计算机网络知识点总结

2024-05-16

计算机网络知识点总结（共6篇）

篇1：计算机网络知识点总结

计算机网络知识点总结

CH1概述：

1网络是指“三网”，即电信网络、有线电视网络和计算机网络

2共享——即资源共享。可以是信息共享、软件共享，也可以是硬件共享。

3网络(network)由若干结点(node)和连接这些结点的链路(link)组成。

互联网是“网络的网络”(network of networks)。

连接在因特网上的计算机都称为主机

4网络把许多计算机连接在一起。

因特网则把许多网络连接在一起。

5在网络核心部分起特殊作用的是路由器路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。

6路由器处理分组的过程是：a把收到的分组先放入缓存（暂时存储）；

b查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转发c把分组送到适当的端口转发出去。

7分组交换的优点：a高效:动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。b灵活:以分组为传送单位和查找路由.c迅速:不必先建立连接就能向其他主机发送分组。

d可靠:保证可靠性的网络协议；分布式的路由选择协议使网络有很好的生存性。

缺点：分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。

8时延：数据从网络一端传送到另一端所需的时间

时延总时延 = 发送时延+传播时延+ 处理时延+排队时延

9对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路上的传播速率。

提高链路带宽减小了数据的发送时延。

10分层的好处：各层之间是独立的。灵活性好。结构上可分割开。易于实现和维护。能促进标准化工作。

11协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。

TCP/IP 是四层的体系结构：应用层、运输层、网际层和网络接口层。五层协议：应用层 ,运输层,网络层(network layer),数据链路层(data link layer)

物理层

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。

CH2物理层：

1物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性，即：

机械特性指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和

排列、固定和锁定装置等等。

电气特性指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。功能特性指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。

过程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序

2数据(data)——运送消息的实体。

信号(signal)——数据的电气的或电磁的表现。

“模拟的”(analogous)——代表消息的参数的取值是连续的。

“数字的”(digital)——代表消息的参数的取值是离散的。

码元(code)——在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。

3复用技术：码分复用频分复用

4XDSL的几种类型及英文缩写对应的中文意思；

ADSL的特点

CH3数据链路层：

1数据链路层传送的是帧

2封装成帧

透明传输：用字节填充法解决透明传输的问题

3差错检测：循环冗余检测原理、帧检验序列：仅用循环冗余检验 CRC 差错检测技术只能

做到无差错接受

4PPP协议中的透明传输问题：当 PPP 用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法。

当 PPP 用在同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比特填充（和 HDLC 的做法一样）。

4CSMA/CD协议工作原理：发前先侦听，空闲即发送，边发边检测，冲突时退避

5在数据链路层扩展局域网

6网桥使用的优缺点

7网桥的自学习和转发帧的步骤归纳

CH4网络层

1IP地址编址方法的三个阶段

（1）分类的IP地址

（2）子网的划分

（3）构成超网地址解析协议ARP和逆地址解析协议RARP的作用

3IP数据报的格式

Ip数据报首部的固定部分中的各字段求片偏移和首部检验和计算 4ip层转发分组的流程

（1）会填路由器的路由表

（2）理解分组转发算法划分子网

（1）会划分子网根据子网掩码知道子网数和每个子网的主机数

（2）使用子网时分组转发（根据转发分组算法）例4-4

6构成超网

7内部网关协议RIP

由距离向算法更新路由表

CH5运输层

1.upp的首部格式（会计算upp首部检验和）

2.TCP的连接（套接字）

3.可靠传输的工作原理

（1）停止等待协议

（2）ARQ协议（滑动窗口协议）

4TCP报文的首部格式（各字段的作用）5TCP可靠传输的实现

以字节为单位的滑动窗口

6TCP的流量控制

利用滑动窗口实现流量控制

7TCP的拥塞控制

（1）拥塞控制的一般原理

（2）几种拥塞控制的方法

① 慢开始和拥塞避免

② 快重快和快恢复

8TCP的运输连接原理

（1）用三次握手建立TCP连接

（2）TCP的连接释放

CH6应用层

1文件传送协议FIP（基本工作原理）2电子邮件的最主要的组成构件

篇2：计算机网络知识点总结

WWW服务（3W服务）是目前应用最广的一种基本互联网应用，我们每天上网都要用到这种服务。通过WWW服务，只要用鼠标进行本地操作，就可以到达世界上的任何地方。由于WWW服务使用的是超文本链接（HTML），所以可以很方便的从一个信息页转换到另一个信息页。它不仅能查看文字，还可以欣赏图片、音乐、动画。最流行的WWW服务的程序就是微软的IE浏览器。WWW服务的主要特点：

1．以超文本方式组织网络多媒体信息

2.用户可以在整个互联网范围内任意查找、检索、浏览及添加信息提供生动直观、易于使用、统一的图形用户界面服务器之间可以互相链接可访问图像、声音、影像和文本信息 WWW系统的组成：

整个系统由Web服务器、浏览器（Browser）及通信协议等3部分组成。WWW服务的核心：

超文本标记语言HTML 和超文本传输协议HTTP 1.WWW服务采用客户机/服务器工作模式

2.WWW服务器：以Web页面方式存储信息资源并响应客户请求 WWW服务器可以分布在互联网的任意位置 WWW服务器保存着可以被浏览器共享的信息 WWW服务器应实现HTTP功能，接收和处理浏览器的请求

3.WWW浏览器：接收用户命令、发送请求信息、解释服务器的响应 WWW浏览器：WWW的客户程序

WWW浏览器的主要作用：浏览WWW服务器中的Web页面接收用户的请求

利用HTTP协议将用户的请求传送给WWW服务器接收服务器送回的Web页面，并将其解释和显示 4.WWW系统的传输协议 WWW服务系统使用的传输协议：HTTP HTTP建立在TCP基础之上，是一种面向对象的协议 WWW服务器通常在TCP的80端口守候

HTTP精确定义了请求报文和响应报文的格式，保证通信不产生二义性 Web浏览器的工作原理

www的核心是Web服务器，由它提供各种形式的信息，用户采用Web浏览器软件来使用这些服务。

DNS服务器是计算机域名系统

(Domain Name System 或Domain Name Service)的缩写，它是由域名解析器和域名服务器组成的。域名服务器是指保存有该网络中所有主机的域名和对应IP地址，并具有将域名转换为IP地址功能的服务器。其中域名必须对应一个IP地址，而IP地址不一定有域名。域名系统采用类似目录树的等级结构。域名服务器为客户机/服务器模式中的服务器方，它主要有两种形式：主服务器和转发服务器。将域名映射为IP地址的过程就称为“域名解析” 域名解析就是域名到IP地址的转换过程。

DNS就是是(Domain Name System或者Domain Name Service)域名系统或者域名服务的简称，这里说的域名系统是互联网上的主机分配域名地址和IP地址。

它的作用主要是：把用户输入的域名转换成为网络可以识别的IP地址。我们知道网站都是一台一台服务器的形式存在的，为了方便访问，需要给每台服务器分配IP地址，互联网上的网站无穷多，为了记忆方便就出现了域名管理系统DNS，他可以把我们输入的好记的域名转换为要访问的服务器的IP地址。

用户使用域名地址，该系统就会自动把域名地址转为 IP地址。域名服务是运行域名系统的Internet工具。执行域名服务的服务器称之为DNS服务器，通过DNS服务器来应答域名服务的查询。

简单的说，就是为了方便我们浏览互联网上的网站而不用去刻意记住每个主机的IP地址，DNS服务器就应运而生，提供将域名解析为IP的服务，从而使我们上网的时候能够用简短而好记的域名来访问互联网上的静态IP的主机。

在具体使用过程中，可以使用Windows NT Server内置的DNS服务器配置工具。我们依次选取“开始”/“程序”/“管理工具（公用）”/“ DNS 管理器”，就会出现“域名服务管理器”主窗口。打开“ DNS ”菜单，选择“新建服务器”，在对话框中输入DNS服务器的主机名或IP地址：199.168.1.1，然后单击“确定”按钮。操作完成，刚添加的服务器就会出现在服务器列表中。对于今后要保存任何的设置变化到服务器的数据文件，则右键单击服务器列表中的服务器主机名或IP地址，再单击“更新服务器数据文件”即可。I P是TCP/IP协议族中最为核心的协议。所有的TCP、UDP、ICMP及IGMP数据都以I P数据报格式传输。I P提供不可靠、无连接的数据报传送服务。

不可靠（unreliable）的意思是它不能保证 I P数据报能成功地到达目的地。I P仅提供最好的传输服务。如果发生某种错误时，如某个路由器暂时用完了缓冲区，I P有一个简单的错误处理算法：丢弃该数据报，然后发送 I C M P消息报给信源端。任何要求的可靠性必须由上层来提供（如T C P）。

无连接（connectionless）这个术语的意思是I P并不维护任何关于后续数据报的状态信息。每个数据报的处理是相互独立的。这也说明，I P数据报可以不按发送顺序接收。如果一信源向相同的信宿发送两个连续的数据报（先是 A，然后是B），每个数据报都是独立地进行路由选择，可能选择不同的路线，因此B可能在A到达之前先到达。IP数据报格式不介绍，可以在网上查阅相关资料。

一、IP地址的概念

我们知道因特网是全世界范围内的计算机联为一体而构成的通信网络的总称。联在某个网络上的两台计算机之间在相互通信时，在它们所传送的数据包里都会含有某些附加信息，这些附加信息就是发送数据的计算机的地址和接受数据的计算机的地址。象这样，人们为了通信的方便给每一台计算机都事先分配一个类似我们日常生活中的电话号码一样的标识地址，该标识地址就是我们今天所要介绍的IP地址。根据TCP/IP协议规定，IP地址是由32位二进制数组成，而且在INTERNET范围内是唯一的。例如，某台联在因特网上的计算机的IP地址为： 11010010 01001001 10001100 00000010

很明显，这些数字对于人来说不太好记忆。人们为了方便记忆，就将组成计算机的IP地址的32位二进制分成四段，每段8位，中间用小数点隔开，然后将每八位二进制转换成十进制数，这样上述计算机的IP地址就变成了：210.73.140.2。这是点分十进制表示法。

二、IP地址的分类

我们说过因特网是把全世界的无数个网络连接起来的一个庞大的网间网，每个网络中的计算机通过其自身的IP地址而被唯一标识的，据此我们也可以设想，在INTERNET上这个庞大的网间网中，每个网络也有自己的标识符。这与我们日常生活中的电话号码很相像，例如有一个电话号码为0515163，这个号码中的前四位表示该电话是属于哪个地区的，后面的数字表示该地区的某个电话号码。与上面的例子类似，我们把计算机的IP地址也分成两部分，分别为网络标识和主机标识。同一个物理网络上的所有主机都用同一个网络标识，网络上的一个主机(包括网络上工作站、服务器和路由器等)都有一个主机标识与其对应?IP地址的4个字节划分为2个部分，一部分用以标明具体的网络段，即网络标识；另一部分用以标明具体的节点，即主机标识，也就是说某个网络中的特定的计算机号码。例如，盐城市信息网络中心的服务器的IP地址为210.73.140.2，对于该IP地址，我们可以把它分成网络标识和主机标识两部分，这样上述的IP地址就可以写成：

