计算机网络原理复习整合解读.docx
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计算机网络原理复习整合解读
计算机网络原理复习
计算机网络概述
1.计算机网络发展的四个阶段：
面向终端的计算机网络、计算机-计算机网络、开放时标准化网络以及因特网广泛应用和高速网络技术。
2.电信业务网：
本地网络：
使用双绞线进入家庭和业务部门，承载的是模拟信号；
干线：
通过光纤将交换局连接起来，承载的是数字信号；
交换局：
使用电话呼叫从一条干线接入到另一条干线。
a）非对称用户环路（ADSL）、
b）高速用户环路（VDSL）、
c）电话交换网（PSTN）、
d）数字数据网（DDN）、
e）帧中继网（FR）、
f）异步传输模式（ATM）、
3.广播电视网主要是有线电视网（CATV）。
4.点播电视（VOD）、准视频点播业务。
5.广播电视网的主要业务：
广播电视传输、电视点播、准视频点播业务、远程电视教育、远程医疗、电视会议、电视购物和电视商务等等。
6.计算机网络：
计算机网络主要是局域网（LAN）、广域网（WAN）。
主要的业务：
文件共享、信息浏览、电子邮件、网络电话、视频点播、FTP文件下载和网上会议。
7.分组交换网（CHINAPAC）、数字数据网（CHINADDN）、电话交换网（（PSTN）。
8.全光网络（AllOpticalNetworkAON）。
9.多媒体网络需要满足多诶提信息所需的交互性和实时性的要求，主要有以下表现：
高传输带宽要求、不同数据类型的数据对传输的要求也不同、对多媒体传世有连续性和实时性的要求、对多媒体传输有同步的要求、具有多方参与通信的特点。
10.对多媒体传输同步要求只要是指：
a）单一事件相关媒体数据内各媒体元素之间的时间关系；
b）有时空约束关系的时间相关媒体或时间相关媒体与时间无关媒体之间的时间关系。
11.多媒体网络（）预保留协议（ResourceReservationProtocol,RSVP）、分区服务DiffServ与多协议表示交换（multi-protocolLableswitching，MPLS），边界标记交换路由器（Lable-switchedrouter，LSR）
12.移动网络：
蜂窝式数字分组数据（cellulardigitalpacketdata，CDPD）通信平台，主要的特点是：
无限的和可移动的。
13.无线局域网（wirelessLAN，WLAN）：
以微波、激光、红外线等无线电波来部分或全部代替有线局域网中的同轴电缆、双绞线、光纤，实现移动计算网络中的移动节点的物理层和数据链路层功能，构成无线局域网，传输速率可达几十Mbps。
14.Adhoc网络：
Adhoc网络是一种由一组用户群构成，不需要基站，没有固定路由器的移动通信模式。
每个系统都具备动态搜索、定位和恢复连接的能力，主要用于军事上。
15.无线应用协议（wirelessapplicationprotocol，WAP）
16.下一代网络（nextgenerationnetwork，NGN），服务质量（Qos），
17.相关标准组织对NGN的基本特征描述：
a）控制功能从承载、呼叫/会话、应用/业务中分离；
b）业务提供与网络分离，提供开放接口以及与传统网络的互通；
c）利用基本的业务组成模块，提供广泛的业务和应用，同一种业务具有统一的业务特性；
d）具有端到端QoS保证能力和透明的传输能力；
e）支持多种标识体系，并能将其分析为IP地址以用于IP网选路；
f）具有通用移动性，支持固定与移动业务融合；
g）业务功能独立于底层传输技术，语序用户自由地接入不同业务提供商；
h）适应所有管制的要求，如应急通信，安全性和私密性等要求。
18.计算机网络的概念：
利用通信设备和线路将地理位置不同的，功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息传递的系统。
19.通信子网主要由网络节点和通信链路组成。
20.根据作用的不同，网络节点可以使分组交换设备（packetswitchingexchange，PSE），分组装配/拆卸设备（packetassemblerdisassemblerPAD），集中器（concentrator，C），网络控制中心（networkcontrolcenter，NCC），网间连接器（GatewayG）也称网关或它们的组合。
21.计算机网络的主要功能主要表现在：
硬件资源共享，软件资源共享，用户信息交换
22.计算机网络的应用：
办公自动化（officeautomation，OA），远程教育（distanceeducation，DE）,电子银行，证劵及期货交易，校园网（campusnetwork），企业网络，正能大厦和结构化综合布线。
23.大学教育网络（EUD，electronicuniversitynetwork，）计算机辅助教学（computeraidedinstruction，CAI）自动取款机（CD，）终端收款机（POS），智能卡（IC）通信自动化（CA），楼宇自动化（BA），计算机集成制造系统（computerintegratedmanufacturingsystem,CIMS）.
