,、奈奎斯特定律和香农定律,奈奎斯特定律说明了在理想信道传输二进制数据,信号,的最大数据传输速率,Rmax,与通信信道带宽,W(,单位,Hz),的关系：,R,max,=2,W,2,N,14,3、奈奎斯特定律和香农定律14,香农定律给出了在有,噪声干扰的信道的,极限,、,无差错的,信息,传输速率,。,信道的极限信息传输速率,C,可表达为,C,=,W,log,2,(1+,S,/,N,) b/s,例如：信道带宽为,3khz,信噪比为,30db,则每秒能发送的比特数不会超过多少？,15,香农定律给出了在有噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速率,根据香农定理：,最大传输速率,C,=,W,log,2,(1+,S,/,N,) b/s,，,已知：,db=10 10(s/n),，即,s/n=10,30/10,=1000,所以,C=3000*,2,(1,1000),16,根据香农定理：16,4,、信道的复用技术：,当物理链路的传输,能力大于,信号传输的需求时，这条链路上就可以传输多路信号，这种方式就称为复用。,掌握频分复用和时分复用,17,4、信道的复用技术：17,第,3,章 数据链路层,重点,3.1,、,3.2,、,3.3,节，,3.5,节。其中要掌握的知识点：,1,、数据链路层的基本功能：,数据链路层为网络层服务，在,相邻,结点间无差错地传递以帧为单位的数据。,要实现这个基本功能需要解决,3,个基本问题：封装成帧、透明传输和差错检测。,18,第3章 数据链路层重点3.1、3.2、3.3节，3.5节。其,2,、链路和数据链路,3,、数据链路的种类：,点到点的链路、广播链路（共享链路）。,19,2、链路和数据链路19,点对点的链路,在实际应用中，点到点链路的通信主要用在几种情况：,第一种是两个网络之间通过路由器互连，即路由器之间的点到点的连接。,第二种是拨号接入,再就是广域网,20,点对点的链路在实际应用中，点到点链路的通信主要用在几种情况：,广播链路（共享链路）：,多用于局域网。,所以，在数据链路层有两个分支，一是使用点到点信道的数据链路层和使用广播信道的数据链路层,点到点信道的数据链路层使用的协议是点到点协议,PPP,广播信道的数据链路层使用的协议是,CSMA/CD,协议。,21,广播链路（共享链路）：多用于局域网。21,4,、三个基本问题：,封装成帧：把数据组成一定大小的数据块,-,帧，以帧为单位发送、接收和校验数据。,透明传输：对数据中含有的控制信息要有相应措施使接收方不会将这样的数据误认为是某种控制信息,差错检测：数据链路层使用,循环冗余检验,检错技术对传输中产生的,比特差错,进行检错。,22,4、三个基本问题：封装成帧：把数据组成一定大小的数据块-帧，,5,、,PPP,协议, 帧的格式, 当,PPP,协议使用异步传输时，透明传输靠字符填充解决。,当,PPP,协议使用同步传输时，透明传输靠零比特填充法解决,23,5、PPP协议23,6,、,CSMA/CD,1,、怎样解决在广播信道上实现一对一的通信？,2,、在共享的广播信道上如何各计算机的工作,(,如何解决共享介质的使用,),。,3,、争用期和最短帧长概念,4,、以太网的两个标准,24,6、CSMA/CD1、怎样解决在广播信道上实现一对一的通信？,7,、以太网的扩展,在物理层扩展以太网：使用设备,HUB,在数据链路层扩展以太网：使用设备网桥、交换机。, 网桥（交换机）的自学习和转发数据帧的原理, 广播域的概念：,随着局域网的扩展，局域网的范围在不断扩大，广播域也在不断扩大，会产生广播风暴,25,7、以太网的扩展 在物理层扩展以太网：使用设备HUB25,虚拟局域网与广播风暴：,一个局域网是一个广播域。虚拟局域网可以缩小广播域，避免广播风暴。, 碰撞域概念：,是指局域网中的某个区域内，如果两台主机同时发送数据，就会产生冲突，这样的一个区域就称为,冲突域,。