简介这份基于谢希仁版教材整理而成的《计算机网络重点知识总结》PDF文档适合正在系统学习计算机网络原理的本科生、备考期末或考研的考生以及希望快速回顾网络基础概念的开发与运维人员。文档围绕教材核心章节提炼出十多个高频考点模块涵盖网络分类、internet与Internet的区别、带宽与宽带传输、电路交换与分组交换、IP网络特点与尽最大努力服务、TCP/IP协议、域名系统DNS、SMTP与POP3邮件协议、URL及HTTP等关键内容多采用条目化要点与对比说明便于阅读、记忆与查漏补缺。资源包共1个PDF文档大小约2.48MB全文结构紧凑可直接打印或离线阅读适合作为考前冲刺或面试前的速查手册。目前已有163人学习下载能帮助学习者快速抓住计算机网络核心考点、建立整体知识框架尤其适合复习时间有限、需要短时间过一遍重点的人群。1. 计算机网络知识点PDF为什么这本谢希仁浓缩笔记值得你留一份计算机网络这门课知识点密度在计算机专业里排得上前三谢希仁老师的教材四百多页课后题和概念多到让人头皮发麻但期末复习和408专业课一轮复习时你真正需要的往往是一份能把主干概念串起来的浓缩笔记。这份《计算机网络重点知识总结_谢希仁版.pdf》就是把教材里最常考的概念按章节抽出来从三种网络类型、带宽定义、分组交换一路推到物理层、数据链路层和网络层的路由协议适合期末突击、考研一轮和面试前快速过概念的人。它不是习题集也不是代码工程是一份能把零散知识点钉在脑子里的复习底稿。2. 带宽、交换与TCP/IP分工先把这三组基础概念掰清2.1 带宽和宽带传输10M网速里的单位陷阱带宽这个概念教材里反复强调但很多人到考试还是栽在单位上。带宽是网络可通过的最高数据率单位是比特每秒也就是每秒能送多少个bit。描述带宽时常常把“比特/秒”省略比如你家里拉的宽带说“带宽10M”实际意思是10Mb/s这里的M是10的6次方不是2的20次方。换句话说10M带宽在理想情况下每秒能传10兆比特换算成字节要除以8也就是1.25MB/s上下这也就是为什么下载速度永远跑不满运营商给的带宽数字。另一个更容易混的是两种速率。信号在传输媒体上的传播速率单位是米/秒或公里/秒电磁波在铜线里大约是2.3×10^8 m/s而计算机向网络发送比特的速率单位是比特/秒这是完全不同的两回事。宽带传输说的是计算机向网络发送比特的速率较高而不是信号跑得更快。很多人以为宽带线路里比特“跑得快”实际上宽带和窄带线路上比特的传播速率是一样的区别只是每秒注入线路的比特数。这个区分在选择题里几乎是送分题但在计算题里如果你把发送速率和传播速率混在一起后面时延计算会全错。2.2 分组交换与电路交换IP网络为什么“不可靠”早期网络用电路交换打电话就是典型场景先建立连接通信再释放连接三个阶段缺一不可。电路交换是面向连接的一旦连接建立这条线路在这个通话期间就归你专用。新型计算机网络的思路完全不同用的是分组交换基于存储转发。发送端把报文拆成若干较短的数据块每个块加上带控制信息的首部构成分组也叫包然后依次发给接收端接收端剥去首部抽数据部分最后还原成报文。IP网络有四个关键特点几乎是每套卷子必考每个分组独立选择路由发往同一个目的地的分组后发送的反而可能先到也就是不保证按顺序通信量过大时路由器来不及处理会丢弃分组所以IP网络不保证可靠交付只能提供尽最大努力服务英文叫best effort service。用快递来类比就很好懂每个包裹走哪条路自己决定可能绕路可能丢件快递公司只能说尽量送到。2.3 TCP与IP的分工以及C/S模型里的“进程”概念TCP/IP体系里最核心的两个协议就是IP和TCP。IP管的是分组在因特网上的传输和路由选择但它不保证可靠TCP跑在它上面负责在应用程序之间建立可靠的端到端通信丢了重传、乱了排序。你可以把IP理解成邮政系统只管把信件往对的方向送把TCP理解成挂号信服务收不到就让你重发。应用层协议用的通信方式是客户服务器方式这里有个容易被忽略的细节客户和服务器都是进程也就是计算机软件不是人。使用计算机的人才叫用户(user)而不是客户(client)。当A进程需要B进程的服务时A主动呼叫BA是客户B是服务器下一次通信里B需要A的服务角色就对调。由于运行服务器进程的机器往往有特殊要求人们习惯把主要跑服务器进程的机器也叫“服务器”所以server这个词有时候指软件有时候指硬件你得根据上下文判断。