計算機網(wǎng)絡(luò)_第6版_復(fù)習(xí)提綱.doc

計算機網(wǎng)絡(luò)復(fù)習(xí)提綱任課教師：汪學(xué)明第1章 概論（基本概念）1. 計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程（四個階段）（1）以主機為中心的聯(lián)機終端系統(tǒng)：其特點是計算機是網(wǎng)絡(luò)的中心和控制者，終端圍繞中心計算機分布在各處，呈分層星型結(jié)構(gòu)，各終端通過通信線路共享主機的硬件和軟件資源，計算機的主要任務(wù)還是進行批處理，在20世紀(jì)60年代出現(xiàn)分時系統(tǒng)后，則具有交互式處理和成批處理能力。（2）分組交換網(wǎng)：分組交換網(wǎng)由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)組成，以通信子網(wǎng)為中心，不僅共享通信子網(wǎng)的資源，還可共享資源子網(wǎng)的硬件和軟件資源。網(wǎng)絡(luò)的共享采用排隊方式，即由結(jié)點的分組交換機負(fù)責(zé)分組的存儲轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇，給兩個進行通信的用戶段續(xù)（或動態(tài)）分配傳輸帶寬，這樣就可以大大提高通信線路的利用率，非常適合突發(fā)式的計算機數(shù)據(jù)。（3）體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)：為了使不同體系結(jié)構(gòu)的計算機網(wǎng)絡(luò)都能互聯(lián)，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO提出了一個能使各種計算機在世界范圍內(nèi)互聯(lián)成網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)框架開放系統(tǒng)互連基本參考模型OSI.。這樣，只要遵循OSI標(biāo)準(zhǔn)，一個系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進行通信。（4）高速計算機網(wǎng)絡(luò)：其特點是采用高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的實現(xiàn)，多媒體和智能型網(wǎng)絡(luò)的興起。2. 協(xié)議（掌握協(xié)議的定義，并知道Internet網(wǎng)中使用的通信協(xié)議是TCP/IP協(xié)議）。定義：通信雙方為了通信正常進行而指定的一系列規(guī)則或約定。Internet網(wǎng)中使用的通信協(xié)議是TCP/IP協(xié)議TCP/IP：傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際層協(xié)議TCP/IP 四層體系結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、運輸層、網(wǎng)際層、網(wǎng)絡(luò)接口層。3. 網(wǎng)絡(luò)的定義網(wǎng)絡(luò)是指“三網(wǎng)”，即電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)、計算機網(wǎng)絡(luò)。計算機網(wǎng)絡(luò)：相互連接的自治計算機的集合。網(wǎng)絡(luò)由若干結(jié)點和連接這些結(jié)點的鏈路(link)組成。4. 網(wǎng)絡(luò)的分類（按覆蓋范圍來分：LAN、MAN和WAN）LAN：局域網(wǎng) Local Area Network范圍：小，20km傳輸技術(shù)：基帶，10Mb/s1000Mb/s，延遲低，出錯率低（10-11）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線，環(huán)MAN：城域網(wǎng) Metropolitan Area Network范圍：中等，100km傳輸技術(shù)：寬帶/基帶拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線WAN：廣域網(wǎng) Wide Area Network范圍：大，100km傳輸技術(shù)：寬帶，延遲大，出錯率高拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：不規(guī)則，點到點5. 計算機網(wǎng)絡(luò)的組成（分為兩個子網(wǎng)）通信子網(wǎng)：由處理主機之間完成通信任務(wù)的專用計算機（CCP）組成的傳輸網(wǎng)絡(luò)，提供信息傳輸服務(wù)。資源子網(wǎng)：建立在通信子網(wǎng)基礎(chǔ)上的主機集合，提供計算資源。6. 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其分類星形：有一個中心節(jié)點，其他節(jié)點與其構(gòu)成點到點連接。樹形：一個根節(jié)點、多個中間分支節(jié)點和葉子節(jié)點構(gòu)成?？偩€型：所有節(jié)點掛接到一條總線上，廣播式信道。需要有介質(zhì)訪問控制規(guī)程以防止沖突。環(huán)形：所有節(jié)點連接成一個閉合的環(huán)，節(jié)點之間為點到點連接。全連接：點到點全連接，連接數(shù)隨節(jié)點數(shù)的增長迅速增長（N(N1)/2），使建造成本大大提高，只適用于節(jié)點數(shù)很少的廣域網(wǎng)中。不規(guī)則（網(wǎng)狀）：點到點部分連接，多用于廣域網(wǎng)，由于連接的不完全性，需要有交換節(jié)點。第2章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1. 數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸追N方式基帶傳輸：不需調(diào)制，編碼后的數(shù)字脈沖信號直接在信道上傳送。例如：以太網(wǎng)（局域網(wǎng)）頻帶傳輸：數(shù)字信號調(diào)制成音頻模擬信號后再傳送，接收方需要解調(diào)。