计网（物理层、数据链路层）-优快云博客

计网个人笔记用转载B站计算机网络微课堂（有字幕无背景音乐版）

一、计算机网络的性能指标

1.比特和速率

2.带宽

3.时延

4.习题

二、3种交换方式及时延计算

1.电路交换

2.分组交换

3.电路交换、报文交换、分组交换对比

4.时延相关习题

三、计算机体系网络结构

1.OSI体系结构—7层 --> TCP/IP体系结构—4层

2.TCP/IP体系结构

3.TCP/IP --> 五层协议的体系结构

4.专业术语

----------------------------------------------物理层----------------------------------------------------------

四、数据通信的基础知识

1.编码与调制

2.数字信号常用的编码方式

1）曼彻斯特编码VS差分曼彻斯特编码

3.基本的带通调制方式

为了达到更高的信息传输速率，必须采用技术上更为复杂的多元制的振幅相位混合调制方法

4.正交振幅调制 QAM

5.习题

五、信道的极限容量

1.奈氏准则

2.香农公式

3.公式

5.习题

六、信道复用技术

1.频分复用 FDM(Frequency Division Multiplexing)

2.时分复用 TDM(Time Division Multiplexing)

3.统计时分复用STDM(StatisticTDM)

4.波分复用WDM(WavelengthDivision Multiplexing)

5.码分复用 CDM(CodeDivision Multiplexing)

1）码分多址CDMA (CodeDivision Multiple Access)

工作原理：

在CDMA 中，每一个比特时间被划分为m 个短的间隔，每一个间隔称为一个码片(chip)。通常m的值是64或128，但为了讲述方便，下文取m=8。

使用CDMA 的每一个站被指派一个唯一的m bit 码片序列：

若发送比特1，则发送自己的m bit 码片序列；
若发送比特0，则发送该码片序列的二进制反码。

例如，S站的 8 bit 码片序列是 00011011。

发送比特 1时，就发送序列 00011011；
发送比特 0 时，就发送序列11100100。

一般为了运算的方便，将码片中的0写为-1，将1写为+1.
则S站的码片序列向量为：(–1–1 –1 +1 +1 –1 +1 +1)。

CDMA系统的一个重要特点就是：每个站的码片序列各不相同，并且两两正交。

S和 Tx 规格化为0，

如果Sx是S 的反码，则规格化为 -1，对应“0”比特。

如果Sx 和 S相同，则规格化为 +1，对应“1”比特。

2）练习

（A * R）/ 8 = 1；A发送1

（B * R）/ 8 = -1; B发送0

（C * R） / 8 = 0; C没发送任何数据

（D * R）/ 8 = 1; D发送了1

（A * R）/ 8 = 0；A没发送任何数据

（B * R）/ 8 = -1; B发送0

（C * R） = -2; C发送了数据，但具体发送的是0还是1，无法判断

（D * R）/ 8 = -1; D发送了0

----------------------------------------------数据链路层------------------------------------------------------

七、三个基本问题

1.封装成帧

2.透明传输

3.差错检测（重点）

1）CRC循环冗余检验

2）CRC举例

①发送方

②接收方

八、可靠传输服务

1.可靠传输的基本概念

2.TCP/IP体系中协议的服务

3.可靠传输的实现机制——停止等待协议SW

SW基本原理：

首先，发送方向接收方发送数据分组，接收方收到发送方发来的数据分组后，对其进行差错检测，若没有误码，则接受该数据分组，并给发送方发送确认分组，简称为ACK，发送方收到对应数据分组的ACK后，才能继续发送数据分组。

如果该数据分组在发送过程中产生了误码，接收方发现误码后，则丢弃该分组，并对发送方发送否认分组，简称为NAK，发送方在收到对应数组分组的NAK后，就会进行重传

1）停止等待协议SW的三个情景假设

2）信道利用率

3）练习题

4.可靠传输的实现机制——回退N帧协议*

1）回退Ｎ帧协议GBN（滑动窗口协议）

SW每次发送一个分组后，必须等待接收方确认分组才能继续发送下一个。信道利用率低

而流水线传输，可以一次发送多个分组提高了信道利用率。

回退Ｎ帧协议是在流水线传输的基础上利用发送窗口来限制发送方连续发送数据分组的数量,是一种连续ARQ协议。

2）回退N帧协议GBN的三种情况

ACKn表示序号为n及之前的所有数据分组都已经成功接收

①无差错情况

②累积确认

③有差错情况

若发送５６７０１，但5号数据分组出现了误码

导致序号不匹配，丢弃1076，没丢弃一个分组就发送一个ＡＣＫ４

④WT发送窗口超出大小

3）小结及习题

5.可靠传输的实现机制——选择重传协议

1）选择重传协议SR--解决GBN误码的超时重传

2）选择重传协议SR--WR=WT

3）WT和WR都超出限制

4）小结及习题

九、点对点协议PPP

1.PPP协议定义

2.PPP协议的组成

3.PPP协议的帧格式

4.PPP协议解决“透明传输”的方法

1）字节填充法

2）比特填充法

5.PPP协议差错检测

6.PPP协议的工作状态

十、使用广播信道的数据链路层

1.媒体接入控制MAC

2.静态划分信道

1）频分复用FDM

2）时分复用TDM

3）波分复用WDM

4）码分复用CDM

①概念

②码片序列及例题

④站点通信应用及例题

3.动态接入控制--随机接入*

1）CSMA/CD协议

①概念

②争用期（碰撞窗口）

③最小帧长

④最大帧长

⑤截断二进制指数退避算法

⑥信道利用率

⑦帧发送流程与帧接收流程图

⑧练习题

2）CSMA/CA协议

①概念

②帧间间隔IFS

③工作原理

源站为什么在检测到信道空闲后还要等待DIFS：考虑到可能有其他的站有高优先级的帧要发送。若有，就要让高优先级帧先发送。

目的站为什么正确接收数据帧后还要等待一段时间SIFS才能发送ACK帧：SIFS是最短的帧间间隔，用来分隔开属于一次对话的各帧。这段时间内，一个站点能够从发送方式切换到接收方式。