复习重点 计算机通信网

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1、课程特点计算机通信网是一门跨学科的综合课程，涉及通信原理、控制论、排队论、图论等基础学科和一系列相关的网络课程。网络类后续课程还有局域网与城域网 、 TCP/IP 。因此，本课程的知识点以网络的基本原理为主，包括层次结构模型及层功能、协议（面向连接、无连接模式）原理、路由原理、端到端传输技术、应用模型。重点讲清楚问题是什么？某种方法或技术的目的是什么？如何解决的？第一章 概述一、 教学内容1. 强调计算机通信网是相关网络课程的一种凝练，一种形式（“形而上学”） 。计算机通信网通过介绍基本概念（术语）和技术，试图回答为什么？而 TCP/IP 等相关课程主要讲授是什么？2. 以网络应用情况为背景，

2、讲解网络的分类及其特点。从网络通信机制和通信范围的角度论述分类方法；说明网络拓扑是实现各种网络协议的基础，对网络性能、可靠性等有重大影响。列表对比网络拓扑与广播式网络和点到点网络的对应关系？3. 以电话系统和邮政系统为例，讲解协议分层和服务类型等重要网络基本概念，引出 OSI 参考模型和 TCP/IP 参考模型。结合网络参考模型（OSI七层或 TCP/IP 五层）和广域网网络拓扑图详细讲授各层的功能。 物理层、链路层：点到点通信； 物理地址（链路地址） ； 网络层：主机到主机通信；网络地址（IP 地址） ； 传输层（传送层、运输层、运送层）：端到端通信（进程间通信） ；端口地址。4. 以典型

3、Internet 网络为例，讲解网络的发展历史，介绍相关研究组织和机构。二、 重点与难点重点：1. 计算机网络基本概念（定义、分类方法 23、网络拓扑、性能指标） 。2. 网络协议体系（协议定义、协议分层、协议栈、层次模型基本要素、1OSI/RM 和 TCP/IP 模型各层的功能） ；3. 术语介绍（协议、实体、服务、接口的概念及其相互关系） ；112 5 章 1304. 服务原语和服务方式（原语分类、面向连接服务、无连接服务、服务与协议的关系） 131 各种协议和各种名词 86 电路交换和分组交换难点：1. 协议、实体、服务、接口的概念及其相互关系2. OSI/RM 参考模型各层服务（面向连

4、接服务、无连接服务）和协议（面向连接协议、无连接协议）的独立性以及服务与协议的关系第二章 物理层一、 教学内容1. 结合大二已学过的课程情况，补充一些通信和数字传输的基础知识，使学生能够更好理解网络中通信。2. 回顾物理层协议的基本概念。3. 介绍数据通信的基本概念。包括信息、数据和信号的概念，信号的付里叶分析，数据通信技术的基本研究内容以及衡量数据通信质量的主要参数（数据通信速率和误码率） ，着重强调奈奎斯特准则和香农定律。4. 介绍传输介质的主要类型，分析对比各类传输介质的特性，包括双绞线、同轴电缆、光纤、无线通信频段（电磁波谱）和卫星通信。5. 以电话系统为例，引出本地回路、复用和交换三

5、个重要概念。分析多路复用（multiplexing） 、多址通信（multiple access）技术的异同点。从以下几个方面重点讲解线路交换、报文交换、分组交换（数据报、虚电路）的特点，加深对各种交换技术的理解。Atm 2 章 88 68 726. 介绍 SONET 和 SDH 的理解二、 重点与难点重点：1. 物理层的功能和通信的理论基础（傅立叶分析、香农定理） ；2. 以电话系统为例介绍本地回路、干线复用和交换技术（xDSL、SDH、电路交换、分组交换） ；2难点：1. 电路交换和分组交换的原理、各自特点以及端到端路径传输时延特性。2. 认识理解分组交换中虚电路和数据报两种工作方式和优缺