例如：通過電話網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)寬帶傳輸：把信號調(diào)制成頻帶為幾十MHZ到幾百MHZ的模擬信號后再傳送，接收方需要解調(diào)。2. 多元調(diào)制及其作用基帶信號往往包含有較多的低頻成分，甚至有直流成分，而許多信道并不能傳輸這種低頻分量或直流分量。為了解決這一問題，就必須對基帶信號進行調(diào)制(modulation)。 調(diào)制：用模擬信號承載數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)。最基本的二元制調(diào)制方法有以下幾種：調(diào)幅(AM)：載波的振幅隨基帶數(shù)字信號而變化。 調(diào)頻(FM)：載波的頻率隨基帶數(shù)字信號而變化。調(diào)相(PM)：載波的初始相位隨基帶數(shù)字信號而變化。 正交振幅調(diào)制 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)：可供選擇的相位有 12 種，而對于每一種相位有 1 或2 種振幅可供選擇。由于4 bit 編碼共有16 種不同的組合，因此這 16 個點中的每個點可對應(yīng)于一種 4 bit 的編碼。若每一個碼元可表示的比特數(shù)越多，則在接收端進行解調(diào)時要正確識別每一種狀態(tài)就越困難。3. PCM（脈沖編碼調(diào)制、抽樣定理及其計算）模擬數(shù)字編碼是用數(shù)字信號來傳輸模擬數(shù)據(jù)，即模擬數(shù)據(jù)數(shù)字化。如用計算機的錄音軟件錄制聲音，最后用數(shù)字信號的方式將模擬信號存儲在硬盤中。最常見的技術(shù)PCM（Pulse Coded Modulation脈沖編碼調(diào)制）技術(shù)。包括三個獨立過程：采樣、量化和二進制編碼。采樣：按一定間隔對語音信號進行采樣量化：把每個樣本舍入到最接近的量化級別上編碼：對每個舍入后的樣本進行編碼編碼后的信號稱為PCM信號。采樣定理：如果模擬信號的最高頻率為F，若以2F的采樣頻率對其采樣，則從采樣得到的離散信號序列就能完整地恢復(fù)出原始信號。例：語音信號的數(shù)字化語音帶寬f2倍語音最大頻率）樣本量化級數(shù)：256級（8b/每樣本）數(shù)據(jù)率：8000次/s8b = 64kb/s每路PCM信號的速率 = 64kb/s 圖a 模擬數(shù)據(jù) 圖b PAM技術(shù)進行采樣 圖d 量化結(jié)果編程PCM單元 圖c 對PAM采樣結(jié)果進行量化圖 Error! No text of specified style in document.1 PCM（脈沖編碼調(diào)制）如圖 Error! No text of specified style in document.1所示，量化后，如果有N個量化級，則可以編制為log2N位的二進制碼，該碼字為一個PCM編碼單元。模擬電話信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號時，根據(jù)采樣定理，只有采樣頻率不低于電話信號的2倍，就可以從采樣中無失真的恢復(fù)出原來的電話信號，標(biāo)準(zhǔn)電話信號的最高頻率為3.4KHz，采樣頻率為方便定為8 KHz，即采樣周期T=125m，采樣后每秒8000個離散值，為了有效利用傳輸線路，通常將多路的PCM信號用時分復(fù)用方法將量化數(shù)據(jù)裝成幀傳輸。(2013年5月試題)假設(shè)模擬信號的頻率范圍為3-9MHz，采樣頻率必須大于 (12)時，才能使得到的樣本信號不失真。(12)A.6MHz B.12MHz C.18MHz D.20MHz假設(shè)模擬信號的最高頻率為5MHz，采樣頻率必須大于 （14） ，才能使得到的樣本信號不失真，如果每個樣本量化為256個等級，則傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率是 （15） 。（14）A5MHzB10MHzC15MHzD20MHz（15）A10Mb/sB50Mb/sC80Mb/sD100Mb/s由于歷史原因，PCM有兩個互不兼容的標(biāo)準(zhǔn)：E1：歐洲的30路PCM利用時分復(fù)用的方法，將一個幀劃分為32相等的時隙，每個時隙傳送8bit，因此整個一幀共有256bit，每秒8000幀，因此PCM的一次群E1的數(shù)據(jù)率就是256*8000=2.048 Mb/s。在32個時隙中，30個時隙用于通話，即CH1-CH15、CH17-CH31用來傳送通話，兩個時隙用來傳輸幀同步和信令等信息，CH0和CH16。圖 Error! No text of specified style in document.2 E1線路幀格式T1：北美的24路PCM利用時分復(fù)用的方法，將一個幀劃分為24相等的時隙，傳輸24個話路，每個話路的采樣用7bit表示，然后再加上1位信令碼元，因此一個話路占用8bit。幀同步碼是在24路的編碼之后加上1bit，這樣每幀共有193bit，每秒8000幀，因此PCM的一次群T1的數(shù)據(jù)率就是193*8000=1.544 Mb/s。圖 Error! No text of specified style in document.3 T1線路幀格式表 Error! No text of specified style in document.1 PCM數(shù)字傳輸系統(tǒng)的高次群的話路數(shù)和數(shù)據(jù)率系統(tǒng)類型一次群二次群三次群四次群五次群歐洲體制符號E1E2E3E4E5話路數(shù)3012048019207680數(shù)據(jù)率（Mb/s）2.0488.44834.368139.264565.148北美體制符號T1T2T3T4T5話路數(shù)24966724032數(shù)據(jù)率（Mb/s）1.5446.31244.736274.1764. 曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼曼徹斯特編碼（Manchester Coding）用電壓的變化表示0和1。規(guī)定在每個碼元的中間發(fā)生跳變高低的跳變代表0，低高的跳變代表1每個碼元中間都要發(fā)生跳變，接收端可將此變化提取出來作為同步信號。這種編碼也稱為自同步碼（Self-Synchronizing Code）。