- 题型分布
- 第 1 章 概述
- 第 2 章 数据通信技术基础
- 第 3 章 数据链路层
- 第 4 章 局域网与广域网
- 第 5 章 网络层与网络互连
- 1.理解分类的
IP 地址分类方法，特殊的IP地址 - 2.理解
ARP 协议的作用 - 3.理解 IP 数据报格式，掌握对网络采集报文的解析方法
- 4.掌握 IP 数据报分片原理与计算
- 5.理解因特网控制报文协议 ICMP 及其 PING 应用
- 6.掌握子网的划分和地址分配（会计算所用的子网掩码、每个子网的子网地址、每个子网容纳的主机数、每个子网最小的IP地址、最大的IP地址及广播地址）
- 7.掌握
CIDR路由聚合技术，以及最长前缀匹配 - 8.掌握因特网路由选择协议
RIP的工作原理 - 9.掌握直接交付和间接交付的概念。理解路由器的组成部分和转发IP分组的原理(包括写路由表等)
- 10.掌握定向广播和受限广播两种方式（在哪啊）
- 11.理解 NAT 技术中地址转换过程
- 例题
- 往年例题
- 1.理解分类的
- 第 6 章 传输层
- 第 7 章 应用层
下划线：今年新增、修改 急需解决
题型分布
今年不提供附录！
- 简答题：35分（7题*5分）
- 综合应用题：55分（4题）
- 解析题：10分（1题）：考点5-3对报文进行分析
复习提纲对比参考：20-21-2（去年计科）、21-22-1（上学期信安） 对比去年、上学期：
- 开卷（考卷尽量避免了直接找到答案的题目了）
- 删除选填
- 简答题增加3题；
- 综合题少1道，各题整体分值提高；
- 不考：第 8 章 网络管理与网络安全
信安没有解析题有填空题，计科有解析题判断题。
第 1 章 概述
vs 20-21-2（去年计科，有额外划重点）、21-22-1（上学期信安），这次第1章没给样题，往年考选填。
1.掌握计算机网络在逻辑上的组成（通信子网和终端系统）及其各自的作用。
去年重点：组成 1.2.2 p6
- 终端系统：负责信息的处理
-
2.理解网络的类型（划分：网络拓扑结构、网络覆盖范围）
去年重点：网络拓扑结构 1.3.1 p7|8
拓扑结构：星型、树型、总线型、环形、网状型。
覆盖范围：个人区域网（PAN)、局域网 (LAN)、城域网 (MAN)、广域网 (WAN)、因特网(Internet)
3.掌握网络体系结构的概念；掌握协议概念和协议三要素的名称、含义。
去年重点：协议三要素 1.4.1 p10|11
网络体系结构：①是计算机网络分层及其服务的集合，即所应完成的所有功能的定义；②是用户进行网络互连和通信系统设计的基础；③是抽象概念，只从功能上描述计算机网络的结构，而不涉及具体组成和实现的细节。
- 网络协议：①是通信双方必须遵循的、控制信息交换的规则的集合。②是一套语义和语法规则，用来规定有关功能部件在通信过程中的操作，它定义了数据发送和接收工作中必经的过程。协议规定了网络中使用的格式、定时方式、顺序和检错。
第 2 章 数据通信技术基础
删除“了解各种传输介质名称”（去年、上学期） 删除“掌握异步通信的概念和传输效率的计算”（上学期）
1.曼彻斯特和差分曼彻斯特两种数字信号编码方法和应用
vs：“编码规则”（去年重点）； 今年新增：应用。 2.3.1 p37
- 曼彻斯特编码：
- 在每个码元时间的中间时刻，信号都会发生跳变。
- 码元中间时刻的跳变既表示时钟，又表示数据。
- 可以自行规定对应比特对应关系：如此图规定：负跳变表示比特1，正跳变表示比特0。
- 传统以太网使用的就是曼切斯特编码。
- 差分曼彻斯特编码：
这一知识要点，依然重点，没有选填无法单独考察，会在大题涉及但也不会直接问。 发送时延、传播时延（通信过程中的区别，与通信过程结合） 总时延的计算。
- 传信速率 R**b**：是指在数据通信系统中，每秒钟传输二进制码元的个数
- 又称为数据率、比特率。
- 单位是 比特/秒（bit/s,或kbit/s或Mbit/s）。
- 传码速率 N**Bd**：是指在数据通信系统中，每秒钟传输信号码元的个数
- 又称为调制速率、波特率。
- 单位是 波特（Baud），码元/秒。
- 信号码元持续时间为 T 秒，则传码率为 1/T 波特。
- 传信率与传码率关系：
Rb = NBd × log2M- M 电平传输：一个码元包含几个二进制码元，如二进制0和1就需要2电平。
- 信号带宽（左）与信道带宽（右）：
- 信道带宽：数据在信道上的发送速率。常称为数据在信道上的传输速率。不准确。
- 误码率 Pe = e1/e2
- 在一定时间内接收到出错的比特数e1与总的传输比特数e2之比。
- 时延
- 发送时延（传输时延）：发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。
- = 分组长度bit ÷ 发送速率bit/s