6、点。第三章 数据链路层（重点）一、 教学内容1. 数据链路层的基本概念和设计数据链路层的主要目的：在原始的、有差错的物理传输线路基础上，采取差错控制与流量控制等方法，将有差错的物理线路改进成逻辑上无差错的数据链路，向网络层提供高质量的数据传输服务。2. 为什么要设计数据链路层？物理层传输存在差错，纠错由上层（传送层）实现代价高（成功率低，即重传次数多。假设每个报文包括 N 个帧，帧出错（丢失）概率为 P，单跳） 。3. 数据链路层向网络层提供的服务 面向连接确认服务（可靠的面向连接服务）：大多数点到点网络的数据链路层都提供该类服务。数据链路建立、传输与维护、释放。帧编号、确认、重传。 无连接确

7、认服务（可靠的无连接服务）：帧编号、确认、重传。 无连接不确认服务（不可靠的无连接服务）：大多数局域网采用该类服务，帧传输错误由高层处理。4. 成帧方法（5 种） ，常用的包括：字节（字符）填充法（BSC、SLIP、PPP） 、比特（位）填充法（HDLC） 、物理层违例法（802.5 令牌环 LAN） 、校验和法（ATM 信元（帧）头部） 。5. 差错控制和流量控制 差错类型：随机性差错、突发性差错。 差错控制概念：自动检测传输过程中产生的错误，并进行纠正的方法。 差错控制策略：纠错码方案、检错码方案。重点介绍检测方法（CRC） 、纠错方法（汉明编码） 基本的差错和流量控制方法：肯定性确认（A

8、CK） 、否定性确认（NAK） 、捎带确认（双向通信） 、超时重传（定时器） 、序号（帧编号、最大序列号 MAX_SEQ） 、滑动窗口（发送窗口、接收窗口、大小）、捎带确认（piggybacking） 。6. 滑动窗口技术 发送窗口、接收窗口的基本概念 滑动窗口协议按照发送窗和接收窗的大小来进行分类。停等、退后3N 帧（连续 ARQ） 、选择性重传（选择性 ARQ）协议。 简单讲解 protocol36，分析对比停等、退后 N 帧重传、选择性重传协议的效率、复杂性和缓冲区需求等方面的差异性7. 数据链路层协议分类 面向字符型：利用一种定义的标准字符编码的子集实现通信控制功能。了解面向字符型数据

9、链路层协议及其实例 BSC（停等协议、可靠的面向连接协议、扩展困难、转义字符与传输透明性） 。 面向比特型：了解其基本发展历程，掌握面向比特型数据链路层协议及其实例 HDLC。将协议的帧结构和控制域含义与链路层基本技术（成帧、差控、流控）和协议的三要素有机结合。 Internet 中的数据链路层：SLIP（串行线路 Internet）数据链路层协议（面向字符协议） ，RFC 1055 文件定义了 SLIP 帧格式；点到点（PPP）数据链路层协议，RFC 1660、1661 定义了 PPP 协议和帧结构。8. 协议描述和验证技术 有限状态机的概念及其基本描述方法 以停等协议为例说明的有限状态机的

10、工作原理和验证功能二、 重点与难点重点：1. 数据链路的概念、链路层模型和功能2. 误帧率、最佳帧长度3. 成帧、帧同步与差错检测4. 差错控制与流量控制协议（差控和流控的基本方法、滑动窗口技术、停等协议、退后 N 帧协议、选择性重传协议） ；5. 协议的有限状态机描述方法6. 链路层通信协议的功能7. HDLC 协议、PPP 协议难点：1. 基于滑动窗口的差错控制与流量控制方法（退后 N 帧协议、选择性重传协议）2. 超时重传定时器、肯定性确认、否定性确认和序号的作用及其配合方式3. 协议的有限状态机描述方法第四章 介质访问控制子层一、 教学内容1. 介质访问控制子层（MAC）产生的原因和主

11、要功能4 广播信道 广播网络（局域网、城域网）2. 广播信道访问的问题和分类方法 如何发送、如何接收、冲突如何解决 静态分配、动态分配的概念和特点3. 广播信道动态访问的基本方法 竞争访问信道协议（ALOHA、CSMA、CSMA/CD） 无冲突预约协议（位图法、二进制倒计数法） 有限竞争协议（产生背景、基本思想、自适应树搜索协议）4. 无线局域网协议 无线局域网广播特性：隐藏终端、暴露终端问题 MACA、CSMA/CA 协议5. 网桥技术 应用环境和功能 技术难点和基本解决方法 透明网桥、生成树网桥 源路由网桥6. 几类网络连接器定义（Hub、网桥、交换机、路由器、传送网关、应用网关） ；二、

