本文列出老师指明的计算机网络（共八章）考点索引，简要概念及所在教材页数。
教材：吴功宜，清华大学出版社，《计算机网络（第四版）》
内部资料，仅供参考，请君雅正。（此为汇总版，单独章节版见 计算机网络考点目录下 其他博文）
绪论
计算机网络发展的四个阶段-P1
- 计算机网络的形成与发展
- 互联网的形成与发展
- 移动互联网的形成与发展
- 物联网的形成与发展
ARPANET研究的主要问题-P2
三网融合的概念-P10
实质上是计算机网络、电信通信网与电视传输网技术的融合、业务的融合。
计算机网络发展的三条主线-P12
- 从 ARPANET 到 Internet
- 从无线分组网到无线自组网、无线传感器网络
- 网络安全技术
计算机网络的定义-P14
计算机网络是 “以相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合”。
按覆盖范围分类，计算机网络的类型-P17
- 广域网（WAN）
- 城域网（MAN）
- 局域网（LAN）
- 个人区域网（PAN）
- 人体区域网（BAN）
ISP 和 ICP 的概念-P26
- ISP （Internet service provider）Internet服务提供者
- ICP （Internet content provider）Internet内容提供商
常见的计算机网络拓扑类型及其特点-P29
- 星状
- 环状
- 总线型
- 树状
- 网状
常见的数据交换方式及其特点-P30
基本分为两大类： 线路交换 与 存储转发交换
存储转发交换又分为两类： 报文（存储转发）交换 与 分组（存储转发）交换
分组交换分为两类： 数据报交换 与 虚电路交换
面向连接和无连接服务的比较-P41
网络协议及其三要素-P42
- 为网络数据交换制定的通信规则、约定与标准称为“网络协议”
- 三要素： 语义(要做什么)、语法(要怎么做)、时序(做的顺序)
OSI 七层模型的层次结构-P47
物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层
TCP/IP 参考模型的层次结构-P51
- 应用层
- 传输层
- 互联网络层
- 主机-网络层
主要的网络协议标准化组织-P53
- 国际电信联盟（ITU）
- 国际标准化组织（ISO）
- 电子工业协会（EIA）
- 电气电子工程师（IEEE）
物理层
物理层的基本功能-P58
- 向数据链路层提供比特流传输服务。
- 根据所使用传输介质的不同，制定相应的物理层协议，规定数据信号编码方式、传输速率，以及相关的通信参数。
- 屏蔽物理层所采用的传输介质，通信设备与通信技术的差异性。
信息、数据、信号间的关系-P62
信 息 -> 数 据（eg：01串） -> 信 号（eg：光电信号）
串行通信和并行通信-P64
- 串行通信：一个字符的二进制代码按由低位到高位的顺序依次发送。
- 并行通信：一个字符的8位二进制代码同时通过8条并行的通信信道发送，每次发送一个字符代码。
单工、半双工、双工通信-P64
- 单工：信号只能向一个方向传输，任何时候都不能改变信号的传送方向。
- 半双工：信号可以双向传送，但是必须交替进行，一个时间只能向一个方向传送。
- 双工：信号可以同时双向传送。
同步技术-P65
- 位同步
- 字符同步
常用的传输介质-P66
- 双绞线
- 同轴电缆
- 光纤
- 无线
- 卫星通信
制作双绞线时直通线和交叉线的线序-实验册
标准[568A]：绿白-1，绿-2，橙白-3，蓝-4，蓝白-5，橙-6，棕白-7，棕-8；
标准[568B]：橙白-1，橙-2，绿白-3，蓝-4，蓝白-5，绿-6，棕白-7，棕-8
- 直通线：两头都是[568A]或者两头都是[568B]，（两头相同，用于连接电脑和交换机和交换机之间的连接）
- 交叉线：一头[568A]一头[568B] ，（两头不同，用于两台计算机直连或者两个Hub 和 uplink口相连）
光纤通信的基本原理-P67
光纤通过内部的全反射来传输一束通过编码的光信号。
单模光纤与多模光纤的区别-P68
多模光纤：光信号与光纤轴成多个可分辨角度的多路光载波传输。（反射多次，粗，我们用的，光源为发光二极管）
单模光纤：光信号仅与光纤轴成单个可分辨角度的多路光载波传输。（近似直射，细，适合远距离传输，光源为激光二极管，贵）
模拟数据的编码方法-P75
- 振幅键控
- 移频键控
- 移相键控
波特率的概念-P76