网络标识：210.73.140.0 主机标识：

合起来写：210.73.140.2

由于网络中包含的计算机有可能不一样多，有的网络可能含有较多的计算机，也有的网络包含较少的计算机，于是人们按照网络规模的大小，把32位地址信息设成五种定位的划分方式，这五种划分方法分别对应于A类、B类、C类、D类、E类IP地址。

注意：IP协议把主机地址全0保留为表示当前网络而全1表示该网络内的广播地址。因而每个网络的主机数目都要在理论值的基础上减去2 1.A类IP地址（0.0.0.0到127.255.255.255）

一个A类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，第一段号码为网络号码，剩下的三段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话，A类IP地址就由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”。A类IP地址中网络的标识长度为7位，主机标识的长度为24位，A类网络地址数量较少，可以用于主机数达1600多万台的大型网络。

理论上讲，A类网络数量为：27=128个。然而网络号为0（十进制）的IP有特殊用途，见特殊的IP地址；网络号为127的IP被用作回环测试；网络号为10的IP为私有IP，A类局域网中使用。因此，在Internet中，A类网络可用数量为：128-3=125个网段；如果包括局域网中的10，一共126个网段。

理论上讲，A类中，每个网络主机数量为：224。然而，主机号全为0（即主机号为0.0.0）的IP表示该网络；主机号为全为255（即主机号为：255.255.255）的IP表示该网络内的广播地址。因而主机数量为：224-2。

注：以上特殊IP地址在后面会讲到。

2.B类IP地址（128.0.0.0到191.255.255.255）

一个B类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，前两段号码为网络号码，剩下的两段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话，B类IP地址就由2字节的网络地址和2字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”。B类IP地址中网络的标识长度为14位，主机标识的长度为16位，B类网络地址适用于中等规模的网络，每个网络所能容纳的计算机数为6万多台。

3.C类IP地址（192.0.0.0到223.255.255.255）

一个C类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，前三段号码为网络号码，剩下的一段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话，C类IP地址就由3字节的网络地址和1字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。C类IP地址中网络的标识长度为21位，主机标识的长度为8位，C类网络地址数量较多，适用于小规模的局域网络，每个网络最多只能包含254台计算机。（28-2）

4.D类IP地址（224.0.0.0到239.255.255.254）

D 类地址用于在IP网络中的组播(multicasting，又称为多目广播)。D类地址的前4位恒为1110，预置前3位为1意味着D类地址开始于128+64+32等于224。第4位为0意味着D类地址的最大值为128+64+32+8+4+2+1为239，因此D类地址空间的范围从224.0.0.0到239.255.255.254。

5.E 类IP地址（240.0.0.0 至255.255.255.255）

E 类地址保留作研究之用。因此Internet上没有可用的E类地址。E类地址的前4位恒为1，因此有效的地址范围从240.0.0.0 至255.255.255.255。

总的来说，ip地址分类由第一个八位组的值来确定。任何一个0到127 间的网络地址均是一个A类地址。任何一个128到191间的网络地址是一个B类地址。任何一个192到223 间的网络地址是一个C类地址。任何一个第一个八位组在224到239 间的网络地址是一个组播地址即D类地址。E类保留。

三、私有和保留的IP地址

1、私有IP地址

根据用途和安全性级别的不同，IP地址还可以大致分为两类：公共地址和私有地址。公用地址在Internet中使用，可以在Internet中随意访问。

一个机构网络要连入Internet，必须申请公用IP地址。但是考虑到网络安全和内部实验等特殊情况，在IP地址中专门保留了三个区域作为私有地址，其地址范围如下：

A类：10.0.0.0/8（子网掩码表示）

10.0.0.0-10.255.255.255

B类：172.16.0.0/12

172.16.0.0-172.31.255.255

C类：192.168.0.0/16

192.168.0.0-192.168.255.255

使用保留地址的网络只能在内部进行通信，而不能与其他网络互连。因为本网络中的保留地址同样也可能被其它网络使用，如果进行网络互连，那么寻找路由时就会因为地址的不唯一而出现问题。但是这些使用保留地址的网络可以通过将本网络内的保留地址翻译转换（NAT)成公共地址的方式实现与外部网络的互连。这也是保证网络安全的重要方法之一。

2、特殊情况的IP地址

有7个特殊的I P地址，如图所示。在这个图中，0表示所有的比特位全为0；-1表示所有的比特位全为1；n e t i d（网络号）、s u b n e t i d（子网号）和h o s t i d（主机号）分别表示不为全0或全1的对应字段。子网号栏为空表示该地址没有进行子网划分。我们把这个表分成三个部分。表的头两项是特殊的源地址，中间项是特殊的环回地址，最后四项是广播地址。

表中的头两项，网络号为0，如主机使用BOOTP协议确定本机I P地址时只能作为初始化过程中的源地址出现。

在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接。

第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；

第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据.动态路由器上的路由表项是通过相互连接的路由器之间交换彼此信息，然后按照一定的算法优化出来的，而这些路由信息是在一定时间间隙里不断更新，以适应不断变化的网络，以随时获得最优的寻路效果。为了实现IP分组的高效寻路，IETF制定了多种寻路协议。其中用于自治系统（AS:Autonomous System）内部网关协议有开放式最短路径优先（OSPF:Open Shortest Path First）协议和寻路信息协议(RIP:Routing Information Protocol)。所谓自治系统是指在同一实体（如学校、企业或ISP）管理下的主机、路由器及其他网络设备的集合。还有用于自治域系统之间的外部网络路由协议BGP－4等。

Rip路由协议，称为路由信息协议，是路由器中最早的一款路由协议。通过rip路由协议，可以产生到达网络中所有的路径。

Rip路由协议是一款距离矢量路由协议，即其最多支持16跳路由，超过16跳，则认为网络不可到达。

Rip路由协议在选择路径时，其具体的算法是到达目标网络的跳数最少，则认为网络路径最佳。

当网络结构发生变化，rip路由协议会自动进行路径更新，具体更新方法是，每隔30秒就会向相邻路由器发送更新广播包，同时如果180秒后，路由器还没有收到更新广播包，则认为对方线路故障，若240秒后还未收到更新广播包，则从路由器中删除到对方路由器的路径。

篇3：计算机网络知识点总结

每次在做计算机维修工考评员时,总会遇到这样的现象,而且是普遍的现象:相当一部分学生在填写计算机维修故障单的时候,不知道自己操作的部件叫什么,如经常把内存条叫显卡,故障单填写的内容更是五花八门,让人哭笑不得。为什么学生能把一台机器组装点亮,却不知道设备的名称?为什么每年学生技能考核通过率很高,理论统考合格率却很低?笔者认为:一方面是因为理论知识点专业性强,中专学生的理解能力和接受能力比较薄弱。另一方面是教师过于注重学生操作技能的培养,淡化了基础理论知识点的教学,培养出来的学生只会照葫芦画瓢,“只知其然,不知其所以然”,缺乏创造性和灵活性。学生基础薄弱,接受能力不强,对于理论的理解和掌握是困难的,但不能因此忽略了基本理论的教学。为了避免理论学习的枯燥,需要教师采用多种行之有效的办法,帮助学生理解和识记理论知识点,克服学生对学习所产生的畏难情绪,提高学生的学习兴趣。

笔者以所教《计算机应用基础》教材中的第一个项目“拆装计算机”为例,来谈谈笔者在教学中是如何帮助学生识记各部件及其功能的。

1提问题,点燃学生智慧的火把

讲演结合法是计算机课程授课老师常用的授课方法,课堂可控性强。有的老师为了让学生尽快掌握知识和技能,一上课就一遍遍地讲解,一遍遍地演示,学生可以什么都不用想,什么都不用做,被动接受就好,这种“架桥铺路”式的教学目的性很强,知识点的掌握方便,但却扼杀了学生的创新能力和学习兴趣的培养,学生对老师绝对地服从,绝对地依赖,长此以往就养成了不爱动脑的习惯。理想的课堂应该是点燃学生智慧的火把,而给予火把、火种的是一个个具有挑战性的有针对性的问题。现在的课堂应该由过去的“结论性知识”呈现模式转向“猜想、探究、验证”呈现模式,在课堂中设置一些问题,引起学生极大的思考兴趣,激发他们更大的求知欲,让学生“摸着石头过河”,而非把桥架好了让学生过河。通过学生自己的努力,主动获取的知识会让学生更有成就感,会把知识点记忆得更加牢靠。

笔者在讲解计算机由哪几部分组成的时候,以此问题为中心向外辐射,引导学生从不同方向、途径、角度去发现、寻找与此中心有密切联系的问题。如数据是通过何方式进入到计算机内部的?数据进入到计算机后,通过何种设备对它进行处理?处理后的数据通过什么方式去呈现?关机再开机后怎样让之前的数据仍然存在?……学生在教师设问的引导下,能够很快找到“计算机由哪几部分组成的”问题的答案。再如根据知识的内在联系,设计出以疑引疑、环环相扣的一系列问题。如怎样根据接口的类型认识手中的板卡?让学生把内存条插到主板上去,哪个插槽能插上去?为什么这个槽能插那个槽不能插?什么是防呆设计?它是如何防呆的?……通过这系列问题的设计,使学生达到由此及彼、由表及里、拓宽思路的目的。

2巧用打比方,化抽象为简单

计算机学科中专业术语多,有些比较抽象,如内存、存储等,枯燥的概念和理论不容易被学生接受和理解,易使学生产生厌烦情绪,而活泼生动地引入生活中的例子能够使计算机的理论知识更加易学,易懂,对激发和培养学生学习兴趣也有一定的作用。打比方是利用两种不同事物之间的相似之处作比较,以突出事物的性状特点,增强说明的形象性和生动性的说明方法。教师在教学中要巧用生活中的实例,找到与知识点相似的事物,采用打比方的方法,通过通俗化的语言将一个个深奥抽象的理论简单化,这样的方式易于被学生所接受和理解。

例如,计算机系统是由硬件和软件所组成。硬件就是我们可以看得见、摸得着的实物,好比人的身体,软件是程序,是电脑的灵魂,好比我们大脑中复杂的思想。软件和硬件相辅相成,缺一不可。硬件没有软件,叫“裸机”,就运行不起来了,好比人没了思想,成了“植物人”;软件如果没有硬件,就好比人体根本就不存在,更别谈一个人的思想和灵魂了。

再比如讲解磁盘分区的时候,为了让学生理解分区的概念,笔者首先在黑板上画一个圆(好比一块完整的硬盘),将其比喻成一个大房间,以一个三口之家为例,如果都住在一个房间肯定不方便,然后以中心为圆点,画出几个扇区,每个扇区代表一个房间,标出主卧和次卧。为了更方便地生活,还需要有客厅、厨房和卫生间等等,这一个个的房间就相当于硬盘上的一个个分区。知道了分区的概念,就要知道为什么要给硬盘分区。一套房子之所以将其分成几个不同的房间,就是想生活得更加方便,空间利用得更加合理。同理,磁盘也一样,它是计算机主要的存储空间,为了让我们的文件存储得更加合理,文件查找起来更加方便,就需要对其进行一定的划分。划分出的空间,我们称之为分区,习惯上分别以字母C:,D:,E: ……来命名,通常C分区装操作系统,如果C分区的数据被破坏,我们只需要重装C分区的系统就可以了,其他分区的数据仍然存在。其他分区可以按照个人喜好安排,如D分区可以放资料和文件,E分区可以放娱乐性的内容,如电影、游戏、音乐等,这样每个分区有各自不同的存储内容,更加方便查找和管理。

