计算机网络复习提纲

大家复习时，应该把以前上交的课后习题再做一遍！！！不会做的要问。这里只是大概的理了一遍。书还是要看的。可以边看书，边把知识点补上去，下午临时赶出来的，部分书写可能有错，请见谅。复习=看书+记录知识点+做后课题。预祝期末考通过！第一章1、计算机网络向用户提供的两个最重要的功能：连通性和共享P22、因特网从工作方式上看可划分为边缘部分和核心部分。边缘部分的功能是用来进行通信和资源共享，核心部分的主要功能是为边缘部分提供服务（连通性和交换）P83、计算机网络的定义P17定义：为了实现计算机之间的通信交往、资源共享和协同工作。采用通信手段，将地理位置分散的、各自具备自主功能的一组计算机有机地联系起来，并且由网络操作系统进行管理的计算机复合系统称为计算机网络。最简单的定义：一些互相连接的、自治的计算机的集合。4、从网络的作用范围（覆盖范围）进行分类广域网（WAN）：作用范围为几十到几千公里；局域网（LAN）：作用范围为几公里以内；城域网（MAN）：作用范围介于广域网和局域网之间，通常为5～50公里。5、时延的概念及其四个组成部分。传播时延和发送时延的含义时延：是指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间。时延四个组成部分=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延传播时延：电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。）速度（电磁波在信道上的传播信道长度（米）m/s传播时延发送时延：主机或路由器发送数据帧所需要的时间。也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。）发送速率（）数据帧长度（发送时延sbb/6、带宽、信号、模拟信号、数字信号带宽：在计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路传送数据的能力，因此网络带宽表示单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。单位是“比特每秒”，或b/s(bit/s)。更常用的带宽单位是：千比每秒，即kb/s（103b/s）兆比每秒，即Mb/s（106b/s）吉比每秒，即Gb/s（109b/s）太比每秒，即Tb/s（1012b/s）请注意：在计算机界，K=210=1024，M=220,G=230,T=240。信号：是数据在传输过程中的电磁波表示形式。根据数据的表示方式不同，可将信号分为数字信号：一种离散的电信号；模拟信号：一种连续变化的电信号。7、协议的定义和协议的组成协议：一个协议就是一组控制数据通信的规则，这些规则明确地规定了所交换数据的格式和时序。语法：数据与控制信息的结构或格式。语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。同步：事件实现顺序的详细说明。8、OSI参考模型共7层；物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。每一层的协议数据服务单元以及各层的功能协议数据服务单元各层的功能物理层比特在物理媒体上透明传输位流数据链路层帧相邻结点间无差错地传送帧网络层分组/IP数据报分组传送、路由选择、拥塞控制传输层数据服务单元端到端的可靠传输会话层数据服务单元会话管理与数据传输同步表示层数据服务单元数据格式的转换应用层数据服务单元与用户应用进程的接口9、计算机网络体系结构的定义计算机网络的体系结构(architecture)是计算机网络的各层及其协议的集合。10、ISP的中文含义ISP：因特网服务提供商第二章1、比特率（数据传输率）和波特率（信号传输率）的关系如信号分为V级，则比特率V2log=S波特率BEg：如果信号分为2级：01，则波特率=比特率；又如果信号分为8级：01234567，则比特率=3波特率2、最常用的数字信号编码技术有以下几种，各自的特点：非归零编码(NRZ):非归零编码是用低电平表示逻辑“0”，用高电平表示逻辑“1”的编码方式。