计算机网络复习提纲.ppt

计算机网络 复习提纲,第一章 概述,1、计算机网络的定义和网络的分类。 2、网络的边缘部分 客户/服务器模式（C/S） 对等方式（P2P） 3、网络的核心部分 电路交换 报文交换 分组交换 4、网络的性能 时延：发送时延、传播时延、 5、计算机网络的体系结构 OSI的参考模型与TCP/IP的参考模型 实体、协议、接口与服务,计算机网络的定义与分类,定义 计算机网络是一些互相连接的、自治的计算机的集合 分类 不同的作用范围分 广域网 城域网 局域网 个人区域网 交换功能分 电路交换 分组交换 报文交换 混合交换,1.3 因特网的组成,从因特网的工作方式上看，可以划分为以下的两大块： (1) 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。 (2) 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）。,两种工作模式,客户服务器方式 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。 对等连接方式 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。,三种交换的比较,A B C D,A B C D,A B C D,报文交换,电路交换,分组交换,t,数据传送 的特点,比特流直达终点,报文,报文,报文,分组,分组,分组,存储 转发,存储 转发,存储 转发,存储 转发,网络的性能指标,速率 带宽 吞吐量 时延,总时延 = 发送时延+传播时延+处理时延+排队时延,体系结构,参考模型 OSI参考模型有哪几层 TCP/IP参考模型有哪几层 课本中采用的五层协议体系结构有哪几层？功能是什么？数据的传递流程怎样？ 实体、协议、服务、接口的概念 实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。 协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。 接口是相邻的层间进行信息交互所必须遵循的准则 服务是相邻层间进行信息交互所使用的操作原语,第一章典型题,10km长的信道，信号传播延时为200m/us，采用10Mb/s的传输速度，该信道可容纳_bit. A.200；B.5000；C.50; D.500. 2. 长度为100字节的应用层数据交给传输层，需加20字节的TCP首部，再交给网络层，需加20字节的IP首部，之后交给数据链路层传输需加首尾共18字节，求数据的传输效率(即应用层数据除以发送的总数据)。如果应用层长度为1000字节，效率又是多少，从结果可以得出什么结论？,10.请比较一下在一个电路交换网络中和一个负载较轻的分组交换网络中，沿着K跳的路径发送X比特消息的延迟情况.电路建立连接的时间是 s 秒, 每一跳的传播时延是d秒, 分组大小是P比特, 数据传输速率是 b bps. 请问在什么情况下，分组网络时延更低?,比较从开始传输到最后一位到达目的地所需的总时延 Circuit-switched network： 总延时=建立时延+发送时延+传播时延 =S+x/b+kd Packet network： 总延时=发送时延+传播时延 =初始发送+包转发+传播 =x/b+(k-1)p/b+kd,S(k-1)p/b, packet network is faster,第二章 物理层,1、有关通信的几个概念 2、信道的最大传输速率：乃奎斯特定律和香农定律 3、常用的传输介质及其特点：双绞线、同轴电缆、光纤 4、信道复用技术 频分复用、时分复用、码分复用 5、常见的居民接入技术（了解） xDSL HFC FTTx,有关通信的几个概念,数据通信系统的组成部分 数据、信号、模拟、数字、单工、半双工、双工、基带信号、带通信号的概念 调制解调器的作用 调制器的主要作用就是波形变换器，它把基带数字信号的波形变换成适合于模拟信道传输的波形。 解调器的主要作用就是波形识别器，它把经过调制器变换过的模拟信号恢复成原来的数字信号 几种基本的调制方法 调幅、调频、调相 正交振幅调制、星座图、码元速率与信息速率的关系,信道的最大传输速率,乃奎斯特准则 理想低通信道的最高码元传输速率 =2W Baud， 理想带通信道的最高码元传输速率 =W Baud 香农定律 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。