计算机网络期末复习整理

一、名词解释1 总章1.1 存储转发不面向连接无独占线路网络路由器具备缓存能力。每个数据报到达后先校验校验正确则缓存再送入输出队列排队转发。1.1.1 报文交换1.1.2 报文分组交换1.2 时延从数据开始发送到接收方完整收到数据的总耗时分为四类时延。1.2.1 发送时延/传输时延与数据长度相关指将完整数据块推送到信道上的耗时。1.2.2 传播时延与传输距离相关指信号进入信道后在介质中传播的耗时。1.2.3 排队时延1.2.4 处理时延1.3 互联网两个基本特点连通性、共享性1.4 协议为网络数据交换制定的规则、约定与标准。1.4.1 网络协议三要素语义语法同步1.5 教学五层模型1.5.1 物理层PDU比特对应设备集线器、中继器、转发器仅延长传输距离无并发传输能力核心功能比特流透明传输1.5.2 数据链路层PDU帧对应设备网桥、交换机可延长距离支持并发传输核心功能以帧为单位无差错传输数据每一帧包含数据与控制信息1.5.3 网络层PDU分组/数据报对应设备路由器核心功能通过路由选择算法选路将运输层下发的分组按地址送达目的主机运输层1.5.4 运输层PDU报文段对应设备网关核心功能提供端到端可靠传输、流量控制、拥塞控制屏蔽下层通信细节1.5.5 应用层PDU数据对应设备网关核心功能直接为用户应用进程提供网络服务1.6 信道复用1.6.1 物理层复用在一条物理线路划分多条逻辑信道为多用户同时传输数据1.6.2 数据链路层复用1.6.3 网络层复用2 物理层2.1 信道复用发送端复用器合并多路信号共享一条信道接收端分用器拆分信号送至对应终端。 区分物理层复用为静态划分数据链路层复用为动态随机争用。2.1.1 FDMA 频分多路复用适用于模拟信号将总频带切分多个独立子频带分配给不同用户宏观、微观时间多路信号并行传输各路占用不同带宽互不干扰。要求总带宽大于所有子频带带宽之和。2.1.2 TDMA 时分多路复用适用于数字信号信道划分固定周期周期内分多个时隙分配给用户宏观并发、微观分时所有用户共用同一频带。2.1.3 CDMA 码分复用现代通信主流同时间、同频带多用户通信依靠专属正交码型隔离干扰属于扩频技术直接序列扩频计算题考点。2.1.4 WDMA 波分多路复用光纤专用本质是光域频分复用依靠光载波波长区分信号单根光纤并行传输多路相近波长光信号。2.2 调制解调技术小题考点模拟信号调制2.2.1 ASK 振幅键控依靠载波幅度区分0/1易受噪声干扰 2.2.2 FSK 移频键控依靠载波频率区分0/1仅适用于低速信道 2.2.3 PSK 移相键控依靠载波相位区分0/1高速模拟信道常用8相位可单次传输3bit 2.2.4 QAM 正交振幅调制调幅调相结合4096QAM单次传输12bit数字信号编码2.2.5 NRZ 非归零码高低电平代表0/1无内置同步时钟需额外信道传时钟 2.2.6 曼彻斯特编码每比特中间跳变高→低为1低→高为0自带同步时钟 2.2.7 差分曼彻斯特编码比特中间必有跳变本比特前半段与上一比特后半段电平相同为1相反为0编码总结编码效率50%曼彻斯特、差分曼彻斯特无内置时钟NRZ抗干扰差ASK高速链路常用PSK2.3 物理层四大特性判断考点2.3.1 机械特性接口引脚、外形规格 2.3.2 电气特性信号电压取值范围 2.3.3 功能特性电平对应的控制含义 2.3.4 过程特性信号交互、事件执行顺序2.4 香农公式$CW\log_2(1S/N)$比特速率≥码元速率3 数据链路层3.1 差错控制优先使用检错码不使用纠错码无差错接收 ≠ 可靠传输仅CRC只能实现无差错接收无法保证可靠传输。