3图片展示,提高课堂效率

教材中项目一“拆装计算机”,通过拆装来了解计算机的组成及各部分的名称和功能,并能熟练地辨识和拆装计算机的主要部件。想法很好,但真正实现起来困难很大,教师一边拆一边讲解,顾头不顾尾,教学时间不好控制,而且学生坐在下面边观察边理解,即使有快拍仪的帮助,学生也不容易看得清楚,更别说对各部件的理解了,尤其对初次接触计算机的学生来说,效果必然不好。

笔者将“拆装计算机”调整为“认识计算机”,通过计算机各功能部件的图片展示,让学生对计算机各主要功能部件先有一个大致的认识和了解,为学习后续知识作准备。在讲解电脑主板结构和元器件知识点时,图片展示发挥了其突出的作用。笔者将主板详解图展示出来,结合图示,讲解主板所连接各部件名称和基本功能,每讲解一个部件时,课件中同时放大这个部件的外形图和基本功能表述,突出了主板结构认识的重点,化解了识记计算机主板上主要部位的位置、外形和基本功能的难点,将复杂、深奥的主板结构的认识变得生动起来。图片学习不仅形象直观,而且也为课堂节省了宝贵的时间,将课堂从不可控变为可控,学生能轻松愉快地获取知识,不会发生一节课下来不知所云的状况。

4实物辅助,从理论走向实际

《计算机应用基础》是一门实践性很强的课程,注重强调学生操作能力的培养,学生在操作过程中所发现的问题要远比在讲理论时提出的问题多得多,实践证明实际操作更能有效地促进学生的思考。

图片展示是学生认知基础的铺垫,实物接触是学生认知从抽象到具体的升华。为了更好地促进学生对计算机组成部件的认识,笔者利用学校淘汰下来的计算机部件,准备了几组主机的各零部件,包括CPU、主板、内存条、各种板卡、硬盘等等,而且这些部件还能够插到主板上去,在上课时把学生分成小组进行合作式学习,每组都有一套实物,对照实物教学生认识主板、板卡类型及板卡如何与接口相连等。“拆装计算机”先从认识这些硬件设备开始,拆装的过程通过一个视频进行展示,让学生了解一台计算机是如何组装的,至于实践中具体是如何去拆装计算机的,可以放在后续课程中再进一步学习。学生通过近距离地观察和思考、小组成员间的相互讨论很容易就掌握相关的理论点,这种“废物利用”式的教学安排,比单纯通过图片的展示来得更加直接和生动。从图片的先认识到实物的再接触,这种循序渐进式的教学过程,更加有利于学生对理论知识点的记忆,也更符合学生的认知规律。

5图示归纳,提高空间识记能力

绝大部分中职学生自主学习能力差,没有养成知识点归纳总结的习惯。课堂上,教师要有意识地引导学生进行归纳、总结,帮助学生建立一个系统的知识框架,可以利用图示法,将知识点间的关系串接起来,理清各知识点间的联系,有利于提高空间识记能力,学生识记起来也得心应手,而且不易混淆。

例如,学生在知道了计算机基本组成和功能的基础之上,需要对计算机的工作原理有个了解,此时教师可以用画图的方法来帮助学生去了解计算机的工作过程(见图1)。

教师利用图示教学可节省大量的语言,变繁琐的口授为形象的精讲,作为反馈,教师可让学生画出工作图,并用自己所理解的语言对整个工作过程进行总结,这样不仅可以帮助学生理清所学知识点之间的关系,同时也加深了学生对计算机工作原理的记忆。

6智力抢答,以竞赛促识记

为进一步检验学生的学习效果,培养学生的竞争意识,笔者将所讲授过的知识点设计成一个个小问题,抛出问题由学生抢答完成。如主板的各功能部件,图片中用序号标出,老师讲一个序号,由学生抢答回答出这是什么部件,它的主要功能是什么。如外设接口图中,老师报一个外部设备名称,由学生回答应该和图中哪一个接口相连等等。对回答正确的同学,通过平时分加分的形式进行奖励。利用抢答的方式,课堂气氛特别活跃,学生的学习积极性得到了充分调动,也加深了学生对正确知识的理解和记忆。

中等职业教育培养的计算机专业技能人才,不仅要有过硬的实际操作技能,还应具备扎实的计算机理论基础知识。如何帮助学生更好地识别设备和记忆理论知识点,不能完全采用传统的教学方法,需要教师做个有心人,多动脑,勤思考,根据学生的学习及记忆规律,采取一系列行之有效的方法,帮助学生更好地掌握理论知识点。

摘要：中专生的接受能力和学习能力比较薄弱,对于理论的理解和掌握是有困难的,但不能因此忽略了基本理论的教学。为避免理论学习的枯燥,需要教师采用多种行之有效的办法,如提问题、打比方、图片展示、实物辅助、图示归纳、智力抢答等,帮助学生理解和识记理论知识点,克服学生对于学习所产生的畏难情绪,提高学生的学习兴趣。

篇4：构建知识网络，完善知识体系

[关键词] 小学数学复习课数与代数

复习课不是新授课，也不是旧知识机械简单的重复，更不是教师从头到尾地讲解，包办代替。复习课应当是有重点的启发性讲解，引导学生进行讨论、比较归纳，把知识串联起来，使之系统化、条理化，提示知识的发展规律，沟通知识间的相互联系，促使学生深化对原有知识认识与理解的程度，以达到“温故知新”的复习效果。它承载着回顾与整理、沟通与生长的独特功能；它更多地加深数学知识理解，扩大数学知识联系，将平常所学孤立的、分散的知识串成线，连成片，结成网。复习课是小学数学课程的一个重要组成部分，也是学生学习数学的一个重要形式，对提高小学数学教学效果，促进学生素质全面发展具有重要意义。

小学数学中“数与代数”部分包括：数的认识、数的运算、式与方程、常见的量、比和比例以及数学思考。对于这部分知识的复习，一是要注意概念的理解，通过对比，辨析，搞清各概念之间的异同点；二是要重视计算能力的培养和提高。通过构建知识网络，完善知识体系，让学生对于这些知识有更深的理解，和更高的认识。

因此，如何使一堂“数与代数”的复习课能提高学生对于数学知识的掌握，提升数学素养，是一个值得探讨的问题。

一、构建知识网络，重现数学知识，理清各知识点的联系

建构主义认为，学习过程是学习者自我认知结构的组织和重新组织的过程，如果学习者能抓住知识之间的内部联系，将零散知识以其逻辑关系串联起来，学习者就能更为系统、更加全面地理解、掌握所学知识。因此，学生自主梳理复习相关知识，可以使学生形成具有个性色彩的知识之间的结构联系。

学生通过构建知识网络，再一次回顾与重现数学知识，重新对原有的知识点进行整理，理清各知识点的联系，将之前所学习过的零散的，独立的知识点通过某一个知识串成线，再连成线，最后组成面，形成一个全新的知识网络。这样学生在头脑中形成一个鲜明的知识网络，在学习中，有利于知识的理解；在做题中，有利于知识的提取；在反馈中，有利于知识的储存。

比如，在“数与代数”这一部分内容中的“数的整除”，整除，因数，倍数，质数，合数，偶数，奇数，公因数，最大公因数，公倍数，最小公倍数，互质数，质因数等这些概念的整理，学生很容易出现混淆。所以，在这节复习课中，就要构建数的整除的知识网络，重现这些概念，理清这些看似没有联系其实联系密切的知识点之间的关系。

通过小组活动，让学生自己把这些概念分分类，并说说理由。学生一般能分成这样：因数和倍数；质数和合数；奇数和偶数；因数，公因数和最大公因数；倍数，公倍数和最小公倍数；质数和互质数；质数和质因数；再通过小组补充，教师引导，进一步指出：

之后，学生疑惑，那“整除”应该放在什么位置，部分学生已经能够领悟到整除应该放在因数和倍数的上面，因为，是通过数的整除才出现的因数和倍数。

通过小组合作交流，汇报，得到如上的结构图，学生通过构建知识网络，能够对各个知识点有更明确的认识和理解，更进一步整理各知识点，将知识形成网络。

二、完善知识体系，梳理数学知识，明确各知识点的区别

（一）梳理知识，初步形成知识体系

学生经过六年的学习，各个知识点比较分散，没有通过梳理知识，学生有时候很迷糊自己学过哪些知识，通常会有很多遗漏。有些同学不能直接罗列出各个知识点，有些同学能够直接罗列出一部分的知识点，还有一部分同学在练习中能够提炼出知识点。通常存在这样的现象：学得越多，忘得越多，知识点之间就会产生混淆。

所以，在复习课中，就要通过各种环节，帮助学生梳理知识，初步形成知识体系。比如，在复习“数的认识”这部分知识时，可以这样来设计：

分组竞赛，看哪一组能够罗列出我们所学过的所有的数，填在教师设计的表格中。利用头脑风暴法，让所有的学生都参与活动，在最短的时间内，快速呈现所学过的旧知。

知识点具体内容易错点

通过分组汇报，小组补充，初步形成这部分的知识体系，将平时练习中出现的易錯点也进行整理，其实也就是明确各知识点之间的区别。这样，能够从另一方面帮助学生梳理知识，弄清出各知识点的区别，不要混淆。

（二）补充知识，进一步完善知识体系

《新课标》指出，要发挥学生的自主性，主动性。在复习课中，教师不能一味地包办代替，而是要做到：授人以“鱼”，不如授人以“渔”。教会学生如何学习知识，远远比教会学生哪些知识更加重要，更加有利于学生的终生学习。

例如，在复习“常见的量”这一课中，教师先在课前调查学生想要了解的教师的隐私，有：身高、体重、年龄、家庭地址等，学生平常所接触的常见的一些量。还有一些量，比如：时间、面积、体积等。教师不应该直接出示这些量的单位。而是通过练习来补充这些知识，通过练习，回顾旧知，启发学生的思考，补充知识，进一步完善知识体系。

再如，学生只是简单地整理出了这些常见的量的单位，而没有想到每种量的不同单位间的进率与转化。教师就可以因势利导地提出，对于这些单位，你能出一些题目来考考大家吗？通过这个环节，充分激发了学生的学习兴趣，让学生对学习充满热情，又一举两得，补充了知识，完善了知识体系。

三、应用知识网络体系，巩固数学知识，落实各知识点的内容

学生学习的最终目的不在于“学”，而在于“用”。能够灵活应用所学的知识网络和体系，巩固所学的知识，扎实各知识点的内容。

在小学毕业考中，一道数学题，可能不仅仅考察的是一个知识点，而是要用到几个知识点来一起解决这道问题，这就要求学生能够快速地提取构建的知识网络，应用到具体的问题中去。