- 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。
- = 信道长度(距离)m ÷ 介质(如电磁波)传输速率 m/s
- 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。
- 含排队时延，往往可忽略
- 发送时延（传输时延）：发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。
信道极限容量
- 奈奎斯特定理：
- 理想低通信道的最高码元传输速率
**N = 2W**Baud - W 是理想低通信道的带宽（无噪声），单位为 Hz
- 最大的数据传输速率 C（即传信率 Rb，也是信道容量）为
**C = N × log2M**bit/s
- 理想低通信道的最高码元传输速率
- 香农定理：
- 奈奎斯特定理：
频分 FDM：电话系统
- 静态时分 TS；动态时分 STDM：分组交换设备
- 波分 WDM：光纤
- 码分 CDM - > 码分多址 CDMA
- 每比特时间被分为 m 个切片
- 切片序列： 每个站被指派一个惟一的 m bit 码片序列，用 m 位代码代替比特 0/1。
- 对 01 的调制，1本身0反码
- 各站分配的码片序列不仅必须各不相同、互相正交。
- 其中 S，T 为两站码片序列，m 为序列长度。
- 各站码片序列内积为0！
- **发送**：码分序列；**接收**：混合信号 -> 解调 -> 规格化内积- 其中 S，T 一个为站码片序列，一个为接收的混合信号，m 为序列长度。- 混合信号：各站码分序列的叠加- 解调：内积运算。因为正交性质，和各站码分序列内积时，无关信号不影响结果- 规格化内积：1表示来自该站的比特1，-1表示来自该站的比特0，0表示该站没发
这一部分也属于媒体介入控制的静态接入控制部分，联系第4章 CDMA/CD 协议部分。
4.理解数据交换技术的主要特点和数据传送过程。
今年新增：数据传送过程 2.5.1 p46 2.5.3 p48 后有例题。
电路交换：建立、通信（信息传达）、连接释放，直通时延小。
分组交换：基于存储转发，无连接逐跳，每个节点先存储后转发，各结点交换机在发送分组的同时，还缓存接收到的分组。离开节点进入链路都会有时延。
5.掌握汉明码中数据位长度和校验位长度的关系。
今年减少：“掌握汉明码的编码规则，~。”（去年重点、上学期） 差错控制。纠错码，纠1检2。作业做过讲过。 http://t.csdn.cn/BRM8t 2.6.4 p51
起因：奇偶校验码不能纠错。原理：分组：
n 个数据码，k 个校验码，满足关系：**2^k >= n + k + 1**
校验码的位置：2 的次方（1，2，4，8…），这个位置值恰好表示分组的特征：二进制索引第几位是1的分为1组。
接收检查：重新求各组的奇偶校验值（或者求各组内异或的结果），重大到小拼起来就是错误的二进制索引。
6.掌握发送方 CRC 校验码 的计算方法以及接收方的差错检测过程（生成多项式，CRC校验码，发送序列，接收端如何检错）
去年重点：生成多项式，CRC校验码，发送序列，接收端如何检错 检错码。如何生成和检错。 2.6.5 p53
参考例题
考点3：CDMA 码片序列 去年、上学期有 答案：C
考点4：分组交换 今年新增！ 答案：
变式：电路交换呢？
往年例题
答案：D
今年考点包含 答案：5000、15000；00011010、11100101
传信率、码片序列（今年强调CDMA）、CRC、曼彻斯特，今年也是是考点，为什么删掉例题？ 答案：无
第 3 章 数据链路层
删去“数据链路层的七个功能”（去年） 删去“理解多路访问信道的常用介质访问控制方法原理（CSMA和改进的CSMA，和第四章的内容有些重复，可以和第四章结合在一起）”
可靠传输基本原理在各层均可实现。不可靠链路中的可靠传输通过流量控制和差错控制实现。
可靠传输的差错控制：汉明码、CRC循环冗余码等（第2章）
可靠传输的流量控制：（本章）
- 停止-等待协议SW
- 回退N帧协议GBN（滑动窗口协议）
- 选择重传协议SR
他们也都是 ARQ 协议：（自动重传请求协议(Automatic Repeat reQuest)）
- 停止-等待协议通过确认和重传机制实现的可靠传输协议，常称为ARQ，意思是重传的请求是自动进行，因为不需要 接收方显式地请求，发送方重传某个发送的分组。见下1
- 滑动窗口协议（返回n帧协议）发送窗口大于1，接收窗口为1，常称为连续ARQ。见下2
- 选择重传协议发送窗口大于1，接收窗口也大于1，常称为选择ARQ。见下3
传输透明性：HDLC、PPP 协议（使接收方不会误认控制字符）
1.停止-等待协议SW。掌握工作过程
vs：“窗口利用率计算”（去年） 3.2.2.3 p69
由于停止等待特性，只需要一个比特编号就够了（0和1）.
