电子科大网络体系与结构复习提纲.ppt

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1网络体系结构与协议网络体系结构与协议复习提纲复习提纲电子科技大学通信与信息工程学院2l闭卷：

问答与计算题闭卷：

问答与计算题l成绩构成：

考试成绩构成：

考试80%、平时、平时20%l时间：

由研究生科通知时间：

由研究生科通知l答疑答疑暂定暂定5月月12日的下午日的下午14:

0016:

00地点：

科研楼地点：

科研楼B区区122B（李）（李）关于考试关于考试电子科技大学通信与信息工程学院3课程内容安排课程内容安排l网络基础网络基础介绍网络基本工作原理与基本功能介绍网络基本工作原理与基本功能l网络结构模型网络结构模型层次结构、协议结构、功能结构层次结构、协议结构、功能结构l网络协议原理网络协议原理协议功能、算法、描述、实现协议功能、算法、描述、实现l中继原理中继原理中继功能、特性、算法中继功能、特性、算法l互联原理互联原理网间互联技术、互联结构、互联技术网间互联技术、互联结构、互联技术l路由原理路由原理路由类型、路由算法与协议路由类型、路由算法与协议电子科技大学通信与信息工程学院4NetworkBaseKnowledgel重点区分：

重点区分：

TCP/IPvsOSI参考模型参考模型lTCP/IP相对相对OSI模型的改变模型的改变没有了表示层和会话层没有了表示层和会话层物理网络取代了物理层和数据链路层物理网络取代了物理层和数据链路层l层次的改变反映的是层次的改变反映的是OSI和和TCP/IP对网络技术上的分歧对网络技术上的分歧OSI对无连接服务和协议的忽视对无连接服务和协议的忽视TCP/IP的的IP层及以下为层及以下为CLApplicationTransportNetworkPhysicalNetwork应用层传送层网络层物理网电子科技大学通信与信息工程学院55PhysicalLayerl连接实现分析连接实现分析P2P全双工或半双工连接多个P2P连接P2MP2M主从一主多从从站只能发送到主站主站可发送到任意从站半双工连接，各站点平等任意时刻只能有一个站发送，其余站点都能接收到（信道广播特性）M2MM2M现场控制总线6Multi-Accessl每个站点具备与多个站点实现通信的能力每个站点具备与多个站点实现通信的能力lAccessschemeexamplesFDMA:

Station-i:

Recv.usefi,Trans.toStation-kusefkCDMA:

Station-i:

Recv.usecode-i,Trans.tostation-kusecode-kTDMA:

Station-i:

Recv.onallslots,Trans.onlyatslot-ICSMA:

Station-i:

Recv.allthetime,Trans.whenchan.isidlel通信特性（注意不同机制的差异）通信特性（注意不同机制的差异）发送给某一站点、发送给所有站点发送给某一站点、发送给所有站点接收送到自己的、接收到其它站点间的通信信息接收送到自己的、接收到其它站点间的通信信息电子科技大学通信与信息工程学院7PhysicalLayerlTimeParameters数据长度为数据长度为Nbits，信道速率为，信道速率为R，信道长度为，信道长度为D米米有两个独立的时间量有两个独立的时间量传输时间传输时间Tt：

发送方将：

发送方将Nbits发送出去的时间发送出去的时间传播时间传播时间Tp：

从发送方送出第一：

从发送方送出第一bit到接收方收到第一到接收方收到第一bit的时间的时间物理层物理层Tt=NRTp=Dcc为光速，1，电信号在信道上的降速率典型值：

光速典型值：

光速C=3*108米米/秒，秒，=1D=30米Tp=10-7S=0.1uSD=300米Tp=10-6S=1uSD=3公里Tp=10-5S=10uSD=30公里Tp=10-4S=100uSD=300公里Tp=10-3S=1mS发送距离=D接收TtTp时间图电子科技大学通信与信息工程学院8三种时延的分析三种时延的分析l为了简化分析，通常只考虑占主导地位的时延为了简化分析，通常只考虑占主导地位的时延l具体场合，占主导的时延并不相同具体场合，占主导的时延并不相同l特别注意：

