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期末现代计算机网络期末复习知识点总结


1、计算机的发展分为四个阶段,那么各个阶段的特征是什么? 第一代计算机 1946 1957 电子管运算速度较低,耗电量大存储容量小。 第二代计算机 1958 1964 晶体管体积小,耗电量较少,运算速度高,价格下降。 第三代计算机 1965 1971 中小规模集成电路体积功能进一步减少,可靠性及速度进一步提 高。 第四代计算机 1972 年至今大规模及超大规模集成电路性能到规模提高,价格大幅度降低, 广泛应用于社会生活的各个领域,走进办公室和家庭 2、OSI 参考模型与 TCP 参考模型的异同点: 相同点: (1) 这两种模型都基于独立的协议栈的概念,强调网络技术独立性和端对端确认。 (2) 都采用分层的方法,每层建立在下层提供的服务基础上,并为上层提供服务,且层 的功能大体相同,两个模型能够在相应的层找到相应的对应功能。 不同点: (1) 分层模型不同。 TCP/IP 模型没有会话层和表示层, 并且数据链路层和物理层合而为一。 (2)OSI 模型有 3 个主要明确概念:服务、接口、协议。而 TCP/IP 参考模型在三者的区别 上不是很清楚。 (3)TCP/IP 模型对异构网络互连的处理比 OSI 模型更加合理。 (4)TCP/IP 模型比 OSI 参考模型更注重面向无连接的服务。在传输层 OSI 模式仅有面向有 连接的通信, TCP/IP 模型支持两种通信方式; 而 在网络层 OSI 模型支持无连接和面向连接的 方式,而 TCP/IP 模型只支持无连接通信模式。 3、路由器与交换机的主要区别体现在以下几个方面: (1)工作层次不同 (2)数据转发所依据的对象不同 (3)传统的交换机只能分割冲突域,不能分割广播域;而路由器可以分割广播域 (4)路由器提供了防火墙的服务 4、路由协议中 RIP 和 OSPF 的区别 1.RIP 协议 RIP( Routing Information Protocol )路由信息协议:是在一个 AS 系统中使用地内部路 由选择协议,是基于距离向量路由选择的协议。RIP 有两个版本:RIPv1 和 RIPv2,它们均基 于经典的距离向量路由算法,最大跳数为 15 跳。 RIP 的算法简单,但在路径较多时收敛速度慢,广播路由信息时占用的带宽资源较多, 它适用于网络拓扑结构相对简单且数据链路故障率极低的小型网络中, 在大型网络中, 一般 不使用 RIP。 RIP 使用 UDP 数据包更新路由信息。路由器每隔 30s 更新一次路由信息,如果在 180s 内没有收到相邻路由器的回应,则认为去往该路由器的路由不可用,该路由器不可到达。如 果在 240s 后仍未收到该路由器的应答,则把有关该路由器的路由信息从路由表中删除。 RIP 具有以下特点: 不同厂商的路由器可以通过 RIP 互联;配置简单;适用于小型网络(小于 15 跳) ;RIPv1 不支持 VLSM;需消耗广域网带宽;需消耗 CPU、内存资源。 2.OSPF 协议 OSPF( Open Shortest Path First,开放最短路径优先)协议:采用链路状态路由选择技 术, 开放最短路径优先算法。 路由器互相发送直接相连的链路信息和它拥有的到其它路由器 的链路信息。每个 OSPF 路由器维护相同自治系统拓扑结构的数据库。从这个数据库里,