缺點：需要雙倍的傳輸帶寬（即信號速率是數(shù)據(jù)速率的2倍）。差分曼徹斯特編碼（Differential Manchester Coding，DMC）每個碼元的中間仍要發(fā)生跳變。用碼元開始處有無跳變來表示0和1 ，有跳變代表0，無跳變代表1。5. 數(shù)據(jù)通信中的幾個重要性能指標(biāo)（比特率、波特率、出錯率和信道容量）信號傳播速度：信號在信道上每秒鐘傳送的距離，光在空氣中的速度為3*108m/s，電纜中電信號的傳播速度為光速的77%，約為2*108m/s；碼元：在數(shù)字信號中，一個數(shù)字脈沖稱為一個碼元，一次脈沖的持續(xù)時間稱為碼元的寬度。碼元速率：單位時間內(nèi)信號波形的最大變換次數(shù)，即單位時間內(nèi)通過信道的碼元個數(shù)，如果信號碼元寬度為T秒，則碼元速率B=1/T，單位叫波特，所以碼元速率也叫波特率，單位B/S. 信道中能不失真?zhèn)鬏數(shù)淖罡叽a元速率受信道的帶寬決定。數(shù)據(jù)速率：或稱為比特率，單位時間內(nèi)在信道上傳送的數(shù)據(jù)量（即位數(shù)），其單位為bps或b/s。一個碼元如果有兩種狀態(tài)或兩種離散值，則它可以表示0，1這兩個數(shù)，即它可以攜帶1個比特，因為1個比特也只有這兩種可能，0和1；一個碼元如果有四種狀態(tài)或四種離散值，則它可以表示00，01，10，11這四個數(shù)，即它可以攜帶2個比特，因為2個比特也只有這四種可能，00，01，10，11 。圖 Error! No text of specified style in document.4每碼元攜帶1bit數(shù)據(jù)圖由此可以推出：一碼元攜帶比特數(shù)LOG2（狀態(tài)數(shù)或離散數(shù)）當(dāng)一碼元攜帶一比特時：比特率波特率當(dāng)一碼元攜帶n比特時：比特率n波特率即僅當(dāng)一個碼元攜帶一比特的信息時，碼元速率等于比特率。圖 Error! No text of specified style in document.5每碼元攜帶2bit數(shù)據(jù)示意圖信道容量：傳輸介質(zhì)在單位時間內(nèi)傳送的最大信息量，（即傳輸介質(zhì)的最大比特率）稱為信道容量，信道容量是由介質(zhì)帶寬和調(diào)制技術(shù)決定的。6. 香農(nóng)公式及其應(yīng)用（計算題）Nyquist公式：用于無噪聲理想低通信道C = 2W log2 MC 數(shù)據(jù)傳輸率，單位b/s W 帶寬，單位HzM 信號編碼級數(shù)Shannon公式：用于有噪聲干擾信道C = W log2 （1+S/N）C傳輸率，單位b/sW 帶寬，單位HzS/N信噪比信噪比的單位也可用分貝(dB)表示： S/N(dB)=10log10 (S/N)例1 某信道帶寬4000HZ，設(shè)信噪比為30dB,計算該信道的最大傳輸速度(或信道容量)。解： 10*lg(S/N)=30dB lg(S/N)=3 S/N=103 C=Hlog2(1+S/N)=4000log2(1+103)=39868.90bps香農(nóng)(Shannon)用信息論的理論推導(dǎo)出了帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道的極限、無差錯的信息傳輸速率。信道的極限信息傳輸速率 C 可表達(dá)為 C = W log2(1+S/N) b/s W 為信道的帶寬（以 Hz 為單位）；S 為信道內(nèi)所傳信號的平均功率；N 為信道內(nèi)部的高斯噪聲功率。 7. 多路復(fù)用技術(shù)分類及其定義（FDM各TDM）（名詞解釋）復(fù)用的基本思想：把公共共享信道用某種方法劃分成多個子信道，每個子信道傳輸一路數(shù)據(jù)。頻分復(fù)用 FDM(Frequency Division Multiplexing)：按頻率劃分不同的信道。時分復(fù)用TDM(Time Division Multiplexing)：按時間劃分不同的信道，目前應(yīng)用最廣泛。波分復(fù)用（光的頻分復(fù)用）WDM：按波長劃分不同的信道。碼分復(fù)用CDM：按地址碼劃分不同的信道。8. 數(shù)據(jù)交換技術(shù)分類及其特點分類：電路交換、報文交換和分組交換電路交換：在通信雙方之間建立一條臨時專用線路的過程。可以是真正的物理線路，也可以是一個復(fù)用信道。特點：數(shù)據(jù)傳輸前需要建立一條端到端的通路。過程：建立連接通信釋放連接優(yōu)缺點：建立連接的時間長；一旦建立連接就獨占線路，線路利用率低；無糾錯機制；建立連接后，傳輸延遲小。不適用于計算機通信：因為計算機數(shù)據(jù)具有突發(fā)性的特點，真正傳輸數(shù)據(jù)的時間不到10%。例如：建立連接的時間為0.5s，計算機以1Mb/s的速率發(fā)送10KB。線路利用率？報文交換：以報文為單位進行“存儲-轉(zhuǎn)發(fā)”交換的技術(shù)。在交換過程中，交換設(shè)備將接收到的報文先存儲下來，待信道空閑時再轉(zhuǎn)發(fā)出去，一級一級中轉(zhuǎn)，直到目的地。這種數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)稱為存儲-轉(zhuǎn)發(fā)。特點：傳輸之前不需要建立端到端的連接，僅在相鄰節(jié)點傳輸報文時建立節(jié)點間的連接。稱為“無連接的”（典型例子：電報）。整個報文（Message）作為一個整體一起發(fā)送。優(yōu)缺點：沒有建立和拆除連接所需的等待時間；線路利用率高；傳輸可靠性較高；報文大小不一，造成存儲管理復(fù)雜；大報文造成存儲轉(zhuǎn)發(fā)的延時過長，且對存儲容量要求較高；出錯后整個報文全部重發(fā)。分組交換（包交換）：將報文分割成若干個大小相等的分組（Packet）進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)。數(shù)據(jù)傳輸前不需要建立一條端到端的通路也是“無連接的”。特點：有強大的糾錯機制、流量控制、擁塞控制和路由選擇功能。優(yōu)缺點：對轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的存儲要求較低，可以用內(nèi)存來緩沖分組速度快；轉(zhuǎn)發(fā)延時小適用于交互式通信；某個分組出錯可以僅重發(fā)出錯的分組效率高；各分組可通過不同路徑傳輸，容錯性好。