3. 物理层与数据链路层从调制、复用讲到CSMA/CD和MAC帧3.1 物理层四大特性与调制模拟和数字的分界物理层解决的是怎么在传输媒体上送比特教材里先抛出了接口的四个特性机械特性是接线器的形状尺寸、引线数目和排列电气特性是接口电缆各条线上电压的范围功能特性是某条线上某个电平的电压表示什么意义过程特性是各种可能事件的出现顺序。这四条是物理层接口设计的骨架考试一般出概念匹配理解成“物理层的引脚定义和电气约定”就够了。几个术语也要区分清楚数据是运送消息的实体信号是数据的电气或电磁表现码元是在时域波形里代表不同离散数值的基本波形。按信号取值方式分连续变化的是模拟的离散取值的是数字的。通信方式有三种单向通信单工只能一个方向发双向交替通信半双工双方都能发但不能同时发双向同时通信全双工双方可以同时收发。基带信号往往包含较多低频成分甚至有直流成分而很多信道传不了这种低频分量所以要调制。最基本的二元制调制方法就三种调幅AM是载波振幅随基带信号变调频FM是载波频率随基带信号变调相PM是载波初始相位随基带信号变。导向传输媒体就是双绞线、同轴电缆、光缆再加上无线信道。3.2 信道复用与CDMA码片序列的正交性怎么理解复用是通信技术的基本概念核心思路是让多个用户共享一条物理信道。常见四种频分复用FDM按频率划分时分复用TDM按时间片划分波分复用WDM用于光纤码分复用CDM靠码型区分。CDMA码分多址是CDM的典型实现各用户用经过特殊挑选的不同码型彼此不干扰抗干扰能力也强频谱类似白噪声。CDMA的工作原理在PDF里有很具体的描述每个比特时间划分成m个短间隔称为码片每个站被指派一个唯一的m bit码片序列发送比特1就发自己的码片序列发送比特0就发该序列的二进制反码。两个站的码片序列必须互相正交也就是向量S和T的规格化内积为0一个码片向量和自己的规格化内积是1和一个码片反码的规格化内积是-1。用S站的8 bit码片序列00011011举例发1就发00011011发0就发11100100。接收端拿自己的码片序列和收到的信号做内积结果是正数就是1负数就是0这就是CDMA能同时传输互不干扰的原理。3.3 数据链路层三问题与PPP协议拨号上网的老熟人数据链路层使用的信道分两种类型点对点信道是一对一通信广播信道是一对多后者过程复杂得多。各层传输的数据单位也要记牢网络层传IP数据报数据链路层传帧物理层传比特。数据链路层传输数据要解决三个基本问题封装成帧在一段数据前后分别加首部和尾部首尾部的重要作用就是帧定界透明传输处理数据里恰好出现帧定界符的情况差错控制检测传输中的误码。这三个问题无论什么协议都绕不开。点对点协议PPP是现在用得最多的数据链路层协议用户拨号接入因特网时一般用的就是它。满足的需求包括简单首要要求、封装成帧、透明性、支持多种网络层协议、支持多种类型链路、差错检测、检测连接状态、最大传送单元、网络层地址协商、数据压缩协商。而它不需要的功能同样重要不需要纠错只检测有无错、不需要流量控制、不需要序号、不支持多点线路、不支持半双工或单工链路。PPP有三个组成部分一个把IP数据报封装到串行链路的方法、链路控制协议LCP、网络控制协议NCP。特别要注意PPP不使用序号和确认机制所以它本身不保证可靠传输。3.4 CSMA/CD与MAC帧半双工以太网为什么效率上不去以太网有两个标准DIX Ethernet V2和IEEE 802.3差别很小所以802.3局域网也直接叫以太网。数据链路层被分成两个子层逻辑链路控制LLC和媒体接入控制MAC。与接入到传输媒体有关的内容都放MAC子层LLC子层与传输媒体无关。现在主流局域网用的是DIX Ethernet V2802.2标准里的LLC子层作用已经不大了很多适配器只有MAC协议没有LLC所以后边一般不考虑LLC子层。以太网提供的是不可靠交付目的站收到有差错的数据帧直接丢弃差错纠正由高层决定。以太网发送的数据都使用曼彻斯特编码。早期以太网用CSMA/CD协议全称是载波监听多点接入/冲突检测。多点接入表示多台计算机连在一根总线上载波监听是发数据前先检测总线上有没有其他站正在发有就先不发冲突检测是边发边听如果信号电压摆动值超过门限说明至少两个站在同时发产生了冲突。检测到冲突后要立即停止发送然后等待一段随机时间再重发。