数据与计算机通信(考试重点).doc

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袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节袈羇膈莄蚁袃芇蒆袇蝿芆蕿虿肈芆芈蒂肄芅蒀蚈羀芄薃薁袆芃节螆螂节莅蕿肁芁蒇螄羇莀蕿薇袃莀艿螃蝿荿莁薅膇莈薄袁肃莇蚆蚄罿莆莆衿袅羃蒈蚂螁羂薀袇肀肁芀蚀羆肀莂袆袂聿蒄虿袈肈蚇蒁膆肈莆螇肂肇葿薀羈肆薁螅袄肅芁薈螀膄莃螃聿膃蒅薆羅膂薈螂羁膂莇薅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节袈羇膈莄蚁袃芇蒆袇蝿芆蕿虿肈芆芈蒂肄芅蒀蚈羀芄薃薁袆芃节螆螂节莅蕿肁芁蒇螄羇莀蕿薇袃莀艿螃蝿荿莁薅膇莈薄袁肃莇蚆蚄罿莆莆衿袅羃蒈蚂螁羂薀袇肀肁芀蚀羆肀莂袆袂聿蒄虿袈肈蚇蒁膆肈莆螇肂肇葿薀羈肆薁螅袄肅芁薈螀膄莃螃聿膃蒅薆羅膂薈螂羁膂莇薅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节袈羇膈莄蚁袃芇蒆袇蝿芆蕿虿肈芆芈蒂肄芅蒀蚈羀芄薃薁袆芃节螆螂节莅蕿肁芁蒇螄羇莀蕿薇袃莀艿螃蝿荿莁薅膇莈薄袁肃莇蚆蚄罿莆莆衿袅羃蒈蚂螁羂薀袇肀肁芀蚀羆肀莂袆袂聿蒄虿袈肈蚇蒁膆肈莆螇肂肇葿薀羈肆薁螅袄肅芁薈螀膄莃螃聿膃蒅薆羅膂薈螂羁膂莇薅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节袈羇膈莄蚁袃芇蒆袇蝿芆蕿虿肈芆芈蒂肄芅蒀蚈羀芄薃薁袆芃节螆螂节莅蕿肁芁蒇螄羇莀蕿薇袃莀艿螃蝿荿莁薅膇莈薄袁肃莇蚆蚄罿莆莆衿袅羃蒈蚂螁羂薀袇肀肁芀蚀羆肀莂袆袂聿蒄虿袈肈蚇蒁膆肈莆螇肂肇葿薀羈肆薁螅袄肅芁薈螀膄莃螃聿膃蒅薆羅膂薈螂羁膂莇薅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节袈羇膈莄蚁袃芇蒆袇蝿芆蕿虿肈芆芈蒂肄芅蒀蚈羀芄薃薁袆芃节螆螂节莅蕿肁芁蒇螄羇莀蕿薇袃莀艿螃蝿荿莁薅膇莈薄袁肃莇蚆蚄罿莆莆衿袅羃蒈蚂螁羂薀袇肀肁芀蚀羆肀莂袆袂聿蒄虿袈肈蚇蒁膆肈莆螇肂肇葿薀羈肆薁螅袄肅芁薈螀膄莃螃聿膃蒅薆羅膂薈螂羁膂莇薅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节袈羇膈莄蚁袃芇蒆袇蝿芆蕿虿肈芆芈蒂肄芅蒀蚈羀芄薃薁袆芃节螆螂节莅蕿肁芁蒇螄羇莀蕿薇袃莀艿螃蝿荿莁薅膇莈薄袁肃莇蚆蚄罿莆莆衿袅羃蒈蚂螁羂薀袇肀肁芀蚀羆肀莂袆袂聿蒄虿袈肈蚇蒁膆肈莆螇肂肇葿薀羈肆薁螅袄肅芁薈螀膄莃螃聿膃蒅薆羅膂薈螂羁膂莇薅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节袈羇膈莄蚁袃芇蒆袇蝿芆蕿虿肈芆芈蒂肄芅蒀蚈羀芄薃薁袆芃节螆螂节莅蕿肁芁蒇螄羇莀蕿薇袃莀艿螃蝿荿莁薅膇莈薄袁肃莇蚆蚄罿莆莆衿袅羃蒈蚂螁羂薀袇肀肁芀蚀羆肀莂袆袂聿蒄虿袈肈蚇蒁膆肈莆螇肂肇葿薀羈肆薁螅袄肅芁薈螀膄莃螃聿膃蒅薆羅膂薈螂羁膂莇薅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节袈羇膈莄蚁袃芇蒆袇蝿芆蕿虿肈芆芈蒂肄芅蒀蚈羀芄薃薁袆芃节螆螂节莅蕿肁芁蒇螄羇莀蕿薇袃莀艿螃蝿荿莁薅膇莈薄袁肃莇蚆蚄罿莆莆衿袅羃蒈蚂螁羂薀袇肀肁芀蚀羆肀莂袆袂聿蒄虿袈肈蚇蒁膆肈莆螇肂肇葿薀羈肆薁螅袄肅芁薈螀膄莃螃聿膃蒅薆羅膂薈螂羁膂莇薅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