比如，这样一道题：能被2整除的最小的两位数是（），把这个数分解质因数，可以写成（），这个数至少再减（），能够被3整除。

这道题考察的是2的倍数和3的倍数的特征，以及质因数的概念和分解质因数的方法。这就要求学生重现和提取知识网络和体系，巩固“数的整除”这部分的知识，使这些知识点掌握得更加扎实。

在“数与代数”的复习课中，让学生自己设计练习，以及教师补充必要的练习，让学生重温和提取所构建的知识网络和体系，巩固数学知识，扎实各知识点的内容。

著名的建构主义教育学家布鲁纳认为：知识结构就是某一学科领域的基本观念，他强调知识结构的重要性。因此，高效的数学复习课，应该构建知识网络，完善知识体系，将数学知识编织成网，长期牢固地保持，快速有效地提取。这才是数学复习课要追求的境界，也是数学复习的本质要求。

篇5：计算机网络期末复习知识点总结

路按照一定的形式链接起来，2，计算机网络具备的三个基本要素：是具有独立功能的计算机，计算机之间进行通信必须

遵循共同的标准和协议，目的是资源共享。

3，计算机网络从逻辑功能可分为：资源子网，通信子网。资源子网：由计算机系统，网络

终端，外部设备，各种软件资源与数据资源组成。通信子网：由通信控制处理机，通信线路和其他通信设备组成。

4,计算机网络的性能指标：速率，带宽，吞吐量，时延，时延带宽积，往返时间，利用率等。

5,常见的网络拓扑结构：星形，树形，全连接形，不规则形等，相应的网络有星形网，树形网，环形网，总线型网。

6,计算机网络从不同的作用范围分类：局域网，城域网，广域网。按传输媒体分类：无线和有线网络。

7,计算机网络体系结构是计算机网络层次，网络拓扑结构，各层次的功能划分以及每层协议与接口的总称。

8,网络协议的三要素：语义，语法，时序。语义是控制信息的内容；语法是结构与格式；时序是对事件实现顺序的详细说明。

9,层次：能提供某一种或某一类服务功能集合逻辑结构。

10，接口：是同一结点内相邻层之间交换信息的界面，定义了原语操作以及下层向上层提供的服务。

11,协议：是为实现网络中的数据交换而建立的规则标准或约定.12,在分层结构中，协议是水平的，服务是垂直的。同层实体也称对等实体，对等实体间通信必须遵守同层协议。下层向上层服务。服务类型:面向连接的服务、无连接服务。ISO将整个网络分为7层，其划分层次的主要原则是：1，网络各结点都具有相同的层次；2，不同结点的同等层具有相同的功能；3，同一结点内相邻层之间通过接口通信；4，每层都可以使用下层提供的服务，并向上层提供服务；5，不同结点的同等层通过协议来实现同等层之间的通信。13,由低到高物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层

物理层：数据单元：比特流（Bits）

功能：完成相邻节点之间原始比特流的传输

任务：规定各种传输介质和接口与传输信号的一些特性。

数据链路层：数据单元：帧（Frame）交换机在这层。

功能：将上层数据封装可固定格式的帧。

任务：把字节性质的包组成帧，由MAC地址提供对传输介质的访问。在帧尾加入校验信息实行错误检测。发现错误重发送帧。

网络层：数据单元：报文也叫包（packet）路由器在这层

功能：实现数据从原端到目的端的传输

任务：提供逻辑地址用于路由路径选择，将数据送达目的端。

传输层：数据单元：段(TPDU)

功能:提供端到端的连接。实现网络中不同主机上用户进程之间的数据通信任务：提供可靠（TCP：)和不可靠(UDP)的传输。

会话层：数据单元：SPDU

功能：负责维护两个结点之间会话连接的建立，管理和终止，以及数据的交换任务：建立会话，分隔不同应用程序的数据

表示层：数据单元：PPDU

功能：处理两个通信系统中交换信息的表达方式。对数据的压缩解压加密解密任务：表述数据，对数据的操作

应用层：数据单元：APDU

功能：提供应用程序服务

任务：提供用户接口

14,描述层次，接口，服务和协议之间的关系？

信息的载体是文件，音频，图形，图像或视频。数据是信息的实体。通信可分为数字通信和模拟通信。

15,有几种通信方式，以及其特点？

7种，①串行传输：数据传输是按照比特流一位接着一位得在通信信上传输的，双方只需一条传输信道。②，并行传输：一个编码字符的所有比特是同时传送的，码组的每一位都使用一条信道。③，单工信道：只允许数据始终在一个固定的方向传输。④，半双工通信：允许数据在两个方向上传输，但在某一个时刻数据只能在一个方向上传输。⑤，全双工通信：允许数据同时在两个方向上传输，提高传输效率。⑥，同步传输：发送端发送帧的标志序列，接收端通过序列确定帧传输的开始和结束。⑦，异步传输：字符是数据的传输单位，字符可以一个个的发送也可以随机的单独发送。

16，在局域网中使用的双绞线：屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线。双绞线适合短距离的信息传输。

17，物理层下的传输媒体：双绞线，同轴电缆，光缆，地面微波传输，卫星通信 18，光缆的传输模式：单模光缆，多模光缆。

19,多路复用技术就是为了充分利用信道容量达到提高新到传输效率。多路复用技术的实现方法为复合，传输，分离。多路复用技术可以分为：频分复用（FDM），时分复用(WDM)，波分复用，码分复用(CDMA也叫码分多址)。

20，比较数据交换技术：电路交换，报文交换，和分组交换。

电路交换优点：1.信息传输时延小2.信息以数字信号的形式在数据信道上进行“透明”传输，交换机对用户的数据信息不存储、处理，交换机在处理方面的开销比较小，对用户的数据信息不用附加控制信息，使信息的传送效率较高3.信息的编译吗和代码格式由通信双方决定，与交换网络无关。缺点:1.网络的利用率低2.线路的利用率低3.限不同速率、不同代码格式、不同控制方式的相互直通4.无呼损。

报文交换：优点：1.不同的终端接口之间可以相互直通2.无呼损3.利用动态的复用技术，线路的利用率较高。缺点：传输时延大，而且变化的范围比较大2.利用“存储-转发”，所以要求交换系统有较高的处理速度和大的存储能力3.实时性较差。

分组交换优点：1.可以对不同的接口终端进行匹配2.网络轻载情况下，传输时延较小，且比较稳定3.线路利用率高4.可靠性高5.经济效益好缺点：1.网络系统附加了大量的控制信息，对于报文较长的信息传输率低2.技术实现复杂

21,交换机运行在OSI模型的数据链路层。

22，数据链路层的数据传输单位是帧。

23,停止等待协议：（否认帧NAK，确认帧ACK）无差错、按序、无丢失、无重复的数据传输.可靠传输机制：确认、校验、顺序号、超时/重传.24.网桥：又称桥接器，是工作在数据链路层中MAC子层的一种存储转发设备，其功能是连接两个或多个局域网网段，以实现局域网之间帧的存储和转发。

25,交换机的端口对信息帧的转发处理主要有3种方式：存储式转发，直通式转发，无碎片式转发。

26, 描述停止-等待协议的工作原理：发送方等待接收方发送的确认帧实现流量控制，防止因接收方缓冲区溢出造成的帧丢失。接收方使用循环冗余校验和发送否认帧，发送方重传，实现差错控制。超时重传解决帧丢失的问题。帧序号的使用解决真重复的问题。

27，局域网：LAN 是指在有限的地理范围内，利用各种网络连接设备和通信线路将计算机互连，实现数据传输和资源共享的计算机网络。是一个限定在一定地域范围的，高速的通信网络。

28, 根据网络工作方式和所使用的操作系统的不同，局域网可分为：对等模式，专用服务器模式，客户/服务器模式。

29, 以太网的几种标准：10Base5粗缆以太网，10Base2细缆以太网（是以太网的最大传输率为10Mbit/s，网络中每段网线最大长度为200m），10Base-T（是最广泛使用的，标准是采用非屏蔽（UTP）双绞线链接的星形网络结构），1Base5,10Broad36,10Base-F。

30, 以太网CSMA/CD协议的发送过程：先听后发，边听边发，冲突停止，延迟重发。31,数据帧的传输情况：传输状态良好，接收有错误，收到重复帧，确认帧丢失。32, CSMA/CD又称为随机竞争型媒体访问控制方式。

33, 虚拟局域网（VLAN）是为了解决以太网的广播风暴和安全性问题。

34, 虚拟局域网的基本概念：（不是星形局域网，只是逻辑上的局域网）是建立在物理局与网络基础架构上，利用交换机和路由器的功能来配置网络的逻辑拓扑结构，是网络中的站点不拘泥于所处的物理结构，并且能够根据需要灵活地加入不同的逻辑子网的一种网络技术。

35, VLAN主要4种划分方式：基于端口划分VLAN，基于MAC地址划分，基于网络层划分，基于IP广播组划分。

36, 高速以太网：快速以太网，吉比特以太网，10吉比特以太网。3种技术。

37, CSMA/CD媒体访问控制方法？简述其工作过程。为什么会发生冲突？主要原因？怎样解决？因为网络中争着抢用传输介质而发生冲突。主要原因：网络中的结点所需要发送的数据帧都是以广播的方式通过公共的传输介质发送到总线上，而连接总线上的所有结点都有可能接收到该帧。解决：用带有冲突检测的载波监听多路访问协议这一访问机制让结点知道网络当前的情况

38, P网际协议有4种配套的：地址解析协议ARP，逆向地址解析协议RARP, 网际控制报文协议ICMP，网际组管协议IGMP。

39，IP提供不可靠，无连接的，尽最大努力交付的分组传输机制。

40,IP地址的发展4阶段：标准分类的IP地址，划分子网的三级地址结构，构成超网的无类域间路由CIDR技术，网络地址转换NAT技术。

41，IP地址5类：A类覆盖范围为1.0.0.0~~127.255.255.255,B类：128.0.0.0~~191.255.255.255, C类：192.0.0.0~~223.255.255.255，D类，E类。

42, 完成IP地址到物理地址的映射的技术就是地址解析协议ARP，而RARP实现物理网地址到逻辑地址的映射.43，ICMP提供了一种机制，用于反映IP数据报处理时产生的错误信息并提供管理和状态信息。

44，ICMP报文分为两大类：差错报告报文，查询报文。

45，路由器通过转发数据包来实现网络互连。路由器的路由表是根据网络的拓扑结构，静态和动态维护的。是连接网络的核心设备。

46，路由器由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括：处理器（CPU），内存，接口，控制端口等。软件分为：路由器操作系统，运行配置文件。

47，路由器的功能：路由选择，数据转发。数据包的转发过程：典型的路由器选择策略：

静态路由和动态路由。

48，内部网关协议用的RIP路由信息协议和OSPF开放式最短路径优先协议。RIP的特点：每台运行RIP的路由器只和相邻的路由器交换信息；路由器之间交换的信息是本路由器的路由表中的所有信息；按固定的时间周期性的交换信息，默认时间为30s，根据收到的信息更新自己的路由表，当网络发生变化时，通过相邻路由器的通告，所有路由器的路由表都会反映网络网络的变化。OSPF协议的特点：采用分布式链路状态协议；路由器之间交换的路由信息是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态信息；用洪泛法向所有的路由器发送信息；运行这协议的路由器都能建立一个链路状态数据库；允许将一个自治系统划分为若干范围更小的区域。

