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(强烈推荐)计算机网络原理串讲笔记.doc
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更新于2023-03-16
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TCP重传策略:对每条连接TCP都保持一个变量RTT,用于存放当前到目的端往返所需时间最接近的估计值。当发送一个数据段时,同时启动连接的定时器,如果在定时器超时前确认到达,则记录所需的时间(M),并修正RTT的值,如果定时器超时前没有收到确认,则将RTT增加1倍。
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网络发展阶段:面向终端的计算机网络;计算机-计算机网络;开放式标准化网络;因特
网广泛应用和高速网络技术发展。
三大网络:电信网络;广播电视网络;计算机网络。
网络发展趋势:宽带网络;全光网络;多媒体网络;移动网络;下一代网络。
电话系统组成:本地网络;干线;交换局。
ChinaNET:CHINAPAC;CHINADDN;PSTN。文件共享、信息浏览、电子邮件、网络电
话、视频点播、FTP、网上会议。
三网合一:把现在的传统电信网、广播电视网和计算机网互相融合,逐渐形成一个统一的
网络系统,由一个全数字化的网络设施来支持包括数据、语音和图像在内的所有业务的通
信。
高速网络技术表现:B-ISDN、ATM、高速局域网、交换局域网、虚拟网络。
宽带网络分为:宽带骨干网、宽带接入网。
骨干网:核心交换网,基于光纤通信系统的,能实现大范围的数据流传送。
接入类型:光纤、铜线、光纤同轴电缆混合接入、无线接入。
全光网络:以光节点取代现有网络的电节点,并用光纤将光节点互连成网,采用光波完成
信号的传输、交换等功能,克服了现有网络在传输和交换时的瓶颈,减少信息传输的拥塞
延迟、提高网络呑吐量。
移动网络主要技术:蜂窝式数字分组数据通信平台;无线局域网;Ad hoc 网络;无线应用
协议 WAP。
计算机网络:利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互连起
来,以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息传递的系统。
通信子网组成:网络节点、通信链路。
网络节点:也称转换节点、中间节点,作用是控制信息的传输和在端节点之间转发信息。
可以是:分组交换设备 PSE、分组装配/拆卸设备 PAD、集中器 C、网络控制中心 NCC、网
间连接器 G。统称为接口信息处理机 IMP。
存储-转发:信息在两端节点之间传输时,可能要经过多个中间节点的转发,这种方式称
为存储转发。
计算机网络功能:硬件资源共享;软件资源共享;用户间信息交换。
计算机网络应用:办公自动化 OA;远程教育;电子银行;证券及期货交易;校园网;企
业网络;智能大厦和结构化综合布线系统。
三 A:CA 通信自动化;OA 办公自动化;BA 楼宇自动化。
拓扑:星型、总线、环形、树形、混合、网形。
拓扑选择考虑因素:可靠性;费用;灵活性;响应时间和吞吐量。
拓扑分类:点-点线路通信子网的拓扑(星、环、树、网);广播信道通信子网的拓扑
(总线、树、环、无线)。
星型优点:控制简单;故障诊断和隔离容易;方便服务。缺点:电缆长度和安装工作量可
观;中央节点的负担较重,形成瓶颈;各站点的分布处理能力较低。
总线优点:所需要的电缆数量少;总线结构简单,无源工作,可靠性较高;易于扩充,增
加或减少用户比较方便。缺点:传输距离有限,通信范围受限制;故障诊断和隔离较困难
分布式协议不能保证信息的及时传送,不具有实时功能,大业务量降低了网络速度。
环形优点:电费长度短;可使用光纤;所有计算机都能公平地访问网络的其它部分,性能
稳定。缺点:节点的故障会引起全网故障;环节点的加入和撤出过程较复杂;环形结构的
介质访问控制协议采用令牌传递的方式,在负载很轻时,信道利用率相对比较低。
按 网 络 交 换方式分类: 电 路 交 换 ; 报 文 交 换 ; 分 组 交 换 。 按 网 络 覆 盖 范 围 分 类 :
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WAN、MAN、LAN。按网络传输技术分类:广播方式;点对点方式。
机构:ISO 国际标准化组织;ITU 国际电信联盟;ANSI 美国国家标准委员会;ECMA 欧洲
计算机制造商协会;ITEF 因特网特别任务组。
协议:为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合就称为网络协议。
