网络基础学习笔记

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1、网络基础学习笔记网络基础学习笔记.LOG网络自治计算机互联的集合 自治：独立计算能力超市收银台，那是一个终端，只能输入输出，无 cpu，即无独立计算能力，通信到一个 host 进行信息处理arpa 网，美国军事国防局 起初连接了几个军事基地 ，发现可以发邮件，各种学术组织继续下去计算机网络=通信子网+资源子网 ，例如 通信子网访问资源子网的cpu 和内存进行计算带宽：Mbps延迟：一个比特从网络的一端传播到另一端的时间抖动 jitter， 对于流媒体 缓存可以是图像平滑，减少抖动信道：信号的通道 点到点式网络，浪费一些带宽；广播式网络，争用信道发生介质访问冲突，因为任何时刻只有一种电磁信号在该

2、信道，所以得有冲突规避机制网络拓扑结构总线型：简单方便，故障诊断隔离困难环形：得到令牌可发送数据，可计算得到令牌的时刻，即传输延迟固定。环环相扣，节点加入和退出，改变系统结构星性结构：逻辑上是总线型，单点故障不影响全网树形结构网络协议：语法、语义、时序常见网络体系结构 osi/rm reference model、tcp/ip 、ieee 802 读作 i tripple e ,三个 e物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层抓包软件在 head 最多的 h1 层，从 7 到 1，层层封装加 head21:37 2016/11/7tcp/ip 网络接口层、 传输层 tcp ：

3、transport control protocol、 网际层 ip 、 应用层ieee 802 协议 ieee 802.11 wlan 所应用mac/multi access 48bit 前 0-23 位是厂商在全球的编号 剩下的是厂商内部编号 ipconfig/all 可查看此台机器所有网络信息物理层完成编码、解码、时钟同步、发布和接收数据、载波检测及提供与数据链路层的接口数据链路层 LLC 逻辑链路控制子层、MAC 介质访问控制子层基带传输只能传输数字信号。宽带传输不一样数据-编码-信号数据分组 例如帧（frame） 、信元（cell） 、ip 数据包比特率 S 每秒传输信息量 bps波

4、特率 B 每秒传输的脉冲信号数 S=B*log2 n /n 为一个脉冲信号表达的有效状态误码率 Pe 数据位被传错的概率 应小于百万分之一8:17 2016/11/8对于模拟信号，带宽描述，传输信号的最大频率与最小频率之差对于数字信号，数据速率描述，多少 bps吞吐量：发送数据的速率信号衰减的克服：使用中继器，把数字信号 0，1 整形为标准电平后传输通信模型：计算机（终端）- 编（译）码器/串行、并行 -信号变换器/数字、模拟信号数字信号编码单极性不归零编码，即高电平为 1，零电平为 0，两个问题： 直流信号传输受限、时钟同步码元区分受限，比如连续 7 个 1，这时电平无变化，只能靠时钟计时分

5、辨，而收发信息者时钟可能不同步双极性编码，大程度解决第一个问题，直流问题双极性归零编码，信号本身携带同步信息，正极性到 0 的跳变表达1，负电平到 0 的跳变表示 0解决直流问题和同步问题的编码为双相位编码（biphase encoding):信号在每个比特内部变化，但不归零而是将电压反向曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码模拟数据数字信号编码脉冲振幅调制（pam):对原始的模拟信号每隔一个相等的时间进行采样数字数据的模拟调制幅移键控法（ASK）频移键控法（FSK）相移键控法（psk)正交调幅（qam)/相位和幅度同时参考 星座图表示模拟数据的模拟调制调幅：载波的振幅被调制信号（基带信号）压下来，载

6、波频率相位不变，得到调幅波，一般频率是原始模拟信号的 2 倍调频 调频波的频率反映调制信号（基带信号）的振幅变化，频率是原始模拟信号的 10 倍调相21:26 2016/11/8频分多路复用技术： 把信号的频谱分成若干个互不重叠的子信道，各相邻子信道之间有保护带，每个子道传送一路信号时分多路复用技术波分多路复用技术吗分多路复用技术有线传输媒体：双绞线、同轴电缆、光纤16:49 2016/11/9微波通信、卫星通信：带宽大、覆盖范围广，但时间延迟大红外通信：不用申请频段、保密性好；直线传播激光通信物理层的作用是在网络节点之间的 物理媒体上 提供线路的建立、维持和释放，实现二进制位流的透明传输，并