CSMA/CD有两个重要特性使用它的以太网不能全双工只能半双工相互交替通信每个站发送后一小段时间内还有遭遇碰撞的可能。这个发送的不确定性导致整个以太网的平均通信量远小于最高数据率。帧间最小间隔是9.6μs相当于96 bit的发送时间目的是让刚收到帧的站有足够时间清理接收缓存。后面随着交换机普及每个接口直连主机、工作在全双工方式CSMA/CD的用武之地就少了。MAC地址共48位前3个字节标识生产厂家后3个字节由厂家指派标产品号。从网络发往本站的帧分三种单播帧一对一、广播帧一对全体、多播帧一对多。最常用的MAC帧格式是DIX Ethernet V2帧结构里目的地址、源地址、类型、数据、FCS这些字段要能画出来考试经常让标字段位置。3.5 以太网交换机与VLAN链路层设备的能力边界以太网交换机实质上是多接口的网桥工作在数据链路层。每个接口直接与主机相连一般工作在全双工方式。交换机可以同时连通许多对接口让每一对通信的主机像独占媒体一样无碰撞传输比总线式以太网效率高得多。虚拟局域网VLAN是由局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组这些网段有某些共同需求。每个VLAN的帧都有明确的标识符指明属于哪个VLAN。VLAN只是局域网给用户提供的一种服务不是新型局域网它的作用是限制广播信息的工作站数避免广播风暴拖垮网络性能。实现上VLAN协议允许在以太网帧格式中插入4字节的标识符叫VLAN标记用来指明发帧的工作站属于哪个虚拟局域网。4. 网络层排查手册IP编址、ARP映射与路由协议的易错点4.1 分类IP地址与子网掩码从两级到三级地址的演化网络层提供两种服务虚电路服务和数据报服务。虚电路是面向连接的逻辑连接但不等于电路交换里的物理连接分组还是按存储转发方式传送数据报服务则是无连接的、尽最大努力交付。现在因特网用的是后者。与IP协议配套的有四个协议ARP地址解析协议、RARP逆地址解析协议、ICMP网际控制报文协议、IGMP网际组管理协议。注意ICMP不是高层协议它是IP层协议。分类IP地址是重点。每一类地址都由网络号net-id和主机号host-id两个固定长度字段组成IP地址写成分级形式IP地址::{网络号, 主机号}。A/B/C三类的网络号和主机号长度划分要记清楚。IP地址有几个重要特点它是分等级的地址结构IP地址实际是标志主机或路由器与一条链路的接口不是标志一台机器一个主机同时连到两个网络就要有两个不同net-id的IP地址这叫多归属主机路由器至少连两个网络所以至少有两个不同IP地址用转发器或网桥连起来的几个局域网仍是一个网络net-id相同所有分配到net-id的网络不管大小都是平等的。从1985年起IP地址里增加了子网号字段两级的IP地址变成三级IP地址::{网络号, 子网号, 主机号}。划分子网是单位内部的事对外仍然表现成一个网络。从主机号借若干位作为子网号主机号相应减少。其他网络发来的数据报仍然先按目的网络号找本单位路由器路由器再按net-id和subnet-id找到目的子网最后直接交付目的主机。问题在于从IP数据报首部看不出网络是否划分了子网必须用子网掩码才能找出子网部分所以子网掩码的算法要熟练。4.2 ARP的工作边界同一局域网与跨网段的差异ARP解决的核心问题是同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射。不管网络层用什么协议实际链路上传帧时最终必须用硬件地址。每个主机都有一个ARP高速缓存存着所在局域网各主机和路由器的IP地址到硬件地址的映射表。主机A要给本局域网的B发数据报时先查缓存里有没有B的IP地址有就查出硬件地址写入MAC帧发出去没有则通过ARP广播查询。关键在这里如果目的主机和源主机不在同一个局域网ARP不能直接查到目的主机的硬件地址只能先找到本局域网上某个路由器的硬件地址把分组交给这个路由器转发到下一个网络。很多人做IP分组交付的题时忽略了这一点总想跨网段直接解析MAC地址。RARP反过来让只知道自己硬件地址的主机知道IP地址这种主机往往是无盘工作站所以RARP现在已经很少使用。另外要体会IP地址与硬件地址的分工从IP层次看路由器只根据目的站的IP地址的网络号做路由选择而从物理网络看链路层只能看见MAC帧而看不见IP数据报。