24.集散系统一般分为三级：
过程级、监控级、管理信息级。
25.选择网络拓扑结构时，主要考虑的因素：
可靠性、费用、灵活性、响应时间和吞吐量。
26.通信子网中的通信信道类型可分为：
点一点线路通信子网的拓扑、广播信道通信子网的拓扑。
27.星状拓扑结构的优点：
控制简单、故障诊断和隔离容易、方便服务。
28.星状拓扑结构的缺点：
电缆长度和安装工作量可观；中央节点的负担较重，形成“瓶颈”；各站点的分布处理能力较低。
29.总线拓扑结构的优点：
总线结构所需的电缆数量少；总线结构简单，又是无源工作，有较高的可靠性，抑郁扩充，增加或减少用户比较方便。
30.总线托偶结构的缺点：
总线的传输距离有限，通信范围受到限制；故障诊断和隔离比较困难；分布式协议不能保证信息的及时传送，不具有实时功能，大业务量降低了网络速度。
31.环形拓扑的优点：
电缆长度短；可以使用光纤；所有计算机都能公平的访问网络的其他部分。
32.环形拓扑的缺点：
节点故障会引起全网故障；环节点的加入和撤出过程较复杂；环形拓扑结构的介质访问控制协议都采用令牌传递方式，在负载很轻时，信道利用率来说就比较低。
33.树形拓扑结构的优点：
易于扩展，故障隔离比较容易。
34.树形拓扑结构的缺点：
各个节点对根的依赖性太大。
35.混合拓扑结构的优点：
故障诊断和隔离较为方便；易于扩展；安装方便。
36.混合拓扑结构的缺点：
需要选用带智能的集中器，像星形拓扑结构一样，集中器到各个站点的电缆安装长度会增加。
37.按网络的交换方式分类：
电路交换（Circuitswitching）方式；报文交换方式（Messageswitching）方式；分组交换方式（packetswitching）方式，也称包交换方式。
38.按网络传输技术分类：
广播式网络（broadbandnetwork）和点对点式网络（point-to-pointnetwork）。
39.计算机网络的标准化：
a）ISO：
国际标准化组织
b）ITU：
国际电信联盟
c）CCITT：
国际电话电报咨询委员会
d）NBS：
美国国家标准局
e）ANSI：
美国国家标准学会
f）ECMA：
欧洲计算机制造商协会
g）IAB：
因特网体系结构局结构局
计算机网络体系结构
1.协议要素：
语义（semantics），语法（syntax），定时（timing）
2.计算机体系结构（architecture）：
计算机网络各层次结构模型及其协议的集合。
3.开放式系统互连（opensysteminterconnection，OSI）包括了体系结构，服务定义和协议规范。
4.OSI七层模型从下到上分别为物理层（physicallayer，PH）、数据链路层（datalinklayer，DL）、网络层（networklayer,N）、传输层（transportlayer，T）、会话层（sessionlayer,S）、表示层（presentation）和应用层（applicationlayerA）。
5.各层次的功能：
a）物理层顶一楼为建立、维护和拆除物理链路所需的机械的。
电器的、功能的和规范的特性，其作用是是原始的数据比特流在物理介质上传输。
b）在数据链路层中，比特流被组织成数据链路协议数据单元，并以其为单位进行传输，帧中包含地址、控制、数据及其校验码等信息。
c）在网络层中，数据以网络协议数据单元为单位进行传输。
d）传输层是第一个端一端，也即主机—主机的层次。
e）会话层是进程—进程的层次，主要的功能是组织和同步不同主机上各种进程之间的通信（也成为会话。
）
f）表示层为上层用户提供共同的数据或信息语法表示交换。
g）应用层是开放系统互连环境的最高层。
6.通信服务的类型：
面向连接服务（connection—orientedservices）和无连接服务（connectionlessservices）
7.面向连接服务和电话系统的工作方式类似，特点是：
数据传输过程必须经过建立连接，维护连接和释放连接过程；在数据传输过程中，各分组不需要携带目的节点的地址。
8.无连接服务和邮政系统比较类似：
特点是：
每个分组都要携带完整的目的节点地址，各分组在通信子网中是独立传送的。
9.TCP/IP（transmissioncontrolprotocol/internetprotocol传输控制协议/互联网协议）。
10.TCP/IP协议具有以下特点：
