《计算机网络(谢希仁_第5版)复习资料整理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络(谢希仁_第5版)复习资料整理（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课件CH1 概述1 21世纪重要特征：数字化、网络化、信息化（以网络为核心）2 “三网”，即电信网络、有线电视网络、计算机网络（发展最快并起到核心作用的是计算机网络）网络把许多计算机连接在一起，而因特网则把许多网络连接在一起世界上最大的互联网因特网，是计算机网络的一个特例。3 制订因特网的正式标准要经过以下四个阶段：因特网草案（Internet Draft） 建议标准(Proposed Standard) 草案标准 因特网标准4 计算机之间通信主机A 的某个进程和主机B 上的另一个进程进行通信通信方式：C/S方式 P2P方式（对等方式）5交换 转接 按照某种方式动态的分配传输线路的资源6 电路
2、交换1）面向连接2）分为三个阶段3）缺点：使用电路交换传送计算机数据，线路传输效率低（数据突发性）7 分组交换1）原理：在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。每一个数据段前面添加上首部构成分组。分组交换网以“分组”作为数据传输单元。依次把各分组发送到接收端（假定接收端在左边）。接收端收到分组后剥去首部还原成报文。2）首部的重要性：含有地址 节点交换机 存储转发 3）结点交换机处理分组：存储转发分组暂存到缓存，查找转发表，从适当端口转发出去4）优点：高效对通信链路逐段占用 灵活以分组为传送单位 迅速事先不必建立连接 可靠完善的网络协议；生存性5）问题排队 时延 首部 开销8 因
3、特网发展第一个分组交换网ARPANET；NSFNET国家科学基金网(主干网、地区网、校园网)；ISP网络 多级结构网络（NAP、主干ISP、地区ISP、本地ISP、校园网企业网或PC机上网用户）9 计算机网络的分类1）定义：一些互相连接的、自治的计算机的集合2）分类：A 网络的交换功能（电路交换、报文交换、分组交换、混合交换）B 网络的作用范围（WAN LAN MAN AN）C 网络的使用者（专用网、公用网）10 主要性能指标1）带宽单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率” b/s如何理解“在时间轴上信号的宽度随带宽的增大而变窄”？带宽增大，即单位时间数据传输率变大，在传送相
4、同数据量的数据时，所花费的时间变短了2）时延什么是发送时延？发送时延，也叫传输时延，它是指发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。什么叫信道带宽？信道带宽，即数据在信道上的发送速率/传输速率。发送时延=数据块长度/信道带宽什么是传播时延？注意：传输速率和传播速率完全不同！处理时延 排队 当时的通信量还要注意：对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路上的传播速率。 提高链路带宽减小了数据的发送时延。什么叫往返时延？RTT-Round-Trip-Time11 体系结构1）分层将复杂问题简单化好处：各层之间是独立的；灵活性好；结构上可分割开；易于实现和维护；能促进
5、标准化工作。 2) 网络协议的三要素：语法、语义、同步3) TCP/IP是四层体系结构：应用层、运输层、网际层、网络接口层OSI是七层体系结构：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层五层协议的体系结构：应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层A 应用层应用层直接为用户应用进程提供服务协议：HTTP协议、SMTP协议、FTP协议B 传输层任务：负责向两个主机中进程之间的通信提供服务协议：TCP协议、UDP协议C 网络层任务：负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务协议：ICMP IGMP IP ARP RARP OSPFD 数据链路层E 物理层任务：透明的传送比特流4）实体
6、 协议 服务 服务访问点在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务，要实现本层协议，还要使用下层所提供的服务。下面的协议对上面的服务用户是透明的。协议使水平的，服务是垂直的。SAP-同一系统相邻两层的实体进行交互的地方5）面向连接服务与无连接服务课件CH2 物理层1 物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性，即： 机械特性 指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。电气特性 指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。功能特性 指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。规程特性 指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。 2 模拟信
7、号与数字信号3 通信双方信息交互的方式：单工、半双工、全双工4 基带信号数字信号 宽带信号模拟信号5 奈式准则码元 波特区分波特与比特波特是码元传输的速率单位（每秒传多少个码元）。码元传输速率也称为调制速率、波形速率或符号速率。比特是信息量的单位。信息的传输速率“比特/秒”与码元的传输速率“波特”在数量上却有一定的关系。6 香农定理信道的极限信息传输速率 C 可表达为 C = W log2(1+S/N) b/s W 为信道的带宽（以 Hz 为单位）；S 为信道内所传信号的平均功率；N 为信道内部的高斯噪声功率。 香农公式，指出了信息传输速率的上限。 意义：只要信息传输速率低于信道的极限信息传输
