计算机网络期末考试重点整理

1、第一章 介绍网络：一些互相连接的、自治的计算机集合。网络规模的分类：广域网（WAN 几十到几千公里）、城域网（MAN 5-50KM）、局域网（LAN 1KM）、个人域网（PAN 10M）协议分层的基本概念：（1）ISO：国际标准化组织的英文简称。（2）OSI/RM(Open System Interconnection/Reference Model)：即开放系统互连参考模型。从低到高分为七层：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。各层之间相对独立，第N层向第N+1层提供服务。（3）TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）：即传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议。协议采用了四层的层级结构：网络接口层、网络层、传输层、应用层。每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。分层的好处：（1）各层之间是独立的。（2）灵活性好。（3）结构上可分割开。（4）易于实现和维护。（5）能促进标准化工作。网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议（network prot

2、ocol） 有三要素：（1）语法，即数据与控制信息的结构或格式。（2）语义，即需要发出任何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。（3）同步，即事件实现顺序的详细说明。协议与服务的区别： 协议是规则，约定，而服务是功能，本领。从层次上来说：协议是通信双方对等层之间才有的，是水平方向上的关系。而服务则是通信某一端上下层之间才有的，是垂直方向上的关系，而且是自下向上提供的。五层协议：（1）应用层：为用户的应用进程提供服务。（2）运输层：负责两个主机中进程的通信提供服务。具有复用和分用的功能（TCP，UDP协议）。（3）网络层：负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。把运输层产生的报文段或用户数据封装成包进行传送。（4）数据链路层：把网络层交下来的IP数据报封装成帧，在两相邻节点之间的链路上透明的传送帧中的数据。（5）物理层：透明的传送比特流。传送时延&传播时延（常与静止等待协议混合考察）：（1）（主机或路由器发送数据帧所需时间）传输时延=数据帧长度（b）/发送速率（b/s） （2）（电磁波在信道中传播一定距离所需时间）传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率（m/s） 第二章 物理

3、层四个特性（具体含义、具体例子，RS232）EIA-RS-232是物理层异步通信接口标准，RS为推荐标准的应为缩写，232为编号。机械特性:指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等等。平时常见的各种规格的接插件都有严格的标准化的规定。电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。功能特性 指明某条先上出现的某一电平的电压表示何种意义。工程特性 指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序奈奎斯特定理（波特率、带宽、信息速率，每秒发多少码元，每个码元承载多少位）奈奎斯特：在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，传输速率超过此上限，就会出现严重的码间串扰问题，使接收端对码元的判决成为不可能。信道的极限信息传输速率 最大数据速率=2Blog2V （貌似会这么考：在信道状态个数 求信道数据速率）B为带宽，V是信号包含的离散等级个数（信道状态个数） 其中B为信道带宽（以Hz为单位）；S为信道内所传信号的平均功率；N为信道内部的高斯噪声功率【注：信噪比：信号的平均功率与噪声的平均功率之比。常记为：S/N。并用分贝（dB）做度量单位。即】复用技术1) 频分复用FDM：用户在

4、同样的时间占用不同带宽 P48 2) 时分复用TDM：所有用户在不同时间内使用同样的频带宽度，为等时信号，更适合 数字信号传输，其改进为统计时分复用STDM，也称为异步时分复用，集中器能正常工作的前提是假设各用户均间歇地工作 P48-503) 通信时，复用器和分用器总是成对使用 P484) 码分复用CDM(码分多址CDMA)这种系统发送的信号抗干扰性能极强，类似于白噪声。不知道需不需要看懂P52-53例子，估计不会计算。传输介质（有线、无线）有线（导向传输媒体）：1. 双绞线（屏蔽、非屏蔽）2. 同轴电缆3. 光缆（抗干扰，损耗小，体积 小，重量轻，贵，T型头）光纤通信就是利用逛到纤维传递光脉冲来进行通信多模光纤：可以存在许多条不同角度入社的光线在一条光线中传输单模光纤：光纤直径减小到只有一个光的波长。则光纤就像一根波导那样，它可使光纤一直向前传播，而不会产生多次反射。无线（非导向传输媒体）：1. 短波通信（高频通信）2. 无线电波通信（包括：地面微波接力同心、卫星通信）电路交换、包交换（估计可能考区别）电路交换：连接的建立过程预留了从发送端到接受端一路上的带宽资源，该条电路上的所有数

5、据将走专门的路径。特点：发送数据之前需从端到端建立一条路径，从发送端到接收端建立物理连接。按距离和时间收费包交换：使用存储转发传输技术，不同的数据包可以走不同的路径，选择取决于他们被传输是的网络状况。对数据包大小规定严格上限，以防止任何用户长时间霸占传输线路。没有传输数据预留带宽，会有排队迟延。按包收费。项目电路交换包交换呼叫建立需要不需要专用物理路径是不是每个包遵循相同的路径是不是包按序到达是不是交换机崩溃是否致命是不是可用带宽固定动态可能拥塞的时间在建立时在每个包潜在浪费带宽是不是存储转发传输不是是收费按分钟计按包计第三章 数据链路层零比特插入：是为HDLC（高级数据链路控制）协议开发的，每个帧的开始和结束由一个特殊的比特模式，01111110或十六进制0x7E标记。每当发送方的数据链路层在数据中遇到连续五个1，它便自动在输出的比特流中填入一个0。CRC校验码的计算：黑书 p166 （简单把例子搞懂即可） 可以使用CRC的情况：前提（错误没有发生在G（x）上）停止等待协议：（stop-and-wait） 1.无错信道上的单工：即假设信道不会出错，并且数据流量只是从发送方到接收方。发

