文章目录
各章考试重点
第一章：
802.3、802.11
第二章：
1.交换方式：电路交换、分组交换、报文交换
第三章(链路层)：
1.CRC：尾部校验验，边传输边校验。若CRC放首部，需扫描数据两遍
2.构造方法：字符计数法、字符填充法、比特填充法、违规编码法
3.编码：
①纠错码 (FEC)
②检错码 (ARQ，自动重传请求。信道要求是双工)
4.滑动窗口协议
①停等协议
②后退N帧协议。接收窗口=1，严格按序接收
③SR协议。接收窗口可以>1，可以乱序接收
要求：发送窗口+接收窗口 <= 2n
5.PPP协议
第四章：
1.MAC：
(1)ALOHA
(2)CSMA
①1-坚持
②非坚持
③p-坚持
(3)CSMA-CD(有线)
(4)CSMA-CA(无线)
①隐蔽站问题：RTS帧、CTS帧 （NAV 虚拟载波）
②暴露站问题：导致要多等
2.轮询、令牌传递：802.4(令牌总线)、802.5(令牌环)
3.以太网
(1)10M以太网，即10Base-T以太网，采用曼彻斯特编码
(2)100M以太网，100Base-T以太网
3.交换机(网桥)
(1)生成树桥：自我学习阶段、转发过滤阶段。逻辑上构成无环
4.VLAN：802.1Q (267页)
第五章：
1.路由算法
(1)距离向量
(2)链路状态
(3)分层路由
2.路由的拥塞控制算法 (Congestion Control Algorithms)
(1)漏桶算法
(2)令牌桶算法
3.如何分片
4.IP类别、子网划分 (可变长子网掩码 VLSM)
CIDR：减少路由表的表项，提高地址的利用效率
5.IP首部，分片
6.ICMP
https://blog.csdn.net/Edward1027/article/details/132634736
7.路由协议：RIP、OSPF、BGP
RIP慢收敛问题的解决方法
第六章：传输层
1.TCP建立连接
2.TCP首部字段
3.ECN
第七章：
DNS
收件协议PP3/IMAP4
电子邮件MIME，488页
第八章：
1.一次性密钥
考试题目
1.名词解释
Part 1.请简要解释下列术语 (每小题3分，共30分)
1.令牌传递MAC协议 【书P210】
2.RED (随机早期检测，Random Early Detection)
3.8B10B编码
4.生成树协议
5.TCP ECN(显式拥塞通告)技术
6.源路由桥 (Source Routing Brigde)
7.AIMD (Additive Increase Multiplicative Decrease)【TCP拥塞控制：加法增大，乘法减小】
8.VLSM (可变长子网掩码)
9.路由算法的最优化原则 【书上有】
10.块密码的CBC (cipher Block Chaining) 模式
2.简答题
Part2.简要回答下列问题 (每小题5分，共40分)
1.DNS域名系统客户端Resolver在解析域名时需要向本地DNS服务器剔除解析请求，该请求采用什么解析方式？假设目标不在本地域名服务器的管辖区域内，其Cache内也没有存储任何域名与IP地址的映射表项，此时的解析过程是怎么进行的？采用哪种解析方式？
2.