a）开放的协议标准，可以免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统
b）独立于特定的网络硬件，可以将运行在局域网、广域网，更适用于互联网中；
c）统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP设备在网中都具有唯一的地址
d）标准换的高层协议，可以提供多种可靠地用户服务。
11.TCP/IP参考模型可以分为四个层次：
应用层，传输层，互连层、主机网络层。
其中应用层（applicationlayer）与OSI应用层相对应，传输层（transportlayer）与OSI传输层相对应，互连层（internetlayer）与OSI网络层相对应，主机—网络层（host—to—networklayer）与OSI数据链路层和物理层相对应。
12.互联网控制报文协议（internetcontrolmessageprotocolICMP）
13.TCP/IP模型和协议的缺陷：
a）首先，没有并没有清楚地区分哪些是规范的、那些事实现的
b）其次，TCP/IP模型的主机—网络并不是常规意义上的一层，它是定义了网络层与数据库链路层上的接口；
物理层
1.物理层上的协议有时也称为接口。
竲协议规定了与建立、维持及断开物理信道有关的特性，这些特性包括机械的、电气的、功能性的和常规性的四个方面。
2.数据终端设备（dataterminalequipment，DTE）数据电路终接设备或者数据通信设备DCE（datacircuit—terminatingequipment或datacommunicationequipment）。
3.DTE与DCE接口的各根导线的电气连接方式有非平衡方式、采用差动接收器的非平衡方式和平衡方式三种。
4.接口信号线按照功能一般可分为数据信号线、控制信号线、定时信号线和接地线等四类。
5.RS-232C的功能特性定义了25芯标准连接器中的20根信号线，其中2根地线，4根数据线、11根控制线，3根定时信号线，剩下的5根线做备用。
6.RS-422电气标准是平衡方式标准，它的发送器、接收器分别采用平衡发送器和差动接收器，由于采用的完全独立的双线平衡传输，抗串扰能力大大增强。
7.RS-423电气标准是非平衡标准，它采用单端发送器（非平衡发送器）和差动接收器，由于接收器采用的是差动方式，所以即使发送器与RS-232C相同，其传输距离与速率也比RS-232C有较大的提高。
8.传输介质的特性对于网络数据通信质量有很大影响，这些特性是：
1.物理特性2.传输特性.3.连通性4.地理范围5.抗干扰性6.相对价格。
9.双绞线传输性质：
对于模拟信号而言，大约每5～6公里需要一个放大器，对于数字信号而言，每2～3公里就需要一个中继器。
10.双绞线的类型：
无屏蔽双绞线（UTP，unshieldedtwistpair），屏蔽双绞线（STP，shieldedtwistpair）。
11.宽带同轴电缆用于频分多路复用的模拟信号传输，也可用于使用频分多路复用的高速数字信号和模拟信号传输。
闭路电视所使用的CATV电缆就是宽带同轴电缆。
12.基带同轴电缆主要用于数字信号的传输，使用曼彻斯特编码，数据传输速率取决于传输距离。
13.LED（lightlaserdiode，发光二级管），ILD（injectionlaserdiode，注入型二极管），检波器（PIN/APD），光电二极管（APD），移幅键控法（ASK），亮度调制（intensitymodulation）。
14.单模光纤（singlemodefiber）：
由于激光定向性好，它可沿着光导纤维直接传播，减少折射和损耗，效率更高，传输的距离更大，而亲可以保持很高的数据传输速率。
15.在一条光纤上用复用多路传输，每路使用不同的波长，称为波分复用技术（WDMwavelengthdivisionmultiplexing）。
16.无线传输介质：
红外线和激光，无线电波，微波，卫星通信。
17.第一代蜂窝移动通信是模拟方式，这是指用户的语音信息的传输是以模拟语音方式出现的，第二代蜂窝移动通信是数字方式，数字方式涉及语音信号的数字化和数字信息的处理、传输问题。
18.解决多址接入的方法称为多址接入技术。
19.多址接入技术主要有三种：
频分多址接入FDMA，时分多址接入TDMA与码分多址接入CDMMA。