构造出最短路径树来计算出路由表。当拓扑结构发生变化时, OSPF 能迅速重新计算出路 径,而只产生少量的路由协议流量。 主要优点:收敛速度快;没有跳数限制;支持服务类型选路提供负载均衡和身份认证适 用环境规模庞大、环境复杂的互联网 3.BGP 协议 BGP (边界网关协议, Border Gateway Protocol ) 是自治系统之间的路由选择协议。 BGP 用于连接 Internet。作为最新的外部网关协议,现有四个版本。 BGP 是唯一一个用来处理像因特网大小的网络协议,也是唯一能够妥善处理好不相关 路由域间的多路连接协议。BGPv4 是一种外部的路由协议。可认为是一种高级的距离向量路 由协议。 BGP 特点: BGP 是一种外部路由协议,与 OSPF、RIP 不同,其着眼点不在于发现和计算路由,而在 于控制路由的传播和选择最好的路由。 BGP 通过携带 AS 路径信息,可以彻底的解决路由循环问题。 为了控制路由的传播和路由的选择,为路由附带属性信息。 使用 TCP 作为其传输层协议,提高了协议的可靠性。端口号 179。 BGP-4 支持 CIDR(无类别域间选路) ,CIDR 的引入简化了路由聚合,减化了路由表。 BGP 更新时只发送增量路由,减少了 BGP 传播路由占用的带宽。 提供了丰富的路由策略。 5、ARP 以及 RARP 协议的主要功能、如何实现 ARP 协议是“Address Resolution Protocol” (地址解析协议)的缩写。在局域网中,网络中实 际传输的是“帧” ,帧里面是有目标主机的 MAC 地址的。在以太网中,一个主机要和另一个 主机进行直接通信,必须要知道目标主机的 MAC 地址。但这个目标 MAC 地址是如何获得的 呢?它就是通过地址解析协议获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标 IP 地 址转换成目标 MAC 地址的过程。ARP 协议的基本功能就是通过目标设备的 IP 地址,查询目 标设备的 MAC 地址,以保证通信的顺利进行。 反向地址转换协议(RARP)允许局域网的物理机器从网关服务器的 ARP 表或者缓存上请求 其 IP 地址。网络管理员在局域网网关路由器里创建一个表以映射物理地址(MAC)和与其 对应的 IP 地址。 当设置一台新的机器时, RARP 客户机程序需要向路由器上的 RARP 服 其 务器请求相应的 IP 地址。假设在路由表中已经设置了一个记录,RARP 服务器将会返回 IP 地址给机器,此机器就会存储起来以便日后使用。 6、IP 地址的基本概念 IP 地址是 32 位的二进制数值,用于在 TCP/IP 通讯协议中标记每台计算机的地址。通常 我们使用点式十进制来表示,如 192.168.1.6 等。也就是说 IP 地址有两种表示形式:二进制 和点式十进制,一个 32 位 IP 地址的二进制是由 4 个 8 位域组成。即 11000000 10101000 00000001 00000110 (192.168.1.6) 。 每个 IP 地址又可分为两部分。即网络号部分和主机号部分:网络号表示其所属的网络 段编号,主机号则表示该网段中该主机的地址编号。按照网络规模的大小,IP 地址可以分为 A、B、C、D、E 五类,其中 A、B、C 类是三种主要的类型地址,D 类专供多目传送用的多目 地址,E 类用于扩展备用地址。 7、2. IPv6 与 IPv4 相比有什么特点和优点? 1)更大的地址空间。IPv4 中规定 IP 地址长度为 32,即有 2^32-1 个地址;而 IPv6 中 IP 地址的长度为 128,即有 2^128-1 个地址。

2)更小的路由表。IPv6 的地址分配一开始就遵循聚类(Aggregation)的原则,这使得路由 器能在路由表中用一条记录(Entry)表示一片子网,大大减小了路由器中路由表的长度,提高 了路由器转发数据包的速度。 3)增强的组播(Multicast)支持以及对流的支持(Flow-control)。 这使得网络上的多媒体应用 有了长足发展的机会,为服务质量(QoS)控制提供了良好的网络平台. 4)加入了对自动配置(Auto-configuration)的支持.这是对 DHCP 协议的改进和扩展,使得网 络(尤其是局域网)的管理更加方便和快捷. 5)更高的安全性.在使用 IPv6 网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对 IP 报文进行 校验,这极大的增强了网络安全. 8、TCP 与 UDP 区别 UDP 与 TCP 的主要区别在于 UDP 不一定提供可靠的数据传输。事实上,该协议不能 保证数据准确无误地到达目的地。UDP 在许多方面非常有效。当某个程序的目标是尽快地 传输尽可能多的信息时(其中任意给定数据的重要性相对较低) ,可使用 UDP。ICQ 短消息 使用 UDP 协议发送消息。 TCP---传输控制协议,提供的是面向连接、可靠的字节流服务。当客户和服务器彼此交换 数据前,必须先在双方之间建立一个 TCP 连接,之后才能传输数据。TCP 提供超时重发,丢 弃重复数据,检验数据,流量控制等功能,保证数据能从一端传到另一端。 UDP---用户数据报协议,是一个简单的面向数据报的运输层协议。UDP 不提供可靠性, 它只是把应用程序传给 IP 层的数据报发送出去,但是并不能保证它们能到达目的地。由于 UDP 在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接, 且没有超时重发等机制, 故而 传输速度很快 9、tcp 滑动窗口的作用? 1)滑动窗口的作用: 滑动窗口机制是 TCP 用来控制发送数据包速率的。 发送方每次只能发送滑动窗口内部的数据包。 2)滑动窗口的运行方式: 每收到一个新的确认(ack),滑动窗口的位置就向右移动一格。 滑动窗口大小, 受拥塞窗口(cwnd)和通告窗口(awnd)的制约。 swnd = min [ cwnd , awnd ]。 拥塞窗口是为了不造成阻塞,网络对发送方发包数量的限制。 通告窗口是接收方 TCP 缓存当前的大小。 它阻止由于发包数量过多, 超出接收方缓存的 容量。 3)滑动窗口的意义: 因特网中有数以万计的 TCP 连接,它们需要共享带宽,缓存等网络资源。 TCP 希望能最大 效率的利用网络资源, 并将资源公平的分配到每条 TCP 连接上, 还要尽量保证不让网络超负 荷。滑动窗口机制有效的解决了这些问题。 10、TCP 连接建立过程中为什么需要“三次握手” tcp 传输连接包括三个阶段:连接建立,数据传输,连接释放 (1) tcp 的连接建立之前的三次握手: a syn 报文段(即 syn=1 的报文段)不能携带数据,但要消耗一个序列号 b ack 报文段可以携带数据,但如果不携带数据则不消耗序列号