需要分割報文和重組報文，增加了端站點的負(fù)擔(dān)。兩種交換方式：數(shù)據(jù)報方式和虛電路方式數(shù)據(jù)報方式：各分組獨立的確定路由，不能保證各分組按序到達(dá)，所以目的站點需要按照分組編號重新排序和組裝虛電路方式：通信時預(yù)先建立一條邏輯連接虛電路也需要三個過程：建立-數(shù)據(jù)傳輸-拆除虛電路的路由在建立時確定，傳輸數(shù)據(jù)時則不再需要提供的是“面向連接”的服務(wù)9. 串行通信的方式（單工、半雙工、全雙工）單向通信（單工通信）：只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。雙向交替通信（半雙工通信）：通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時發(fā)送(當(dāng)然也就不能同時接收)。雙向同時通信（全雙工通信）：通信的雙方可以同時發(fā)送和接收信息。10. 差錯控制及編碼（本章重點）（1） 差錯控制定義及其分類定義：在通信過程中，發(fā)現(xiàn)、檢測差錯并進行糾正。分類：奇偶校驗（Parity Checking）、海明碼、循環(huán)冗余校驗（Cyclic Redundancy Check , CRC）（2） 海明碼及其計算 例1 a的ASCII碼為1100001,構(gòu)成Hamming 碼為ab1c100d001。其中a、b、c、d為冗余位，求a、b、c、d。第三位數(shù)據(jù)位由1,2檢測位負(fù)責(zé)，第五位數(shù)據(jù)位由4,1負(fù)責(zé)第六位數(shù)據(jù)由4,2負(fù)責(zé)第七位由4,2,1負(fù)責(zé)第九位由8,1第十位由8,2第十一位由8,2,1可知1檢測位負(fù)責(zé)，第3,5,7,9,112檢測位負(fù)責(zé)，第3,6,7,10,114檢測位負(fù)責(zé)，第5,6,78檢測位負(fù)責(zé)，第9,10,11由于偶校驗所以，a=1，b=0，c=1，d=1 例2 收到一個海明碼字為00111000100,請判斷哪一位出錯？ 根據(jù)上題可知，1檢測位連同負(fù)責(zé)的數(shù)據(jù)位不滿足偶校驗，所以差錯計數(shù)器S=1 2檢測位連同負(fù)責(zé)的數(shù)據(jù)位不滿足偶校驗，S=1+24檢測位連同負(fù)責(zé)的數(shù)據(jù)位滿足S不變8檢測位連同負(fù)責(zé)的數(shù)據(jù)位不滿足，S=S+8=11，所以第11位出錯（3） 循環(huán)冗余碼（計算并驗證）（必須熟練掌握） 例 1 已知CRC系統(tǒng)的g(x)=1+x2+x3+x4，求信息110的冗余碼部分。 例 2 某傳輸系統(tǒng)采用CRC校驗，g(x)=x4+x3+1，計算信息1011001和1101001時各自的冗余碼，并進行驗證。11. 常用的網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)（RS-232C、RS-449和X.21）RS-232C:外形為25針或9針的D形連接器。通信速率（b/s）：100、300、600、1200、2400、4800、9600、19.2K、33.6K、56K。信號電平：邏輯“1”：-3V-15V；邏輯“0”：+3V+15V。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議：是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE”和“數(shù)據(jù)通訊設(shè)備DCE”之間串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)RS-449：規(guī)定DTE和DCE之間的機械特性和電氣特性，RS-449 是想取代RS-232C開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)X.21：是DTE和DCE之間接口的規(guī)定，其一：對物理層進行了規(guī)定，其二：為控制網(wǎng)絡(luò)交換功能的網(wǎng)控制步驟，定義了網(wǎng)絡(luò)層的功能。12. 文件傳輸協(xié)議分類（發(fā)送并等待ARQ協(xié)議、連續(xù)ARQ協(xié)議）P198-202停止等待ARQ協(xié)議：停止等待”就是每發(fā)送完一個分組就停止發(fā)送，等待對方的確認(rèn)。在收到確認(rèn)后再發(fā)送下一個分組。連續(xù)ARQ協(xié)議：發(fā)送方維持著一個一定大小的發(fā)送窗口，位于發(fā)送窗口內(nèi)的所有分組都可連續(xù)發(fā)送出去，而中途不需要等待對方的確認(rèn)。這樣信道的利用率就提高了。而發(fā)送方每收到一個確認(rèn)就把發(fā)送窗口向前滑動一個分組的位置。接收方一般都是采用積累確認(rèn)的方式。這就是說，接收方不必對收到的分組逐個發(fā)送確認(rèn)，而是在收到幾個分組后，對按序到達(dá)的最后一個分組發(fā)送確認(rèn)，這就表示：到這個分組為止的所有分組都已正確收到了。13. XON/XOFF協(xié)議（軟件流量控制方式）XON/XOFF 是一種流控制協(xié)議（通信速率匹配協(xié)議），用于數(shù)據(jù)傳輸速率大于等于1200b/s時進行速率匹配，方法是控制發(fā)送方的發(fā)速率以匹配雙方的速率。14. 網(wǎng)絡(luò)適配器的基本功能及參數(shù)配置（IRQ中斷號、I/O端口地址）低層（物理層和數(shù)據(jù)鏈路層）的通信協(xié)議一般固化在網(wǎng)卡的ROM 上的第3章 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)一、 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的定義定義：計算機網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)模型及各層協(xié)議的集合。二、 OSI/RM（七層）及其各層的基本功能OSI/RM模型七層模型1984年ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）頒布了OSI/RM(Open Systems Interconnection Reference Model)：開放系統(tǒng)互連參考模型.