3.2 CSMA/CD核心流程先听再发边发边听冲突停止延迟重发 3.2.1 信道空闲无电平起伏局域网使用曼彻斯特编码广域网差分曼彻斯特编码 3.2.2 MA 多点接入多主机共享总线介质一帧发送全网可见 3.2.3 CS 载波监听发送前检测信道信道占用则等待 3.2.4 CD 冲突检测发送时持续监测电压电压波动超阈值判定冲突 3.2.5 二进制指数退避算法3.3 争用期成因传播时延导致两端同时判定信道空闲并发数据引发冲突时长2倍传播时延10Mbps以太网固定51.2μs判定规则发送数据满争用期后通过电平/编码违例/对比法判断冲突无冲突则信道真正空闲3.4 MAC 介质访问控制局域网多设备共享信道的调度方法管理多节点收发共享介质数据。3.5 透明传输帧由帧首、数据、帧尾组成允许数据段包含与帧定界符相同比特序列接收端不会误判帧边界。 3.5.1 透明含义底层封装过程对上层屏蔽用户仅获取传输结果 实现方案字符填充、比特填充 3.5.2 字符填充面向字符链路数据出现帧首尾控制字符前加转义字符ESC若数据本身含ESC则前置额外ESC 3.5.3 比特填充面向比特链路零比特填充数据连续5个1后插入0接收端收到连续5个1后跟0则删除该03.6 两类通信方式3.6.1 广域网点对点通信PPP协议复习范围不作要求拨号上网场景路由器互联口令/握手验证 3.6.2 局域网广播式通信3.7 生成树协议解决交换机冗余链路环路问题根据交换机ID构建无环树型拓扑避免报文无限转发兜圈。4 网络层网络层两类服务面向连接虚电路服务、无连接数据报服务TCP/IP采用数据报服务。4.1 网络层核心协议4.1.1 IP协议无连接、不可靠点对点数据报协议屏蔽底层物理网络差异向上层提供统一通信服务 4.1.2 ARP 地址解析协议静态动态映射本地维护IP-MAC映射高速缓存发送分组前查缓存无对应MAC则广播解析 4.1.3 ICMP 网际控制报文协议封装在IP数据报内传输仅差错上报不纠错、不保证交付 4.1.4 IGMP 网际组管理协议管理本地局域网多播组成员仅感知本网主机多播组加入/退出不跨AS管理多播4.2 各层互联设备汇总4.2.1 物理层集线器 4.2.2 数据链路层交换机、网桥 4.2.3 网络层路由器 4.2.4 运输层、应用层网关4.3 AS 自治系统大型网络划分为多个自治域域内运行内部网关协议域间运行外部网关协议。4.4 IGP 内部网关协议自治域内4.4.1 RIP 路由信息协议分布式距离向量协议度量值为跳数单路径最大15跳16跳判定不可达仅适用于小型网络缺陷坏路由更新传播速度慢 4.4.2 跳数定义直连网络距离1跨路由器网络距离途经路由器数量1 4.4.3 OSPF 开放最短路径优先分布式链路状态协议基于Dijkstra最短路径算法无周期广播仅链路状态变化时洪泛更新开放标准厂商无关 4.4.4 OSPF四类路由器主干路由器主干区域内部区域边界路由器连接不同区域区域内部路由器单一区域内AS边界路由器连接其他自治系统4.5 EGP 外部网关协议自治域间4.5.1 BGP自治系统间交换路由仅保证可达不计算最优路径4.6 IGP与EGP核心区别使用范围IGP域内EGP域边界路由目标IGP追求全网最优路径EGP仅保证连通、规避环路兼顾运营商策略、成本工作范围IGP只关心本AS内部转发EGP不关心对方AS内部协议4.7 RIP/OSPF/BGP传输层选择与更新机制传输协议优势RIPUDP开销小仅与邻居交换完整路由表OSPF直接基于IP洪泛链路状态灵活轻量化BGPTCP可靠交付减少大路由表更新带宽消耗更新周期差异RIP基于不可靠UDP必须周期性广播路由保证同步BGP基于可靠TCP链路保持连通时无需周期刷新5 