当往返时延 RTT 远大于数据发送时延 TD 时，信道利用率极低（如卫星链路），因此出现了其它两种可靠传输协议：回退N帧协议 GBN（滑动窗口协议）、选择重传协议 SR。
2.回退N帧协议 GBN。理解滑动窗口的基本概念；掌握连续 ARQ 的工作过程、发送窗口和接收窗口大小的计算
vs：与上学期一致，去年“工作原理和过程” vs：“窗口大小判断、连续arq信道利用率计算”（去年） 流量控制的方法。 3.2.3 p72
对比停等协议：
在滑动窗口流量控制中，当发送完一个数据帧后，发送方不是停下来等待确认帧，而是一边等待，一边
继续发送若干数据帧。由于在等待确认时可以继续发送数据，减少了信道空闲时间，因而提高了整个通
信过程的吞吐量。发送窗口 WT > 1，但不能大于比特编号 2^n - 1
支持累计确认或捎带确认：
有差错情况（接收窗口为1只能按序接收）：
由于回退N帧协议的特性，当通信线路质量不好时，其信道利用率并不比停止-等待协议高。
3.选择重传协议 SR。掌握选择 ARQ 的工作过程、发送窗口和接收窗口大小的计算。
vs：“窗口大小判断、连续arq信道利用率计算”（去年） 3.2.4 p75
对比回退 n 帧：
接收窗口为 1 导致只能按序接收，一个错了后面的就得全部丢弃，太浪费了。因此考虑仅重传出现差错的分组，因此扩大接收窗口WR大小，但不能超过 WT。
注意，由于仅重传出现差错的分组，不能采用累计确认的方式。
这种方法改善了信道利用率，但接收方缓冲区要求设置较大，控制也复杂。
4.掌握 HDLC 的零比特插入删除法和 PPP 的字节填充方法。
之前是“理解HDLC、PPP如何实现透明传输”（去年、上学期） 本质是一个考点 3.3.3.4 p88
最早的通信线路不稳定，采用 HDLC，实现了滑动窗口。现在有线通信稳定，不再需要可靠传输，采用 PPP 简单，只检错，不进行流量控制。（无线还是需要可靠传输）
HDLC 的零比特插入：每五个比特 1 插入一个比特0。（发送方。接收方每五个1删一个0）
PPP 工作在同步链路支持两种方式。PPP 字节填充法：（接收方反变换）
参考例题
考点4：HDLC 零比特插入法 今年新增！ 答案：
考点3：连续 ARQ 今年新增！ 答案：最大值2 ^3-1（对方确认之前）；接收窗口恒为1（严格按序接收）
往年例题
今年考，答案：C
今年考，答案：4
第 4 章 局域网与广域网
删去：“ 了解IEEE 802 局域网标准，局域网的子层划分”（去年、上学期） 删去：“ 掌握以太网级联与扩展使用的设备及特点（物 理层、数据链路层扩展设备的原理） ”（去年） 删去：“了解虚拟局域网VLAN的基本概念”（去年、上学期） 删去：“理解无线局域网链路层协议CSMA/CA(能够区分三种帧间间隔、实现信道预约的方法等)”（去年、上学期） 删去：“理解虚电路服务和数据报服务的特点,以及在三种广域网技术(X.25、帧中继、ATM)中的应用情况。”（去年，上学期细化）
1.掌握 CSMA/CD协议（原理、争用期、最短帧的计算、以太网 MAC 帧格式、帧填充、退避时间的决定因素）
去年重点 3.4.2.3 p94、4.2.3 p110
争用期与传播时延有关 2 帧格式（今年开卷没附录） 帧的长度不得少于64字节->填充（题目会让先计算，判断是否需要填充） 退避算法：2进制指数退避算法。0~2^k-1
媒体接入控制概念：
广播信道的有线局域网：CSMA/CD（见下）；无线局域网：CSMA/CA（碰撞避免，略）。
CSMA/CD 概念：
- MA：多址接入
- CS：载波监听：“先听后说”，等总线空闲再发。
- CD：碰撞检测：“边说边听”，发的时候检测到碰撞则立即停止。
争用期：2τ
最短帧长：64字节（即512比特，为确保检测到碰撞的时候还没发完），因此小于这个长度的帧都被认为是无效帧。如果数据量不足则添加填充字节。
以太网MAC帧格式：（书p108）数据段最短长度46的来源：最短帧长的限制：64-6-6-2-4
- 使用点对点信道的数据链路层不需要使用地址，使用广播信道的数据链路层必须使用地址（MAC）来区分各主机，因此在发送帧中应该包含地址。（详见第5章处ARP，与MAC、IP一起讨论）
无效帧：
- 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。
2.理解 10BASE-T，10BASE-F 等以太网的几个技术特性（传输技术、传输介质、拓扑结构、介质访问控制方法等）
去年重点：传输技术、传输介质、拓扑结构、介质访问控制方法等 4.4.2 p11 复习课跳过。
10BASE-T （双绞线） 10BASE-F （光纤）