6、送方发出一阵后，需要等待接收方确认到达后才能发送下一帧。（但是因为要接受接收方的确认，因此帧可以在两个方向上传输，因此物理信道是采用半双工的，同时，发送方的数据链路层不检查接收方的帧） 2.有错信道上的单工：即信道会出错，帧会损坏和丢失。需要解决的问题：区分达到的帧是第一次发送的新帧还是已经发送的老帧。所以在帧的头部加上序号，以供接收方检查。检查位只需1位即可解决问题（0，1）当拥有正确序号的帧到来，接收方接收后，期待序号变为另一个。 滑动串口协议（sliding window）：1.所有滑动窗口协议的本质是任何时刻发送方总是维持一组序号，分别对应于允许它发送的帧。我们称这些帧落在滑动窗口内。（接收方类似）2.任何时候当有新的数据从网络层来时，它被赋予窗口中的下一最高序号，并且窗口的上边界前移一格。当收到一个确认时，窗口的下边界也前移一格。连续AQR 包括连续重发请求ARQ方案是指发送方可以连续发送一系列信息帧，即不用等前一帧被确认便可继续发送下一帧，效率大大提高。但在这种重发请求方案中，需要在发送方设置一个较大的缓冲存储空间（称作重发表），用以存放若干待确认的信息帧。当发送方收到对某

7、信息帧的确认帧后，便可从重发表中将该信息帧删除。所以，连续重发请求ARQ方案的链路传输效率大大提高，但相应地需要更大的缓冲存储空间。go back n（对应接收窗口为1）接收方只需简单丢弃错误后所有到达的后续帧，针对这些帧不返回确认 *选择重传对应接收窗口大于1，并且当检测到错误后发送否定确认（NAK），发送方接收到后立即重传错误帧，后续帧被缓存不丢弃。HDLCHDLC面向比特的同步协议：High Level Data Link Control（高级数据链路控制规程）。 HDLC是面向比特的数据链路控制协议的典型代表，该协议不依赖于任何一种字符编码集；数据报文可透明传输，用于实现透明传输的“0比特插入法”易于硬件实现；全双工通信，有较高的数据链路传输效率；所有帧采用CRC检验，对信息帧进行顺序编号，可防止漏收或重份，传输可靠性高；传输控制功能与处理功能分离，具有较大灵活性。ppp(点对点协议)：因特网用户通常需要连接到某个ISP（互联网服务提供商）才能接入因特网，PPP协议就是用户计算机和ISP进行通信时的链路层协议特点：1.简单，不需要纠错，不需要序号也不需要流量控制（只做CRC检测

8、） 2.封装成帧 3.透明性 4.多种网络协议：能够在同一条物理链路上同时支持多种网络协议的运行 5.多种类型链路：需要能够在多种类型的链路上运行第四章 MACALOHA：多点接入，随机访问协议。分为：纯，最佳信道利用率为18%分槽，最佳信道利用率为36%，是前面的两倍CSMA（carry sense multiple access）：坚持载波检测多路访问，发送数据前侦听信道。空闲则发送（空闲必定以1的概率发送数据，所以是1坚持）。不空闲则等待空闲。若是发生冲突，则等待一段时间后再重复以上过程。非坚持csma。与前者的区别在于对侦听信道后发现信道忙碌的处理上，不是持续监听直到信道空闲，而是等待一段时间后重复上述算法。冲突的话，也是随机等待一段时间再重新开始。这样提高了信道利用率带增加了延迟。P坚持csma：侦听空闲，以p的概率发送，否则等待下一个时间槽。下一个时间槽到来时还是以p的概率发送，如此循环直到发出去。冲突的话还是等待一段随机时间再重新开始。CSMA/CD带冲突检测的csma。即在冲突发生后立刻停止发送数据，节省时间和带宽。至少要监听2t（tao）的时间，才能确保信道已经完全被

9、监听的站点占用了。所以最小帧长的计算：2t*发送速率。指数回退算法确定k=min（重传次数，10）；在（1，2，3(2k）-1）中随机选取一个数n。等待n*2t的时间在重复发送过程。在连续十六次失败后则丢弃要发送的帧，报告上层发送失败。CSMA/CA：带冲突避免的csma。用于无线网。RTS/CTSRTS请求发送。CTS做好接收准备。用于csma/ca中，发送方先发送rts，接收方收到后发送cts。然后发送方才开始发送数据。在rts和cts里面有数据长度。所以相应的其他站会在一定时间内保持缄默 。 隐蔽站：由于竞争者里的太远而导致无法检测到潜在的竞争者。暴露站：由于两个接收方不在同一个危险区域，会导致不必要的延迟传输。这类问题叫做暴露站。IEEE 802体系结构802标准基本上对应于OSI模型的物理层和数据链路层，这使网络的物理连接和访问方法规范化。相应的标准编号是IEEE 802.1、IEEE 802.2、IEEE 802.3、IEEE 802.4和IEEE 802.5等。IEEE 802.1（独立于拓扑结构）定义了局域网体系结构、寻址、网络互连、网络管理与性能测试等规范。IEEE 802.2（独立于拓扑结构）定义一个被其他低层协议使用的逻辑链路控制（LLC）子层逻辑链路子层。IEEE 802.3（适用于以太网）定义了从以太网发展起来的网络，以及与数据链路层的LLC和MAC（介质访问控制）子层，完成网络层

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