运输层5.1 端到端通信端口号小题考点5.1.1 端口标识主机内独立应用进程16位编号跨系统进程通信标识 5.1.2 熟知端口0~1023固定分配给标准应用 5.1.3 登记端口需官方登记使用 5.1.4 临时端口客户端动态随机分配 5.1.5 端到端通信通信主体是两台主机内部应用进程 5.1.6 复用多个应用进程共用运输层发送数据至网络层 5.1.7 分用运输层接收IP数据后按端口分发至对应应用进程5.2 TCP协议面向连接、可靠、全双工内置流量控制、拥塞控制。5.3 可靠传输机制依靠校验和、ACK确认、超时重传实现。 5.3.1 ACK累计确认发送后启动超时计时器超时未收到ACK则重传停等机制限制发送速率匹配接收能力 5.3.2 SACK选择确认接收缓存无序报文告知发送方已接收分片避免重复发送完整窗口 5.3.3 累积确认仅对按序到达的最后报文确认代表前置所有报文完整接收 5.3.4 捎带确认ACK随上行数据一同发送与累积确认不冲突 5.3.5 三次重复ACK快速重传未超时即可触发重传 5.3.6 超时计时器分组发送启动收到ACK关闭超时无ACK执行重传5.4 流量控制链路层、运输层均实现端到端约束滑动窗口协议实现限制发送速率不超过接收缓冲区处理速度避免本地溢出。 5.4.1 停等协议收发单缓存一帧一确认信道利用率极低 5.4.2 连续ARQ连续发送多帧累积确认窗口滑动 5.4.3 GBN 回退N帧发送多缓存、接收单缓存帧出错后丢弃后续所有帧从出错处整体重传 5.4.4 SR 选择重传收发多缓存仅重传出错帧有序报文缓存等待重组区分流量控制单条连接端到端拥塞控制全网全局约束。5.5 拥塞控制全网全局防止过量数据注入网络导致链路、路由器过载。 5.5.1 慢开始初始cwnd1每收到ACK窗口指数增长直至ssthresh门限 5.5.2 拥塞避免窗口线性缓慢增长防止网络过载 5.5.3 快重传收到三次重复ACK立即重传丢失报文无需等待超时 5.5.4 快恢复三次重复ACK触发ssthresh减半cwnd设为新门限直接进入拥塞避免5.6 TCP面向连接机制5.6.1 三次握手建立连接三次报文交互同步双方初始序号建立双向通道 5.6.2 四次挥手释放连接全双工通道需双向分别关闭一端发FIN对方ACK后可继续传输剩余数据待无数据再发FIN最终确认关闭 5.6.3 半关闭单向停止发送仍可接收对端数据 5.6.4 保活计时器空闲2小时发送探测报文10次无响应断开连接 5.6.5 超时计时器可靠传输重传保障 5.6.6 时间等待计时器关闭连接后等待一段时间保证最后ACK送达 5.6.7 持续计时器接收方零窗口通知时定时探测防止死锁6 应用层6.1 HTTP 超文本传输协议浏览器与Web服务器请求-应答协议基于TCP可靠传输协议本身无连接。6.2 DNS 域名系统分布式命名系统完成域名与IP地址双向解析。6.3 SMTP 简单邮件传输协议基于TCP25端口C/S模式负责邮件发送。6.4 FTP 文件传输协议交互式文件传输屏蔽异构系统差异支持权限、文件格式指定。二、问答题1 五层网络体系结构各层要点与功能1.1 物理层传输单元比特实现比特流透明传输定义接口机械、电气、功能、过程四大特性。 1.2 数据链路层传输单元帧相邻节点无差错传输帧封装成帧、差错控制、流量控制、透明传输。 1.3 网络层传输单元分组路由选择、异构网络互联、拥塞控制按地址跨主机交付分组。 1.4 运输层传输单元报文段端到端进程通信复用/分用TCP可靠面向连接UDP无连接尽最大努力交付。 