计算机网络大纲

计算机网络

概述

互联网概述

• 概念

• 组成

  • 网络边缘

    • 通信方式

      • 客户-服务器方式
      • p2p

    • 网络接入技术

      • 接入网

      • 物流媒体

        • 引导型
        • 非引导型

  • 网络核心

• 功能

• 分类

• 性能指标

  • 吞吐量

  • 时延

    • 排队时延

      • 丢包

    • 处理时延

    • 传输时延

    • 传播时延

  • 带宽

  • 速率

• 协议

• 服务

• 发展

计算机网络体系结构

• 网络分层结构
• 五层结构及其协议
• 各层之间的责任与联系
• TCP/IP参考模型
• ISO/OSI参考模型

物理层

一、通信基础

• 基本概念

  • 信道的极限容量
  • 数据通信系统的模型

• 数据通信

  • 两大定理

  • 编码与调制

  • 三大交换

    • 电路交换
    • 报文交换
    • 分组交换

二、传输介质

• 传输媒体

  • 引导型传播媒体
  • 非引导型传播媒体

• 物理层接口的特性

三、信道复用技术

• 时分复用TDM
• 频分复用FDM
• 统计时分复用STDM
• 波分复用WDM
• 码分多址CDMA

四、物理层设备

• 中继器
• 集线器

数据链路层

一、链路层概述

二、组帧

三、三个基本问题

• 封装成帧

• 透明传输

• 差错检测

  • 奇偶校验
  • 循环冗余校验CRC

四、两种情况

• 点对点协议ppp

  • ppp协议的特点
  • ppp协议的帧格式
  • ppp协议的工作状态

• 广播信道

  • CSMD/CD协议

五、局域网

• 以太网
• 局域网的基本概念和体系结构

六、广域网

七、介质访问控制

• 信道划分介质访问控制
• 随机访问介质访问控制
• 轮询访问介质访问控制

八、数据链路层设备

• 网桥
• 局域网交换机

网络层概述

一、两种服务

• 虚电报服务
• 数据报服务

二、功能

• 转发
• 路由选择

三、组成

• 数据平面
• 控制平面

四、虚拟互联网络

网络层：数据平面

一、路由器工作原理

• 输入端接口处理
• 交换
• 输出端口处理
• 排队处理
• 分组调度
• 路由器的构成

二、IP协议

1. IPv4 数据报格式
2. IPv4分片
3. IPv4编址
   ①子网划分与子网掩码
   ②分类编址的IPv4地址
   ③ Ipv4地址的获得
   ④无分类编址CIDR
4. 网络地址转换
   ①地址解析协议ARP
   ②网路地址转换NAT
5. IPV6
   ①IPv6数据报
   ② IPv4向IPv4过度
   ③ICMPv6
6. IP数据报的发送和转发流程

三、通用转发和SDN

• 匹配
• 动作
• 例子

网络层：控制平面

一、路由选择算法

①迪杰斯特拉算法
②LS算法
③ 距离向量路由选择算法（DV）

二、路由选择协议：OSPF

三、路由选择协议：BGP

四、路由选择协议：RIP

五、控制报文协议ICMP

• ICMP报文的种类
• ICMP应用举例

IP多播(任播)

• IP多播的基本概念
• 在局域网上进行硬件多播
• 网际组管理协议IGMP和多播路由选择协议

SDN控制平面

• 概述
• Open Flow协议
• 数据平面和控制平面交互的例子

虚拟专用网VPN

多协议交换MPLS

• 工作原理
• 首部和工作方式

运输层

一、概述

• 运输层和网络层的关系
• TCP和UDP的比较
• 进程之间的通信
• 运输层的端口

二、多路复用与多路分解

三、UDP

• 首部格式
• 检验和

四、TCP

1. TCP报文段格式

2. 可靠传输

   • 可靠性传输的工作原理

     • 构造可靠性传输协议
     • 流水线可靠性传输协议
     • 回退N步
     • 选择重传

   • 实现

3. 流量控制

4. 拥塞控制

   • 拥塞控制的一般原理
   • 方法
   • 原因和代价
   • 公平性
   • 网络辅助拥塞控制

5. TCP连接管理

   • 连接建立
   • 连接释放
   • 有限状态机
   • 往返时间的估计与超时

应用层

一、应用层协议及原理

• 应用进程跨网络通信

  • 客户-服务器进程
  • 进程和计算机网络的接口
  • 进程寻址

• 网络应用程序体系结构

  • 客户-服务器
  • P2P

• 应用层协议

  • 定义内容

• 因特网提供的运输服务

  • TCP
  • UDP

• 可供应用层使用的服务

  • 可靠数据传输
  • 吞吐量
  • 定时
  • 安全性

二、电子邮件

• 电子邮件概述

• SMTP协议

  • 与HTTP对比

• 邮件报文格式

• 邮件访问协议

  • POP3
  • IMAP
  • 基于web的电子邮件

三、万维网HTTP

• 概述

  • 万维网概述
  • HTTP概述

• URL

• 应用

  • 万维网的文档
  • 万维网的信息检索系统
  • 博客和微博
  • 社交网站

• 持续连接和非持续连接

• HTTP报文格式

• cookie

• web缓存

• 条件get方法

四、域名系统DNS

• DNS概述

  • 工作机理
  • 提供的服务

• 域名结构

• 域名服务器

• DNS记录的报文

五、文件分发P2P

• 工作方式
• 文件共享程序
• 文件分发分析
• 在p2p对等方中搜索对象

六、视频流和内容分发网

• 因特网视频
• HTTP和DASH
• 内容分发网
• 学习案例

七、文件传输FTP

• 概述
• 基本工作原理
• 简单文件传输协议TFTP

八、远程终端TELNET

九、动态主机DHCP

十、网络管理SNMP

• 基本概念
• 管理信息结构MIB
• SNMP的协议数据单元和报文
• 网络管理框架
• 简单网络管理协议