计网复习总结doc.docx

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计网复习总结doc

第一章

OSI模型的网络层同时支持无连接和面向连接的通信，但是传输层只支持面向连接的通信。

Internet的核心协议是TCP/IP协议。

TCP/IP模型在网络层只支持无连接，在传输层支持无连接和面向连接的通信。

隐藏终端问题：

竞争者离得太远而导致站无法检测到潜在的竞争者。

暴露终端问题：

例如B向A传送数据，同时C想向D传送数据，但是C侦听介质，发现有一个正在传输，从而错误的得出结论它不能向D传送数据。

计算机网络的应用：

商业，家庭，移动

目前普遍使用的传播技术有两种：

广播式链路和点到点链路。

点到点：

链路将一对单独的机器连接起来

广播：

给网络中每一台机器都发送数据包，给一组机器发送数据包的叫做组播。

网络按照规模分类：

1米

一米见方

个域网PAN

10米

同一个房间

局域网LAN

100米

同一栋建筑物

局域网LAN

1千米

同一个园区

局域网LAN

10千米

同一座城市

城域网MAN

100千米

同一个国家

广域网WAN

1000千米

同一个大陆

广域网WAN

10000千米

同一个行星

互联网internet

协议：

规定了同一层上对等实体之间所交换的数据包或者报文的格式和含义。

服务：

某一层向它的上一层提供的一组原语。

服务定义了该层准备代表其用户执行那些操作，但是它并不涉及如何实现这些操作。

接口定义了下层向上层提供那些原语操作和服务

网络体系结构：

层和协议的集合

下层可以向上层提供两种不同类型的服务：

面向连接和无连接

存储-转发交换：

中间节点只能在收到报文的全部内容之后再将该报文发送给下一个节点

直通式交换：

在报文还没有被完全接受完毕之前就向下一个节点转发

服务

例子

可靠的报文流

顺序页面

可靠的字节流

移动下载

不可靠的连接

IP语音

不可靠的数据报

垃圾邮件

有确认的数据报

文本消息

请求-应答

数据库查询

TCP/IP

应用层

HTTPSMTPRTPDNS

传输层

TCPUDP

互联网层

IPICMP

链路层

DSLSONET802.11Ethernet

网际层协议：

包括：

IP协议（无连接）、ICMP协议（无连接）、ARP协议、RARP协议。

传输层协议：

TCP协议（面向连接）、UDP协议（无连接）。

应用层协议：

FTP、Telnet、SMTP、HTTP（无连接）、RIP、NFS、DNS。

OSI

应用-表示-会话-传输-网络-数据链路-物理 后三个为通信子网

物理层：

关注在一条通信信道上传输原始比特

数据链路层：

将一个原始的传输设施转变为一条没有漏检传输错误的线路

网络层：

主要功能时控制子网的运行，一个关键问题是如何将数据包从源端路由到接收方

传输层：

接受来自上一层的数据，在必要的时候把这些数据分割成较小的单元，然后把这些数据单元传递给网络层，并且保证这些数据单元正确的到达另一端。

会话层：

允许不同的机器上的用户建立会话。

表示层：

关注所传递信息的语法和语义

应用层：

包含了用户通常需要的各种各样的协议

TCP：

传输控制协议TransportControlProtocol可靠的，面向连接的协议，允许从一台机器发出字节流正确无误的交付到互联网上的另一台机器。

UDP：

用户数据报协议UserDatagramProtocol他是一个不可靠的无连接的协议适用于那些不想要TCP的有序性或流量控制功能，而宁可自己提供这些功能的程序。

由于网络上有许多台计算机，每一层在特定的消息中都需要一种机制来标识发送方和接收方。

这种机制在下层成为寻址，在高层称为命名

多径衰落：

回波可能相互抵消或互为因果，造成接受的到的信号出现大幅波动

对等网或称为对等式的网络（PeertoPeer）。

对等网可以不要求具备文件服务器，特别是应用在一组面向用户的PC机，每台客户机都可以与其他每台客户机实现“平等”对话操作，共享彼此的信息资源和硬件资源，组网的计算机一般类型相同，甚至操作系统也相同。