,第二章典型题,1.某信道最高码元传输速率为20000码元每秒，如果采用振幅调制，把码元的振幅划分为16个等级，问最高数据率是多少？ 2.有10个信号，每个都要求4000Hz，现在用FDM将它们复用在一条信道上，对于被复用的信道，最小要求多少带宽？假设防护频段为400Hz宽。,第三章 数据链路层,1、数据链路层的定义及其基本功能 2、三个基本问题 封装成帧 透明传输 差错控制 3、共享信道分配方法 4、随机接入协议 5、CSMA/CD的工作原理 6、以太网的MAC层 7、透明网桥的工作原理 8、集线器、网桥、交换机与路由器的区别,差错控制的基本方式,反馈纠错 在接收端能发现差错，但不能确定错码的位置，通过反馈信息请求发送端重发，直到接收端肯定确认为止。 适用于双工通信和非实时通信系统。 前向纠错 在接收端不仅能发现错码，而且还能确定错码的位置，并纠正错码。 适用于单工通信和实时通信系统。 混合纠错 少量差错在接收端自动纠正，若超出自行纠正能力时，通过反馈信息请求发送端重发。,共享信道的分配方法,静态分配 频分多路复用FDM(波分复用WDM) 原理：将频带平均分配给每个要参与通信的用户 时分多路复用TDM 原理：每个用户拥有固定的信道传输时槽 优点： 适合于用户较少，数目基本固定，各用户的通信量都比较大的情况 缺点： 无法灵活的适应站点数及其通信量的变化。 动态媒体接入控制（多点接入） 受控接入： 每一时刻网上只有一个站点发送信息，如集中式控制多点线路探询(polling)，或分散式控制。典型网络：令牌环网 随机接入： 网上各站都可以根据自己的意愿随机地访问信道，两个或两个以上站点同时发送信息会产生冲突。典型网络：以太网,随机接入协议,ALOHA协议 基本思想：任何站有数据发送就可以发送，发送后通过监听信道判断是否发生了冲突，一旦发现冲突，随机等待一段时间后重新发送，直到重传成功为止。 CSMA协议 核心思想:（发送前先听一听） 站点发送帧前先监听信道有无载波，若要载波说明已有用户在使用信道，则暂不发送帧以避免冲突。 分类 1-persistent CSMA（1-坚持） 低负载时可以获得高的吞吐量和低的时延 高负载时吞吐量低 Nonpersistent CSMA（非坚持） 高负载时可以获得高的吞吐量，从而提高信道利用率 p-persistent CSMA（p-坚持）,CSMA/CD协议的工作原理,二进制指数类型退避算法 详见课程讲义,以太网的MAC层,以太网的广播发送方式 每个网络适配器接收的三种帧 单播、多播、广播 MAC地址位数及格式（详见讲义）,网桥自学习和转发的步骤归纳,网桥收到一帧后先进行自学习。查找转发表中与收到帧的源地址有无相匹配的项目。如没有，就在转发表中增加一个项目（源地址、进入的接口和时间）。如有，则把原有的项目进行更新。 转发帧。查找转发表中与收到帧的目的地址有无相匹配的项目。 如没有，则通过所有其他接口（但进入网桥的接口除外）按进行转发。 如有，则按转发表中给出的接口进行转发。 若转发表中给出的接口就是该帧进入网桥的接口，则应丢弃这个帧（因为这时不需要经过网桥进行转发）。,第四章 网络层,1、网络层的功能及提供的两种服务 2、IP地址结构及分类、子网的划分 3、IP层转发分组的流程 4、IP地址与硬件地址 5、IP协议、ICMP协议 6、路由算法 路由算法分类 距离向量路由算法原理 链路状态路由算法原理 路由器结构 7、VPN & NAT,网络层基本概念,ISO定义 网络层为一个网络连接的两个传送实体间交换网络服务数据单元提供功能和规程的方法，它使传送实体独立于路由选择和交换的方式 网络层与数据链路层的区别 网络层是将源端发出的分组经各种途径送到目的端。而数据链路层仅将数据帧从传输介质的一段送到另一端。因此，网络层是处理端到端数据传输的最底层。 网络层要解决的关键问题 了解通信子网的拓扑结构，选择路由。 两种服务 无连接的网络服务（数据报服务） 面向连接的网络服务（虚电路服务）,虚电路服务与数据报服务的对比,IP地址划分、分组转发流程、ARP,IP地址划分（重要，详见讲义） 分类的地址 划分子网 构造超网 分组转发（重要，详见讲义） IP地址与物理地址的关系与转换 ARP ARP 是解决同一个局域网上的主机或路由器的 IP 地址和硬件地址的映射问题。 为什么我们不直接使用硬件地址进行通信？ RARP,其它,IP数据报首部格式、IP分片 ICMP的功能分类 路由算法分类，距离向量及链路状态路由算法原理 路由器结构