20.地球同步轨道卫星（GEO，geostationaryearthorbit，地球同步轨道），甚小口径天线地球站（VSAT，verysmallapertureterminal）
21.VSAT按其承担的服务类型可分为两类：
一类是以数据为主的小型数据地站（PES，personalearthstation），另一类是以语音为主，并且兼容数据传输的小型电话地球站（TES，telephoneearthstation）。
22.地轨道移动通信系统实现个人通信的优点是：
卫星轨道高度低，使传输延迟缩短，多个卫星组成星座可以真正覆盖全球。
（lowearthorbit，低地球轨道）。
23.传输介质选择需要考虑的因素：
网络的拓扑结构；实际需要的通信容量；可靠性要求；能承受的价格范围。
24.光纤作为传输介质，与同轴电缆和双绞线相比较具有一系列优点：
频带宽、速率高、体积小、重量轻、衰减小、能电磁隔离、误码率低。
25.数据：
可定义为有意义的实体，它涉及事物的存在形式，数据可分为模拟数据和数字数据两大类。
模拟数据是在某个区间内连续变化的值，数字数据是离散的值。
26.信号：
信号是数据的电子或电磁编码。
27.数据通信：
是一种通过计算机或其它数据装置与通信线路，完成数据编码信号的传输、转接、存储和处理的通信技术。
28.误码率：
是衡量数据通信系统在正常工作情况下的传输可靠性的指标，它定义为二进制数据传输时出错的概率。
29.数据传输速率：
数据传输速率是指每秒能传输的二进制信息位数，单位为位/秒，记作bps或b/s。
R=1/T·log2N
，先好传输速率也称为码元速率，调制速率或波特率，若信号码元的宽度为T秒，则码元速率的定义为B=1/T单位为波特（Baud）。
两式合并为R=B·log2N（bps）或者B=R/log2N（Baud）
其中T为一个数字脉冲信号的宽度或重复周期，单位为秒；一个数字脉冲也是一个码元，N为一个码元所取的有效离散值个数，也称调制电平数，一般取2的整数次方值。
30.信道容量：
表示信道的最大传输速率，是信道传输数据的极限。
31.奈奎斯特给出了无噪声情况下码元速率的极限值N与信道带宽H的关系：
B=2·H（Baud）
H为信道的带宽，也称为频率范围，即信道能传输的上、下限频率的差值，单位为Hz。
奈奎斯特公式为：
C=2·H·log2N（bps）其中C为该信道最大的传输速率。
32.香农公式为：
C=H·log2N（1+S/N）（bps）,其中，S表示信号功率，N为噪声功率，S/N为信噪比。
33.误码率公式为：
Pe=Ne/N。
在计算机网络中，一般要求误码率低于10-9，及平均每传输10的9次方位数据仅允许错一位。
34.通信有两种基本方式：
并行通信方式，串行通信方式。
35.多路复用技术一般有：
频分多路复用FDM（frequencydivisionmultiplexing），时分多路复用TMD（timedivisionmultiplexing），对于光纤而言，还使用频分多路复用的一个变种称为波分多路复用WDM（wavelengthdivisionmultiplexing）。
36.同步字符一般称为：
SYN；高级数据链路控制规程:
HODLC；同步数据链路控制规程：
SDLC
37.数字信号可以直接采用基带传输，所谓亟待就是指表示二进制比特序列的矩形脉冲中所占固有频带，称为基本频带。
38.每秒钟发送的二进制码元数称为“码速”。
39.不归零码（NRZ，nonreturnzero）脉码调制PCM（pulsecodemodulation）
40.位同步：
为同步使接收端对每一位数据都要和发送端保持同步，实现同步的方法可分为外同步法和内同步法。
41.通不过成：
接收端要按照发送端所发送的每个码元的重复频率和起止时间来接受数据，在接受过程还要不断校准时间和频率。
42.自同步法是指能从数据信号波形中提取同步信号的方法。
在传输代码信息的同时，也将时钟同步与信号传输到对方，所以这种编码也称为自同步编码。
43.群同步传输规程中的每个字符可由下列四部分组成：
a）1位起始位，以逻辑“0”表示；
b）5～8位数据位，既要传输的字符内容；
c）1位奇/偶检验位，用于检错，该部分可以不选
d）1～2位停止位，以逻辑“1”表示，可用作字符间的间隔。
44.数字信号比模拟信号的传输具有以下显著优点：
抗干扰性强；保密性好。
45.调制解调器：
如果一个设备接受一个位序列作为输入，并且产生一个经过以上一种或者多种方法调制的载波输出（或者输入输出正好相反），则这样的设备称为调制解调器（MODEM,代表modulator—demodulator）
