计算机网络知识点整理版.docx

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计算机网络知识点整理版

第一章

计算机网络的常用数据交换技术。

电路交换：

必须经过“建立连接通信释放连接”三个步骤的连网方式为面向连接的。

分组交换：

分组交换采用存储转发技术。

报文（message）：

要发送的整块数据；分组或包（package）：

将报文划分成的等长的数据段，每个数据段前加上必要的控制信息组成的首部（header）；分组的首部也称为包头；分组交换是基于标记的（label-based）,采用无连接（connectionness）的连网方式。

报文交换：

报文交换基于存储转发原理，在报文交换中心，一分分的电报被接收下来，并穿成纸带。

操作员以每份报文为单位，撕下纸带，根据报文的目的站地址，拿到相应的发报机转发出去。

电路交换——整个报文的比特流连续的从源点直达终点，好像在一个管道中传送。

报文交换——整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。

分组交互——单个分组（这只是真个报文的一部分）传送到相邻的结点，存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。

计算机网络的定义。

1.计算机网络是一些互相连接的、自治的计算机集合。

2.计算机网络是将不同地理位置上的具有独立功能的多个计算机系统用通信线路连接起来，在协议的控制之下，以实现资源共享和数据通信为目的的系统。

计算机网络的分类。

1.按网络的交换功能分类

电路交换网报文交换网分组交换网混合交换网

2.按网络的作用范围分类

广域网（WAN,WideAreaNetwork）城域网（MAN,MetropolitanAreaNetwork）局域网（LAN,LocalAreaNetwork）

（无线）个人区域PAN（PersonalAreaNetwork）

3.按网络的使用范围分类

公用网（publicnetwork）专用网（privatenetwork）

4.按网络的拓扑结构（topology）分类

总线型网络星型网络环型网络树型网络分布式网络

计算机网络的主要性能指标

要求：

1.带宽。

掌握模拟信道和数字信道中带宽的具体含义及表示单位。

模拟信号

带宽－－表示允许信号占用的频率范围。

单位：

HZ、KHZ、MHZ

数字信号

带宽－－表示数字信道发送数字信号的速率，即比特率或数据率或传输速率，也称为吞吐量。

●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）

2.时延。

掌握发送时延和传播时延的概念及区别，并能熟练进行计算。

计算时应注意单位的统一，并尽量采用国际单位。

●时延：

指数据（报文或分组，比特）从网络（或一条链路）的一端传送到另一端所需的时间。

●时延有以下几个组成部分：

发送时延、传播时延、处理时延

3.利用率。

掌握利用率的计算公式及其物理意义

●信道利用率指出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为零。

●网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。

●信道利用率并非越高越好。

协议的基本概念及组成要素。

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，是网络中结点进行通信的规则的集合。

即两个对等实体进行通信的规则的集合。

●语法：

数据与控制信息的结构或格式。

●语义：

即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及何种响应。

●同步：

也即时序，即事件实现顺序的详细说明。

协议与服务的关系。

●在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层可以向上一层提供服务。

（协议的实现保证了向上一层提供服务）要实现本层协议，还需要使用下一层所提供的服务。

●本层的服务用户（服务接受者）只能看见服务，而无法看见下层的协议。

下层的协议对本层用户是透明的。

●协议是水平方向的，即协议是控制对等实体间的通信规则。

服务是垂直方向的，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。

●服务访问点（SAP）、服务原语

OSI七层模型和TCP/IP。

要求：

掌握OSI七层模型和TCP/IP的各层名称（必须按顺序）及相互对应关系。

注意OSI七层模型和TCP/IP适用场合。

第二章

物理层与传输媒体的接口特性。

1.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。

2.电气特性

指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。

3.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。

4.规程特性

指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

奈奎斯特准则和香农公式的具体内容、参数及其含义。

并能利用奈奎斯特准则和香农公式进行计算。

奈氏准则

2.理想低通信道下的奈氏准则

（1）理想低通信道

对于信号的低频分量，只要其频率不超过某个上限值，都能够不失真的通过此信道。

而频率超过该上限值的所有高频分量都不能通过该信道。

（2）奈氏准则

理想低通信道下的最高码元传输率＝2WBaud

W:

理想低通信的带宽,单位Hz

Baud（波特），码元传输速率的单位。

1波特为每秒传送1个码元。

即每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率为每秒2个码元。

3.理想带通信道的奈氏准则

（1）理想带通信道

即频率在f1~f2之间的频率分量能够不失真的通过此信道，而低于f1和高于f2的频率分量都不能通过该信道。

（2）奈氏准则

理想带通信道下的最高码元传输率＝1WBaud

即每赫带宽的理想带通信道的最高码元传输速率为每秒1个码元。

实际信道的最高码元传输速率要低于奈氏准则的上限值。

香农公式

信道的极限信息传输速率

C=Wlog2（1+S/N）

W：

信道的带宽

S：

信道内部所传信号的平均功率

N：

信道内部高斯噪声的功率

S/N:

