计算机网络总复习ppt精选课件

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1、 第一章概述 一 计算机网络的产生产生的原因 资源共享与数据交换的要求 产生的基础 是计算机技术与通信技术相结合的产物 二 计算机网络的定义计算机网络是用通信线路将分散在不同地点并具有独立功能的多台计算机系统互相连接 按照网络协议实现远程信息处理 并实现资源共享的信息系统 第一章概述 三 计算机网络的分类按距离分 局域网 LAN 城域网 MAN 和广域网 WAN 按数据传输和系统的拥有者分 公用网和专用网 按交换方式分 分组交换 报文交换和电路交换 按网络的传输技术分 点对点传输方式的网络 广播式网络按传输介质分类 有线网 无线网四 计算机网络三个主要的组成部分若干个主机一个通信子网一系列协议

2、 第一章概述 五 网络拓扑的类型总线型 环形 星形拓扑 树型拓扑 网状 不规则 六 网络体系结构的基本概念1 网络体系结构网络体系结构是计算机网络的分层结构 各层协议 功能和层间接口的集合 2 分层的优点如下 1 简单化 2 灵活性 3 标准化 3 实体 协议 接口和服务实体 Entity 是通信时能发送和接收信息的任何软硬件设施 协议 Protocol 是为实现网络中的数据交换建立的规则标准或约定 协议由语法 语义和同步规则三部分组成 即协议的三要素 1 语义 确定协议元素的类型 规定通信双方要发出何种控制信息 完成何种动作以及做出何种应答 2 语法 确定协议元素的格式 规定数据与控制信息的

3、结构和格式 3 同步规则 规定事件实现顺序的详细说明 确定通信状态的变化和过程 如通信双方的应答关系 第一章概述 七 计算机网络的体系结构 层和协议的集合 应用层 传输层 网络层 物理层 数据链路层 应用层 传输层 网络层 物理层 数据链路层 应用层 传输层 网络接口层 网际层 会话层 表示层 OSI RMTCP IP理论参考模型每层的作用 第二章物理层 一 物理层功能 完成相邻节点之间透明的原始比特流的传输特性 机械特性 连接器形状电气特性 正 负逻辑 传输介质 速率 距离等功能特性 每一根信号线的功能定义过程特性 完成特定功能时 各信号的工作过程 第二章物理层 二 数据通信基本概念1 数据

4、和信号信号的类型 模拟信号 数字信号模拟传输 数字传输2 信道特性信道带宽 模拟 数字 基带与宽带传输数率 数据信号速率 码元速率 信道极限 理想的 带噪的 奈奎斯特 香农 误码率信道延迟 时延的计算 时延带宽积通信线路的通信方式 串行方式和并行方式数据通信方式 单工通信 半双工通信 全双工通信 第二章数据通信基础 三 数据的调制与编码1 数字数据的模拟信号编码幅移键控 ASK 法频移键控 FSK 法相移键控 PSK 法2 数字数据的数字信号编码曼彻斯特 Manchester 码及差分曼彻斯特 DifferentialManchester 码3 模拟数据的数字信号编码常用的编码技术是脉冲编码调

5、制PCM PulseCodeModulation 技术步骤 采样 量化和编码 第二章数据通信基础 四 传输媒体 传输介质 有线介质 双绞线 同轴电缆 光纤无线介质 无线电 微波 大地微波 卫星微波 红外线 毫米波 激光五 多路复用技术频分复用FDM 时分复用TDM 二种 六 数据交换技术交换 按照某种方式动态地分配传输线路的资源 类型 电路交换 报文交换 分组交换各种交换技术特点的比较 第三章数据链路层 一 数据链路层的基本概念链路 物理链路 一条无源的点到点的物理线路段 中间没有任何其它的交换结点 数据链路 逻辑链路 把实现控制数据传输规程的软件 硬件加到链路上 就形成了数据链路二 数据链路

6、层的主要功能 在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输 链路管理 即数据链路的建立 维持和释放 帧同步 收方应当能从收到的比特流中准确地区分出一帧的开始和结束在什么地方 数据按帧传送 可在出错时仅重传错帧 流量控制 发方发送数据的速率必须使收方来得及接收 当收方来不及接收时 就必须及时控制发方发送数据的速率 第三章数据链路层 差错控制 计算机通信中 要求有极低的比特差错率 一旦有错时 一般采用检错重发来解决 即收方可以检测出收到的帧中有差错 但并不知道哪几个比特错了 于是就让发主重复发送这一帧 常采用奇偶校验和CRC方法 将数据和控制信息分开 传送时数据和控制信息在同一帧中 故一定要有相应的措