7、进行差错检查rj45 接口 ， 细缆是 bnc 接口 ， 粗缆是 aui 接口eia-rs-232c 接口标准 eia 表示美国电子协会 ， rs 表示推荐标准 ， c 表示 changed DB25 针式（凸插座） DB25 隐式（凹插座）20 根是信号线，2 根地线、4 根数据线、11 根控制线、3 根定时信号线，还有 5 根备用或未定义DTE/Data Terminal Equipment 和 DCE/Data Communication Equipment 的区分实事上只是针对串行端口的，路由器通常通过串行端口连接广域网络。DTE 通过 DCE 设备，例如，调制解调器，连接到数据网络，

8、且一般使用 DCE 产生的时钟信号。DTE 包括像计算机、协议转换器和多路复用器这样的设备DTE 和 DCE 的区别是 DCE 主动与 DTE 协调时钟频率，DTE 会根据协调的时钟频率工作，比如 PC 机和 MODEM 之间。数据传输通常是经过DTE-DCE，再经过 DCE-DTE 的路径。其实对于标准的串行端口，通常从外观就能判断是 DTE 还是 DCE，DTE 是针头（俗称公头） ，DCE 是孔头（俗称母头） ，这样两种接口才能接在一起。串行 V.24 端口（25 针）通常规定 DTE 由第 2 根针脚作为 TXD(发送数据线)，第 3 根针脚为 RXD(接收数据线)， （其余针脚为：7

9、 是信号地线，4 是 DTS，5 是 RTS，6 是 DTR，8 是 DCD，以及包括发送时钟、接收时钟等等，都有规定具体的针脚） ，串行 V.35（34 针）是路由器通常采用的通信接口标准，但是 V.35 是采用差分信号进行传输的，发送和接受分别由 2 根信号线承担。而 DCE 设备通常是与路由器对接，因此针脚的分配相反，也就是 2 是接收（但也被称为 TXD） ，3是发送。因此路由器通常是 DTE 设备，modem、GV 转换器等等传输设备通常被规定为 DCE。一般是用于接口的区分，比如一台路由器，它处于网络的边缘，它有一个 S0 口需要从另一台路由器中学习到一些参数，具体实施时，我们就不

10、需在这个 S0 口配“时钟速率” ，它从对方学到。这时它就是 DTE，而对方就是 DCE。数据链路层作用：利用物理层提供的位串传输功能，将物理层传输的原始比特流可能出错的物理连接，改造成为逻辑上无差错的数据链路，在相邻节点间实现透明的高可靠性传输，同时为网络层提供有效的服务物理层是比特流，无语义， 数据链路层把它变成结构化的比特流，这样就有意义，比如说哪些是地址、协议和协议数据。这样才可以设计通信成帧 的目的在于一旦数据传输出错时，只重传或纠正有错的帧，而不必重发所有的数据帧同步 为了明确区分帧 字节计数法、字符填充的首尾定界符法、比特填充、违法编码法怎么找到差错？单比特差错、突发差错差错控制

11、如下：自动请求重发 ARQ/Automatic Repeat Requeest 采用检错码实现，使用冗余技术前向纠错 FEC/Forward Error Correction 采用纠错码实现，复杂，需要足够的冗余位奇偶检验法循环冗余检验法 crc 二进制模二除法 以太网的是 32 位，有信息码和检错码，检错率非常之高纠错码之海明码 k 位信息码 r 位冗余码 构成 n=k+r 位码字 且满足2n=n+119:32 2016/11/10模二加法：这是一种二进制的运算，等同于“异或”运算。 通常用于计算机和电子领域。规则是两个序列模二相加，即两个序列中对应位，相加，不进位，相同为 0，不同为 11