49，主号机为0的IP地址表示该网络本身。

50，传输层端口技术（端口是干什么的）：数据的标识。端口号有3个类型：熟知端口号，注册端口号，动态端口号。如21号，服务进程为FTP，使用的协议是TCP，是文件传输—控制；23号，TELNET，TCP,远程登录；80号，HTTP,TCP,超文本传输协议。

51,TCP传输控制协议：实现的是两个端口的连接，在计算机网络中表示端口的是套接字（socket），也称插口。

52，TCP的功能：寻址和复用，创建,管理和释放链接，处理并打包数据，传输数据，提供可靠性和传输服务质量，提供流控制和避免拥塞。

53，TCP链接的建立：为什么要采用三次握手而不是两次握手？主要是为了防止已经失效的报文段又传到服务器。

54，TCP链接的三步：第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认。

第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；

第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

55，端到端通信作用于进程。UDP是一个不可靠的传输层协议，但TCP/IP仍采用它的原因是高效率。传输层有两个不同的协议分别是TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。56，所谓流量控制就是让发送方的发送速率不要太快，让接收方来得及接收，避免数据从接收缓存中溢出。在TCP链接上实现流量控制的机制是滑动窗口。

57，拥塞控制算法：慢启动，拥塞避免，快重传和快恢复。

58，域名系统DNS：用于实现网络设备名字到IP地址的转换服务。

59，因特网的域名结构是分级的：顶级域名，二级域名，三级域名..........，com商业组织，顶级；edu教育结构，顶级；gov政府部门，顶级；int国际组织，顶级；cn中国，uk英国；edu.cn中国.教育科研网；pku.edu.cn中国.教育科研网.北京大学。

60，统一资源定位地址URL：来标志万维网上的各种文档。格式----协议：//主机[:端口][/路径]，如http://.cn。协议如超文本传送协议HTTP，文本传送协议FTP。主机可以是IP地址，也可是域名。默认端口可不写，http默认是80端口，ftp默认是21端口。61，FTP服务器程序由两个部分构成：主进程（负责接收新的请求），从属进程（负责处理单个请求）。服务器有两个进程，一个是控制进程，另个是数据传输进程。

62，用来发送邮件的协议是有两个并行链接，用户名在控制连接上传输；主机的名字是由圆点分割的一连串的单词组成，这种命名方法称为DNS。

63，www服务的默认端口是80，其访问协议是HTTP。64，简述HTTP中Cookie的作用。

服务器可以利用Cookies包含信息的任意性来筛选并经常性维护这些信息，以判断在HTTP

篇6：计算机网络第五版知识点总结

1、在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类：

 客户服务器方式（C/S 方式）即Client/Server方式

 对等方式（P2P 方式）即 Peer-to-Peer方式（1）客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。

 客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。

 客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。（2）对等连接(peer-to-peer，简写为 P2P)是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。

 只要两个主机都运行了对等连接软件（P2P 软件），它们就可以进行平等的、对等连接通信。 双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档。特点

 对等连接方式从本质上看仍然是使用客户服务器方式，只是对等连接中的每一个主机既是客户又同时是服务器。

例如主机 C 请求 D 的服务时，C 是客户，D 是服务器。但如果 C 又同时向 F提供服务，那么 C 又同时起着服务器的作用

2、电路交换、分组交换、报文交换

（1）电路交换的特点：电路交换必定是面向连接的；电路交换的三个阶段：建立连接、通信、释放连接。电路交换传送计算机数据效率低

 计算机数据具有突发性。

 这导致通信线路的利用率很低。（2）分组计划优点

 高效动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。

 灵活以分组为传送单位和查找路由。 迅速不必先建立连接就能向其他主机发送分组。

 可靠保证可靠性的网络协议；分布式的路由选择协议使网络有很好的生存性。缺点

 分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。

 分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。

3、体系结构

 计算机网络的体系结构(architecture)是计算机网络的各层及其协议的集合。

 体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完

成的功能的精确定义。

 实现(implementation)是遵循这种体系结构的前提下用何种硬件或软件完成这些功能的问题。 体系结构是抽象的，而实现则是具体的，是真

正在运行的计算机硬件和软件。

 TCP/IP 是四层的体系结构：应用层、运输层、网际层和网络接口层。

五层协议的体系结构：应用层运输层网络层数据链路层物理层

4、计算机网络的性能指标

（1）速率：即数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的一个性能指标。速率的单位是 b/s，或kb/s, Mb/s, Gb/s 等

 速率往往是指额定速率或标称速率。

（2）“带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。

 现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数

据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或 b/s(bit/s)。

（3）吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。

 吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一

种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。

 吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。（4）传输时延（发送时延）发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。

 也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该

帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。

 传播时延电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。

 信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。

 处理时延交换结点为存储转发而进行一些

必要的处理所花费的时间。

 排队时延结点缓存队列中分组排队所经历的时延。

 排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。

（5）时延带宽积

 链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。（6）利用率信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道的利用率是零。 网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。 信道利用率并非越高越好。 根据排队论的理论，当某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也就迅速增加。 若令 D0 表示网络空闲时的时延，D 表示网络当前的时延，则在适当的假定条件下，可以用下面的简单公式表示 D 和 DDD00之间1的U关系： U 是网络的利用率，数值在 0 到 1 之间。

二、物理层

1、物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性，即：  机械特性指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。 电气特性指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。 功能特性指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。 过程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

2、单向通信（单工通信）——只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。 双向交替通信（半双工通信）——通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。 双向同时通信（全双工通信）——通信的双方可以同时发送和接收信息。

3、基带信号（即基本频带信号）——来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。 带通信号——把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。2

 基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有

直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。为了解决这一问题，就必须对

基带信号进行调制(modulation)。 最基本的二元制调制方法有以下几种：

 调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号

而变化。 调频(FM)：载波的频率随基带数字信号

而变化。

 调相(PM)：载波的初始相位随基带数字

信号而变化。

4、（1）导向传输媒体

 双绞线：屏蔽双绞线 STP无屏蔽双绞线 UTP同

轴电缆（50  同轴电缆75  同轴电缆） 光缆（2）非导向传输媒体

 无线传输所使用的频段很广。 短波通信主要是靠电离层的反射，但短波信道的通信质量较差。 微波在空间主要是直线传播。 地面微波接力通信  卫星通信

5、信道复用技术

（1）频分复用 FDM用户在分配到一定的频带后，在通

信过程中自始至终都占用这个频带。 频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源（请注意，这里的“带宽”是频率带

宽而不是数据的发送速率）。（2）时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复

用帧（TDM 帧）。每一个时分复用的用户在每一个 TDM 帧中占用固定序号的时隙。

 每一个用户所占用的时隙是周期性地出现（其周期就是 TDM 帧的长度）。

 TDM 信号也称为等时(isochronous)信号。

 时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度。

时分复用可能会造成线路资源的浪费，使用时分复用系

统传送计算机数据时，由于计算机数据的突发性质，用户对分配到的子信道的利用率一般是不高的。

（3）统计时分复用 STDM

三、数据链路层

1、数据链路层使用的信道主要有以下两种类型：

 点对点信道。这种信道使用一对一的点对点通

信方式。 广播信道。这种信道使用一对多的广播通信方

式，因此过程比较复杂。广播信道上连接的主机很多，因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发

2、数据链路(data link)除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。

 现在最常用的方法是使用适配器（即网卡）来实现这些协议的硬件和软件。 一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层的功能。

3、三个基本问题（1）封装成帧

 封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了一个帧。确定帧的界限。

 首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。（2）解决透明传输问题

 发送端的数据链路层在数据中出现控制字符“SOH”或“EOT”的前面插入一个转义字符“ESC”(其十六进制编码是 1B)。

 字节填充(byte stuffing)或字符填充(character stuffing)——接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除插入的转义字符。

 如果转义字符也出现数据当中，那么应在转义字符前面插入一个转义字符。当接收端收到连续的两个转义字符时，就删除其中前面的一个。

（3）差错检测

 在传输过程中可能会产生比特差错：1 可能会变成 0 而 0 也可能变成 1。

 在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为误码率 BER(Bit Error Rate)。 误码率与信噪比有很大的关系。循环冗余检验CRC的原理

 在数据链路层传送的帧中，广泛使用了循环冗余检验 CRC 的检错技术。

 在发送端，先把数据划分为组。假定每组 k 个比特。

 假设待传送的一组数据 M = 101001（现在 k = 6）。我们在 M 的后面再添加供差错检测用的 n 位冗余码一起发送。

 用二进制的模 2 运算进行 2n 乘 M 的运算，这相当于在 M 后面添加 n 个 0。

 得到的(k + n)位的数除以事先选定好的长度为(n + 1)位的除数 P，得出商是 Q 而余数是 R，余数 R 比除数 P 少1 位，即 R 是 n 位。 现在 k = 6, M = 101001。

 设 n = 3, 除数 P = 1101， 被除数是 2nM = 101001000。

 模 2 运算的结果是：商 Q = 110101，余数 R =

001。

 把余数 R 作为冗余码添加在数据 M 的后面发

送出去。发送的数据是：2nM + R

即：101001001，共(k + n)位。帧检验序列 FCS

 在数据后面添加上的冗余码称为帧检验序列

FCS(Frame Check Sequence)。

 循环冗余检验 CRC 和帧检验序列 FCS并不等

同。

 CRC 是一种常用的检错方法，而 FCS 是

添加在数据后面的冗余码。 FCS 可以用 CRC 这种方法得出，但 CRC

并非用来获得 FCS 的唯一方法。

接收端对收到的每一帧进行 CRC 检验

(1)若得出的余数 R = 0，则判定这个帧没有

差错，就接受(accept)。

(2)若余数 R  0，则判定这个帧有差错，就

丢弃。

 仅用循环冗余检验 CRC 差错检测技术只能做

到无差错接受(accept)。

 “无差错接受”是指：“凡是接受的帧（即不

包括丢弃的帧），我们都能以非常接近于 1 的概率认为这些帧在传输过程中没有产生差错”。 要做到“可靠传输”（即发送什么就收到什么）

就必须再加上确认和重传机制。

4、点对点协议 PPP

（1）PPP 协议应满足的需求

简单——这是首要的要求封装成帧透明性多种网络层协议多种类型链路差错检测检测连接状态最大传送单元网络层地址协商数据压缩协商

（2）PPP 协议不需要的功能

纠错流量控制序号多点线路半双工或单工链路

（3）PPP 协议有三个组成部分

 一个将 IP 数据报封装到串行链路的方

法。

 链路控制协议 LCP(Link Control

Protocol)。

 网络控制协议 NCP(Network Control

Protocol)。

（4）PPP 协议的帧格式

标志字段 F = 0x7E 地址字段 A 只置为 0xFF。控制字段 C 通常置为 0x03。

PPP 有一个 2 个字节的协议字段。

5、局域网的数据链路层

 当协议字段为 0x0021 时，PPP 帧的信 局域网最主要的特点是：网络为一个单位所拥息字段就是IP 数据报。有，且地理范围和站点数目均有限。 若为 0xC021, 则信息字段是 PPP 链路 局域网具有如下的一些主要优点：

