计算机网络(第六版)
第一章 概述
1、 因特网的组成
(1) 边缘部分:由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的,用来进行通信(传送数据、音频或视频)和资源共享。例如,主机、电脑。
(2) 核心部分:由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的(提供连通性和交换)。例如,网络、路由器。
2、计算机之间的通信:“主机 A 的某个进程和主机 B 上的另一个进程进行通信”,简称为“计算机之间通信”
客户?服务器方式(C/S 方式)即Client/Server方式; 对等方式(P2P 方式)即 Peer-to-Peer方式 3、计算机网路的性能指标
(1)速率:数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的一个性能指标。速率的单位是 b/s,或kb/s, Mb/s, Gb/s 等
(2) “带宽”(bandwidth)是指信号具有的频带宽度,单位是赫(或千赫、兆赫、吉赫等)。 千比每秒,即 kb/s (103 b/s);兆比每秒,即 Mb/s(106 b/s) 吉比每秒,即 Gb/s(109 b/s);太比每秒,即 Tb/s(1012 b/s) 请注意:在计算机界,K = 210 = 1024,M = 220, G = 230, T = 240。
(3)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的时间。
也就是从发送数据帧的第一个比特算起,到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。
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。 4、五层协议、每层的协议数据单元PDU(protocol date unit)
1-17. 收发两端之间的传输距离为1000km,信号在媒体上的传播速率为2×10m/s 。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延:
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(1) 数据长度为10bit,数据发送速率为100kbit/s,传播距离为1000km。
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(2) 数据长度为10bit,数据发送速率为1Gbit/s。
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答:(1):发送延迟=10/(100×1000)=100s
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传播延迟=1000×1000/(2×10)=5×10s=5ms
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(2):发送延迟=10/(10)=10s=1us
8-3
传播延迟=1000×1000/(2×10)=5×10s=5ms
结论:若数据长度大而发送速率低,则在总的时延中,发送时延往往大于传播时延。但若数据长度短而发送速率高,则传播时延就可能是总时延中的主要成分。
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第二章 物理层
1、 导引型传输媒体:双绞线、同轴电缆、光缆、 2、 码分多址CDMA (Code Division Multiple Access) 3、 FTTx技术
第三章 数据链路层
1、 数据链路层协议有许多,但有三个基本问题是相同的
(1) 封装成帧:在数据的前后分别添加首部和尾部,然后就构成了一个帧。确定帧的界限。 (2) 透明传输:用字节填充法解决透明传输的问题
(3) 差错控制:在传输过程中可能会产生比特差错:1 可能会变成 0 而 0 也可能变成 1。 2、循环冗余检验 CRC 、帧检验序列FCS(掌握课后练习题)
? 例:现在 k = 6, M = 101001。设 n = 3, 除数P = 1101,被除数是 2nM = 101001000。 ? 模 2 运算的结果是:商Q = 110101,余数R = 001。
? 把余数 R 作为冗余码添加在数据 M 的后面发送出去。发送的数据是:2nM + R 即:101001001,共 (k + n) 位。
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3、CSMA/CD 协议(载波监听多点介入/碰撞协议)
? “多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。
? “载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在
发送数据,如果有,则暂时不要发送数据,以免发生碰撞。 ? “碰撞检测”也就是边发送边监听,计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。 问:请阐述CSMA/CD协议的工作原理
答:CSMA/CD表示Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection,即载波监听多点介入碰撞协议。 工作要点:发送前先监听,边发送边监听,一旦发现总线上出现了碰撞,就立刻停止发送。然后按照退避算法等待一段随机时间后再次发送。即先听后发,边听边发,冲突检测,延时重发。因此,每一个站在自己发送数据之后的一段时间内,存在遭遇碰撞的可能性,以太网上各站点读平等的争用以太网。 4、 在物理层扩展以太网--集线器
在数据链路层扩展以太网—网桥
? 在数据链路层扩展局域网是使用网桥。
? 网桥工作在数据链路层,它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发。 以太网交换机:工作在数据链路层,实际上是一个多接口的网桥。
5、 虚拟局域网 VLAN (virtual lan)是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组。
其实是局域网给用户提供的一种服务,并不是一种新型的局域网。
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第四章 网络层(重中之重)
网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。
1、 了解各层配套协议
2、中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。
? 物理层中继系统:转发器(repeater)。
? 数据链路层中继系统:网桥或桥接器(bridge)。 ? 网络层中继系统:路由器(router)。
? 网桥和路由器的混合物:桥路器(brouter)。 ? 网络层以上的中继系统:网关(gateway)。 2、 IP地址
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3、IP地址和硬件地址
问:试说明IP地址与硬件地址的区别,为什么要使用这两种不同的地址?
IP 地址就是给每个连接在因特网上的主机(或路由器)分配一个在全世界范围是唯一的 32 位的标识符。在实际网络的链路上传送数据帧时,最终还是必须使用硬件地址。MAC地址在一定程度上与硬件一致,基于物理、能够标识具体的链路通信对象、IP地址给予逻辑域的划分、不受硬件限制。
6、 地址解析协议ARP(Address resolution protocol):ARP把IP地址解析为硬件地址,解决
同
一个局域网上的主机或路由器的 IP 地址和硬件地址的映射问题。ARP的高速缓存可以大大减少网络上的通信量。
7、 例题4-1 IP数据报分片 课后习题 P185 4-22
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