特别注意：

端到端的延时包括所有节点之间的总延时端到端的延时包括所有节点之间的总延时电路交换与数据报交换的时延区别电路交换与数据报交换的时延区别100101队列队列链路链路在此产生传播时延在此产生传播时延在此产生发送时延在此产生发送时延发送器发送器在此产生处理时延在此产生处理时延节点节点A节点节点B电子科技大学通信与信息工程学院9NetworkBaseKnowledgel传输中传输中bit出错将引起多种类型的错误出错将引起多种类型的错误l误帧率与误码率的关系误帧率与误码率的关系设设:

误码率为误码率为pb,误帧率为误帧率为pf，各，各bit误码概率相互独立误码概率相互独立则可推导出则可推导出N比特帧无比特帧无bit错误的概率为，错误的概率为，P=（1-pb）N可得误帧率为可得误帧率为pf=1-（1-pb）NNpb结论：

帧越长，出错概率越大结论：

帧越长，出错概率越大（正比于与帧长和误码率正比于与帧长和误码率）FFFFFFFFFFFFFFFFF帧体错帧合并帧分解无效新帧FFFFF电子科技大学通信与信息工程学院1010DataLinkLayerlM2M连接时的功能结构连接时的功能结构增加介质访问控制增加介质访问控制多站点对信道的使用规则多站点对信道的使用规则竞争方式竞争方式（CSMA/CD/CA），轮询方式，轮询方式（Poll）、预约方式等）、预约方式等M2M物理层帧同步差错检测与处理帧封装物理层帧同步差错检测与处理帧封装MACP2P连接M2M连接MediumAccessControl介质访问控制MAC附加信息还需要增加发送地址附加信息还需要增加发送地址和接收地址，才能实现站点对和接收地址，才能实现站点对间的相互帧传递间的相互帧传递电子科技大学通信与信息工程学院11网络通信特征网络通信特征l基于地址转发基于地址转发DU附加信息含目的地址信息附加信息含目的地址信息l无附加操作无附加操作计算机直接将计算机直接将DU送到网络节送到网络节点上，由节点自主转发到目的点上，由节点自主转发到目的地址上地址上l多条传输路径多条传输路径序列中各序列中各DU可能经不同路径可能经不同路径到达目的方到达目的方lDU正确传递正确传递无法实现无法实现DU序列的可靠传递序列的可靠传递多条路径造成序列错乱多条路径造成序列错乱l网络健壮网络健壮中间节点或链路故障对通信的中间节点或链路故障对通信的影响小影响小（节点可重新选路节点可重新选路）l基于序列基于序列ID转发转发DU附加信息含序列附加信息含序列ID信息信息l需附加操作需附加操作事先事先“呼叫呼叫”目的方以使网络目的方以使网络各节点建立各节点建立ID转发关系是计算转发关系是计算机的责任，通信结束后机的责任，通信结束后“断开断开”ID转发关系也是计算机的责转发关系也是计算机的责任任l单一传输路径单一传输路径序列的各序列的各DU沿单一路径到达沿单一路径到达目的方目的方l序列可靠传递序列可靠传递容易实现容易实现DU序列可靠传递序列可靠传递l网络网络“多病多病”路径上的节点或链路故障会造路径上的节点或链路故障会造成通信中断成通信中断无连接通信无连接通信面向连接通信面向连接通信电子科技大学通信与信息工程学院12NetworkModell通过通过SAP实现并发通信实现并发通信l对等实体间通信时对等实体间通信时SAP的对应关系的对应关系lSAP在在PDU中的表现形式中的表现形式TransmissionFunctions1ijk2DataHSAPsPDUtypeTransmissionFunctions1ijk2DataH电子科技大学通信与信息工程学院13ProtocolStack（协议栈协议栈）l上下层实体的关联关系上下层实体的关联关系l协议栈可能出错情况协议栈可能出错情况IPv4UDPTCPAppDLPhyDLPhyDLPhyIPv6UDP6TCP6App6DLPhyPhy传送层实体不能跨接在两个网络上1个SAP不能支持多个上层实体网络层和链路层间多个关联无意义链路层不能关联多个物理层传送层和网络层间多个关联无意义电子科技大学通信与信息工程学院14SAPUsagelSAP通信模型通信模型特点特点传送层动态分配传送层动态分配SAP的原因的原因12n12nSAPsSAPsIDDU结构固定分配模型（链路层、网络层）通信双方12n12n动态分配模型（传送层）DU结构sIDrIDDLDL网络网络网络网络网络网络传送传送传送传送传送传送传送传送传送传送N个独立的个独立的逻辑链路逻辑链路描述：