波特率（调制速率）描述的是码元传输的速率（所以又被称为码元传输速率），单位是波特（Baud）等价于，码元/s。
PS：码元个数也可以被称为脉冲个数或者信号变化的次数
波特率与比特率的关系-P76
比特率：单位时间内数字通信系统所传输的 二进制码元 个数，单位bps等价于bit/s。
$$S = B log_2k$$
比特率 = 波特率 X 单个调制状态对应二进制位数k*
PS:在二进制码元情况下，比特率在数值上等于波特率。
eg:一个码元携 n bit信息量，则 M Baud的码元传输速率 <=> M × n bit/s
PS: 相数 <=> 进制数
非归零编码-P77
曼彻斯特编码-P77
均见图2-22，比较简单但是重要
脉冲编码调制（PCM）的过程-P78
是模拟数据数字化的主要方法。
- 采样
- 量化
- 编码
香农定理的基本内容-P81
PS：信息论里面也讲了
香农公式：$$C_{max} = W × log_2(1+S/N)$$
信噪比$$（dB）= 10log_{10}(S/N)$$
W为信道带宽，所以要提高最大数据传输速率，就应该设法提高传输线路的带宽或提高所传信号的信噪比。
多路复用技术的分类及各自特点-P82
- 时分多路复用（TDM）
- 频分多路复用（FDM）
- 波分多路复用（WDM）
- 码分多路复用（码分多址CDMA）（与正交频分复用）
ADSL的特点-P89
- ADSL在电话线上同时提供电话与Internet接入服务
- ADSL提供的非对称带宽特性
- ADSL结构
HFC的特点-P91
- HFC下行信道与上行信道频段划分有多种方案（既有带宽相同的对称结构又有非对称结构）
- 用户端的电视机与计算机分别接到线缆调制解调器（下行有线电视信道传输的电视节目，下行数据信道传输数据，上行数据信道传输的数据传输到头端）
- HFC的头端又被称为电缆调制解调器终端系统。
- 小区光纤结点将光纤干线和同轴电缆相互连接。
- HFC对上行信道与下行信道的管理是不相同的。
移动通信的接入Internet的基本原理-P97
移动通信系统由移动终端、接入网与核心交换网三部分组成。
工作原理示意图见图2-43
数据链路层
物理线路的噪声类别-P101
| 类别 | 产生原因 | 引起 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 热噪声 | 传播介质导体的电子热运动 | 随机差错 | 时刻存在，幅度较小，强度与频率无关，频谱很宽 |
| 冲击噪声 | 外界电磁干扰 | 传输差错 | 幅度大，持续时间长 |
误码率的定义-P102
是指二进制比特在数据传输系统中被传错的概率，它在数值上近似等于
$$
P_e = N_e / N
$$
N为传输的二进制比特总数，$$N_e$$是被传错的比特数。
CRC的工作原理-P103（此处出计算题）
见P104举例
链路层的主要功能-P106
- 数据链路管理
- 帧同步
- 流量控制
- 差错控制
- 透明传输
- 寻址
HDLC的帧结构-P113
见图3-10
PPP的帧结构-P116
见图3-13
介质访问控制（MAC）层
“冲突”的概念-P122
如果有两个或两个以上的主机同时在一条共享介质发送数据，那么多路的信号就会出现相互干扰，造成接收主机无法正确接受任何一台主机发送的数据，这种现象称为“冲突”。
CSMA/CD 的基本工作原理-P132
CSMA/CD 协议的基本思想是发送前侦听边发送边做听一旦出现碰撞马上停止发送。
CSMA/CD工作流程“先听后发，边听边发，冲突停发，随机重发”，用于总线型或半双工网络环境，应用于有线连接的局域网。
物理地址的概念-P141
48位地址，前24位为公司标识，后24位位网卡厂家自行分配，具有唯一性。
VLAN的概念-P146
虚拟局域网技术
10M\100M 自动协商功能的原理-P152
不同的组网设备-P166
- 中继器：
- 集线器：
- 网桥：
- 交换机：
- 路由器：
无线信道划分的基本方法-P170
- 2.4GHz频段的信道划分方法
- 5GHz频段的信道划分方法
CSMA/CA 的基本工作原理
CSMA/CA 协议的基本思想是在发送数据时先广播告知其他结点，让其他统点在某段时间内不要发送数据，以免出现磁撞。
CSMA/CD 与 CSMA/CA 的比较
从应用场景看：
CSMA/CD：有线局域网
CSMA/CA：无线局域网
从命名上看：
CD（Colllision Detection）碰撞检测
CA（Colllision Avoidance）碰撞避免
区别：
