高级计算机网络复习要点及异构网络互连案例解析

标题中的“杭电研一 徐明 高级计算机网络 复习资料,有学姐的知识总结 考试”表明该文档是一份关于高级计算机网络的学习资料，重点在于异构网络互连的问题、数据转换和传输过程、TCP/IP与OSI模型层次对应关系以及各层协议知识的复习，适合即将参加考试的学生使用。文档还提到了“学姐的知识总结”，意味着其中可能包含前辈的学习心得，对于理解高级计算机网络的概念特别有帮助。 描述部分详细介绍了几个关键概念： 1. 异构网络互连的问题指的是不同网络技术之间的兼容性和互操作性问题。例如，使用以太网技术的校园网用户、电话点对点拨号上网的用户和使用3G技术的移动用户之间的网络通信，这些用户所使用的网络技术和设备都存在差异，包括信道访问方式、数据传送方式、帧格式和物理地址形式，这使得它们在进行数据交换时需要解决多层协议之间的转换问题。 2. 数据转换和传输过程的描述，以用户A和用户C之间QQ聊天为例，详细介绍了从用户A的主机封装数据到最终用户C主机解包数据的整个流程。在这一过程中，数据包在不同网络层次、不同网络技术间进行了多次封装和解封装，涉及到TCP/IP模型中的网络接口层、网络层、传输层和应用层。 3. TCP/IP模型与OSI模型层次对应关系的画出，强调了TCP/IP模型的简洁性，其中应用层整合了OSI的会话层和表示层功能，直接提供应用服务。此外，还列举了应用层上常用的协议，如Telnet、DNS、DHCP等；传输层上的TCP和UDP协议；网络层上的IP、ARP、ICMP等协议；以及网络接口层所包含的各种局域网、城域网、广域网技术。 4. 最后，文档中还涉及了网络接口层的内容，这一层对应于OSI模型中的物理层和数据链路层，具体包含了各种网络技术，如以太网、电话拨号、3G网络等。 根据以上描述，相关的知识点可以展开如下： - 异构网络互连问题：随着网络技术的快速发展，不同网络之间需要实现互联互通，这导致了异构网络互连问题的产生。这包括了不同网络架构、不同数据封装方式、不同传输介质、不同数据速率等问题。解决这些问题，需要不同网络技术之间通过标准的协议转换和网络协议的翻译机制实现数据的正确传输。 - 数据转换和传输过程：在不同网络之间的通信过程中，数据包需要经历多次封装和解封装的过程，称为封装层次。每个层次都有相应的协议来处理数据的封装、传输、接收和解析。在发送端，数据包会从高层协议开始逐层封装，形成最终能够通过物理介质传输的比特流；而在接收端，则按照相反的顺序进行解封装，最终将数据交付给上层应用。 - TCP/IP模型与OSI模型层次对比：TCP/IP模型与OSI模型都是用于描述计算机网络通信协议栈的模型，但两者在结构和层次上有所不同。OSI模型将网络通信划分为七个层次，而TCP/IP模型简化为四个层次。TCP/IP模型中，应用层直接与OSI的会话层、表示层和应用层相对应；传输层对应OSI的传输层；网络层类似于OSI的网络层；网络接口层则结合了OSI的物理层和数据链路层的功能。这样的设计减少了通信的复杂性，提高了网络通信效率。 - 应用层协议：应用层负责为应用程序提供服务，包括数据封装、传输控制等。它是用户和网络的接口，直接面向用户提供网络服务。应用层上的协议包括但不限于HTTP协议、FTP协议、SMTP协议等，这些协议定义了应用程序如何在网络上进行数据传输，以及如何与网络接口层的数据交换过程相协作。 - 传输层协议：传输层负责端到端的通信服务，提供可靠或不可靠的数据传输。TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）是这一层最常见的两种协议。TCP提供了面向连接、可靠、按序传输的服务；UDP则提供无连接、尽力而为的服务。 - 网络层协议：网络层负责数据包的传输和路由选择。核心协议IP（互联网协议）为数据包在网络间传输提供了地址和路由信息。另外，ARP（地址解析协议）和ICMP（互联网控制报文协议）也是网络层的重要协议，分别用于地址转换和网络通信错误报告。 - 网络接口层：网络接口层负责数据帧的发送和接收，直接与物理网络硬件相关。这一层包括以太网、无线局域网、蜂窝网络等各种网络技术。在TCP/IP模型中，网络接口层的职责是将网络层的IP数据包封装成能够通过物理网络发送的帧，并处理来自物理网络的帧，将其转换为网络层的数据包。 该文档涉及到的内容不仅是对高级计算机网络学习的一个很好的复习资料，也为深入理解网络通信技术提供了必要的知识框架和实际应用案例。对于即将参与网络技术考试的学生来说，这份资料具有很高的参考价值。