计算机网络总复习资料

计算机网络总复习袁华[e-mail]华南理工大学计算机科学与工程学院广东省计算机网络重点实验室考试形式（年级统考）考试成绩构成：50%卷面+35%线测+15%实验考试范围：课件ppt为纲、教材、在线测试、课堂练习和例题实验2~4参考网址：期末考试题型和构成选择填空（40%）判断对错（10%）计算、简答、综合分析题（50%）第一章理解计算机网络的定义了解计算机网络的硬件了解计算机网络软件了解计算机网络的发展历史补：网络的基本概念掌握两种参考模型及其比较了解网络实例了解计算机网络的相关标准第一章（续）掌握封装（打包）和解封装（解包）的概念和内涵，包括各层的PDU名称理解对等通信（虚拟通信）的内涵了解广域网连接理解并掌握OSI参考模型各层的特点了解计算机网络的分类第二章的主要内容相关的数据通信基础知识掌握重要传输介质的特点及如何选购有线（UTP、光纤）通信系统实例掌握PSTN公共电话网络及相关技术了解移动电话系统了解有线电视网络和ADSL了解物理层的设备物理层的地位本书参考模型物理层的主要功能物理层的功能在两个网络设备之间提供透明的比特流传输。物理层的四个重要特性机械特性(mechanicalcharacteristics)电气特性(electricalcharacteristics)功能特性(functionalcharacteristics)规程特性(proceduralcharacteristics)第二章的主要内容物理层的主要功能关于通信的基本理论(2.1)奈奎斯特定理（Nyquist’sTheorem）香农定理（Shannon’sTheorem）有线传输介质（Guidedtransmissionmedia,2.2）数字调制与多路复用技术(2.5)公共交换电话网（Publicswitchedtelephonenetwork,2.6）调制（Modulation）复用（Multiplexing）交换（Switching）第二章（一）了解傅立叶分析掌握乃奎斯特定理掌握香农定理掌握重要的传输介质的特性了解物理层设备掌握冲突第二章（二）了解无线传输了解通信卫星了解调制解调器掌握几种调制方法信号星座了解编码解码器掌握常见的编码方法了解电话系统第二章（三）掌握干线复用技术FDM(WDM)TDM理解T1和E1了解SONET/SDH理解SONET帧构成及标准速率计算第二章（四）掌握电路交换、分组交换、报文交换及其比较了解移动通信系统掌握CDMA原理了解有线电视上网信道的最大数据传输速率乃奎斯特定理：无噪声信道香农定理：有噪声信道注意：噪声用分贝表示)(log22bpsVH最大传输速率))(1(log2bpsNSH最大传输速率)(log1010dbNSN曼码数字信号的模拟传输调制解调器振幅调制AMASK频率调制FMFSK相位调制PMPSK正交振幅调制QAM(图2-19)波特率和波特率波特率：每秒钟信号变化的次数比特率与波特率的关系其中：C：比特率；B：波特率；n：调制电平数或线路的状态数，为2的整数倍。Modems(a)V.32for9600bps.(b)V.32bisfor14,400bps.(a)(b)主干的复用技术频分多路复用FDM波分多路复用WDM时分多路复用TDM同步TDM异步TDM电路交换和分组交换的不同带宽的分配形式不同容错能力的不同（分组交换更强）有无交换顺序的不同运载“货物”的不同收费方法的不同CDMA原理每个比特(bit)时间被分成m个短的时间片，称为时间片(Chip)。通常每个比特有64个或128个时间片（Chip）。每个站点被指定一个唯一的m位的代码，称为时间片序列（Chipsequence）。发送“1”时，站点发送chipsequence的原码；发送“0”时，站点发送chipsequence的反码。CDMA原理例如：A的时间片序列为00011011A发送“1”时为00011011A发送“0”时为11100100为解释时容易理解，使用双极概念，用“+1”代替“1”，用“-1”代替“0”A发送“1”时为-1-1-1+1+1-1+1+1A发送“0”时为+1+1+1-1-1+1-1-1时间片序列的性质正交特性：设某站的时间序列是S，内含S1…Si，另一个站的时间序列是T，含T1…TiS和T有如下这些性质：实例之复用——线形相加其中“-”表示该站未发送。复用信号解复用原理——接收还原运用内积规则如收到复用后的S，欲还原C，只需求SxC即可。例：S=Ā+B+CSxC=(Ā+B+C)xC=ĀxC+BxC+CxC=0+0+1=1实例之解复用——接收还原表示发送了1表示没有发送表示发送了0第三章理解数据链路层功能掌握成帧的方法掌握重要的检错和纠错方法海明码循环冗余码CRC第三章（续）掌握6种基本的DLL协议掌握滑动窗口协议掌握PAR/ARQ掌握捎带确认第三章（续）学习Internet上的数据链路协议了解HDLC及帧格式掌握PPP组成掌握ppp使用过程了解pap和chap的特点数据链路层的功能P154为网络层提供服务，良好的服务接口P155保证数据传输的有效、可靠：处理传输错误：差错检测和控制P160~161流量控制P161成帧帧的一般格式成帧的方法字符计数法带字符填充的首尾界符法带位填充的首尾标志法物理层编码违例法海明距离（HammingDistance）海明距离两个码字(codeword)的海明距离:两个码字之间不同位的数目。如：10001001和10110001的海明距离为3。异或全部码字的海明距离全部码字中任意两个码字之间海明距离的最小值。纠正单比特错的冗余位下界冗余位（校验位）：r数据位：m纠正单个错误需要的校验位的下届满足:rrm21海明码每一个码字从左到右编号，最左边为第1位校验位和数据位凡编号为2的乘幂的位是校验位，如1、2、4、8、16、……。