1.5 应用层传输单元报文直接为用户应用进程提供网络服务包含HTTP、DNS、FTP等应用协议。2 网络协议三要素及含义语法规定数据与控制信息的结构、编码格式语义定义每段字段、控制字符的含义区分数据与控制指令时序规定事件交互顺序保证通信双方同步有序收发数据3 因特网两大组成部分、工作方式组成划分边缘部分资源子网所有终端主机用户直接使用实现资源共享与进程通信通信模式分为C/S、P2P对等。核心部分通信子网路由器传输网络为边缘主机提供连通转发路由器核心功能为分组转发。C/S模式客户端主动发起请求需知晓服务器地址临时运行硬件无特殊要求。服务器长期后台运行被动等待连接处理多客户端并发请求需高性能软硬件。P2P对等每台主机同时具备客户端、服务器双重身份本质仍是C/S模型。4 局域网特点局域网广播、广域网不广播的原因4.1 网络分类覆盖范围 WAN广域网、MAN城域网、LAN局域网、PAN个人区域网 4.2 局域网定义小地理范围、有限终端互联的本地网络。 4.3 局域网特点共享传输介质所有设备共用信道地理范围、接入终端数量有限单机构专用协议精简无独立网络层仅对应OSI下两层多采用CSMA/CD等介质访问控制方案 4.4 通信方式差异原因局域网范围小、节点少广播开销低硬件易实现共享总线。广域网跨城/跨地域节点海量广播会产生海量冗余流量极易拥塞故采用点对点路由转发。5 共享式局域网、交换式局域网异同IEEE802.3扩展局域网分为物理层扩展集线器、数据链路层扩展交换机。 5.1 共同点均可延长网络传输距离支持接入更多终端设备兼容以太网标准 5.2 不同点共享式集线器物理层设备共享总线带宽多终端争用信道同一时刻仅一对设备通信多媒体业务带宽不足。交换式交换机链路层设备端口独立带宽隔离冲突域多端口并发传输吞吐量大适配高清视频等高带宽业务。6 内网流量80%本地/20%外网内网20%本地/80%外网交换机部署位置本地流量占80%的网络使用集线器内网传输为主交换机隔离外网流量收益极低集线器成本更低。外网流量占80%的网络使用交换机大量数据集中转发至路由器集线器共享信道冲突严重交换机独立端口可大幅降低冲突、提升吞吐。 补充集线器物理层广播所有端口交换机根据MAC定向转发隔离冲突域。7 计算机网络分类及特点7.1 按覆盖范围WAN广域网跨城市/国家互联网核心高速主干链路承载跨地域大数据传输。MAN城域网单城市覆盖局域网互联以太网技术为主覆盖数十至数百公里。LAN局域网办公室/校园小范围有线连接为主终端数量有限。PAN个人区域网个人周边小型无线设备互联蓝牙、无线键鼠等。7.2 按传输介质有线网双绞线、同轴电缆、光纤依靠实体线缆传输稳定低干扰。无线网电磁波传输包含微波、卫星、无线局域网无需布线移动性强。7.3 按拓扑结构总线型全部节点共享一条主干布线简单、成本低主干故障全网瘫痪。环型节点首尾相连闭环易监控扩容难容量有限。星型所有节点直连中心设备扩容简单中心故障全网中断。树型多级星型组合分层组网。网状型节点多路径互联可靠性最高布线复杂成本高。7.4 按通信方式点对点网络PPP节点两两直连独立路径大型广域网主流路由灵活。广播网络共享单一信道局域网专用。7.5 按使用目的资源共享网共享存储、算力、打印设备。数据处理网集中批量运算处理。数据传输网仅负责数据转发、交换。8 网络层两种服务虚电路、数据报对比优缺点8.1 两类服务虚电路服务面向连接、数据报服务无连接TCP/IP使用虚电路优点连接建立后分组沿同一路由有序到达无乱序、丢重可靠传输。分组仅携带短虚电路号头部开销小。差错、流量控制可由通信子网完成。适合大批量、高速、高可靠传输场景。虚电路缺点必须建立、释放连接有额外时延。