计算机网络原理复习要点第一章概述1.三网:电信网、有线电视网、计算机网2.计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个:连通性、共享3.网络有若干结点和连接这些结点的链路组成4.因特网发展的几个重要时间点:1969年美国国防部创建第一个分组交换网ARPANET,最初它只是一个单个的分组交换网,不是一个互联的网络;1983年TCP/IP协议成为ARPANET的标准协议,人们把这一年作为因特网的诞生时间5.i nternet是个通用名词,泛指由多个计算机网络互连而成的网络,网络之间的通信协议可以是任意的;Internet是个专有名词,它指当前全球最大的、开放的、由众多网络互联而成的特定网络,它采用TCP/IP协议族作为通信规则,它的前身是ARPANET6.因特网的三级结构:主干网、地区网、校园网(企业网)7.所有的因特网标准都是以RFC文档的形式在因特网上发表的。
Request for comments:请求评论8.从工作方式上可将因特网划分为两大块:边缘部分、核心部分9.计算机通信:主机A的某个进程和主机B的另一个进程进行通信10.在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式可分为两大类:客户服务器方式(C/S 方式)、对等方式(P2P方式)11.客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程。
客户是服务请求方,服务器是服务提供方。
12.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;其工作方式成为P2P文件件共享13.“交换”就是按照某种方式动态的分配传输线路的资源;必须经过“建立连接(占用通信资源)→通话(一直占用通信资源)→释放连接(归还通信资源)”三个步骤的交换方式称为电路交换,其特点是在通话的全部时间内,通话的两个用户始终占用端到端的通信资源14.分组交换采用存储转发技术。
把要发送的整块的数据称为报文。
分组是在因特网中传送的数据单元15.三种交换方式在数据传送阶段的主要特点: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,转发到下一结点16.广域网WAN 城域网MAN 局域网LAN个人区域网PAN 接入网AN:用来把用户接入到因特网的网络17.速率:连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率,也称数据率或比特率;带宽:在单位时间内从网络的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”,单位:b/s;吞吐量:在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量;时延:数据从网络的一端传送到另一端的时间;发送时延:主机或路由器发送数据帧所需要的时间,也叫传输时间;传播时延:电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间;处理时延:主机或路由器在处理分组时所花费的时间;排队时延,其长短取18.19.抽象的,而现实是具体的,是真正在运行的计算机硬件和软件20.OSI的七层协议体系结构(由下到上):物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层; TCP/IP的体系结构:网络接口层、网际层IP、运输层、应用层;五层协议的体系结构:物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层21.应用层直接为用户的应用进程提供服务;运输层负责向两个主机中进程之间的通信提供服务,运输层主要使用的两种协议:传输控制协议TCP——无连接的,数据传输的单位是报文段,能提供可靠的交付;用户数据报协议UDP——无连接的,数据传输单位是用户数据报,不保证提供可靠的交付,只能提供“尽最大努力交付”;网络层为分组交换网上的不同主机提供通信服务;数据链路层将网络层交下来的IP数据报组装成帧,在两个相邻结点间的链路上“透明”地传送帧中的数据;透明:某一个实际存在的事物看起来好像不存在一样;物理层的任务是透明地传送比特流;22.在研究开放系统中的信息交换时,用实体这一名词表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程;协议是控制两个或多个对等实体进行通信的规则的集合;在协议的控制下,两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提够服务。
要实现本层的协议,还需要使用下一层所提供的服务;23.协议和服务的区别:首先,协议的实现保证了能够向上一层提供服务。
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;其次,协议是“水平的”,即协议是控制对等实体之间通信的规则。
但服务是“垂直的”,即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。
只有那些能够被高一层实体“看得见”的功能才能称之为服务。
