计算机网络

1、两种通信方式：

CS和P2P

2、路由器是实现分组交换的关键构件

3、分组交换：

高效灵活迅速可靠 VS 排队时延 首部开销

①划分固定长度；②加上首部（包含地址信息）=>分组；③依次发送

存储转发：分组交换网中的节点交换机根据首部地址信息，把分组转发到下一个节点交换机……

4、分类

• 交换功能：电路/报文/分组/混合交换
• 作用范围：广域网WAN、局域网LAN、城域网MAN
• 使用者：公用网、专用网

5、带宽

b/s（bit/s），数字新的传送最高数据率

发送时延 = 数据块长度（bit）/ 信道带宽（bit/s）

传播时延 = 信道长度（m）/ 信号在信道上传播速率（m/s）

总时延 = 发送时延+传播时延+排队时延+处理时延

6、网络协议组成要素

• 语法：数据和控制信息的结构或格式
• 语义：发出何种控制信息、何种动作、何种响应
• 同步：事件实现顺序的详细说明

协议是水平的，控制两个对等实体的通信；服务是竖直的，在协议的控制下，两个实体间的通信 使得本层能向上层提供服务。相邻两层的实体相互交互的地方成为服务访问点 Service Access Point

7、OSI七层模型

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物理层

• 码元：1个数字脉冲
• 码元速率：B = 1/T(信号码元宽度)，单位波特 Baud
• 数据数率：单位时间信道传递信息量（比特数）
• 尼奎斯特定理
• 香农定理
• 调制解调器：数字信号 <=> 模拟信号
• 传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤、无线与卫星通信
• 带宽 Band
• 基带信号：数字信号1/0用不同电压表示送到线路上；宽带信号：基带信号调制后形成FDM模拟信号

单工、半双工、全双工：

• 多路复用技术：频分FDM、波分WDM、时分TDM、码分CDM

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链路层

• 信道类型：点对点（点对点协议PPP）、广播（载波监听多点接入/碰撞检测CSMA/CD）
• 以太网的广播：灵活无连接，不要求发回确认，不可靠（尽最大努力交付），差错纠正由高层决定；多点接入（许多计算机以多点接入一根总线），载波监听（发送前检测总线上是否有其他数据正在发送）；碰撞检测（边发送边检测信道上的信号电压，几个站同时发送总线电压摆动值会变大，超过阈值代表多个站点在发送有“碰撞”）；争用期（碰撞窗口，最早发送数据的站发送数据后最多经过争用期就知道是否碰撞）
• 链路 link：点对点物理线路，中间无其他交换节点
• 数据链路 data link：物理线路+通信协议
• 适配器（网卡）：包含链路层、物理层的功能。从网络收到一个MAC帧就用硬件检查MAC帧里的MAC地址，发往本站就收下，否则丢弃。帧有三种类型：单播、广播、多播
• 集线器 hub：星形拓扑中间的设备
• MAC地址/硬件地址/物理地址
• 主机使用光纤和一对光纤调制解调器连接到集线器，用集线器组成更大的局域网都在一个碰撞域
• 扩展局域网：网桥，网桥根据MAC地址目的地址对收到的帧进行转发，而非转发到所有接口。网桥使个网段成为隔离开的碰撞域。网桥自学习（查找转发表中与收到帧的源地址有无相匹配的项目。如没有，就在转发表中增加一个项目：源地址、进入的接口和时间）
• 透明网桥：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。即插即用。生成树算法防止转发帧兜圈子
• 交换式集线器称为以太网交换机switch，以太网交换器实质上是一个多接口网桥，交换机在链路层工作。全双工。
• 虚拟局域网 VLAN：一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组。利用以太网交换机可以很方便地实现虚拟局域网。虚拟局域网协议允许在以太网的帧格式中插入一个 4 字节的标识符，称为 VLAN 标记(tag)
• 高速以太网 速率>=100Mb/s
• 交换式以太网可以隔离冲突域，但不能隔绝广播帧（目标MAC地址全部为1）
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关键问题：

1.封装成帧 ：数据+首部SOH&尾部EOT => 帧

2.透明传输：数据中间出现EOT导致数据意外截断

解决方法：在数据中间的SOH和EOT前插入转义字符ESC（1B），接收端的链路层将数据送往网络层前删除此转义字符（字节/符填充）

3.差错检测：传输中会比特差错，误码率（BER）

解决方法：检错码，循环冗余检查 CRC：数据M+n位冗余码