其余是数据位，如3、5、6、7、9、……。每一个校验位设定根据：包括自己在内的一些位的集合的奇偶值(奇数或偶数)。如何决定每个数据位的校验位将某一位数据位的编号展开成2的乘幂的和，那末每一项所对应的位即为该数据位的校验位。如：11=1+2+829=1+4+8+16校验位1的检验集合为所有奇数位。校验位2的检验集合：2、3、6、7、10、11、…校验位4的检验集合：4、5、6、7、……校验位8的检验集合：8、9、10、11、……海明码实例（1/3如何确定校验位？7位数据位校验位的计算(m=7,r=4)B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11P1P2D1P3D2D3D4P4D5D6D71=20√√√√√√2=21√√√√√√4=22√√√√8=23√√√√海明码实例之校验位计算（2/3）B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11P1P2D1P3D2D3D4P4D5D6D7信息码--1-001-000检验位00-1---0---海明码00110010000使用偶校验，一个校验集合里的1的个数是偶数海明码实例之检验位计算（3/3）B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11P1P2D1P3D2D3D4P4D5D6D7信息码--1-100-001检验位10-1---1---海明码10111001001课堂练习（1/2）原码字为：10101111，采用偶校验海明纠1位错编码，请问编码后的码字是什么？解答：m=8，根据得：r=4，??1?010?1111编码后码字是：101001001111rrm2)1(课堂练习（2/2）采用上面这道题一样的编码，假设接收方收到一个码字：100110001100(m=8,r=4），请问这个码字对还是错？如果错，正确的码字应该是什么？解答：计数器累加：1+2=3，所以，第3位出错，正确码字应该为：101110001100CRC码计算举例三个生成多项式国际标准CRC-12：x12+x11+x3+x2+x1+1用于字符长度为6位CRC-16：x16+x15+x2+1用于字符长度为8位CRC-CCITT：x16+x12+x5+1用于字符长度为8CRC32：第四章理解随机访问协议掌握纯ALOHA协议和分隙ALOHA协议掌握各种CSMA的特点CSMA/CD了解无冲突的协议纯ALOHA和分隙ALOHA的比较纯ALOHA中，一旦产生新帧，就立即发送，全然不顾是否有用户正在发送，所以发生冲突的可能伴随着发送的整个过程。分隙ALOHA中，规定发送行为必须在时隙的开始，一旦在发送开始时没有冲突，则该帧将成功发送CSMA/CDCSMAwithCollisionDetection“先听后发、边发边听”第四章（续）了解IEEE802系列标准掌握以太网/IEEE802.3工作原理拓扑结构介质访问方式及原理（二进制指数回退）理解以太网/IEEE802.3帧格式了解各种以太网的技术特点IEEE以太网命名规则10Base2（IEEE802.3a）–10：传输带宽–Base：基带传输–2（或5）：同轴电缆传输的长度10Base-TX（IEEE802.3X）–T：铜制非屏蔽双绞线–F：表示光缆第四章（续）了解数据链路层交换特点了解二层设备及桥接、交换技术掌握网桥的工作原理掌握交换机的工作原理理解交换机的三种交换方法及特点了解微分段二层交换的工作原理flooding--当目的地址未知或为广播地址时，桥发送帧到除源端口之外的每个端口learning--通过读取每个帧的源地址和对应源端口来学习连在网段上的每个设备的地址forwarding--对于已学到的目的地址，桥将直接发送帧到对应的目的设备所在端口filtering--如果目的地址和源地址在同一端口，桥将丢掉帧第五章了解网络层的主要功能理解路由算法原理理解Dijkstra算法掌握距离矢量路由算法：Rip掌握链路状态路由算法：OSPF了解多级路由、广播路由、移动路由、adhoc路由、p2p路由等网络层的主要功能最主要的功能是将分组从源机经选定的路由送到目的机。原理DV的工作原理P286每个路由器（节点）维护两个向量，Di和Si，分别表示从该路由器到所有其它路由器的距离及相应的下一跳（nexthop）在邻居路由器之间交换路由信息（矢量）每个路由器（节点）根据收到的矢量信息，更新自己的路由表链路状态路由（LinkState）P288在1979年前，ARPANET采用DV路由（RIP）协议，此后，采用了链路状态路由选择协议目前，链路状态路由算法得到了广泛的应用链路状态路由的主要思想包括如下5个部分：发现它的邻居节点们，了解它们的网络地址设置到它的每个邻居的成本度量构造一个分组，包含它所了解到的所有信息发送这个分组给所有其他的路由器计算到每个路由器的最短路径OSPF的运行步骤建立路由器毗邻关系选举DR和BDR发现路由选择最佳路由维护路由信息状态图第五章（续）理解拥塞控制理解漏桶算法理解令牌桶算法理解网络互联要解决的问题令牌桶突发时间长度的计算（1/2）C：为令牌桶的容量，ρ：为令牌到达速率，M：为最大的输出速率，则最大的突发时间S为：C+ρS=MS即S=C/(M-ρ)例：令牌桶的容量C=250Kbyte，令牌到达速率ρ=2Mbyte/s，最大的输出速率M=25Mbyte/s时，如令牌桶已满，则突发时间：S=250K/(25M-2M)(ms)=250/23(ms)约为11ms令牌桶突发时间长度的计算（2/2）剩余的数据按令牌产生速率输出(1MB–25MB/s×0.011s)÷2MB/s=362ms为求得更平