8、速率，就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输注意：码元传输速率受奈式准则的限制；信息传输速率受香农公式的限制。7 物理层下面的传输媒体1） 导向传输媒体双绞线(STP UTP) 同轴电缆 光缆2） 非导向传输媒体无线传输所使用的频段很广。短波通信主要是靠电离层的反射，但短波信道的通信质量较差。微波在空间主要是直线传播。 地面微波接力通信 卫星通信 8 复用9 调制解调器包括调制器和解调器。调制器，把要发送的数字信号的某些特性，转换为频率范围在 3003400 Hz 之间的模拟信号的某些特性，以便在电话用户线上传送的模拟信号就携带了数字信号的某些信息。解调器，进行和调制器相反的变化，把模拟信号
9、携带的数字信号的特性提取出来。调制就是进行波形变换（频谱变换）。最基本的二元制调制方法有以下几种：调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化。 调频(FM)：载波的频率随基带数字信号而变化。调相(PM) ：载波的初始相位随基带数字信号而变化。 调制解调器使用异步通信方式 异步通信的通信开销较大，但接收端可使用廉价的、具有一般精度的时钟来进行数据通信。10 脉码调制PCM它有两个互不兼容的国际标准，即北美的24路PCM(T1)和欧洲的30路PCM(E1)我国使用E1标准。E1 2.048Mb/s T1 1.544Mb/s标准的电话信号的最高频率是3400Hz一个标准话路的模拟电话信号转换出的P
10、CM信号的速率是每秒8000个8位二进制码元，即64kb/s。11 STM-1 OC3/STS-3 155.Mb/sSTM-4 OC12/STS-12 622.Mb/sSTM-64 OC192/STS-192 10Gb/s12 DTE与DCEDTE-数据终端设备，是具有一定的数据处理能力和发送、接收数据能力的设备。DCE-数据电路端接设备，它在 DTE 和传输线路之间提供信号变换和编码的功能，并且负责建立、保持和释放数据链路的连接。 如，调制解调器课件CH3 数据链路层1 数据链路层的信道主要有两种类型：点对点、广播2 主要功能：1）链路管理 2)帧定界（确定帧的界限）3）流量控制 4）差错控
11、制 5）将数据和控制信息区分开 6）透明传输 7）寻址3 什么叫透明传输？设法使数据中可能出现的控制字符“SOH”“EOT”在接收端不被解释成控制字符。方法：字节填充、字符填充4 停止等待协议完全理想化的数据传输具有简单流量控制的数据链路层协议（收方控制发方）实用的停等协议超时计时器有重复帧 怎么办？每一个帧带上不同的发送序号 丢弃 向发送方发送确认ACK序号是有限的 怎么办？发送序号N(S)以0和1交替的方式出现在数据帧中可靠传输吗？停等协议采用了有效的检错重传机制5 CRC循环冗余检验计算冗余码FCS帧检验系列FCS不同于CRC，它不是检错方法余数R比除数P少一位n 要做到“可靠传输”（即
12、发送什么就收到什么）就必须再加上确认和重传机制。 6 停等协议的算法在发送结点 (1) 从主机取一个数据帧，送交发送缓存。(2) V(S)0。 (3) N(S)V(S)。(4) 将发送缓存中的数据帧发送出去。 (5) 设置超时计时器。(6) 等待。 等待以下(7)和(8)这两个事件中最先出现的一个(7) 收到确认帧 ACKn， 若 n = 1 V(s)，则： 从主机取一个新的数据帧，放入发送缓存； V(S)1 - V(S)，转到 (3)。 否则，丢弃这个确认帧，转到(6)。 (8) 若超时计时器时间到，则转到(4)。在接收结点 (1) V(R)0。(2) 等待。(3) 收到一个数据帧； 若 N
13、(S) = V(R)，则执行(4)； 否则丢弃此数据帧，然后转到(6)。(4) 将收到的数据帧中的数据部分送交上层软件 （也就是数据链路层模型中的主机）。(5) V(R)1 - V(R)。(6) nV(R)； 发送确认帧 ACKn，转到(2)。 8 停等协议的要点n 连续出现相同发送序号的数据帧，表明发送端进行了超时重传。连续出现相同序号的确认帧，表明接收端收到了重复帧。 发送缓存中暂时保留这个数据帧的副本发送端对出错的数据帧进行重传是自动进行的，因而这种差错控制体制常简称为 ARQ (Automatic Repeat reQuest)9 停等协议ARQ优点：简单缺点：信道利用率不高克服缺点，
14、产生了两种协议：连续ARQ和选择重传ARQ10 连续ARQ1)接收端只按序接收数据帧。2）每发送完一个数据帧时都要设置该帧的超时计时器3）滑动窗口发送窗口 接收窗口发送窗口的大小 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以发送多少个数据帧。 重要特性：n 只有在接收窗口向前滑动时（与此同时也发送了确认），发送窗口才有可能向前滑动。n 收发两端的窗口按照以上规律不断地向前滑动，因此这种协议又称为滑动窗口协议。n 当发送窗口和接收窗口的大小都等于 1时，就是停止等待协议。 11 选择重传ARQ可加大接收窗口，先收下发送序号不连续但仍处在接收窗口中的那些数据帧。等到所缺序号的数据帧收到后再一并送交主机付出的代价是在接收端要设置具有相当容量的缓存空间12 HDLC，面向比特的链路控制规程零比特填充13 透明传输n 采用零比特填充法就可传送任意组合的比特流，或者说，就可实现数据链路层的透明传输。14 PPP，因特网的点对点协议n 全世界使用最多的数据链路层协议 用户使用拨号电话线接入因特网时，一般都是使用 PPP 协议。 n 三个组成部分：
