计算机网络复习大纲_杭电hdu

绪论：
P12.五层协议的体系机构：物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层
P26.带宽、宽带的概念
带宽是指网络可通过的最高数据率，即每秒多少比特。

描述带宽也常常把“比特/秒”省略。

例如，带宽是10 M，实际上是10 Mb/s。

这里的M 是10^6。

宽带线路：每秒有更多比特从计算机注入到线路,可通过较高数据率的线路。

宽带是相对的概念，并没有绝对的标准。

宽带传输：计算机向网络发送比特的速率较高。

在目前，对于用户接入到因特网的用户线来说，每秒传送几个兆比特就可以算是宽带速率。

宽带线路和窄带线路上比特的传播速率是一样的。

宽带和窄带线路：车速一样宽带线路：车距缩短
P51.主机与主机、二层网络的概念、特性
特征:单主机终端网络的互联，形成多主机为中心的网络
网络结构从“主机－终端”转变为“主机－主机”
P53.通信子网、资源子网的概念
⏹主机的集合——资源子网，提供各种网络资源，建立在通信子网基础上
⏹通信子网规模扩大，由私有转变为社会公用
⏹优点:降低用户系统建设成本;通信线路利用率高;兼容性好
⏹由CCP组成的传输网络——通信子网，为资源子网提供信息传输服务
P62.因特网的边缘部分、核心部分的理解
边缘部分:由所有连接在因特网上的主机组成。

这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。

核心部分:由大量网络和连接这些网络的路由器组成。

这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。

P65.网络边缘部分两种通信方式：客户服务器方式（C/S 方式）、对等方式（P2P 方式）
客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。

客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。

客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。

被用户调用后运行，在打算通信时主动向远地服务器发起通信（请求服务）。

因此，客户程序必须知道服务器程序的地址。

不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。

对等连接(peer-to-peer，简写为P2P)是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。

只要两个主机都运行了对等连接软件（P2P 软件），它们就可以进行平等的、对等连接通信。

双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档。

对等连接方式从本质上看仍然是使用客户服务器方式，只是对等连接中的每一个主机既是客户又同时是服务器。

P78.实现主机连通的三种方式：电路交换、报文交换、分组交换（一些习题计算)
假设两用户间的传输线路由三段组成（两个转接点），每段的传播时延为10-3s，呼叫建立时间是0.2s。

在这样的线路传送4096bit的报文，分组大小为1024bit，报头开销为18bit，线路的数据率为9600b/s，请计算在电路交换、报文交换和分组交换方式下端到端总的时延。

P139.几种不同类别的网络（以及按照拓扑结构划分）
不同作用范围的网络
⏹广域网WAN (也称远程网)
⏹局域网LAN (也称校园网或企业网)
⏹城域网MAN
⏹个人区域网PAN (也称无线个人区域网)
从网络的使用者进行分类
⏹公用网(public network)
⏹专用网(private network)
按照拓扑结构划分:星型结构总线结构树状结构环型结构
P174.网络的体系结构（以及协议、服务的概念）
计算机网络的体系结构(architecture)是计算机网络的各层及其协议的集合。

体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。

协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。

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。

协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。

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。

语法：数据与控制信息的结构或格式。

语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。

同步：事件实现顺序的详细说明。

P189.为什么划分层次？划分的好处？
计算机网络中的数据交换必须遵守事先约定好的规则。

这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题（同步含有时序的意思）。

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立的规则、标准或约定。

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标准化工作。

物理层：
P10.数据传输的三种方式：单工、双工、全双工
P18.模拟信号、数字信号
•模拟信号的信号电平是连续变化的；
•数字信号是用两种不同的电平去表示0、1比特序列的电压脉冲信号表示；
P19.数字通信模型书P37
P23.三种调解方法、原理抗干扰性：调相》调频》调幅
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
P30.性噪比（香农公式计算）
•信道的极限信息传输速率C 可表达为
•C = W log2(1+S/N) b/s
•信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。