节袈羇膈莄蚁袃芇蒆袇蝿芆蕿虿肈芆芈蒂肄芅蒀蚈羀芄薃薁袆芃节螆螂节莅蕿肁芁蒇螄羇莀蕿薇袃莀艿螃蝿荿莁薅膇莈薄袁肃莇蚆蚄罿莆莆衿袅羃蒈蚂螁羂薀袇肀肁芀蚀羆肀莂袆袂聿蒄虿袈肈蚇蒁膆肈莆螇肂肇葿薀羈肆薁螅袄肅芁薈螀膄莃螃聿膃蒅薆羅膂薈螂羁膂莇薅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节袈羇膈莄蚁袃芇蒆袇蝿芆蕿虿肈芆芈蒂肄芅蒀蚈羀芄薃薁袆芃节螆螂节莅蕿肁芁蒇螄羇莀蕿薇袃莀艿螃蝿荿莁薅膇莈薄袁肃莇蚆蚄罿莆莆衿袅羃蒈蚂螁羂薀袇肀肁芀蚀羆肀莂袆袂聿蒄虿袈肈蚇蒁膆肈莆螇肂肇葿薀羈肆薁螅袄肅芁薈螀膄莃螃聿膃蒅薆羅膂薈螂羁膂莇薅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节袈羇膈莄蚁袃芇蒆袇蝿芆蕿虿肈芆芈蒂肄芅蒀蚈羀芄薃薁袆芃节螆螂节莅蕿肁芁蒇螄羇莀蕿薇袃莀艿螃蝿荿莁薅膇莈薄袁肃莇蚆蚄罿莆莆衿袅羃蒈蚂螁羂薀袇肀肁芀蚀羆肀莂袆袂聿蒄虿袈肈蚇蒁膆肈莆螇肂肇葿薀羈肆薁螅袄肅芁薈螀膄莃螃聿膃蒅薆羅膂薈螂羁膂莇薅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节袈羇膈莄蚁袃芇蒆袇蝿芆蕿虿肈芆芈蒂肄芅蒀蚈羀芄薃薁袆芃节螆螂节莅蕿肁芁蒇螄羇莀蕿薇袃莀艿螃蝿荿莁薅膇莈薄袁肃莇蚆蚄罿莆莆衿袅羃蒈蚂螁羂薀袇肀肁芀蚀羆肀莂袆袂聿蒄虿袈肈蚇蒁膆肈莆螇肂肇葿薀羈肆薁螅袄肅芁薈螀膄莃螃聿膃蒅薆羅膂薈螂羁膂莇薅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节袈羇膈莄蚁袃芇蒆袇蝿芆蕿虿肈芆芈蒂肄芅蒀蚈羀芄薃薁袆芃节螆螂节莅蕿肁芁蒇螄羇莀蕿薇袃莀艿螃蝿荿莁薅膇莈薄袁肃莇蚆蚄罿莆莆衿袅羃蒈蚂螁羂薀袇肀肁芀蚀羆肀莂袆袂聿蒄虿袈肈蚇蒁膆肈莆螇肂肇葿薀羈肆薁螅袄肅芁薈螀膄莃螃聿膃蒅薆羅膂薈螂羁膂莇薅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节袈羇膈莄蚁袃芇蒆袇蝿芆蕿虿肈芆芈蒂肄芅蒀蚈羀芄薃薁袆芃节螆螂节莅蕿肁芁蒇螄羇莀蕿薇袃莀艿螃蝿荿莁薅膇莈薄袁肃莇蚆蚄罿莆莆衿袅羃蒈蚂螁羂薀袇肀肁芀蚀羆肀莂袆袂聿蒄虿袈肈蚇蒁膆肈莆螇肂肇葿薀羈肆薁螅袄肅芁薈螀膄莃螃聿膃蒅薆羅膂薈螂羁膂莇薅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节袈羇膈莄蚁袃芇蒆袇蝿芆蕿虿肈芆芈蒂肄芅蒀蚈羀芄薃薁袆芃节螆螂节莅蕿肁芁蒇螄羇莀蕿薇袃莀艿螃蝿荿莁薅膇莈薄袁肃莇蚆蚄罿莆莆衿袅羃蒈蚂螁羂薀袇肀肁芀蚀羆肀莂袆袂聿蒄虿袈肈蚇蒁膆肈莆螇肂肇葿薀羈肆薁螅袄肅芁薈螀膄莃螃聿膃蒅薆羅膂薈螂羁膂莇薅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节袈羇膈莄蚁袃芇蒆袇蝿芆蕿虿肈芆芈蒂肄芅蒀蚈羀芄薃薁袆芃节螆螂节莅蕿肁芁蒇螄羇莀蕿薇袃莀艿螃蝿荿莁薅膇莈薄袁肃莇 第一部分 不会考大题（清楚数据通信、数据网络和因特网三者之间的关系和区别）数据通信涉及：信号传输、传输媒体、信号编码、接口、数据链路控制及复用网络构成：LAN & WAN通信模型（要求了解框架结构、每一个模块的功能）源点（Source）：生成传输数据发送器（ Transmitter ）：信息转化并编码成为可传输的电磁信号传输系统（ Transmission System ）：携带数据接收器（ Receiver ）：转化接收的数字信号为模拟信号终点（ Destination ）：获取数据表述更详细的通信模型:一个通信系统要完成的主要任务传输系统的利用：充分合理利用传输设施。 