5网络工程师复习背熟必过秘籍必看Word文档格式.docx
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不归零码:
码元中间信号不归零,1表示电平翻转,0不翻转。
双相码:
低到高表示0,高到底表示1。
这种编码抗干扰性好,实现自同步。
曼彻斯特码:
相反亦可。
码元中间电平转换既表示数据,又做定时信号。
用于以太网编码,编码效率为50%
差分曼彻斯特码:
每一位开始处是否有电平翻转,有电平翻转表示0,无电平翻转表示1。
中间的电平转换作为定时信号。
用于令牌环网,编码效率为50%。
ASK、FSK和PSK码元种类为2,比特位为1。
DPSK和QPSK码元种类为4,比特位为2。
QAM码元种类为16。
一路信号进行FSK调制时,若载波频率为fc,调制后的信号频率分别为f1和f2(f1<
f2),三者具有关系fc-f1=f2-fc。
编码技术:
常用编码技术为脉冲编码调制技术。
需要经过取样、量化和编码3个步骤。
在数字系统中,将数字信号转换成模拟信号成为调制;
将模拟信号转换为数字信号成为解调。
尼奎斯特采样定理:
采样速率大于模拟信号最高频率的2倍。
复用技术:
例:
10个9.6Kbps的信道按照统计时分多路复用在一条线路上传输,假定信道只有30%时间忙,复用线路开销为10%,则带宽为:
频分多路复用FDM,时分多路复用TDM,波分多路复用WDM,码分多路复用(CDM)
T1采用时分复用技术,将24条话音数据复用在一条高速信道上,其速率为1.544Mbps,单个信道数据速率为56KB/s
T2=4T1T3=7T2T4=6T3
E1采用同步时分复用技术将30个语音信道,2个控制信道(ch0作为帧同步,ch16传送信令)复合在一条高速信道上,其速率为2.048Mbps,每条话音信道速率为64Kb/s
OC-1速率为51.84Mb/s。
第三代通信技术:
TD-SCDMA(中国),WCDMA(欧洲),CDMA2000(美国),WiMAX,其中TD-SCDMA属于时分双工模式,WCDMA和CDMA2000属于频分双工模式。
奇偶校验码添加1位校验码,其码距变为2。
海明码:
利用奇偶性来检错和校验的方法。
假设有m位信息码,加入k位校验码,则满足
一个码组内有e个误码,则最小码距
一个码组能够纠正n个误码,则最小码距
求信息1011的海明码
解:
由求得k=3,即校验码为3位
r3
r2
r1
a1
1
a2
a3
a4
a5
a6
a7
校验码放在位上
位数
信息位
校验位
由上图得到监督关系式
r3=a5+a6+a7
r2=a3+a6+a7
异或预算
1+1=01+0=1
0+0=00+1=1
偶数个1异或为0
奇数个1异或为1
r1=a3+a5+a7
将表中数值带入经异或运算得:
r3=a5+a6+a7=1+0+1=0
r2=a3+a6+a7=1+0+1=0
r1=a3+a5+a7=1+1+1=1
由此求得校验码为001,填入表中得到海明码为1010101
第二章局域网技术
一、预备知识
10BaseT含义:
10表示传输速率为10M(100M、1000M、10G)
Base表示传输机制为基带(宽带Broad)
T:
代表传输介质为非屏蔽双绞线
C:
为屏蔽双绞线
数字:
为同轴电缆及电缆长度(10base5,10base2)
F为光纤
Lx为长波长(1300nm、1310nm、1550nm)
Sx为短波长(850nm)
综合布线测试参数:
双绞线:
最大衰减值回波耗损限值近端串扰衰减值开路/短路是否错对
光纤:
最大衰减值回波耗损限值波长窗口参数时延长度
光纤分类:
单模光纤:
纤芯直径为,包层125um,采用激光光源,工作波长为1310nm或1550nm,传输距离长(20千米),容量大,带宽宽。
多模光纤:
纤芯直径为和,包层125um,采用LED光源,工作波长为850nm或1300nm,传输距离短(500米),容量小,带宽窄。
电磁波在铜缆中传输速率约为真空中的,即200000Km/s
RS232C用于连接DTE和DCE设备,采用25芯D型连接器,微型机上一般采用9芯。
-3v~-15v表示1,3v~15v表示0。
采用V.24标准。
电缆长度一般不超过15m
二、局域网
2.1拓扑结构
总线拓扑:
采用主线传输作为公共传输媒体,网络中所有设备通过相应接口和电缆连接到这根总线。
可采用令牌传递和CSMA/CD介质访问控制方法。
环形拓扑:
由一系列首尾相连的中继器组成。
使用令牌传递来实现介质的访问。
轻负载时效率低,重负载时利用率高
星型拓扑:
以中央节点为中心,把若干外围节点连接在一起的网络结构,
2.2IEEE802标准
IEEE802.1d生成树协议
IEEE802.1q虚拟局域网
IEEE802.1A局域网体系结构
IEEE802.2逻辑链路控制协议
IEEE802.3CSMA/CD与物理层规范
IEEE802.3u快速以太网
IEEE802.3z千兆以太网
IEEE802.3ae万兆以太网
IEEE802.4令牌总线标准takenbus
