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王道计算机网络各个章节的知识点
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更新于2023-05-22
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自己整理的,王道计算机网络知识点。 【计算机网络】第一章:计算机网络概述 【计算机网络】第二章:物理层 https://blog.csdn.net/iwanderu/article/details/103802457 【计算机网络】第三章:数据链路层 【计算机网络】第四章:网络层 【计算机网络】第五章:传输层 【计算机网络】第六章:应用层 ———————————————— 版权声明:本文为CSDN博主「win_hx」的原创文章
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第
1
页
第
1
章 概述
计算机网络(简称为网络)由若干结点和连接这些结点的链路组成。
计算机网络把许多计算机连接在一起,而互连网则把许多网络连接在一起。
互连网
internet
是通用名词,它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。
互联网
Internet
是专有名词,它指全球最大的、开放的、由众多网络相互连
接而成的特定互连网。
互联网现在采用的是存储转发的分组交换技术,以及三层
ISP
结构。
计算机网络采用的通信方式是客户——服务器方式和对等连接方式
(P2P)
。
计算机网络的分类:按作用范围:
WAN(
广),
MAN
(城),
LAN
(局),
PAN
(个人区域网);
应用层
资源子网:实现资
源共享的设备和
软件的集合
用户界面
表示层
会话层
传输层
端——端(进程)
端口号
网络层
通信子网:各种传
输介质、通信设
备、相应的网络协
议组成
主机——主机
IP
地址
路由器
数据链路层
结点——结点
MAC
地址
交换机,网桥
物理层
网卡接口
集线器,中继器
OSI
模型
服 务 访 问
点
物理设备
互联网的组成:边缘部分(所有主机)、核心部分(网络和连接网络的路由器)
电路交换
通信时延小、有序传输、没有冲
突、适用范围广、实时性强、控
制简单
建立连接时间长、线路独占、灵
活性差、难以规格化、线路利用
率低
报文交换
无需建立连接、动态分配线路、
提高线路可靠性、提高线道利用
率、提供多目标服务
转发时延大、需较大的存储空间
分组交换
无建立时延,线路利用率高、简
化了存储管理、加速传输、减少
了出错率和重发数据量
存在传输时延、需要传输额外的
信息量、可能会出现失序,丢失,
重复分组
电路交换——整个报文的比特流连续地从源点直达终点,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
分组交换——单个分组传送到相邻结点,存储下来后查找转发表,转发到下一个结点
虚电路
属于同一虚电路的分组按照同一路由转发(模板)
数据报
网络为每个分组独立选择路由,传输不保证可靠性,也不保证分组按
序到达(自由发挥)
虚电路:规定线路,有连接,可靠,数据按序
数据报:不规定线路,无连接不可靠,数据不按序

第
2
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协议是控制两个对等实体(或多个实体)进行通信的规则的集合。在协议
的控制下,俩个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。要实
现本层协议,还需要使用下面一层所提供的服务。使用本层服务的实体只
能看见服务而无法看见下面的协议,下面的协议对上面的实体是透明的。
速率(bit/s)
网络技术中速率指的是数据的传送速率也称为数据率或比特
率。往往指的是额定速率或标称速率
带宽
①频域称谓,指信号具有的频带宽度,单位赫兹
Hz
②时域称谓,表示在单位时间内网络中某信道所能通过的“最
高数据率”,单位比特每秒(
bit/s
)
吞吐量
单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的实际数据量。
时延
时延是指数据(一个报文或分组,甚至是比特)从网络(或链
路)的一端传送到另一端所需的时间。
发送时延
=
数据帧长度
(bit)÷
发送速率
(bit/s)
传播时延
=
信道长度
(m)÷
电磁波的传播速率
(m/s)
总时延
=
发送时延
+
传播时延
+
处理时延
+
排队时延
时延带宽积
时延带宽积表示链路可容纳多少个比特。
时延带宽积
=
传播时延
×
带宽 以比特为单位的链路长度
往返时间 RTT
两倍传播时延(实际上还包括处理时延,排队时延,转发时的
发送时延);
利用率
信道利用率
=
有数据通过的时间
÷
总时间
网络利用率:全网络的信道利用率的加权平均值

