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  • 20240611:完成第3章3.1

第1章 概述

1.1 计算机网络在信息时代中的作用

1.2 因特网概述

1.2.1 网络的网络

  • 网络:由若干节点和连接这些节点的链路组成。
  • 网络中的节点可以是计算机、集线器、交换机或路由器。

1.2.2 因特网发展的三个阶段

  • 第一阶段是从单个网络ARPANET向互联网发展的过程。
  • 第二阶段的特点是建成了三级结构的因特网。
  • 第三阶段的特点是逐渐形成了多层次ISP结构的因特网。
  • 英特网服务提供者ISP(Internet Service Provider)
  • 网络接入点NAP(Network Access Point)

1.2.3 因特网的标准化工作

  • 因特网协会(Internet Society)ISOC
  • 因特网体系结构委员会(Internet Architecture Board)IAB
    1. 因特网工程部IETF(Internet Engineering Task Force)
    1. 因特网研究部IRTF(Internet Research Task Force)

1.3 因特网的组成

  • 边缘部分
  • 核心部分

1.3.1 因特网的边缘部分

  • 处在因特网边缘的部分就是连接在因特网上的所有主机。端系统(end system)
  • 客户服务器方式(C/S),对等方式(P2P)

1.3.2 因特网的核心部分

  • 电路交换
  • 报文交换
  • 分组交换

1.4 计算机网络在我国的发展

1.5 计算机网络的类别

1.5.1 计算机网络的定义

1.5.2 几种不同类别的网络

  • 广域网WAN
  • 城域网MAN
  • 局域网LAN
  • 个人区域网PAN

1.6 计算机网络的性能

1.6.1 计算机网络的性能指标

  1. 速率
  2. 带宽
  3. 吞吐量
  4. 时延
  5. 时延带宽积
  6. 往返时间RTT
  7. 利用率

1.7 计算机网络的体系结构

1.7.1 计算机网络体系结构的形成

1.7.2 协议与划分层次

1.7.3 具有五层协议的体系结构

  • 应用层
  • 运输层(TCP,UDP)
  • 网络层(IP)
  • 数据链路层
  • 物理层

1.7.4 实体、协议、服务和服务访问点

1.7.5 TCP/IP的体系结构

第2章 物理层

第3章 数据链路层

信道

  1. 点对点信道
  2. 广播信道

3.1 使用点对点信道的数据链路层

3.1.1 数据链路和帧

  • 链路:所谓链路就是从一个结点到相邻结点的一段物理线路。
  • 数据链路:是另一个概念。当需要在一条线路上传送数据时,处理必须有一条物理线路外,还必须有一些必要的通信协议来控制这些数据的传输。
  • 帧:是点对点信道的数据链路层的协议数据单元。
  • 数据链路层把网络层交下来的数据构成帧发送到链路上,以及把接收到的帧中的数据取出并交给网络层。
  • 在英特网中,网络层协议数据单元就是IP数据报(简称为数据报、分组或包)。

点对点信道的数据链路层再进行通信时的主要步骤

  1. 结点A的数据链路层把网络层交下来的IP数据报添加首部和尾部封装成帧。
  2. 节点A把封装好的数据帧发送给结点B的数据链路层。
  3. 若节点B的数据链路层接收到的帧无差错,则从收到的帧中提取出IP数据报上交给上面的网络层:否则丢弃这个帧。

3.1.2 三个基本问题

1. 封装成帧

  • 定界符SOH:Start Of Head
  • 定界符EOT:End Of Transmission

2. 透明传输

  • 通过插入转义字符“ESC”解决传输数据与界定符混淆的问题。

3. 差错检测

  • 误码率
  • 循环冗余检验CRC(Cyclic Redundancy Check)的检错的技术
  • FCS:帧检验序列。

3.2 点对点协议PPP

3.2.1 PPP协议的特点

1. PPP协议应满足的需求

2. PPP协议不需要的功能

3.2.2 PPP协议的帧格式

1. 字段的意义

2. 字节填充

3. 零比特填充

3.2.3 PPP协议的工作状态

3.3 使用广播信道的数据链路层

3.3.1 局域网的数据链路层

1. 以太网的两个标准

2. 适配器的作用

3.3.2 CSMA/CD 协议

3.4 使用广播信道的以太网

3.4.1 使用集线器的星形拓扑

3.4.2 以太网的信道利用率

3.4.3 以太网的MAC层

1. MAC层的硬件地址

2. MAC层帧的格式

3.5 扩展的以太网

3.5.1 在物理层扩展以太网

3.5.2 在数据链路层扩展以太网

1. 网桥的内部结构

2. 透明网桥

3. 源路由网桥

4. 多接口网桥--以太网交换机

3.6 高速以太网

3.6.1 100BASE-T 以太网

3.6.2 吉比特以太网

3.6.3 10 吉比特以太网

3.6.4 使用高速以太网进行宽带接入

3.7 其它类型的高速局域网货接口

第4章 网络层

4.1 网络层提供的2种服务

虚电路服务

数据报服务

4.2 网际协议 IP

与IP协议配套使用的4个协议

  • 地址解析协议ARP:Address Resolution Protocol
  • 逆地址解析协议RARP:Reverse Address Resolution Protocol
  • 网际控制报文协议ICMP:Internet Control Message Protocol
  • 网际组管理协议IGMP:Internet Group Management Protocol

4.2.1 虚拟互联网络

4.2.2 分类的IP地址

1. IP地址及其表示方法

2. 常用的3种类别的IP地址

4.2.3 IP地址与硬件地址

4.2.4 地址解析协议ARP和逆地址解析协议RARP

4.2.5 IP数据报的格式

1. IP数据报首部的固定部分中的各字段

2. IP数据报首部的可变部分

4.2.5 IP转发分组的流程

4.3 划分子网和构造超网

4.3.1 划分子网

1. 从两级IP地址到三级IP地址

2. 子网掩码

  • A类地址:255.0.0.0
  • B类地址:255.255.0.0
  • C类地址:255.255.255.0

4.3.2 使用子网时分组的转发

4.3.3 无分类编址CIDR(构造超网)

1. 网络前缀

2. 最长前缀匹配

3. 使用二叉线索查找路由表

4.4 网际控制报文协议ICMP

4.4.1 ICMP报文的种类

4.4.2 ICMP的应用举例

4.5 因特网的路由选择协议

4.5.1 有关路由选择协议的几个基本概念

1. 理想的路由算法

2. 分层次的路由选择协议

4.5.2 内部网关协议RIP

1. 工作原理

2. 距离向量算法

3. RIP协议的报文格式

4.5.3 内部网关协议OSPF

1. OSPF协议的基本特点

2. OSPF的五种分组类型

4.5.4 外部网关协议BGP

4.5.5 路由器的组成

4.6 IP多播

4.7 虚拟专用网PVN和 网络地址转换

第5章 运输层

第6章 应用层

第7章 网络安全

第8章 因特网上的音频/视频服务

第9章 无线网络

第10章 下一代因特网