网络与通信总复习.docx

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网络与通信总复习

基本概念

1、通信：

指信息按规约在人、地点、机器之间进行的传递。

2、通信系统：

是用以完成信息传输过程技术系统的总称。

3、通信系统三要素：

信源（发端设备）、信宿（收端设备）和信道（传输媒介）。

4、网络：

指由节点和连线构成的图，表示诸对象及相互联系。

5、数据通信网：

是由分布在网络中的各类数据终端设备、数据传输设备、数字交换设备和数字通信线路构成的系统。

6、计算机网络：

由数据通信网、计算机系统和网络系统软件构成。

网络系统软件的核心是网络操作系统（NOS），功能是网络环境下的通信和管理网中的各类资源。

7、信息网络与计算机网络区别：

相同之处：

（1）都由计算机系统和通信系统联合组成

（2）都是数据通信，所传输的是数据

不同之处：

信息网络的目的是进行信息交流，而计算机网络的目的是实现网络软/硬件资源共享.

第一章计算机网络概论

1.计算机网络系统发展历程及特征

1）诞生阶段（计算机终端网络）:

以单个计算机为中心的远程联机系统,即联机多用户。

2）形成阶段（计算机通信网络）：

以多个主机通过通信线路互联起来，即多机互联

3）互联互通阶段（开放式的标准化计算机网络）:

统一体系结构并遵守OSI

4）高速网络技术阶段（新一代计算机网络）:

光钎、高速、多媒体、智能

2．计算机网络定义：

用通信介质将分散在不同地点，并具有独立功能的多台计算机系统互连，且按照规约进行数据通信，实现资源共享的信息系统。

2．计算机网络中组成：

通信子网和资源子网。

（从数据通信和数据处理功能上分析）

3．计算机网络的元素：

节点（端节点/中继节点/交换节点/路由节点）；链路（有线/无线）

4．计算机网络拓扑结构：

用节点与链路来描述网络中各实体间的几何关系。

（常见结构）

5．计算机网络协议及功能

1）协议：

为进行计算机网络中数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。

2）协议三要素：

语义、语法和定时。

3）功能：

数据格式和物理接口特性规定；数据的分割与组装；数据的传输服务与传输控制；

6．计算机网络体系结构：

网络的层次结构模型和各层协议的集合。

第二章链路上的数据传输技术

1、链路：

指各种物理传输介质从信源到信宿之间连接起来的通信线路。

2、数据链路：

在普通链路上（物理线路）加载通信协议后形成的链路。

3、信道：

指通信的通道，是信号传输的媒介。

信道分有线信道和无线信道两类。

。

信道带宽：

指信道能够达到的最大数据速率（数字信道）。

如：

Kbps、Mbps

。

传输速率（信道容量）：

单位时间内传输二进制代码的位数。

单位:

比特/秒，bps。

★对于二进制数据，数据传输速率为：

S=1/T（bps），T为发送每一比特所需要的时间。

【例】如在通信信道上发送一比特0、1信号所需时间是0.001ms，则传输速率为1000000bps。

。

带宽与数据传输速率关系：

香农定律与奈奎斯特准则描述

●香农定律：

在有随机热噪声的信道上传输数据信号时，数据传输速率C（bps）

与信道带宽B（Hz）、信噪比S/N（dB）的关系是：

C＝Blog2（1+S/N）

【例】假定要用3KHz带宽的电话信道传送64kb/s的数据（无差错传输），试问这个信道应具有多高的信噪比（用分贝表示）？

这个结果说明了什么问题？

解：

已知:

B=3khz，C=64kb/s根据C=Wlog2（1+S/N）；结果:

S/N=64.2dB

结果说明：

说明了是个信噪比要求很高的信源

。

误码率：

二进制码元在传输过程中被传错的概率。

4、数字信号的编码:

曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码（1100011101编码波形）

5、信道多路复用:

频分多路复用（FDM）、时分多路复用（TDM）、光波多路复用（WDM）、码分多路复用（CDMA）

6、数据通信：

利用数据传输技术并依照通信协议，在信源到信宿之间传递数据信息的

一种通信方式（传输/变换/处理）。

7.数据信号的传输方式（基带传输和频带传输）

1）基带传输:

利用数字信号固有的基本频率带宽直接在信道中传输的方式。

2）频带传输（载波传输）：

将基带信号的频谱进行调制，然后借助正弦波进行传输。

◆计算机网络远距离通信常用频带传输。

◆基带信号与频带信号的转换由调制解调技术完成。

。

调制:

将基带信号转换成适于信道传输的调制信号；。

解调:

将频带信号还原成基带信号

3）宽带传输:

借助频带传输，将信道分成多个子信道，每个子信道传输不同频率的信号。

◆宽带：

是指比音频（4KHZ）带宽还要宽的频带。

◆宽带是传输模拟信号，速率为0～400Mb/s，通常速率是5Mb/s～10Mb/s，

◆主要宽带技术：

数字用户线（XDSL:

ADSL、HDSL、VDSL）

。

ADSL（采用频分复用技术的非对称数字用户线路）上行：

1Mbps；下行：

8Mbps

8.数据的可靠传输

1）差错控制:

在接收方检测出帧或分组错误后采取的补救措施，建立在应答与重传技术之上。

2）数据正确性的保证:

循环冗余码校验（CRC）_____循环冗余码校验法计算（模2除）

3）流量控制与滑动窗口技术

（1）流量控制：

是一种协调收、发之间工作步调的控制技术，

◆滑动窗口技术是典型的一种流量控制技术，窗口是收/发双方自建的缓冲区。

9．高级数据链路控制协议HDLC

1）数据链路的连接管理服务方式：

面向连接服务、无连接服务

2）HDLC协议特点：

面向比特的数据链路层协议,采用“0比特插入法”实现透明传输。

3）HDLC的链路操作方式：

①通信站点配置：

主站、次站、复合站

②数据链路的配置：

非平衡配置、平衡配置

③HDLC数据传输方式：

正常响应模式NRM；异步响应模式ARM；异步平衡方式ABM

第三章中间节点上的通信技术

1.数据交换技术：

在任意拓扑结构的数据通信网中，数据通过网络节点的某种转接方式实现从

任一端系统到另一端系统的通路接续技术。

★数据交换的主要任务：

为进入通信网的数据流提供从源节点到目的节点的通路。

2、数据交换技术分类：

电路交换（有连接服务）和存储转发（无连接服务）交换两种，

★存储转发交换分类：

报文交换和分组交换。

★分组交换服务类型：

虚电路（虚电路号转发-有连接）和数据报（地址转发-无连接）

3、电路、报文、分组三种交换技术特点

1）电路交换：

线路的建立、维持、释放；线路用户独占，对于猝发式的通信效率不高。

2）报文交换：

存储转发，中间节点需缓存，报文需排队。

不能满足实时通信的要求。

3）分组交换：

存储转发，各分组均带有目的地址，接收方需重新组装报文。

（分组交换有特点?

）

4、中间节点设备：

中继器、交换机、路由器、网桥、网关；

★中继器（物理层）：

信号再生和放大;

★交换机（数据链路层）：

链路上数据的转发，MAC地址转发帧;

★路由器（网络层）：

网络间数据转发,IP地址转发IP数据报；

★网桥（数据链路层）:

连接两个LAN（同类），MAC地址转发帧;分:

透明网桥和源路由选择网桥；

★网关（应用层设备）：

又称协议转换器，是能将两个使用不同协议的网段连接在一起的设备。

分：

协议网关、应用网关、安全网关等。

5、路由表：

分静态和动态两种，对应算法：

静态路由算法和动态路由算法，

★动态算法常用分类：

距离向量算法和链路状态算法两大类。

对应协议有：

RIP和OSPF

第四章ISO/OSI参考模型

1、OSI分层：

物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层；

◆各通信节点都具有同等层，同等层之间利用相对应协议进行通信；

2、OSI模型分层关系：

服务与被服务（N向N+1层服务；不能跨层服务）

3、OSI体系结构中的数据封装和数据解封装：

封装：

就是从上到下逐层添加该层的数据头信息，相当于把产品包了好几层包装。

解封：

封装的逆过程，就相当于逐层去掉包裹的外包装。

4、OSI模型各层传输的数据格式：

—二进制位流①（比特）、数据帧②、数据分组③、数据报文④、

会话协议数据单元⑤、表示协议数据单元⑥、应用协议数据单元⑦

5、ISO/OSI参考模型结构各层的功能？

（自己总结）

6、各层具有的代表性协议有哪些？

（自己总结）

第五章局域网与IEEE802模型

1、决定局域网特性的主要技术：

局域网的拓扑结构、共享媒体的介质访问控制方法、用以传输数据的传输介质。

2、局域网对介质使用权的控制方法：

确定（静态）和随机（动态）竞争两种方式。

3、局域网常用介质访问控制方法：

。

CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）。

是一种随机介质访问控制方法，

—CSMA/CD工作原理：

先听后发，边听边发，冲突停止，随机延迟重发。

。

TokenRing（令牌环）。

是一种确定型介质访问控制方法。

。

TokenBus（令牌总线）。

是一种确定型介质访问控制方法

4、IEEE802与局域网

。

IEEE802是局域网标准，标准定义了局域网体系结构由物理层、MAC、LLC组成。

5、以太网技术

。

遵循IEEE802.3标准；总线结构，共享传输信道，广播方式，基带传输，

。

使用介质：

同轴电缆或双绞线；

。

采用CSMA/CD的1-坚持CSMA/CD算法;