控制数据。 具有广播功能，从一个站点可很方便地 若为 0x8021，则表示这是网络控制数据。访问全网。局域网上的主机可共享连接PPP 是面向字节的，所有的 PPP 帧的长度都是整数字节。（5）当 PPP 用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法  将信息字段中出现的每一个 0x7E 字节转变成为 2 字节序列(0x7D, 0x5E)。 若信息字段中出现一个 0x7D 的字节, 则将其转变成为 2 字节序列(0x7D, 0x5D)。 若信息字段中出现 ASCII 码的控制字符（即数值小于 0x20 的字符），则在该字符前面要加入一个 0x7D 字节，同时将该字符的编码加以改变。（6）PPP 协议用在 SONET/SDH 链路时，是使用同步传输（一连串的比特连续传送）。这时 PPP 协议采用零比特填充方法来实现透明传输。 在发送端，只要发现有 5 个连续 1，则立即填入一个 0。接收端对帧中的比特流进行扫描。每当发现 5 个连续1时，就把这 5 个连续 1 后的一个 0 删除，（7）PPP 协议之所以不使用序号和确认机制是出于以下的考虑：  在数据链路层出现差错的概率不大时，使用比较简单的 PPP 协议较为合理。 在因特网环境下，PPP 的信息字段放入的数据是 IP 数据报。数据链路层的可靠传输并不能够保证网络层的传输也是可靠的。 帧检验序列 FCS 字段可保证无差错接受。（8）PPP 协议的工作状态  当用户拨号接入 ISP 时，路由器的调制解调器对拨号做出确认，并建立一条物理连接。 PC 机向路由器发送一系列的 LCP 分组（封装成多个 PPP 帧）。 这些分组及其响应选择一些 PPP 参数，和进行网络层配置，NCP 给新接入的 PC机分配一个临时的 IP 地址，使 PC 机成为因特网上的一个主机。 通信完毕时，NCP 释放网络层连接，收回原来分配出去的 IP 地址。接着，LCP 释放数据链路层连接。最后释放的是物理层的连接。4

在局域网上的各种硬件和软件资源。 便于系统的扩展和逐渐地演变，各设备的位置可灵活调整和改变。 提高了系统的可靠性、可用性和残存性。

 为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标

准，802 委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层：

 逻辑链路控制 LLC(Logical Link Control)子层

 媒体接入控制 MAC(Medium Access Control)子层。 与接入到传输媒体有关的内容都放在 MAC子层，而 LLC 子层则与传输媒体无关，不管采用何种协议的局域网对 LLC 子层来说都是透明的

6、适配器

 网络接口板又称为通信适配器(adapter)或网

络接口卡 NIC(Network Interface Card)，或“网卡”。 适配器的重要功能：

 进行串行/并行转换。 对数据进行缓存。

 在计算机的操作系统安装设备驱动程序。

 实现以太网协议。

7、CSMA/CD 协议

（1）简介  “多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。 “载波监听”是指每一个站在发送数据之前先

要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数

据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生

碰撞。

 总线上并没有什么“载波”。因此，“载波监听”就是用电子技术检测总线上有没有其他计

算机发送的数据信号。 “碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信

道上的信号电压大小。 当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大（互相叠加）。 当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据，表明产生了碰撞。

检测到碰撞后

 在发生碰撞时，总线上传输的信号产生了严重的失真，无法从中恢复出有用的信息来。 每一个正在发送数据的站，一旦发现总线上出现了碰撞，就要立即停止发送，免得继续浪费网络资源，然后等待一段随机时间后再次发送。

（2）重要特性

 使用 CSMA/CD 协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行双向交替通信（半双工通信）。 每个站在发送数据之后的一小段时间内，存在着遭遇碰撞的可能性。

 这种发送的不确定性使整个以太网的平均通信量远小于以太网的最高数据率。

（3）争用期

 最先发送数据帧的站，在发送数据帧后至多经过时间 2（两倍的端到端往返时延）就可知道发送的数据帧是否遭受了碰撞。

 以太网的端到端往返时延 2 称为争用期，或碰撞窗口。

 经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞。

 以太网取 51.2 s 为争用期的长度。

 对于 10 Mb/s 以太网，在争用期内可发送512 bit，即 64 字节。

 以太网在发送数据时，若前 64 字节没有发生冲突，则后续的数据就不会发生冲突。

二进制指数类型退避算法

 发生碰撞的站在停止发送数据后，要推迟（退避）一个随机时间才能再发送数据。

 确定基本退避时间，一般是取为争用期

2。

 定义重传次数 k，k  10，即

k = Min[重传次数, 10]  从整数集合[0,1,„,(2k 1)]中随机地取出一个数，记为 r。重传所需的时延就是 r 倍的基本退避时间。

 当重传达 16 次仍不能成功时即丢弃该帧，并向高层报告。

最短有效帧长

 如果发生冲突，就一定是在发送的前 64 字节之内。

 由于一检测到冲突就立即中止发送，这时已经发送出去的数据一定小于 64 字节。

 以太网规定了最短有效帧长为 64 字节，凡长度小于 64 字节的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧。

强化碰撞

 当发送数据的站一旦发现发生了碰撞时：

 立即停止发送数据；

 再继续发送若干比特的人为干扰信号

(jamming signal)，以便让所有用户都知道现在已经发生了碰撞。

8、MAC 帧的格式

 最常用的 MAC 帧是以太网 V2 的格式。 目的地址字段 6 字节源地址字段 6 字节  类型字段 2 字节，类型字段用来标志上一层使

用的是什么协议，以便把收到的 MAC 帧的数据上交给上一层的这个协议。

 数据字段 46 ~ 1500 字节，数据字段的正式名

称是 MAC 客户数据字段

最小长度 64 字节  18 字节的首部和尾部 = 数据字段的最小长度  FCS 字段 4 字节

当数据字段的长度小于 46 字节时，应在数据字段的后面加入整数字节的填充字段，以保证以太网的 MAC 帧长不小于 64 字节。

在帧的前面插入的 8 字节中的第一个字段共 7 个字节，是前同步码，用来迅速实现 MAC 帧的比特同步（为了达到比特同步，在传输媒体上实际传送的要比 MAC 帧还多 8 个字节）。第二个字段是帧开始定界符，表示后面的信息就是MAC 帧。1）无效的 MAC 帧

 数据字段的长度与长度字段的值不一致；  帧的长度不是整数个字节；

 用收到的帧检验序列 FCS 查出有差错；  数据字段的长度不在 46 ~ 1500 字节之间。 有效的 MAC 帧长度为 64 ~ 1518 字节之间。 对于检查出的无效 MAC 帧就简单地丢弃。以太

网不负责重传丢弃的帧。

2）帧间最小间隔

 帧间最小间隔为 9.6 s，相当于 96 bit 的发

送时间。

 一个站在检测到总线开始空闲后，还要等待

9.6 s 才能再次发送数据。

 这样做是为了使刚刚收到数据帧的站的接收缓

存来得及清理，做好接收下一帧的准备。

9、网桥

 在数据链路层扩展局域网是使用网桥。

 网桥工作在数据链路层，它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发。

 网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时，并不是向所有的接口转发此帧，而是先检查此帧的目的 MAC 地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口

1）使用网桥带来的好处

 过滤通信量。 扩大了物理范围。 提高了可靠性。

 可互连不同物理层、不同 MAC 子层和不同速率（如10 Mb/s 和 100 Mb/s 以太网）的局域网。

转发表中只保留网络拓扑的最新状态信息。这样就使得网桥中的转发表能反映当前网络的最新拓扑状态。

7）网桥的自学习和转发帧的步骤归纳

网桥收到一帧后先进行自学习。查找转发表中与收到帧的源地址有无相匹配的项目。如没有，2）使用网桥带来的缺点

 存储转发增加了时延。

 在MAC 子层并没有流量控制功能。

 具有不同 MAC 子层的网段桥接在一起时时延更大。

 网桥只适合于用户数不太多(不超过几百个)和通信量不太大的局域网，否则有时还会因传播过多的广播信息而产生网络拥塞。这就是所谓的广播风暴。

3）网桥和集线器（或转发器）不同

 集线器在转发帧时，不对传输媒体进行检测。 网桥在转发帧之前必须执行 CSMA/CD 算法。

 若在发送过程中出现碰撞，就必须停止发送和进行退避。

4）透明网桥

 “透明”是指局域网上的站点并不知道所发送的帧将经过哪几个网桥，因为网桥对各站来说是看不见的。

 透明网桥是一种即插即用设备，其标准是 IEEE 802.1D。

5）网桥应当按照以下自学习算法处理收到的帧和建立转发表

 若从 A 发出的帧从接口 x 进入了某网桥，那么从这个接口出发沿相反方向一定可把一个帧传送到 A。

 网桥每收到一个帧，就记下其源地址和进入网桥的接口，作为转发表中的一个项目。

 在建立转发表时是把帧首部中的源地址写在“地址”这一栏的下面。

 在转发帧时，则是根据收到的帧首部中的目的地址来转发的。这时就把在“地址”栏下面已经记下的源地址当作目的地址，而把记下的进入接口当作转发接口。

6）网桥在转发表中登记以下三个信息

在网桥的转发表中写入的信息除了地址和接口外，还有帧进入该网桥的时间。

 这是因为以太网的拓扑可能经常会发生变化，站点也可能会更换适配器（这就改变了站点的地址）。另外，以太网上的工作站并非总是接通电源的。

 把每个帧到达网桥的时间登记下来，就可以在6

就在转发表中增加一个项目（源地址、进入的接口和时间）。如有，则把原有的项目进行更新。 转发帧。查找转发表中与收到帧的目的地址有

无相匹配的项目。

 如没有，则通过所有其他接口（但进入

网桥的接口除外）按进行转发。

 如有，则按转发表中给出的接口进行转

发。

 若转发表中给出的接口就是该帧进入网

桥的接口，则应丢弃这个帧（因为这时不需要经过网桥进行转发）。

8）透明网桥使用了生成树算法生成树的得出

 互连在一起的网桥在进行彼此通信后，就能找

出原来的网络拓扑的一个子集。在这个子集里，整个连通的网络中不存在回路，即在任何两个站之间只有一条路径。

 为了避免产生转发的帧在网络中不断地兜圈子。 为了得出能够反映网络拓扑发生变化时的生成树，在生成树上的根网桥每隔一段时间还要对生成树的拓扑进行更新。

9）源路由网桥

 透明网桥容易安装，但网络资源的利用不充分。 源路由(source route)网桥在发送帧时将详细的路由信息放在帧的首部中。

 源站以广播方式向欲通信的目的站发送一个发

现帧，每个发现帧都记录所经过的路由。

 发现帧到达目的站时就沿各自的路由返回源站。

源站在得知这些路由后，从所有可能的路由中选择出一个最佳路由。凡从该源站向该目的站发送的帧的首部，都必须携带源站所确定的这一路由信息。

四、网络层

1、虚拟互连网络的意义

 所谓虚拟互连网络也就是逻辑互连网络，它的意思就是互连起来的各种物理网络的异构性本来是客观存在的，但是我们利用 IP 协议就可以使这些性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。