1) CSMA/CD可以检测冲突，但无法避免: CSMA/CA 发送包的同时不能检测到信道上有无冲突，本结点处没有冲突并不意味着在接收结点处就没有冲突，只能尽量避免。
2)传输介质不同。CSMA/CD 用于总线形以太网，CSMA/CA 用于无线局域网802.11a/b/g/n等。
3)检测方式不同。CSMA/CD 通过电缆中的电压变化来检测:而 CSMA/CA 采用能量检测、载波检测和能量载波混合检测三种检测信道空闲的方式。
4)在本结点处有(无)冲突，并不一定意味着在接收结点处就有(无) 冲突。
网络层
IPV4分组头部格式-P214
见图5-3
标准IP地址的分类和表示方法-P223
两级IP地址（网络号+主机号）
| 分类 | 最大可用网络数 | 第一个可用网络号 | 最后一个 | 每个网络最大主机数 |
|---|---|---|---|---|
| A类 | 2^7 - 2 | 1 | 126 | 2^24 - 2 |
| B类 | 2^14 - 1 | 128.1 | 191.255 | 2^16 - 2 |
| C类 | 2^21 - 1 | 192.0.1 | 223.255.255 | 2^8 - 2 |
| D类 | ||||
| E类 |
特殊的IP地址
| 6种特殊地址 | 网络号 | 主机号 | 源地址或目的地址 |
|---|---|---|---|
| 网络地址 | 特定的 | 全0 | 都不是 |
| 直接广播地址 | 特定的 | 全1 | 目的地址 |
| 受限广播地址 | 全1 | 全1 | 目的地址 |
| 此网络上的这个主机 | 全0 | 全0 | 原地址或默认目的地址 |
| 此网络上的特定主机 | 全0 | 特定的 | 目的地址 |
| 环回地址 | 127 | 不是全0或全1 | 源地址或目的地址 |
子网掩码的概念及划分子网的方法-P225-227
重点
CIDR的概念-P228
无类别域间路由
NAT的概念-P230
网络地址转换
路由表生成的基本过程-P236
见图5-18
路由选择协议的类别-P239
- 内部网关协议（IGP）
- 外部网关协议（EGP）
RIP协议和OSPF协议的比较-P240
| 主要特点 | RIP（路由信息协议） | OSPF（最短路径优先） |
|---|---|---|
| 网关协议 | 内部 | 内部 |
| 路由表内容 | 目的网络，下一跳，距离 | 目的网络，完整路径 |
| 最优通路依据 | 跳数 | 费用 |
| 算法 | 距离-向量协议 | 链路状态协议 |
| 传送方式 | 传输层UDP | IP数据报 |
| 其他 | 简单、效率低、跳数为16不可达；（好消息传得快，坏消息传得慢） | 效率高，路由器频繁交换信息，难维持一致性；规模大，同一度量为可达性 |
ICMP协议及其应用-P255
网际控制报文协议：提高IP数据报交付成功的机会，ICMP协议让主机或路由器报告差错和异常情况。
ICMP报文分为：ICMP差错报告报文 和 ICMP询问报文
两个常见的应用：
- 分组网间探测PING（用来测试两台主机之间的连通性）
- Traceroute（UNIX中的名字，在Windows是tracert）（可以用来跟踪分组经过的路由）
ARP协议的概念-P270
地址解析协议：完成IP地址到MAC地址的映射。
（每台主机都设有一个ARP高速缓存，用来存放本局域网上各个主机和路由器的IP地址到MAC地址的映射表，称ARP表。使用ARP来动态维护此ARP表。）
IPV6协议的基本概念-P281
IPV6地址的表示-P283
冒号十六进制表示法：IPv6的128位地址按每16位划分一个位段，每个位段被转换成一个4位的十六进制数，并用冒号隔开。
传输层
端口号及其分类-P296
- 端口号的数值取 0 ~ 65535 之间的整数
- 分三类：熟知端口号(0-1023)、注册端口号(1024-49151)和临时端口号(49152-65535)
常见应用的端口号-P297
| 端口号 | 服务进程 | 说明 |
|---|---|---|
| 20 | FTP | 文件传输协议（数据连接） |
| 21 | FTP | 文件传输协议（控制连接） |
| 23 | TELNET | 网络虚拟终端协议 |
| 25 | SMTP | 简单邮件传输协议 |
| 80 | HTTP | 超文本传输协议 |
| 179 | BGP | 边界路由协议 |
| 53 | DNS | 域名服务 |
| 67/68 | DHCP | 动态主机配置协议 |
