计算机网络各章重点总结

第一章：概述1、因特网的组成：从因特网的工作方式上看，可以划分为以下的两大块：(1)边缘部分由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的(2)核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的边缘部分：由各主机构成，用户直接进行信息处理和信息共享;低速连入核心网。核心部分：由各路由器连网，负责为边缘部分提供高速远程分组交换。2、计算机之间的通信方式：主机A的某个进程和主机B上的另一个进程进行通信”简称为“计算机之间通信”在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类：（1）客户服务器方式（C/S方式）客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。（2）对等方式（P2P方式）对等连接是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。两者的相同点与区别：对等连接方式从本质上看仍然是使用客户服务器方式，只是对等连接中的每一个主机既是客户又同时是服务器。前者严格区分服务和被服务者，后者无此区别。后者实际上是前者的双向应用。3、因特网的核心部分：在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。路由器是实现分组交换的关键，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。因特网核心部分由许多网络和把它们互连起来的路由器组成而主机处在因特网的边缘部分。主机的用途是为用户进行信息处理的，并且可以和其他主机通过网络交换信息。路由器的用途则是用来转发分组的，即进行分组交换的。4、（1）电路交换的主要特点：“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。电路交换必定是面向连接的。电路交换的三个阶段：建立连接通信释放连接（2）分组交换的主要特点：在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段（3）报文交换：电报通信:采用了基于存储转发原理的报文交换。电路交换整个报文的比特流连续的从源点直达终点。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。5、计算机网络从网络的交换功能分类：电路交换报文交换分组交换混合交换6、主要性能指标：“带宽”本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫。现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或b/s(bit/s)。K=210=1024M=220,G=230,T=240信号在时间轴上宽度随着带宽增大而变窄。并不是宽带线路上比特传播的快，宽带线路每秒有更多的比特从计算机注入到线路。“时延”数据经历的总时延就是发送时延、传播时延和处理时延之和发送时延（传输时延）发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。信道带宽数据在信道上的发送速率。常称为数据在信道上的传输速率传播时延电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。处理时延交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路上的传播速率时延带宽积=传播时延´带宽第二章1.法律上的(dejure)国际标准OSI并没有得到市场的认可。是非国际标准TCP/IP现在获得了最广泛的应用。TCP/IP常被称为事实上的(defacto)国际标准。2.为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即网络协议，简称为协议。3.网络协议的组成要素:a.语法数据与控制信息的结构或格式。b.语义需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。c.同步事件实现顺序的详细说明。6.路由器在转发分组时最高只用到网络层而没有使用运输层和应用层。7.IPoverEverything:TCP/IP可以允许IP在各式各样的网络构成的互联网上运行8.EverythingoverIP：TCP/IP可以为各式各样的应用提供服务第三章1.物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性，即：机械特性指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。电气特性指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。功能特性指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。规程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。2.数据——运送信息的实体。信号——数据的电气的或电磁的表现。“模拟的”——连续变化的。“数字的”——取值是离散数值。调制是使消息载体的某些特性随消息变化的过程。调制的作用是把消息置入消息载体，便于传输或处理。解调是在接收端完成调制的逆过程，还原出原始信号。3.模拟的和数字的数据、信号4.信道是用来表示向某一个方向传送信息的媒体。一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接受信道从通信的双方信息交互的方式来看，可以有以下三种基本方式单向通信（单工通信）——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，但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。双向同时通信（全双工通信）——通信的双方可以同时发送和接收信息。5.基带信号（即基本频带信号）——来自信源的信号，就是将数字信号1或0直接用两种不同的电压来表示。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。因此必须对基带信号进行调制(modulation)。带通信号(在计算机网络中常叫做宽带信号)——把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。6.