路径上任意节点故障整条虚电路中断。数据报优点无需建立连接即时发送。分组独立选路局部节点故障后续分组可绕行容错性更强。灵活适配网络负载不均衡场景。数据报缺点无连接分组乱序到达存在丢失、重复可靠性由主机上层保障。每个分组携带完整目的IP地址头部开销大。差错、流量控制全部由主机运输层实现。9 数据报与虚电路对比数据报无连接无建立/释放流程每个分组携带完整目的地址分组独立路由到达无序接收端重组复杂局部节点故障不阻断整体传输可靠性高适合少量、间歇性数据传输虚电路有连接建立、释放阶段分组仅带虚电路号开销小所有分组同路径有序抵达路径中任意节点故障整条通信中断适合大批量持续数据传输10 虚电路与电路交换对比电路交换物理独占线路全程带宽静态分配一对一独占同一链路无法复用。虚电路逻辑连接非物理独占单节点可同时维护多条虚电路链路带宽时分复用。11 电路交换、报文交换、分组交换优缺点电路交换优点实时性极强全程独占带宽无排队转发时延。 缺点通信前后必须建链、释放链路独占利用率极低中间节点故障直接中断通信无法自动恢复带宽静态分配。报文交换优点存储转发共享链路信道利用率高故障可缓存重传。 缺点完整报文缓存存储开销大报文长度不定排队时延极高出错需完整重传实时性差。分组交换优点存储转发分组定长缓存开销小无连接动态分配带宽分布式路由节点故障可绕行自带差错、流量控制。 缺点分组排队产生转发时延多路径传输导致乱序每个分组附加头部控制信息额外开销。12 电路交换、存储转发交换原理与对比电路交换面向连接预先建立独占物理链路通信完毕释放无差错/流量控制实时性好信道利用率低。存储转发无连接报文/分组先缓存再转发信道复用利用率高自带差错、流量控制存在排队时延实时性较差。13 物理层解决的核心问题与特点13.1 核心解决问题屏蔽传输介质、硬件接口差异上层链路层无需感知底层硬件。实现比特流完整透明传输。管理物理连接建立、维持、释放。唯一标识相邻设备间物理传输通路。13.2 主要特点标准化接口四大特性机械、电气、功能、过程。传输介质、硬件接口种类繁多物理层协议细分复杂。14 集线器Hub与交换机异同14.1 共同点多端口设备均可延长网络距离支持更多终端接入兼容以太网。14.2 不同点层级Hub物理层交换机数据链路层。带宽Hub所有端口共享带宽交换机每个端口独立带宽并发无冲突。转发方式Hub广播全部端口冲突域全局交换机基于MAC定向转发隔离冲突域抑制广播风暴。数据处理Hub仅放大整形比特无差错校验交换机校验帧、缓存、纠错保证数据完整。工作模式Hub半双工交换机全双工。14.3 集线器细节再生放大信号广播所有端口逻辑总线拓扑全部设备竞争信道同一时刻仅一对终端通信半双工。14.4 交换机细节多端口网桥MAC自学习构建转发表帧缓存、直通转发全双工并发支持VLAN扩展灵活、带宽利用率高。15 数据链路层完整功能封装成帧、帧同步、拆装帧透明传输字符/比特填充差错检测CRC检错链路管理链路建立、维持、释放流量控制区分数据段与控制字段MAC寻址16 网桥工作原理网桥、中继器、交换机对比16.1 网桥原理端口连接独立网段接收帧缓存校验无差错且目的MAC属于其他网段则查表转发出错帧直接丢弃。16.2 网桥特点隔离冲突域减少跨网段流量扩大网络覆盖支持不同MAC速率、介质局域网互联引入转发时延不适合超大流量网络。16.3 中继器/Hub物理层比特广播至全部端口无MAC识别、无冲突隔离半双工仅放大信号延长距离。16.4 交换机多端口网桥链路层独立端口带宽全双工并发支持VLAN转发速度更快直通转发机制。