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速率：
*比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。
*Bit来源于binarydigit，意思是一个“二进制数字”，因此一个比特就是二进制数字中的一个1或0。
*速率即数据率（datarate）或比特率（bitrate）是计算机网络中最重要的一个性能指标。
速率的单位是b/s，或kb/s,Mb/s,Gb/s等
*速率往往是指额定速率或标称速率。
带宽：
*“带宽”（bandwidth）本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。
*现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或b/s（bit/s）。
*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）
吞吐量：
*吞吐量（throughput）表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。
*吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。
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。
数据帧长度（b）
发送时延=－-------------
发送速率（b/s）
*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。
信道长度（m）
传播时延=--------------------------------------------------
电磁波在信道上的传播速率（m/s）
*处理时延交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。
*排队时延结点缓存队列中分组排队所经历的时延。
总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延
时延带宽积：
*链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。
时延带宽积=传播时延带宽
往返时间RTT:
*往返时间RTT表示从发送方发送数据开始，到发送方受到来自接收方的确认，总共经历的时间。
利用率：
*信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。
完全空闲的信道的利用率是零。
*网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。
网络开销=速率+带宽+吞吐量+时延+可靠性
14、网络协议（networkprotocol），简称为协议，是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。
网络协议的组成要素：
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（时序）事件实现顺序的详细说明。
15、分层后各层所要完成的功能：
差错控制：
使得和网络对等端的相应层次的通信更可靠。
流量控制：
使得发送端的发送速率不要太快，要使接收端来得及接收。
分段和重装：
发送端将要发送的数据块划分为更小的单位，在接收端将其还原。
复用和分用：
发送端几个高层会话复用一条低层的连接，在接收端在进行分用。
连接建立和释放：
交换数据前先建立一条逻辑连接。
数据传送结束后释放连接。
16、OSI的体系结构TCP/IP的体系结构五层协议的体系结构
17、传输控制协议TCP（TransmissionControlProtocol）
18、网际协议IP（InternetProtocol）
19、在两个相邻结点之间传送数据时，数据链路层将网络层交下来得IP数据报组装成帧（framing），在两个相邻结点间的链路上“透明”地传送帧（frame）中的数据。
每一帧包括数据的必要的控制信息。
20、协议数据单元PDU（ProtocolDataUnit）
服务访问点SAP（ServiceAccessPoint）
服务数据单元SDU（ServiceDataUnit）
21、TCP/IP的体系结构
第二章物理层
1、物理层的特性：
机械特性：
指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。
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：
指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。
过程特性：
指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
2、源系统一般包括两部分：
源点和发送器
目的系统一般也包括两部分：
接收器和终点
源点（source）：
远点设备产生要传输的数据。
源点又称为源站或信源。
终点（denstinatin）：
终点设备从接收器获取传送来的数字比特流，然后把信息输出。
终点又称为目的站或信宿。
3、数据（data）——运送消息的实体。
信号（signal）——数据的电气的或电磁的表现。