复用：在多个用户之间分配传输系统的总传输能力 拥塞控制：保证传输系统不因传输请求过量而超载接口：设备与传输系统之间的连接信号的产生：按某种格式产生一定强度的电磁波信号、能够在传输系统上传播、能够被接收器转换为数据。同步：在发送器与接收器之间达成某种同步，接收器能够判断信号的起始、结束和信号单元的持续时间交换的管理：通信双方为交换数据而建立连接 通信双方数据处理设备的其它协商工作 差错控制：检测或纠正因信号失真或信道噪声等原因而产生的传输差错 流量控制：保证信宿设备不会因信源设备发送太快以至无法及时接收和处理这些数据而导致超载寻址：当传输设施被两个以上设备共享时，信源必须给出信宿的标识路由选择：当传输系统是不只一条路径的网络时需要确定路由恢复：信息交换过程中因通信系统某处出现故障而致使传输中断，需要从中断处恢复工作，或者把系统被涉及部分恢复到数据交换开始之前的状态报文格式化：数据交换双方必须就传输的数据格式达成一致协议，交换代码转换、压缩、加密安全措施：发送方希望确保只有它期望的接收者接收到数据，接收方希望保证收到的数据来自正确的发送方，且数据在传输过程中未被改变网络管理：数据通信设施是一个复杂系统，需要合理地规划和配置，需要对系统运行状态进行监控，并处理拥塞、死锁、故障等引发的问题网络连接的术语节点（node）：网络中通信线路连接的计算机和交换机线路（line）：节点间通信的物理连接链路（link）：建立在相邻节点物理连接上的逻辑信道电路（circuit）：源站点与目的站点之间建立的传输通路交换（switching）：交换节点建立、保持和改变数据传输通路的过程路由选择（routing）：交换技术中选择传输路径的功能端节点：位于网络边缘连接源或目的站点的交换设备路由节点：网络中间的交换设备传输中继/传输网接入线/接入网第二章两种协议体系结构：/协议体系结构（通常简称为TCP/IP协议族）、体系结构。协议：对等层之间的通信由受限于一组 规则 或 规约 的 格式化 的数据块完成，这些规则或规约称为协议。协议有以下几个关键要素: 语法:有关数据块的格式； 语义:相互协调及差错处理的控制信息； 定时关系:速率匹配和排序；通信任务划分为三个相对独立的层次： 网络接入层：计算机与所连网络之间的数据交换、发送方计算机提供目的计算机地址、调用网络提供的特殊服务（如优先级）、使用的软件取决于所用网络类型（电路交换、分组交换、局域网等）、网络类型独立于同一个上层的通信软件。 运输层:可靠的数据交换、到达目的地的应用程序与发送是的顺序一致、不依赖网络类型、不依赖应用程序类型。 应用层:支持不同的用户应用程序。如，电子邮件，文件传输。 TCP/IP协议体系结构是在实验性的分组交换网ARPANET上研究开发工作的成果，ARPANET由美国国防部高级研究计划署资助。已经通过 因特网体系结构委员会（IAB）作为因特网标准发布。 通信任务分为五个相对独立的层（一定要按顺序）：物理层、网络接入层、网际层、主机对主机层或运输层、应用层。 运输层协议就是TCP。TCP报文段包含 源端口 和 目的端口 。服务原语和参数：邻层之间的服务用“原语”和“参数”表示。原语定义的是执行的功能，参数用于传递数据和控制信息。 四种类型的服务原语的定义：请求、指示、响应、证实。