計算機網絡知識點總結


1.在網絡核心部分實現分組交換的核心設備是路由器。

2.網絡協議是進行網絡中的數據交換而建立的規則、標准或約定。它包括:語法、語義、同步。

(1)語法:即數據與控制信息的結構或格式;

(2)語義:即需要發出何種信息,完成何種動作以及做出何種響應;

(3)同步:即事件實現順序的詳細說明。

3.網絡時延:總時延=發送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延。

(1)發送時延:也叫傳輸時延,指的是主機或者路由器發送數據幀所需要的時間。公式:發送時延=數據幀長度 / 發送速率。

(2)傳播時延:是電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費的時間。傳播時延=信道長度 / 電磁波在信道上的傳播速率。

(3)處理時延:主機或者路由器在收到分組時要花費一定的時間進行處理,比如分析分組的首部、從分組中提取數據部分、進行差錯檢驗或者查找恰當的路由,會產生處理時延。

(4)排隊時延:分組在網絡中傳輸時經過路由器在輸入隊列中排隊等待處理、在輸出隊列中排隊等待轉發,從而產生了排隊時延。

4.協議與服務:

(1)協議:協議是控制對等實體之間通信的規則,是水平的;

(2)服務:服務是下層通過層間接口向上層提供的功能,是垂直的;

(3)兩者的區別:協議的實現保證了能夠向上一層提供服務,要實現本層的協議還需要使用下層提供的服務。

5.常用的編碼:不歸零制、歸零制、曼徹斯特編碼、差分曼徹斯特編碼

 

 

(1)不歸零制:正電平代表1,負電平代表0。

(2)歸零制:正脈沖代表1,負脈沖代表0。

(3)曼徹斯特編碼:位周期中心向上跳變代表0,位中心向下跳變代表1。

(4)差分曼徹斯特編碼:在每一位中心處始終有跳變。位開始邊界有跳變代表0,位開始邊界有跳變代表1。

6.正交振幅調制QAM-16是由3種振幅和12種相位的組合,從而形成了16種信號狀態。

7.香農公式:信道的極限信息傳輸速率 C 可表達為

  C = W log2(1+S/N) 

  • W 為信道的帶寬(以 Hz 為單位)
  • S 為信道內所傳信號的平均功率
  • N 為信道內部的高斯噪聲功率

8.傳輸媒體

(1)屏蔽雙絞線STP,具有抗電磁干擾能力

(2)無屏蔽雙絞線UTP,比較便宜。分為三類、四類、五類、超五類、六類、七類(這個是屏蔽雙絞線^_^)

(3)同軸電纜:同軸電纜主要用在有線電視網的居民中。

(4)多模光纖:可以存在多條不同角度入射的光線在一條光纖中傳輸,只適合近距離傳播。

(5)單模光纖:像一根波導那樣,它可以使光線一直向前傳播,而不會產生多次反射,適合遠距離傳播。

9.信道復用:頻分復用、時分復用和統計時分復用

(1)頻分復用FDM指的是所有用戶在不同的時間占用不同的寬帶資源。

(2)時分復用TDM指的是所有用戶在不同的時間占用同樣的頻帶寬度。

(3)波分復用WDM:光的頻分復用

(4)碼分復用CDM:共享信道的一種方法。比較重要的是碼分多址CDMA,碼片序列正交,計算S與T的規格化內積。計算內積的結果為1時,S站發送比特1;計算內積的結果為0時,S站不發送;計算內積的結果為-1時,S站發送比特0;

舉個例子:共有4個站進行碼分多址通信。4個站的碼片序列為
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)
現收到這樣的碼片序列S:(-1+1-3+1-1-3+1+1)。問哪個站發送數據了?發送數據的站發送的是0還是1?
解:S•A=(+1-1+3+1-1+3+1+1)/8=1,   A發送1
S•B=(+1-1-3-1-1-3+1-1)/8=-1, B發送0
S•C=(+1+1+3+1-1-3-1-1)/8=0,   C無發送
S•D=(+1+1+3-1+1+3+1-1)/8=1,   D發送1

