计算机网络基础知识汇编.docx

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计算机网络基础知识汇编

第一章

交换指的是按照某种方式动态的分配传输线路的资源.

电路交换:

原理：

开始占用资源（建立连接,拨号）-一直占用资源（通话）-释放资源（挂断）

优点:

通信质量得到保障,缺点:

浪费大量资源.

分组交换:

概念：

采用存储转发技术,将报文（整段要发送的数据）分成几个分组,每个分组添加相应的控制信息（首部）,

原理：

每个路由器收到分组，存储后查看首部后从适当的出口转发出去。

优点：

高效、灵活、迅速（不建立连接就直接发送）、可靠（在部分网络设备工作不正常的情况下仍可以发送到目的地）。

缺点：

时延，增加开销（增加首部信息）。

性能指标：

速率：

计算机发送数据的速度，以bit/s或者kb/s为单位，例如100M网卡指的是100Mb/s的网卡。

带宽：

指的是网络的通信线路（网线）传输速度的最高速率（4M带宽最高位512kb/s）。

吞吐量：

单位时间内通过某个网络（接口）的数据量。

时延：

数据从一端发送到另一端所用的时间。

包括发送时延：

发送数据所需要的时间（数据帧长度/发送速率）

传播时延：

信道长度/电波在信道上传输的速率。

处理时延：

网络设备处理收到的数据包的时间延迟。

排队时延：

数据包进入网路设备（路由器）中插入队列后排队等待处理产生的时间延迟。

时延带宽积：

指的是时延乘以带宽，表示一条信道中充满了数据的时候，所有的数据总和，用来衡量一个信道的利用率。

RTT：

往返时间，从发送方发送数据到接收到接收方的确认所需的时间。

利用率：

网路信道的利用率，当一个信道的利用率很低时，那么产生的时延非常小，如果信道利用率变高，那么时延将会D=E/1-U（D是时延，E是空闲信道的时延，U是利用率）快速增长，所以通常ISP主干信道利用率不能超过50%，否则就要扩容。

OSI七层模型

分层的好处：

1.各层之间是独立的（对于其它层是透明的，某一层并不需要知道其它层是如何工作的）。

2.灵活性好（某一层发生技术变革，不会引起其它层变化）。

3.结构上易于分开（每一层可使用最适合自己的技术）。

4.易于实现和维护（一层出现问题，不会关联其它层，容易排错）。

5.促进标准化工作。

物理层：

为上一层的数据传输提供物理连接媒介，比如线缆，电气等特性。

数据链路层：

控制网络层和物理层的通信，定义了如何在不可靠的物理线路上进行可靠的传输，将网络层的报文转化成帧，帧头包括原目MAC地址等信息，其中纠错和控制信息确保帧无差错的到达目的地。

网络层：

控制一个数据报从原地址到目的地址的路由选择，将网路地址翻译成对应的二层地址（ARP），不提供错误检测和修正机制。

传输层：

提供应用程序之间（端口到端口）的逻辑通信，流量控制（窗口机制），差错检测（TCP三次握手），可靠传输。

会话层：

会话层负责建立、管理和终止表示层实体之间的会话连接，例如传输文件时建立文件传输程序的链接，链接建立完成后传输层开始进行端到端的数据数据传输。

表示层：

应用程序的数据转换，加密解密，压缩解压缩等操作。

第二章

基带信号：

从信源发出的信号，，例如计算机输出的代表文字，图像，声音的数据。

调制：

改变基带信号。

分为基带调制（对基带信号直接进行变换以令其和信道的特性相适应）和带通调制（对使用载波进行调制，使提高基带信号的频率。

改变后的基带信号成为带通信号）。

调幅（AM）:

载波的振幅随基带信号变化。

调频（FM）:

载波的频率随基带信号变化。

调相（PM）:

载波的初始相位随基带信号变化。

码间扰乱：

接收端收到的信号里每个码元之间的清晰界限变得很模糊。

信噪比（dB）=10log10（S/N）（dB）

香农公式：

推算出一个信道中最大不失真的极限传输速率

C=Wlog2（1+S/N）（dB）

W为带宽，S是信号的平均功率，N是信道内的高斯噪声功率。

表面信道的带宽越大，信噪比越高，则信号的极限传输速率越高。

传输介质

双绞线：

两根相互绝缘的铜线绞合在一起，外面包一层绝缘外壳。

屏蔽双绞线（STP）：

绝缘层和铜线之间再加上一层金属丝编织的屏蔽层。

5类线和3类线相比单位长度的绞合度更高，拥有更高的带宽。

100M带宽的是5类或超5类线（5E）

3类线模拟低速网络。

同轴电缆：

最内部是一根铜芯线，外面是绝缘层，再外面是金属屏蔽层，最外面是绝缘外壳。

速率接近1Gb/s

光纤：

由玻璃纤维拉直而成，应用光全反射的原理进行信号传播，速度可以达到十几Gb/s，如果一条光纤存在多个角度同时射入，那么成为多模光纤，否则成为单模光纤。

优点：

速度快，抗干扰能力强，传输损耗少，重量轻，保密性好。

微波通信：

范围在300MHz-300GHz，波长1M-10CM，通常采用地面微波接力和卫星通信。

优点：

频率高，频段范围广，通信信道容量大。

频率高，不易受到一些低频段的电波干扰（工业干扰和天电干扰），传输质量高。

投资小，见效快。

缺点：

容易受天气影响，隐蔽性和保密性差，俩相邻站之间必须直视。

频分复用：

每个用户在所有时间内占用信道的一个频段。

时分复用（TDM）：

每个用户在周期时间内占用信道的所有频段。

扫描器按时间顺序一个一个扫描用户数据，如果没数据则空闲。

统计时分复用（STDM）：

用户将数据发送至集中器缓存，扫描器扫描集中器缓存而不直接扫描数据，如果缓存中没有数据则直接跳过，这样做能够充分利用信道。

波分复用（WDM）：

将多个频率接近的光波通过合波器（复用器）转变成一个光波在光纤中传播，到达接收端时再通过分波器将各个频段的光波分开。

码分多址（CDMA）：

每个用户在同样的时间内使用相同的频段进行通信，由于各个用户使用不同的码型，使得各用户之间不会互相干扰。

每个用户的码型都是指定的，发送数据bit为1时，表示方法为码型，若为0时，则为码型的反码，这样接收端拥有发送端的码型，发送端将收到的数据与发送段的码型相乘，则最终不是0就是1。

这是就能辨别出哪些是发送端的发送端的数据。

ADSL：

非对称数字用户线

上行（用户到ISP）和下行速率不一样，我国采用DMT（离散多音调），采用频分复用技术（上行：

-40到-138下行：

-138到-1100），当ADSL启动后，会自动检测线路的可用频率，子信道的受干扰情况来采用最合适的方案。

可以用电话线

ADSL设备包括数字用户线接入复用器DSLAM，DSLAM包括许多ADSL解调器（ATU），ATU分为ISP（ATU-C）端和用户端（ATU-R），PS（电话分离器）：

将数字信号和电话信号分开。

ISP通过ATU-C将ADSL信号对数字信号进行调制，使得数字信号能够在电话线上传输，到达用户后通过PS将不同信号分离开，之后通过ATU-R将数字信号还原成原来的频段。

第三章

帧头和帧尾采用SOH（startofheader）和EOH来表示，SOH位是01，EOH是04，这样接收端就能够区别出一个完整的帧，如果一个帧没有EOH，那么将被丢弃。

如果数据中存在和EOH或者SOH一样的数据，那么在这样的数据前面加上转义字符ESC（十六进制编码1B），如果存在转移字符，那么就在转移字符前面再加上一个转移字符，当接收端收到数据帧，看到转义字符，那么就会删除其中一个转移字符。

二层错检测：

对帧进行循环冗余校验（CRC），计算出帧检验序列（FCS）

PPP帧的首部和尾部都是0X7E开头，如果遇到数据中有0X7E，将0X7E变为0X7D,0X5E。

若数据中有0X7D，那么变为0X7D,0X5D。

PPP工作原理：

1、当用户点击宽带连接时，PC机向ISP发送一系列的LCP（链路控制协议）的PPP帧，建立LCP连接。

2、用户认证：

客户端采用PAP或者CHAP认证协议来和远端的服务器进行认证。

3、认证通过后两端的NCP（网络控制协议）根据网络层的不同协议进行配置，配置完成后PC就可以上网了。

维护链路通过echo-request和echo-reply两个报文来检查链路状态。

csma/cd采用截断二进制碰撞算法，采用半双工。

过程：

1、首先封装从网络层的数据变成帧。

2、网卡检测信道是否空闲（96个bit时间内信道上没有数据），若是则发送数据，否则继续检测等待信道变为空闲（等待96个bit时间）。

3、发送时检测信道是否碰撞，无碰撞则成功发送，否则停止发送并放人为干扰信号通知信道上所有主机产生碰撞。

4、

5、300元以下□300～400元□400～500□500元以上□终止发送后，网卡就执行指数退避算法，等待r倍512bit时间后返回第二步

集线器：

物理层设备，一个碰撞域和一个广播域。

一个接口收到数据，则向其他剩余接口发送。

帧格式：

6位目的地址-6位源地址-2位类型-三层数据-4位FCS

300-400元1632%类型表明了三层的协议（IP,IPX等）

帧长固定为64个字节，没有帧结束标志，通常检测帧结束标志采用曼彻斯特编码的特性（每个码元（0或者1）之间必须有一次电压转换，（无论是0-0或者0-1），如果传输结束，则没有转换，网卡就是根据这个来检测帧的结束位）。

据调查统计在对大学生进行店铺经营风格所考虑的因素问题调查中，发现有50%人选择了价格便宜些，有28%人选择服务热情些，有30%人选择店面装潢有个性，只有14%人选择新颖多样。

如图（1-5）所示

创业首先要有“风险意识”，要能承受住风险和失败。

还要有责任感，要对公司、员工、投资者负责。

务实精神也必不可少，必须踏实做事；

§8-2购物环境与消费行为2004年3月20日二层设备：

在我们学校大约有4000多名学生，其中女生约占90%以上。

按每十人一件饰品计算，大概需要360多件。

这对于开设饰品市场是很有利的。

女生成为消费人群的主体。

优点：

过滤通信量，怎大吞吐量。

5、就业机会和问题分析扩大物理范围

提高了可靠性：

当网络出现故障，只影响个别网段。

可互联不同的物理层，MAC层和不同速率

缺点：

因为是连锁店，老板的“野心”是开到便利店那样随处可见。

所以办了积分卡，方便女孩子到任何一家“漂亮女生”购物，以求便宜再便宜。

增加时延：

查找ARP表。

自制饰品一反传统的饰品消费模式，引导的是一种全新的饰品文化，所以非常容易被我们年轻的女生接受。

没有流量控制功能

Vlan隔离广播域和冲突域，vlan标签为4字节，插在源MAC地址和类线之间。