•只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。

•若信道带宽W 或信噪比S/N 没有上限（当然实际信道不可能是这样的），则信道的极限信息传输速率C 也就没有上限。

•实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的极限传输速率低不少。

P45.光缆的原理
P54.复用的四种手段：频分、时分、码分、波分；掌握原理和计算，可能会出在解答题和计算题
P76.三种工作原理：CDMA与TDMA和FDMA的区别
CDMA与TDMA和FDMA的区别，就好像一个国际会议上，TDMA是任何时间只有一个人讲话，其他人轮流发言；FDMA则是把与会的人员分成几个小组，分别进行讨论；而CDMA就像大家在一起，每个人使用自己国家的语言进行讨论
计算题：一幅图片拟在模拟电话信道上进行数字传真。

该幅图片有2.55*106个像素。

设每个像数有16个亮度等级，且各亮度等级是等概率出现的。

模拟电话信道的带宽是3KHz，信噪比为30dB，试求在此模拟电话信道上传输该幅传真图片所需的最小时间。

1、为表示每个像素的亮度等级所需的信息量H=log216=4(bit)
2、一幅图片所需传输的信息量H’=2.25*106*4=9*106(bit)
3、设该幅图片的传输时间为T，则图片的信息速率RR=9*106/T(bit/s)
4、模拟电话信道容量C=Blog2(1+S/N)=3*103*log2(1+1000)=29.9*103(bit/s)
5、Tmin=9*106/29.9*103=0.301*103(s)
数据链路层：
P11.关于网卡的作用
⏹网络接口板又称为通信适配器(adapter)或网络接口卡NIC (Network Interface Card)，或“网卡”。

⏹网卡的重要功能：进行串行/并行转换；对数据进行缓存；实现以太网协议。

当网卡收到一个有差错的帧时，就将该帧丢弃；当收到一个正确的帧时就用中断来通知计算机并交付给协议栈中的网络层。

当网络层要发送一个IP数据报时，就由协议栈向下交给网卡组装成帧后发送到局域网。

P14.点对点性道的数据链路层通信的三个步骤
结点A的数据链路层把网络层交下来的IP数据报添加首部和尾部封装成帧
结点A把封装好的帧发送给结点B的数据链路层
若结点B的数据链路层收到的帧无差错，则从收到的帧中提取出IP数据报上交给上面的网络层；否则丢弃这个帧
P15.封装层（重要）
P24.字节的填充—解决透明传输问题、差错检验计算题
P29.循环冗余检验—比特差错检测方法计算题
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。

在发送端，先把数据划分为组。

假定每组k 个比特。

假设待传送的一组数据M = 101001（现在k = 6）。

我们在M 的后面再添加供差错检测用的n位冗余码一起发送。

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。

在发送端，先把数据划分为组。

假定每组k 个比特。

假设待传送的一组数据M = 101001（现在k = 6）。

我们在M 的后面再添加供差错检测用的n位冗余码一起发送。

用二进制的模2运算进行2n乘M的运算，这相当于在M后面添加n个0。

得到的(k + n)位的数除以事先选定好的长度为(n + 1)位的除数P，得出商是Q。

而余数是R，余数R比除数P少1位，即R是n 位。

现在k=6,M=101001。

设n=3, 除数P=1101，
被除数是2nM=101001000。

模2运算的结果是：商Q = 110101, 余数R = 001。

把余数R作为冗余码添加在数据M的后面发送出去。

发送的数据是：2nM + R
1．对于CRC码，生成多项式为P(X)=X3+X+1。

欲发送信息为1100，求CRC码。

2.某个数据通信系统采用CRC校验方式，并且生成多项式P(x)的二进制比特序列为11001，目的结点接收到的二进制比特序列为110111001(含CRC校验码)。

请判断传输过程中是否出现了差错？为什么？
3.PPP协议适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？
4. 对0101101进行曼彻斯特和差分曼彻斯特编码
P57.数据传输的种类：并行、串行、同步、异步传输
P62.透明传输的实现：异步传输、同步传输
P74.载波增听、MACD
P77~79.曼彻斯特编
P90.两种不同的MAC帧格式、两种标准
P96.以太网的设备（网桥、集线器、交换机）、
P102.网桥的工作原理
P121.了解下以太网的协议
网络层：
P16.虚电路、数据报方式的区别与联系
对比的方面虚电路服务数据报服务
思路可靠通信应当由网络来保证可靠通信应当由用户主机来保证
连接的建立必须有不需要
终点地址仅在连接建立阶段使用，每个分组使用
短的虚电路号
每个分组都有终点的完整地址
分组的转发属于同一条虚电路的分组均按照同一
路由进行转发
每个分组独立选择路由进行转发
当结点出故障时所有通过出故障的结点的虚电路均不
能工作
出故障的结点可能会丢失分组，一些路由
可能会发生变化
分组的顺序总是按发送顺序到达终点到达终点时不一定按发送顺序
端到端的差错处理和流量控制可以由网络负责，也可以由用户主机负
责
由用户主机负责
P17.网际协议IP：地址解析、ARP\ERP...
P20.网络互连的中间设备(又称为中间系统或中继(relay)系统)
■物理层中继系统：转发器(repeater)。