模拟信号（analogous），或连续信号——代表消息的参数的取值是连续的。
数字信号（digital），或离散信号——代表消息的参数的取值是离散的。
码元（code）——在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。
4、有关信道的几个基本概念：
单向通信（单工通信）——只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。
双向交替通信（半双工通信）——通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也就不能同时接收）。
双向同时通信（全双工通信）——通信的双方可以同时发送和接收信息。
5、限制码元在信道上的传输速率的因素有以下两个
（1）信道能够通过的频率范围：
*1924年，奈奎斯特（Nyquist）就推导出了著名的奈氏准则。
他给出了在假定的理想条件下，为了避免码间串扰，码元的传输速率的上限值。
*在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，否则就会出现码间串扰的问题，使接收端对码元的判决（即识别）成为不可能。
*如果信道的频带越宽，也就是能够通过的信号高频分量越多，那么就可以用更高的速率传送码元而不出现码间串扰
（2）信噪比
*香农（Shannon）用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速率。
*信道的极限信息传输速率C可表达为
C=Wlog2（1+S/N）b/s
（W为信道的带宽（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）
*信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高
6、传输媒体也称为传输介质或传输媒介，它就是数据传输系统中在发送器和接收器之间的物理通路。
传输媒体可分为两大类，导向传输媒体和非导向传输媒体
常见六大传输媒体：
双绞线、粗缆、细缆、光纤、无线信道、数字
7、双绞线（传输距离、特性、阻抗）
分类：
屏蔽双绞线STP（ShieldedTwistedPair）
无屏蔽双绞线UTP（UnshieldedTwistedPair）
特性：
双绞线最大段长度为100米
双绞线的传送带宽为10/100/1000M
双绞线电缆阻抗100欧姆
它的传输标准遵循以IEEE802.3
遵循TIA/EIA568A/B网络布线标准
双绞线分类为三类、五类、超五类、六类双绞线
双绞线通过RJ45头直接和设备连接
8、信道复用技术见书P47
（1）频分复用、时分复用和统计时分复用
复用（multiplexing）是通信技术中的基本概念，周期性地重复使用某个技术或手段。
①频分复用FDM（FrequencyDivisionMultiplexing）：
*用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用这个频带。
*频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源（请注意，这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率）。
②时分复用TDM（TimeDivisionMultiplexing）
*时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM帧）。
每一个时分复用的用户在每一个TDM帧中占用固定序号的时隙。
*每一个用户所占用的时隙是周期性地出现（其周期就是TDM帧的长度）。
*TDM信号也称为等时（isochronous）信号。
*时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度。
③统计时分复用STDM（StatisticTDM）又称异步时分复用
（2）波分复用WDM（WavelengthDivisionMultiplexing）
波分复用就是光的频分复用。
（3）码分复用CDM（CodeDivisionMultiplexing）
*常用的名词是码分多址CDMA（CodeDivisionMultipleAccess）。
*各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此彼此不会造成干扰。
*这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。
*每一个比特时间划分为m个短的间隔，称为码片（chip）。
9、同步光纤网SONET和同步数字系列SDH见书P54
旧的数字传输系统存在着许多缺点，其中最主要的是以下两个方面：
（1）速率标准不统一。
如果不对高次群的数字传输速率进行标准化，国际范围的高速数据传输就很难实现。
（2）不是同步传输。
在过去相当长的时间，为了节约经费，各国的数字网主要是采用准同步方式。
同步光纤网SONET（SynchronousOpticalNetwork）：
*同步光纤网SONET的各级时钟都来自一个非常精确的主时钟。
*第1级同步传送信号STS-1（SynchronousTransportSignal）的传输速率是51.84Mb/s。
*光信号则称为第1级光载波OC-1，OC表示OpticalCarrier。
同步数字系列SDH（SynchronousDigitalHierarchy）：