在物理上呈现以集线器为中心的星形拓扑结构，但在逻辑上仍然属于总线式的。
介质访问控制方法：MAC
3.掌握集线器和网桥的工作层次、原理
今年删去“~，在冲突域共享和广播方面的区别”（上学期新增）；去年无此考点
4.2.5 p12、4.3.2 p113 复习课跳过
集线器在物理层扩展局域网，扩大了局域网覆盖的地理范围，使不同部门局域网的计算机可以相互通信。但需要注意的是，用集线器连接起来的局域网构成了一个更大的冲突域，最大总吞吐量并没有提高。
当连接多个不同类型的局域网时，就需要在数据链路层扩展局域网，使用的设备为网桥。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。可以隔离冲突域。冲突域是物理的。
集线器和网桥都扩大广播域。
4.掌握网桥（交换机）帧过滤和转发表更新的算法。
去年重点 p114-115
仍然重要的知识点，作业做过？
网桥具有过滤帧的功能：当网桥收到一个帧时，并不是向所有的端口转发此帧，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端口。
转发表更新过程（p115）
如果网桥现在能够从端口 x 收到从源地址 A 发来的帧，那么以后就可以从端口 x 将帧转发到目的地址A。
为了避免转发的帧在网络中不断地兜圈子，透明网桥采用支撑树算法，使得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。
5.掌握以太网交换机转发帧的过程，三种转发方式及其特点，理解碎片帧的含义。
今年新增“碎片帧含义” 去年重点：“以太网交换机转发帧的过程，三种转发方式及其特点”
仍然重要的知识点，算法作业做过？
转发帧的过程：无论如何先登记
盲目转发（泛洪，表找不到的话每个接口都发）、明确转发（表找到了的接口发）：
丢弃帧：
存储转发、直通、碎片
- 直通交换方式不必将整个数据帧先缓存后再进行处理，而是在接收数据帧的同时就立即按数据帧的目的MAC地址决定该帧的转发端口，因而提高了帧的转发速度。如果在这种变换机的内部采用基于硬件的交叉矩阵，交换时延非常小。缺点是它不检查差错就直接将帧转发出去，因此有可能转发一些差错帧或碎片帧。
- 存储转发方式需要将帧完全接收和缓存下来，进行帧校验，然后根据帧头部的目的MAC地址进行转发。利用存储转发机制，网管员可以定义过滤算法来控制交换机的通信量，实现速率不同两个端口间信息传输。缺点：传输延迟大（随帧的长度而变化），缓存是有限的，当负荷增大时会引起阻塞现象。
- 无碎片交换方式实际上是直通方式的一种改进，要求交换机只有在收到64字节（最短帧长）以后才开始以直通方式转发帧，从而避免转发碎片帧。缺点：有可能会转发差错帧（未检查FCS）
参考例题
考点5：以太网交换机转发帧的三种方式 答案：存储转发（先全部存下来，检查无误再转发），其它两种边接收边转发。
考点1：常见概念计算。 去年、上学期有，常考题型。高概率考题。 题2(2)修改/新增，原问“则该站点下次重传之前等待最长时间是多少？” 答案： 争用期信息传播速度=800bit；退避算法求退避系数 0~2^k-1=3；退避时间=争用期退避系数=120μs
往年例题
今年考点包含，答案：B
今年考点包含 答案：
第 5 章 网络层与网络互连
删除：“掌握IP地址和硬件地址的联系与映射”（去年、上学期） 删除：“理解IP地址转换应用（VPN、NAT)”（去年、上学期） 删除：“掌握IPv6(地址种类、地址表示、分级地址结构， IPv4至IPv6的过渡方法)”（去年、上学期不含横线）
1.理解分类的 IP 地址 分类方法，特殊的IP地址
5.2.2 p141
地址表示：点分十进制
地址分类：IP 地址由两部分组成：网络号+主机号
- 网络号前缀区别各类地址（拥有不同长度的网络号和主机号）
- 不能分配的地址：
- DE类地址
- 主机号全0（网络地址）、主机号全1（广播地址）
A类 IP 地址：
- 注意实际分配网络号 7 位，前一位固定
0 - 不指派的网络号：最小网络号0（00000000）、最大网络号127（01111111）
- 每个可指派的网络号中，不指派的主机号：最小主机号（全0网络地址）和最大主机号（全1广播地址）
B类 IP 地址：
- 注意实际分配网络号14 位，前两位固定
10 - 不指派的网络号：无
- 每个可指派的网络号中，不指派的主机号：最小主机号（全0网络地址）和最大主机号（全1广播地址）
C类 IP 地址：
- 注意实际分配网络号 22 位，前三位固定
110 - 不指派的网络号：无
- 每个可指派的网络号中，不指派的主机号：最小主机号（全0网络地址）和最大主机号（全1广播地址）
IP 地址的一些重要特点：