12、 重点1. 介质访问控制层的功能2. 广播信道访问的问题和基本方法3. 竞争访问信道协议（ALOHA、CSMA、CSMA/CD）4. 无冲突预约协议（位图法、二进制倒计数法）5. 网桥技术（功能、技术难点、透明网桥、源路由网桥）第五章 网络层（重点）5一、 教学内容1. 网络层功能 寻址：标识节点，节点定位。 路由选择 传播路径信息、形成路径（Routing） 在路径中选择（Routed） 路由表（route table） 、路由选择算法（routing） 、转发策略（routed）一体化 拥塞控制 网际互连 穿越多个网络 穿越异种网络 记账2. 网络层技术与服务 两大阵营：通信子网应承担什么

13、样的任务 以电信公司为代表：可靠的、面向连接的服务与技术 以 IETF（Internet 委员会）为代表：不可靠的、无连接的服务与技术 两大技术路线：面向连接的技术和无连接技术 8 电路交换与分组交换 虚电路与数据报 电路交换与虚电路交换 上述技术的特点与对比3. 路由功能的基本概念 路由功能要素：寻址、路由表、Routed（转发）技术、Routing（寻径）技术 路由选择的问题 存在多条路径 最优路径随网络拓扑变化而变化 网络流量变化（负载）情况6 路由的最优化原则 路由选择算法涉及的参数：抽象的距离或质量（跳数、带宽、时延、负载、可靠性、开销等） 。 路由选择算法的特征 理想的路由选择算法

14、 6 要素：正确性、简单性、鲁棒性、稳定性、公平性、最佳性。 动态路由：自适应网络拓扑和通信量（负载）的变化；或自适应网络状态的变化。4. 路由表与转发策略 路由表类型：基本信息表（本地表） 、路由信息表（库） 、数据转发表 路由表的组成：目的、下一跳、接口、度量 转发策略：查表方法、虚电路的转发策略、数据报的转发策略5. 路由选择算法 网络静态、动态路由的概念和算法 分布式动态路由算法的原理和技术要点：交换路由信息、分布式计算 距离矢量路由算法（工作方式、问题、特点、典型协议） 。 链路状态路由算法（工作方式、Dijkstra 最短路径算法、特点、典型协议） ； 距离矢量路由算法与链路状态路

15、由算法的分析对比； 分级路由算法； 特殊问题的路由方法：广播路由、组播路由、移动路由、Ad hoc 网络路由基本概念6. 拥塞控制 网络拥塞控制的概念及其与流量控制的关系； 影响拥塞的策略及其拥塞控制的基本方法（开环、闭环、 ） ； 虚电路子网拥塞控制：准入控制、建立新的虚电路、资源预留 数据报子网拥塞控制（抑制分组、负载丢弃） ； 通信量整形技术（漏桶算法和令牌桶算法） ； 分组调度技术；77. 网络互联 网络互联面临的问题：不同网络操作方式、服务质量、协议、寻址方式、最大可传输分组大小的差异性。 网络互联技术 面向连接的互联与无连接互联 协议转换、隧道技术、覆盖技术的应用背景、特点 数据报

16、分段技术 互联与路由二、 重点与难点重点：1. 路由功能的基本概念（路由功能要素、路由选择的问题、路由的最优化原则、路由选择算法的特征、路由表与转发策略）2. 网络静态路由和动态路由的概念3. 分布式动态路由算法的原理和技术要点4. 距离矢量路由算法（工作方式、问题、特点、典型协议）5. 链路状态路由算法（工作方式、Dijkstra 最短路径算法、特点、典型协议）6. 网络拥塞控制的概念及其与流量控制的关系7. 拥塞控制的基本方法（开环、闭环）8. 虚电路子网拥塞控制9. 数据报子网拥塞控制（抑制分组、负载丢弃）10. 通信量整形技术（漏桶算法和令牌桶算法）11. 网络互联技术（协议转换、隧道技术、覆盖技术）难点：1. 认识路由选择、路由表与转发策略的关系，熟练掌握距离矢量路由算法和链路