16.5 网桥 vs 中继器层级网桥链路层中继器物理层转发逻辑网桥校验帧、查表定向转发中继器无脑广播全部比特冲突控制网桥执行CSMA/CD中继器不检测冲突能力网桥隔离冲突域、异构局域网互联中继器仅延长距离16.6 网桥 vs 交换机端口数量网桥2~4端口交换机十几至数十端口连接对象网桥端口连独立网段交换机端口直连主机转发机制网桥仅存储转发交换机支持直通转发速度更快并发能力网桥单网段内并发交换机多端口独立并发通信17 链路层只用检错码不用纠错码的原因检错码冗余比特少传输效率高纠错码冗余量大带宽损耗严重。纠错码仅适用于单向单工信道双向通信依靠重传纠错性价比更高。18 CSMA/CD完整工作原理发送前监听信道空闲立即发送信道占用持续监听检测到冲突立即停止传输发送干扰信号强化冲突等待随机退避时间后重试。 口诀发前先听空闲即发边发边听冲突退避。19 网络层四大协议、功能IP协议异构网络统一虚拟互联屏蔽底层硬件差异无连接数据报传输。ARP协议同局域网IP转MAC高速缓存减少广播解析开销。ICMP协议差错上报、连通性探测PING封装IP数据报仅报告故障不纠错。IGMP协议本地局域网多播组成员管理告知多播路由器本网主机多播订阅状态。20 ARP地址解析完整流程主机A查询本地ARP缓存查找目的IP对应MAC地址。缓存存在记录直接封装帧发送数据。缓存无记录广播ARP请求分组携带源IP、源MAC、目标IP。局域网所有主机接收广播匹配目标IP的主机B单播回复ARP响应携带本机IP、MAC。A接收响应更新ARP缓存封装数据帧传输。21 ARP不属于数据链路层的原因ARP为IP协议提供地址翻译服务属于网络层辅助协议数据链路层仅使用MAC地址本身无需IP映射可独立工作不依赖ARP。22 ARP缓存超时10~20分钟的原因时长异常问题设备网卡更换、DHCP动态分配会改变IP-MAC映射超时自动清除过期记录。超时太短频繁广播ARP请求大量占用局域网带宽。超时太长设备更换硬件后旧缓存长期不更新导致主机通信失败。23 无需发送ARP请求的场景本地ARP缓存已存在目标IP-MAC映射记录。发送广播帧无需单播MAC。点对点专线链路PPP等无二层广播。24 IPv4、IPv6、TCP头部结构IPv4首部版本首部长度区分服务总长度标识标志片偏移生存时间协议首部校验和源IP地址目标IP地址可选字段填充IPv6首部版本优先级流标号有效载荷长度下一个协议首部跳数限制源IP地址目标IP地址TCP首部源端口目标端口序号确认号数据偏移保留URGACKPSHRSTSYNFIN窗口检验和紧急指针选项填充25 IP地址与子网掩码作用25.1 IP地址分级结构网络号主机号分段管理路由表仅存储网络号缩减路由表规模。标识主机网络接口网桥/交换机扩展的局域网共享同一网络号。所有网络号平等不分大小优先级。25.2 子网掩码区分IP地址中的子网位与主机位划分子网。路由器路由表条目必须配套子网掩码用于匹配目的网段。单路由器连接多子网对应多条IP掩码路由记录。26 RIP/OSPF/BGP特点对比协议RIPOSPFBGP网关类型IGP内部网关IGP内部网关EGP外部网关度量值跳数链路开销可达性运营商策略算法距离矢量链路状态路径矢量传输载体UDP原生IPTCP路由表内容目的网络、下一跳、跳数目的网络、下一跳、开销目的网络、完整AS路径更新方式周期广播全路由表链路变化洪泛局部状态TCP长连接增量更新适用范围小型自治域大中型自治域全网跨AS互联RIP详细特点仅与直连邻居交换路由UDP传输固定周期广播完整路由表。最大15跳16跳不可达简单易实现收敛速度差坏路由传播慢。OSPF详细特点洪泛至域内全部路由器仅同步链路状态非完整路由表。链路变更才触发更新无周期广播基于Dijkstra计算最短路径收敛更快支持大型网络。