计算机网络内容总结

第一章 网络概述

一、 计算机网络最重要的功能

1、数据通信

2、资源共享

3、分布处理

4.重要基本特点

连通性和共享

二、 因特网的两大组成部分

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三、 三种交换方式

1.分组交换

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2.报文交换

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3.电路交换

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四、计算机网络的分类:按地域(中英文名称)

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五、 时延:时延的4个组成部分、计算。

1.发送时延image-20211226182634436

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2.传播时延

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3.发送和传播图解

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4.处理时延

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5.排队时延

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6.时延带宽积

带宽就是发送速率,单位是比特每秒

时延带宽积单位是Bit

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六、 协议(定义、三要素及其含义)

1.定义

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2.组成要素

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七、OSI参考模型、TCP/IP协议的层次结构及其作用

1.OSI(开放系统互连)

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2.TCP\IP

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八、5层体系结构各层及功能

1.模型

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2.发送数据过程

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3.作用

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4.协议数据单元PDU

1.物理层:比特bit

2.数据链路层帧:Frame

3.网络层:数据报Packet

4.传输层:报文段Segment

第二章 物理层

物理层的四个特性:机械特性,电气特性,功能特性,规程特性

一、关于信道(通信方式三种)

1.单向通信(单工)

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2.双向交替通信(半双工)

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3.双向同时通信(双工)

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4.计算系统的最大传输速率

理想系统无噪声:奈氏准则

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有噪声的信道:香农定理:

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香农公式表明,信道的带宽或信道中的信噪比越大,信息的极限传输速率就越高

二、 常用的导向性传输媒体及其特性

1.双绞线

比同轴电缆快,比光缆慢,抗电磁干扰能力强

2.同轴电缆

抗干扰能力强

3.光缆

带宽大,更轻

三、常用的非导向传输媒体

短波、微波、地面接力、卫星

四、信道复用

1.FDM

频分复用。所有用户在同样的时间占用不同的带宽。

2.TDM

时分复用。所有用户在不同的时间占用同样的频带宽

度。

3.STDM

统计时分复用。STDM帧中的时隙不固定的分配给每

个用户。

4.WDM

波分复用。光的频分复用

5.CDMA

码分复用(码分多地址)。每个用户可以在

同样的时间使用同样的频带进行通信。各用户使用经

过特殊挑选的不同码型,因此不会造成干扰。

五、 CDMA工作原理及计算

1.原理

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2.计算

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算出来1则发送1,算出来-1则发送了0,算出来0则不发送数据。

第三章 数据链路层

一、数据链路层协议的三个基本问题

1.定义

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2.三个问题

(1)封装成帧

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当IP数据报长度超过最大传输单元后,进行拆分

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(2)透明传输

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字节填充法图解:

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(3)差错检测

存在比特差错:image-20211226235032015

策略:冗余信息与正确信息存在某种数学关系,接收方根据冗余信息判断数据是否正确

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纠错码:充足的冗余信息

检错码:适当的冗余信息

二、差错检测

检错码:循环冗余检验image-20211227000157980

原理image-20211227002832725

步骤 image-20211227003201845

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举例 image-20211227003937990

计算添加在数据后面的校验位:

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多项式为n阶

P是n+1位,余数要求n位,不够在前面补零

三、PPP协议

1.协议组成

(1) 提供一个将IP数据报封装到串行链路的方法。

(2) 链路控制协议LCP(Link Control Protocol)

当线路不再需要时,挑出这些线路,测试它们,商议选择,并仔细地再次释放链路控制协议。

(3)一套网络控制协议NCP(Network Control Protocol)

其中每一个协议支持不同的网络层协议,如IP、OSI的网络层等。

2.PPP帧格式

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3.字节填充法

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4.零比特填充法

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四、 局域网按拓扑结构的分类

新鲜幻术

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五、CSMA/CD协议

CSMA:载波监听 多点接入

CD:碰撞检测

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六、最短帧长的计算

争用期:长度/信号传播速率

最短帧长=争用期内可发送的比特数

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七、以太网(标准局网)的最短帧长(以太网的MTU 1500字节)

64字节

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八、 MAC帧格式(首部长度)

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九.以太网标准10BaseT的含义

在双绞线上传输速率为10mb/s的以太网

十.扩展的以太网

集线器、网桥、交换机工作的层次

集线器:物理层 一个端口对多个端口

网桥:数据链路层 一个端口对一个端口

交换机:数据链路层 多个端口 = 多接口网桥

使用交换机和集线器的以太网每个用户的平均带宽

交换机:不损失带宽,例如3个100M用户连入交换机,总带宽为300M

集线器:取决于集线器自身的属性,若为10M集线器,假如是1G的带宽用集线器连入三台用户,三个用户的带宽也只有10M,而且集线器同一时间只能有一个用户发送数据

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网桥(交换机)转发分组时使用的地址(硬件地址/物理地址/mac地址)

mac地址

交换机自学习算法

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第四章 网络层

一.网络层的主要协议

IP协议

与IP协议配套使用实现其功能的还有地址解析协议ARP

逆地址解析协议RARP

因特网报文协议ICMP

因特网组管理协议IGMP

二.网络层提供的两种服务及其特点

可靠的面向连接的网络服务

不可靠的无连接的网络服务

三.网络互联的设备(路由器),路由器的任务(转发收到的分组)

路由器

转发收到的分组

四.IP地址

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五.ARP协议

全称:地址解析协议

将IP地址映射成MAC地址

原理流程:

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五.IP数据报的格式

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TTL:该字段指定IP包被路由器丢弃之前允许通过的最大网段数量

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片偏移:用该分片数据在原始数据的位置/8 (不包括首部的20)

六.子网划分、子网掩码

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子网划分时至少留两位当主机位,因为只有1位时只有0和1

七.无分类编址CIDR的编址方案

/后面的数代表前多少位相同

构造超网,也称为路由聚合。

为什么要进行路由聚合:

因为如果不聚合的话,路由转发表将会很大,例如下图,将会在路由转发表上增加5条记录,而聚合后就只增加一个了。

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八.RIP路由选择距离向量算法

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最后修改:2021 年 12 月 31 日
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