信息通信网络概论总复习

Synchronization（同步）=>Do what?
实体：任何可以发送或接收信息的硬件/软件进程，每一层中的活跃元素。
对等实体：位于不同系统内同一层次的两个实体。
接口：相邻两层之间交互的界面，定义相邻两层之间的原语操作及上层 对下层的服务。
服务：某一层及其以下各层的一种能力，通过接口提供给其相邻上层。
① 可靠消息流 e.g.文件传输 ① 数据报 e.g. 广播/组播
② 可靠字节流
远程登录 ② 可靠的数据报 挂号信
③ 不可靠连接 数字化声音 ③ 请求应答
数据库查询
第二章 物理层和传输技术基础
1、传输介质：
导向传输媒体:双绞线(UTP和 STP) 、同轴电缆(50和75 )、光纤 非导向传输媒体：无线电波、红外
用（ STDM：Statistic Time Division Multiplexing ） 频分复用（ FDM：Frequency Division Multiplexing）和正交
频分复用(OFDM) 码分复用
第三章 数据链路层
3.1数据链路层的基本概念：
链路和数据链路 基本功能：帧定界、流量控制－滑动窗口
2
2 10
E
2
D 1

Dijkstra’s algorithm: graphics example
1
S 0
5
N ={S, A}
1 10
A
2 2
B 1
3
11
C 2
10
E
2 D

Dijkstra’s algorithm: graphics example
1 A 1
2 S 0
5 B
N ={S, A, B}
两个实体之间的通信不需要先建立好连接。 是一种不可靠的服务。这种服务常被描述为
“尽最大努力交付”(best effort delivery)或 “尽力而为”。
面向连接服务与无连接服务
参考模式 特点
可靠性 目的地址 要求 适用情况 分类极其 示例
面向连接
面向无连接
电话系统
邮政系统
数 据 交 换 之 前 ，首 先 要 建 立 连 接 ， ① 动 态 分 配 资 源 （ 仅 在 数 据 传
局域网扩展：集线器，网桥、以太网交换机
第 5 章 广域网和网络层
5.1 广域网和网络层的基本概念
广域网的构成 网络层的主要功能 数据报和虚电路服务
*5.2 广域网中的分组转发机制
结点交换机中查找转发表 在路由表中使用默认路由 路由选择算法：
⑴ 基于链接状态的最短路径算法（Dijkstra算法） ⑵ 距离向量算法（Bellman-Ford算法）
Data Transmission
Circuit Termination
电路交换时延
Node 1
Node 2
processing delay at Node 1
DATA
Host 2
propagation delay between Host 1 and Node 1 propagation delay between Host 2 and Node 1
距离与工作结点的标注之和小于该结点的标注，则用新计算 得到的和重新标注该结点； 在整个图中查找具有最小值的临时性标注结点，将其变为永 久性结点，并成为下一轮检查的工作结点； 重复第四、五步，直到目的结点成为工作结点；
Dijkstra’s algorithm: example
Step 0 1 2 3 4 5
传送网： 用于数字信号的传送，包括骨干传 送网和接入网
支撑网： 包括NO.7信令网、数字同步网和电 信管理网
通信网的交换技术
通信网发展的主要技术：
1、交换技术 2、信令技术 3、传输技术 4、业务实现方式
主要交换技术
报文交换 电路交换 分组交换： 虚电路和数据报
Host 1
Circuit Establishment
2、 模拟和数字传输技术：
数据通信系统模型 信道基本概念:带宽，时延、信道、基带、宽带、调制 、率波特（baud
rate）码元率、 比特率(bit rate) 信道最高码元传输数率－奈氏(Nyquist)准则 信道极限信息传输数率－香农公式
第二章 物理层和传输技术基础（续）
3、信道与编码
服务原语：服务用户（N+1实体）与服务提供者（N实体）之间进行交互
时，所交换的必要信息，用以通知服务用户采取某种行动，或向服务用 户报告其服务提供者的对等实体以 采取的行动。
Request 请求 Indication 指示 Response 响应 Confirm 证实
源（N+1）实体 源（N）实体 目的（N）实体 目的（N+1）实体 目的（N+1）实体 目的（N）实体 源（N）实体 源（N+1）实体
3.2 检错和纠错
处理差错的两种基本策略 使用纠错码：发送方在每个数据块中加入足够的冗余信息，使得接收
方能够判断接收到的数据是否有错，并能纠正错误。 使用检错码：发送方在每个数据块中加入足够的冗余信息，使得接收
方能够判断接收到的数据是否有错，但不能判断哪里有错。 海明距离，奇偶校验，CRC循环校验
路由器基本结构和功能
*5.3 拥塞控制
拥塞控制的意义 拥塞控制的一般原理和方法
拥塞控制与流量控制的关系
1. Dijkstra算法
Dijkstra算法
每个结点用从源结点沿已知最佳路径到本结点的距离来标注， 标注分为临时性标注和永久性标注；
初始时，所有结点都为临时性标注，标注为无穷大； 将源结点标注为0，且为永久性标注，并令其为工作结点； 检查与工作结点相邻的临时性结点，若该结点到工作结点的
协议与服务
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过层
物物物
IEEE
物物物
物物物 物物物 物物物物 TCP/IP
协议、实体、服务和服务原语
协议（Protocol）：通信网中通信实体为进行网络中的数据交换（通信） 而建立的共同遵守的有关通信规则约定的集合。
Syntax （语法）=> How to Say?
Semantic（语义）=>What’s the meaning?
数据报时延
Host 1
Fra Baidu bibliotek
Node 1
Node 2
Host 2
transmission time of Packet 1 at Host 1
Packet 1 Packet 2 Packet 3
propagation delay between Host 1 and Node 2
Packet 1
Packet 2
网络构成 拓扑结构 功能结构
通信网交换技术
电路交换和分组交换 电路、虚电路和数据报交换时延
通信网分层协议栈结构
OSI/RM参考模型 TCP/IP 协议栈结构 IEEE802局域网层次结构
通信协议、实体、服务和服务原语 面向连接服务与无连接服务(网络层和传输层)
通信网的构成
将众多通信系统通过交换系统按照一定的拓扑结构组合 在一起称为通信网。通信网提供话音、图像、数据业务。
通信网的组成：
用户终端设备 传输线路 交换系统 通信协议
通信网络主要拓扑结构
总线型网
环型网
星型网
树型网
分布式网络
复合型网络
通信网功能结构
应用层
业务网
业务网1
……
业务网n
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)。
面向连接服务与无连接服务
面向连接服务(connection-oriented)
面向连接服务具有连接建立、数据传输和连接 释放这三个阶段。
无连接服务(connectionless)
预先申请资源；使用连接来交换 输时占用资源）
数据；数据交换结束后，终止连 ②不需要通信双方同时活跃
接，释放资源
提供可靠的报文序列服务
不能防止报文的丢失、重复或
失序
建立连接阶段，需要完整的目的 必须提供完整的目的地址
地址；数据交换阶段，仅需要连
接标识
适用于一定时期内向同一目的地 适合传送少量零星报文
发送大量报文的情形
2
5
A
2 31
F
1D
E2
1
Dijkstra’s algorithm: graphics example
N ={S}
1
S 0
5

