一.
因特网的组成:
在网络核心部分起特殊作用的是路由器(网络层的互连设备) 路由器是实现分组交换的关键构件其任务是转发收到的分组
分组交换采用存储转发技术,在每一个数据段前面加上一些必要的控制信息组成的首部后,就构成了一个分组 分组是在因特网中传送的数据单元
计算机网络(定义)是把处在不同地理位置的独立计算机,用通信介质和设备互连,辅以网络软件进行控制,达到资源共享、协同操作的目的。(一些互相连接的,自治的计算机的集合)
计算机网络的分类:按拓扑结构分类:总线型、环型,星型,网状;
按网络通信方式分类:广播式网络,点到点式网络
按网络的覆盖范围分类 :广域网 WAN ,城域网 MAN ,局域网 LAN ,个人区域网PAN 按网络的使用者分类 :公用网 ,专用网 按通信媒体划分:有线网,无线网
协议的三要素:语法,语义,时序
网络的体系结构:计算机网络的各层及其协议的集合。
OSI七层协议体系:
应用层(application layer):远地应用进程之间信息交换及其相应格式定义。 表示层(presentation layer):当前主机数据格式与OSI数据格式交换。 会话层(session layer):建立、组织和协调两个通信进程。 运输层(transport layer):两端主机的两个进程之间的通信。 网络层(network layer):根据目的主机地址选择下一站路径。 数据链路层(data link layer):在两个结点之间无差错地传送数据。 物理层(physical layer):透明地传送比特流。
TCP/IP体系结构:自下而上分别是网络接口层、网际层、运输层和应用层
五层协议体系:应用层,运输层,网络层,数据链路层,物理层
实体(entity):发送和接收信息的硬件或软件进程。
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协议:控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
服务:同一开放系统中某一层向它的上一层提供的操作。低层是服务提供者,上一层是服务的用户。
协议和服务的联系:在协议的控制下,两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务,要实现本层协议,还需要使用下面一层所提供的服务。只要不改变提供给用户的服务,实体可以任意改变它们的协议。 协议和服务的区别:使用本层服务的实体只能看见服务而不能看见下面的协议。下面的协议对上面实体是透明的。协议是水平的,服务是垂直的。 二.
物理层的特性:机械特性,电气特性,功能特性,过程特性
通信三种方式:单向通信(单工通信),双向交替通信(半双工通信),双向同时通信(全双工通信)
调制的方法:调幅,调频,调相
传输媒介:(导向)双绞线,同轴电缆,光缆 (非导向) 广播无线电波、微波和红外线
信道复用:频分复用,时分复用,码分复用
CDMA中为了方便,将码片中的0写成-1,将1写成+1
两个不同站的码片序列正交,就是向量 S 和T 的规格化内积(inner product)都是 0:
PCM编码过程包括采样、电平量化和编码三个步骤
同步光纤网SONET 同步数字系列SDH
ADSL非对称数字用户线
三.
数据链路层的协议数据单元为帧
数据链路层的主要任务:把网络层下传的IP数据报封装成帧往下传给物理层;从接收到的物理层上传无差错帧中提取IP数据报上交给网络层;如是差错帧则将其丢弃。 主要功能:链路管理、帧的封装和拆装 、帧定界 、透明传输 、差错检测 。
假设待传送的一组数据 M = 101001(现在 k = 6)。我们在 M 的后面再添加供差错检测用的 n 位冗余码一起发送。用二进制的模 2 运算进行 2n 乘 M 的运算,这相当于在 M 后面添加 n 个 0。得到的 (k + n) 位的数除以事先选定好的长度为 (n + 1) 位的除数 P,得出商是 Q 而余数是 R,余数 R 比除数 P 少1 位,即 R 是 n 位。
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PPP 协议有三个组成部分:
一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法。 链路控制协议 LCP (Link Control Protocol)。
网络控制协议 NCP (Network Control Protocol)。
标志字段 F = 0x7E (符号“0x”表示后面的字符是用十六进制表示。十六进制的 7E 的二进制表示是 01111110)。
地址字段 A 只置为 0xFF。地址字段实际上并不起作用。 控制字段 C 通常置为 0x03。
PPP 是面向字节的,所有的 PPP 帧的长度都是整数字节。
PPP 有一个 2 个字节的协议字段。