- IP 地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是：
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
2.理解
ARP 协议的作用5.2.3 p143
- MAC（MediaAccessControl 媒体介入控制）：MAC 地址又称物理地址，是数据链路层范畴。（MAC帧格式见第4章CSMA/CD）
- IP（Internet Protocol）：网络编号+主机编号（见上1）
数据包转发过程IP地址和MAC地址变化情况：
- 数据包转发过程中源IP地址和目的IP地址保持不变;
- 数据包转发过程中源MAC地址和目的MAC地址逐个链路(或逐个网络)改变。
3.理解 IP 数据报格式，掌握对网络采集报文的解析方法
去年重重点点：掌握对网络采集报文的解析方法 5.2.5 p145
仍然重点 报文解析题！ 分析字段的作用、取值，对照数据报格式（今年开卷不给数据报格式了）
IP 数据报首部格式：（至少20字节）
第一行：
- 版本
4bit：一般为4（IPv4） - 首部长度
4bit：- 最小值：十进制5（不含可选字段，仅固定部分20字节时）
- 最大值：十进制15（含可选字段的最大值40字节时）
- 区分服务（服务类型TOS）
8bit：没啥用 - 总长度
16bit：首部+数据载荷，最大 2^16-1 = 65535
第二行：当总长度超过 MTU（以太网规定值为1500字节）时，无法封装，需要分片：
- 标识
16bit：属于同一个数据报的各分片具有相同标识 - 标志
3bit：- 首位：保留位：恒为0
- 中间：DF 位（Don’t Fragment Flag）：1表示不含分片、0表示允许分片
- 末尾：MF 位（More Fragment Flag）：1表示还有分片、0表示最后分片
- 片偏移量
13bit：各分片在原数据报中的相对开头的位置，以8字节为单位！（记得÷8）
第三行：
- 生存时间 TTL
8bit：防止 IP 数据报在网络中永久兜转。- 以前按秒计算，现在按经过路由器的“跳数”计算。
- 每被路由器转发一次，值减去1；直到值为0时不再转发，丢弃。
- 协议
8bit：数据部分是何种协议数据单元 - 首部校验和
16bit：又称因特网检验和，用来检测首部传输过程中是否出错，比 CRC 简单。- 每次经过路由器都要重新计算，因为某些字段（如生存时间、标志、片偏移等）取值可能会变。
- 补充：IPv6 删去了，因为 IP 层本来就是不可靠传输，没必要。
其它行：
- 源 IP 地址
32bit、目标 IP 地址32bit - 可选字段（IP选项）：任意长度，但如果不是 4 字节整数倍，需添加填充，保证首部总长度为 4 字节整数倍。
4.掌握 IP 数据报分片原理与计算
去年重重点点 5.3 p152
仍然重点 书上例题，作业做过。
5.理解因特网控制报文协议 ICMP 及其 PING 应用
今年新增：PING 应用
PING 使用了 ICMP 的回应请求和应答报文。
架构 IP 网络时需要特别注意两点：① 确认网络是否正常工作；② 遇到异常时进行问题诊断。
而 ICMP 就是实现这些问题的协议，ICMP 的主要功能包括：① 确认IP包是否成功送达目标地址；② 通知在发送过程当中IP包被废弃的具体原因；③ 改善网络设置等。
ICMP 统一报文格式（作为IP数据报的数据部分，显然这时候协议字段为1）：
ICMP 的 PING 应用（可达性探测，主机与路由的连通性）
- 应用层直接使用网际层的ICMP(没有通过运输层的TCP或UDP)
- 使用ICMP回送请求和回答报文
ICMP 的 Tracert应用（路由跟踪，经过哪些路由器）
6.掌握子网的划分和地址分配（会计算所用的子网掩码、每个子网的子网地址、每个子网容纳的主机数、每个子网最小的IP地址、最大的IP地址及广播地址）
去年重点：子网的划分和地址分配 5.4.1 p156
仍然重要，常见考点。
原因：原有分配方式不够灵活，利用率低。
做法：考虑从主机号借点作为子网号实现再划分。
划分子网的工具：子网掩码，称为网络号、主机号后第三级IP地址。
划分子网对划分单位来说可见，但对外部网络完全透明。
默认子网掩码：
子网掩码的计算：
示例1：
示例2：
7.掌握 CIDR 路由聚合技术，以及最长前缀匹配
今年删去/修改：“掌握CIDR原理、
地址块的分配、路由聚合技术，最长前缀匹配”（去年、上学期） 5.4.5 p161、5.4.6 p162仍然重要 超网技术。
原因：划分子网没有完全解决地址资源的分配紧张问题。（与此同时研发推广 IPv6）