第二部分 做过的习题、讲过的习题（39分）传输媒体：1、导向媒体，例如双绞线、同轴电缆和光纤。 2、非导向媒体(无线传播)，例如空气、真空和海水。直接链路：直接从发送器到达接收器的传输路径（导向媒体和非导向媒体都适用）。点对点： 多点： 在多点导向媒体设置中，有两个以上的设备共享同一传输媒体。 传输过程：单工：电视机、收音机、监控、显示器。一个方向传输，另一个站点接收。 半双工：对讲机。有两个站点可以发送，单同一时间只允许一方发送。 全双工：手机。同一时间向两个方向传送信号。 信号的特性包括 时间特性 和 频率特性 。对信号时间特性的分析在 时域 上进行。振幅、频率、相位 是在时域上描述信号的主要参数。在时域上表示信号的图象称为 时域图 。任一信号都可看成由某个频率范围内的频谱成分组成。信号的频率特性对信号 带宽 和 数据率 等至关重要。对信号频率特性的分析在 频域 上进行。在频域上表示信号的图象称为 频域图 。频域图有 最大振幅-频率 和 相位-频率 两种图象。在频域上进行信号分析通常比在时域上简便模拟数据：一段时间内具有连续的值，如声音, 视频等。数字数据：值是离散的，如正文, 数字等。模拟信号：连续变化的，可以在不同类型的媒体上传播（双绞线，同轴电缆，光纤，大气或空间）。话音频谱范围在 100Hz 到 7kHz之间，电话系统的话音信号频谱范围在 300Hz 到 3400Hz间。视频的带宽是 4MHz左右。数字信号：电压脉冲序列，采用两个恒定电压值（dc）。模拟传输：是传输模拟信号的方法。不考虑信号的内容，信号可能是模拟数据或数字数据，传输一段距离后，信号会衰减，使用放大器增强信号能量，同时也增强了噪声。数字传输：假定了信号代表一个二进制的值。考虑信号的内容，数据的完整性受到衰减、噪声或其他损伤的威胁，需要使用转发器，转发器接收信号恢复为1，0模式，然后重新传输新信号，克服了衰减，噪声也不会累积。传输损伤：接收到的信号与传输信号有差异；模拟信号，损伤会降低信号质量；对数字信号则导致比特差错。最重要的传输损伤有以下3种： 衰减和衰减失真：信号强度距离增长而减弱，与传输媒体有关。怎么样克服：接收到的信号必须有足够的强度；信号电平必须保持高于噪声电平以接收无差错的数据；利用加感线圈改变线路的某些电气特性(语音通信）；使用放大器。 时延失真：接收到的信号因其频率成分延迟的不同产生了失真；在导向媒体中信号传播速度随频率不同变化。怎样克服：均衡技术。 噪声：传送和接收之间的某个地方插入进来的无用信号。传输系统性能的主要制约因素就是噪声，可分为四类：热噪声、互调噪声、串扰、冲击噪声。奈奎斯特公式： 香农容量公式：SNR（不带单位）是信噪比： （带单位）（了解三种导向传输介质长什么样）双绞线：最廉价且使用最广的导向传输媒体。无屏蔽双绞线：普通的电话线、最便宜、使用方便，安装简单，受外部电磁场干扰。屏蔽双绞线：用金属网罩或护皮以减少干扰、在高数据率的情况下，性能更好、价格贵，使用不方便。双绞线布线系统中 近端串扰 损耗是指从一堆导体到另一对导体上的信号耦合。同轴电缆物理性质：由两根导线组成，一根同轴电缆的直径约为12.5cm。可用于更长的传输距离，数据率更高，比 双绞线更不容易受串扰和干扰。应用： 电视广播、长途电话传输、计算机系统之间的短期连接、局域网。传输特性：模拟信号：每隔几千米使用一个放大器，频率越高间隔越近，有效频谱可延伸至 500MHz 数字信号：每千米使用一个转发器、间隔越密数据率越高。光纤物理性质：容量更大、体积更小重量更轻、衰减更小、隔绝电磁场、转发器的间隔更远。