曼彻斯特编码(Manchester):每比特的中间有一次跳变，它有两个作用：一是作为位同步方式的内带时钟；二是用于表示二进制数据信号，我们可以把“0”定义为由高电平到低电平的跳变，“1”定义为由低电平到高电平的跳变。差分曼彻斯特编码(DifferenceManchester):每比特的中间有一次跳变，它只有一个作用，即作为位同步方式的内带时钟，不论由高电平到低电平的跳变，还是由低电平到高电平的跳变都与数据信号无关。“0”和“1”是根据两比特之间有没有跳变来区分的。如果下一个数据是“0”的话，则在两比特中间有一次电平跳变；如果下一个数据是“1”的话，则在两比特中间没有电平跳变。3、调制技术：将数字数据转换成模拟信号的方式调幅(ASK)：调幅就是通过改变载波信号的振幅来表示数字信号0或1。调频(FSK)：调频就是通过改变载波信号的频率来表示数字信号0或1。调相(PSK)：调相就是通过改变载波信号的相位来表示数字信号0或1。4、从通信的双方信息交互的方式来看单工通信：数据只能在一个方向上流动，如电视信号的传送。半双工通信：在一时刻向一个方向传输，它实质上是可切换方向的单工通信。全双工通信：通信允许数据在两个方向上同时传输它在能力上相当于两个单工通信方式的结合。5、各类传输介质的特点导向传输媒体：双绞线：减少电磁干扰，提高传输质量。双绞线可以用于传输模拟信号或数字信号；1)屏蔽双绞线：抗干扰性好，性能高，用于远程中继线时，最大距离可以达到十几公里。2)非屏蔽双绞线：非屏蔽双绞线的传输距离一般为100米，由于它较好的性能价格比，目前被广泛使用。同轴电缆:由同轴的内外两个导体组成，内导体是一根金属线，外导体是一根圆柱形的套管，同轴电缆的两端需要有终结器，中间连接需要收发器、T形头、筒形连接器等器件。1)基带同轴电缆：一般用于二进制数据信号的传输，多用于计算机局域网；2)宽带同轴电缆：主要用于高带宽数据通信，支持多路复用，有线电视系统就是这种。光纤：利用光导纤维作为光的传输介质，以光波为信号载体的光纤通信。非导向传输媒体（注：上课时属于自己看的内容，应该不考）6、多路复用技术的定义和出现的原因以及多路复用技术的分类P50定义：是指在同一传输介质上“同时”传送多路信号的技术。出现的原因：当传输介质的带宽超过了传输单个信号所需的带宽时，人们通常用在一条介质上同时携带多个传输信号的方法来提高传输系统的利用率目的：充分利用现有传输介质，减少新建项目的投资。本质：共享物理信道，更加有效地利用通信线路多路复用技术的分类：频分多路复用（FDM），时分多路复用（TDM），波分多路复用（WDM），码分复用CDM（掌握CDMA的工作原理）以及每种多路复用的特点频分多路复用（FDM）：适用于模拟信号时分多路复用（TDM）：适用于数字信号波分多路复用（WDM）：码分复用CDM：CDMA的重要特点：这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，每个站分配的码片序列不仅必须各不相同，并且还必须互相正交(orthogonal)。在实用的系统中是使用伪随机码序列。ADSL的中文含义ADSL：非对称数字用户线路第三章1、数据链路层要解决的三个主要问题：封装成帧，透明传输，差错检测2、争用期，最短帧长的计算争用期：争用期长度为2τ，即端到端传播时延的两倍。以太网取51.2s为争用期的长度。对于10Mb/s以太网，在争用期内可发送512bit，即64字节。最短帧长：以太网规定了最短有效帧长为64字节，凡长度小于64字节的帧都是由于碰撞而异常中止的无效帧。例1设某单总线LAN,总线长度为1000米,数据率为10Mbps,数字信号在总线上的传输速度2C/3(C为光速3*108m/s),则每个信号占据的介质长度为？米。当CSMA/CD访问时,如只考虑数据帧而忽略其他一切因素,则最小时间片的长度为？us,最小帧长度是？位?(1)答：2c/3=2*3*108/3=2*108(m/s)1000米所需时间为T=1000/2*108=5*10-6秒T时间内可传输多少位呢？