10.用戶到互聯網的寬帶接入方法:ADSL、HFC、FTTx;

(1)在覆蓋面很廣的有線電視網絡CATV的基礎上開發的居民接入網是HFC(光纖同軸混合網);

(2)用數字技術對對現有的模擬電話用戶線進行改造叫做ADSL;

(3)FTTx光纖到······

11.數據鏈路層協議為了解決透明傳輸問題,當發送端的數據鏈路層在數據中出現控制字符‘SOH’或‘EOT’的前面插入的轉義字符是‘ESC’。

12.在PPP協議中,可以采用零比特填充的方法,發送端在五個連續1填入0比特再發送出去,在接收端把五個連續1之后的0比特刪除。

13.差錯檢測:循環冗余檢驗CRC

(1)CRC檢驗原理:

    設信息字段為K位,校驗字段為R位,則碼字長度為N(N=K+R)。設雙方事先約定了一個R次多項式g(x),則CRC碼:

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

    其中: m(x)為K次信息多項式, r(x)為R-1次校驗多項式。

    這里r(x)對應的代碼即為冗余碼,加在原信息字段后即形成CRC碼。

    r(x)的計算方法為:在K位信息字段的后面添加R個0,再除以g(x)對應的代碼序列,得到的余數即為r(x)對應的代碼(應為R-1位;若不足,而在高位補0)。

(2)例題:要發送的數據為101110。采用CRCD 生成多項式是P(X)=X3+1。試求應添加在數據后面的余數。

  

  答:作二進制除法,101110   000  1001添加在數據后面的余數是011

14.爭用期:協議規定了基本規避時間為爭用期2t,具體的爭用時間是51.2us,對於10Mbit/s的以太網,在爭用期可發送512bit,即64字節。

(1)例題:假定1km長的CSMA/CD網絡的數據率為1Gb/s。設信號在網絡上的傳播速率為200000km/s。求能夠使用此協議的最短幀長。答:對於1km電纜,單程傳播時間為1/200000=5微秒,來回路程傳播時間為10微秒,為了能夠按照CSMA/CD工作,最小幀的發射時間不能小於10微秒,以Gb/s速率工作,10微秒可以發送的比特數等於10*10^-6/1*10^-9=10000,因此,最短幀是10000位或1250字節長。

15.CDMA/CS:載波監聽多點接入/循環檢測,屬於半雙工通信。

(1)發送數據:先聽先發、邊聽邊發、沖突停止、延長再發。

(2)接收數據:所有的以太網上的網絡節點一直持續在監聽網絡上的數據,一旦有載波出現,就開始從網絡上截獲數據,從截獲的數據中取出目的MAC地址,如果目的MAC地址是自己,就刪除MAC地址,並把數據向上層協議傳遞。

16.以太網物理層標准:

16.關於交換機:

(1)交換機的每一個端口都處於獨立的沖突域。

(2)沒有划分vlan的交換機端口都處於同一個廣播域。

(3)VLAN技術是廣播域技術的分割。

(4)交換機屬於二級網絡共享設備,實現了從邏輯上對網絡資源的共享。

17.IP分類

(1)IP地址是怎樣定義的?一共分為幾類?怎樣辨別?