语义:涉及用于协调与差错处理的控制信息;语法:涉及数据及控制信息的格式、编码及
信号电平等;定时:涉及速度匹配和排序等。
网络分层体系结构:除了在物理介质上进行的实通信外,其余各对等实体间进行的都是虚
通信;对等层的虚通信必须遵循该层的协议;n 层的虚通信是通过 n/n-1 层间接口处 n-1 层
提供的服务以及 n-1 层的通信来实现的。
层次结构划分原则:每层的功能应是明确的,并且是相互独立的;层间接口必须清晰,跨
越接口的信息量应尽可能少;层数应适中。
DL 层功能:比特流被组织成数据链路协议数据单元,并以帧为单位传输,帧中包含地址、
控制、数据及校验码等信息。主要作用是是通过校验、确认和反馈重发等手段,将不可靠
的物理链路改造成对网络层来说是无差错的数据链路。流量控制。
网络层功能:关心的是通信子网的运行控制,主要解决如何通过路由选择使数据分组跨越
通信子网从源传送到目的地的问题。
会话层功能:组织和同步不同主机上各种进程间的通信。
表示层功能:为上层用户提供共同的数据或信息语法表示变换。编码转换、数据压缩、恢
复和加密解密。
通信服务类型:面向连接服务;无连接服务。
面向连接特点:数据传输过程前必须经过建立连接、维护连接和释放连接的 3 个过程;在
数据传输过程中,各分组不需要携带目的节点的地址。
无连接特点:每个分组都要携带完整的目的节点的地址,各分组在通信子网中是独立传送
的。
确认:数据分组接收节点在收到每个分组后,要求向发送节点回送正确接收分组的确认信
息。
重传机制:在规定时间内,如果发送节点没有接收到接收节点返回的确认信息,就认为该
数据分组发送失败,发送节点重传该分组。
TCP/IP 层次:应用层、传输层、互连层、主机-网络层。
OSI 和 TCP/IP 比较:共同之处:两者都是以协议栈的概念为基础,并且协议栈中的协议
彼此相互独立,而且两个模型中都采用了层次结构的概念,各个层的功能也大体相似。不
同之处:OSI 有七层,TCP/IP 只有四层,都有网络、传输和应用层,其它的层并不相同;
在于无连接的和面向连接的通信范围有所不同。
物理层:在物理信道实体之间合理地通过中间系统,为比特传输所需的物理连接的激活、
保持和去除提供机械的、电气的、功能性和规程性的手段。主要功能:实现比特流的透明
传输,为 DL 层提供数据传输服务。
DTE:指的是数据终端设备,是对属于用户所有的连网设备或工作站的统称,它们是通信
的信源或信宿。
DCE:数据电路终接设备或数据通信设备,是对为用户提供入网连接点的网络设备的统称。
DTE 与 DCE 连接方式:非平衡方式;采用差动接收器的非平衡方式;平衡方式。
非平衡方式:每个电路使用一根导线,收发两方共用一根信号地线,速率≤20Kbps,距离
≤15 米。
采用差动接收器的非平衡方式:每个电路使用一根导线,每个方向都使用独立的信号地线
速率≤300Kbps,距离 10 米。
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平衡方式:每个电路使用两根导线,速率≤10Mbps,距离≤15 米。
信号线分类:数据信号线;控制信号线;定时信号线;接地线。
RS232:1 的电平为-15~-5V,0 的电平为+15~+5V,距离 15 米,速率≤20Kbps,非平衡方
式。
RS449 包括:平衡式的 RS-422(±6V,±2V 过渡区,距离为 10M 时速率 10Mbps)和非平
衡式的 RS-423(±6V,±4V 过渡区,距离为 10M 时速率 100Kbps)。
同轴电缆:绝缘层、屏蔽层、塑料外套。为分基带 50、宽带 75 同轴电缆。适用点到多点
的连接。
光纤:多模采用发光二极管、单模采用注入型激光二极管。接收端的检波器是一个光电二
极管,目前用的是 PIN 检波器和 APD 检波器。ASK 调制。
无线传输介质:无线电波、微波、红外线、激光。
多址接入问题:在无线通信网中,任一用户发送的信号均能被其它用户接收,网中用户如
何能从接收的信号中识别出本地用户地址。
多址接入方法:频分多址接入 FDMA;时分多址接入 TDMA;码分多址接入 CDMA。
传输介质选择的因素:网络拓扑的结构、实际需要的通信容量、可靠性要求、能承受的价
格范围。
数据传输速率:R=1/T log2N (bps),T-数字脉冲信号的宽度,N-一个码元所取的有效离
散个数。
信号传输速率:B=1/T (Baud),也称码元速率、调制速率、波特率。表示单位时间内通过
信道传输的码元个数。
R=B·log
2
N
B=R/ log
2
N
奈奎斯特:B=2H (Baud),H-信道的带宽 Hz。
信道容量:C=2·H·log
2
N (bps),最大传输速率。
香农:C=H·log
2
(1+S/N) (bps) S-信号功率,N-噪声功率,S/N 信噪比。