IEEE802.5令牌环标准takenring
IEEE802.10局域网安全机制
IEEE802.11无线局域网标准
2.3数据链路层分为两个子层:
目的是将与硬件相关和与硬件无关的部分分开。
逻辑链路控制子层(LLC):
目的是屏蔽不同子层的访问控制方法,向高层提供统一的服务和接口。
LLC帧结构如下图:
DSAP(8位)
SSAP(8位)
AC(8位或16位)
DATA
DSAP第1位为地址标识,后7位表示端口号。
SSAP第1位为命令或响应标识。
广播地址用I/G=1表示
LLC地址作为LLC层的服务访问点,一个上层协议进程可以有多个服务访问点。
LLC协议与HDLC协议兼容。
主要提供如下3种服务:
A、无确认无连接的服务,不提供流控与差错控制,由高层软件完成。
B、面向连接方式服务,提供流控和差错控制,需要建立连接。
C、有确认无连接,提供有确认的数据报,但不建立连接。
介质访问控制(MAC):
局域网中,所有设备共享传输介质,需要一种方法有效的分配传输介质使用权。
根据控制方式不同分为同步和异步
同步传输:
顺序连续传输,在传输前进行同步,然后传输双方以相同频率工作,适用于短距离高速数据传输
异步传输:
各个字符分开传输,字符间插入起始位和终止位的同步信息,通常还需加入校验信息,适合长距离传输。
异步分配方法分为循环(令牌、FDDI)、预约(IEEE802.6定义的DQDB)和竞争(CSMA/CD)
2.4IEEE802.3标准(CSMA/CD协议)
CSMA/CD协议在发送数据前,先监听信道上是否有载波信号,有则说明信道忙,否则信道空闲,按照预定策略决定:
2.4.1监听算法有3种:
(轻负载时效率较高)
A、非坚持型监听算法:
当一个站准备好数据帧,发送前先监听信道,如果信道空闲则立即发送
(1),否则后退一个随机时间,在重复
(1)。
该方法信道利用率低,增加了发送时延,减小了冲突概率。
B、1-坚持型监听算法:
当一个站准备好数据帧,发送前先监听信道,如果信道空闲则立即发送,如果信道忙则继续监听,直到信道空闲后再发送。
该方法有利于抢占信道,减少信道空闲时间,但增加了冲突概率
C、P-坚持型监听算法:
如果信道空闲则以P概率发送,以(1-P)概率延迟一个时间单位
(1)(一个时间单位等于网络传输时延),如果信道忙则继续监听,直到信道空闲转到
(1),如果发送延迟一个时间单位,则重复
(1)。
该方法吸取上述两种算法的优点。
2.4.2冲突检测
载波监听只能减小冲突概率,不能完全避免冲突。
为充分利用带宽应采取边发送边监听的冲突检测方法:
(1)发送期间同时接收,并把数据与站中存储的数据进行比较;
(2)如果结果一致,则说明没有冲突,重复
(1)
(3)如果结果不一致,则说明发生冲突,此时立即停止发送,并发送一个干扰信号Jamming,使所有站停止发送,并等待一个随机的时间,重新监听,并试着发送。
2.4.3二进制指数退避算法
按照该算法,后退时延的取值范围与重发次数n形成二进制指数关系。
随着n的增减后退时延取值按2的指数增大。
为避免无限制的重发,对重传次数n进行限制。
一般n=16时停止发送,丢弃该帧,并向上层报告。
该算法把后退时延的平均值与负载大小联系起来,因此二进制指数退避算法能够解决在重负载下有效分解冲突的问题
2.4.4CSMA/CD协议实现
对于基带和宽带总线来说,CSMA/CD协议的实现方法基本相同,但也有差别:
差别一:
(载波监听)基带系统是通过检测电压序列来实现载波监听,而宽带系统是监听站接受RF载波(射频)来判断信道是否空闲。
差别二:
(冲突检测)基带系统是把直流电压加到信号上来检测冲突;
宽带系统有两种方法来检测冲突:
(1)把接收数据与发送数据逐位比对;
(2)分裂配置,在端头检测是否有破坏的数据,这种数据的频率与正常的数据频率不同。
CSMA/CD协议的载波监听、冲突检测、冲突强化、二进制指数后退等功能均由硬件来实现,这些硬逻辑包含在网卡中。
网卡中的主要器件是以太数据链路控制器。
在IEEE802.3中使用1-坚持型监听算法,这个算法有利于抢占信道,减少空闲,同时实现简单,在监听到网络空闲后,不立即发送而是等待一个最小帧间间隔(规定为9.6us)时间,只有在这期间网络空闲才能开始发送。
在发送过程中继续监听,如果冲突,则发送55555555这是规定的阻塞信号。
接受站要对接受到的数据进进行校验,除了CRC校验,还要检查帧长度,如果小于最小帧长(64字节)则认为是碎片。
线路利用率:
其中
a(Rd乘积)越大,线路的利用率越低
传播时延,信号在线路上传播的时间;
传输时延,数据帧加载到线路上所需时间;
d为线缆长度v为信号传播速率;
L为帧长R为数据速率
2.5以太网帧结构:
7
2/6
2
46-1500
0-46
4
P
SPD
DA
SA
L
PAD
FCS
P为前导码,长度7个字节,1010..1010,用于使接收端进入同步状态
SPD帧起始符,占1位,10101011,标识信息帧开始。
DA/SA(目的/源地址)占2个或6个字节。
L数据字段长度,占2个字节,表示DATA字段长度及上层协议,OX080