*ITU-T以美国标准SONET为基础，制订出国际标准同步数字系列SDH（SynchronousDigitalHierarchy）。
*一般可认为SDH与SONET是同义词。
*SDH的基本速率为155.52Mb/s，称为第1级同步传递模块（SynchronousTransferModule），即STM-1，相当于SONET体系中的OC-3速率。
10、xDSL技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带业务。
11、电缆调制解调器（cablemodem）：
*电缆调制解调器是为HFC网而使用的调制解调器。
*电缆调制解调器最大的特点就是传输速率高。
其下行速率一般在310Mb/s之间，最高可达30Mb/s，而上行速率一般为0.22Mb/s，最高可达10Mb/s。
*电缆调制解调器比在普通电话线上使用的调制解调器要复杂得多，并且不是成对使用，而是只安装在用户端。
第三章数据链路层
1、数据链路和帧什么情况下叫IP数据报、数据帧、打包、信元、ATM
2、帧在数据链路层传送的帧中，广泛使用了循环冗余检验CRC（CyclicRedundancyCheck）的检错技术。
3、可靠传输：
数据链路层的发送端发送什么，在接收端就接收到什么
4、重传机制：
ARQ自动重传请求
5、点对点协议PPP（Point-to-PointProtocol）
PPP协议就是用计算机和ISP进行通信时所使用的数据链路层协议。
PPP协议有三个组成部分：
一个将IP数据报封装到串行链路的方法。
一个用来建立、配置和测试数据连接的链路控制协议LCP（LinkControlProtocol）。
一套网络控制协议NCP（NetworkControlProtocol）。
PPP应满足的的需求：
①简单②封装成帧③透明性④多种网络层协议⑤多种类型链路⑥差错检测⑦检测连接状态⑧最大传送单元⑨网络层地址协商⑩数据压缩协商
PPP协议不需要的功能：
纠错流量控制序号多点线路半双工或单工链路
6、局域网的拓扑：
星形网总线网环形网树形网
7、以太网的两个标准
*DIXEthernetV2标准
*IEEE的802.3标准
DIXEthernetV2是世界上第一个局域网产品（以太网）的规约。
DIXEthernetV2标准与IEEE的802.3标准只有很小的差别，因此可以将802.3局域网简称为“以太网”。
严格说来，“以太网”应当是指符合DIXEthernetV2标准的局域网
8、传统以太网工作在数据链路层
9、计算机与外界局域网的连接是通过通信适配器（adapter）。
网络接口板又称为通信适配器（adapter）或网络接口卡NIC（NetworkInterfaceCard），或“网卡”。
10、以太网的核心思想：
多路访问载波监听冲突检测
11、以太网发送的数据都使用曼彻斯特（Manchester）编码的信号。
12、CSMA/CD协议的要点
“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。
“载波监听”是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。
总线上并没有什么“载波”。
因此，“载波监听”就是用电子技术检测总线上有没有其他计算机发送的数据信号。
“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。
当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大（互相叠加）。
当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值时，就认为总线上至有两个站同时在发送数据，表明产生了碰撞。
所谓“碰撞”就是发生了冲突。
因此“碰撞检测”也称为“冲突检测”。
13、传播时延
（2）
13、以太网的端到端往返时延2τ称为争用期，或碰撞窗口。
经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞。
14、退避算法见书P82
确定基本退避时间，一般是取为争用期2τ。
定义重传次数k，k≦10，即
k=Min[重传次数,10]
从整数集合[0,1,…,（2k-1）]中随机地取出一个数，记为r。
重传所需的时延就是r倍的基本退避时间。
当重传达16次仍不能成功时即丢弃该帧，并向高层报告
15、以太网规定了最短有效帧长为64字节，凡长度小于64字节的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧。
以太网规定了帧间最小间隔9.6μS
16、以太网速率10M
快速以太网100M
千兆以太网1000M（1G）
万兆以太网10000M（1T）
17、
极限信道利用率Smax为：
18、在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或MAC地址（标识符）。
19、本地地址和全球地址区别：
本地地址：
仅在机构内部使用的IP地址，可以由本机构自行分配，而不需要向因特网的管理机构申请。
全球地址：
全球唯一的IP地址，必须向因特网的管理机构申请。
20、MAC帧的结构：
以太网V2的MAC帧比较简单，由五个字段组成。
前两个字段分别为6字节长得目的地址和源地址字段。
第三个是2字节的类型字段用来标志上一层使用的是生么协议，以便把收到的MAC帧的数据上交给上一层的这个协议。
第四个字段是数据字段，其长度在46到1500字节之间。
