计算机网络知识点总结

1.在网络核心部分实现分组交换的核心设备是路由器。

2.网络协议是进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。它包括:语法、语义、同步。

(1)语法:即数据与控制信息的结构或格式;

(2)语义:即需要发出何种信息,完成何种动作以及做出何种响应;

(3)同步:即事件实现顺序的详细说明。

3.网络时延:总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延。

(1)发送时延:也叫传输时延,指的是主机或者路由器发送数据帧所需要的时间。公式:发送时延=数据帧长度 / 发送速率。

(2)传播时延:是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。传播时延=信道长度 / 电磁波在信道上的传播速率。

(3)处理时延:主机或者路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理,比如分析分组的首部、从分组中提取数据部分、进行差错检验或者查找恰当的路由,会产生处理时延。

(4)排队时延:分组在网络中传输时经过路由器在输入队列中排队等待处理、在输出队列中排队等待转发,从而产生了排队时延。

4.协议与服务:

(1)协议:协议是控制对等实体之间通信的规则,是水平的;

(2)服务:服务是下层通过层间接口向上层提供的功能,是垂直的;

(3)两者的区别:协议的实现保证了能够向上一层提供服务,要实现本层的协议还需要使用下层提供的服务。

5.常用的编码:不归零制、归零制、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码

 

(1)不归零制:正电平代表1,负电平代表0。

(2)归零制:正脉冲代表1,负脉冲代表0。

(3)曼彻斯特编码:位周期中心向上跳变代表0,位中心向下跳变代表1。

(4)差分曼彻斯特编码:在每一位中心处始终有跳变。位开始边界有跳变代表0,位开始边界有跳变代表1。

6.正交振幅调制QAM-16是由3种振幅和12种相位的组合,从而形成了16种信号状态。

7.香农公式:信道的极限信息传输速率 C 可表达为

  C = W log2(1+S/N) 

  • W 为信道的带宽(以 Hz 为单位)
  • S 为信道内所传信号的平均功率
  • N 为信道内部的高斯噪声功率

8.传输媒体

(1)屏蔽双绞线STP,具有抗电磁干扰能力

(2)无屏蔽双绞线UTP,比较便宜。分为三类、四类、五类、超五类、六类、七类(这个是屏蔽双绞线^_^)

(3)同轴电缆:同轴电缆主要用在有线电视网的居民中。

(4)多模光纤:可以存在多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输,只适合近距离传播。

(5)单模光纤:像一根波导那样,它可以使光线一直向前传播,而不会产生多次反射,适合远距离传播。

9.信道复用:频分复用、时分复用和统计时分复用

(1)频分复用FDM指的是所有用户在不同的时间占用不同的宽带资源。

(2)时分复用TDM指的是所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度。

(3)波分复用WDM:光的频分复用

(4)码分复用CDM:共享信道的一种方法。比较重要的是码分多址CDMA,码片序列正交,计算S与T的规格化内积。计算内积的结果为1时,S站发送比特1;计算内积的结果为0时,S站不发送;计算内积的结果为-1时,S站发送比特0;

举个例子:共有4个站进行码分多址通信。4个站的码片序列为
A:(-1-1-1+1+1-1+1+1) B:(-1-1+1-1+1+1+1-1)
C:(-1+1-1+1+1+1-1-1) D:(-1+1-1-1-1-1+1-1)
现收到这样的码片序列S:(-1+1-3+1-1-3+1+1)。问哪个站发送数据了?发送数据的站发送的是0还是1?
解:S•A=(+1-1+3+1-1+3+1+1)/8=1,   A发送1
S•B=(+1-1-3-1-1-3+1-1)/8=-1, B发送0
S•C=(+1+1+3+1-1-3-1-1)/8=0,   C无发送
S•D=(+1+1+3-1+1+3+1-1)/8=1,   D发送1

10.用户到互联网的宽带接入方法:ADSL、HFC、FTTx;

(1)在覆盖面很广的有线电视网络CATV的基础上开发的居民接入网是HFC(光纤同轴混合网);

(2)用数字技术对对现有的模拟电话用户线进行改造叫做ADSL;

(3)FTTx光纤到······

11.数据链路层协议为了解决透明传输问题,当发送端的数据链路层在数据中出现控制字符‘SOH’或‘EOT’的前面插入的转义字符是‘ESC’。

12.在PPP协议中,可以采用零比特填充的方法,发送端在五个连续1填入0比特再发送出去,在接收端把五个连续1之后的0比特删除。

13.差错检测:循环冗余检验CRC

(1)CRC检验原理:

    设信息字段为K位,校验字段为R位,则码字长度为N(N=K+R)。设双方事先约定了一个R次多项式g(x),则CRC码:

      V(x)=A(x)g(x)=xRm(x)+r(x)

    其中: m(x)为K次信息多项式, r(x)为R-1次校验多项式。

    这里r(x)对应的代码即为冗余码,加在原信息字段后即形成CRC码。

    r(x)的计算方法为:在K位信息字段的后面添加R个0,再除以g(x)对应的代码序列,得到的余数即为r(x)对应的代码(应为R-1位;若不足,而在高位补0)。

(2)例题:要发送的数据为101110。采用CRCD 生成多项式是P(X)=X3+1。试求应添加在数据后面的余数。

  

