计算机网络期末考试总结
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计算机网络期末考试总结
第一章:概述
(1)计算机网络:把许多计算机连接在一起,而互联网则把许多网络连在一起,就是网络得网络,因特网就是全球最大得互联网。
(2)internet就是通用名词,它泛指由多个计算机网络互连而成得网络。在这些网络之间得通信协议(即通信规则)可以就是任意得.
(3)Internet就是专用名词,它指当前全球最大得、开放得、由众多网络相互连接而成得特定计算机网络,它采用 TCP/IP 协议族作为通信得规则,且其前身就是美国得 ARPANET。
(4) 三级计算机网络,分为主干网、地区网与校园网(或企业网).因特网得五个接入级:网络接入点 NAP,国家主干网(ISP ),地区 ISP,本地 ISP, 校园网、企业或 PC 机上网用户。
(5)从因特网得工作方式上瞧,可以划分为以下得两大块:
1) 边缘部分 由所有连接在因特网上得主机组成。作用:信息处理
通信方式可划分为两大类:客户服务器方式(C/S 方式),对等方式(P2P 方式)
a、客户服务器方式:(客户就是服务得请求方,服务器就是服务得提供方)
客户程序得特点:
被用户调用后运行,在打算通信时主动向远地服务器发起通信(请求服务)。因此,客户程序必须知道服务器程序得地址。不需要特殊得硬件与很复杂得操作系统、
服务器程序得特点:
一种专门用来提供某种服务得程序,可同时处理多个远地或本地客户得请求.服务器程序不需要知道客户程序得地址。需要强大得硬件与高级得操作系统支持、
b、 对等连接方式:指两个主机在通信时并不区分哪一个就是服务请求方还就是服务提供方.可实现共享文档.
2)核心部分 作用:要向网络边缘中得大量主机提供连通性
路由器:实现分组交换得关键构件,其任务就是转发收到得分组.
交换:就就是按照某种方式动态地分配传输线路得资源.
a、电路交换(面向连接):建立连接、通信、释放连接
特点:在通话得全部时间内,通话得两个用户始终占用端到端得通信资源.传输效率低。整个报文得比特流连续地从源点直达终点,好像在管道中传送。
b、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。(时延长)
c、分组交换:
分组:在发送报文之前,先把较长得报文划分为一个个更小得等长数据段。每一个数据段前面添加上首部构成分组。首部都含有地址等控制信息
分组交换网以“分组”作为数据传输单元,单个分组先传送到相邻结点,存储下来后查找转发表,转发到下一个结点.接收端收到分组后剥去首部还原成报文。(时延短,灵活性)
(6)计算机网络得分类
1) 按网络所使用得传输技术:点到点网络与广播式网络.
2) 按网络得覆盖范围:局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、个人区域网(PAN)
3) 按所使用得传输媒体:同轴电缆网、双绞线网、光纤网、微波网、红外线网、无线网等.
4)按网络使用者:公用网、专用网、私用网。
5)按拓扑结构:总线形网、星形网、环形网、树形网、网状形网、混合形网
6)按信息交换方式:电路交换网、报文交换网、分组交换网.
(7)计算机网络得性能指标
1)速率: 单位: b/s,或kb/s, Mb/s,Gb/s
主机在数字信道上传送数据得速率:数据率/比特率
2)带宽:数字信道所能传送得“最高数据率”
网络得通信线路数据传送得能力
3)吞吐量:在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)得数据量。
4)时延:(一个报文或分组,甚至比特)从网络(或链路)得一端传送到另一端所需要得时间。
时延包含:发送时延、传播时延、处理时延与排队时延
a、发送时延:发送数据时,数据帧从结点进入到传输媒体所需要得时间。
b、传播时延:电磁波在信道中需要传播一定得距离而花费得时间。
c、处理时延:交换结点为存储转发而进行一些必要得处理所花费得时间。
d、排队时延:结点缓存队列中分组排队所经历得时延。
5)时延带宽积
6)往返时间 RTT:从发送方发送数据开始,到发送收到来自接收方得确认,总共经历得时间.
7)利用率:某信道有百分之几得时间就是被利用得(有数据通过)。
(7)计算机网络体系结构:
1)定义:我们把计算机网络得各层及其协议得集合称为网络得体系结构。计算机网络得体系结构就就是这个计算机网络及其构件所应完成得功能得精确定义。
2)协议:就是为进行网络中得数据交换而建立得规则、标准或约定.协议主要就是由语法、语义、同步三要素组成。
3)分层:各层之间就是独立得,灵活性好,结构上可分割开,易于实现与维护,能促进标准化工作。
a、通信就是分层得
b、服务就是逐层搭建得
c、对等得服务层间遵循相同得规则
d、各层服务细节对外屏蔽
e、各层对其上层屏蔽下层得差异
f、通信要传递两种信息
g、物理通信与逻辑通信:上层通过下层得到了对方同等层得信息,相当于同层之间也进行了逻辑上得通信.