,使用集线器互联的局域网结构，它是一种共享介质的局域网结构，所有连接到集线器的结点共享一个,“,传输介质,”,，所以一个集线器都是一个冲突域。,26, 虚拟局域网与广播风暴：26,第,4,章 网络层,4.1-4.5,节是重点，其中要掌握的知识点：,1,、网络层功能,2,、网络互连的概念,3,、什么是,IP,地址？,要实现网络的互连，首先需要建立全局的地址系统，解决互连中主机、路由器及其他设备的全局唯一的地址标识问题。,IP,地址就是全局统一地址标识符。,每个,IP,地址都能惟一地、确定地识别一个物理网络与一台主机。,27,第 4 章 网络层4.1-4.5节是重点，其中要掌握的知识点,4,、,IP,协议, 分类的,IP,地址,IP,数据报首部的字段格式及作用,5,、划分子网：,借用主机位来表示子网络。,6,、无分类编址,CIDR,（构成超网）,28,4、IP协议28,【,问题,】,有人认为使用,CIDR,时，给某单位分配了一个地址块,/20,，相当与,16,个,C,类地址块。如果不使用,CIDR,，而直接给该单位分配,16,个,C,类地址块，在效果上不是一样吗？,答：在效果上是不一样的！,如果不使用,CIDR,而直接给该单位分配,16,个,C,类地址块,就相当于给单位分配,16,个,C,类网络。对单位外来说每个,C,类网络都在单位外面的路由表中占有一个表项，使路由表更大。对单位内的主机相互通信时，由于跨越了不同的网络，都必须使用路由器来转发,IP,数据报，造成开销大,29,【问题】有人认为使用CIDR时，给某单位分配了一个地址块/2,使用,CIDR,时，给该单位分配了一个地址块,/20,，即满足了,IP,地址数量的需求，又解决了上述问题。,30,使用CIDR时，给该单位分配了一个地址块/20，即满足了IP,【,例题,】,已知一个,CIDR,地址块为,200.56.168.0/21,。, 试用二进制表示这个地址块。, 这个,CIDR,地址块包含有多少个,C,类地址块？,题解,：,200.56.168.0/21=,11001000 00111000 10101,000 00000000,有下划线的粗体数字表示网络号。,C,类地址块的网络号是,24,位，比上面的,CIDR,地址块多,3,位。因此这个,CIDR,地址块包含,2,3,=8,个,C,类地址块。（因为,2,11,=2*2,10,=2*1024=2048/256=8,）,31,【例题】已知一个CIDR地址块为200.56.168.0/2,【,例题,】,已知局域网,10.10.1.32/27,上面连接了一个路由器和五个主机，它们的,IP,地址已标注在下图中。试问这些,IP,地址有没有不正确的？如有，请说出理由。,10.10.1.32/27,10.10.1.33,10.10.1.40,10.10.1.50,10.10.1.41,10.10.1.51,10.10.1.70,图：判断,IP,地址是否正确,32,【例题】已知局域网10.10.1.32/27上面连接了一个路,题解：局域网,10.10.1.32/27,的二进制表示是,00001010 00001010 00000001,001,00000,有下划线的粗体字是网络前缀。,在这个局域网上连接的设备的主机号,host-id,一共有,5,位二进制数，因此其,IP,地址的最后一个字节的数值不能超过,00111111,，即不能超过十进制的,63.,从图上看出，地址,10.10.1.70,是个错误的地址，不允许出现在这个局域网上，其余的地址正确。,33,题解：局域网10.10.1.32/27的二进制表示是33,6,、,RIP,协议原理,7,、网络地址转换,NAT,34,6、RIP协议原理34,【,例题,】,假定路由器,B,中的路由表有如下的项目（这三列分别表示,“,目的网络,”,、,“,距离,”,和,“,下一跳,”,）：现在,B,收到,C,的路由表，求出路由器,B,更新后的路由表。