当协议字段为 0x0021 时,PPP 帧的信息字段就是IP 数据报。 若为 0xC021, 则信息字段是 PPP 链路控制数据。 若为 0x8021,则表示这是网络控制数据。
当 PPP 用在异步传输时,就使用一种特殊的字符填充法。
将信息字段中出现的每一个 0x7E 字节转变成为 2 字节序列(0x7D, 0x5E)。
若信息字段中出现一个 0x7D 的字节, 则将其转变成为 2 字节序列(0x7D, 0x5D)。 若信息字段中出现 ASCII 码的控制字符(即数值小于 0x20 的字符),则在该字符前面要加入一个 0x7D 字节,同时将该字符的编码加以改变。
PPP 协议用在 SONET/SDH 链路时,是使用同步传输(一连串的比特连续传送)。这时 PPP 协议采用零比特填充方法来实现透明传输。
在发送端,只要发现有 5 个连续 1,则立即填入一个 0。接收端对帧中的比特流进行扫描。每当发现 5 个连续1时,就把这 5 个连续 1 后的一个 0 删除。
局域网的数据链路层分为:逻辑链路控制LLC子层和媒体接入控制MAC子层
CSMA/CD—带冲突检测的载波监听多路访问
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工作原理:
发送前先监听信道是否空闲,若空闲则立即发送; 如果信道忙,则继续监听,一旦空闲就立即发送;
在发送过程中,仍需继续监听。若监听到冲突,则立即停止发送数据,然后发送一串干扰信号;
发送干扰信号的目的是强化冲突,以便使所有的站点都能检测到发生了冲突。 等待一段随机时间(称为退避)以后,再重新尝试。
归结为四句话:发前先听,空闲即发送,边发边听,冲突时退避。
10BASE-2:10表示信号的传输速率为10Mb/s,BASE表示传输的是基带信号,2表示每段电缆的最大长度为200m。T代表双绞线,F代表光纤
扩展局域网的覆盖范围:在物理层扩展局域网——转发器 、集线器
在数据链路层扩展局域网——网桥 、以太网交换机 网络层中继系统:路由 网络层一上中继系统:网关
以太网MAC帧最小64字节
快速以太网100Mb/s的基带信号星型拓扑
四.
实际上 IP 地址是标志一个主机(或路由器)和一条链路的接口
由于一个路由器至少应当连接到两个网络(这样它才能将 IP 数据报从一个网络转发到另一个网络),因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址。
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一个 IP 数据报由首部和数据两部分组成。
首部的前一部分是固定长度,共 20 字节,是所有 IP 数据报必须具有的。 在首部的固定部分的后面是一些可选字段,其长度是可变的。
无分类域间路由选择CIDR (Classless Inter-Domain Routing)
无分类的两级编址的记法是: IP地址 ::= {<网络前缀>, <主机号>}
RIP应用层UDP报文OSPF网络层IP数据报
ICMP报文有两种:ICMP差错报告报文和ICMP询问报文
虚拟专用网 VPN:利用公用的因特网作为本机构个专用网之间的通信载体
五.
运输层的两个主要协议:用户数据报协议UDP,传输控制协议TCP
一个UDP用户数据报的首部内容用十六进制表示是:C0 01 00 45 00 1C E2 17。试问: (1)源端口、目的端口、用户数据报的总长度、数据部分的长度(用十进制数表示)? (2)这个用户数据报是从客户发送给服务器还是从服务器发送给客户?
(3)使用UDP的这个服务器程序是什么? 解:(1)源端口49153(0x C001),目的端口69(0x0045),UDP用户数据报总长度28(0x001C)字节,数据部分长度20字节。
(2)此UDP用户数据报是从客户发给服务器(因为目的端口号<1023,是熟知端口)。 (3)服务器程序是TFTP(从P122的熟知端口表中查得)。
TCP连接建立阶段:三次握手:客户发出建立请求报文段,服务器发送确认报文段,客户确认段
TCP连接释放阶段:客户发出连接释放报文段,服务器发送确认报文段,服务器发出连接释放报文段,客户发出确认报文段
主机A向主机B连续发送了两个TCP报文段,其序号分别是70,100.试问(1)第一个报文段携带了多少字节的数据。(2)主机B收到的第一个报文段发回的确认中,确认号是多少?(3)如果B收到第二个报文段后发回的确认号是180,A发送的第二个报文段数据有多少?(4)如果A发送的第一个报文段丢失了,但第二个到达了B,B在第二个报文段到达向A发送确认,确认号为多少?
解(1)30(70~99) (2)100 (3)80(100~180) (4)70
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