。

规定MAC帧长度范围64～1518字节；

6、ATM网络（ATM,AsynchronousTransferMode异步转移模式）

◆ATM是在LAN或WAN上传送声音/视频/数据的宽带技术。

是一种信元中继技术。

◆ATM特征：

（高速分组交换）：

。

固定（53byte）传送单元，其中5B为信元头（控制信息）；48B为信元体（用户信息）。

。

面向连接,信头部分包含了选择路由用的VPI/VCI（虚通道标识符/虚通路标示符）。

◆ATM网络优缺点

。

优点：

面向连接技术，实时性好，传输效率高，服务质量好；（多媒体和实时通信）

。

缺点：

信元首部开销大；技术复杂且价格昂贵。

7、交换式局域网

。

广播域：

能接收同样广播消息的节点的集合。

。

冲突域：

同一物理网段上所有节点的集合或。

1）网桥在局域网的作用：

。

减小冲突域（网段微分化）；扩展了各工作站的平均占有带宽；

。

扩展LAN的地址范围（用于同类型两个LAN间的连接）；

2）交换式局域网的特点：

。

采用的核心设备为交换机，且交换机每个端口接的是一独立冲突域。

。

网中任意两个节点间的通信独享带宽；

3）交换机的交换模式：

直通模式、无碎片直通、存储转发

7、虚拟局域网（VLAN）

1）VLAN技术特点

。

可把一个局域网划分成多个逻辑子网（VLAN-X）;子网内站点可位于不同处。

。

每个VLAN是一独立广播域，其广播报文被限制在其自身内部。

。

各VLAN之间不能直接通信，如需通信则需由路由支持。

2）VLAN的划分方法

。

按交换机端口划分VLAN；按MAC地址划分VLAN；按网络层协议划分VLAN

7虚拟专用网（VPN）

1）随道技术：

是一种通过使用隧道协议在互联网络基础设施上实现在网间数据传递的技术。

其特征是指包括数据封装，传输和解包在内的全过程。

8无线局域网

1）无线局域网的主要传输技术：

射频（RF）技术和红外（IR）技术

2）无线局域网组成分：

无固定基础设施网络、有固定基础设施网络。

第六章Internet与TCP/IP体系结构

1、Internet前身是ARPnet，ARPnet开发了TCP/IP,

。

TCP/IP作用是异种计算机和异种网络间的互联与通信。

是一种公认的工业标准。

2、TCP/IP协议栈构成：

网络接口层、网际层、传输层、应用层

。

IP网络层协议，为不同类型的网络和计算机提供不可靠且无连接的数据报传输。

4、IP协议的主要功能：

IP数据报传送；IP数据报的路由选择；差错处理。

5、IP地址的版本有：

IPV4、ipv6

1）IPV4地址：

32位；分A/B/C/D/E五类；常用A/B/C；记住A/B/C三类地址区间

2）IPV4地址的组成：

网络号+主机号两部份，其每组可取值0-255。

6、子网掩码作用：

判定任意两台机器是否属于一个逻辑子网。

◆标准子网掩码：

255.0.0.0（A）255.255.0.0（B）255.255.255.0（B）

7、IP地址的特殊用法：

●广播地址（主机标识全为“1”的IP地址）-指同时向网上所有主机发送报文的地址

●有限广插地址（当32位IP地址全为“1”时）-该地址用于本网广描（有限广播）

●回送测试地址（127.X.X.X的地址）-用于网络软件测试及本地机进程间通讯

●网络地址（主机标识全为“0”）-此时的网络标识就是本网的网络地址

●保留地址（网络标识全为“1”或32位全为“0”的地址）

8、子网划分

。

作用：

有效节省IPV4地址资源，减小网络广播域，方便对网络管理。

。

划分方法：

（在给定IP地址的情况下）

-根据各子网内实际需拥有机器的数量进行划分；

-根据需要子网的数量进行划分。

9、IPV6地址：

128位编址，支持分层地址结构；

。

地址：

网络前缀+主机地址。

高64位为网络前缀，低64位为主机地址。

。

IPv6的地址类型：

单播地址：

任意播地址：

组播地址：

。

IPv4向IPv6的过渡技术：

双协议栈技术；隧道技术；网络地址转换技术

10、自治系统：

具有独立管理能力，且具有相同路由选择策略构成的网络集合；

◆内部网关协议（IGP）主要目的是发现和计算自治域内的路由信息。

代表协议：

路由信息协议（RIP）、开放最短路径优先协议（OSPF）

◆外部网关协议（EGP）用于连接不同的AS，在不同AS之间交换路由信息。

代表协议：

边界网关协议（BGP）。

11、TCP/UDP协议

。

TCP和UDP协议都使用端口来标识一台机器上的多个目的进程；

。

TCP为可靠的端到端传输层协议（三次握手机制——自己总结）；

。

UDP为不可靠的端到端传输层协议；

12、IP地址解析协议（ARP、RARP）

1）以太网网卡地址（MAC地址）48位，面临32位←→48位的转换；

。

ARP：

是根据IP地址获取物理地址（MAC地址）；

。

RARP：

将某个主机的物理地址（MAC地址）转换为IP地址

第7章局域网的工作模式

1、对等网模式（PeertoPeer）

。

对等网模式特征：

（自己总结）

2客户机/服务器模式（Client/Server）

。

特征：

客户端+服务器（两层结构）；客户机的主动性和服务器的被动性。

◆C/S结构模式的优缺点（自己总结）

3、浏览器/服务器模式（Browse/Server）

。

特征：

浏览器+服务器+数据库

◆B/S结构模式优缺点（自己总结）