,N1,7,A,N2,2,C,N6,8,F,N8,4,E,N9,4,F,N2,4,N3,8,N6,4,N8,3,N9,8,B,的路由表,C,的路由表,N2,5,N3,9,N6,5,N8,4,N9,9,修改后,C,的路由表,N1,7,A,无新信息，不变,N2,5,C,相同的下一跳，更新,N3,9,C,新的项目，添加,N6,5,C,不同的下一跳，距离更短，更新,N8,4,E,不同的下一跳，距离一样，不变,N9,4,F,不同的下一跳，距离更大，不变,路由器,B,更新后的路由表,35,【例题】假定路由器B中的路由表有如下的项目（这三列分别表示“,第,5,章 运输层,5.1-5.5,节是重点，其中要掌握的知识点：,1,、运输层功能：,运输层提供的是网络环境中的主机的端到端进程通信服务。端到端信道是由多段点到点的信道构成。,端到端协议建立在点到点协议上，提供应用进程之间的通信手段。,36,第5章 运输层5.1-5.5节是重点，其中要掌握的知识点：3,2,、,UDP,协议的特点,3,、,TCP,协议的特点,4,、,TCP,协议的,4,个功能：,TCP,如何实现流量控制,TCP,如何实现可靠传输,TCP,如何实现流量控制,37,2、UDP协议的特点TCP如何实现流量控制37,TCP,如何实现流量控制,TCP,利用滑动窗口协议实现流量控制。,通信双方为每一个连接各使用一个窗口，称为滑动窗口。,TCP,通过两个缓存和一个窗口来控制数据的流动,38,TCP如何实现流量控制TCP利用滑动窗口协议实现流量控制。3,对发送的每个字节进行编号：,TCP,将应用进程交给它的所有数据看成是字节流，对每一个节进行编号，字节的起始编号在建立连接时确定，通知对方（报文首部的序号字段）,对收到的字节进行确认：,在报文首部的确认字段中的确认号包含了一种,“,期望,”,。如果确认号是,101,，隐含的意思,100,号之前的数据都收到了，下一个数据块的首字节序号是,101.,设置重传定时器：,仅靠编号和确认还不能提供可靠性，每发送一个报文后，启动一个重传定时器，定时器时间到，而确认没到，就重传报文段。,基于以上三个措施，故,TCP,采用了带有定时器的确认和重传机制实现的数据的可靠传输。,TCP,如何实现可靠传输,39, 对发送的每个字节进行编号：TCP将应用进程交给它的所有数,例题：,1,、,IP,和,UDP,的共同点就是它们都是无连接的。,IP,和,UDP,最主要的区别是什么？,IP,是主机到主机的通信协议，但,UDP,是进程到进程的通信协议。,40,例题：1、IP和UDP的共同点就是它们都是无连接的。 IP和,2,、从通信的起点和终点来比较，,TCP,和,IP,的不同点是什么？,进程,A,和进程,B,的通信是使用面向连接的,TCP,提供的可靠的传输。,主机,X,和主机,Y,的通信是使用无连接的,IP,提供的不可靠的传输。,对,TCP,来说，通信的起点和终点是运输层上面的两个,套接字,(socket),，而应用层的应用进程正是通过应用层和运输层之间的套接字来使用,TCP,提供的服务。,TCP,协议根据报文段首部中的端口号找到目的端口，将报文段交付给,目的进程,。,对,IP,来说，通信的起点和终点是连接在网络上的两个主机。,IP,协议根据数据报首部中的目的,IP,地址找到目的主机，将数据报交付给目的主机。,41,2、从通信的起点和终点来比较，TCP和IP的不同点是什么？进,第,6,章 应用层,6.1-6.2,、,6.4-6.6,节是重点，其中要掌握的知识点：,1,、,WWW,原理,Http,报文类型、格式。,Web,代理、,Cookie,2,、,DNS,原理,3,、电子邮件系统：,SMTP POP3,协议,4,、,DHCP,原理,42,第6章 应用层6.1-6.2、6.4-6.6节是重点，其中要,5,、应用层基本问题：,应用层工作模型, 应用进程的地址,43,5、应用层基本问题：43,