计算机网络学习笔记第 1 章 概述1、21 世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和信息化，它是一个以网络为核心的信息时代。2、网络是指“三网”，即电信网络、有线电视网络和计算机网络3、计算机网络向用户提供的最重要的功能：连通性、共享4、网络由若干结点和连接这些结点的链路组成5、互联网是“网络的网络”6、因特网发展的三个阶段：第一阶段是从单个网络 ARPANET 向互联网发展的过程 第二阶段的特点是建成了三级结构的因特网第三阶段的特点是逐渐形成了多层次 ISP 结构的因特网7、人们把1983年作为因特网的诞生时间8、三级计算机网络，分为主干网、地区网和校园网（或企业网）。 9、制订因特网的正式标准要经过以下的四个阶段 n 因特网草案(Internet Draft) 在这个阶段还不是 RFC 文档。n 建议标准(Proposed Standard) 从这个阶段开始就成为 RFC 文档。n 草案标准(Draft Standard)n 因特网标准(Internet Standard) 10、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。(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）。11、客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。 系统启动后即自动调用并一直不断地运行着，被动地等待并接受来自各地的客户的通信请求。12、对等连接(peer-to-peer，简写为 P2P)是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。只要两个主机都运行了对等连接软件（P2P 软件），它们就可以进行平等的、对等连接通信。双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档。 13、网络核心部分是因特网中最复杂的部分。网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信（即传送或接收各种形式的数据）。在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。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。 14、 电路交换的三个阶段：建立连接、通信、释放连接15、1994年4月20日，我国被国际上正式承认为接入因特网的国家16、几种不同的类别的网络：1）不同作用范围的网络：广域网 WAN、局域网 LAN、城域网 MAN、个人区域网 PAN 2）从网络的使用者进行分类：公用网、专用网 3）用来把用户接入到因特网的网络17、比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。Bit意思是一个“二进制数字”，因此一个比特就是二进制数字中的一个1或0。速率即数据率(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。速率往往是指额定速率或标称速率。 18、传输时延（发送时延 ）：发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。19、链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度20、D0 表示网络空闲时的时延，D 表示网络当前的时延U 是网络的利用率，数值在 0 到 1 之间21、在市场化方面 OSI 失败的原因：OSI 的专家们在完成 OSI 标准时没有商业驱动力；OSI 的协议实现起来过分复杂，且运行效率很低；OSI 标准的制定周期太长，因而使得按 OSI 标准生产的设备无法及时进入市场；OSI 的层次划分并也不太合理，有些功能在多个层次中重复出现。 22、法律上的国际标准 OSI。 TCP/IP 常被称为事实上的国际标准。23、网络协议的组成要素 n 语法 数据与控制信息的结构或格式 。 n 语义 需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。 n 同步 事件实现顺序的详细说明24、分层的好处： 各层之间是独立的。灵活性好。结构上可分割开。易于实现和维护。能促进标准化工作25、TCP/IP 是四层的体系结构：应用层、运输层、网际层和网络接口层。26、五层协议的体系结构：应用层、运输层、网络层、数据链路层、物理层27、 主机 1 向主机 2 发送数据28、实体表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是透明的。 协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。第 2 章 物理层1、物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性，即： n 机械特性 指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。n 电气特性 指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。n 功能特性 指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。n 过程特性 指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。 2、有关信号的几个基本概念n 单向通信（单工通信）只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。n 双向交替通信（半双工通信）通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。n 双向同时通信（全双工通信）通信的双方可以同时发送和接收信息。 