计算机网络原理复习要点

第1章1、计算机网络是计算机技术和数据通信技术紧密结合的产物。

2、计算机网络的定义。

用通信线路分散在不同地点的、具有独立自主性的计算机系统相互连接，并按网络协议进行数据通信和实现资源共享的计算机集合，称为计算机网络。

3、数据通信是计算机网络最基本的功能。

4、按照计算机网络的系统功能，一个网可分为“资源子网”和“通信子网”两大部分5、根据网络的覆盖范围进行分类，计算机网络可以分为三种基本类型：局域网（Local Area Network，LAN）、城域网（Metropolitan Area Network，MAN）和广域网（Wide Area Network，WAN）。

6、什么是网络的拓扑结构？按照拓扑学的观点，将工作站、服务器、交换机等网络单元抽象为“点”，网络中的传输介质抽象为“线”，计算机网络系统就变成了由点和线组成的几何图形，它表示了通信媒介与各节点的物理连接结构，这种结构称为网络拓扑结构。

7、计算机网络常用的拓扑结构有五种，星型、总线型、环型、树型和网状型拓扑结构。

8、根据网络的通信方式对网络分类。

广播式网络、点到点式网络。

9、网络协议及三要素是什么？我们把计算机网络中用于规定信息的格式、以及如何发送和接收信息的一套规则称为网络协议。

三要素分为：语法、语义、时序。

10、什么是计算机网络体系结构？计算机网络的各层、层中协议和层间接口的集合。

11、为什么说协议是水平的，服务是垂直的？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过层间接口提供的。

12、ISO/OSI参考模型分层和TCP/IP的分层结构，按顺序写出各分层ISO/OSI参考模型（从第一层到第七层）：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

TCP/IP参考模型（从第一层到第四层）：网络接口层、网际层、传输层、应用层。

13、everything over IP和IP over everything的含义。

TCP/IP 协议可以为各式各样的应用提供服务（everything over IP)。

TCP/IP协议也允许IP协议在各式各样的网络构成的互联网上运行（IP over everything)14、Internet起源于Arpanet，使用TCP/IP协议。

第2章1、理解波特率、数据传输入速率以及两者之间的关系。

数据传输速率是每秒传输的二进制比特数，又称为数据率或比特率。

单位有bit/s等，用C表示。

把承载数据的基本信号单元称为码元，把每秒传输的码元数称为波特率，又称为码元传输速率，单位为波特，记作baud。

用B表示。

B=1/T(baud) T为信号码元的时间宽度，单位为秒。

C=BI=B·log２M(bit/s) M是一个码元表示的有效状态数。

2、会计算传输时延和传播时延。

发送时延即传输时延。

3、理解时延带宽积。

时延带宽积为某一链路所能容纳的比特数。

表示发送端连续发送数据，则发送的第一个比特即将到达终点时，发送端就已经发送了“时延带宽积”个比特。

时延带宽积=带宽*传播时延。

单位为比特。

4、奈奎斯特准则。

对于一个带宽为W（单位为Hz）的无噪声低通信道，最高的码元传输速率B max 为2倍的W，单位为baud，即B max=2W(baud).5、香农定理。

在有高斯白噪声干扰情况下，C max=Wlog2(1+S/N)(bit/s)W为信道宽度，单位为Hz, 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。

S/N为信噪比。

一般使用的是10log10(S/N),单位为分贝（dB）. 6、从通信的双方信息交互的方式来看，可以有以下三种类型：单工通信、半双工通信、双工通信。

7、在计算机通信系统中，根据组成字符的各个二进制位是否同时传输，通信方式分为:并行传输串行传输8、曼彻斯特编码每个比特间隔的中间位置处都存在一个跳变。

这种中间处的跳变既含有时钟信息，也含有数据信息：从低到高的跳变代表1，从高到低的跳变代表0 。

优点：接收方容易利用每个数据位中间位置的跳变生成同步时钟信号，勿需单独传送时钟，又称自带时钟码；利用跳变的相位容易判断“0”和“1”；因为每个数据位中间都有跳变，因此无直流分量。

缺点：曼彻斯特编码的传输效率减少了一半。

10 Mb/s以太网（Ethernet）采用的就是曼彻斯特编码。

9、数字数据的模拟信号编码：10、PCM脉冲编码调制：采样――量化――编码11、常用的信道复用技术有：频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用、码分多路复用第3章1、理解透明传输，理解流量控制，掌握几种滑动窗口协议a)透明传输：所谓透明传输就是不管所传数据是什么样的比特组合，都应能够在链路上传送。

b)流量控制：协调发送方与接收方的工作。

2、零比特填充PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。

试问经过零比特填充后变成怎样的比特串?若接收端收到的PPP帧的数据部分是0001110111110111110110，问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串?答案：（1）011011111011111000（2）000111011111-11111-1103、CRC校验码的计算循环冗余校验(CRC)在数据链路层传送的帧中，广泛使用了循环冗余检验CRC 的检错技术。

CRC基于二进制除法在CRC中，在数据单元（比如一个字节）的后面附加一个称为“循环冗余码”或“CRC 余数”的冗余数位串，使该数据单元可被另一个预先给定的二进制数完全除尽。