BGP详细特点自治系统间路由交换TCP长连接保障可靠。不计算最优路径仅筛选无环路、满足运营策略的可达路由适配全球互联网多运营商复杂场景。27 TCP三次握手完整流程主机A→BSYN1随机初始序号seqx请求建立连接。主机B→ASYN1、ACK1ackx1自身序号seqy确认连接并同步本机序号。主机A→BACK1acky1确认B的同步报文双方上层收到通知连接建立完成。28 连续ARQ接收窗口机制接收窗口定义当前允许接收的报文序号范围n比特编号时最大窗口$2^n-1$。接收正确有序报文向上交付应用并回复累积ACK无序报文缓存告知发送方缺失序号。应用读取缓存速度慢会导致接收窗口缩至0触发持续计时器定时探测窗口。应用及时取走数据接收窗口扩大上限为本地缓存总容量。29 n比特分组编号接收窗口1时发送窗口≤$2^n-1$证明设发送窗口大小w接收窗口仅1个序号。已确认序号在接收窗口左侧发送窗口前沿不能小于接收序号-1 → $w1 ≤ 2^n$未确认序号不超过接收窗口发送窗口后沿不超过接收序号 → $w ≤ 2^n$综合两约束条件发送窗口最大为$2^n-1$否则新旧帧序号重叠接收端无法区分重传帧与新帧。30 TCP拥塞控制四大算法作用30.1 慢开始连接初始阶段cwnd从1指数增长逐步增加网络注入数据量避免启动瞬间拥塞到达ssthresh门限切换拥塞避免。30.2 拥塞避免cwnd线性缓慢增长控制注入速率防止网络负载快速过载。30.3 快重传收到三次重复ACK判定报文丢失无需等待超时计时器立即重传丢失段降低时延。30.4 快恢复三次重复ACK触发ssthresh减半cwnd赋值为新门限直接进入拥塞避免跳过慢开始提升传输效率。补充机制乘法减小超时判定拥塞ssthresh cwnd/2大幅降低发送窗口。加法增大拥塞避免阶段每轮RTTcwnd1缓慢提升负载。31 TCP四类计时器功能超时重传计时器报文发送启动超时无ACK重传报文保障可靠传输。持续计时器接收方通告零窗口时启动定时发送窗口探测报文防止死锁。保活计时器连接空闲2小时触发发送探测报文长期无响应断开闲置连接。时间等待计时器四次挥手最后一步启动等待一段时间确保对方收到最终ACK。32 连续ARQ发送窗口上限$2^n-1$原因编号循环复用若窗口≥$2^n$接收端无法区分到达帧是旧帧重传还是新传输帧造成接收逻辑混乱。33 三次握手报文标识ASYN1ACK0seqx随机初始序号BSYN1ACK1seqyackx1AACK1acky134 必须三次握手两次握手不可行的原因两次握手场景A发连接请求B回复同意但应答报文在链路丢失。B已预留连接资源持续等待A数据A未收到确认不断重发请求双方永久等待浪费服务器资源。三次握手双向同步序号可规避死锁。35 四次挥手报文标识A→BFIN1seqx主动关闭发送通道B→AACK1seqyackx1仅确认关闭B仍可发数据B→AFIN1ACK1seqwB无剩余数据关闭发送通道A→BACK1seqx1ackw1最终确认关闭 补充若B回复确认时捎带上行数据两次B报文合并简化为三次挥手。36 DNS域名系统功能、四类域名服务器区别36.1 核心功能将人类可读域名解析为主机识别的IP地址分层分布式架构分担解析压力。36.2 四类服务器层级本地域名服务器主机默认配置接收本机查询缓存解析记录无记录则向上递归查询。根域名服务器全球顶层不存储二级域名完整映射仅返回对应顶级域名服务器地址。顶级域名服务器管理.com/.cn等顶级域存储二级域名与权限服务器映射。权限域名服务器负责单一企业/机构域名存储本网所有主机域名-IP对应关系给出最终解析结果。