46.带宽，波特、码元，三种概念的区分：
一种介质的带宽是指在最小衰减的情况下能够通过这种介质的频率范围；它是介质的物理特性，单位为Hz（赫兹）；波特率是指每秒钟的采样次数。
每个采样送发一份欣喜，这份信息称为码元。
47.位传输率是指一条信道上发送的信息数量，它等于每秒采样数乘以每个采样位数。
48.允许在两个方向上同时进行数据传输的连接称为全双工的（fullduplex）
49.如果一个连接允许任何一个方向的流量通过，但同一时刻只有一个方向可以传输数据则这个连接称为半双工的（halfduplex）
50.如果一个连接只允许一个方向的数据通过，则称它为单工的（simplex）。
51.数字用户线路，（xDSL，digitalsubscribeline）服务的特定设计目标：
第一，这些服务必须在现有的三类双绞线本地回路上工作；第二，它们不能影响原来用户的电话机和传真机；第三，它们必须比56kbps还要快；第四，这些服务应该总是可用的，并且按月租的方式收费，而不是按每分钟的方式收费。
52.（DSLAM,digitalsubscribelineaccessmultiplexer）数字用户线路访问复用器。
53.节点：
通常将作为信源或者信宿的一批设备称为网络站，而将提供中间通信的设备称为节点。
54.用电路交换技术完成数据传输需要经历一下电路建立、数据信号传输、电路拆除三个过程。
55.电路交换方式的优点是：
数据传输可靠。
迅速，数据不会丢失且保持原来的序列；
56.缺点是：
在某些情况下，电路空闲时的信道容量被浪费；另外，当数据传输阶段的持续时间不长时，电路建立和拆除所有的额时间的就得不偿失。
57.报文交换与电路交换相比较有以下优点：
电路利用效率高；在电路交换网络上，当通信量变得很大时，就不能接受新的呼叫；报文交换系统可以把一个保温发送到多个目的地，而电路交换网络很难做到这一点；报文交换网络可以进行速度和代码的转换。
58.报文交换的主要缺点是：
它不能满足实时或交互式的通信要求，保温经过网络的延迟时间长且不定。
59.分组交换的具体过程又可分为虚电路分组交换和数据报分组交换两种。
60.虚电路分组交换方式的主要特点是:
在数据传送之前先建立站与站之间的一条路径。
61.目前光交换技术发展主要有以下几种：
微电子机械系统的光交换机；无交换式光路由器；阵列波导光栅路由器。
数据链路层
1.数据链路层的作用是对物理层传输原始比特流的功能的加强，将物理层提供的可能错处的物理连接改造成逻辑上无差错的数据链路，即使之对网络层变现为一条无差错的链路。
2.数据链路层的基本功能是想网络层提供透明的和可靠的数据；传送服务。
3.数据链路层最基本的服务是将源机网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络。
4.几种帧同步的方法：
使用字符填充的首尾界定法；使用比特填充的首尾标志法；违反编码法；字节计数法
5.数字数据通信报文协议（DDCMP，digitaldatacommunicationmessageprotocol）
6.数据链路层的主要功能：
帧同步功能；差错控制功能；流量控制功能；链路管理功能。
7.差错控制的过程：
通信系统必须具备发现差错的能力，病采取措施纠正，使差错控制在所能允许的尽可能小的范围内。
8.最常见的流量控制的方案：
停止等待方案和滑动窗口机制。
9.链路管理功能主要面向连接服务。
10.噪声的两大类：
一类是信道固有的、持续存在的随机热噪声，一种是由外界特定的短暂原因所造成的冲击噪声。
11.热噪声引起的差错称为随机错，所引起的某位码元的差错是孤立的，与前后码元没有关系。
12.冲击噪声成突发装，由其引起的差错称为突发错。
13.从突发错发生的第一个码元到有错的最后一个码元间所有码元的个数称为改突发错的突发长度。
14.差错检测应该包含两个任务：
差错控制编码和差错校验。
15.自动请求重发（ARQ，automaticrepeatrequest），前向纠错（forwarderrorcorrection）。
16.检错码是指能自动发现差错的编码，纠错码是指不仅能发现差错而且能自动纠正差错的编码。
17.奇偶校验码在实际使用中可分为垂直奇偶
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