计算机网络
2015-07-15 21:55:24 130 举报AI智能生成
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大纲/内容
物理层
传输单位：比特流
常用的信道复用技术
频分复用
时分复用
统计时分复用
波分复用（光的频分复用）
码分复用（CDM）
码分多址（CDMA）
S点乘T=0代表没发 ， =1代表发的是1 ，=-1代表发送的是0
通信的目的是传送消息
数据是消息的实体
信噪比（db） = 10 log10（S/N）
S为信道内所占信号的平均功率
N为信道内的噪声功率
极限信息传输速率C = Wlog2（1+S/N）
S为信道内所占信号的平均功率
W为带宽以Hz为单位
N为信道内的噪声功率
ADSL（非对称数字用户线）
HFC网（光纤同轴混合网）
FTTx（光纤到x）
数据链路层
传输单位：帧
三个基本问题
封装成帧
帧定界:在帧首加和帧尾加特定的字符
透明传输
解决解决传输信息位中含有帧首和帧尾的问题（加转义字符1B（ESC））
差错检测
循环冗余校验码
网络的拓扑结构
星形网
环形网
总线网
适配器的作用（网卡的作用）
进行数据的串行传输和并行传输的转换
CSMA/CD(载波监听多点接入/碰撞检测)（半双工通信）
边发边听
先听后发
截断二进制指数退避
（1）争用期为一个往返时间就是2t,
（2）从离散的整数集合中[0,1,~,2^k - 1]中选择一个数r,其中k的取值为 k = min（重传次数,10）;
（3）重传的时间间隔为r倍的争用期
在数据链路层扩展以太网
网桥（2层交换机）
优点：过滤，缺点：时延
它根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发和过滤
以太网交换机（多接口的网桥）
异步传输
字节填充因为帧首和帧尾用Ox7E来界定所以(1)把Ox7E转变成Ox7D,Ox5D(2)若信息字段出现一个Ox7D的字节则把Ox7D转变成Ox7D,Ox5D
同步传输
若发现5个连续1则立即填入一个0
网络层
传输单位：包
网际协议（IP）
ARP地址解析协议
把ip地址变成MAC地址
(1)主机线广播自己的MAC地址与IP地址。并把想知道的ip地址的mac地址广播出去
(2)ip地址是这个的主机收到ARP请求分组后响应告诉自己的MAC地址
解决的是同一局域网上的主机或路由器的ip地址和硬件地址的映射关系
ICMP网际控制报文协议
分类
ICMP差错报告报文
ICMP询问报文
作用：
提供差错报告和询问报告，以提高ip数据包交付成功的机会
IGMP网际组管理协议
IP数据报的格式
最大长度为65535个字节
MTU(最大传送单元)（由数据链路层规定的）
标识
标志 MF(More Fragment)=0代表后面没有分片了 MF = 1代表后面还有分片 DF(Don't Fragment)意思是不能分片 = 1 代表不能分片 DF = 0代表允许分片
片偏移 占13位片偏移以8个字节为单位。这就是说，每个分片的长度一定是8个字节的整数倍
例子：P128页，题4-22
首部校验和：P130页
20字节长的固定首部最大为60个字节
向上只提供简单的，无连接的，尽最大努力交付的数据报服务
中间设备叫做路由器
路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机：其任务是存储转发
分类的ip地址
A类IP地址为0开始前8位代表网络号
B类IP地址为10开头网络号16位
C类IP地址110开头网络号24位
子网掩码
子网数是根据子网号计算出来的，若subnet-id有n位，则共有2^n种可能的排列,除去全0和全1这两种情况，就得出表中的子网数 P137页
无分类编制，CIDR无非类域间路由选择
最长前缀匹配原则
因特网的路由选择协议
内部网关协议（IGP）
RIP(路由信息协议)
做法：相同的下一跳取新的，不同的下一跳取短的，不同下一跳到相同的不变
问题：坏消息传播的慢
开放最短路径优先(OSPF)
洪泛法
操作：P161页
外部网关协议（EGP）
边界网关协议(BGP)
VPN（虚拟专用网）
NAT网络地址转换
IP多播
需要两种协议
多播路由选择协议
IGMP（网际组管理协议）
运输层
传输单位：报文段或用户数据报
重要的功能：分用（去首部）和复用（加首部），差错检测
UDP(用户数据报协议)
无连接的
尽最大努力交付
面向报文的
没有拥塞控制
支持一对一，一对多，多对一，和多对多的交互通信
UDP首部开销小
TCP（传输控制协议）
面向连接的运输层协议
只能支持一对一的通信
提供可靠交付服务
提供全双工通信
面向字节流
首部20字节与ip首部一样
可靠传输的实现由
超时重传机制
超时重传的时间的选择
连续ARQ协议（自动重传请求）
确认机制
TCP报文段的首部格式
TCP的流量控制(接收方控制发送方)
TCP的拥塞控制
慢开始
起点低
sshresh慢开始门限值
拥塞避免
指数增加后按线性增长
快重传
一连收到三个重复确认
快恢复
把sshresh门限值设置为cwnd（拥塞窗口）的一半
TCP的三次握手 4次断开
建立连接的过程
A发送SYN = 1 seq = x
B返回SYN = 1,ACK= 1 seq = y,ack = x +1
ACK = 1,seq = x+ 1,ack = y+1
TCP连接释放的过程
A向b发送FIN = 1，seq = u
B向A发送ACK = 1，seq = v，ack = u+1
B向A发送FIN =1，ACK=1，seq = w，ack = u+1
A再向B发送ACK = 1，seq = u+1，ack =w+1
因特网
是：网络的网络
组成
边缘部分
由各主机构成,用户直接进行信息处理和信息共享,低速接入核心网
核心部分
由各路由器连网,负责为边缘部分提供高速远程分组交换
电路交换
分组交换
优点
高效
灵活
迅速
可靠
报文交换
C/S方式
P2P方式
C/S方式与P2P的方式的区别
前者是严格区分服务与被服务。后者无此区别
现在采用的是存储转发的分组交换技术
功能
连通性
共享
定义
一些互相连接的，自治的计算机集合
网络协议与层次划分
定义：为进行网络中数据交换而建立的规则、标准或约定
三要素
语法
含义：即数据与控制信息的结构和格式
语义
含义：即需要发出何种控制信息完成何种动作及作出何种响应
同步
即事件实现顺序的详细说明
分层的好处
各层之间是独立的
灵活性好
结构上可分割开
易于实现与维护
能促进标准化工作
应用层
传输单元：报文
DNS(域名系统)
FTP(文件传输协议)
控制连接用的是21号端口
数据连接用的是20号端口
HTTP（超文本传送协议）
HTML(超文本标记语言)
URL(同一资源定位符)
SMTP(简单邮件传送协议)
MIME（通用邮件扩从）将非ASC||码转换为ASC||码
作用：将SMTP不能传送非ASC||码的数据转换成ASC||码再用SMTP传送
POP3和IMAP邮件读取协议
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