应用： 长途线路、市区中继电路、农用交换干线电路、光纤用户环路、局域网。传输特性：光纤通过完全内部反射来传输信号编码的光束，光纤系统的频率操作范围1014到 1015 Hz 间。 多模突变：多个角度发射、多条传播路径、短距离传输。 单模：一个角度，一条传播路径，长距离传输。 多模渐变：渐变的折射率成螺旋状，常用语局域网。 光源：发光二极管(LED)：比较便宜、工作温度范围较宽、寿命长。 注入激光二极管(ILD)：效率更高、支持较高的数据率。无线传输微波频率：1GHz 到 40GHz，高方向性，点对点传输。无线电波(射频区)：30MHz to 1GHz，全向应用。红外线频谱：3 x 1011 到 2 x 1014Hz，在特定区域完成点对点及多点应用。非导向媒体是通过天线发送和接收实现的。天线可定义为用来发射电磁能量或者收集电磁能量的电导体或电导系统使用的编码方法： 数字数据，数字信号：对数字数据进行数字编码的最简单形式是二进制1分配一个电平，0分配另一个。 数字数据，模拟信号：振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）。 模拟数据，数字信号：脉码调制（PCM），语音和视频被数字化。 模拟数据，模拟信号：调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）传输带宽的计算。差分编码：被传输的信息是由两个连续信号之间是否发生变化而不是信号元素本身的大小表示的。在间隔的中间位置总是有一个跳变。表5.2 数字信号编码格式的定义。NRZI是差分编码的一个例子。在差分编码中，被传输的信息是由两个连续信号之间是否发生变化而不是信号元素本身的大小来表示的。怎么判断HDB3的替换规则（P117有图）：（1）自上一个违规码之后的脉冲个数是技术还是偶数。（2）在四个零出现之前最后一个脉冲的正负极。高密度双极性3零(HDB3)：以 AMI码 为基础在数字传输系统中的差错类型： 单比特差错：孤立的差错状态，只改变一个比特，白噪声引起 突发性差错：连续的B比特序列中第一个和最后一个比特以及任意多个中间比特接收不正确。 冲激噪声引起，移动无线环境中的信号衰弱引起。差错检测：错误在所难免，使用 error-detecting code检测，附加在发送器，接收器重新计算和检测，也有可能存在不能检测到的错误。 奇偶校验：设置奇偶比特，看字符“1”个数是奇数还是偶数 ，比特错误偶数个检测不到。 奇偶校验：最简单的差错检测机制。典型的例子：字符的传输；偶校验用于同步传输，奇校验用于异步传输。不安全性：噪声脉冲的长度经常破坏一个以上的比特。循环冗余检验CRC（要会使用怎么检测）：是一种最常用也最有效的差错检测码。 方法：给定一个 k bits 数据块，发送器生成一个（n-k）位比特序列 (FCS) 必须使最后得到的含有n个比特的帧可以被预先设定的整数整除 接收器用预先设定的整数把帧区分 没有余数就说明没有错误。*模2运算*：使用无进位的二进制加法，即异或（XOR）操作。 方法：T=要发送的n位帧, for nk M（D）=k-bit 数据块, T中前k位 F=n-k位bit FCS, T中后n-k位 P=n-k+1 位的特定比特序列; 它是预定的除数 块码原理：汉明距离d(v1,v2) 两个 n-bit 二进制序列 v1 和 v2 之间的汉明距离就是 v1 和 v2 之间不同比特个数.Example v1 =011011, v2=110001那么 d(v1,v2) =3接口数据处理或数据终端设备(DTE) 通常不包括数据传输设施；需要一个称为数据电路端接设备 (DCE)的接口e.g. modem, NICDCE 在媒体上传输比特DCE 与DTE 交流数据与控制信号：在交换电路上完成，需要清晰的接口标准。