圖1-9 OSI/RM 七層模型（7） 應(yīng)用層：直接為用戶的應(yīng)用進程服務(wù)，協(xié)議有萬維網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議HTTP、電子郵件協(xié)議SMTP、文件傳輸協(xié)議FTP等（6） 表示層：負(fù)責(zé)兩個通信系統(tǒng)之間所交換信息的表示方式，使得兩臺數(shù)據(jù)表示結(jié)構(gòu)完全不同的設(shè)備能夠自由地通信，它所關(guān)心的是所有傳輸數(shù)據(jù)的語法和語義，目標(biāo)是消除網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的語法語義差異。主要任務(wù)如下：處理數(shù)據(jù)壓縮、加密、解壓和解密等，提供一種可供應(yīng)用層選擇的服務(wù)的集合。（5） 會話層：為彼此合作的表示層實體建立、維護和結(jié)束他們之間的通信會話，提供會話管理，但不參與具體的傳輸。（4） 傳輸層：為會話層實體提供透明、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，保證端到端的數(shù)據(jù)完整性，實現(xiàn)端到端的應(yīng)答、分組排序和流量控制等功能。運輸層有復(fù)用和分用的功能，復(fù)用就是多個上層進程可同時使用下面?zhèn)鬏攲犹峁┑姆?wù)，分用則是運輸層把收到的信息分別交付給上層中相應(yīng)的進程，在這一層，信息的傳送單位是報文。（3） 網(wǎng)絡(luò)層：為傳輸層實體提供端到端的數(shù)據(jù)傳送功能，使得傳輸層擺脫路由選擇、擁擠控制等網(wǎng)絡(luò)傳輸細(xì)節(jié)，對網(wǎng)絡(luò)傳輸中發(fā)生的錯誤予以報告。首先在發(fā)送數(shù)據(jù)時，把上層產(chǎn)生的報文或用戶數(shù)據(jù)包封裝成分組或包進行傳送，也叫IP數(shù)據(jù)報。其次要選擇適合的路由，使分組能夠通過網(wǎng)絡(luò)中的路由器找到目的主機。（2） 數(shù)據(jù)鏈路層：負(fù)責(zé)兩個相鄰節(jié)點間的線路上的數(shù)據(jù)傳輸，建立、維持和釋放兩個相鄰節(jié)點間的數(shù)據(jù)鏈路，將網(wǎng)絡(luò)層交下來的IP數(shù)據(jù)報組裝成幀（framing），在相鄰結(jié)點間傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)，每一幀包含數(shù)據(jù)和必要的控制信息（如地址信息、差錯控制等）。（1） 物理層：為它的上一層提供一個物理連接，以及該物理鏈路所需的機械、電氣、功能和規(guī)程特征，如規(guī)定電纜和接頭類型，傳輸信息的電壓等，但不包含具體的物理傳輸媒體，傳輸單位為比特。三、 OSI有關(guān)術(shù)語（SDU、PDU、IDU及SAP）SDU(Service Data Unit)：服務(wù)數(shù)據(jù)單元。接口數(shù)據(jù)的總和。PDU(Protocol Data Unit)：協(xié)議數(shù)據(jù)單元。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，對等層之間交換的信息報文。IDU(Interface Data Unit)：接口數(shù)據(jù)單元。在實體和實體之間，在一次交互作用中穿過服務(wù)訪問點傳輸?shù)男畔卧AP(Service Access Point)：服務(wù)接入點。四、 物理層的主要功能（填空）主要任務(wù)：在物理媒介上正確地，透明地傳輸比特流。確定與傳輸媒體的接口的一些特性，即： 機械特性：指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等等。電氣特性：指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍。功能特性：指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義。過程特性：指明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。五、 數(shù)據(jù)鏈路層（本章的重點，題目份量較重）1. 數(shù)據(jù)鏈路層的基本功能基本功能：在兩個相鄰節(jié)點間可靠地傳輸數(shù)據(jù)，使之對網(wǎng)絡(luò)層呈現(xiàn)為一條無錯的鏈路。2. 面向比特型的通信控制規(guī)程-HDLC（高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程）（1） HDLC的幀格式標(biāo)志字段（F）01111110，地址字段（A），控制字段（C），信息字段（I），幀校驗序列字段（FCS）組成（2） 零比特插入、刪除技術(shù)（位填充、刪除技術(shù)）見筆記 P76零比特插入/刪除技術(shù)(位填充/刪除技術(shù))：發(fā)送端在發(fā)送所有信息（除標(biāo)志字節(jié)外）時，只要遇到連續(xù)5個1，就自動插入一個0當(dāng)接收端在接收數(shù)據(jù)時（除標(biāo)志字節(jié)）如果連續(xù)接收到5個1，就自動將其后的一個0刪除，以恢復(fù)信息的原有形式。這種0位的插入和刪除過程是由硬件自動完成的，比上述面向字符的數(shù)據(jù)透明容易實現(xiàn)。練習(xí)：HDLC的幀格式是怎樣的？設(shè)有一比特串101111100011111110010，經(jīng)“0”比特插入后是什么樣子？F-A/C-I-FCS-F, 10111110000111110110010（3） HDLC的三種幀類型： 信息幀（I幀）、監(jiān)控幀（S幀）、無編號幀（U幀）信息幀（I幀）用于實現(xiàn)信息的編號傳送，其控制段的第一位為0，它具有發(fā)送序號N(S)，用于標(biāo)明所發(fā)送信息幀的序號，只有信息幀才有此序號。還有捎帶的肯定應(yīng)答信號N(R)，用于標(biāo)明預(yù)期接收的幀的序號，并對以前收到的幀進行確認(rèn)。P/F：詢問/終止位。監(jiān)控幀（S幀）用于實現(xiàn)流量和差錯控制?？