计算机网络复习重点.docx
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计算机网络复习重点
U1、introduction
一、WhatisaComputerNetwork?
interconnectedcollectionofautonomous(自治的)computersconnectedbyasingletechnology”–Tanenbaum
计算机网络:
包含有计算机的网络,以及用这样的网络加上许多路由器组成的互联网
二、ClassificationofNetworks
1.bytransmissiontechnology:
传输技术
a)broadcastNetworks广播网络
b)point-to-pointNetworks点对点网络
c)broadcasting(广播)
d)multicasting(多播)
e)unicasting(单播)
2.byscale:
覆盖范围
a)LAN(LocalAreaNetwork):
局域网
company/univlocalareanetwork(LAN)connectsendsystemtoedgerouter;Ethernet:
sharedordedicatedlinkconnectsendsystemandrouter,10Mbs,100Mbps,GigabitEthernet
(一般用于微型计算机或工作站通过高速通信线路相连,速率通常10Mb/s以上,地理上则在较小的范围如1Km左右)
b)MAN(MetropolitanAreaNetwork):
城域网
c)WAN(WideAreaNetwork):
广域网
Spansalargegeographicarea,e.g.,acountryoracontinent;AWANconsistsofseveraltransmissionlinesandrouters;TheInternetisanexampleofaWAN
(作用范围几十到几千公里,因特网的核心部分,通过长距离运送主机所发送的数据)
3.bytopology:
拓扑机构
(a)bus(b)ring
4.bytransmissionmedia:
Wirednetwork(有线)
Wirelessnetwork(无线):
IEEE802.11b、IEEE802.11a、bluetooth、IEEE802.11g
5.byswitching:
1)circuitswitching电路交换2)packet-switching分组交换
三、NetworkArchitecture
计算机网络体系结构:
指网络的分层,各层协议和各层间接口的集合。
也就是说,网络体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。
四、
1.Entity:
2.protocol:
网络协议:
指计算机网络中相互通信的对等实体之间交换数据或通信时所必须遵守的规则或标准的集合。
Anetworkprotocoldefinesasetofrulesandconventions规则和协定forcommunicationbetweenpeerentities对等实体.
1)Aprotocolspecifieshowdataispackagedintomessages.
2)Italsomayincludeconventionslikemessageacknowledgement确认ordatacompression数据压缩tosupportreliableand/orhigh-performancenetworkcommunication.
3)ProtocolStack协议栈(agroupofprotocols、LayerNreceivesinformationfromlayerN-1andprovidesinformationtolayerN+1、forcomputerstocommunicatewitheachotherbothmustberunningthesameprotocolstack、computersmayberunningdifferentoperatingsystem,butrunningthesameprotocolstack)
3.Interface接口:
4.service:
5.SAP服务访问点
6.serviceprimitives服务原语
1)Aserviceisformallyspecifiedbyasetofprimitivesavailabletoauserprocesstoaccesstheservice,i.e.systemcalls.
2)Theseprimitivestelltheservicetoperformsomeactionorreportonanactiontakenbyapeerentity对等实体.
3)面向连接服务原语
五、
1)“connection-oriented”service–TransmissionControlProtocol(TCP)传输控制协议
❑Handshaking(握手机制)betweenclient&serverprograms
1)Parametersforensuingexchange2)Maintainconnection-state
❑Similartoaphoneconversation
❑TCPisbundledwith
1)reliability可靠性,2)congestioncontrol拥塞控制3)flowcontrol流量控制.