应用进程间灵活的通信行为描述：

应用进程间灵活的通信行为描述：

描述：

N个个“独立的独立的”网络通信行为网络通信行为15SAPUsagel传送层：

在传送层：

在SAP设置上存在两大难题设置上存在两大难题难题难题1：

多个传送层协议间的：

多个传送层协议间的SAP协调问题协调问题各个协议独立提供各自的各个协议独立提供各自的SAP，极易造成应用实体使用上，极易造成应用实体使用上的混乱的混乱难题难题2：

SAP固定关联上层协议，无法满足应用层协固定关联上层协议，无法满足应用层协议的需求议的需求应用协议无法接受一个应用协议只有一个实体的现实应用协议无法接受一个应用协议只有一个实体的现实传送A传送B55应用若都是5号ID，增加了应用实体区分不同传送协议的困难独立设置SAP传送5应用A应用A使两个相同的应用无法实现-如两个文件同时传输-浏览两个网页SAP固定关联16lTCP/IP设计者提出了创新性解决方案设计者提出了创新性解决方案所有传送层协议实体共享统一的所有传送层协议实体共享统一的SAP域域SAP与应用协议实体采取动态关联与应用协议实体采取动态关联l动态关联可能造成应用层协议间的交叉通信动态关联可能造成应用层协议间的交叉通信设计者提出了设计者提出了C/S模型成功解决了该问题模型成功解决了该问题SAPUsage传送A传送B1应用A23ikn传送C共享SAP域应用A应用BsID传送DUrID应用DUsID和rID分别表明发送方SAP和接收方的SAP应用实体可使用任一SAP与任意传送协议关联电子科技大学通信与信息工程学院1717SegmentationandReassemblyl分段分段/重组特性重组特性重组问题：

某协议要可靠地进行重组，附加信息中应包含什么重组问题：

某协议要可靠地进行重组，附加信息中应包含什么内容内容（考虑什么因素考虑什么因素）？

同一个同一个DU的各分段的重组的各分段的重组各分段的顺序各分段的顺序在传递的途中还可能被再次分段在传递的途中还可能被再次分段IP的的分段分段/重组重组l服务特性服务特性上层协议是如何上层协议是如何“享受享受”下层协议的分段和重组服务下层协议的分段和重组服务?

若下层若下层协议只有分段而没有重组功能，情况又如何呢？

协议只有分段而没有重组功能，情况又如何呢？

分段重组分段重组分段重组分段重组上层协议上层协议上层协议上层协议仅分段仅分段仅分段仅分段上层协议上层协议上层协议上层协议电子科技大学通信与信息工程学院1818BasiccriterionsofNetworkModelinglPeerentitycriterionlTransparentcriterionlIndependentcriterionXYPDU?

EntityEntity?

1）Entitytalkingwithpeerentity2）XY=X3）Entityisindependentofupperorlowerentity电子科技大学通信与信息工程学院19ProtocolPrinciplel无连接无连接/面向连接的层次配合问题面向连接的层次配合问题l面向连接通信原理与协议面向连接通信原理与协议ARQ（自动重传请求）的技术特征（自动重