刂谱侄蔚那皟晌粸?0。只含有接收序號N(R)，作用同I幀的N(R)。不包含信息段。無編號幀（U幀）用于鏈路控制。無N(S),N(R)字段。3. 數(shù)據(jù)鏈路的通信過程（用圖表示） （必須掌握） （1）鏈路的建立 （2）數(shù)據(jù)幀的傳輸 （3）鏈路的拆除（1）鏈路的建立(三次握手)P225 （2）數(shù)據(jù)幀的傳輸 （3）鏈路的拆除（四次握手）P226 練習(xí)：假設(shè)在HDLC規(guī)程中，主次站數(shù)據(jù)傳輸模式采用正常響應(yīng)模式，信息幀的發(fā)送情況如下：主站先向次站發(fā)送3幀，然后次站向主站發(fā)送3幀，最后主站向次站發(fā)送2幀。請畫圖表示該數(shù)據(jù)鏈路的整個工作過程。圖中要求標(biāo)注明幀類型、N(S)、N(R) 和P/F等值。主 次 SNRM UA I00 N(S)=0,N(R)=0 I10 N(S)=1,N(R)=0 I20P N(S)=2,N(R)=0 I03 N(S)=0,N(R)=3 I13 N(S)=1,N(R)=3 I23F N(S)=2,N(R)=3 I33 N(S)=3,N(R)=3 I43P N(S)=4,N(R)=3 DISC UA4. 滑動窗口協(xié)議（連續(xù)發(fā)送流量控制方法）（畫圖表示窗口的滑動過程）見筆記只有在接收窗口向前滑動時（與此同時也發(fā)送了確認(rèn)），發(fā)送窗口才有可能向前滑動。收發(fā)兩端的窗口按照以上規(guī)律不斷地向前滑動，因此這種協(xié)議又稱為滑動窗口協(xié)議。當(dāng)發(fā)送窗口和接收窗口的大小都等于 1時，就是停止等待協(xié)議。當(dāng)發(fā)送窗口大于1，接收窗口等于1時，就是回退N步協(xié)議。當(dāng)發(fā)送窗口和接收窗口的大小均大于1時，就是選擇重發(fā)協(xié)議。協(xié)議中規(guī)定，對于窗口內(nèi)未經(jīng)確認(rèn)的分組需要重傳。這種分組的數(shù)量最多可以等于發(fā)送窗口的大小，即滑動窗口的大小n減去1（因為發(fā)送窗口不可能大于（n-1），起碼接收窗口要大于等于1）。練習(xí)：窗口滑動協(xié)議的作用是什么？假設(shè)n=3，發(fā)送窗口和接收窗口尺寸大小一樣，W=3。畫圖表示其窗口滑動過程。作用：該協(xié)議允許發(fā)送方在停止并等待確認(rèn)前發(fā)送多個數(shù)據(jù)分組。由于發(fā)送方不必每發(fā)一個分組就停下來等待確認(rèn)，因此該協(xié)議可以加速數(shù)據(jù)的傳輸。六、 網(wǎng)絡(luò)層1設(shè)置網(wǎng)絡(luò)的目的及網(wǎng)絡(luò)層的基本功能尋址并選擇合適的路由，把數(shù)據(jù)報從源端傳送到目的端，在需要時對上層的數(shù)據(jù)進行分段和重組。2適應(yīng)式路由算法（求最短路由算法） （要求能計算并畫出路由樹） 見筆記七、 傳輸層1 傳輸層的作用對網(wǎng)絡(luò)層的連接進行管理，在源端與目的端之間提供可靠的、透明的數(shù)據(jù)傳輸，使上層服務(wù)用戶不必關(guān)心通信子網(wǎng)的實現(xiàn)細(xì)節(jié)。2 試述傳輸層的協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)質(zhì)量（QOS）之間的關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)質(zhì)量越高，傳輸層的協(xié)議越簡單。第4章 局域網(wǎng)技術(shù)1 局域網(wǎng)的定義及其特點范圍：范圍小20km傳輸技術(shù)：基帶，延遲低，出錯率低拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線，環(huán)的計算機網(wǎng)絡(luò)特點：覆蓋范圍小，高傳輸速率，低誤碼率介質(zhì)：UTP，F(xiàn)iber私有性：自建、自管、自用2 決定LAN特性的三個主要技術(shù)： 傳輸介質(zhì)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、介質(zhì)訪問控制方法（MAC） 其中MAC最重要傳輸介質(zhì)：UTP,Fiber,COAX拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線，星型，環(huán)形介質(zhì)訪問控制方法（MAC）：CSMA/CD（帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問技術(shù)）,ToKen-passing（令牌傳遞） 其中MAC最重要3 在IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)中，MAC層和LLC層對應(yīng)OSI/RM中的哪個層次？為什么如此設(shè)置？答：對應(yīng)OSI/RM中的數(shù)據(jù)鏈路層。由于LAN采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和介質(zhì)很多，相對應(yīng)的介質(zhì)訪問控制方法也有多種，為了使數(shù)據(jù)幀的傳送獨立于所采用的物理介質(zhì)和介質(zhì)訪問控制方法，IEEE802標(biāo)準(zhǔn)特意把LLC獨立出來形成一個單獨子層，使LLC子層與介質(zhì)無關(guān)，MAC子層則依賴于物理介質(zhì)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。MAC子層的設(shè)立使得IEEE802標(biāo)準(zhǔn)具有可擴充性，有利于將來接納新的介質(zhì)和新的介質(zhì)訪問控制方法。4 CSMA/CD 帶有碰撞（沖突）檢測的載波監(jiān)聽多路訪問控制方法 及其特點發(fā)前先聽，空閑即發(fā)送，邊發(fā)邊聽，沖突時退避。特點：1. 簡單2. 具有廣播功能3. 平均帶寬：f=F/n4. 絕對平等，無優(yōu)先級5. 低負(fù)荷高效，高負(fù)荷低效6. 延時時間不可預(yù)測7. 