⏹数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。

⏹网络层中继系统：路由器(router)。

⏹网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。

⏹网络层以上的中继系统：网关(gateway)。

P39.A\B\C网络的最大连接的网络数
P41~43.IP地址的重要特点
(1)IP地址是一种分等级的地址结构。

分两个等级的好处是：
☐第一，IP 地址管理机构在分配IP 地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。

这样就方便了IP 地址的管理。

☐第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（而不考虑目的主机号），这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少，从而减小了路由表所占的存储空间。

(2)实际上IP地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。

☐当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相应的IP地址，其网络号net-id 必须是不同的。

这种主机称为多归属主机(multihomed host)。

☐由于一个路由器至少应当连接到两个网络（这样它才能将IP数据报从一个网络转发到另一个网络），因此一个路由器至少应当有两个不同的IP地址。

(3)用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因此这些局域网都具有同样的网络号net-id。

(4)所有分配到网络号net-id 的网络，范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地理范围的广域网，都是平等的。

P77~105.二级分类IP地址分组转发、三级分类
(1)从数据报的首部提取目的主机的IP 地址D, 得出目的网络地址为N。

(2)若网络N 与此路由器直接相连，则把数据报直接交付目的主机D；否则是间接交付，执行(3)。

(3)若路由表中有目的地址为D 的特定主机路由，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器；否则，执行(4)。

(4)若路由表中有到达网络N 的路由，则把数据报传送给路由表指明的下一跳路由器；否则，执行(5)。

(5)若路由表中有一个默认路由，则把数据报传送给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行(6)。

(6)报告转发分组出错。

P136.路由表查找、分配
P142.在划分子网的情况下路由器转发分组的算法
P145.无分类域间路由选择CIDR...
☐无分类域间路由选择CIDR（Classless Inter-Domain Routing）也称为构成超网。

☐CIDR的主要特点是：
CIDR消除了传统的A类、B类和C类地址以及划分子网的概念
CIDR将网络前缀都相同的连续IP地址组成“CIDR地址块”。

☐CIDR使用“斜线记法”来表示整个的IP地址块，表示方法如下：A.B.C.D / n
P164.网际控制报文协议、ZCMP的应用
P169.ICMP的几个应用—Ping命令使用
运输层：
P2~3.为什么需要运输层?;TCP、UDP的核心、原理
●根本原因是网络不可靠
网络层提供的无连接服务不可靠(丢包、重复)
路由器可能崩溃
P11.运输层协议和网络层协议的主要区别
IP 协议的作用范围:（提供主机之间的逻辑通信）
TCP 和UDP 协议的作用范围:（提供进程之间的逻辑通信）
P35.TCP协议的特点：面向连接的、可靠的...
P38.套接字(socket) = (IP地址: 端口号)
●每一条TCP 连接唯一地被通信两端的两个端点（即两个套接字）所确定。

即：TCP 连接::= {socket1, socket2}
= {(IP1: port1), (IP2: port2)}
P40.可靠传输工作原理
●可靠传输的协议
停止等待协议
连续ARQ协议
滑动窗口协议
P70.TCP协议中两种控制方法:流量控制、拥塞控制
P106.TCP运输连接管理
P111.用三次握手建立TCP 连接—TCP 连接的建立
P131.TCP协议与UDP协议之比较、不同点
TCP UDP
面向连接传输层协议无连接传输层协议
可靠的不可靠的
有流量控制机制无流量控制机制
有确认重传机制无确认机制
需要进行报文的拆分和重组不进行报文的拆分与重组
相同点：
•进程-进程数据传递
•差错检测。