接收端将所接收的数据单元用同样的二进制数相除，如果无余数，则可认为所接收的数据单元正确无误，如果有余数，则认定该数据单元已有差错。

循环冗余校验码循环冗余校验编码是通过多项式除法检测错误的。

方法是将待传输的数据位串看成系数为0或1的多项式，如位串10011可表示为f(x)=x4+x+1.发送前收发双方约定一个生成多项式G(x)(其最高阶和最低阶系数必为1)，发送方在数据位串的末尾加上校验和，使带校验和的位串多项式能被G(x)整除。

接收方收到后用G(x)除多项式，若有余数，则传输有错1、若G(x)为r阶，原始数据为m位，其多项式为M(x)，则在原始数据后面添加r个0，实际传输数据为m+r位，相应多项式为x r M(x)。

2、按模2除法用对应于G(x)的位串去除对应于x r M(x)的位串。

3、按模2加法把x r M(x)的位串与余数相加，结果就是要传送的带校验和的数据多项式T(x)。

例1 取生成多项式h（X）＝X4+X+1，假设欲发送的一段信息101100110，问在线路上传输的码字是？解：由h(X)＝X4+X+1得生成的码字为：10011，n为4在101100110后面添加n（此时n=4）个0，得到1011001100000 。

用1011001100000去除10011，得到余数为1000（保持n位，若不够前面用0补上）把余数1000添加到要发送的数据101100110的后面，就是实际要传送的码字，为：例3.已知：接收码字:1100111001，生成多项式:h(X)=X4+X3+1(r=4)求：码字的正确性。

若正确，则指出冗余码和信息码。

解：1)用接收到的码字除以生成码，余数为0，所以码字正确。

2)因r=4，所以冗余码是：1001，信息码是:110011例4. 要发送的数据为1101。

采用CRC的生成多项式是P(x)=x2+1 。

试求应添加在数据后面的余数。

数据在传输过程中要发送的数据1101变成1100，问接收端能否发现？能否发现那几位发生错误？若数据在传输过程中要发送的数据1101变成1000 ，问接收端能否发现？能否发现那几位发生错误？答：（1）添加的检验序列为10 （1101除以101）（2）数据在传输过程中要发送的数据1101变成1100 ，110010除以101，余数为01，不为0，接收端可以发现差错。

•（3）若数据在传输过程中要发送的数据1101变成1000 ，100010除以101，余数为0，接收端不能发现差错。

第4章1、为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，802 委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层：逻辑链路控制LLC (Logical Link Control)子层介质访问控制MAC (Medium Access Control)子层。

2、在以太网中，使用的是CSMA/CD（载波监听多路访问/碰撞检测）协议来进行介技访问控制的，掌握此协议的过程。

掌握计算不同网络最小帧长以及最大跨距的方法CSMA/CD 协议的过程总结（发送端）（1）（网络）适配器从网络层获得一个分组，加上以太网的首部和尾部，组成以太网帧，放入适配器的缓存中，准备发送。

（2）若适配器检测到信道空闲（即在96比特时间内没有检测到信道上有信号），就发送这个帧。

若检测到信道忙，则继续检测并等待信道转为空闲（加上96比特时间），然后发送这个帧。

（3）在发送过程中继续检测信道，若一直未检测到碰撞，就顺利把这个帧成功发送完毕。

若检测到碰撞，则中止数据的发送，并发送人为干扰信号。

（4）在中止发送后，适配器就执行指数退避算法，返回到步骤（2），或停止发送（碰撞16次之后）。

CSMA/CD的发送过程可以简单描述为：讲前先听——忙则等待无声则讲——边讲边听冲突即停后退（等待一段时间）重传多次无效（仍冲突），放弃发送CSMA/CD帧的接收过程CSMA/CD的设计的基本原则是：凡是不发送帧的结点都处于接收状态。

结点接收帧的过程是被动的，只要总线上发送帧，它就要接收。

3、以太网中MAC地址的三种类型：单播地址、多播地址、广播地址4、以太网集线器和交换机的区别。

1.在OSI中的工作层次不同交换机：数据链路层集线器：物理层2.数据传输方式不同交换机：转发集线器：广播3.带宽占有方式不同交换机：独占集线器：共享4.传输模式不同交换机：全双工集线器：半双工5.冲突域不同交换机：每个端口是一个冲突域集线器：所有端口在同一个冲突域之内5、交换机地址学习功能及帧的过滤功能。

交换机的地址学习功能以太网交换机利用“端口/MAC地址映射表”进行数据交换那么，交换机中的地址映射表是怎样建立和维护的呢？两个问题：交换机如何知道哪台计算机连接到哪个端口。

当计算机在交换机的端口之间移动时，交换机如何维护地址映射表。

交换机应该具有自动建立地址映射表的功能。

通常，以太网交换机利用“地址学习”法来动态建立和维护端口/MAC地址映射表。

以太网交换机的地址学习是通过读取帧的源地址并记录帧进入交换机的端口进行的。

当得到MAC地址与端口的对应关系后，交换机将检查地址映射表中是否已经存在该对应关系。

如果不存在，交换机就将该对应关系添加到地址映射表；如果已经存在，交换机将更新该表项。