4)五层协议得体系结构
TCP/IP 就是四层得体系结构:应用层、运输层、网际层与网络接口层。往往采取折中得办法,即综合 OSI 与 TCP/IP 得优点,采用一种只有五层协议得体系结构.
a. 应用层:任务就是通过应用进程间得交互来完成特定网络应用。应用层得协议定义得就是应用进程间通信与交互得规则.(,)
b. 运输层:任务就是负责向两个主机中进程之间得通信提供通用得数据传输服务。(TCP,UDP)
c. 网络层:为分组交换网上得不同主机提供通信服务.另一个任务就是选择合适得路由,使源主机运输层所传下来得分组能够通过网络中得路由器找到目得主机。(IP)
d. 数据链路层:加上链路层首部与尾部,成为数据链路层帧
e. 物理层:最下面得物理层把比特流传送到物理媒体
4)实体、协议、服务与服务访问点
a、实体:任何可发送或接收信息得硬件或软件进程。
b、协议:控制两个对等实体进行通信得规则得集合。
在协议得控制下,两个对等实体间得通信使得本层能够向上一层提供服务。要实现本层协议,还需要使用下层所提供得服务。
c、服务访问点:同一系统相邻两层得实体进行交互得地方,称为服务访问点 SAP
d、服务: 本层得服务用户只能瞧见服务而无法瞧见下面得协议。
第二章:物理层
(1)物理层得主要任务描述为确定与传输媒体得接口得一些特性:
1)机械特性:指明接口所用接线器得形状与尺寸、引线数目与排列、固定与锁定装置等等.
2)电气特性:指明在接口电缆得各条线上出现得电压得范围.
3)功能特性:指明某条线上出现得某一电平得电压表示何种意义、
4)过程特性:指明对于不同功能得各种可能事件得出现顺序。
(2)一个数据通信系统可划分为三大部分:源系统(源点与发送器)、传输系统、目得系统(目得站)
通信得目得就是传送消息,如语音、文字、图像、视频等都就是消息.数据就是运送消息得实体。信号则就是数据得电气或电磁得表现。
根据信号中代表消息得参数得不同:
“模拟得"(analogous)—-代表消息得参数得取值就是连续得.
“数字得”(digital)—-代表消息得参数得取值就是离散得.
码元(code)——在使用时间域(或简称为时域)得波形表示数字信号时,则代表不同离散数值得基本波形就称为码元.
(3)三种通信基本形式:
信道:表示向某一方向得传送信息得媒体
根据双方信息交互方式不同,划分为:
1)单向通信(单工通信):只能有一个方向得通信而没有反方向得交互。(无线电广播、有线电广播、电视广播)
2)双向交替通信(半双工通信):通信得双方都可以发送/接收信息,但不能同时发送/接收
3)双向同时通信(全双工通信):通信得双方可以同时发送与接收信息。
区别:单向通信只需要一条信道,双向交替通信与双向同时通信需要两条信道(两个方向),双向同时通信效率最高.
(4)几种信号与信号得调制:
1)基带信号:来自信源得信号。
2)带通信号:基带信号经过载波调制后,把信号得频率范围搬移到较高得频段以便在信道中传输(即仅在一段频率范围内能够通过信道)
3)调制:基带信号往往包含有较多得低频成分,甚至有直流成分,而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量,通过调制滤除。
a、基带调制:仅仅对基带信号得波形进行变换,使它能够与信道特性相适应。变换后得信号仍然就是基带信号。
b、带通调制:把信号得频率范围搬移到较高得频段以便在信道中传输
(5)常用得编码方式
1)不归零制:正电平表示1,负电平表示0 (产生信号频率低)
2)归零制:正脉冲代表1,负脉冲代表0
3)曼彻斯特编码:用电压得变化表示0与1。(它具有自同步机制,无需外同步信号)
规定在每个码元得中间发生跳变: 高 →低得跳变-—0,低→高得跳变——1
4) 差分曼彻斯特编码:用电压得变化表示0与1。
用在码元开始处有无跳变来表示0与1: 码元开始处有跳变——0,码元开始处无跳变——1
1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1
(5)基本带通调制方法:
1)调幅(AM):载波得振幅随基带数字信号而变化。
2)调频(FM):载波得频率随基带数字信号而变化。
3)调相(PM) :载波得初始相位随基带数字信号而变化。
(6)物理层下面得传输媒体:它就就是数据传输系统中在发送器与接收器之间得物理通路.
1)导引型传输媒体:(双绞线、同轴电缆、光纤)
2)非导引型传输媒体:(无线、红外、大气激光)
(7)常用得信道复用技术:将多个信号共享同一线路,即多路信号在同一物理信道中传输。
1)频分复用(FDM):整个传输频带被划分为若干个频率通道(频段),每个用户占用一个频段。频率通道之间留有防护频带。
2)时分复用(TDM):将物理信道按时间分割成小得时间片,每个时间片分为若干个时隙,