4.3 RIP、OSPF与BGP三类路由协议的选择逻辑理想的路由算法要求正确完整、计算简单、能适应通信量和拓扑变化、稳定、公平、最佳。但实际不存在绝对最佳路由所谓最佳只能相对特定要求。路由选择算法的自适应性分两类静态路由选择策略简单、开销小但跟不上网络状态变化动态路由选择策略能适应变化但实现复杂、开销大。因特网采用的大多是动态策略。因特网把路由选择协议分成两大类。内部网关协议IGP在自治系统内部使用最典型的是RIP和OSPF。RIP的三个要点必须背下来仅和相邻路由器交换信息交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息也就是自己完整的路由表按固定时间间隔交换例如每隔30秒。这说明RIP对网络全局的认识完全依赖邻居网络规模一大就力不从心。OSPF是开放最短路径优先属于链路状态协议能基于全网拓扑计算最短路径。外部网关协议EGP在自治系统之间传递路由信息目前使用最多的是BGP-4。BGP是不同自治系统路由器之间交换路由信息的协议它只力求寻找一条能到达目的网络且比较好的路由不能兜圈子而不是寻找最佳路由。做选择题时“BGP不是找最佳路由”这句话经常作为干扰项出现。4.4 五个高频踩坑记录第一条从“带宽10M”推算下载速度。现象按10MB/s算结果对不上实际速度。原因把Mb/s当成了MB/s也忽略了M是10的6次方。解决先统一单位bit换算成Byte要除以8算出来理论上限再谈实际。第二条交换机组网还说在跑CSMA/CD。现象明明用的是全双工交换机还说冲突检测在工作。原因传统总线式以太网才用CSMA/CD交换机每个接口独立工作在全双工方式本身无碰撞。解决看到全双工和交换机就不要再套CSMA/CD的流程。第三条ARP表项跨网段解析目的主机MAC。现象跨网段通信时把ARP请求发到目的主机所在网段。原因ARP只解决同一局域网内的映射跨网段必须先把帧交给本网段路由器。解决先查默认网关IP对应的MAC分组到路由器后再由下一网络继续处理。第四条RIP被当成全网路由协议。现象以为RIP路由器知道全网所有路由。原因RIP只和相邻路由器交换自己的完整路由表30秒一轮。解决记住“相邻自己表定时交换”三要点画图时只考虑邻居关系。第五条算总时延只算一个分量。现象题目问总时延只给了发送时延或只给传播时延就交卷。原因把发送时延和传播时延当成一回事。解决总时延发送时延传播时延处理时延排队时延处理时延和排队时延题目没给就说明忽略给的才算。5. 把这份PDF用成自查工具协议速查表与时延计算习惯5.1 把知识点转成“能不能讲清楚”的自查题这份PDF的每一行概念都可以换成三个问题问自己它解决什么问题它和相邻概念有什么区别题目里它常以什么坑出现。比如看到ARP就问“IP地址和MAC地址为什么需要映射”答不上来就回到对应的段落重新读一遍。复习时手里拿一支笔遮住条目看着目录回忆要点比反复通读有效得多。5.2 协议-用途速查表协议层次作用IP网络层控制分组在因特网传输不保证可靠TCP运输层应用程序之间端到端可靠通信ARP网络层IP地址到硬件地址的映射RARP网络层硬件地址到IP地址的映射现已少用ICMPIP层网际控制报文差错与控制DNS应用层域名到IP地址的转换SMTP应用层发送电子邮件POP3应用层接收电子邮件HTTP应用层万维网客户程序与服务器交互5.3 时延计算一个完整的数值例子举一个能直接套的算例两条路由器之间的链路长度100km信号传播速率按2×10^8 m/s算链路数据率10Mb/s要传一个1500字节的IP数据报。先求发送时延1500字节12000bit12000÷10^71.2ms。再求传播时延100km10^5m10^5÷(2×10^8)0.5ms。题目若没给处理时延和排队时延总时延就是1.7ms。这个例子里发送时延远大于传播时延但如果链路变成跨洋光缆传播时延就会占大头这正好呼应前面说的两种速率是不同概念。这份PDF我只留了一个电子版但每次复习都强制自己对着协议速查表把每个协议的应用场景讲一遍讲不顺的就翻回对应段落。考研专业课和期末冲刺都用得上从带宽换算到BGP的定位一张表加几道算例就能把整本书的主干串起来。希望帮到你。本文还有配套的精品资源点击获取