 使用 IP 协议的虚拟互连网络可简称为 IP 网。 使用虚拟互连网络的好处是：当互联网上的主

机进行通信时，就好像在一个网络上通信一样，而看不见互连的各具体的网络异构细节。

2、分类 IP 地址

 每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号 net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号 host-id，它标志该主机（或路由器）。

IP 地址 ::= { <网络号>, <主机号>} 1）IP 地址的使用范围

2）IP 地址的一些重要特点

(1)IP 地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是：

 第一，IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了 IP 地址的管理。

 第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（而不考虑目的主机号），这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少，从而减小了路由表所占的存储空间。

(2)实际上 IP 地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。

 当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相应的 IP 地址，其网络号 net-id 必须是不同的。这种主机称为多归属主机(multihomed host)。

 由于一个路由器至少应当连接到两个网络（这样它才能将 IP 数据报从一个网络转发到另一个网络），因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址。

(3)用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因此这些局域网都具有同样的网络号 net-id。

(4)所有分配到网络号 net-id 的网络，范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地理范围的广域网，都是平等的。

3、地址解析协议 ARP  不管网络层使用的是什么协议，在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址。

 每一个主机都设有一个 ARP 高速缓存(ARP 7

cache)，里面有所在的局域网上的各主机和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。

 当主机 A 欲向本局域网上的某个主机 B 发送

IP 数据报时，就先在其 ARP 高速缓存中查看有无主机 B 的 IP 地址。如有，就可查出其对应的硬件地址，再将此硬件地址写入 MAC 帧，然后通过局域网将该 MAC 帧发往此硬件地址。

ARP 高速缓存的作用

 为了减少网络上的通信量，主机 A 在发送其

ARP 请求分组时，就将自己的 IP 地址到硬件地址的映射写入 ARP 请求分组。

 当主机 B 收到 A 的 ARP 请求分组时，就将主

机 A 的这一地址映射写入主机 B 自己的 ARP 高速缓存中。这对主机 B 以后向 A 发送数据报时就更方便了。

应当注意的问题

 ARP 是解决同一个局域网上的主机或路由器的

IP 地址和硬件地址的映射问题。

 如果所要找的主机和源主机不在同一个局域网

上，那么就要通过 ARP 找到一个位于本局域网上的某个路由器的硬件地址，然后把分组发送给这个路由器，让这个路由器把分组转发给下一个网络。剩下的工作就由下一个网络来做。 从IP地址到硬件地址的解析是自动进行的，主

机的用户对这种地址解析过程是不知道的。 只要主机或路由器要和本网络上的另一个已知

IP 地址的主机或路由器进行通信，ARP 协议就会自动地将该 IP 地址解析为链路层所需要的硬件地址。

4、IP 数据报的格式

 一个 IP 数据报由首部和数据两部分组成。 首部的前一部分是固定长度，共 20 字节，是

所有 IP 数据报必须具有的。

 在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其

长度是可变的。

5、IP 层转发分组的流程

查找路由表：根据目的网络地址就能确定下一跳路由器，这样做的结果是：

 IP 数据报最终一定可以找到目的主机所

在目的网络上的路由器（可能要通过多次的间接交付）。



只有到达最后一个路由器时，才试图向目的主机进行直接交付。

特定主机路由

 这种路由是为特定的目的主机指明一个路由。 采用特定主机路由可使网络管理人员能更方便

地控制网络和测试网络，同时也可在需要考虑

某种安全问题时采用这种特定主机路由。默认路由  路由器还可采用默认路由以减少路由表所占用的空间和搜索路由表所用的时间。 这种转发方式在一个网络只有很少的对外连接时是很有用的。 默认路由在主机发送 IP 数据报时往往更能显示出它的好处。如果一个主机连接在一个小网络上，而这个网络只用一个路由器和因特网连接，那么在这种情况下使用默认路由是非常合适的分组转发算法(1)从数据报的首部提取目的主机的 IP 地址 D, 得出目的网络地址为 N。(2)若网络 N 与此路由器直接相连，则把数据报直接交付目的主机 D；否则是间接交付，执行(3)。(3)若路由表中有目的地址为 D 的特定主机路由，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器；否则，执行(4)。(4)若路由表中有到达网络 N 的路由，则把数据报传送给路由表指明的下一跳路由器；否则，执行(5)。(5)若路由表中有一个默认路由，则把数据报传送给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行(6)。(6)报告转发分组出错。

6、子网 1）划分子网的基本思路  划分子网纯属一个单位内部的事情。单位对外仍然表现为没有划分子网的网络。 从主机号借用若干个位作为子网号 subnet-id，而主机号 host-id 也就相应减少了若干个位。IP地址 ::= {<网络号>, <子网号>, <主机号>}  凡是从其他网络发送给本单位某个主机的 IP 数据报，仍然是根据 IP 数据报的目的网络号 net-id，先找到连接在本单位网络上的路由器。 然后此路由器在收到 IP 数据报后，再按目的网络号 net-id 和子网号 subnet-id 找到目的子网。 最后就将 IP 数据报直接交付目的主机。2）子网掩码  从一个 IP 数据报的首部并无法判断源主机或目的主机所连接的网络是否进行了子网划分。 使用子网掩码(subnet mask)可以找出 IP 地址中的子网部分。子网掩码是一个重要属性  子网掩码是一个网络或一个子网的重要属性。 路由器在和相邻路由器交换路由信息时，必须把自己所在网络（或子网）的子网掩码告诉相8

邻路由器。

 路由器的路由表中的每一个项目，除了要给出

目的网络地址外，还必须同时给出该网络的子

网掩码。 若一个路由器连接在两个子网上就拥有两个网

络地址和两个子网掩码。使用子网掩码的分组转发过程

(1)从收到的分组的首部提取目的 IP 地址 D。(2)先用各网络的子网掩码和 D 逐位相“与”，看是否和相应的网络地址匹配。若匹配，则将分组直接交付。

否则就是间接交付，执行(3)。(3)若路由表中有目的地址为 D 的特定主机路由，则将分组传送给指明的下一跳路由器；否则，执行(4)。(4)对路由表中的每一行的子网掩码和 D 逐位相“与”，若其结果与该行的目的网络地址匹配，则将分组传送

给该行指明的下一跳路由器；否则，执行(5)。(5)若路由表中有一个默认路由，则将分组传送给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行(6)。(6)报告转发分组出错。

7、无分类编址 CIDR CIDR 最主要的特点  CIDR 消除了传统的 A 类、B 类和 C 类地址以及划分子网的概念，因而可以更加有效地分配 IPv4 的地址空间。 CIDR使用各种长度的“网络前缀”(network-prefix)来代替分类地址中的网

络号和子网号。

 IP 地址从三级编址（使用子网掩码）又回到了两级编址。

IP地址 ::= {<网络前缀>, <主机号>} CIDR 把网络前缀都相同的连续的 IP 地址组成“CIDR 地址块”

 128.14.32.0/20 表示的地址块共有 212

个地址（因为斜线后面的 20 是网络前缀的位数，所以这个地址的主机号是 12 位）。

 这个地址块的起始地址是 128.14.32.0。 在不需要指出地址块的起始地址时，也可将这样的地址块简称为“/20 地址块”。 128.14.32.0/20 地址块的最小地址：

128.14.32.0

 128.14.32.0/20 地址块的最大地址：128.14.47.255

 全 0 和全 1 的主机号地址一般不使用。

构成超网

 前缀长度不超过 23 位的 CIDR 地址块都包含了多个 C 类地址。

 这些 C 类地址合起来就构成了超网。

 CIDR 地址块中的地址数一定是 2 的整数次幂。 网络前缀越短，其地址块所包含的地址数就越多。而在三级结构的IP地址中，划分子网是使网络前缀变长。

最长前缀匹配

 使用 CIDR 时，路由表中的每个项目由“网络前缀”和“下一跳地址”组成。在查找路由表时可能会得到不止一个匹配结果。

 应当从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由：最长前缀匹配(longest-prefix matching)。 网络前缀越长，其地址块就越小，因而路由就越具体(more specific)。

 最长前缀匹配又称为最长匹配或最佳匹配。

8、内部网关协议 RIP 工作原理

 路由信息协议 RIP 是内部网关协议 IGP中最先得到广泛使用的协议。

 RIP 是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议。

 RIP 协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录。

“距离”的定义

 从一路由器到直接连接的网络的距离定义为 1。 从一个路由器到非直接连接的网络的距离定义为所经过的路由器数加 1。

 RIP 协议中的“距离”也称为“跳数”(hop count)，因为每经过一个路由器，跳数就加 1。 这里的“距离”实际上指的是“最短距离”， RIP 认为一个好的路由就是它通过的路由器的数目少，即“距离短”。

 RIP 允许一条路径最多只能包含 15 个路由器。 “距离”的最大值为16 时即相当于不可达。可见 RIP 只适用于小型互联网。

 RIP 不能在两个网络之间同时使用多条路由。RIP 选择一个具有最少路由器的路由（即最短路由），哪怕还存在另一条高速(低时延)但路由器较多的路由。

RIP 协议的三个要点

 仅和相邻路由器交换信息。

 交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。

 按固定的时间间隔交换路由信息，例如，每隔秒。

路由表的建立

 路由器在刚刚开始工作时，只知道到直接连接的网络的距离（此距离定义为1）。

 以后，每一个路由器也只和数目非常有限的相9

邻路由器交换并更新路由信息。

 经过若干次更新后，所有的路由器最终都会知

道到达本自治系统中任何一个网络的最短距离和下一跳路由器的地址。

 RIP 协议的收敛(convergence)过程较快，即在自治系统中所有的结点都得到正确的路由选择信息的过程。

RIP2 的报文由首部和路由部分组成

 RIP2 报文中的路由部分由若干个路由信息组

成。每个路由信息需要用 20 个字节。地址族标识符（又称为地址类别）字段用来标志所使用的地址协议。

 路由标记填入自治系统的号码，这是考虑使RIP

有可能收到本自治系统以外的路由选择信息。再后面指出某个网络地址、该网络的子网掩码、下一跳路由器地址以及到此网络的距离。

RIP 协议的优缺点

 RIP 存在的一个问题是当网络出现故障时，要

经过比较长的时间才能将此信息传送到所有的路由器。

 RIP 协议最大的优点就是实现简单，开销较小。 RIP 限制了网络的规模，它能使用的最大距离

为 15（16 表示不可达）。

 路由器之间交换的路由信息是路由器中的完整

路由表，因而随着网络规模的扩大，开销也就增加。

9、自治系统 AS

• 自治系统 AS 的定义：在单一的技术管理下的一组路由器，而这些路由器使用一种 AS 内部的路由选择协议和共同的度量以确定分组在该 AS 内的路由，同时还使用一种 AS 之间的路由选择协议用以确定分组在 AS之间的路由。

