计算机网络体系结构 | 考研复试终极整理版

1. 计算机网络基本概念

1.1 定义与功能

定义：将分散的、具有独立功能的计算机系统，通过通信设备与线路连接，由软件实现资源共享和信息传递的系统。
核心特征：互联、自治、协议控制。
核心功能：
- 数据通信（基础功能）
- 资源共享（硬件/软件/数据）
- 分布式处理（任务分配优化）
- 可靠性保障（冗余链路容错）

1.2 组成与分类

组成：
- 硬件：主机、路由器、交换机、通信链路
- 软件：网络OS、协议栈、应用工具
- 协议：TCP/IP、HTTP、DNS等
分类：
- 拓扑结构：总线型/星型/环型/网状
- 覆盖范围：LAN（局域网）、WAN（广域网）、MAN（城域网）
- 交换技术：电路交换/报文交换/分组交换

2. 网络分层体系

2.1 OSI七层模型

层级	功能	关键协议/技术	数据传输单元
应用层	用户接口、文件传输	HTTP/FTP/SMTP	报文
表示层	数据格式转换、加密	ASCII/JPEG	报文
会话层	建立/管理会话	ADSP/ASP	报文
传输层	端到端通信、流量控制	TCP/UDP	段（Segment）
网络层	路由选择、IP寻址	IP/ICMP/ARP	包（Packet）
数据链路层	帧封装、差错检测	PPP/HDLC	帧（Frame）
物理层	比特流传输	光纤/双绞线	比特（Bit）

2.2 TCP/IP四层模型

层级	对应OSI层	核心协议
应用层	应用层+表示层+会话层	HTTP/DNS/SMTP
传输层	传输层	TCP/UDP
网络层	网络层	IP/ICMP/ARP
网络接口层	数据链路层+物理层	Ethernet/PPP

对比要点：

OSI理论性强，TCP/IP实用性强
TCP/IP省略会话层/表示层，合并网络接口层

3. 核心协议与机制

3.1 关键协议对比

协议	层级	连接性	可靠性	典型应用
TCP	传输层	面向连接	高（确认/重传）	Web/Email
UDP	传输层	无连接	低	视频流/DNS
IP	网络层	无连接	不可靠	全局寻址

3.2 重要机制

流量控制：
- 滑动窗口协议（传输层）
- 停等协议/后退N帧/选择重传（数据链路层）
拥塞控制：
- 慢启动/拥塞避免/快重传/快恢复（TCP特有）
地址解析：
- ARP（IP→MAC）
- RARP（MAC→IP）

4. 高频考点解析

4.1 三次握手与四次挥手

三次握手：
1. SYN=1, seq=x
2. SYN=1, ACK=1, seq=y, ack=x+1
3. ACK=1, seq=x+1, ack=y+1
四次挥手：
1. FIN=1
2. ACK=1
3. FIN=1
4. ACK=1

4.2 路由协议分类

类型	协议	特点
内部网关	RIP（距离向量）	跳数限制15，UDP传输
内部网关	OSPF（链路状态）	Dijkstra算法，IP封装
外部网关	BGP（路径向量）	TCP传输，策略路由

5. 典型问题应答模板

Q：OSI与TCP/IP模型的主要区别？
A：OSI强调严格分层和服务定义，TCP/IP更注重实用性；OSI会话层/表示层在TCP/IP中被合并至应用层；TCP/IP网络接口层对应OSI的数据链路层+物理层。

Q：数据链路层的核心功能？
A：① 封装成帧（帧定界） ② 透明传输（零比特填充） ③ 差错检测（CRC校验） ④ 流量控制（滑动窗口）。