2)“connectionless”service-UserDatagramProtocol(UDP)用户数据报协议
❑Nohandshaking
❑Sendwheneverandhoweveryouwant
❑A“besteffort(尽力而为)”service
1)Noreliability2)Nocongestion&flowcontrolservices
六、ComparingOSIandTCP/IPModels
ThreeConceptsarecentraltotheOSImodel:
Services服务Interfaces接口Protocols协议
OSI:
Badtiming、Badtechnology、Badimplementations、Badpolitics
TCP/IP:
Service,interface,andprotocolnotdistinguished
Notageneralmodel
Host-to-network“layer”notreallyalayer
Nomentionofphysicalanddatalinklayers
七、Delayinpacket-switchednetworks
a)Transmissiondelay:
(dtrans)R=linkbandwidth(bps)、L=packetlength(bits)
timetosendbitsintolink=L/R
b)Propagationdelay:
(dprop)d=lengthofphysicallink、s=propagationspeedinmedium(~2x108m/sec)propagationdelay=d/s
c)nodalprocessingdelay:
(dproc)checkbiterrors、determineoutputlink
d)queueingdelay:
(dqueue)timewaitingatoutputlinkfortransmission
1.dependsoncongestionlevelofrouter
总时延=处理时延+排队时延+发送时延+传播时延
八、
1.datarate(速率即数据率或比特率bitrate):
计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率。
速率的单位是b/s,或kb/s,Mb/s,Gb/s等,指额定速率或标称速率。
2.bandwidth(带宽):
表示网络的通信线路所能传送数据的能力,是在单位时间内从网络的一点到另一点所能通过的“最高数据率”,单位是“比特每秒”,或b/s(bit/s)。
千比每秒,即kb/s(103b/s)兆比每秒,即Mb/s(106b/s)
吉比每秒,即Gb/s(109b/s)太比每秒,即Tb/s(1012b/s)
3.throughput(吞吐量):
表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。
受网络的带宽或网络的额定速率的限制。
U2、Thephysicallayer
一、Themaintaskofthephysicallayer
1)Physicalisresponsibleforsendingbitsfromonecomputertoanother透明传输比特流
2)Itisnotconcernedwiththemeaningofthebits
3)Defineselectricaldetails(whatrepresentsa0or1)
二、Threebasictypesofchannel
a)Simplexchannel(单工信道):
只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。
无线电广播或有线电广播以及电视广播就属于这种类型。
b)Half-duplexchannel(半双工信道):
即通信的双方都可以发送信息,但不能双方同时发送。
这种通信方式是一方发送另一方接收,过一段时间后再反过来。
c)Full-duplexchannel(全双工信道):
即通信的双方可以同时发送和接收信息。
三、1)Baseband(基带):
Thetotalcapacityofthemediaisusedforonechannel;
MostLANsusebaseband
基带信号:
就是将数字信号1或0直接用两种不同的电压来表示,然后送到线路上去传输.
2)Broadband(宽带):
Dividesthetotalbandwidthintomanychannels;Eachchannelcancarryadifferentsignal;Broadbandcarriesmanysimultaneous(同时)transmissions
宽带信号:
是将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号。
四、Fiber:
(光缆)
•原理:
与纤芯相比,包层具有较低的折射率。
•当光线从高折射率的媒体射向低折射率的媒体时,其折射角将大于入射角。
1.Single-mode单模光纤:
Singlemodeismoreexpensive,butcanhandlelongerdistances
若光纤的直径减小到只有一个光的波长,则光纤就像一根波导那样,它可使光线一直向前传播,而不会产生多次反射。
这样的光纤就称为单模光纤
2.Multi-mode多模光纤:
只要从纤芯中射到纤芯表面的光线的入射角大于某一个临界角度,就可产生全反射。
因此,可以存在许多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输。
这种光纤就称为多模光纤。
Normalfiberopticcableiscalledmultimode多模光纤
光纤的优点:
传输损耗小,中继距离长,抗雷电和电磁干扰,无串音干扰,保密性好,体积小,重量轻
五、Characteristicofsatellite:
(CommunicationSatellites通信卫星)
较长的传播距离带来了较大的时延;适合于广播通信,安全性;保密性较差;传输数据的成本与所经过的距离无关
六、Switching交换
1.Circuitswitching电路交换
1)Beforetransmissionadedicated专用的circuitmustbeestablished
2)Aconnection(electrical,optical,radio)isestablishedfromthecallerphone主叫tothecalleephone被叫.
3)Connectsthesenderandreceiverbyasinglephysicalpathforthedurationofthesession
4)PSTNusescircuitswitching
2.Messageswitching报文交换
1)Theconnectionisdeterminedonlywhenthereisactual现行的data(amessage)readytobesent.
2)Thewholemessageisrecollected回忆到的ateachswitchandthenforwardedontothenextswitch.
a)store-and-forward存储转发
b)Advantages:
efficienttrafficmanagement、reducesnetworkcongestion、
efficientuseofnetworkmedia、messagescanbesentwhenreceiverdown
c)Disadvantages:
delayofstoringandforwarding、costlyintermediatestorage
3.Packetswitching分组交换
1)Dividesthemessageupintoblocks,i.e.packets.