无分类域间路由选择 CIDR (Classless Inter-Domain Routing)：
- 消除 ABC 类地址的概念、消除划分子网的概念。
- 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。（重回2级编址）
8.掌握因特网路由选择协议 RIP 的工作原理
去年重重点点 5.5.2 p166
仍然重要，V-D 算法。
动态路由，能更好适应网络变化。静态路由（见9）
路由器基本结构：路由选择、分组转发
路由选择协议 RIP：距离向量 D-V（度量单位：跳）
示例：
RIP 的问题：“坏消息传的慢”（距离向量算法的本质问题）
9.掌握直接交付和间接交付的概念。理解路由器的组成部分和转发IP分组的原理(包括写路由表等)
去年重点：理解路由器的组成部分和转发IP分组的原理 5.2.6.2 p149·
仍然重要
静态路由：
静态路由一旦配置错误，容易导致路由环路。
直接交付和间接交付：
如何判断：通过目的地址 IP 和源地址的子网掩码进行逻辑与运算得到目的网络地址：
- 如果目的网络地址和源网络地址相同，就是在同一个网络中，属于直接交付
- 如果目的网络地址和源网络地址不相同，就不在同一个网络中，属于间接交付，传输给主机所在网络的默认网关（路由器见上8）, 由默认网关帮忙转发
直接交付时,发送方通过目的的IP地址找出目的的物理地址，然后把IP软件的IP地址和物理地址一起交付给数据链路层用于实际的交付。这个过程把IP地址映射到物理地址（虽然这种映射是通过ARP动态的把IP地址映射为物理地址的），而间接交付是在下一个路由器的IP地址和下一个路由器的物理地址之间的地址映射。交付总是包括一个直接交付以及零个以上的间接交付，最后的交付总是直接交付。
组成部分：路由选择和分组转发（见8）
分组转发流程：从数据报的首部提取目的主机的 IP 地址 D，得到目的网络地址 N。
- 若 N 就是与此路由器直接相连的某个网络地址，则进行直接交付；
- 若路由表中有目的地址为 D 的特定主机路由，则把数据报传送给表中所指明的下一跳路由器；
- 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中所指明的下一跳路由器；
- 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；
- 报告转发分组出错
10.掌握定向广播和受限广播两种方式（在哪啊）
今年新增
必考。
定向广播：
- 主机号全1
- 特定网络内（如子网，即 net-id 指明的网络）上的所有主机进行广播的一种地址。
受限广播：
- 32位全1的形式（255.255.255.255）
- 在任何情况下，路由器都不转发目的地址为有限广播地址的数据报，这样的数据报仅出现在本地网络中。
- 有限广播地址通常在配置主机的启动信息时使用，此时，主机可能还不知道它所在网络的网络掩码，甚至连它的 IP 地址也不知道。
11.理解 NAT 技术中地址转换过程
今年新增 5.8.2 p190
必考。 结合端口号和地址。如何转换。
还是解决地址资源紧张的问题，所以考虑内部分配私有地址，外部共用公网IP地址，通过装有 NAT 软件连接实现这种转换。
显然存在这样的问题：同时连接因特网的主机受到 NAT 路由器所拥有的公网 IP 数量限制。
借用运输层协议（如TCP、UDP）的端口号实现区分（见下一章端口号相关概念）。
例题
考点4：分片 今年修改题目，之前为选择题，且无第二问（去年、上学期）。 答案解析： 数据长度需减去固定首部长度20字节。 MTU：最大IP数据报长度。（包含固定首部长度） MF：是1否0最后分片；片偏移记得除8 第一问：需要分片处理，2980除1480=向上取整为 3 第二问：片偏移：0，1480/8=185，2960/8=370
考点10：广播地址。 今年新增（比较综合的题型） 答案解析： 减去30位后剩下的11刚好是主机号，表示广播了。2^2-2=2(全0全1是不能分配的)
综合考点。 去年、上学期有，经典必考的含图表网络拓扑图的题型。 答案：详情见王老师视频44分部分
含变式（！！！）
往年例题
最后一问是上学期新增 答案：
第 6 章 传输层
1.掌握传输层的功能，作用，分类
传输层的作用：是在通信子网提供的服务的基础上，为应用层提供有效的、合理的传输服务。使高层用户 在相互通信时不必关心通信子网实现细节和具体服务质量。
运输层的功能：6.1.1 p195
分类：无连接服务、面向连接服务。
2.理解端口Port，套接字Socket和五元组概念
今年新增：五元组 去年重重点点 6.1.2 p197、6.4.1 p212