  答:作二进制除法,101110   000  1001添加在数据后面的余数是011

14.争用期:协议规定了基本规避时间为争用期2t,具体的争用时间是51.2us,对于10Mbit/s的以太网,在争用期可发送512bit,即64字节。

(1)例题:假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。设信号在网络上的传播速率为200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。答:对于1km电缆,单程传播时间为1/200000=5微秒,来回路程传播时间为10微秒,为了能够按照CSMA/CD工作,最小帧的发射时间不能小于10微秒,以Gb/s速率工作,10微秒可以发送的比特数等于10*10^-6/1*10^-9=10000,因此,最短帧是10000位或1250字节长。

15.CDMA/CS:载波监听多点接入/循环检测,属于半双工通信。

(1)发送数据:先听先发、边听边发、冲突停止、延长再发。

(2)接收数据:所有的以太网上的网络节点一直持续在监听网络上的数据,一旦有载波出现,就开始从网络上截获数据,从截获的数据中取出目的MAC地址,如果目的MAC地址是自己,就删除MAC地址,并把数据向上层协议传递。

16.以太网物理层标准:

16.关于交换机:

(1)交换机的每一个端口都处于独立的冲突域。

(2)没有划分vlan的交换机端口都处于同一个广播域。

(3)VLAN技术是广播域技术的分割。

(4)交换机属于二级网络共享设备,实现了从逻辑上对网络资源的共享。

17.IP分类

(1)IP地址是怎样定义的?一共分为几类?怎样辨别?

  IP地址::={<网络号>,<主机号>}

  IP地址由网络号和主机号组成,总共32位,共分为A、B、C、D和E五类。

  

  A类:网络号占8位,且最前面一位为0,主机号占24位。

  B类:网络号占16位,且最前面两位为10,主机号占16位。

  C类:网络号占24位,且最前面三位为110,主机号占8位。

  D类:最前面四位为1110,用于多播。

  E类:最前面四位为1111,保留为以后用

18.网际协议IP有三个协议

(1)地址解析协议ARP(Address Resultion Protocol)

(2)网际控制报文协议ICMP(Internet Control Message Protocol:ICMP的一个重要应用就是分组网间探测PING,用来测试两台主机之间的连通性。Ping使用了ICMP回送请求与回送回答报文。

(3)网际组管理协议IGMP(Internet Group Management Protocol)

19.网络互连用到的中间设备

(1)物理层使用的中间设备叫做转发器

(2)数据链路层使用的中间设备叫做网桥或者桥接器

(3)网络层使用的中间设备叫做路由器

(4)在网络层以上使用的中间设备叫做网关

20.计算网络的两级体系包括通信子网和资源子网。

21.简述OSI七层模型每层简单功能。

(1)物理层:传递比特数据流(硬件接口等)       

(2)数据链路层:数据帧的传输(节点到节点)

(3)网络层:数据分组的传输(路由选择,寻址,检验等)

(4)传输层:数据报文的传输(端到端)

(5)会话层:负责数据单元的管理(连接,通信控制等) 

(6)表示层:数据表示的处理(编码,加密,解压缩等)

(7)应用层:面向应用的管理(网络和应用程序得交互等)

22.论述计算机网络按照不同的分类标准的结果。

(1)按网络节点分布:局域网LAN、城域网MAN、广域网WAN。

(2)按网络拓扑结构:总线型、星型、环型以及混合型拓扑结构。

(3)按传输介质:有线网、光纤网、无线网。

23.RIP是分布式的基于距离向量的路由选择协议,只适合于小型互联网。RIP按照固定的时间间隔(一般是30s)与相邻路由器交换信息。交换的信息是自己当前的路由表,即到达本自治系统种所有网络最短的距离,以及到每个网络应经过的下一跳路由器。

24.试简述分组交换的要点。

(1)报文分组,加首部

(2)经路由器存储转发

(3)在目的地合并

  分组交换的优点有:

(1)节点暂时存储的是一个个分组,而不是整个数据文件。

(2)分组暂时保存在节点的内存中,保证了较高的交换速率。

(3)动态分配信道,极大的提高了通信线路的利用率。

      分组交换的缺点有:

(1)分组在节点转发时因排队而造成一定的延时

(2)分组必须携带一些控制信息而产生额外开销,管理控制比较困难。

25.TCP/IP协议:是通信协议,包含了在Internet上的网络通信的标准,以及一组网络互联的协议和路径选择算法,TCP是传输控制协议,保证了数据在传输中不会丢失;IP是网络协议,保证数据被传到指定的地点。

26.路由器: 是实现分组交换(packet switching)的关键构件,其任务是转发收到的分组,这是网络核心部分最重要的功能。

27.物理层的接口特性:

(1)机械特性:指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等。平时常见的各种规格的接插件都有严格的标准化的规定。

(2)电气特性:指明在接口电缆各条线上出现的电平范围。

(3)功能特性:指明某条线上出现的某一电平的电压的意义。

(4)过程特性 :指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

28.IP数据报分片

(1)例题:一个数据报长度为3820字节(固定首部长度)。现在经过一个网络传送,但此网络能够   传送的最大数据长度为1420字节。试问应当划分为几个短些的数据报片?各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和MF标志应为何数值? IP数据报固定首部长度为20字节

29.MAC地址的长度为48位二进制;IPv4地址的长度为32位二进制;IPv6地址的长度为128位二进制;

  PS:这两天看到的计算机网络的知识点的就是这么多了,下一步复习计划是大题,期末考试的小可爱们,我们一起加油吧^_^!

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