傳輸速率與傳輸距離為一定值采用CSMA/CD的局域網(wǎng)中，由于時間槽的限制，傳輸速率R、網(wǎng)絡(luò)跨距S、最小幀長Fmin三者之間必須滿足一定的關(guān)系： FminkSR k:系數(shù)可以看出：最小幀長度不變時，傳輸速率與網(wǎng)絡(luò)跨距成反比；傳輸率固定時，網(wǎng)絡(luò)跨距與最小幀長度成正比；網(wǎng)絡(luò)跨距固定時，傳輸率與最小幀長度成正比。 5 Token Ring(令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制方法)及其特點1. 等待網(wǎng)絡(luò)空閑標(biāo)志，空閑令牌（idle token），代碼為1000000。2. 將空閑令牌變?yōu)槊α钆疲╞usy token），代碼為10000001。3. 發(fā)送忙令牌，并接上數(shù)據(jù)。4. 接收站點接收并刪除線上所有數(shù)據(jù)，把忙令牌變?yōu)榭臻e令牌，發(fā)出。（1）實現(xiàn)組播功能：當(dāng)幀在環(huán)上循環(huán)一周時，可以多個站復(fù)制（2）允許自動應(yīng)答：當(dāng)幀經(jīng)過目標(biāo)站時，目標(biāo)站可以改變幀中的應(yīng)答字段，從而不需返回專門的應(yīng)答幀6 Token Bus （令牌總線介質(zhì)訪問控制方法）及其特點令牌總線的特點：物理上是總線結(jié)構(gòu)，邏輯上是令牌環(huán)。1.在該局域網(wǎng)中，任何一個結(jié)點只有在取得令牌后才能使用公共通信總線去發(fā)送數(shù)據(jù)。令牌是一種特殊的控制幀，用來管理結(jié)點對總線的訪問權(quán)。2.在正常的穩(wěn)態(tài)操作下，每個結(jié)點都有本站地址（TS），并知道上一站地址（PS）與下一站地址(NS)、3.令牌由地址高站向地址低站傳遞，最后由低站最低站傳遞給低站最高站，從而在物理總線上形成一個邏輯環(huán)。4.環(huán)中令牌傳遞順序與結(jié)點在總線上的物理位置無關(guān)，因此，令牌總線網(wǎng)在物理上是總線網(wǎng)，在邏輯上是環(huán)網(wǎng)。7 FDDI（光纖分布式數(shù)據(jù)接口）FDDI的訪問方法與令牌環(huán)網(wǎng)的訪問方法類似，在網(wǎng)絡(luò)通信中均采用“令牌”傳遞。它與標(biāo)準(zhǔn)的令牌環(huán)又有所不同，主要在于FDDI使用定時的令牌訪問方法。FDDI令牌沿網(wǎng)絡(luò)環(huán)路從一個結(jié)點向另一個結(jié)點移動，如果某結(jié)點不需要傳輸數(shù)據(jù)，F(xiàn)DDI將獲取令牌并將其發(fā)送到下一個結(jié)點中。如果處理令牌的結(jié)點需要傳輸，那么在指定的稱為“目標(biāo)令牌循環(huán)時間”（Target Token Rotation Time，TTRT）的時間內(nèi)，它可以按照用戶的需求來發(fā)送盡可能多的幀。因為FDDI采用的是定時的令牌方法，所以在給定時間中，來自多個結(jié)點的多個幀可能都在網(wǎng)絡(luò)上，以為用戶提供高容量的通信。特點：FDDI技術(shù)同IBM的Tokenring技術(shù)相似，并具有LAN和Tokenring所缺乏的管理、控制和可靠性措施，F(xiàn)DDI支持長達(dá)2KM的多模光纖。FDDI網(wǎng)絡(luò)的主要缺點是價格同前面所介紹的“快速以太網(wǎng)”相比貴許多，且因為它只支持光纜和5類電纜，所以使用環(huán)境受到限制、從以太網(wǎng)升級更是面臨大量移植問題。8 異步傳輸模式（ATM）異步傳輸將比特分成小組進行傳送，小組可以是8位的1個字符或更長。發(fā)送方可以在任何時刻發(fā)送這些比特組，而接收方從不知道它們會在什么時候到達(dá)9 幾種常見的以太網(wǎng)(Ethernet) 標(biāo)準(zhǔn) 高速以太網(wǎng)傳統(tǒng)以太網(wǎng)：10Mb/s802.3 粗同軸電纜802.3a 細(xì)同軸電纜802.3i 雙絞線802.3j 光纖快速以太網(wǎng)（FE）：100Mb/s802.3u 雙絞線，光纖千兆以太網(wǎng)（GbE）：1000Mb/s（1Gb/s）802.3z 屏蔽短雙絞線、光纖802.3ab 雙絞線萬兆以太網(wǎng)：10Gb/s802.3ae 光纖具體見PPT10 智能大廈與結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)系統(tǒng)的組成第5章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)1. 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)要解決的問題是什么？答：(1)解決不同的網(wǎng)絡(luò)及主機之間通信問題 (2)解決不同網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)之間的互相訪問及資源共享問題。2. 常用的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備有哪些？它們分別在什么層次實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)？3. 試述TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與OSI/RM之間的對應(yīng)關(guān)系。 對應(yīng)關(guān)系：OSI的應(yīng)用層，表示層，會話層對應(yīng)TCP/IP的應(yīng)用層；OSI的傳輸層對應(yīng)TCP/IP的傳輸層；OSI的網(wǎng)絡(luò)層對應(yīng)TCP/IP的網(wǎng)際層；OSI的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層對應(yīng)TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)接口層。（1）OSI和TCP/IP的相同點是二者均采用層次結(jié)構(gòu)，而且都是按功能分層。（2）OSI和TCP/IP的不同點： OSI分七層：自下而上分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。