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ISO/OS
I 参考
模型
功能
协议
应用层
终端应用:
FTP
、
WEB
、
QQ
FTP
、
HTTP
、
DNS
、
SMTP
表示层
数据压缩、加密解密、数据格式转换
会话层
不同主机进程的会话、建立同步
传输层
差错控制、拥塞控制、流量控制
TCP
、
UDP
网络层
路由选择、差错控制、拥塞控制、流量控制
IP、ICMP、RIP、OSPF、
BGP、IGMP
数据链
路层
寻址、成帧、差错控制、流量控制
PPP
、
ARP
、
RARP
、
MTU
物理层
传输比特流、定义物理设备标准
IEEE 802.1A
IEEE 802.2
ISO/OSI
参考模型
TCP/IP
模型
网络层
无连接+面向连接
无连接
传输层
面向连接
无连接
+
面向连接
第 2 章 物理层
物理层接口特性:
机械特性
定义物理连接的特性,规定物理连接时采用的规格、引线数目、引
脚数量和排列情况
电气特性
规定传输二进制位时,线路上的信号的电压高低、阻抗匹配、传输
速率和距离限制等
功能特性
指明某条线上出现的某一电平表示何种意义,接口部件的信号线的
用途
过程特性
(规程特性)定义各条物理线路的工作规程和时序关系
物理层设备:传输比特流,定义物理设备标准
中继器
转发器
对信号进行再生和还原,适用于完全相同的两类网络的互连。互相串
联的个数只能在规定的范围内进行
集线器
多端口中继器,对信号扩大转发,同时把所有节点集中在以他为中心的节点上

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数据(data)——运送消息的实体。
信号(signal)——数据的电气的或电磁的表现。
模拟信号,或连续信号(analogous)——代表消息的参数的取值是连续的。
数字信号,或离散信号(digital)——代表消息的参数的取值是离散的。
码元(code)——代表不同离散数值的基本波形。
信道——用来表示向某一个方向传送信息的媒体;
三种通信方式:
单向通信(单工通信)即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。
双向交替通信(半双工通信)通信的双方都可以发送信息,不能双方同时
发送或接收
双向同时通信(全双工通信)即通信双方可以同时发送接收消息。
传输方式
串行
速度慢,费用低,适合远距离
并行
速度快,费用高,适合近距离
通信方式
(
实现同步
)
同步
发送方与接收方时钟同步,每次发送帧(一串字符)
异步
发送方与接收方时钟无同步,每次发送一个字符
信道上传送的信号:
基带信号
将数字信号直接用两种不同的电压表示,再送到数字信道上去传输
(
基带传输,适用于近距离传输
)
宽带信号
将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号,再传送到模拟信
道上去传输(宽带传输,适用于远距离传输)
常用的编码方式:
不归零编码 NRZ
正电平代表 1,负电平代表 0
曼彻斯特编码
位周期中心的向上跳变代表
0
,向下跳变代表
1
差分曼彻斯特编码
位开始边界有跳变代表 0,没有跳变代表 1
归零编码 RZ
正脉冲代表 1,负脉冲代表 0
反向不归零编码
NRZ
信号电平的一次反转代表
1
,电平不变化表示
0
4B/5B 编码
用 5 个比特来编码 4 个比特的数据
能否隔绝冲突域
能否隔绝广播域
物理层设备【傻瓜】(中继器、集线器)
×
×
链路层设备【路人】(网桥、交换机)
×
×
网络层设备【大佬】(路由器)
√
√

第
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基本的带通调制方法:调幅
(AM)
、调频
(FM)
、调相
(PM)
波特率
码元传输速率/
码元速率/波形
速率
单位时间内数字通信系统所传输的码元个数(脉冲个数或信号变
化的次数),单位是波特(Baud)
比特率
信息传输速率
/
信息速率
单位时间内数字通信系统传输的二进制码元个数(即比特数),
单位是比特
/
秒
卫星通信:
优点
通信容量大、距离远、覆盖广、广播通信和多址通信
缺点
传播时延长(250~270ms)、受气候影响大、误码率高
信道的极限容量:
奈氏准则
)/(log2
2
sbVW极限数据传输率
W 信道带宽,V 码元的离散电平数目
香农定理
NSdB
sbNSW
/lg10
)/(/1log
2
信噪比
极限数据传输率
S
信道所传信号的平均功率,
N
信道内的高斯噪声功率
传
输
介
质
导
向
性
传
输
介
质
双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线按一定密度相互绞合而成,这
样可降低信号干扰的程度。双绞线衰减随着频率的升高而增大:①屏
蔽双绞线 STP(加强抗电磁干扰能力)②无屏蔽双绞线 UTP。
同轴电缆由导体铜质芯线、绝缘层、网状编织屏蔽层和塑料外层构成
光纤主要由纤芯(实心的)和包层构成。由于纤芯有较低的折射率,如
果入射角足够大就会出现全反射,即光线碰到包层时候就会折射回纤
芯,这个过程不断反复,光也就沿着光纤传播下去。
非
导
向
性
传
输
介
质
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