7、施使收方能将它们区分开来 透明传输 即不管所传数据是什么样的比特组合 都应当能在链路上传送 当所传数据中比特组合刚好与一个控制信息一样时 要加以控制 字节计数法 使用字节 字符 填充的首尾定界符法 违法编码法 使用比特填充的首尾定界符法 寻址 多点连接的情况下 必须保证每一帧都能送到正确的目的站 收方也应当知道发方是哪一个站 第三章数据链路层 三 数据链路层协议停止 等待协议连续ARQ 自动请求重发 协议 后退N帧ARQ和选择性重传ARQ 滑动窗口协议内容 对已发送出去但未被确认的数据帧的数目加以限制 发送窗口 对发送端的流量进行控制 其大小WT代表在还没有收到对方确认信息的情况下发送端最多可

8、以发送多少个数据帧 停止等待协议的发送窗口大小是1 表明只要发送出去的某个数据帧未得到确认 就不能再发送下一个数据帧 第三章数据链路层 接收窗口用来控制可以接收哪些数据帧而不可以接收哪些帧 只有当收到的数据帧的发送序号落入接收窗口内才允许将该数据帧收下 若收到的数据帧落在接收窗口之外 则一律将丢弃 在后退N帧ARQ协议中 接收窗口WR 1 当数据帧的发送序号所占比特数一定时 发送窗口的最大值 设用n比特进行编号 接收窗口大小为1 则发送窗口大小为WT 2n 1 而不会达到2n 为什么 后退N帧ARQ的发送窗口和接收窗口的大小 为什么 选择性重传ARQ的发送窗口和接收窗口的大小 为什么 第三章数

9、据链路层 四 面向比特的链路控制规程HDLC三种站类型是主站 次站和复合站 两种链路结构 非平衡型和平衡型 三种数据传输方式 正常响应方式 NRM 异步响应方式 ARM 和异步平衡方式 ABM HDLC的帧格式 由标志 F 地址 A 控制 C 信息 INFO 和帧检验序列 FCS 等段构成的 HDLC允许有3种类型的帧 信息帧 I 监控帧 S 和无编号帧 U 标志字段的0比特插入法的实现 第三章数据链路层 五 Internet中的数据链路层协议PPP是使用串行线路通信的面向字节的协议 PPP包含三个主要成分 即HDLC封装 链路控制协议和网络控制协议 第四章局域网LAN 一 概述特点 为一个单

10、位所有 范围小 数目有限优点 使用方便 便于扩展 可靠性强传输媒体 双绞线 同轴电缆 光纤拓朴结构 星形网 环形网 总线网 树形网二 IEEE802参考模型LAN只是一个计算机通信网 不存在路由选择问题 因此局域网可以不要网络层 局域网的数据链路层划分为两个子层 媒体访问控制MAC子层和逻辑链路控制LLC子层 三 物理层的主要功能信号的编码与译码前同步位的产生与去除比特的传输与接收四 MAC层的主要功能 与接入各种传输媒体有关的问题都放在该层发送时 将上层交下来的数据封装成帧进行发送 接收时进行相反的过程 将帧拆卸 实现和维护MAC协议 比特差错检测 寻址 第四章局域网LAN 第四章局域网LA

11、N 五 mac帧的硬件地址和两种不同的帧格式六 IEEE802系列协议802 2 逻辑链路控制802 3 CSMA CD802 4 令牌总线网802 5 令牌环形网802 11 无线局域网 第四章局域网LAN 七 IEEE802 3标准 载波监听多路访问 冲突检测 CSMA CD 是LAN中对共享信道的一种随机接入技术 实现思想 若A要发送帧 首先监听信道是否空闲 若不空闲 则延迟一段时间再监听 若信道空闲 则抢占信道 发送数据 一边发送 一边接收 自己发送的数据 以检查是否与其它站冲突 若冲突 则放弃此数据帧的发送 三种实现技术 信道不空时如何处理 非坚持策略1坚持策略P坚持策略 第四章局域