12、010 的海明码？1010 后面 3 为 a2a1a0,与前面的信息位有线性关系，a2=信息位的一些线性运算，可直接求得，计算公式可推流量控制，限制发送方数据发送量，避免帧的淹没。缓存帮助是有限的两种方式告诉什么时候停止发送、什么时候继续：停等方式/对 1 个包、滑动窗口/对多个包物理层和数据链路层考虑节点间直接相连的情形(LAN),而网络层则考虑源和目的节点存在许多中间节点的情况(WAN),网络层是通信子网的最高层，主要任务是提供路由，以及数据的交换方式、流量控制、阻塞与死锁处理和网际互联等问题。网络层数据单元称为分组或包 package网络层要回答从节点 A 到 B 最优的路径，中间的节点

13、是路由数据交换方式：1-电路交换（circuit switching） ，一方呼叫，寻址，建立连接，双方占用这一条通路，通信结束后释放线路。而电路交换系统不具备差错控制能力，交换机也不具备数据存储能力2-存储转发交换 不需要直接呼叫建立物理通路，报文在网络节点之间逐段传送知道目的地。报文被存储在节点上，等信道或路由中下一节点缓存器空闲时再发送3-包交换（package switching）也称分组交换，包是大小可变的数据块，长度由网络确定。很灵活，拆分，独立路由，目的地重装17:53 2016/11/11动态路由选择策略：独立路由选择、集中路由选择、分布路由选择/每个路由器要熟悉所处的网络世界

14、中所有的路径、网络圈cmd 下 route print 可查看路由表拥塞控制：宏观，流量控制：局部传输层处于通信子网和资源子网之间，能在源和目的计算机之间提供可靠经济的传输服务，而且独立于所使用的网络，即屏蔽各种通信子网的差异，同时向高层提供一个标准和完善的服务界面三种寻址方式：1-mac 寻址/数据链路层2-port 寻址/应用层3-IP 寻址/网络层传输控制协议-TCP 面向连接的协议，用户数据协议-UDP 面向无连接的协议会话层：连接的效率问题、控制数据的交换、与传输层交互，掌握关键点的信息，及时反馈，保证操作的可靠性表示层：翻译、认证、数据加密、数据压缩应用层：如 ftp、http 服

15、务局域网只涉及通信子网的功能，但不涉及网络层，即只与物理层和数据链路层有关介质访问控制方法1-具有冲突检测的载波侦听多路访问 ，让发送包的机器能意识到冲突的发生，从而避免事故 发送包完成之前能检测到可能的冲突信号 要求 帧长/数据速率 v2*L/C，最小帧长约束先听后发，边听边发，冲突停止，随即延迟后重发2-令牌（Token）技术 击鼓传花 重负载时效率高17:15 2016/11/12以太网：两个接口 MDI/介质相关接口，AUI 连接单元接口协议数据单元/PDU 前导符-帧分节符 SFD-目的地址 DA-源地址SA-PDU 长度-数据-FCS 帧校验5-4-3-2-1 规则 中继电路 中继

16、器 发送一个信号，同一冲突域的都要侦听你的信号hub：HUB 是一个多端口的转发器，在以 HUB 为中心设备时，即使网络中某条线路产生了故障，并不影响其它线路的工作。所以 HUB在局域网中得到了广泛的应用。大多数的时候它用在星型与树型网络拓扑结构中，以 RJ45 接口与各主机相连（也有 BNC 接口） ，HUB按照不同的说法有很多种类。 HUB 按照对输入信号的处理方式上，可以分为无源 HUB、有源 HUB、智能 HUB。19:21 2016/11/14大家默认取同样的最小帧长度，为保持它不变，会调整冲突域直径频带利用率：指单位频带内所能实现的信息速率。单位是比特/秒/赫兹（b/s/Hz）通频带受限制的信道简称频带受限信道，常用“频带利用率”来衡量传输系统的有效性。4B/5B 编码：这种编码的特点是将欲发送的数据流每 4bit 作为一个组，然后按照 4B/5B 编码规则将其转换成相应 5bit 码。5bit 码共有 32 种组合，但只采用其中的 16 种对应 4bit 码的 16 种，其他的16 种或者未用或者用作控制码，以表示帧的开始和结束