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1、第一章概述一、 网络、互联网（互连网）、因特网的基本概念网络=结点（node） +链路（link）因特网服务提供者ISP （Internet Service Provider）根据提供服务的覆盖面积大小以及所拥有的 IP地址数目的不同，ISP也分成为不同的层次。二、因特网的组成=边缘部分+核心部分边缘部分：主机host，又称为端系统（end system）。核心部分：是由许多 网络和把它们互连起来的 路由器组成。三、两种通信方式在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类：C/S方式和P2P方式（Peer-to-Peer，对等方式）四、电路交换 circuit switchi
2、ng电路交换必定是面向连接的。电路交换的三个阶段：建立连接、通信、释放连接。报文交换、分组交换，message switching packet switching五、网络的分类不同作用范围的网络广域网 WAN （Wide Area Network）局域网 LAN （Local Area Network）城域网 MAN （Metropolitan Area Network）个人区域网 PAN （Personal Area Network）从网络的使用者进行分类公用网（public network）专用网（private network）用来把用户接入到因特网的网络接入网AN （Access N
3、etwork），它又称为本地接入网或居民接入网。注：由ISP提供的接入网只是起到让用户能够与因特网连接的“桥梁”作用。六、计算机网络的性能指标速率：数据率 data rate或比特率 bit rate通常指的是额定速率或标称速率，b/s bit/s bps Mb/s M（省略b/s）带宽：bandwith 1 ）信号的频带宽度（频域称谓），Hz 2）单位时间内网络一点到另一点的最高数据率（时域） 吞吐量throughput单位时间内通过网络（信道、接口）的最高量时延（delay 或 latency）发送时延（传输时延transmission delay）发送数据帧所需的时间。=帧长（b） /发
4、送速率（b/s）传播时延propagation delay电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。注：信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。处理时延一一交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。排队时延 一一结点缓存队列中分组排队所经历的时延。总时延=发送时延+传播时延+处理时延+处理时延时延带宽积：传播时延*带宽利用率 一一 分为信道利用率和网络利用率。信道利用率一一某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。网络利用率一一全网络的信道利用率的加权平均值。七、网络协议（network protocol）简称为协议，是为进行网络中的数据交换而建
5、立的规则、标准或约定。其组成要素有以下三点：语法 数据与控制信息的结构或格式 。语义需要发岀何种控制信息，完成何种动作以及做岀何种响应。同步事件实现顺序的详细说明 八、实体、协议、服务和服务访问点实体(entity)表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。协议一一是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。 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，还需要使用下层所提供的服务。 本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是透明的。协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层 通
6、过层间接口提供的。同一系统 相邻两层的实体进行 交互的地方，称为 服务访问点 SAP (Service Access Point)。TCP/IP的体系结构43应用层/应用层/ /巾/剛SIS/1着口层/主札A主机B路由器在转发分组时最高只用到网络层，而没有使用运输层和应用层。物理层一、物理层的基本概念物理层的主要任务是 确定与传输媒体的接口的一些特性，即：机械特性一一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。电气特性一一指明在接口电缆的各条线上岀现的电压的范围。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。过程特性一一指明对于不同功能的各种可能事件的岀现顺序。
7、物理层的主要任务是确定与传输媒体的接口的一些特性，包括：_、_、._和特性。二、几个术语消息(message如文字、语音、图像数据(data)运送消息的实体，通常是有意义的符号序列。信号(signal)数据的电气的或电磁的表现。“模拟的” (analogous)代表消息的参数的取值是连续的。“数字的” (digital)代表消息的参数的取值是 离散的。码元(code)在使用时间域(或简称为时域)的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。三、有关信道的几个基本概念单向通信(单工通信)一一只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。双向交替通信(半双工通信)一一通信的双方都可以发送信息，但不能