信道的信噪比

SNR（信噪比，单位为dB）=10LG（S/N）

计算机网络中常用的有线传输介质。

①基带同轴电缆

阻抗为50Ω，用于传输数字信号，传输速率可达10Mb/s，又分粗缆和细缆。

②宽带同轴电缆

阻抗为75Ω，用于传输模拟信号，是CATV中的标准传输电缆，采用频分复用技术。

计算机网络中常用的信道复用技术及其原理。

●频分复用FDM：

按频率划分不同的信道

●时分复用TDM：

按时间划分不同的信道

●统计时分复用STDM：

对TDM的一种改进，动态的分配所需的时隙大小，使用集中器作为连接部件。

提高了信道的利用率。

●（密集）波分复用（D）WDM：

光纤传输时主要存在色散问题（即光脉冲的不同频率的分量传输速率不同），用波长而不用频率来表示光的载波

●码分复用（码分多址）CDM（A）：

CDMA也是一种共享信道的方法，主要采用扩频通信。

在CDMA中每一个比特时间再划分为m个短的间隔，称为码片（chip）。

通常m的值设为128或64。

使用CDMA的每一个站被指派一个唯一的mbit码片序列。

常用的宽带接入技术。

●xDSL技术

⏹ADSL（AsymmetricDigitalSubscriberLine）：

非对称数字用户线

⏹HDSL（HighspeedDSL）：

高速数字用户线

⏹SDSL（Single-lineDSL）：

1对线的数字用户线

⏹VDSL（VeryhighspeedDSL）：

甚高速数字用户线

⏹DSL：

ISDN用户线。

⏹RADSL（Rate-AdaptiveDSL）：

速率自适应DSL，是ADSL的一个子集，可自动调节线路速率）。

●光纤同轴混合网HFC（HybridFiberCoax）

●FTTx技术

⏹光纤到家FTTH（FiberToTheHome）：

光纤一直铺设到用户家庭可能是居民接入网最后的解决方法。

⏹光纤到大楼FTTB（FiberToTheBuilding）：

光纤进入大楼后就转换为电信号，然后用电缆或双绞线分配到各用户。

⏹光纤到路边FTTC（FiberToTheCurb）：

从路边到各用户可使用星形结构双绞线作为传输媒体。

第三章

数据链路层必须解决的三个基本问题？

是如何解决的？

●封装成帧

在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了一个帧。

●透明传输

⏹发送端的数据链路层在数据中出现控制字符“SOH”或“EOT”的前面插入一个转义字符“ESC”（其十六进制编码是1B）。

⏹字节填充（bytestuffing）或字符填充（characterstuffing）——接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除插入的转义字符。

⏹如果转义字符也出现数据当中，那么应在转义字符前面插入一个转义字符。

当接收端收到连续的两个转义字符时，就删除其中前面的一个。

●差错控制

⏹循环冗余检验

⏹帧检验序列FCS

循环冗余检验码的计算。

局域网的工作层次及特点。

工作在数据链路层

（以下XX结果）

局域网的特点除了具备结构简单、数据传输率高，可行性高，实际投资少且技术更新发展迅速等基本特征外，还具有以下特点：

1、具有较高大数据传输速率，有1Mb/s、10Mb/s、155Mb/s和622Mb/s之分，实际中最高可达1Gb/s，未来甚至可达101Gb/s。

2、具有优良的传输质量。

3、具有对不同速率的适应能力，低速或高速设备均能接入。

4、具有良好的兼容性和互操作性，不同厂商生产的不同型号的设备均能接入。

5、支持多种同轴电缆，双绞线，光纤和无线等多种传输介质。

6、网络覆盖范围有限，一般为0.1～10km。

（以上XX结果）

网卡的作用及工作层次。

工作在物理层

◆进行串行/并行转换。

◆数据缓存。

◆在计算机操作系统中安装设备驱动程序。

◆实现以太网协议。

以太网的介质访问控制方法的英文缩写、中文名称及含义。

载波监听多点接入/碰撞检测协议（CSMA/CD）

扩展以太网的方法及特点。

●在物理层扩展局域网（集线器）

⏹优点

使原来属于不同碰撞域的局域网上的计算机能够进行通信。

扩大了局域网覆盖的地理范围。

⏹缺点

碰撞域增大了，但总的吞吐量并未提高。

如果不同的碰撞域使用不同的数据率，那么就不能用集线器将它们互连起来。

●在数据链路层扩展局域网

⏹优点

过滤通信量。

扩大了物理范围。

提高了可靠性。

可互连不同物理层、不同MAC子层和不同速率（如10Mb/s和100Mb/s以太网）的局域网

⏹缺点

存储转发增加了时延。

在MAC子层并没有流量控制功能。

具有不同MAC子层的网段桥接在一起时时延更大。

网桥只适合于用户数不太多（不超过几百个）和通信量不太大的局域网，否则有时还会因传播过多的广播信息而产生网络拥塞。

这就是所谓的广播风暴。

高速以太网的标准名称及其所代表的含义。

●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。

●1000BASE-X（802.3z标准）

⏹1000BASE-SX。

850nm波长

⏹1000BASE-LX。

1300nm波长

⏹1000BASE-CX。

屏蔽双绞线

●1000BASE-T（802.3ab标准）：

使用4对5类UTP，传输距离100M。

●10000BASE-ER/10000BASW-EW：

1550nm、10um单模光纤

●10000BASE-LR/10000BASW-L4：

1310nm、10um多模光纤

●10000BASW-L4：

1310nm、