计算机网络
2023-11-14 21:50:35 0 举报AI智能生成
408计算机网络思维导图，参考谢希仁计算机网络第八版教科书，湖科大教书匠和王道的视频制作。
作者其他创作
大纲/内容
物理层
主要任务
机械特性
电气特性
功能特性
过程特性
传输介质
导引型传输媒体
同轴电缆
结构
类别
双绞线
类别
无屏蔽双绞线UTP电缆
屏蔽双绞线STP电缆
光纤
光缆结构
纤芯直径
多模光纤
50微米
62.5微米
单模光纤
9微米
纤芯包层直径
<=125微米
光纤结构
工作原理
多模光纤
单模光纤
工作特性
工作波长
0.85微米（衰减较大）
1.30微米（衰减较小）
1.55微米（衰减较小）
优缺点
光纤的优点
通信容量大（25000~30000GHz的带宽）
传输损耗小，远距离传输更加经济
抗雷电和电磁干扰性能好，在大电流脉冲干扰的环境下尤为重要
无串音干扰，保密性好，不易被窃听
体积小，重量轻
光线的缺点
割接需要专用设备
光电接口价格较贵
电力线
非导引型传输媒体
电磁波
频谱
电信领域不使用的频段
电信领域使用的频段
在不同媒体中的传输速度
自由空间：3×10^8 m/s
铜线：2.3×10^8 m/s
光纤：2.0×10^8 m/s
无线传输方式
无线电波
低频与中频
高频与甚高频
微波
地面微波接力通信
卫星通信
同步卫星作为中继器
低轨道卫星通信系统
红外线
使用场景
家用电器
手机
旧式笔记本电脑
特点
属于点对点无线传输
直线传输，中间不能有障碍物，传输距离短
传输速率低（4~16Mb/s）
可见光
LIFI
传输方式
串行传输
一次发送一个比特
并行传输
一次发送多个比特
同步传输
收发双方实现时钟同步的方法
外同步
内同步
异步传输
单工通信
半双工通信
全双工通信
编码与调制
信号的产生
数字基带信号
模拟基带信号
编码
不归零编码
归零编码
曼彻斯特编码
差分曼彻斯特编码
调制
基本调制方法
调幅(AM)
调频(FM)
调相(PM)
混合调制方法
QAM-16
格雷码
信道的极限容量
信号失真
限制码元在信道上传输速率的因素
信道能通过的频率范围
信噪比
奈氏准则
理想低通信道的最高码元传输速率 = 2W Baud = 2W 码元/秒
理想带通信道的最高码元传输速率 = W Baud = W 码元/秒
香农公式
数据链路层
MAC地址
MAC帧
网络层
概述
主要任务
把分组从源端传送到数据端
功能
路由选择与分组转发
异构网络互联
拥塞控制
网络层设备
路由器
转发表
三层交换机
两个层面
数据层面
分组转发
网络层协议
IP协议
IP数据报
格式
分片
IP地址
特点
由ICANN分配
一个IP地址在整个互联网范围内唯一
不联网就没有IP地址
分配在每个主机（或路由器）的接口
编址方式
IPv4地址
分类编址
分类的IP地址
A类
B类
C类
一般不指派的特殊IP地址
划分子网
方法
举例
详解
要点
无分类编址CIDR
方法
举例
构造超网
举例
三个特殊CIDR地址块
前缀n=32
特殊的IP地址，用于主机路由
前缀n=31
只有主机号为0和1的两个IP地址，用于点对点链路
0.0.0.0/0
用于默认路由
要点
IPv6
ARP协议
作用
根据主机或路由器的IP地址，找出其MAC地址
原理
在主机的ARP高速缓存中存放一个从IP地址到MAC地址的映射表
工作流程
使用ARP的四种情况
DHCP协议
工作流程
主机广播DHCP发现报文
DHCP服务器广播DHCP提供报文
主机广播DHCP请求报文
DHCP服务器广播DHCP确认报文
ICMP协议
网络地址转换NAT
移动IP
控制层面
路由选择
路由选择算法
静态路由
动态路由
距离向量路由算法
链路状态路由算法
路由选择协议（层次路由）
自治系统内IGP
RIP
OSPF
自治系统间EGP
BGP
IP组播
两种服务
虚电路服务
数据报服务
IP数据报
传输层
应用层
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