• 现在对自治系统 AS 的定义是强调下面的事实：

尽管一个 AS 使用了多种内部路由选择协议和度量，但重要的是一个 AS 对其他 AS 表现出的是一个单一的和一致的路由选择策略。

因特网有两大类路由选择协议

 内部网关协议 IGP(Interior Gateway

Protocol)即在一个自治系统内部使用的路由选择协议。目前这类路由选择协议使用得最多，如 RIP 和 OSPF 协议。 外部网关协议EGP(External Gateway Protocol)

若源站和目的站处在不同的自治系统中，当数据报传到一个自治系统的边界时，就需要使用一种协议将路由选择信息传递到另一个自治系统中。这样的协议就是外部网关协议 EGP。在外部网关协议中目前使用最多的是 BGP-4。

五、运输层

1、传输控制协议 TCP TCP 最主要的特点  TCP 是面向连接的运输层协议。 每一条 TCP 连接只能有两个端点(endpoint)，每一条 TCP 连接只能是点对点的（一对一）。 TCP 提供可靠交付的服务。 TCP 提供全双工通信。 面向字节流。应当注意  TCP 连接是一条虚连接而不是一条真正的物理连接。 TCP 对应用进程一次把多长的报文发送到TCP 的缓存中是不关心的。 TCP 根据对方给出的窗口值和当前网络拥塞的程度来决定一个报文段应包含多少个字节（UDP 发送的报文长度是应用进程给出的）。 TCP 可把太长的数据块划分短一些再传送。TCP 也可等待积累有足够多的字节后再构成报文段发送出去。TCP 的连接  TCP 把连接作为最基本的抽象。 每一条 TCP 连接有两个端点。 TCP 连接的端点不是主机，不是主机的IP 地址，不是应用进程，也不是运输层的协议端口。TCP 连接的端点叫做套接字(socket)或插口。 端口号拼接到(contatenated with)IP 地址即构成了套接字。 套接字=(IP地址: 端口号)每一条 TCP 连接唯一地被通信两端的两个端点（即两个套接字）所确定。即：TCP 连接 ::= {socket1, socket2} = {(IP1: port1),(IP2: port2)}

2、TCP 的流量控制  流量控制(flow control)就是让发送方的发送速率不要太快，既要让接收方来得及接收，也不要使网络发生拥塞。 利用滑动窗口机制可以很方便地在 TCP 连接上实现流量控制。持续计时器  TCP 为每一个连接设有一个持续计时器。 只要 TCP 连接的一方收到对方的零窗口通知，就启动持续计时器。 若持续计时器设置的时间到期，就发送一个零窗口探测报文段（仅携带 1 字节的数据），而对方就在确认这个探测报文段时给出了现在的窗口值。 若窗口仍然是零，则收到这个报文段的一方就10

重新设置持续计时器。

 若窗口不是零，则死锁的僵局就可以打破了。可以用不同的机制来控制 TCP 报文段的发送时机:

 第一种机制是 TCP 维持一个变量，它等于最大报文段长度 MSS。只要缓存中存放的数据达到

MSS 字节时，就组装成一个 TCP 报文段发送出去。 第二种机制是由发送方的应用进程指明要求发送报文段，即 TCP 支持的推送(push)操作。 第三种机制是发送方的一个计时器期限到了，这时就把当前已有的缓存数据装入报文段（但

长度不能超过 MSS）发送出去。

3、TCP的拥塞控制

 在某段时间，若对网络中某资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络的性能就要

变坏——产生拥塞(congestion)。 出现资源拥塞的条件：对资源需求的总和 > 可用资源

拥塞控制与流量控制的关系  拥塞控制所要做的都有一个前提，就是网络能

够承受现有的网络负荷。

 拥塞控制是一个全局性的过程，涉及到所有的主机、所有的路由器，以及与降低网络传输性能有关的所有因素。

 流量控制往往指在给定的发送端和接收端之间的点对点通信量的控制。 流量控制所要做的就是抑制发送端发送数据的速率，以便使接收端来得及接收。慢开始和拥塞避免

 发送方维持一个叫做拥塞窗口 cwnd(congestion window)的状态变量。拥塞窗口的大小取决于网络的拥塞程度，并且动态地在变

化。发送方让自己的发送窗口等于拥塞窗口。

如再考虑到接收方的接收能力，则发送窗口还

可能小于拥塞窗口。 发送方控制拥塞窗口的原则是：只要网络没有出现拥塞，拥塞窗口就再增大一些，以便把更

多的分组发送出去。但只要网络出现拥塞，拥

塞窗口就减小一些，以减少注入到网络中的分

组数。慢开始算法的原理

 在主机刚刚开始发送报文段时可先设置拥塞窗口 cwnd = 1，即设置为一个最大报文段 MSS 的数值。 在每收到一个对新的报文段的确认后，将拥塞窗口加 1，即增加一个 MSS 的数值。 用这样的方法逐步增大发送端的拥塞窗口

cwnd，可以使分组注入到网络的速率更加合理。

传输轮次

 使用慢开始算法后，每经过一个传输轮次，拥塞窗口 cwnd 就加倍。

 一个传输轮次所经历的时间其实就是往返时间

RTT。

 “传输轮次”更加强调：把拥塞窗口 cwnd 所允许发送的报文段都连续发送出去，并收到了对已发送的最后一个字节的确认。 例如，拥塞窗口 cwnd = 4，这时的往返时间 RTT 就是发送方连续发送 4 个报文段，并收到这 4 个报文段的确认，总共经历的时间。

慢开始门限 ssthresh 的用法如下：

 当 cwnd < ssthresh 时，使用慢开始算法。 当 cwnd > ssthresh 时，停止使用慢开始算法而改用拥塞避免算法。 当 cwnd = ssthresh 时，既可使用慢开始算法，也可使用拥塞避免算法。

 拥塞避免算法的思路是让拥塞窗口 cwnd 缓慢地增大，即每经过一个往返时间 RTT 就把发送方的拥塞窗口 cwnd 加 1，而不是加倍，使拥塞窗口 cwnd 按线性规律缓慢增长。

当网络出现拥塞时

 无论在慢开始阶段还是在拥塞避免阶段，只要发送方判断网络出现拥塞（其根据就是没有按时收到确认），就要把慢开始门限 ssthresh 设置为出现拥塞时的发送方窗口值的一半（但不能小于2）。

 然后把拥塞窗口 cwnd 重新设置为 1，执行慢开始算法。

 这样做的目的就是要迅速减少主机发送到网络中的分组数，使得发生拥塞的路由器有足够时间把队列中积压的分组处理完毕。

乘法减小

 “乘法减小“是指不论在慢开始阶段还是拥塞避免阶段，只要出现一次超时（即出现一次网络拥塞），就把慢开始门限值 ssthresh 设置为当前的拥塞窗口值乘以 0.5。

 当网络频繁出现拥塞时，ssthresh 值就下降得很快，以大大减少注入到网络中的分组数。

加法增大

 “加法增大”是指执行拥塞避免算法后，在收到对所有报文段的确认后（即经过一个往返时间），就把拥塞窗口 cwnd增加一个 MSS 大小，使拥塞窗口缓慢增大，以防止网络过早出现拥塞。

快重传和快恢复

 快重传算法首先要求接收方每收到一个失序的报文段后就立即发出重复确认。这样做可以让发送方及早知道有报文段没有到达接收方。 发送方只要一连收到三个重复确认就应当立即

重传对方尚未收到的报文段。

 不难看出，快重传并非取消重传计时器，而是

在某些情况下可更早地重传丢失的报文段。

快恢复算法

(1)当发送端收到连续三个重复的确认时，就执行“乘法减小”算法，把慢开始门限 ssthresh 减半。但接下去不执行慢开始算法。

(2)由于发送方现在认为网络很可能没有发生拥塞，因此现在不执行慢开始算法，即拥塞窗口 cwnd 现在不设置为 1，而是设置为慢开始门限 ssthresh 减半后的数值，然后开始执行拥塞避免算法（“加法增大”），使拥塞窗口缓慢地线性增大。发送窗口的上限值

 发送方的发送窗口的上限值应当取为接收方窗

口 rwnd 和拥塞窗口 cwnd 这两个变量中较小的一个，即应按以下公式确定：发送窗口的上限值  Min [rwnd, cwnd]  当 rwnd < cwnd 时，是接收方的接收能力限制

发送窗口的最大值。

 当 cwnd < rwnd 时，则是网络的拥塞限制发送

窗口的最大值。

4、TCP 的运输连接管理

 运输连接就有三个阶段，即：连接建立、数据

传送和连接释放。运输连接的管理就是使运输连接的建立和释放都能正常地进行。 连接建立过程中要解决以下三个问题：

 要使每一方能够确知对方的存在。 要允许双方协商一些参数（如最大报文

段长度，最大窗口大小，服务质量等）。 能够对运输实体资源（如缓存大小，连

接表中的项目等）进行分配。

客户服务器方式

 TCP 连接的建立都是采用客户服务器方式。 主动发起连接建立的应用进程叫做客户

(client)。

 被动等待连接建立的应用进程叫做服务器

(server)。

1）TCP 的连接建立

①A 的 TCP 向 B 发出连接请求报文段，其首部中的同步位 SYN = 1，并选择序号 seq = x，表明传送数据时的第一个数据字节的序号是 x。②B 的 TCP 收到连接请求报文段后，如同意，则发回确认。B 在确认报文段中应使 SYN = 1，使 ACK = 1，其确认号ack = x  1，自己选择的序号 seq = y。③A 收到此报文段后向 B 给出确认，其 ACK = 1，确认号 ack = y  1。A 的 TCP 通知上层应用进程，连接已经建立 ④B 的 TCP 收到主机 A 的确认后，也通知其上层应用进程：TCP 连接已经建立。2）TCP 的连接释放 ①数据传输结束后，通信的双方都可释放连接。现在 A 的应用进程先向其 TCP 发出连接释放报文段，并停止再发送数据，主动关闭 TCP 连接。②A 把连接释放报文段首部的 FIN = 1，其序号seq = u，等待 B 的确认。

③B 发出确认，确认号 ack = u  1，而这个报文段自己的序号 seq = v。

④TCP 服务器进程通知高层应用进程。

⑤从 A 到 B 这个方向的连接就释放了，TCP 连接处于半关闭状态。B 若发送数据，A 仍要接收

⑥若 B 已经没有要向 A 发送的数据，其应用进程就通知 TCP 释放连接。

7、A 收到连接释放报文段后，必须发出确认

⑧在确认报文段中 ACK = 1，确认号 ack  w  1，自己的序号 seq = u + 1 A 必须等待 2MSL 的时间（TCP 连接必须经过时间 2MSL 后才真正释放掉）

 第一，为了保证 A 发送的最后一个 ACK 报文段能够到达 B。

 第二，防止 “已失效的连接请求报文段”出现在本连接中。A 在发送完最后一个 ACK 报文段后，再经过时间 2MSL，就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段，都从网络中消失。这样就可以使下一个新的连接中不会出现这种旧的连接请求报文段。

六、应用层

1、万维网必须解决的问题

(1)怎样标志分布在整个因特网上的万维网文档？

 使用统一资源定位符 URL(Uniform Resource