计算机网络期中复习

计算机网络

第一章 概述

计算机网络：通过线路互连起来的，自治的计算机集合。

计算机网络功能

计算机网络最基本功能：数据通信。

计算机网络功能主要包括：数据通信、资源共享、分布式处理、信息综合处理、负载均衡、提高可靠性等。

计算机网络基本组成是：通信子网和资源子网。

从组成部分看：硬件、软件、协议。[不是微信软件那种]

从工作方式看：边缘部分、核心部分。

从功能组成看：通信子网、资源子网。

从交换方式看：电路交换、报文交换、分组交换。

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传送数据量大，且传送时间远远大于建立时间[呼叫时间],选择电路交换。

电路交换传输时延最小[发送时延],只最初发送一次。

当端到端通路有很多段链路组成，采用分组交换较合适。

从信道利用率看,分组交换和报文交换优于电路交换。

分组交换比报文交换时延小，尤其适合计算机之间突发式数据通信。

报文交换和分组交换都采用存储转发技术。

分组交换分为：虚电路交换和数据报交换。

虚电路交换：为网络层提供连接服务 逻辑连接

数据报交换：为 网络层 提供 无连接服务 。

无连接服务 : 分组传输前 , 不确定传输路径 , 同一个数据报切割的不同的分组 , 传输路径可能不同 ;

连接服务 : 分组传输前 , 先确定传输路径 , 也就是建立连接 , 然后将分组 , 在该路径中传输 , 传输结束后 , 断开连接 ;

电路交换：

报文交换：

分组交换：

通信与资源子网

通信子网：是实现网络通信功能的设备及其软件的集合。如：中继器、集线器、交换机、网桥、路由器、网卡。

资源子网：特指资源共享的设备和软件的集合。如：服务器、用户计算机、网络终端、网络打印机、计算机软件。

总的来说，通信子网强调通信功能，资源子网强调共享功能。

计算机网络中的资源：软件资源、硬件资源、数据资源。

计算机网络分为广域网、城域网和局域网，其划分的主要依据是：作用范围不同。

局域网和广域网的差异不仅在覆盖范围不同，还主要在使用协议不同。

局域网是基于广播技术发展起来的网络，广域网是基于交换技术发展起来的网络。

局域网与广城网的互联是通过路由器实现。

宽带接入方法：

ADSL：非对称数字用户线

HFC：光纤和同轴电缆混合

FFTx：光纤到---

设备介绍

路由器：[网络层]用于在不同网络转发数据包。

桥接器：[数据链路层]用于连接两个局域网，使其成为一个“局域网”。

中继器：[物理层]拓展网络物理距离，延长传输距离，适用于同一类型网络[相同的]。两个端口一个入一个出来

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物理层：中继器，集线器。

链路层：网桥，交换机

网络层：路由器

计算机网络拓扑主要取决于他的：通信子网。

网络拓扑：网络中各个节点间的物理和逻辑布局。

广域网拓扑结构通常采用：网状型

拓扑结构

总线型：所有节点共享一条通信链路。

星型：各节点通过单一中央节点连接。

环型：节点形成闭合回路，数据沿单一方向传输。

网型：每个节点与其他节点都直接连接。

树型：无人在意哈

混合型：无人在意哈

在n个结点的星形拓扑结构中，物理链路有：n-1条。

广播式网络特点：共享广播信道、不存在路由选择问题、可以不要网络层、需要服务访问点。

分组交换的缺点：附加信息开销大、转发时延。

1968年6月， 世界上出现的最早计算机网络是：ARPAnet [美鬼]

在OSI参考模型中，功能需由应用层的相邻层实现的是：相邻层也就是表示层。

表示层的功能是表示出用户看得懂的数据格式，实现与数据表示有关的功能，主要完成数据字符集的转换、数据格式化和文本压缩、数据加密、解密等工作。

服务垂直。协议水平。

下层为上层提供服务。

SAP服务访问点。

协议要素：语法、语义、同步[时序]。

语法：

语义：

同步：

OSI七层模型

七层介绍：从低到高、从下到上分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。简记[物联网叔会使用] OSI[开放系统互连参考模型]

各层介绍：

应用层：和用户交互的程序

表示层：处理两个通信系统交换信息的表示方式

会话层：会话建立,会话管理

传输层：两个进程通信，端到端通信

网络层：把分组从源端传到目的端

数据链路层： 网络层传下来的数据报，封装成帧

物理层：物理媒体透明传输

在OSI参考模型中， 提供流量控制功能的层：2、3 、4层。数据链路层、网络层，传输层。

在OSI参考模型中， 提供建立、维护和拆除端到端的连接层是：传输层。

在OSI参考模型中，为数据分组提供在网络中路由的功能的是：网络层。

在OSI参考模型中，传输层提供主机进程之间的数据传送。[就是端到端]

