计算机网络技术考点个人总结

第一章 概述

一、普遍传输技术：（1）广播式链接：广播网络（一对所有，机器选择接收）、多播网络（一对多，）（2）点到点链接：单播（点对点，一对一）

越小，地理位置局部化的网络倾向于使用广播床书模式，而大的网络通常使用点到点的传输模式。

二、网络分类

按覆盖范围分：局域网（LAN）、城域网(MAN)、广域网(WAN)

广域网由通信子网连接起来的，通信线路和路由器（不包含主机）的集合构成了子网。

按传输媒介分：铜线、双绞线、光纤、无线链路

三、协议

概念：通信双方关于如何进行通信的一种约定，规定对等实体之间所交换的消息或者分组的格式和含义。

三要素：（1）语法 用来规定信息格式; (2)语义 用来说明通信双方应当怎么做；

(3)定时关系 详细说明事件的先后顺序。

接口：在每一对相邻层之间是接口，接口定义了下层向上层提供哪些原语操作和服务

服务：某一层向它上一层提供一组原语（操作），定义用户执行哪些操作，但不涉及如何实现。

实体：任何可以发送或接收信息的硬件或软件进程。在许多情况下，实体就是一个特定的软件模块。

网络体系结构：层和协议的集合称为网络体系结构。网络体系结构定义计算机设备和其他设备如何连接在一起以形成一个允许用户共享信息和资源的通信系统

四、面向连接与无连接的服务

面向连接的服务：为了使用面向连接的网络服务，用户首先要建立一个连接，然后使用该链接，最后释放连接，传输数据保持原来的顺序。面向连接的服务是基于电话系统模型的。如：文件传输、报文序列和字流节（远程登录）、数字化的语音

面向无连接的服务：每一条报文都携带了完整的目标地址，每条报文都可以被系统独立的路由，首先发送的报文会先到达（不排除延迟）。基于邮政系统模型。如：不可靠的数据报（电子垃圾邮件）、有确认的数据报（挂号信）、请求—应答（数据库查询）

五、参考模型

OSI参考模型：物理层 （为数据链路层提供物理连接，以便透明的传送比特流）

数据链路层 （传送以帧为单位的数据，采用差错控制与流量控制）

网络层 （控制子网运行过程）

传输层 （提供可靠端到端的服务，透明的传送报文）

会话层 （会话进程之间的通信，管理数据交换）

表示层 （所传递信息的语法和语义）

应用层 （最高层，包含各种协议）

TCP/IP参考模型：主机至网络层（相当于OSI的数据链路层和物理层）

互联网层 （相当于OSI的网络层）

传输层 （相当于OSI的传输层）

应用层 （相当于OSI的应用层、表示层、会话层）

两模型的比较：OSI的核心：（1）服务；（2）接口；（3）协议

OSI的协议比TCP/IP有更好的隐蔽性，当技术发生变化的时候，OSI协议相对更加容易被替换为新的协议，且OSI更具通用性。协议一定会符合TCP/IP模型，但TCP/IP不适合任何其他的协议栈。OSI模型的网络层同时支持无连接和面向连接的通信，但是传输层上只支持面向连接的通信。TCP/IP的网络层上只有一种模式（即无连接通信），但是在传输层上同时支持两种通信模式。

缺点：

OSI：1.糟糕的时机

2.糟糕的技术 模型以及相应的服务定义和协议都极其复杂

3.糟糕的实现

4.糟糕的策略

TCP/IP：1.没清楚的区分服务、接口、协议的概念

2. 不通用，不适合用来描述TCP/IP之外的任何其他协议栈

3.在分层协议环境中，主机至网络层并不是常规意义上层的概念

4.没有区分物理层和数据链路层

六、面向连接的网络代表：X.25、帧中继、ATM网络

X.25：第一个面向连接，第一个公共数据网络

帧中继：无错误控制的，无流控制的、面向连接的网络

ATM：（异步传输模式）面向连接的（虚电路连接）包括：物理层、ATM层、ATM适配层（AAL）且为三维模型

七、带宽：网络的通信线路所能传送数据的能力。带宽=数据量/延时

延迟：传播时延=信道长度/信号在信道上的传输速率

往返时延：从发送端发送数据开始，到发送端接收到接收端的确认

总时延=发送时延+传播时延+处理时延

时延带宽积=传播时延*带宽

八、习题

1、请说出使用分层协议的两个理由。

答：通过协议分层可以把设计问题划分成较小的易于处理的片段。分层意味着某一层的协议的改变不会影响高层或低层的协议。

2、在无连接通信和面向连接的通信两者之间，最主要的区别是什么？

答：主要的区别有两条。

其一：面向连接通信分为三个阶段，第一是建立连接，在此阶段，发出一个建立连接的请求。只有在连接成功建立之后，才能开始数据传输，这是第二阶段。接着，当数据传输完毕，必须释放连接。而无连接通信没有这么多阶段，它直接进行数据传输。

其二：面向连接的通信具有数据的保序性， 而无连接的通信不能保证接收数据的顺序与发送数据的顺序一致。

3、两个网络都可以提供可靠的面向连接的服务。其中一个提供可靠的字流节，另一个提供可靠的报文流。这两者是否相同？如果你认为相同的话，为什么要有这样的区别？如果不相同，请给出一个例子说明它们如何不同。

答：不相同。在报文流中，网络保持对报文边界的跟踪；而在字节流中，网络不做这样的跟踪。例如，一个进程向一条连接写了1024 字节，稍后又写了另外1024 字节。那么接收方共读了2048 字节。对于报文流，接受方将得到两个报文。每个报文1024 字节。 而对于字节流，报文边界不被识别。接收方把全部的2048 个字节当作一个整体，在此已经体现不出原先有两个报文的事实。

4、OSI模型中的哪一层处理以下问题：

（1）把传输的位流分成帧

（2）在通过子网的时候决定使用哪条路由路径

答：把传输的比特流划分为帧——数据链路层

决定使用哪条路径通过子网——网络层.