第一章：引言
0.中间件
中间件（Middleware）位于操作系统与应用软件之间，为不同应用、不同平台或不同语言编写的组件提供可重用的公共服务和通用能力，从而简化分布式系统及复杂业务的开发与运维。
不同系统间的协议（HTTP、gRPC、WebSocket）和数据格式（JSON、XML、Protobuf）互转
1.FTP(file transfer protocol) 文件传输协议
①PAN(personal area network) 个域网：蓝牙、ETC
②LAN(local area network) 局域网：办公室的电脑、家中入网设备
③MAN(metropolitan area network) 城域网：有线电视
④WAN(Wide Area Network) 广域网：因特网
2.环形令牌：
802.4：令牌总线 (Token Bus)
802.5：令牌环 (Token Ring)
在计算机网络中，“Ad hoc network” 指的是一种临时网络，通常由一组设备(如计算机、手机等)通过无线方式相互连接，而不需要依赖固定的基础设施(如路由器或交换机)
3.最大传输单元 MTU
链接：第3章:数据链路层
4.面向连接、无连接：
5.原语
计算机进程的控制通常由原语完成。所谓原语，一般是指由若干条指令组成的程序段，用来实现某个特定功能，在执行过程中不可被中断。
6.OSI 与 TCP/IP
7.NFS、RPC
NFS(Network File System)，网络文件系统。是由SUN公司研制的UNIX表示层协议(presentation layer protocol)，能使使用者访问网络上别处的文件就像在使用自己的计算机一样。
mount时出现隐藏文件.nfs删不掉：先unmount，再重新mount
RPC(Remote Procedure Call)，远程过程调用。是用UDP协议实现的。
华为、3com、思科cisco 的关系：
为应对cisco的压力，华为与3com合并称为“华为3com”。后被紫光集团收购，改为“新华三”
第二章：物理层
1.香农采样定理
采样频率必须大于信号最高频率的2倍（fs ≥ 2fmax），才能无失真地还原原始信号。
人类语音信号频率 4kHz，因此采样用 8kHz
2.分组交换 vs 报文交换 的时延，缩短在哪里？
分组交换，多一段线路，只需要多一个packet分组的时延，而不需要整个报文的时延。
链接：第2章:物理层
3.传输介质
HFC (Hybrid Fiber-Coaxial，混合光纤同轴电缆)
第三章：数据链路层 (The Data Link Layer)
链接：第三章:数据链路层
1.数据链路层的功能
①Services Provided to the Network Layer(数据链路层为上层-网络层提供服务：面向连接、无连接)
②Framing(成帧/组帧)
③Error Control(差错控制)
④Flow Control(流量控制：解决收发双方流量匹配问题，尤其是“发的快，收的慢”的问题)
(1)为网络层提供服务
(2)成帧 (封装成帧的方法)
①字符计数
每一帧的帧头部包含一个计数字段，该字段指示该帧中数据部分的字节数。接收方根据该计数字段的值，确定数据部分的长度，从而识别帧的边界。
缺点：
①计数字段错误的风险：如果计数字段的值错误，接收方可能无法正确识别帧的边界，导致数据解析错误。
②帧同步丧失：一旦发生错误，可能导致后续帧的同步丧失，影响整个通信过程
②字符填充
数据区中的每个控制符之前都要插入一个转义字符ESC
③比特填充
①帧定界符：“01111110”作为首尾：使用特定的比特模式 01111110（十六进制为 0x7E）作为帧的开始和结束标志。
②填充规则：5110：数据区数据 连续碰到5个“1”，后面插入一个“0”
优点：
①透明传输：可以传输任意比特组合的数据，而不需要担心与控制信息的冲突。
②硬件实现简单：比特填充操作可以通过硬件实现，效率较高。
常见的协议，如 HDLC(High-Level Data Link Control)和 PPP(Point-to-Point Protocol)都采用了比特填充技术。
④违法编码法：物理层上未定义的编码作为帧的开始和结束
(3)差错控制
1.可靠传输：ARQ协议，自动重传请求 (Auto Repeat reQuest)
2.差错种类及其应对措施
(1)比特错：编码 + NAK + 重传
NAK(否定确认，与ACK相反。TCP只给ACK不会给NAK)
(2)丢包：超时重传 + 快重传
①超时重传：发送方设置一个timer定时器，若超时没收到确认，则重传。但会引入帧的重复错误。
(3)帧重复
解决方法：帧首部加序号
(4)乱序
解决：序号+重排，按序号重排
①奇偶校验
②CRC
多项式码
K(x) 信息式
G(x) 生成式(k次)
R(x) 余式( ≤k-1次)
CRC码字：信息位 任意位，冗余位 k位 (和幂次一样)
码字式 W(x) = K(x)·xk+R(x) = Q(x)·G(x)+R(x)+R(x)=Q(x)·G(x)
Q(x)是商式
③海明码