8、双方同时发送(当然也就不能同时接收)。双向同时通信(全双工通信)一一通信的双方可以同时发送和接收信息。四、基带信号和调制基带信号：基本频带信号，来自信源的信号。往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。为了解决这一问题，就必须对基带信号进行调制(modulation)。基带调制(编码)和带通调制编码：不归零、曼彻斯特编码 最基本的带通调制方法：调幅(AM):载波的振幅随基带数字信号而变化。2nd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。信道的极限容量：奈氏准则与香农公式五、传输媒体导引型：双绞线、
9、同轴电缆、光缆(1310、1550nm)非导引型：无线信道。，光纤和光纤两大光纤是现代计算机网络中常用的传输媒体，根据光信号在光线中传输的特性不同，可将光纤分为 类。六、信道复用技术复用(multiplexing)是通信技术中的基本概念。复用技术的分类：频分复用 FDM(Frequency Division Multiplexing)时分复用 TDM(Time Division Multiplexing)波分复用 WDM(Wavelength Division Multiplexing)码分复用 CDM(Code Division Multiplexing)多路复用技术的主要由如下几种形式：
10、复用、复用、复用、复用CDMA的工作原理数据码元比特11:I!J 10 11E吓码片+11i111r1S站的码片序列$S站发送前信号缶T站冶送的恃号T.总的发送信号母虫#thCDMA通信。四个站的码片序列为:共有四个站进行码分多址A： (-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1) B : ( -1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1)C: (-1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1) D : ( - 1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1)现收到这样的码序列：(-1 +1 -3 +1 -1-3 +1 +1)。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的是0还是1?（1）计算机
11、CRC效验序列。（2）给岀发送方发送到接收方的比特序列媒体共享技术静态划分信道：频分复用，时分复用，波分复用，码分复用动态媒体接入控制（多点接入）随机接入受控接入，如多点线路探询（polling），或轮询。以太网的两个标准DIX Ethernet V2 标准与IEEE的802.3标准只有很小的差别，因此可以将 802.3局域网简称为“以太网”。数据链路层的两个子层逻辑链路控制 LLC （Logical Link Control） 子层媒体接入控制 MAC （Medium Access Control）子层。以太网提供的服务以太网提供的服务是不可靠的交付，即尽最大努力的交付。当目的站收到有差错的
12、数据帧时就丢弃此帧，其他什么也不做。差错的纠正由高层来决定。如果高层发现丢失了一些数据而进行重传，但以太网并不知道这是一个重传的帧，而是当作一个新的数据帧来发送。 以太网发送的数据都使用曼彻斯特 （Manchester）编码。码元 |i i o | ol 11| I lol 1 li i 1歸郴 HLrKhMLMriLrVHihft i f a m 计 11 f图曼彻斯特编码方式画出二进制位串 01001110的曼彻斯特编码。载波监听多点接入/冲突检测（CSMA/CD）CSMA/CD 表示 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detecti
13、on 。“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。总线上并没有什么“载波”。因此，“载波监听”就是用电子技术检测总线上有没有其他计算机发送的数据信号。“冲突检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大（互相叠加）。当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据，表明产生了冲突。检测到碰撞后在发生碰撞时，总线上传输的信号产生了严重的失真，无法
14、从中恢复岀有用的信息来。每一个正在发送数据的站，一旦发现总线上岀现了碰撞，就要立即停止发送，免得继续浪费网络资源，然后等待一段随 机时间后再次发送。重要特性使用CSMA/CD协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行 双向交替通信（半双工通信 ） 每个站在发送数据之后的一小段时间内，存在着遭遇碰撞的可能性。这种发送的不确定性使整个以太网的平均通信量远小于以太网的最高数据率。简述以太网CSMA/CD、议的工作过程。以太网的MAC层1、48位的MAC地址在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或MAC地址，共48位，其前3个字节（即高24位）用于标识不同的生产厂家，后3个字节（即低24位）由厂家自行指派，用于标识产品号。2、 从网络上发往本站的帧分为以下3种：单播（unicast）帧（一对一）广播（broadcast ）帧（一对全体）多播（multicast）帧（一对多）3、MAC帧的格式常用的以太网MAC帧格式有两种标准：DIX Ethernet V2 标准IEEE的802.3标准最常用的MAC帧是以太网V2的格式，如下：类型字段用来标志上一层使用的是件么协议, 以便把收到的MAC帧的数据上交给上一层的这个协议a字节 6目的地址源地址薔型数据FCS+J+帧4(-15004MAC层类型