12、网LAN 八 802 3LAN是一种基带总线LAN粗同轴电缆 单根长 500m 10mm 细同轴电缆 单根长 185m 5mm 任意两个站之间最多可以有三个同轴电缆段对粗缆 最大距离 2 5km对细缆 最大距离 1km一个网上最大站数为1024 每个同轴电缆段最多只能安装100个站 表示方法 10BASE5粗缆标准 10表示数据传输速率为10Mb s BASE表示传输的是基带信号 5表示每一段电缆的最大长度为500米 第四章局域网LAN 一般采用电缆直接与网卡相连 网卡的功能 数据的封将与解封 发送时 把LLCPDU加上首 尾部成为MAC帧 接收时相反 链路管理 主要是CSMA CD的实现编码

13、与译码九 LAN的扩展 1 网桥工作在链路层根据收到MAC帧的目的地址进行转发具有过滤帧功能优点过滤通信量扩大物理范围 第四章局域网LAN 互联不同物理层 不同MAC层和不同速率的局域网提高可靠性缺点 增加了时延无流量控制耗费时间有时还会产生广播风暴站表的建立逆向地址学习透明网桥和源站选路网桥的比较2 交换机特点 建立与维护地址映射表 以太网交换技术3 VLAN 第四章局域网LAN 第五章广域网WAN 一 广域网的构成由结点交换机以及连接这些交换机的链路组成结点之间采用点到点的接入技术广域网使用的协议在网络层二 WAN提供的服务类型数据报服务主机只要想发送数据就可随时发送 每个分组独立地选择路

14、由 数据报不能保证按发送顺序交付给目的站 因先发送的分组不一定先到达目的站主机是一种不可靠的服务 网络发生拥塞时 某个结点可以将一些分组丢弃虚电路服务源站申请连接 目的同意连接 建立连接 采用存贮转发技术 断续地占用一段一段的链路服务质量 QoS 有较好的保证 第五章广域网WAN 第五章广域网WAN 三 路由算法非自适应路径选择算法 也叫静态路由选择固定式路由选择扩散式路由选择 洪泛法 随机式路由选择自适应路径选择算法 也叫动态路由选择分布式路由选择策略集中式路由选择策略独立路由选择策略四 WAN概述1 WAN和LAN区别2 WAN中层次编址方案把一个地址分成两部分 前一部分表示分组交换机 后

15、一部分表示连接在分组交换机上的计算机 3 转发分组的方法4 默认路由5 流量控制和拥塞控制 概念 一 网络互连概述1 互连网的中继系统转发器 中继器 物理层 实现物理层的连接 将网段上衰减的信号加以放大 整形为标准信号 再转发到其它网段上去 网桥 数据链路层 在不同或相同的LAN之间存储和转发帧 提供链路层上的协议转换 路由器 网络层 在不同的网络间存储和转发分组 提供网络层上的协议转换 网关 在网络层以上 是对高层协议进行协议转换的网间连接器 2 网络互连的类型LAN LANLAN WAN LANLAN WANWAN WAN 第六章网络互连 3 路由器在网络互连中的作用及组成二 Intern

16、et的网际协议IP1 网际层的几个重要协议地址解析协议ARP逆地址解析协议RARP因特网控制报文协议ICMP网际协议 IP2 IP地址IP地址的结构 由网络号net id和主机号host id组成IP地址的分类 IP地址分为5类 A类到E类 常用的A类 B类和C类 地址都由两个字段组成网络号字段net id A B C类地址的网络号字段分别为1 2 3字节长 其最前面有1 3位的类别比特 其数值分别规定为0 10和110 主机号字段host id A B C类地址的主机号字段分别为3 2 1字节长 IP地址的使用范围特殊的IP地址不使用的特殊的IP地址 第六章网络互连 3 IP协议特点和IP数据报的格式特点 不可靠 无连接 点到点格式 由首部和数据两部分组成 首部的前一部分是固定长度 共20字节 是所有IP数据报必须具有的 在首部的固定部分的后面是一些可选字段 其长度是可变的 各字段含义 标示 标志 片偏移 4 IP层处理数据报的流程 路由器的IP层执行的数据报转发算法 5 ARP和RARP主机名字至IP地址的转换 DNSIP地址 32位 至硬件地址MAC 48位 的转换 ARP协议