第二章

尼奎斯特：

有限带宽的无噪声信道的最大数据传输率

最大数据速率：

2Blog2（V）比特/秒

B为带宽  V为离散等级 例如：

二进制的离散等级为2

香农：

随机噪声的信道

信号功率记为S噪声功率记为N信噪比为S/N

计算时一定要区分清楚塔给的是不是信噪比如果是db就要用公式10log10（S/N）求S/N

为了适应很大的范围该比率表示成对数形式10log10（S/N）

10的信噪比为10分贝 100的信噪比为20分贝

对一条带宽为B信噪比为S/N的有噪声的信道，其最大数据速率或容量是

最大比特率=Blog2（1+S/N）

ADSL最高的速率为12Mbps

              五种传输介质

①磁介质 适用于高带宽，但是单个比特的传输成本是个关键问题的应用系统

②双绞线 既可以用来传输模拟信号又能用来传输数字信号具有足够的传输性能以及相对较低的成本，分成几大类：

5类线 4对双绞线被套在一个塑料保护套里

③同轴电缆 它比非屏蔽双绞线有更好的屏蔽特性和更大的带宽，所以它能以很高的速率传输很远的距离 广泛使用的同轴电缆有两种 一50Ω电缆从一开始它就被用于数字传输，二70Ω电缆，一般用于模拟传输和有线电视传输

④电力线 

⑤光纤 主要用于网络骨干的长途传输，告诉局域网以及告诉internet接入。

分为多模光纤和单模光纤（多模光纤中光不断的反射前进而单模光纤中光是直线前进的）单模光纤比较昂贵，但传输率较高。

              电话系统结构特点

电话系统:

  ①本地回路（进入家庭和公司的模拟双绞线）②中继线（连接交换局的数字光纤）③交换局（电话呼叫在这里从一条中继线被接入到另一条中继线）

调制解调器：

执行数字比特流和模拟信号流之间转换的设备

T1载波有193比特 分为24个信道第一个比特是帧码，每个信道中7个比特是数据比特，一个比特是信令。

 数据传输率为1.544Mbps

E1载波的数据传输率为2.048Mbps

T1  -----------（4:

1）    T2 ------（7:

1）   T3--------（6:

1） T4

1.544Mbps          6.312        44.736       274.176

2G通信：

数字语音

相比第一代1G ①通过将语音信号数字化处理和压缩带来了容量上的收益②通过对语音和控制信号实行加密改进了安全性。

3G：

数字语音和数据

CM：

线缆调制解调器，为了通过有线电视电缆接入Internet

一个借口连接计算机另一个借口连接有线电视网络

比特与代表它们的信号之间的转化过程称为数字调制

基带传输：

信号的传输占有传输介质上从零到最大值之间的全部频率而最大频率则取决于信令速率。

 这是有线介质普遍使用的一种调制方法

频带传输：

宽带传输：

考虑通过调节载波信号的幅值，相位，频率来运载比特的调制模式有了通带传输

通带传输：

信号占据了以载波信号频率为中心的一段频带，这是光纤和无线最长使用的调制方法。

频分复用（FDM）：

利用通带传输的优势使多个用户共享一个信道。

它将频谱分为几个频段，每个用户完全拥有其中的一个频段来发送自己的信号

正交频分复用（OFDM）信道带宽被分成许多独立发送数据的子载波，子载波在频域中被紧紧地包裹在一起。

时分复用（TDM）用户以循环的方式轮流工作，被广泛用于电话网络和蜂窝网络（主义完全不同于统计时分复用STDM）只能用于数字数据的传输而本地回路产生的是模拟信号只能串行不能并行。

