计算机网络复习资料

1 《计算机网络》复习大纲 第一章 概论 1．计算机网络的定义和组成，几种常见的网络拓扑结构的名称。 （1）定义：把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机，通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络软件运行环境下，以实现网络中资源共享为目标的系统。 （2）组成：通信子网 －网络信息的传输和交换 终端系统 －负责信息的处理 （3）网络拓扑： 星形结构、层次结构或树形结构、总线形结构、 环形结构 2．计算机网络的体系结构概念 概念：计算机网络体系结构是计算机网络的分层及其服务和协议的集合，也就是它们所应完成的所有功能的定义，是用户进行网络互连和通信系统设计的基础。 3．协议的概念、协议三要素和服务访问点的概念。 （1）协议概念：协议是指通信双方必须遵循的、控制信息交换的规则的集合，是一套语义和语法规则，用来规定有关功能部件在通信过程中的操作，它定义了数据发送和接收工作中必经的过程。协议规定了网络中使用的格式、定时方式、顺序和检错。 （2）三要素：语法：指数据与控制信息的结构或格式，确定通信时采用的数据格式，编码及信号 电平等，回答“怎么讲”。 语义：协议的语义是指对构成协议的协议元素含义的解释“讲什么” 同步：规定了事件的执行顺序 （3）服务访问点：SAP实际上就是(N)层实体和上一层(N+1)层实体之间的逻辑接口。 4．OSI七层模型名称，物理层（传输的基本单位：比特）、数据链路层（传输的基本单位：帧）、网络层（传输的基本单位：分组）、传输层、应用层的基本功能。 物理层：利用传输介质为通信的网络节点之间建立、维护和释放物理连接，实现比特流的透明传输，进而为数据链路层提供数据传输服务。 数据链路层：在物理层提供服务的基础上，在通信的实体间建立数据链路连接，传输以帧(frame)为单位的数据包，并采取差错控制和流量控制的方法，使有差错的物理线路变成相对无差错的数据链路。 网络层：为分组交换网络上的不同主机提供通信服务，为以分组为单位的数据报通过通信子网选择适当的路由，并实现拥塞控制、网络互连等功能。 传输层：向用户提供端到端（end-to-end）的数据传输服务，实现为上层屏蔽低层的数据传输问题。 会话层：负责维护通信中两个节点之间的会话连接的建立、维护和断开，以及数据的交换。 表示层：用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式，主要包括数据格式变换、数据的加密与解密、数据压缩与恢复等功能。 应用层：为应用程序通过网络服务，它包含了各种用户使用的协议。 5．TCP/IP体系结构（知道各个协议在哪一层），OSI和TCP/IP的比较。 2

（1）出发点不同 ：OSI-RM是作为国际标准而制定的,不得不兼顾各方,考虑各种情况,造成OSI-RM相对比较复杂,协议的数量和复杂性都远高于TCP/IP。早期TCP/IP协议是为军用网ARPANET设计的体系结构，一开始就考虑了一些特殊要求,如可用性,残存性，安全性，网络互联性以及处理瞬间大信息量的能力等。 （2）对一些问题的处理方法不同，如： ① 对层次间的关系：OSI-RM模型严格按层次结构，而TCP/IP可以跨层； ② 无连接服务问题 ：OSI-RM模型只考虑面向连接的服务，而TCP/IP同时还考虑无连接服务。

第二章 数据通信技术基础 1．常用的传输媒体（7种，3种有线，4种无线）的名称。 有线：双绞线、同轴电缆和光纤 无线：无线电波（无线电波是全向传播，而微波是定向传播）、地面微波、卫星微波、红外线技术。 2．掌握传信速率（比特率）、传码速率（波特率）、传输时延（发送时延）、传播时延的计算。处理时延概念。 传信速率：又称为比特率，记作Rb，是指在数据通信系统中，每秒钟传输二进制码元的个数，单位是比特/秒（bit/s,或kbit/s或Mbit/s） 传码速率：传码速率又称为调制速率、波特率，记作NBd，是指在数据通信系统中，每秒钟传输信号码元的个数，单位是波特（Baud）。 [例2-1]若信号码元持续时间为1×10-4秒，试问传送8电平信号，则传码速率和传信速率各是多少？ 解：由于T=1×10-4秒，所以传码速率，NBd=1/T=10000波特 由于传送的信号是8电平，所以，M=8，则传信速率Rb = NBdlog2 M =30000bit/s。 发送时延（传输时延 ）：发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。（看单位） 信道带宽：数据在信道上的发送速率。常称为数据在信道上的传输速率。

传播时延：电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。 信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。 3

