计算机网络复习笔记

计算机网络复习笔记

第一章概述

1、网络、计算机网络、互联网

网络：计算机网络：由若干结点和连接这些结点的链路组成

互连网（internet）：把许多网络通过路由器连接在一起。

互连网（Internet）：专有名词，全球最大的，最开放的，由众多网络相互连接而成的特定的互连网

2、功能：

连通性：互联网使上网用户之间，不管相距多远，都可以便捷经济地交换各种信息。好像这些终端都彼此连通一样。

共享：资源共享。（信息，软件，硬件）

3、发展过程

①从单个网络ARPANET向互联网发展

②建成了三级结构的互联网

③逐渐形成了多层次ISP结构的互联网

4、ISP：互联网服务提供商

IXP：互联网交换点

5、组成

边缘部分：由所有连接在互联网上的主机组成，这部分是用户直接使用的。

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6、交换技术

电路交换：整个报文的比特流连续地从源点直达终点，好像在一个管道中传递

报文交换：整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。

分组交换：单个分组（整个报文的一部分）传送到相邻结点，存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。

7、计算机网络的分类

按作用范围分类：广域网WAN，城域网MAN，局域网LAN，个人区域网PAN 按网络的使用者分类：公用网、专用网

8、计算机网络的性能

a)速率：单位比特（bit）指数据的传输速率也称数据率，比特率

bit/s b/s bps

103=k 106=M 109=G 1012=T 1015=P 1018=E 1021=Z

带宽：{

指某个信号具有的频带宽度单位Hz

指网络中某通道传送数据的能力单位bit/s

b)吞吐量：单位时间内通过某个网络的实际数据量

c)时延（重点）：

①发送时延主机或路由器发送数据帧所需要的时间

发送时延=数据帧长度（bit）发送速率（bit/s）

②传播时延：电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间

传播时延=

信道长度（m）

电磁波在信道上的传播速率（m/s）

发送时延发生在机器内部的发送器中，与传输信道的长度（或信号传送到距离）无关。

传播时延发生在机器外部的传输信道媒体上，与信号的发送速率无关。信号传送距离越远，传播时延越大。

③处理时延：主机或路由针对分组进行处理的时间

④排队时延：分组在进入路由器后在输入队列中排队等待的时间

总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

⑤往返时间RTT（2倍传播时延）

有效数据率=

数据长度

发送时间+RTT

9、计算机网络体系结构=层次+协议

协议三要素：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。

层次

第二章物理层

1、基本概念

机械特性：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。

电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。

功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压的意义。

过程特性：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

2、名词

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。是数字信号的计量单位。固定时长信号称为K进制码元，该时长成为码元宽度，1个码元可能代表几个比特的数据。

基带信号：来自信源的信号称为基带信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。

3、常用编码方式

不归零制：正电平代表1，负电平代表0。

归零制：正脉冲代表1，负脉冲代表0。

曼彻斯特编码：位周期中心的向上跳变代表0，位周期中心的向下跳变代表1。但也可反过来定义。

差分曼彻斯特编码：在每一位的中心处始终都有跳变。位开始边界有跳变代表0，而位开始边界没有跳变代表1。

4、信道的极限容量C

从概念上讲，限制码元在信道上的传输速率的因素有以下两个：

信道能够通过的频率范围

信噪比

①码间串扰：在接收端收到的信号波形就失去了码元之间的清晰界限。

②信噪比S/N dB（单位）

信噪比(dB) = 10 log10(S/N ) (dB)

例如，当S/N=10时，信噪比为10dB，而当S/N=1000时，信噪比为30dB

③奈氏准则：在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，传输速率超过此上线，

就会出现严重的码间串扰的问题，使接收端对码元的判决（即识别）成为不可

能。

④香农定理：信道的极限信息传输速率C 可表达为：

C = W log2(1+S/N) (bit/s)

其中：W为信道的带宽（以Hz 为单位）；

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。

5、传输介质

①导引型传输介质

a）双绞线：屏蔽双绞线（STP），无屏蔽双绞线（UTP）

b）同轴电缆

c）光缆{多模光纤：适合短距离单模光纤：适合长距离

②非导引型传输介质

a)短波通信（高频通信）主要是靠电离层的反射，但短波信道的通信质量较差，

传输速率低。

b)无线电微波{地面微波接力通信（中继站）卫星通信（传播时延大）

6、信道复用技术（5种）

复用(multiplexing) 是通信技术中的基本概念。

它允许用户使用一个共享信道进行通信，降低成本，提高利用率。

①频分复用：所用用户在同样的时间占用不同的频率带宽

②时分复用：所有用户实在不同的时间占用相同的频带宽度