24.上层使用下层所提供的服务必须通过与下层交换一些命令,这些命令在OSI中称为服务原语;在同一系统中相邻两层的实体进行交互(即交换信息)的地方,称为服务访问点SAP;OSI把层与层之间交换的数据单位称为服务数据单元SDU; OSI把对等层次之间传送的数据单位称为该层的协议数据单元PDU第二章物理层1.通信的目的是传送消息;数据是运送消息的实体;信号则是数据的电气或电磁的表现;模拟信号(连续信号)——代表消息的参数的取值是连续的;数字信号(离散信号)——代表消息的参数的取值是离散的;在使用时间域的波形表示数字信号时,代表不同离散数值的基本波形就称为码元2.信道一般用来表示向某一个方向传送信息的媒体;3.单向通信,又称单工通信,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,又称半双工通信,即通信的双方都可以发送信息,但不能双方同时发送,也不能同时接受;双向同时通信,又称全双工通信,即通信的双方可以同时发送和接收信息4.来至信源的信号称为基带信号;调制可分为两大类:基带调制、带通调制;最基本的带通调制的方法有:调幅AM、调频FM、调相PM;正交振幅调制QAM;5.传输媒体可分为两大类:导向传输媒体、非导向传输媒体;屏蔽双绞线STP、无屏蔽双绞线UTP;光纤有多模光纤和单模光纤;T形接头有两种:有源的和无源的;传统的微波通信主要有:地面微波接力通信和卫星通信;6.最基本的复用是频分复用FDM和时分复用TDM;频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源;时分复用的所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度;7.波分复用WDM就是光的频分复用;码分复用CDM是一种共享信道的方法;CDMA:码分多址8.A DSL:非对称数字用户线;ADSL把上行和下行带宽做成不对称的,上行指从用户到ISP,下行指从ISP到用户;基于ASDL的接入网由以下三大部分组成:数字用户线接入复用器DSLAM,用户线和用户家中的一些设备;9.F TTH:光纤到户;FTTB:光纤到大楼;FTTC:光纤到路边第三章数据链路层1.数据链路层使用的信道主要有:点对点信道、广播信道2.链路就是从一个结点到相邻结点的一段物理链路,且中间没有任何其他的交换结点。
3.把控制实现数据传输协议的硬件和软件加到链路上,就构成了数据链路。
4.数据链路层协议的三个基本问题是:封装成帧、透明传输、差错检测。
5.最大传送单元MTU(maximum transferunit)——数据链路层协议规定的帧的数据部分的长度上限6.发送端的数据链路层在数据中出现控制字符“SOH”和“EOT”(只是控制字符的名字)的前面插入一个转义字符“ESC”,而在接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除插入的转义字符。
这叫做字节填充或字符填充7.在一段时间内,传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为误码率BER;在数据链路层广泛使用了循环冗余检验CRC检错技术8.帧丢失、帧重复、帧失序属于出现传输差错,但这些帧里没有出现“比特差错”;“无比特差错”和“无传输差错”并不是同样的概念9.P PP协议的特点:简单、封装成帧、透明性、支持多种网络层协议、在多种类型的链路上运行、差错检测、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10.PPP协议的组成:一个将IP数据报封装到串行链路的方法;一个用来建立、配置和测试数据链路连接的链路控制协议LCP;一套网络控制协议NCP,其中的每一个协议支持不通的网络层协议11.连续两帧之间只需要用一个标志字段;如果出现连续两个标志字段,就表示这是一个空帧,应当丢弃;信息字段的长度是可变的,不超过1500字节12.PPP协议使用SONET/SDH链路时,是使用同步传输(一连串的比特连续传送)而不是异步传输(逐个字符传送)。
在这种情况下,PPP 协议采用零比特填充的方法来实现透明传输。
做法是:在发送端扫描整个信息字段,只要发现5个连续的1,就立即在后面填入一个0,在接收端,如果发现5个连续的1,就把5个1后面的0删除13.局域网的最主要特点是:网络为一个单位所拥有,且地理范围和站点数目均有限14.共享信道的方法:静态划分信道——频分、时分、波分、码分等,不适合局域网;动态媒体接入控制,又称多点接入,可分为随机接入和受控接入15.局域网的数据链路层被拆成两个子层:逻辑链路控制LLC子层和媒体接入控制MAC子层16.为了通信的简便,以太网采取了两种措施:一、采用较为灵活的无连接的工作方式,即不必先建立连接就可以直接发送数据。
适配器对发送的数据帧不编号,也不要求对方发回确认,故以太网提供的服务是不可靠的交付,即尽最大努力的交付。
当目的站收到有差错的数据帧时,就把它丢弃,其它什么也不做。
但对有差错帧是否需要重传则有高层来决定。
二、以太网发送的数据都使用曼彻斯特编码的信号。
曼彻斯特编码是把每一个码元分成两个相等的间隔,码元1是“前低后高”,码元0是“前高后低”。
曼彻斯特编码的缺点是它所占用的频带宽度比原始的基带信号增加了一倍。
17.总现在同一时间只能允许一台计算机发送信息,否则各计算机之间就会相互干扰,以太网采用的协调方法是使用载波监听多点接入/碰撞检测协议CSMA/CD。
“载波监听”就是“发送前先监听”,即每个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他的站在发送数据,如果有,则暂时不要发送数据,等信道变为空闲时再发。
“碰撞检测”就是“边发送边监听”,即适配器边发送数据边检测信道上的信号电压的变化情况,当变化幅度超过一定的门限值时,就认为总线上至少有两个站同时在发送数据,表明产生了碰撞。
“碰撞检测”也称“冲突检测”。
一旦发现总线上出现了碰撞,适配器就要立即停止发送,等待一段随机时间后再次发送。
18.电磁波在1KM电缆的传播时延约为5μs19.使用CSMA/CD协议的以太网不可能进行全双工通信而只能进行半双工通信。
20.以太网端到端往返时间2τ称为争用期,又称碰撞窗口,只有经过争用期这段时间还没有检测到碰撞,才能肯定这次发送不会发生碰撞。
以太网把争用期定为51.2μs,对于10Mb/s的以太网,在争用期可发送512bit,即64字节,如果帧的前64字节没有发生冲突,那后续的数据就不会发生冲突。