5*10-6*10*106=50bit则1000米上有50位，1位占据的介质长度为20米(2)答：最小时间片的长度=2*传播时延=2*T=10-5秒=10us(3)答：最短数据帧长(bit)/数据传输速率(Mbps)＝2T则：最短数据帧长=数据传输速率×2T=10×106×10-5=100(b)2、在最小帧的长度为512bit，传输速率为100Mb/s，电磁波在电缆中的传播速率为200m/us。局域网的最大覆盖范围为？m。设最大覆盖范围为L，端到端的传播时间τ：则：τ=L/传播速率，最短帧长=2τ*数据传输速率因此：L=τ*传播速率=最短帧长/（2*数据传输速率）*传播速率=512bit/（2*100Mb/s）*200m/us=512m3、循环冗余校验（CRC）过程及其特点(1)编码思想：将位串看成系数为0或1的多项式(2)检错思想：收发双方约定一个生成多项式G(x)（其最高阶和最低阶系数必须为1），发送方在帧的末尾加上校验和，使带校验和的帧的多项式能被G(x)整除；接收方收到后，用G(x)除多项式，若有余数，则传输有错。(3)例子假设待传送的数据M=1010001101（共kbit）。G(x)=x5+x4+x2+1,即P＝110101，n＝52nM＝101000110100000求2nMMODP，商Q＝1101010110，余数R＝01110发送的数据是：101000110101110，或2nM+R例1取h（X）＝X4+X+1，假设欲发送的一段信息101100110，问在线路上传输的码字是？解：由h(X)＝X4+X+1得生成的码字为：10011，n为4原始信息101100110对应的多项式M(x)=X8+X6+X5+X2+X,XnM(x)=X4×(X8+X6+X5+X2+X)=X12+X10+X9+X6+X5,则XnM(x)对应的码字为：1011001100000用对应的h(X)的码字去除对应的XnM(x)的位串得余数为1000.把XnM(x)位串与余数相加就是实际要传送的码字，为：1011001101000例2仍取h(x)=X4+X+1，如果接收端收到的码字为1001011110010，问传输过程中有无出错?(自己试着算算)例3已知：接收码字:1100111001多项式:T(X)=X9+X8+X5+X4+X3+1，生成多项式:h(X)=X4+X3+1(r=4)。求：码字的正确性。若正确，则指出冗余码和信息码。解：1)用字码除以生成码，余数为0，所以码字正确。2)因r=4，所以冗余码是：1001，信息码是:110011例4.要发送的数据为1101。采用CRC的生成多项式是P(x)=x2+1。试求应添加在数据后面的余数。数据在传输过程中要发送的数据1101变成1100，问接收端能否发现？能否发现那几位发生错误？若数据在传输过程中要发送的数据1101变成1000，问接收端能否发现？能否发现那几位发生错误？答：（1）添加的检验序列为10（1101除以101）（2）数据在传输过程中要发送的数据1101变成1100，110010除以101，余数为01，不为0，接收端可以发现差错。（3）若数据在传输过程中要发送的数据1101变成1000，100010除以101，余数为0，接收端不能发现差错。4、零比特填充与删除的方法PPP协议用在SONET/SDH链路时，是使用同步传输（一连串的比特连续传送）。这时PPP协议采用零比特填充方法来实现透明传输。在发送端，只要发现有5个连续1，则立即填入一个0。接收端对帧中的比特流进行扫描。每当发现5个连续1时，就把这5个连续1后的一个0删除。5、决定局域网和城域网特性的三个要素：网络拓扑、传输介质、介质访问控制方法6、传统以太网10BASET采用的逻辑拓扑结构为总线型，物理结构为星形，采用的介质访问控制方法为：CSMA/CD。7、局域网广泛使用的几种物理拓扑结构：总线形拓扑结构、环行拓扑结构、星形拓扑结构8、CSMA/CD的工作原理：载波侦听：指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。冲突检测：就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压