码分复用（CDM）是扩展频谱通信的一种形式，他把窄的带信号扩展到一个很宽的频带上。

这种方法更能容忍干扰，而且适用来自不同用户的多个信号共享相同的带宽。

它称为码分多址（CDMA）

CDMA关键在于能够提取出期望的信号，同时拒绝其他的信号，并把这些信号当做噪声。

CDMA每个站被分配一个唯一的码片序列，若要发送比特1就发送他的码片序列，若要发送比特0就发送他的码片序列的反码。

任何的码片序列自身的归一化内积为1而不同的两个码片序列的归一化内积为0

接收方只要知道发送发的码片序列然后用发送方的码片序列去乘以收到的码片序列就可以恢复出发送站的比特流

数字调制最直接的方式就是用正电压表示1负电压表示0，对于光纤而言可以用光的存在表示1不存在表示0，这种编码方案就是不归零（NRZ）

NRZ中如果想获得Bbps比特率则至少需要B/2的带宽（尼奎斯特）

当时钟与0电压异或时，只是简单的将时钟信号产生一次“从低到高”的转变，代表逻辑0，当时钟与1电压异或时，产生一次将时钟信号“从高到低”的转变，代表逻辑1.这种编码方案称为曼彻斯特编码。

主要用在经典以太网上

曼彻斯特的缺点在于需要2倍与NRZ带宽

1定义于信号有跳变，0定义于信号无跳变。

这种编码方案称为不归零逆转（NRZI）

4B/5B编码方式，每4个比特被映射成一个5比特模式编码效率和8B/10B相同都是80%

扰频/倒频编码方式。

扰频器用伪随机序列对数据进行异或，然后接收器用相同的伪随机序列对入境序列进行异或。

电路交换：

指发送方和接收方之间建立一条路径，并保证该路径与其他发送和接收方的路径相隔离的通信机制。

分三个阶段：

电路建立 数据传输 电路断开

分组交换网络 ①数据包②虚电路

数据报分组方式：

每个数据包经过独立的路由经过网络，每个数据包可以沿着任何一条可行的路径到达目的地，每个数据包的头部都含有目的地的完整信息，数据包到达目的地时可能是无序的也可能是丢失的

虚电路分组交换：

首先建立一条从源端到目的端的路径，在本次会话中所有的数据包都沿着这条路径进行传输。

振幅频率相位

PSK（幅移键控）通过两个不同的振幅表示0和1

FSK（频移键控）采用两个或者更多不同的频率

PSK（相移键控）在每个符号的周期中，系统把载波波形偏移0或180，由于只有两个相位因此该调制方法也叫做二进制相移键控（BPSK）

使用4个偏移45135225315 正交相移键控（QPSK）

因为频率是相位随时间的变化率所以每次只能调节频率和相位中的一个

振幅和相位可以一起调制

PCM（脉冲编码调制）每个信号的样值幅度被量化为一个8比特的数字

第三章

数据链路层使用物理层提供的服务在通信信道上发送和接受比特。

它要完成一些功能：

①向网络层提供一个定义良好的服务接口

②处理传输错误

③调节数据流，确保慢速的接收方不会被快速的发送方所淹没

为网络层提供服务：

最主要的服务是将数据从源机器的网络层传输到目标机器的网络层

根据不同的协议可以提供不同的服务

①无确认的无连接服务

②有确认的无连接服务

③有确认的有链接服务​

成帧技术：

①字节计数法

利用头部中的一个字段来标识该帧中的字节数

51234567898012345687890123

②字节填充的标志字节法

③比特填充标志比特法

只要有连续的5个1出现就在后面插入一个0

④物理层编码违禁法

海明吗（纠错码）

一帧由m个数据位和r个冗余位组成

系统码中直接发送m个数据位然后发送r个校验位，而不是在发送前对它们进行编码

线性码中r个校验位是作为m个数据位的线性函数被计算出来的。

两个码字中不同位的个数称为海明距离。

列表中两个具有最小海明距离的码字。

这个距离就是整个编码的海明距离

为了可靠的检测d个错误，需要一个距离为d+1的编码方案

为了纠正d个错误，需要一个2d+1的编码方案

（