滑动窗口流量控制：允许多个帧传送，接收器分配W个帧的缓存，发送器可以在没有确认的情况下发送W个帧，每个帧都有序号标识，ACK 包括下个希望接收的帧序号，序号大小是受限的，K比特长的字段模编号为 2k。 自动重传请求ARQ的三种方法形式标准： 停止等待 ARQ：源点发送一个帧，等待 ACK，收到损坏的帧，丢弃它（发送器超时，没有收到确认, 重传），确认损坏，发送器无法辨认（重传、接收到两个互为副本的帧、使用 ACK0 和 ACK1）。简单，低效率。 返回 N ARQ：基于滑动窗口，窗口控制帧的最大数目，无差错，终点肯定确认接收到的帧，有差错，发送一个否认（放弃这个帧及之后的所有帧，发送器必须重传有差错的帧及后面所有的帧）。 选择拒绝 ARQ：也叫选择重传，只有拒绝的帧被重传，顺序帧被接收并缓存它们，重传帧的数量降低到了最小，接收器必须维护一个足够大的缓存，发送方也需要具有能够发送时序帧的更为复杂的逻辑。高级数据链路控制（HDLC）三种站点类型：主站：控制链路操作，发出的帧称为命令，为链路上的每个从站维护独立的逻辑链路 从站：主站的控制下操作，发出的帧称为响应 混合站：发出的帧可以是命令或者是响应两种链路设置：非平衡设置：一个主站和一个或多个从站，支持全双工或半双工传输 平衡设置：两个混合站组成，支持全双工或半双工传输三种数据传送方式：正常响应方式 (NRM)：非平衡设置，主站初始化到从站的数据传送，从站通过传输数据 来响应主站的命令，用于多点线路，多个终端连接到一个主计算机上，终端作为从站。 异步平衡方式(ABM)：平衡设置，两个混合站都能够初始化数据传输，不需要得到许可 使用最广泛，没有用于轮询的额外开销。 异步响应方式(ARM)：非平衡设置，主站没有明确允许，从站能够初始化传输， 主站对线路全权负责，ARM很少被使用。第三部分电路交换的通信包括三个步骤：1、电路建立。 2、数据传送。3、电路断连。要求：通路中的每一对结点之间必须为该信道保留容量，而且每个结点必须具备相应的内部交换能力来处理 被请求的链接。一个公用电信网可用下述四种组成部分来描述：用户、用户线路、交换局、中继线。电路交换：空分交换：开发针对模拟环境，物理上被分割开，图10.5是一个简单的纵横矩阵。 时分交换：将低速率的比特流分割成小块与其他比特流一起共享速率高的容量 数据块时隙：控制逻辑管理，选择路由并传递 分组交换技术：数据报：分组被视为独立的，沿不同路径，失序到达，分组丢失检测并决定如何恢复 虚电路：发送分组之前，先建立一条预定的路由，分组包含数据和虚电路标识，不需 要路由选择判断。虚电路和数据报比较： 虚电路：网络提供按序传输和差错控制；分组的传送速度更快（不需要选择路由）；缺乏可靠性(一个节点出故障，经过该节点的所有虚电路都会丢失)数据报:省掉了呼叫建立过程(传送一个或几个分组，更快)；更灵活(可选择一条绕过拥塞区域的路由)；比较可靠（节点出现故障，可找一条替换路由绕过该节点）。外部虚电路：是两个站点之间通过网络的逻辑链接。内部虚电路：指两个站点之间事先计划好的通过网络的专门路由。三种时延：传播时延、传输时间、节点时延。