奈氏准则：理想低通信道的最高码元传输速率=2W码元/秒，W是理想低通信道的带宽，单位为赫(Hz)即每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。理想带通矩性信道的最高码元传输速率=W码元/秒7.香农公式：信道的极限信息传输速率C可表达为C=Wlog2(1+S/N)b/sW为信道的带宽（以Hz为单位）；S为信道内所传信号的平均功率；N为信道内部的高斯噪声功率8.传输媒体：，它就是数据传输系统中在大宋器和接收器之间的屋里通路。分为导向传输媒体和非导向传输媒体导向传输媒体：双绞线——屏蔽双绞线STP和无屏蔽双绞线UTP；同轴电缆——50欧姆同轴电缆和75欧姆同轴电缆（双电缆系统和单电缆）；光缆9.几种最基本的调制方法:调制就是进行波形变换（频谱变换）调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化。调频(FM)：载波的频率随基带数字信号而变化。调相(PM)：载波的初始相位随基带数字信号而变化。10.频分复用：所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。时分复用：所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度。11.每一个比特时间划分为m个短的间隔，称为码片每个站被指派一个唯一的mbit码片序列。如发送比特1，则发送自己的mbit码片序列。如发送比特0，则发送该码片序列的二进制反码。两个不同站的码片序列正交，就是向量S和T的规格化内积(innerproduct)都是0：任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1。一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是–1。12SDH解决什么问题？！！(1)速率标准不统一(2)不是同步传输。13DTE(DataTerminalEquipment)是数据终端设备，是具有一定的数据处理能力和发送、接收数据能力的设备。没必要配时钟DCE(DataCircuit-terminatingEquipment)是数据电路端接设备，它在DTE和传输线路之间提供信号变换和编码的功能，并且负责建立、保持和释放数据链路的连接。要配时钟14xDSL技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带业务。xDSL技术就把0~4kHz低端频谱留给传统电话使用，而把原来没有被利用的高端频谱留给用户上网使用。15ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine)：非对称数字用户线ADSL的极限传输距离与数据率以及用户线的线径都有很大的关系（用户线越细，信号传输时的衰减就越大），而所能得到的最高数据传输速率与实际的用户线上的信噪比密切相关。16ADSL的特点(1)上行和下行带宽做成不对称的。(2)上行指从用户到ISP，而下行指从ISP到用户。(3)ADSL在用户线（铜线）的两端各安装一个ADSL调制解调器。17基带信号为什么要调到宽带信号？消除滤波降低干扰第四章1、数据链路层的作用（1）结点A的数据链路层把网路层交下来的IP数据报封装成帧（2）结点A把封装好的帧发送给结点B的数据链路层（3）若结点B的数据链路层收到的帧无差错，则从收到的帧中提取出IP数据报上交给上面的网路层，否则丢弃这个帧。3PPP协议应满足的需求简单封装成帧透明性多种网络层协议多种类型链路差错检测检测活跃度（即检测连接状态）最大传送单元网络层地址协商数据压缩协商4PPP协议不需要的功能纠错流量控制序号多点线路半双工或单工链路5PPP协议的工作状态(1)当用户拨号接入ISP时，路由器的调制解调器对拨号做出确认，并建立一条物理连接。(2)PC机向路由器发送一系列的LCP分组（封装成多个PPP帧）。(3)这些分组及其响应选择一些PPP参数，和进行网络层配置，NCP给新接入的PC机分配一个临时的IP地址，使PC机成为因特网上的一个主机。(4)通信完毕时，NCP释放网络层连接，收回原来分配出去的IP地址。接着，LCP释放数据链路层连接。最后释放的是物理层的连接.PPP协议的状态图功能：鉴别、地址分配第五章局域网1、以太网两个标准：DIXEthernetV2是第一个以太网的规约。IEEE的802.3标准局域网数据链路层的两个子层：逻辑链路控制LLC子层媒体接入控制MAC子层2、适配器（网卡）的重要功能：进行串行/并行转换。对数据进行缓存。在计算机的操作系统安装设备驱动程序。实现以太网协议3、CSMA/CD协议：以太网提供的服务是不可靠的交付，即尽最大努力的交付CSMA/CD：载波监听多点接入/碰撞检测4、争用期：以太网的端到端往返时延2t称为争用期，或碰撞窗口以太网取51.2ms为争用期的长度对于10Mb/s以太网，在争用期内可发送512bit，即64字节以太网在发送数据时，若前64字节没有发生冲突，则后续的数据就不会发生冲突以太网规定了最短有效帧长为64字节，凡长度小于64字节的帧都是无效帧要提高以太网的信道利用率，就必须减小t与T0之比单程端到端时延t与帧的发送时间T0参数a越大，表明争用期所占的比例增大，这就使得信道利用率降低以太网的参数a的值应当尽可能小些以太网是动态随机接入的5、硬件地址：在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或MAC地址6、什么是网桥：在数据链路层扩展局域网是使用网桥。网桥工作在数据链路层，它根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发网桥具有过滤帧的功能。(1)透明网桥是一种即插即用设备，其标准是IEEE802.1D。“透明”是指局域网上的站点并不知道所发送的帧将经过哪几个网桥，因为网桥对各站来说是看不见的透明网桥使用了生成树算法：为了避免产生转发的帧在网络中不断地兜圈子。算法选择一个网桥作为生成树的根，然后以最短路径为依据，找到树上的每一个结点(2)源路由网桥发送帧时将详细的路由信息放在帧的首部中(3)多端口网桥—以太网交换机:以太网交换机实质上就是一个多端口的网桥，可见交换机工作在数据链路层。交换机能同时连通许多对的端口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，进行无碰撞地传输数据7、网桥和集线器（或转发器）不同集线器在转发帧时，不对传输媒体进行检测。网桥在转发帧之前必须执行CSMA/CD算法。由于网桥没有网卡，因此网桥并不改变它转发的帧的源地址。8、速率达到或超过100Mb/s的以太网称为高速以太网无线局域网的组成：①有固定基础设施的无线局域网；②无固定基础设施的无线局域网。802.11系列协议的局域网称wifi无线局域网的协议标准80