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计算机网络(谢希仁 第七版)前三章知识点整理

作者:互联网

第一章概述

1.21世纪是数字化、网络化、信息化,以网络为核心的信息时代。
2.三网合一:计算机网络、电信网络、有线电视网络
3.计算机网络可从应用和工作原理两个角度来理解。
从工作原理来看,计算机网络具有连通性和共享性。
连通性是指全球各地的互联网用户可以便捷和经济地进行信息交流。
共享性指资源共享,可以是软件、硬件、信息共享。
4.“互联网+”即互联网+各个传统行业,特点是使互联网的创新成果深度融合于经济社会的各个领域之中。
5.计算机网络由若干个结点和连接这些结点的链路组成。
6.计算机网络发展的三个阶段,1969年美国国防部的ARPANET(单个分组交换网);1985年美国国家科学基金会NSF的三级结构互联网(主干网、地区网、校园/企业网);1993年开始的多层次ISP结构互联网(互联网服务提供商,主干ISP、地区ISP、本地ISP)。
7.互联网交换点IXP,允许两个网络直接相连并分组交换。
8.边缘部分:用户直接使用的部分;核心部分:为边缘部分提供服务。(网状拓扑结构)
9.两类通信方式,客户-服务器方式,对等连接方式。区别是P2P方式不区分服务的提供方和请求方。
10.路由器在网络核心部分起特殊作用,实现分组交换,转发收到的分组。
11.电路交换:建立连接-通话-释放连接,通话过程中两方始终占用线路资源,效率低。
.分组交换:存储转发技术,转发整段数据块报文,而报文由分组(首部+数据)组成。
优点:高效、灵活、迅速、可靠 缺点:时延、控制信息的内存开销
.报文交换:存储转发技术,整块报文传送完毕才会转发至下一个结点。
12.计算机网络主要是由一些可编程的硬件互连组成的,而这些硬件并非为了实现某一特定的目的。这些可编程的硬件(有中央处理器CPU)可传送多种类型的数据,并能支持广泛的和日益增长的应用。
13.作用范围:广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)、个人网(PAN)。
14.使用者来分:公用网、专用网。
15.接入网AN,既不属于边缘部分也不属于核心部分,充当用户与互联网连接的桥梁。
16.计算机网络性能指标:速率(单位:比特),带宽(“最高数据率”,单位:比特每秒),吞吐量(“实际速率”,单位:比特每秒),时延(发送时延、传播时延、处理时延、排队时延),时延带宽积、往返时间RTT、利用率(信道利用率、网络利用率“信道利用率的加权平均值”)。
17.提高数据的发送速率只能降低发送时延。
18.信道或网络利用率过高会产生非常大的时延。
19.法律上的国际标准OSI,事实上的国际标准TCP/IP。
20.网络协议的三要素:语法、语义、同步。
21.OSI:物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层
22.TCP/IP:网络接口层、网际IP层、运输层、应用层
23.五层结构:物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层
24.实体:任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
25.协议:控制两个或多个对等实体进行通信的规则的集合。
26.服务访问点SAP:同一系统中相邻两层实体进行信息交互的地方,交换的数据单元:服务数据单元SDU。
27.服务是垂直的,协议是水平的。服务由下层向上层通过层间接口提供的。

第二章物理层

1.物理层的作用:尽可能屏蔽传输媒体和通信手段的差异,透明传输比特流。
2.机械特性(接口标准)、电气特性(电压范围)、功能特性(电平电压意义)、过程特性(出现顺序)
3.通信系统的三要素:信源、信道(发送器、接收器)、信宿
4.数据:运送消息的实体;信号:数据的电压或电磁表现。
5.模拟信号:连续信号(调制解调器-电话端局);数字信号:离散信号(计算机-调制解调器);码元:代表不同离散数值的基本波形。
6.基带调制(编码,调整波形);带通调制(载波,调频、变为模拟信号)。
7.信道的极限容量:信道能通过的频率范围(码间串扰)、信噪比。
8.奈式准则:码元的传输速率有上限。
9.信道的带宽或信噪比越大,信息的极限传输速率就越高。
10.让码元携带更多比特的信息量能提高传输速率。
11.双绞线(两根铜线互相绞合);同轴电缆(抗干扰);光纤(单模造价高远距离、多模近距离)。
12.光纤优点:传输损耗小、中继距离长;抗雷电、电磁干扰;无窜音干扰,保密性好;体积小,质量轻。
13.无线电通信主要靠电离层的反射。微波通信分为:地面微波接力通信、卫星通信(传播时延大)。
14.时分复用TDM(不同时间共享同样的频带宽度,更有利于数字信号的传输);频分复用FDM(同一时间共享不同的带宽资源);缺点:都不够灵活,时分复用帧长度固定125us。
16.复用器和分用器成对存在。
17.统计时分复用STDM(异步时分复用,动态分配时隙,明显提高信道利用率,需要使用集中器)。
18.波分复用WDM即光的频分复用,密集波分复用DWDM中,光载波的间隔为0.8或1.6nm.
19.码分复用即码分多址CDMA,同一时间共享同样的频率宽度。码片通常为64或128,码片序列各不相同、互相正交。实际使用伪随机码序列。
20.脉冲编码调制PCM:采样、量化、编码。
21.非对称数字用户线ADSL(用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造),光纤同轴混合网HFC(把有线电视网的主干换成光纤),FTTx(光纤到…)。
22.为了有效利用光纤资源,在光纤干线和用户之间广泛使用无源光网络PON。
23.无源光网络的无源指不配备电源。