5、针对OSI和TCP/IP参考模型，请列举出两种相同的处理问题方法，以及两种不相同的处理问题方法。

答：相似点：都是独立的协议栈的概念；层的功能也大体相似。

不同点：OSI更好的区分了服务、接口和协议的概念，因此比TCP/IP具有更好的隐藏性，能够

比较容易的进行替换；OSI是先有的模型的概念，然后再进行协议的实现，而TCP/IP是先有协议，然后建立描述该协议的模型；层次数量有差别；TCP/IP 没有会话层和表示层，OSI不支持网络互连。OSI在网络层支持无连接和面向连接的通信，而在传输层仅有面向连接的通信，而TCP/IP在网络层仅有一种通信模式（无连接），但在传输层支持两种模式。

6、一幅图像的分辨率为1024*768像素，每个像素用3字节来表示。假设该图像没有被压缩。请问，通过56kbps的调制解调器信道来传输这幅图像需要多长时间？通过1Mbps的电缆调制解调器呢？通过10Mbps的以太网呢？通过100Mbps的以太网呢？

答：该图像是1024 *768* 3字节即2,359,296字节。这是18874368位。在5.6万比特/秒，大约需要337.042秒。在1,000,000比特/秒，大约需要18.874秒。在10,000,000比特/秒，需时约1.887秒。在100,000,000比特/秒，需时约0.189秒。

第二章 物理层

一、 信号的傅里叶分析：会简单的信号傅里叶分析

二、 截止频率：从0到fc之间，振幅在传输过程中不会衰减，fc为截止频率

三、 奈奎斯特准则：（无噪）最大数据传输速率=2H*log2V (H低通滤波器带宽V传输位数)

四、 香农定理：（有噪声）最大数据传输率=H log2(1+S/N)

10lgS/N的值称为分贝

五、 导向介质：磁介质、双绞线、同轴电缆、光纤（多模光纤、单模光纤【长距离传输普遍用单模，尽管造价高，但是衰减弱）

六、 无线传输：电磁波谱、无线电、微波、红外线、毫米波、广播

七、 调制与解调：

调幅：两种不同的振幅来分别代表0和1

调频：使用两个或多个不同频率的连续波分别代表0和1

调相：载波按照统一的间隔，系统的平移0或者180度（或45、135、225、315相位角度）

如果一个设备接受一个位序列作为输入，并且产生一个经过以上一种或多种方法调制的载波输出，则这样的设备称为调制解调器

Rb(比特率)=RB（波特率）log2M

八、 QAM（正交振幅调制）

九、 信道复用：

FDM（频分多路复用）频谱被分成频段，每个用户可以单独拥有某个频段

TDM（时分多路复用）用户轮流（循环法）获得整个带宽，每次仅使用一小段时间

十、 PCM脉冲编码调制、T1、E1、SONET/SDH P117~122

十一、 交换方式：

电路交换：在发送数据之前需建立一条端到端的路径，有呼叫等待，每个分组沿着同样的路由路径，分组按序到达，可用带宽固定

报文交换：利用存储—转发机制，无需连接，需使用硬盘来缓存大块的数据

分组交换：利用存储—转发机制，对数据块的大小有严格的限制，分组被缓存在内存中而不是在磁盘上，无需连接，无需专门物理路径，接收时顺序打乱，可用带宽是动态的

十二、CDMA P136~139

十三、习题：

1． 一条无噪声4KHz信道按照每1ms一次进行采样，请问最大数据传输率是多少？

答：无噪声信道最大数据传输率公式：最大数据传输率=2Hlog2V b/s。因此最大数据传输率决定于每次采样所产生的比特数，如果每次采样产生16bits，那么数据传输率可达128kbps；如果每次采样产生1024bits，那么可达8.2Mbps。注意这是对无噪声信道而言的，实际信道总是有噪声的，其最大数据传

输率由香农定律给出。

2.电视频道的带宽是6MHz，如果使用四级数字信号，则每秒钟可用发送多少位？

. 答：采样频率12MHz，每次采样2bit，总的数据率为24Mbps。

3.如果在一条3KHz的信道上发送一个二进制信号，该信道的信噪比为20dB，则最大可到达的数据传输率为多少？

答：信噪比为20 dB 即 S/N =100.由于 log2101≈6.658，由香农定理，该信道的信道容量为3log2(1+100)=19.98kbps。又根据乃奎斯特定理，发送二进制信号的3kHz 信道的最大数据传输速率为2*3 log22=6kbps。所以可以取得的最大数据传输速率为6kbps。

4.在50KHz的线路上使用T1线路需要多大的信噪比？

答：为发送T1 信号，我们需要

所以，在50kHz 线路上使用T1 载波需要93dB 的信噪比。

5.在一个光纤网络中，无源星形结构和有源中继器之间的区别是什么？

答：无源星没有电子器件，来自一条光纤的光照亮若干其他光纤。有源中继器把光信号转换成电信号以作进一步的处理。

6.在1微米波长上，在0.1微米的频段中有多少带宽？

答：

因此，在0.1的频段中可以有30THz。

7.现在需要在一条光纤上发送一系列计算机屏幕图像，屏幕的分辨率为480*640像素，每个像素为24为。每秒钟有60幅屏幕图像。请问：需要多少带宽？在1.3微米波长上，这段带宽需要多少微米的波长？