  IP地址::={<網絡號>,<主機號>}

  IP地址由網絡號和主機號組成,總共32位,共分為A、B、C、D和E五類。

  

  A類:網絡號占8位,且最前面一位為0,主機號占24位。

  B類:網絡號占16位,且最前面兩位為10,主機號占16位。

  C類:網絡號占24位,且最前面三位為110,主機號占8位。

  D類:最前面四位為1110,用於多播。

  E類:最前面四位為1111,保留為以后用

18.網際協議IP有三個協議

(1)地址解析協議ARP(Address Resultion Protocol)

(2)網際控制報文協議ICMP(Internet Control Message Protocol:ICMP的一個重要應用就是分組網間探測PING,用來測試兩台主機之間的連通性。Ping使用了ICMP回送請求與回送回答報文。

(3)網際組管理協議IGMP(Internet Group Management Protocol)

19.網絡互連用到的中間設備

(1)物理層使用的中間設備叫做轉發器

(2)數據鏈路層使用的中間設備叫做網橋或者橋接器

(3)網絡層使用的中間設備叫做路由器

(4)在網絡層以上使用的中間設備叫做網關

20.計算網絡的兩級體系包括通信子網和資源子網。

21.簡述OSI七層模型每層簡單功能。

(1)物理層:傳遞比特數據流(硬件接口等)       

(2)數據鏈路層:數據幀的傳輸(節點到節點)

(3)網絡層:數據分組的傳輸(路由選擇,尋址,檢驗等)

(4)傳輸層:數據報文的傳輸(端到端)

(5)會話層:負責數據單元的管理(連接,通信控制等) 

(6)表示層:數據表示的處理(編碼,加密,解壓縮等)

(7)應用層:面向應用的管理(網絡和應用程序得交互等)

22.論述計算機網絡按照不同的分類標准的結果。

(1)按網絡節點分布:局域網LAN、城域網MAN、廣域網WAN。

(2)按網絡拓撲結構:總線型、星型、環型以及混合型拓撲結構。

(3)按傳輸介質:有線網、光纖網、無線網。

23.RIP是分布式的基於距離向量的路由選擇協議,只適合於小型互聯網。RIP按照固定的時間間隔(一般是30s)與相鄰路由器交換信息。交換的信息是自己當前的路由表,即到達本自治系統種所有網絡最短的距離,以及到每個網絡應經過的下一跳路由器。

24.試簡述分組交換的要點。

(1)報文分組,加首部

(2)經路由器存儲轉發

(3)在目的地合並

  分組交換的優點有:

(1)節點暫時存儲的是一個個分組,而不是整個數據文件。

(2)分組暫時保存在節點的內存中,保證了較高的交換速率。

(3)動態分配信道,極大的提高了通信線路的利用率。

      分組交換的缺點有:

(1)分組在節點轉發時因排隊而造成一定的延時

(2)分組必須攜帶一些控制信息而產生額外開銷,管理控制比較困難。

25.TCP/IP協議:是通信協議,包含了在Internet上的網絡通信的標准,以及一組網絡互聯的協議和路徑選擇算法,TCP是傳輸控制協議,保證了數據在傳輸中不會丟失;IP是網絡協議,保證數據被傳到指定的地點。

26.路由器: 是實現分組交換(packet switching)的關鍵構件,其任務是轉發收到的分組,這是網絡核心部分最重要的功能。

27.物理層的接口特性:

(1)機械特性:指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引腳數目和排列、固定和鎖定裝置等。平時常見的各種規格的接插件都有嚴格的標准化的規定。

(2)電氣特性:指明在接口電纜各條線上出現的電平范圍。

(3)功能特性:指明某條線上出現的某一電平的電壓的意義。

(4)過程特性 :指明對於不同功能的各種可能事件的出現順序。

28.IP數據報分片

(1)例題:一個數據報長度為3820字節(固定首部長度)。現在經過一個網絡傳送,但此網絡能夠   傳送的最大數據長度為1420字節。試問應當划分為幾個短些的數據報片?各數據報片的數據字段長度、片偏移字段和MF標志應為何數值? IP數據報固定首部長度為20字節

 

29.MAC地址的長度為48位二進制;IPv4地址的長度為32位二進制;IPv6地址的長度為128位二進制;

  PS:這兩天看到的計算機網絡的知識點的就是這么多了,下一步復習計划是大題,期末考試的小可愛們,我們一起加油吧^_^!


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