X.25：规定了主机系统和分组交换网之间的接口的ITUT标准，功能性定义：物理层、链路层、分组层。 分组信息如图：虚电路号；提供序号。异步传递方式ATM，也被称为信元中继。在某种程度上类似使用X.25的分组交换技术 ATM协议体系结构 ATM 中的逻辑连接称为虚通路连接 (VCC)，类似 X.25的虚通路，是最基本的交换单元，由端用户之间建立网络，全双工、长度固定的信元流，用于用户网络之间以及网络与网络之间的交换。 虚通道连接 (VPC)就是一群具有相同端点的VCC。 ATM 信元：5 个八位组首部，48个八位组信息字段。 ATM信元传输结构中的一种：基于信元的物理层：没有用到帧结构，连续的53个八位组的信元流，信元以首部差错控制字段为基础取得同步。ATM 服务6类： 实时服务： 恒定比特率 (CBR)：如视频会议、交互语音（电话）、声音/视频分发（电视、收 费电视远程教学）、声音/视频读取（视频点播、声音图书馆）。 实时可变比特率 (rt-VBR)：标准的视频压缩方式产生不同大小的图像帧序列。 非实时服务：非实时可变比特率 (nrt-VBR)：航空订票、银行业务处理及监控 可用比特率 (ABR)：基于TCP服务的典型应用。文本数据图片的发送，留言/分发/检索；远程终端。 不指明比特率 (UBR)：局域网互联。 保证帧速率(GFR)：支持IP骨干子网而专门设计，对于基于帧的通信量，包括和以太网，GFR 比UBR提供更好的服务。ATM适配层（AAL）：支持那些不基于ATM的信息传递协议。应用：PCM话音、IP。常见的几种服务：-传输差错控制 -拆装，允许大块数据能够在ATM信源的信息字段中运载 -丢失和误插入信源情况的处理 -流量和时延控制AAL 协议：会聚子层CS（具体应用所需功能，AAL 通过 SAP连接到AAL上） 拆装子层SAR（打包所有的信息到数据块中）AAL类型： 类型1 ：SAR将来自CBR数据源的比特打包和解包；序号保护SNP（4比特）； 类型2：VBR，适用于模拟数据（尤其是视频图像）的应用； 类型3/4：专门正对面向连接（TCP协议）和面向无连接的服务类型（用户数据报协议UDP）； 服务可以是报文方式或流方式 类型5：向面向连接的高层协议提供流水线传输能力。目标：减少协议额外开销，减少传输的额外 开销。AAL和ATM支持应用类型：电路仿真；VBR语音和视频；通用数据服务；IP在ATM上（IPOA）；ATM上 的多协议封装（MPOA）-IPX，Apple Talk，DECNET；LAN仿真。路由功能特性要求：正确性、简洁性、稳健性、稳定性、公平性、最优性、高效性。性能评估标准：最小跳跃数路由，推广到一半情况即是最小代价路由。路由方法：固定式路由：为每对源节点和目的节点选择一条永久路由，使用最小代价路由选择算法决定路由， 路由一般是固定的，除非网络拓扑结构发生变化 洪泛式路由：不需要网络信息资源；节点把分组发送给每个相邻的节点；进入的分组在每个除了 入口之外的出口重新发送；大量副本到达终点；因为每个分组都有唯一的编号，所以副 本都会丢弃；让节点记住重传过的分组避免网络负载泛滥；这种方法可以定义一个跳数 计数器，然后计算器设置一个最大值，节点传递一个分组，计算器就递减一次。当计数 器为零时，分组被丢弃。 随机路由：节点选择一个输出路径来重传到来的分组；选择路由是随机的或者循环的；基于概率 的计算来选择输出路由；不需要网络信息资源；选择的路由既不是最小代价也不是最小 跳数 自适应路由：所以分组交换网络都使用自适应路由；路由判决随着网络的条件改变而动态变化： 故障，拥塞；要求网络相关的信息；和固定路由相比较：路由判决更复杂、网络信息量 和负载的平衡、更新太快会导致网络的抖动，反应太慢，导致信息无用处。