处理时延：交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。 3．理解异步、同步传输的概念。 异步传输：以字符（8比特）为传输单位，每个字符都要加1位起始位和1为停止位，以标记一个字符的开始和结束，并以此实现数据传输同步。其字符与字符之间的间隔是可变的。 同步传输：以数据块（帧）为传输单位，每个数据块的头部和尾部都要附加一个特殊的字符或比特序列，标记一个数据块的开始和结束，一般还要附加一个校验序列（差错控制）。其数据块与数据块之间的时间间隔是固定的。 4．信道容量的计算（有噪声、无噪声），注意：一个是用到香农公式、一个用到奈奎斯特公式。 奈奎斯特公式（无噪声）：任意一个信号如果通过带宽为W（Hz）的理想低通滤波器，当每秒传输2W码元，就可实现无码元间干扰传输。 在理想的条件下，即无噪声有限带宽为W Hz的信道，其最大的数据传输速率C（即信道容量bps）为：C = 2W log2 M（M为电平） 香农公式（有噪声）：香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速率。 信道的极限信息传输速率 C(信道容量bps） 可表达为 C = W log2 (1+S/N) （S/N）dB=10log10(S/N) //(S/N)dB为信噪比 5．掌握四种常用的多路复用技术的名称，了解工作原理。 （1）频分复用：当传输信道的带宽较大，而所传输的信号只需部分带宽就可实现有效传送，则可以在信道中同时传输多路信号，每路信号占用部分带宽。频分复用是按频率划分不同的子信道，每个子信道占用不同的频率范围。采用调制技术，将信号搬移到信道相应的频段上。频分复用常用于载波电话系统、电视等 （2）时分复用是采用时间分片方式来实现传输信道的多路复用，即每一路信号传输都使用信道的全部带宽，但只能使用其中某个时隙。（依据帧属性来分配信道，将整个信道按TDM（静态）和ALOHA（动态）方法分配给联网的各个站点） 静态时分复用：是一种固定分配资源的方式，即将多个用户终端的数据信号分别置于预定的时隙内传输（不论用户有无数据发送，其分配关系都是固定的，即使部分时隙无数据发送，其他用户也不得占用），这种方式的收、发之间周期性地一次重复传送数据，且保持严格的同步，所以又称为同步时分复用。 动态时分复用：动态时分复用又称异步时分复用，或称统计时分复用（STDM），是按需分配媒体资源（只有当用户有数据要传输是才分配资源，若用户暂停发送数据是，就不分配），提高了传输媒体的利用率。 （3）码分复用：常用的名词是码分多址 CDMA(Code Division Multiple Access)，它允许所有站点同时在整个频段上进行传输，采用扩频编码原理对同时的多路传输加以识别。 （4）波分复用：波分复用就是光的频分复用，即在一根光纤上传输多路光载波信号。密集波分复用（DWDM）是一种支持巨大数量信道的系统。波分复用技术可以进一步提高光纤的传输容量，满足通信需求量的迅速增长和多媒体通信。 4

6．掌握常用的数据交换方式名称（电路交换、报文交换、分组交换），了解其特点。 交换是一种集中和转接的概念。交换节点转发信息的方式，就称为交换方式。

电路交换：包括呼叫建立、通信（信息传送）、连接释放3个阶段 存储交换：1、报文交换（没有连接建立/释放两个阶段）(1) 交换节点采用存储－转发方式对每份报文完整地加以处理。(2) 每份报文中含有报头，包含收、发双方的地址，以便交换节点进行路由选择，可以一对多地传送报文。（3) 报文交换可进行速率、码型的变换，具有差错控制措施 2、分组交换(也是用存储—转发处理方式，须将报文分成若干个小的数据单元来传送，这个数据单元专门称之为分组（packet），也可称之为“包”) 7．物理接口的四个特性名称（机械、电气、功能和规程）以及各自规定的内容。 通信接口特性是指DTE和DCE之间连接的物理特性。 物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性，即： 机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。 电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。 功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。 规程特性：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序和条件。

第三章 数据链路层(数据链路层在物理连接提供的比特流传输服务基础上，构成透明的、相

对无差错的数据链路，实现可靠、有效的数据传送) 1．理解数据电路、数据链路的概念。 数据电路（物理链路）：在传输信道两端加上信号变换设备（如Modem）之后所形成的二进制比特流通路。即数据电路由传输信道加DCE组成。 数据链路（逻辑链路）：在数据电路建立的基础上，在链路协议控制下，使通信双方正确传输数据的终端设备与传输线路的组合体。 2．掌握数据链路层的功能（7个）。 （1）链路管理：数据链路的建立、维持和释放等功能就称为链路管理 （2）帧定界：接收方能从收到的比特流中分出帧开始和结束的地方，也称帧同步 （3）流量控制（设置缓存）：发送方发送数据的速率必须使接收方来得及接收。来不及时，通知发送方控制发送数据的速率。 （4）差错控制：采用编码技术进行差错控制，数据链路层差错控制主要是检错重发和前向纠错 （5）数据和控制信息的识别：与帧定界同时实现 （6）透明传输：不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送（ 字节填充和“0”