2)Thereforepacketsusethetransmissionlinesforonlyashorttimeperiod
3)allowsforinteractivetraffic.
4)Packetswitchingbreaksmessagesintopackets
5)Packetstraveldifferentroutes(independentrouting)
6)Eachpackethasitsownheaderinformation
7)PacketssmallenoughtobestoredinRAMthusquickerthanmessageswitching
8)Advantages
a)improvestheuseofbandwidthovercircuitswitching
b)canadjustroutestoreflectnetworkconditions
c)shortertransmissiondelaysthanmessageswitching(storedinRAM)
d)lessdiskspacee)smallerpacketstoretransmit
9)Disadvantages
a)MoreRAM随机
b)Morecomplexprotocols
c)moreprocessingpowerforswitchingdevice
d)Thegreaternumberofpackets,thegreaterchanceforpacketlossordamage
10)Twomethodsofpacketswitching
a)Datagrampacketswitching数据报分组交换
•Messagedividedintoastreamofpackets、Eachpackethasit’sowncontrolinstructions、Switchingdevicesrouteeachpacketindependently、Switchingdevicescanroutepacketsaroundbusynetworklinks、Requiresequencenumberstoreassemble、Smallpacketsizefacilitatesretransmissionduetoerrors
b)Virtualcircuitpacketswitching虚电路分组交换
七、Multiplexing复用技术
1.FDM(FrequencyDivisionMultiplexing)频分
Thefrequencyspectrumisdividedupamongthelogicalchannels-eachuserhangsontoaparticularfrequency.
2.TDM(TimeDivisionMultiplexing)时分
1)LikeFDM,timedivisionmultiplexing(TDM)savesmoneybyallowingmorethanonetelephonecalltouseacableatthesametime.
2)Insteadofdividingthecableintofrequencybands,TDMsplitscableusageintotimeslots时隙.EachchannelisgivenaregulartimeslotinwhichtosendaPCM(PulseCodeModulation脉冲编码调制)signal.
3)InTDM,theuserstaketurns(轮流、依次),eachonehavingexclusiveuse专用ofthemediuminaroundrobin循环赛fashion.TDMcanbealldigital.
3.STDM(StatisticalTimeDivisionMultiplexing)统计时分
•1)allowsconnectionofmorenodestothecircuitthanthecircuitcapacity;
2)worksonthepremise前提thatnotallnodeswilltransmitatfullcapacityatalltimes;
1)musttransmitaterminalidentification;4)mayrequirestorage;
U3、Thedatalinklayer
一、Themaintaskofthedatalinklayer
数据链路层在物理层连接上提供一条高效可靠的逻辑连接,为网络层提供服务。
(Unacknowledgedconnectionless、Acknowledgedconnectionless、Acknowledgedconnection-oriented)
Mustprovide:
Framesynchronization、Flowcontrol、ErrorControl、Addressing、LinkManagement
Thedatalinklayerdescribes:
howadataframe数据帧canbereliablytransmitted;
howasharedcommunicationchannelshouldbeaccessed.
数据链路层传送单位:
帧
二、Twosublayer:
1)LLC:
(LogicalLinkCont)
establishingandmaintaininglinksbetweencommunicatingdevices
Framing(BitStuffing)、Flowcontrol(StopandWait、SlidingWindow、GoBackn、SelectiveRepeat)、Errorcontrol(CRC)
2)MAC:
(MediaAccessControl)Controlshowdevicessharethesamemedia
Sharedchannel、competition/access
三、Twotypesoftransmissiontechnology
1.
broadcastlinks
Singlecommunicationchannelthatissharedbyallthemachinesonthenetwork
Framessentbyanymachinearereceivedbyallothers
AnymachinesendsframesbasedonCSMA;ALLmachinesreceiveit,butonlyoneprocessesit
2.point-to-pointlinks
四、Framing:
(TheDLLtakespacketsfromtheNetworkLayer,andthenaddsheader/trailerinformationtocreatenewdataunitFrame数据帧passesframestolayerbelow)
1、Bytestuffing–>SDLC:
2、Bitstuffing(位填充)->HDLC(High-LevelDataLinkControl高级数据链路控制、Aprettyold,butwidelyusedprotocolforpoint-to-pointconnections、usesaslidingwindow,witha3-bitseq.nu
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- 计算机网络 复习 重点