第四部分拓扑结构：总线与树形拓扑结构：树形拓扑是对总线拓扑的推广 环形拓扑结构：一组转发器组成 星形拓扑结构：连到一个中心节点，中心节点是集线器，或者用做帧交换设备拓扑结构四种备选媒体（对总线局域网来说）：双绞线、基带同轴电缆、宽带同轴电缆、光纤。 图15.4 IEEE802协议层与OSI模型的对照需要提供到其它局域网和广域网的互连有两种方法：网桥和路由器。网桥：网桥一般是指用以联接两个在数据链路层以上具有相同协议的网络的软件和硬件。 网络需要扩展到一个局域网限制之外；提供到其他局域网和广域网的互连；使用网桥和路由器。 网桥是更简单的：提供了相似局域网间互连的手段 采用相同的物理层和链路层协议 处理工作量不大 路由器是更通用的设备：实现多种不同的局域网和广域网之间的互连集线器HUB：两个方向发送；通过两条线路连接到集线器；没有缓冲；没有独立的逻辑段；任意站点间的转 发器；多级集线器可以用层次化的配置进行级联如两级配置图。两种：共享媒体集线器、交换集线器（第二层交换机）第二层交换机有时也被称为交换集线器。路由器：工作在网络层，由处理器、内存、接口、配置文件、进程组成。 被称为以太网的IEEE 802.3标准现在已包含了10Mbps、100Mbps、1Gbps和10Gbps的数据率。对于较低的数据率，使用的是CSMA/CD MAC协议。对于1Gbps和10Gbps这两个选择，则需要使用交换技术。无线局域网应用：局域网扩展、跨建筑的互连、漫游接入、自组网络。无线局域网技术：红外线局域网、扩频局域网、窄带微波。网络互联设备：中继器（物理层） 网桥（数据链路层）：销减负荷 以太网集线器HUB （物理层与数据链路层） ：多口中继，有的也具备网桥功能 交换机（数据链路层） ：多口网桥 调制解调器 路由器（网络层） 网关：用于连接不同类型的网络表18.1 网际互联术语因特网地址有固定的格式：32位二进制数，分成4段（每段8位），中间用“.”分隔，常用4个十进制数表示。如： 因特网地址的分类： 另外：127.0.0.1默认为任何主机的IP地址，不可供用户分配。一般情况下A、B、C三类IP地址中的网络号和主机号的划分： IPv6的结构： IPv6有比IPv4更长的地址，每个地址有16字节（128位），这是一个几乎无限的地址空间，从而达到了最初的设计目标。IPv6对头部作了简化，并加强了对选项的支持。通过将IPv4中一些必须的字段变为可选的，让中间路由器跳过这些选项，加速了路由器处理分组的速度。IPv6在安全性方面有很大进步，身份认证和隐私权是其关键特性。IPv4的结构P440TCP/IP的运输层有两个不同的协议：用户数据协议UDP(User Datagram Protocol) 和传输控制协议TCP（ Transmission Control Protocol）。运输协议提供的一般性服务就是端到端的数据运输，并以某种方式将TS用户与下层通信系统的细节隔离。表22.2 TCP 服务请求原语P560计算机安全概念：定义：对自动信息系统进行保护，以达成切实可行的目标，这些目标包括保护信息系统资源的完整性、有效性和保密性。核心：保密性、完整性、有效性。 芇芄薀羇羆蒀蒆蚃聿芃莂蚂膁蒈蚀蚂袀芁蚆蚁肃薆薂蚀膅荿蒈虿芇膂螇蚈羇莇蚃蚇聿膀蕿螆膂莆蒅螆袁腿莁螅羄莄螀