海明码能纠正一位错，信息位为k位，求冗余位个数r： k + r + 1 ≤ 2 r k+r+1≤2^r k+r+1≤2r
例如k=4，则推出r=3
海明码用于RAID2
(4)流量控制
①停止等待协议
停等协议：信道利用率低
对确认，一般不会再做多次的确认。
典例：红蓝军问题
两只红军把蓝军包围在山谷里。单独一只红军和蓝军作战，红军会被击败。两只红军同时进攻蓝军，才能击败蓝军。请问两支红军如何通讯协商同时进攻？是否存在100%使得红军获胜的协议？(答案是不存在100%成功的协议。大概率胜的协议可参考TCP三次握手)
②滑动窗口协议
<1>1bit滑动窗口协议 (A One-Bit Sliding Window Protocol)：即 停等协议
<2>后退N帧协议 (A Protocol Using Go Back N)
<3>选择性重传协议 (A Protocol Using Seletive Repeat)
第四章：介质访问控制子层
1.信道分配问题
(1)静态信道分配
(2)动态信道分配
2.多路访问协议
(1)ALOHA
①纯ALOHA (Pure ALOHA)
②分槽ALOHA (Slotted ALOHA)
时间槽(slot)
(2)载波侦听多路访问协议 CSMA
载波侦听多路访问协议(CSMA，Carrier Sense Multiple Access)
①1-坚持
1-坚持 CSMA (1-persistent CSMA)
含义：当站发现信道空闲时，它传输数据的概率为1
工作原理：当一个站有数据要发送时，它首先侦听信道，确定当时是否有其他站正在传输数据。如果信道空闲则发送数据。若信道忙，则一直监听，直到信道空闲，然后站发送一帧。如果发生冲突，则该站等待一段随机的时间，然后重复上述过程。
②非坚持
非坚持 CMSA (nonpersistent CSMA)
工作原理：
不会像1-坚持那样贪婪。站在发送数据之前首先侦听信道，若没有其他站在发生数据，则该站自己开始发送数据。然而如果信道正在使用中，则该站不会持续对信道进行监听。站会等待一段随机的时间，然后重复上述过程。
③p-坚持
p-坚持 CSMA (p-persistent CSMA)
工作原理：适用于分时间槽/时隙的信道。当一个站准备好要发送的数据时，它就侦听信道。如果信道是空闲的，则它按照概率p发送数据，而以概率q=1-p推迟此次发送到下一个时间槽。如果信道忙，则它会等到下一个时间槽，然后重复上述过程。
特点：p-坚持仅在时隙边界检测，若忙则放弃本时隙的侦听，等待到下一个时隙开始时侦听
检测到碰撞，发送Jam信号(48个1)，再按照截断二进制指数退避算法重传
(3)CSMA/CD协议
带冲突检测的CSMA (CSMA/CD，CSMA with Collision Detection)
(4)CSMA/CA协议
碰撞避免协议 Collision-Avoidance Protocols
无碰撞协议 Collision-Free Protocols
(5)令牌传递协议
令牌 (token)
令牌环 (token ring)
(6)有限竞争协议
有限竞争协议 (limited-contention protocol)
(7)无线局域网协议
无线局域网协议 (Wireless LAN Protocols)
3.Ethernet
(1)Ethernet Cabling
(2)Ethernet MAC Sublayer Protocol
(3)Ethernet Performance
(4)Switched Ethernet
(5)Fast Ethernet
(6)Gigabit Ethernet
4.802.2：逻辑链路控制（LLC）
IEEE 802.2: Logical Link Control
5.802.3：有限局域网
6.802.11：无线局域网
7.802.16：无线城域网 (WiMAX)
8.蓝牙
9.数据链路层交换
(1)网桥、生成树网桥
(1)桥(Bridge)是OSI模型第二层的网络设备，用于连接多个以太网网段，并根据MAC地址表实现帧的转发与过滤。
(2)生成树桥 (Spanning Tree Bridges)：透明桥
(3)桥ID (BID，Bridge ID)：高16位是优先级，低48位是MAC地址。共64位。
①确定根桥：桥协议数据单元(BPDU，Bridge PDU)
②确定根端口 (root prot)：
(2)生成树协议 STP
(1)生成树协议(STP) 是一种链路管理协议，旨在在网络中提供路径冗余的同时避免二层环路。由于存在环路时广播风暴和MAC地址表不稳定，STP通过阻塞多余路径来自动打破环路，从而保障二层网络的正常转发。
(2)快速生成树协议(RSTP，Rapid Spanning Tree Protocol)
(3)多重生成树协议(MSTP，Multiple Spanning Tree Protocol)
生成树桥通过STP算法在二层网络中实现环路防护与冗余路径管理，其核心在于BPDU交换、根桥选举及端口状态转换。现代网络中，借助Cisco/Juniper等厂商的配置命令，可灵活部署STP与其扩展协议RSTP、MSTP (生成树协议 STP/RSTP/MSTP)，以满足高可靠性和快速收敛的需求。