10 A
2 2
B 1


C 2
10
E
2 D

Dijkstra’s algorithm: graphics example
N ={S}
1
A 1
2 S 0
5 B 5

10 C
3.3 停止等待协议ARQ 3.4 连续ARQ协议（窗口大小） 3.5 选择重传ARQ协议 3.6 面向比特的链路控制规程HDLC：透明传输 3.7 因特网的点对点协议PPP
第四章 局域网
局域网概述
局域网拓扑结构和传输介质 局域网随机接入技术基础
随机接入技术：ALOHA、Slotted ALOHA、CSMA、CSMA/CD、CSMA/CA 集中控制技术：Token-Passing Ring
虚电路时延
Host 1
Node 1
Node 2
Host 2
Virtual Circuit Establishment
transmission time
Packet 1 Packet 2 Packet 3
Packet 1 Packet 2 Packet 3
Packet 1 Packet 2 Packet 3
3
5
10 C
2
2 10
E
2
D 1
4
Dijkstra’s algorithm: graphics example
N ={S, A, B, D}
Labels do not change as we continue to expand set N
start N A
AD ADE ADEB ADEBC ADEBCF
D(B),p(B) D(C),p(C) D(D),p(D) D(E),p(E) D(F),p(F)
2,A
5,A
1,A infinity infinity
2,A
4,D
2,D infinity
2,A
3,E
4,E
3,E
4,E
4,E
5
B 3C
信息通信网络概论总复习
教学要求
本课程是高校电子信息类专业的一门重要专 业基础课。
其作用和任务是：通过本课程的学习，系统 的介绍信息通信网的基本概念、体系结构及 网络协议的基本工作原理，掌握局域网、广 域网和互联网等通信网络的基本组网技术， 了解信息通信网络安全技术。
第一章 信息通信网络介绍
通信网络基本网络结构
支
SN1
SNn
撑
传送网
网
接入网
骨干传送网
CPE/CPN
CPE—Customer Premises Equipment CPN—Customer Premises Network
通信网的分层结构
通信网功能分类
业务网：是用于向公众提供电信业务的网络， 包括固定电话网、移动通信网、数据通信网、 智能网、综合业务数字网等
传统以太网和扩展的局域网
以太网的工作原理：拓扑结构、传输介质和编码方式 以太网的信道利用率 以太网的 MAC 层的硬件地址
高速以太网（表示，编码或调制方式） 无线局域网：接入技术，暴露节点和隐蔽节点
IEEE802的LAN：以太网(802.3)、令牌环(802.5)、令牌总线 (802.4)和无线局域网(802.11)
Packet 3
processing delay of Packet 1 at Node 2
Packet 1
Packet 2
Packet 3
OSI/RM、 IEEE局域网和TCP/IP协议栈模 型
物物物 物物物 物物物 物物物 物物物 物物物物物 物物物
OSI/RM
逻辑链路子层 LLC 媒体访问子层 MAC
编码：
不归零制码（NRZ：Non-Return to Zero） 曼彻斯特码（Manchester） 差分曼彻斯特码（Differential Manchester） 逢“1”变化的NRZ码 逢“0”变化的NRZ码 4B5B
信道复用技术：
波分复用 时分复用（ TDM：Time Division Multiplexing）和统计时分复