| 69 | TFTP | 简单文件传送协议 |
| 161/162 | SNMP | 简单网络管理协议 |
| 520 | RIP | 路由信息协议 |
套接字的概念-P296
用于标识一个进程，由IP地址与对应的端口号（IP地址：端口号）组成。
TCP协议和UDP协议的比较
传输层提供两种类型的服务： 无连接服务 和 面向连接服务
相应实现分别为 用户数据报协议(UDP) 和 传输控制协议(TCP)
- 对应向上提供 不可靠的逻辑信道 和 全双工的可靠的逻辑信道
| UDP | TCP |
|---|---|
| 传送数据前无需建立连接，数据到达后也无需确认 | 面向连接，不提供广播或多播服务 |
| 无可靠交付 | 可靠交付 |
| 报文头部短，传输开销少，时延较短 | 报文段头部长，传输开销大 |
“三次握手”的过程-P307
即TCP连接的建立。应该是重点吧，重在理解，见图6-15上半截。
流量控制和拥塞控制的比较-P317
- 流量控制解决的是发送方和接收方速率不匹配的问题，发送方发送过快接收方就来不及接收和处理。采用的机制是滑动窗口的机制。
- 拥塞控制解决的是避免网络资源被耗尽的问题，通过大家自律的采取避让的措施，来避免网络有限资源被耗尽。
流量控制是端到端的控制，例如A通过网络给B发数据，A发送的太快导致B没法接收(B缓冲窗口过小或者处理过慢)，这时候的控制就是流量控制，原理是通过滑动窗口的大小改变来实现。 拥塞控制是A与B之间的网络发生堵塞导致传输过慢或者丢包，来不及传输。防止过多的数据注入到网络中，这样可以使网络中的路由器或链路不至于过载。拥塞控制是一个全局性的过程，涉及到所有的主机、路由器，以及与降低网络性能有关的所有因素。
应用层
C/S 模式和 P2P 模式的概念-P328
- C/S（Client/Server）客户/服务器
- P2P对等网络
DNS 的功能-P337
域名解析：将域名转换为对应的IP地址。
域名的表示方法-P335
四级域名.三级域名.二级域名.顶级域名
eg：it.nankai.edu.cn
TELNET 的功能-P342
解决异构计算机系统互连中存在的问题。（又被称为网络虚拟终端协议、终端仿真协议或者远程终端协议）
E-MAIL 的功能-P342
是—种用电子手段提供信息交换的通信方式，是互联网应用最广的服务。
E-MAIL 的基本工作原理-P342
见图7-13
web 应用的应用层协议 HTTP-P347
超文本传送协议
URL 的概念及表示方法-P347
由协议类型、主机名和路径及文件名三个部分组成。
eg： http://www.nankai.edu.cn/index.html
搜索引擎的组成-P355
- 搜索器
- 索引器
- 检索器
- 用户接口
DHCP 的功能-P362
可以为主机自动分配IP地址及其他一些重要的参数
SNMP 的功能-P367
SNMP（简单网络管理协议）主要解决三个问题：管理信息结构、管理信息库与SNMP规则。
网络管理目的是使网络资源能得到有效的利用，网络出现故障时能及时报告和处理，以保证网络能够正常、高效地运行。
FTP 的应用层协议-P371
网络安全
安全攻击的类型-P388
- 主动攻击
- 被动攻击
网络安全服务的类型-P389
- 认证
- 访问控制
- 数据机密性
- 数据完整性
- 防抵赖
对称密码体系及 DES-P397
非对称密码体系及 RSA-P398
数字签名的主要功能-P402
可以验证数据在传输过程中是否被篡改，同时能够确认发送者的身份，防止信息交互中抵赖现象的发生。
IPSec 协议的概念-P403
为解决IP协议的安全性问题。
SSL 协议的概念-P405
安全套接层（Secure socket layer）使用非对称加密技术，保护信息传输的秘密性和完整性。
DoS 攻击的概念-P411
拒绝服务（denial of service）攻击主要是通过消耗网络系统有限的、不可恢复的资源，从而使合法用户应该获得的服务质量下降或受到拒绝。
本质是延长正常网络应用服务的等待时间，或者使合法用户的请求受到拒绝。
入侵检测系统的概念-P412
是对计算机和网络资源的恶意使用行为进行识别的系统。
目的是检测和发现可能存在的攻击行为（包括来自系统外部的入侵行为和来自内部用户的非授权行为），并采取相应的防护手段。
防火墙的概念-P415
是在网络之间执行控制策略的系统，它包括硬件和软件。
目的是保护内部网络资源不被外部非授权用户使用，防止内部受到外部非法用户的攻击。
防火墙安装位置为内部与外部网络之间。