套接字、五元组。后有例题
端口：
套接字 Socket = (IP, 端口)
通信五元组，也称三元组：（SourceSocket, DestinationSocket, TCP/UDP），见p301
3.掌握UDP基本概念，理解其报文格式以及校验和计算（伪首部)
简单，注意解析报文的格式
概念（6.2.1 p198）：UDP是无连接的；提供不可靠的服务；同时支持点到点、多点之间的通信；是面向报文的（UDP 对应用进程交下来的报文既不合并也不拆分，而是保留这些报文的边界）。适用 IP 电话、视频会议等实时应用。
报文格式：其中，长度2byte=8bit：首部+数据
校验计算和：使用12字节伪首部（仅自己计算用，不传递），具体做法见例6.1 p199
4.掌握TCP（基本概念、报文格式、流量控制、慢启动和拥塞控制、往返时延的确定、可靠传输、连接管理）
去年重重点点
东西比较多，比较重要。
概念与报文格式
概念（6.3.1 p200）：TCP是面向连接的；TCP提供可靠的服务；TCP只能进行点到点的通信；TCP是面向字节流的（TCP 会把应用进程交付下来的数据块看作是一连串无结构的字节流，TCP 并不知道这些待传送的字节流的含义）。适用文件传输等。
报文格式：p201
- 序号
32bit：因为面向字节流，报文段每个字节都有编号，范围是 [0,2^32-1]，序号字段表明本报文段第一个字节的序号。 - 确认号
32bit：仅当标志位 ACK 值为1才有效。表示期望收到的下一个报文段首部序号值，具有累积效应！
- 数据偏移
4bit：首部长度，以为4字节为单位（即实际长度要×4）。- 首部固定长度：20字节，对应偏移最小值二进制0101
- 首部最大长度：60字节，对应偏移最大值二进制1111
- 窗口 rwnd
16bit：- 流量控制：以接收方接收能力控制发送方发送能力。
- 注意发送方发送能力还取决于拥塞窗口。
- 校验和：同UDP
- 紧急指针：URG 值为1时才有效，指明报文段中紧急数据字节数。“优先发送”“加急处理上交”
标志位：
- URG 值为1时紧急指针字段有效
- ACK 值为1时确认号字段有效
- PSH 值为1会“加急处理”将该报文段尽快上交，而不等缓存填满上交。
- RST 复位 TCP连接，值为1表示连接异常，需释放并重新连接。也可用来拒绝非法报文段或表示拒绝打开连接。
- SYN 在 TCP 连接建立时用来同步序列（三次握手中用到）
- FIN 用来释放 TCP 连接（四报文挥手）
流量控制 p208
起因：不要传的太快，要不来不及接收，一般是接收方通知发送方（通过窗口字段）
实现：滑动窗口
应对报文丢失导致的空等死锁现象：零窗口探测报文：
拥塞控制（慢启动、拥塞避免、快重传、快恢复） p209
vs流量控制见书
实现：拥塞窗口 cwnd（初始值 =发送窗口值swnd）
做法：维护一个慢开始门限 ssthresh
若按时收到应答报文，就增大“疯狂试探”
cwnd=ssthresh：都可以cwnd<ssthresh：慢开始算法- 每经过一个传输轮次，拥塞窗口就加倍
**cwnd*=2**（指数增长）
- 每经过一个传输轮次，拥塞窗口就加倍
cwnd>ssthresh：拥塞避免算法- 每经过一个传输轮次，拥塞窗口
**cwnd++**（线性增长）
- 每经过一个传输轮次，拥塞窗口
- 若遇到重传计时器超时（报文因拥塞没收到或报文丢失）
**ssthresh=cwnd÷2**，然后**cwnd=1**，然后慢开始。- 若采用快重传与快恢复技术，只是丢失报文的情况改进：
- 要求接收方立即发送确认！即便是失序报文段。
- 一旦收到3个连续、重复的确认，立刻启动重传。
**ssthresh/=2**、**swnd/=2**
注意：任何时候**发送窗口值swnd = Min(接收方窗口值rwnd，拥塞窗口值cwnd)**
发送轮次：
示例：若出现报文丢失：
快重传示意：
示例：采用快重传和快恢复改进：
往返时延的确定 p207
可靠传输 p205
连接管理 p202
建立连接：三报文握手
释放连接：四报文挥手
参考例题
考点4：TCP 连接建立过程。 今年题目修改了！ 去年/上学期题目：
答案解析： TCP 面向字节流，每个字节都有编号，连接建立消耗一个，真正编写传送的字节是 x+1，乙向甲的 ack 也同理（之前题目）。
考点2：五元组的读取。 去年、上学期有。 答案：
考点4：拥塞控制 去年、上学期有。 答案解析：慢启动、拥塞算法
书上有道更综合的题目。
第 7 章 应用层
1.理解因特网部分应用层协议与传输层协议的对应关系
去年重点 p207
2.理解网络应用模式、服务器工作模式
p217