最后一个字段是4字节的帧检验序列FCS。
MAC帧的最长字节为64字节，最短字节为1518字节。
21、网桥：
*在数据链路层扩展以太网是使用网桥。
*网桥工作在数据链路层，它根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发。
*网桥具有过滤帧的功能。
当网桥收到一个帧时，并不是向所有的接口转发此帧，而是先检查此帧的目的MAC地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口
22透明网桥使用了一个生成树算法，这是为了避免产生转发的帧在网络中不断地兜圈子。
23、源路由网桥
*源路由（sourceroute）网桥在发送帧时将详细的路由信息放在帧的首部中。
*源站以广播方式向欲通信的目的站发送一个发现帧，每个发现帧都记录所经过的路由。
*发现帧到达目的站时就沿各自的路由返回源站。
源站在得知这些路由后，从所有可能的路由中选择出一个最佳路由。
凡从该源站向该目的站发送的帧的首部，都必须携带源站所确定的这一路由信息。
24、交换式集线器常称为以太网交换机（switch）或第二层交换机（表明此交换机工作在数据链路层）。
25、虚拟局域网VLAN的定义：
虚拟局域网VLAN是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组。
*这些网段具有某些共同的需求。
*每一个VLAN的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的工作站是属于哪一个VLAN。
虚拟局域网其实只是局域网给用户提供的一种服务，而并不是一种新型局域网。
26、高速以太网：
速率达到或超过100Mb/s的以太网称
（1）100BASE-T以太网
速率达到或超过100Mb/s的以太网称为高速以太网。
在双绞线上传送100Mb/s基带信号的星型拓扑以太网，仍使用IEEE802.3的CSMA/CD协议。
100BASE-T以太网又称为快速以太网（FastEthernet）。
三种不同的物理层标准（802.3u标准）：
*100BASE-TX：
使用2对UTP5类线或屏蔽双绞线STP。
*100BASE-FX：
使用2对光纤。
*100BASE-T4：
使用4对UTP3类线或5类线。
（2）吉比特以太网
允许在1Gb/s下全双工和半双工两种方式工作。
使用802.3协议规定的帧格式。
在半双工方式下使用CSMA/CD协议（全双工方式不需要使用CSMA/CD协议）。
与10BASE-T和100BASE-T技术向后兼容。
吉比特以太网物理层共有一下两种标准：
①1000BASE-X（802.3z标准）基于光纤通道的物理层：
*1000BASE-SXSX表示短波长
*1000BASE-LXLX表示长波长
*1000BASE-CXCX表示铜线
②1000BASE-T（802.3ab标准）：
使用4对5类线UTP
（3）10吉比特以太网
10吉比特以太网与10Mb/s，100Mb/s和1Gb/s以太网的帧格式完全相同。
10吉比特以太网还保留了802.3标准规定的以太网最小和最大帧长，便于升级。
10吉比特以太网不再使用铜线而只使用光纤作为传输媒体。
10吉比特以太网只工作在全双工方式，因此没有争用问题，也不使用CSMA/CD协议。
10GB有两种不同的物理层：
*局域网物理层LANPHY：
局域网物理层的数据率是10.000Gb/s。
*可选的广域网物理层WANPHY：
广域网物理层具有另一种数据率，这是为了和所谓的“10Gb/s”的SONET/SDH（即OC-192/STM-64）相连接。
第四章网络层
1、电信网的成功经验让网络负责可靠交付：
*面向连接的通信方式
*建立虚电路（VirtualCircuit），以保证双方通信所需的一切网络资源。
*如果再使用可靠传输的网络协议，就可使所发送的分组无差错按序到达终点。
*虚电路表示这只是一条逻辑上的连接，分组都沿着这条逻辑连接按照存储转发方式传送，而并不是真正建立了一条物理连接。
*请注意，电路交换的电话通信是先建立了一条真正的连接。
因此分组交换的虚连接和电路交换的连接只是类似，但并不完全一样。
2、网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一。
与IP协议配套使用的还有四个协议：
（含义、内容。
功能）
地址解析协议ARP（AddressResolutionProtocol）
逆地址解析协议RARP（ReverseAddressResolutionProtocol）
际控制报文协议ICMP（InternetControlMessageProtocol）
网际组管理协议IGMP（InternetGroupManagementProtocol）
3、直接交付：
在一个物理网络上把数据报从一台主机直接传输到另一台主机
4、IP地址的编址方法：
*分类的IP地址：
这是最基本的编址方法，在1981年就通过了相应的标准协议。
*子网的划分：
这是对最基本的编址方法的改进，其标准[RFC950]在1985年通过。
*构成超网：
这是比较新的无分类编址方法。
1993年提出后很快就得到推广应用。
子网与超网的定义：
对于一般由路由器和主机组成的互连系统，为了确定子网，分开主机和路由器的每个端口，从而产生了几个分离的网络岛，接口端连接了这些独立的网络的端
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