(2) tcp 连接建立之后的数据传输.... (3) tcp 数据传输之后的连接释放的四次握手: a fin 报文段:即使不携带数据,但是也要消耗一个序列号。 b 中间有一个半关闭状态(half-close),客户进程没有数据发送, 但服务器进程还在发送数 据,而且客户进程仍然要接受。 c 客 户 进 程 属 于 时 间 等 待 (time-wait) 状 态 , 有 一 个 时 间 等 待 计 时 器 (time-wait timer)=2MSL=4 分钟,MSL 叫 做最大报文段寿命(Maximum Segment Lifetime),RFC793 规定为 2 分钟,这个时间有点长可根 据具体情况修改。 11、邮件传输过程 目前使用的 SMTP 协议是存储转发协议, 意味着它允许邮件通过一系列的服务器发送到最终 目的地。服务器在一个队列中存储到达的邮件,等待发送到下一个目的地。下一个目的地可 以是本地用户,或者是另一个邮件服务器 12、FTP 和 TFTP 的区别 FTP 是完整、面向会话、常规用途文件传输协议。而 TFTP 用作 bones bare - 特殊目的文件 传输协议。 交互使用 FTP。 TFTP 允许仅单向传输的文件。 FTP 提供身份验证。而 TFTP 不。 FTP 使用已知 TCP 端口号: 20 的数据和 21 用于连接对话框。 TFTP 用于 UDP 端 口号 69 其文件传输活动。 因为 TFTP 不支持验证 WindowsNT,所以 FTP 服务器服务不支持 TFTP。 FTP 依赖于 TCP,是面向连接并提供可靠的控件。 TFTP 依赖 UDP,需要减少开销, 几 乎不提供控件。 13、SNMP 的体系结构是围绕着以下四个概念和目标 进行设计的:保持管理代理(agent)的软件成本尽可能低;最大限度地保持远程管理的功 能, 以便充分利用 Internet 的网络资源; 体系结构必须有扩充的余地; 保持 SNMP 的独立性, 不依赖于具体的计算机、网关和网络传输协议。在最近的改进中,又加入了保证 SNMP 体系 本身安全性的目标。 14、TCP/IP 模型的主要缺点: 1、该模型并没有清楚地区分哪些是规范、哪些是实现,使得在设计新网络时,指导意 义显得不大,而且 TCP/IP 模型不适合于其它非 TCP/IP 协议簇。2、TCP/IP 模型的主机—网络 层并不是常规意义上的一层, 它是定义了网络层与数擗链路层的接口, 接口与层的区别是非 常重要的,而 TCP/IP 模型却没有将它们区分开来。 15、防火墙三种基本性质及三种技术 常见防火墙的类型主要有三种:包过滤、电路层网关、应用层网关,每种都有各自的优 缺点。 包过滤是第一代防火墙技术,它按照安全规则,检查所有进来的数据包,而这些安全规 则大都是基于低层协议的,如 IP、TCP。如果一个数据包满足以上所有规则,过滤路由器把 数据向上层提交,或转发此数据包,否则就丢弃此包。 代理是一种较新型的防火墙技术, 这种防火墙有时也被称为应用层网关, 这种防火墙的 工作方式和过滤数据包的防火墙、 以路由器为基础的防火墙的工作方式稍有不同。 它是基于 软件的。 新型防火墙技术 我们的目标是设计并实现一种新型防火墙。 这种防火墙既有包过滤的功能, 又能在

应用层进行代理。较前面分析的防火墙来说,具有先进的过滤和代理体系,能从数据链路层 到应用层进行全方位安全处理。TCP/IP 协议和代理的直接相互配合,使本系统的防欺骗能力 和运行的健壮性都大大提高。 16、防火墙体系结构的分类 1.网络级防火墙 2.应用级网关 3.电路级网关 4.规则检查防火墙 17、入侵检测的概念 入侵检测是对企图入侵、正在进行的入侵或者已经发生的入侵进行识别的过程。 入侵检测是指 “通过对行为、 安全日志或审计数据或其它网络上可以获得的信息进行操 作,检测到对系统的闯入或闯入的企图


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