TCP/IP分四層：網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)間網(wǎng)層（IP）、傳輸層（TCP）和應(yīng)用層。嚴(yán)格講，TCP/IP網(wǎng)間網(wǎng)協(xié)議只包括下三層，應(yīng)用程序不算TCP/IP的一部分。 OSI層次間存在嚴(yán)格的調(diào)用關(guān)系，兩個（N）層實體的通信必須通過下一層（N-1）層實體，不能越級。TCP/IP可以越過緊鄰的下一層直接使用更低層次所提供的服務(wù)（這種層次關(guān)系常被稱為“等級”關(guān)系），因而減少了一些不必要的開銷，提高了協(xié)議的效率。 OSI只考慮用一種標(biāo)準(zhǔn)的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)將各種不同的系統(tǒng)互聯(lián)在一起，后來認(rèn)識到互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的重要性，才在網(wǎng)絡(luò)層劃出一個子層來完成互聯(lián)作用。而TCP/IP一開始就考慮到多種異構(gòu)網(wǎng)的互聯(lián)問題，并將互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP作為TCP/IP的重要組成部分。 OSI開始偏重于面向連接的服務(wù)，后來才開始制定無連接的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。TCP/IP一開始就有面向連接和無連接服務(wù)，無連接服務(wù)的數(shù)據(jù)報對于互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)傳送以及分組話音通信都是十分方便的。 OSI與TCP/IP對可靠性的強調(diào)也不相同。對OSI的面向連接服務(wù)，數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和運輸層都要檢測和處理錯誤，尤其在數(shù)據(jù)鏈路層采用校驗、確認(rèn)和超時重傳等措施提供可靠性，而且網(wǎng)絡(luò)和運輸層也有類似技術(shù)。TCP/IP則不然，TCP/IP認(rèn)為可靠性是端到端的問題，應(yīng)由運輸層來解決，因此它允許單個的鏈路或機器丟失數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)出錯，網(wǎng)絡(luò)本身不進行錯誤恢復(fù)，丟失或出錯數(shù)據(jù)的恢復(fù)在源主機和目的主機之間進行，由運輸層完成。由于可靠性由主機完成，增加了主機的負(fù)擔(dān)。但是，當(dāng)應(yīng)用程序?qū)煽啃砸蟛桓邥r，甚至連主機也不必進行可靠性處理，在這種情況下，TCP/IP網(wǎng)的效率最高。 在兩個體系結(jié)構(gòu)中智能的位置也不相同。OSI網(wǎng)絡(luò)層提供面向連接的服務(wù)，將尋徑、流控、順序控制、內(nèi)部確認(rèn)、可靠性帶有智能性的問題，都納入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，留給末端主機的事就不多了。TCP/IP則要求主機參與幾乎所有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，所以對入網(wǎng)的主機要求很高。 OSI開始未考慮網(wǎng)絡(luò)管理問題，到后來才考慮這個問題。TCP/IP有較好的網(wǎng)絡(luò)管理4. IP地址的分類（A類、B類和C類） A類IP地址 一個A類IP地址由1字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和3字節(jié)主機地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“0”， 地址范圍從 到?？捎玫腁類網(wǎng)絡(luò)有126個，每個網(wǎng)絡(luò)能容納(224-2)個主機。 B類IP地址 一個B類IP地址由2個字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和2個字節(jié)的主機地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“10”，地址范圍從到55。可用的B類網(wǎng)絡(luò)有16382個，每個網(wǎng)絡(luò)能容納(216-2)個主機 。 C類IP地址 一個C類IP地址由3字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和1字節(jié)的主機地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“110”。范圍從到55。C類網(wǎng)絡(luò)可達(dá)209萬余個，每個網(wǎng)絡(luò)能容納(28-2)個主機。5. Internet（國際互聯(lián)網(wǎng)或因特網(wǎng)）提供的常用服務(wù)有哪些？ 答：WWW、FTP、Telnet、Email和gopher等。第6章 下一代因特網(wǎng)(NGI)1.基本概念NGI(Next-Generation Internet) 下一代因特網(wǎng) NGN(Next Generation Network) 下一代電信網(wǎng) P2P (Peer to Peer)對等網(wǎng)IPv6(IPng) 下一代網(wǎng)際協(xié)議 MPLS(Multi-Protocol Label Switching)多協(xié)議標(biāo)記交換2.IPv6報文格式 IPv6地址長度(128位) IPv6地址表示方法(冒號十六進制記法)IPv6地址 零壓縮 表示 Ipv6目的地址類型(三種) P.398零壓縮（雙冒號）：只能使用一次單播：傳統(tǒng)的點對點通信多播：一點對多點的通信任播：任播的終點是一組計算機，但是數(shù)據(jù)報只能交付其中的一個3.IPv4向IPv6過渡的兩種方式(雙協(xié)議棧和隧道技術(shù)) P.403雙協(xié)議棧：指在完全過度到Ipv6之前，使一部分主機（或路由器）裝有兩個協(xié)議棧，一個IPV4和一個ipv6，因此雙協(xié)議棧主機（或路由器