插拔网线，RSTP收敛需要1秒钟，STP收敛需要30-50秒钟
(4)源路由桥：802.5，令牌环
(3)数据链路层设备：中继器/集线器/网桥/交换机/路由器/网关
(4)虚拟局域网 VLAN (Virtual Local Area Network)
链接：https://blog.csdn.net/Edward1027/article/details/132547911
第五章：网络层
0.网络层的功能
(1)向传输层提供服务
(2)存储-转发数据包交换：分组转发 与 路由选择 [最佳路径]
(3)异构网络互联
(4)流量控制
(5)拥塞控制
1.网络层的设计问题
网络层的设计问题 (Network Layer Design Issues)
(1)存储-转发数据包交换
存储-转发数据包交换 (Store-and-Forward Packet Switching)
(2)提供给传输层的服务
提供给传输层的服务 (Services Provided to the Transport Layer)
网络层向上只提供 灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务
(3)无连接服务的实现：数据报
无连接服务的实现：数据报 (Implementation of Connectionless Service)
(4)面向连接服务的实现：虚电路
面向连接服务的实现：虚电路 (Implementation of Connection-Oriented Service)
(5)虚电路子网与数据报子网的比较
虚电路子网与数据报子网的比较 (Comparison of Virtual-Circuit and Datagram Subnets)
2.路由算法 (Routing Algorithms)
(0)路由算法分类
(1)静态路由算法(static routing) / 非自适应算法(nonadaptive algorithm) / RIP协议：人工配置路由信息，仅适合小型网络
(2)动态路由算法(dynamic routing) / 自适应算法(adaptive algorithm) / OSPF协议：路由器彼此交换信息， 更新快，适合大型网络。
(1)优化原则
优化原则 (The Optimality Principle)
(2)最短路径算法
最短路径算法 (Shortest Path Routing)
(3)泛洪算法
泛洪算法 (Flooding)
(4)距离向量算法 / RIP协议
距离向量算法 (Distance Vector Routing)
直连是0跳
P286：DVR
解决慢收敛问题：
网络层：https://blog.csdn.net/Edward1027/article/details/132634736
《Internet协议原理》：https://blog.csdn.net/Edward1027/article/details/143827386
(5)链路状态路由算法 / OSPF /IS-IS
链路状态路由 (Link State Routing，LSR)
1.链路状态路由的优缺点：
(1)优点：
①一致性好
②好消息和坏消息都收敛的很快
(2)缺点：
①每个路由器都需要很大的内存来存储其他路由器传来的链路状态信息
②计算时间长 (若网络计算太慢，新的状态就已经更新了)
(6)层次化路由
分层路由/层次路由 (hierarchical routing)
region 区域
intra-region 区域内
inter-region 区域间
分域后，可以大量减少路由表项
(7)广播路由
广播路由 (Broadcast Routing)
(8)组播路由
组播路由(Multicast Routing)
(9)移动主机路由
移动主机路由(Routing for Mobile Hosts)
(10)自组织网络路由
自组织网络路由(Routing in Ad Hoc Networks)
自组织 (Ad hoc)
3.路由的拥塞控制算法
拥塞控制算法 (Congestion Control Algorithms)
1.漏桶算法
2.令牌桶算法
4.服务质量
服务质量 (Quality of Service)
5.网络互联
网络互联(Internetworking)
6.Internet的网络层
Internet的网络层 (The Network Layer in the Internet)
第六章：传输层
1.传输服务
2.传输协议
3.拥塞控制
4.Internet传输协议：UDP
5.Internet传输协议：TCP
6.性能问题
7.延迟容忍网络
第七章：应用层
1.DNS
2.电子邮件
3.万维网WWW
4.流式音视频
5.内容分发
第八章：网络安全
1.密码学
1.一次性密钥 (one-time pad)
2.对称密钥算法
1.DES (数据加密标准)
2.AES (高级加密标准)
3.密码模式
3.公开密钥算法
伽罗华域（Galois Field，简称 GF）