在OSI参考模型中，为网络层实体提供数据发送和接收功能及过程的是：数据链路层。 [下层为上层提供服务，无脑选他下面那层]。

在OSI 参考模型中，传输层利用通信子网提供的服务实现两个用户进程之间端到端的通信，在这个层次模型中，如果用户A需要通过网络向用户B传送数据，那么首先将数据送入应用层，在该层给它附加控制信息后送入表示层;在表示层对数据进行必要的变换并加上头部后送入会话层:在会话层加头部后送入传输层。

数据传输单元

应用层：报文

传输层：报文段[报文分割]

网络层：IP数据报[在报文段加上目的地址，原地址等]，若数据报太大分割成分组

数据链路层：数据帧

物理层：比特流

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OSI数据传输路径

在OSI 参考模型中，在传输层将数据分割为报文后送至网络层。

在OSI 参考模型中，在网络层将数据封装成分组后送至数据链路层。

在OSI 参考模型中，在数据链路层将数据加上头部和尾部封装成数据帧后发送到物理层。

在OSI 参考模型中，在物理层数据以比特流形式发送到物理线路。

在OSI参考模型中，路由器、交换机(Switch)、集线器(Hub)实现的最高功能层分别是；3、2、1 [网络层、数据链路层、物理层]。

因特网采用的核心技术是：TCP/IP。

在TCP/IP模型中，处理关于可靠性、 流量控制和错误校正等问题的是：传输层。

TCP/IP参考模型的网络层提供的是：无连接不可靠的数据报服务。

上下邻层实体之间的接口称为服务访问点， 应用层的服务访问点也称：用户界面。

在0S1参考模型中，直接为会话层提供服务的是：传输层 [直接背口诀--物联网叔会使用]

假设 OSI 参考模型的应用层欲发送 400 B 的数据（无拆分），除物理层和应用层之外 ，其他各层在封装 PDU 时均引入 20 B 的额外开销，则应用层数据传输效率约为：80% [400/(400+20*5)=80%]。

第二章 物理层

物理层特性

机械特性：物理连接用的规格、接口形状。引线数目，引脚数量和排列情况。

电气特性：信号电压范围，阻抗匹配，传输速率，距离限制。

功能特性：某电平的意义，接口部件的用途。

规程特性[过程特性]：工作规程和时序关系。

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实例

某网络在物理层规定，信号的电平用+10V~+15V表示二进制0,用-10V~-15V表示二进制1，电线长度限于15m以内，这体现了物理层接口的：电气特性

当描述一个物理层接口引脚处于高电平时的含义时，该描述属于：功能特性

在物理层接口特性中，用于描述完成每种功能的事件发生顺序的是：过程特性

下列选项中，属于物理层接口规范定义范畴的是：接口形状、引脚功能、信号电平。

调制：数字信号转化为模拟信号。

解调：模拟信号转化为数字信号。

利用中继器来扩大网络传输距离的原理是它将衰减的信号再生[不是放大]

转发器的作用是：放大信号

两个网段在物理层进行互联时要求：数据传输率要相同，但数据链路层协议可以不同

为了使数字信号传输得更远，可采用的设备是：中继器

以太网遵循IEEE 802.3标准，用粗缆组网时每段的长度不能大于500m,超过500m时就要分段，段间相连利用的是：中继器

在粗缆以太网中可通过中继器扩充网段，中继器最多可有：四个

一般来说，集线器连接的网络在拓扑结构上属于：星形

用集线器连接的工作站集合：同属一个冲突域，也同属一个广播域

当集线器的一个端口收到数据后，将其：从除输入端口外的所有端口广播出去

中继器和集线器都工作在OSI参考模型的物理层、都可以对信号进行放大和整形、中继器通常只有2个端口，而集线器通常有4个或更多端口

543原则

中继器或集线器

5个网段

4个中继器或集线器

3个网段为主机端

任意发送方和接收方最多经过4个中继器、5个网段

比特

比特：一个二进制数字，0或1。bit。

码元：等时出现的符号，代表不同离散数值，一个码元可以携带多个比特的信息。k进制信号有k个码元，一个码元有log2(k)个bit。

波特率：每秒传送的符号(码元)数量。单位：Baud [码元/s]。

比特率：每秒传送的比特数量。基本单位：bit/s。

波特率=比特率与每符号所含比特数的比值。

数据率=采样评率*每次采样的比特数

影响信道最大传输速率的因素主要有：带宽、信噪比。

计算机内部数据传输是：并行传输。

并行传输：多个数据位同时在多条并行的传输线上传输。适合短距离，速度快。

串行传输：数据一位一位的在一天传输线上传输。适用于长距离，速度慢。

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、受气候影响大。误码率高，成本高。

曼彻斯特编码特点：

每个码元都有两个不同的电平。

每个码元中间有一次跳变。

适用于数字信号传输。

时钟信号与数据信结合在一起，每个码元中间跳变用于表示数据值，同时作为时钟信号。

非归零编码不含同步信息。曼彻斯特和差分曼彻斯特含同步信息。

将语音信号数字化的技术：脉冲编码调制 [也就是把模拟信号转化为数字信号]

利用模拟通信信道传输数字信号的方法称为：频带传输。

基带传输：数字信号直接在信道上传输，适用于短距离通信，局域网等。