- 以大型机为中心的应用模式
该应用模式又称为分时共享模式，也就是面向终端的多用户计算机系统（主从结构） - 以服务器为中心的应用模式
该应用模式又称为资源共享模式，向单个用户站点提供灵活的服务，但管理控制和系统维护工具的
功能较弱。 - 客户机－服务器模式（Client / Server , C/S）
传统的网络基本服务基本上都是基于客户机－服务器模式；如:Telnet, WWW, E-Mail, FTP等。 - 浏览器－服务器模式（Browser / Server , B/S）
- 对等网络服务模式（Peer-to-Peer, P2P）
在底层物理网络拓扑的基础上，在应用层构建P2P覆盖网络的虚拟拓扑结构。
在对等网络应用模式中，端系统主机既充当客户机，又充当服务器。3.掌握应用层基本协议原理与应用（
DNS、FTP、DHCP)去年重点
域名服务系统 DNS（Port53） p221
文件传输协议 FTP（Port21、20） p226
动态主机配置协议 DHCP（PortUDP客户68服务器67） p229
DHCP允许一台计算机加入新网可自动获取IP地址，不用人工参与。
- 当某主机需要IP地址，启动时向DHCP服务器发送广播报文（目的IP地址为全1，源IP地址置全0），命名为广播发现报文（DHCPDISCOVER），主机成为DHCP客户。
- 在本地网络的所有主机均能收到该广播发现报文，惟有DHCP服务器对此报文予以响应。
- DHCP服务器先在其数据库中查找该计算机配置信息，若找到，则采用提供报文（DHCPOFFER）将其回送到主机；若找不到，则从服务器的IP地址池中任选一个IP地址分配给主机。
并不是每个网络上都有 DHCP 服务器，这样会使 DHCP 服务器的数量太多。现在是每一个网络至少有一个 DHCP 中继代理，它配置了 DHCP 服务器的 IP 地址信息。
当 DHCP 中继代理收到主机发送的发现报文后，就以单播方式向 DHCP 服务器转发此报文，并等待其回答。收到 DHCP 服务器回答的提供报文后，DHCP 中继代理再将此提供报文发回给主机.
4.掌握电子邮件原理与应用（组成构件、SMTP、POP、 MIME)
去年重点
在实际应用中串起所有知识点：到具体网络接口有相应规范 邮件客户端发邮件给 wangxm@njupt.edu.cn 过程
- 邮件服务器域名 mail.njupt.edu.cn 需要被解析 -> DNS 服务器
- 得到 IP 地址，使用 SMTP 发送
- 传输层 TCP 或 UDP 报文封装
- 网络层 IP 报文封装
- 以太网传送：CSMA/CD 传送 IP 数据包
- 互联网传送出错时： ICMP 协议
- 物理网络传送：ARP 地址转换成 MAC 地址
邮件发送：SMTP（PortTCP25） & MIME p231&p233
在 1982 年制定出简单邮件传送协议 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) 和因特网文本报文格式，它们都已成为因特网的正式标准。SMTP 所规定的就是在两个相互通信的 SMTP 进程之间应如何交换信息。SMTP 只能传送 ASCII 码。
- 连接建立： 连接是在发送主机的 SMTP 客户和接收主机的 SMTP 服务器之间建立的。SMTP不使用中间的邮件服务器。
- 邮件传送
- 连接释放：邮件发送完毕后，SMTP 应释放 TCP 连接
1993 年提出了通用因特网邮件扩展 MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions)。MIME 在其邮件首部中说明了邮件的数据类型(如文本、声音、图像、视像等)。在 MIME 邮件中可同时传送多种类型的数据。
邮件读取：POP3（Port110） & IMAP4（Port143） p232
5.理解万维网技术原理与应用(URL、HTTP、HTML、搜索引擎)
去年重点：HTTP
<URL的访问方式>://<主机>:<端口>/<路径>
超文本传输协议（HTTP），用于Web浏览器和服务器之间传输超文本。（Port80）
Web浏览器和Web服务器之间可以使用HTTP协议传输超文本（各个网页元素，如HTML文档、图片、js文件、application文件等）
参考例题
去年、上学期有。 答案：
拓展：TTL、分片… 根据各层报文协议，去分析每个字段的值的含义
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答案：D
答案：D
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