### 计算机网络知识点梳理
#### 数据链路层的功能及可靠链路层优缺点
- **链路层控制的功能**主要包括：
- **链路管理**：建立和拆除链路连接。
- **帧定界**：识别帧的边界。
- **流量控制**：避免接收方过载。
- **差错控制**：检测并纠正传输错误。
- **区分数据与控制信息**：确保数据字段与控制字段不被混淆。
- **透明传输**：确保特殊字符不会影响传输。
- **寻址**：标识发送方和接收方。
- **可靠链路层的优缺点**：
- **优点**：在信噪比低、干扰严重的信道中，可靠的链路层能有效地将重传限定在局部链路内，避免了全网络的传输效率下降。
- **缺点**：在高质量信道中，实施可靠的链路层可能会增加额外的资源开销，从而影响整体传输效率。
#### 数据链路层基本问题的重要性
- **帧定界**：由于数据在网络中是以分组形式传输，因此明确地界定每个帧的开始和结束至关重要。
- **透明传输**：为了防止数据中的特定字符被误认为是帧定界的信号，需要采取措施如字节填充等来实现透明传输。
- **差错检测**：通过校验和、循环冗余校验(CRC)等机制检测传输错误，防止错误的数据帧占用后续网络资源。
#### 地址解析协议(ARP)
- **ARP的作用**：解决同一局域网内主机或路由器的IP地址与硬件地址之间的映射问题，使得网络层的IP地址能够正确地转换成数据链路层的硬件地址。
#### IP数据报的分片与重组
- **MTU限制**：IP数据报的最大传输单元(MTU)通常不超过1500字节，最小为46字节。
- **分片原则**：当数据报超过MTU时，需要进行分片处理。
- **计算公式**：\[ \text{数据长度} = \text{最大片数据报长度} - \text{首部长度} \]
- **分片数量**：\[ \text{总数据长度} / \text{单片数据报长度} \]
- **总传输字节数**：\[ \text{片数} \times (\text{单片数据报长度} + \text{首部长度}) \]
- **标志位**：MF（More Fragment）= 1 表示还有后续分片；DF（Don't Fragment）= 0 表示可以分片。
#### 路由信息协议(RIP)
- **距离向量算法**：RIP使用距离向量算法来更新路由表。
- **更新规则**：
- 将所有距离值加1，并更新下一跳地址为相邻路由器X。
- 如果同一网络且下一跳地址相同，则选择最新的路由信息。
- 如果下一跳地址不同，则选择具有更短距离的路由。
#### IP协议
- **作用**：实现不同网络之间的互连，使得这些网络对外部用户看起来像是一个统一的整体网络。
- **配套协议**：与IP协议一起工作的四个配套协议，包括ARP、RARP、ICMP以及IGMP。
#### 地址转换协议(RARP)
- **RARP的作用**：解决局域网内主机或路由器的硬件地址到IP地址的映射问题。
#### ICMP协议
- **功能**：提供差错报告和询问报文，以提高IP数据报交付成功的概率。
#### 组管理协议(IGMP)
- **用途**：用于探测局域网内的组成员关系，支持多播服务。
#### IP地址与硬件地址的区别
- **IP地址**：是全球唯一的32位标识符，用于标识因特网上的主机或路由器。
- **硬件地址**：也称为MAC地址，是物理层地址，用于标识网络接口卡，通常与硬件紧密相关。
#### 端口的作用与分类
- **作用**：端口用于标识TCP/IP体系中的应用进程，以便不同操作系统下的应用进程能够互相通信。
- **分类**：
- **熟知端口**（0-1023）：标记常规服务进程。
- **注册端口**（1024-49151）：标记非常规的服务进程。
#### UDP数据报分析
- **示例**：UDP数据报0x6320045001CE217
- **源端口**：1586
- **目的端口**：69
- **UDP用户数据报总长度**：28字节
- **数据部分长度**：20字节
- **方向**：从客户端到服务器
- **服务类型**：TFTP (Trivial File Transfer Protocol)
#### 域名系统(DNS)
- **转换过程**：DNS负责将难以记忆的IP地址转换为易于记忆的域名。
- **高速缓存的作用**：减少DNS查询请求，减轻根域名服务器负担。
#### SMTP协议
- **三个阶段**：
- **连接建立**：在发送方SMTP客户端与接收方SMTP服务器间建立连接。
- **邮件传送**：进行邮件的实际传输。
- **连接释放**：邮件发送完毕后释放TCP连接。
#### 邮局协议(POP)与简单邮件传输协议(SMTP)
- **POP工作过程**：采用客户机-服务器模式，用户需验证身份才能访问邮箱。
- **POP与SMTP的区别**：POP用于接收邮件，SMTP用于发送邮件。
- **IMAP与POP的区别**：
- **POP**：脱机协议，所有操作在本地完成。
- **IMAP**：联机协议，支持远程操作邮件，适用于频繁检查邮件的场景。
#### 子网掩码的选择
- **目标子网数**：(1)2，(2)6，(3)30，(4)62，(5)122
- **子网掩码**：
- (1)255.128.0.0
- (2)255.224.0.0
- (3)255.248.0.0
- (4)255.252.0.0
- (5)255.254.0.0
以上内容涵盖了计算机网络中的多个关键知识点，从数据链路层的基本概念到IP协议的细节，再到DNS、SMTP、POP等高级协议的理解，旨在帮助读者全面掌握计算机网络的基础理论和技术实践。