第三章数据链路层

1.数据链路层的两种信道类型:
·点对点信道(一对一点对点通信,PPP协议)
·广播信道(一对多广播通信,CSMA/CD协议)
2.数据链路层的三大基本问题:
·封装成帧 ·透明传输 ·差错检测
3.帧:在一段数据的前后分别添加首部和尾部,数据部分长度不得超过最大传送单元MTU。
4.数据链路即逻辑链路,为实现协议的软件和硬件(网络适配器)。
5.帧定界符,开始SOH(00000001),结束EOT(00000100)。
6.透明传输:无论什么样的比特组合的数据,都能够按照原样没有差错地通过数据链路层。
7.字节填充(字符填充):数据部分出现帧定界符SOH、EOT使在前面插入一个转义字符ESC(00011011)。
8.比特差错:1可能变成0,0可能变成1。
9.误码率BER即传输错误的比特占总传输比特的比率。误码率与信噪比有关,提高信噪比可减小误码率。
10.帧检验序列FCS:循环冗余检验CRC进行模2运算(加法不进位,减法同加法)后得到的n位余数。
11.在数据链路层使用循环冗余检验CRC,能够实现无比特差错的传输,但这还不是可靠的传输。(出差错的数据被丢弃,导致接收到的数据可能不完整)
12.传输差错:帧丢失、帧重复、帧失序,解决办法增加帧编号、确认和重传机制。
13.PPP协议由三部分组成:封装数据报到窜行链路的方法、链路控制协议LCP、网络控制协议NCP。
14.PPP帧的定界符为标志字段十六进制7E(01111110),位于首部第一个字段和尾部第二个字段。PPP帧的信息字段长度为64-1500字节,总长度为信息字段长度+8。
15.零比特填充:只要发现有5个连续1,则立即填入一个0。
16.PPP协议的工作状态:链路静止、链路建立、鉴别、网络层协议、链路打开。包含了物理层和网络层的内容。
17.局域网的优点:具有广播功能、便于系统的拓展和逐渐演变、提高了系统的可靠性、可用性和生存性。
18.共享信道的两种方法:静态划分信道,动态媒体接入控制(随机接入、受控接入)。
19.局域网的数据链路层分为:逻辑链路控制LLC,媒体接入控制MAC。
20.适配器(网络接口卡NIC)的作用:进行数据串行传输和并行传输的转换。收到错误的帧直接丢弃,收到正确的帧中断并通知计算机。
21.以太网的特点:无连接、不可靠的交互(不编号、不需发回确认)、是否重传由高层决定(即使重传也会当作新帧重传)。
22.曼彻斯特编码:把一个码元再分成两个相等的间隔,所占频率带宽加倍。
23.CSMA/CD协议:多点接入(总线型网络)、载波监听(不停检测信道)、碰撞检测(边发送边监听)、半双工通信。
24.电磁波在1km电缆的传播时延约为5us。
25.端到端传播时延:总线两端距离最远两个站的传播时延。
26.发送的不确定性:每一个站在自己发送数据之后的一小段时间内,存在着遭遇碰撞的可能性。
27.碰撞窗口即争用期,以太网的端到端往返时间。
28.截断二进制指数退避:基本退避时间为争用期,单位比特时间。重传16次不成功丢弃。
29.以太网最小帧长为64字节,小于64字节为无效帧。
30.强化碰撞:碰撞时除了立即停止发送数据外,还要继续发送32或48比特的人为干扰信号。
31.帧间最小间隔为96比特时间。
32.MAC地址即局域网的硬件地址,实际上就是适配器地址或适配器标识符EUI-48。
33.MAC帧分为:单播帧、广播帧、多播帧。
34.Ethernet V2标准MAC帧的格式:目的地址(6)、源地址(6)、类型(2)、数据(4-1500)、FCS4(4)。
35.MAC帧前还需要插入8个字节,前7个为前同步码,最后为帧开始定界符。
36.MAC帧长度范围:64-1518字节。
37.以太网交换机自学习功能:初始交换表为空,广播写入,过期自动删除。
38.生成树协议STP:不改变网络的实际拓扑结构,而从逻辑上切断某些链路,使得从一台主机到所有其他主机的路径是无环路的树状结构,从而消除兜圈子现象。

标签:知识点,比特,希仁,信道,链路层,时延,链路,数据,第七版
来源: https://blog.csdn.net/seawaysyyy/article/details/94407144