通信方式:串行通信、并行通信。
模拟数据:在某个区间内连续变化的值。数字数据:离散的值。
信号:是数据的电子或电磁编码。
模拟信号:是随时间连续变化的电流、电压或电磁波,可以利用其某个参量来表示要传输
的数据。
数字信号:是一系列离散的电脉冲,可以利用其某一瞬间的状态来表示要传输的数据。
信源:通信过程中产生和发送信息的设备或计算机。
信宿:通信过程中接收和处理信息的设备或计算机。
信道:是信源和信宿之间的通信线路。
FDM:在物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需带宽情况下,可将该物理信道的总带
宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同的子信道,每个子信道传输一路信号。频谱搬移
技术。
TDM:将一条物理信道按时间分成若干时间片轮流地分配给多个信号使用。
T1:1.544M((7+1)*24+1);E1:2.048M(8 位同步位,中间有 8 位用作信令,30 路 8 位数据)。
异步传输:一次只传输一个字符,每个字符用一位起始位引导、一位停止位结束。
位插入:发送方在所发送的数据中每当出现五个 1 之后就插入一个附加的 0。
基带:表示二进制比特序列的矩形脉冲信号所占的固有频带。
基带传输:在线路中直接传送数字信号的电脉冲。
码速:每秒钟发送的二进制码元数。
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单极性不归零码:0-无电压,1-正电压,判决门限半幅度电平。
双极性不归零码:0-负电流,1-正电流,判决门限为零电平。
单极性归零码:0-负电流,1-正电流,持续时间短于一个码元的时间宽度。
双极性归零码:0-负的窄脉冲,1-正的窄脉冲,两个码元的间隔可以大于一个窄脉冲的
宽度。
同步方法:位同步;群同步法。
位同步:使接收端对每一位数据都要和发送端保持同步。分为外同步法和自同步法。
外同步法:接收端的同步信号事先由发送端来,而不是自己产生也不是从信号中提取出来。
自同步法:指能从数据信号波形中提取同步信号的方法。
曼彻斯特:每一位的中间有一跳变,位中间的跳变既作为时钟信号,又作为数据信号,从
高到低的跳变表示为 1,从低到高的跳变表示为 0。
差分曼彻斯特:编码每位中间的跳变仅提供时钟定时,而用每位开始时有无跳变表示 0 或
者 1,有跳变表示 0,无跳变表示 1.
群:一般是以字符为单位,在每个字符的前面冠以起始位、结束处加上终止位,从而组成
一个字符序列。
群同步组成部分:1 位起始位,以逻辑 0 表示;5-8 位数据位,即要传输的字符内容;1 位
奇/偶校验位;1-2 位停止位,以逻辑 1 表示,用作字符间间隔。
脉码调制 PCM:若对连续变化的模拟信号进行周期性采样,只要采样频率大于等于有效信
号最高频率或其带宽的两倍,则采样值便可包含原始信号的全部信息,利用低通滤波器可
以从这些采样中重新构造出原始信号。采样-量化-编码。
脉码调制优点:抗干扰性强;保密性好。
最后一英里:从电话公司的端局到家庭或者小型业务部门的双线本地回路。
传输线路存在的问题:衰减;延迟畸变;噪声。
ADSL 线路频段:POTS、上行数据流、下行数据流。
光交换技术发展种类:微电子机械系统的光交换机;无交换式光路由器;阵列波导光栅路
由器。
电路交换特点:传送之前须先设置一条专用通道,在线路释放之前,该通路由一对用户完
全占用。对于猝发式的通信,电路交换效率不高。
报文交换特点:报文从源节点到目的地采用存储-转发方式,一个时刻仅占用一段通道,
交换节点中需要缓冲存储,报文需排队,不能满足实时通信要求。
分组交换:规定了分组长度。在数据报中,目的地需重新组装报文;在虚电路中,必须先
通过虚呼叫建立一条虚电路。
DL 层功能:帧同步功能;差错控制;流量控制;链路管理功能。
帧同步方法:使用字符填充的首尾定界符法(填充 DLE,BSC,PPP);使用比特填充的
首尾标志法(01111110,HDLC);违法编码法(曼彻斯特);字节计数法( DDCMP)。
停止等待方案:发送方发出一帧之后等待应答信号到达后再发送下一帧;接收方每收到一
帧后送回一个应答信号,表示愿意接收下一帧,如果接收方不送回应答,则发送方必须一
直等待。
重发表:一个连续序号的列表,对应发送方已发送但尚未确认的那些帧。
发送窗口:是指示送方已发送但尚未确认的帧号队列的界,上下沿的间距称为窗口尺寸。
差错控制:在数据通信过程中能发现或纠正差错,把差错限制在尽可能小的允许范围内的
技术和方法。
噪声:热噪声,随机错;冲击噪声,突发错。
差错检测:差错控制编码和差错校验。
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