3、基带信号（即基本频带信号）来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号4、带通信号把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。 5、最基本的二元制调制方法有以下几种：调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化。 调频(FM)：载波的频率随基带数字信号而变化。调相(PM) ：载波的初始相位随基带数字信号而变化。 6、奈氏准则：在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，否则就会出现码间串扰的问题，使接收端对码元的判决（即识别）成为不可能7、 信道的极限信息传输速率 C 可表达为 C = W log2(1+S/N) b/s 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、让每一个码元携带更多比特的信息量。 9、导向传输媒体的种类：双绞线、同轴电缆、光缆10、无论是哪种类别的线，衰减都随频率的升高而增大。使用更粗的导线可以降低衰减，但却增加了导线的价格和重量11、多模光纤：存在许多条不同角度入射的光线在一条光纤中的传输 单模光纤：若光纤的直径减小到只有一个光的波长，则光纤就像一根波导那样，它可以使光线一直向前传播，而不会产生多次反射12、频分复用FDM用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用这个频带。频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源（请注意，这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率） 时分复用TDM则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM 帧）。时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度13、码分复用 CDM：每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信14、只要采样频率不低于电话信号最高频率的2倍，就可从采样脉冲信号无失真地恢复出原来的电话信号15、旧的数字传输系统存在着许多缺点：速率标准不统一、不是同步传输16、xDSL 技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造17、ADSL不能保证固定的数据率。对于质量很差的用户甚至无法开通ADSl18、HFC 网的最大优点：具有很宽的频带，并且能够利用已经有相当大的覆盖面的有线电视网19、FTTx（光纤到）：光纤到家FTTH；光纤到大楼FTTB；光纤到路边FTTC 第 3 章 数据链路层1、数据链路层使用的通道主要有以下两种类型：点对点信道、广播信道2、链路(link)是一条无源的点到点的物理线路段，中间没有任何其它的交换结点3、数据链路除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层的功能4、把链路分为物理链路层和逻辑链路5、数据链路层传送的是帧6、三个基本问题：(1) 封装成帧 (2) 透明传输 (3) 差错控制 7、冗余码的计算 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 位接收端对收到的每一帧进行 CRC 检验 (1) 若得出的余数 R = 0，则判定这个帧没有差错，就接受(accept)。(2) 若余数 R 0，则判定这个帧有差错，就丢弃。8、点对点协议PPP是现在全世界使用得最广泛的数据链路层协议9、PPP这种数据链路层的协议非常简单：接受方没收到一个帧，就进行CRP检验。如果CRP检验正确，就收下这个帧，反之，就丢弃这个帧，其它什么也不做10、 PPP 协议不需要的功能：纠错、流量控制、序号、多点线路、半双工或单工链路 11、局域网最主要的特点是：范围小 速度快 误码率低 有单一的管理机构 拓扑结构比较简单12、局域网工作的层次跨越了数据链路层和物理层13、媒体共享技术1）静态划分信道：频分复用；时分复用；波分复用；码分复用 2）动态媒体接入控制（多点接入）：随机接入；受控接入 ，如多点线路探询，或轮询。 14、“以太网”应当是指符合 DIX Ethernet V2 标准的局域网 15、IEEE802 委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层：逻辑链路控制 LLC子层；媒体接入控制MAC子层。16、以太网的端到端往返时延 2t 称为争用期，或碰撞窗口；对于 10 Mb/s 以太网，在争用期内可发送512 bit，即 64 字节17、以太网规定了最短有效帧长为64 字节，凡长度小于64 字节的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧18、传播时延对载波监听的影响 19、星形网10BASE-T：10代表10 Mb/s 的数据率；BASE表示连接在线的信号是基带信号；T：双绞线20、使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网，各工作站使用的还是 CSMA/CD 协议，并共享逻辑上的总线21、IEEE802标准为局域网规定了一种48位的全球地址。n IEEE 的注册管理机构 RA 负责向厂家分配地址字段的前三个位元组(即高位24 位元)。n 地址字段中的后三个字节(即低位24 位)由厂家自行指派，称为扩展标识符，必须保证生产出的适配器没有重复地址。22、 “发往本站的帧”包括以下三种帧：单播帧（一对一）；广播帧（一对全体）；多播帧（一对多）23、 1）使用网桥带来的好处 过滤通信量。 扩大了物理范围。提高了可靠性。可互连不同物理层、不同 MAC 子层和不同速率（如10 Mb/s 和 100 Mb/s 以太网）的局域网2）使用网桥带来的缺点 增加了时延 在MAC 子层并没有流量控制功能 广播风暴24、 网桥的自