東南大學信息學院通信網(wǎng)復習總結(jié)

1、電話呼叫包括三個階段 呼叫建立階段 信息傳輸階段 連接釋放階段電話網(wǎng)：面向連接（傳輸信息前需要先建立連接）（電路交換）IP協(xié)議使得分組形式卷月多個相異的網(wǎng)絡傳遞信息成為可能dns：domain name system 域名系統(tǒng)提供主機名與IP地址之間的轉(zhuǎn)換tcp：傳輸控制協(xié)議 transmission control protocol協(xié)議的目的是用來提供某種類型的服務多個終端共享往返于一個計算機的線路： 共享多站通信線路 多路復用器系統(tǒng)arpanet分組傳輸服務是無連接的服務arpanet是第一個大規(guī)模的廣域分組交換網(wǎng)絡IP傳統(tǒng)上用來提供盡最大努力服務TCP和UDP的區(qū)別：(1)TCP是面向連

2、接的傳輸控制協(xié)議，而UDP提供了無連接的數(shù)據(jù)報服務；（2）TCP具有高可靠性，確保傳輸數(shù)據(jù)的正確性，不出現(xiàn)丟失，亂序，重復或數(shù)據(jù)沖突；UDP在傳輸數(shù)據(jù)前不建立連接，不對數(shù)據(jù)報進行檢查與修改，無須等待對方的應答，所以會出現(xiàn)分組丟失、重復、亂序，應用程序需要負責傳輸可靠性方面的所有工作；影響通信網(wǎng)絡發(fā)展的因素：技術(shù) 法規(guī)和市場以及標準osi模型：幀是屬于數(shù)據(jù)鏈路層也就是說當把單元由應用層通過表示層轉(zhuǎn)成分組后,在傳輸層對分組在進行分劃成數(shù)據(jù)報,網(wǎng)絡層加上報頭(IP地址)與報尾(校驗碼)在網(wǎng)絡層到鏈路層成幀,至物理層時,將幀轉(zhuǎn)換為0/1形式的比特流,在網(wǎng)絡中以不同高低電壓代表0/1正弦波形式傳輸.物理

3、層傳輸比特流；數(shù)據(jù)鏈路層傳輸幀，提供數(shù)據(jù)鏈路控制，差錯控制，流量控制，媒體訪問控制。網(wǎng)絡層傳輸信息包，路由選擇，流量和擁塞控制。TCP報頭包含源和目的端口號，IP報頭包含源和目的IP地址，傳輸協(xié)議類型；以太網(wǎng)報頭包含源和目的MAC地址，網(wǎng)絡協(xié)議類型。傳輸層可以提供面向連接和無連接的服務應用層協(xié)議用于文件傳輸，虛擬終端，電子郵件，域名服務，網(wǎng)絡管理和其他應用程序。物理層，數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡層和傳輸層都采用了檢錯和糾錯技術(shù)數(shù)字技術(shù)傳輸距離長，性能更優(yōu)越，可監(jiān)視使用信道的傳輸質(zhì)量，能進行多路傳輸，增加傳輸?shù)男畔⒘?，增加網(wǎng)絡所能實現(xiàn)的處理類型。曼徹斯特編碼：從低到高跳變表示“1”，從高到低跳變表示“0”

4、。差分曼徹斯特編碼：主要看兩個相鄰的波形，如果后一個波形和前一個的波形相同，則后一個波形表示0，如果波形不同，則表示1。長距離傳輸時，帶寬效率重要，采用雙極性編碼。局域網(wǎng)中距離較短，例如以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)采用曼徹斯特編碼雙絞線主要用在局域網(wǎng)（如以太網(wǎng)）；同軸電纜用在有線電視；10base5：工作速率為10Mbps,采用基帶傳輸并且最長段達到500m，傳輸使用曼徹斯特編碼。10base2： 10Mbps 185電路交換：基于位置，面向連接，即在通信的兩個站點間需要建立一個物理通信通路;一旦電路建立對用戶是透明的，信息以固定的數(shù)率傳輸。分組交換：采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，無需建立一條專用物理通信通路； 數(shù)據(jù)

5、以分組形式傳輸，每個分組包括控制信息和用戶數(shù)據(jù)兩部分。分組交換根據(jù)向端點提供的服務可以進一步分成數(shù)據(jù)報和虛電路兩種。虛電路（分為交換虛電路和永久虛電路）電路是面向連接的服務，在數(shù)據(jù)傳輸之前需要先建立一條邏輯鏈路，數(shù)據(jù)交換后，必須釋放這個連接。報文只需標識邏輯電路號，并沿著虛電路按序傳輸。數(shù)據(jù)報:數(shù)據(jù)報是無連接的服務，無需建立連接，網(wǎng)絡隨時接受主機發(fā)送的分組；每個數(shù)據(jù)報報文需要標識出完整的目標地址；每個分組獨立的選擇路由，因此不能防止報文的丟失、重復或失序，它提供“盡最大努力交付”的服務電路交換獨占資源, 分組交換共享資源.報文交換：是以報文作為傳送單元采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)機制的交換方式。1. 基本的報

6、文交換動作是存儲報文、分析報文中的收報人地址和報文轉(zhuǎn)發(fā)。2. 有多個報文送往同一地點時，要排隊按順序發(fā)送。3. 報文傳送中有檢錯和糾錯措施由于報文長度差異很大，長報文可能導致很大的時延，并且對每個節(jié)點來說緩沖區(qū)的分配也比較困難，為了滿足各種長度報文的需要并且達到高效的目的，節(jié)點需要分配不同大小的緩沖區(qū)，否則就有可能造成數(shù)據(jù)傳送的失敗。在實際應用中報文交換主要用于傳輸報文較短、實時性要求較低的通信業(yè)務，如公用電報網(wǎng)。電路交換的優(yōu)點：時延小，通信質(zhì)量有保證；控制簡單。缺點：呼叫建立需要時間，每個連接寬帶固定，不傳信息也占用資源。分組交換的特點：采用動態(tài)統(tǒng)計時分復用技術(shù)、按需分配帶寬，即只有在傳送數(shù)

7、據(jù)分組時才占用傳輸媒體帶寬資源，提高了資源利用率。數(shù)據(jù)分組傳輸時，在網(wǎng)絡中的每一段鏈路上都獨立的進行差錯、流量控制。因此數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量高、可靠性高。網(wǎng)絡設備費用低、用戶通信費用低，經(jīng)濟性好Number of hops = M Per-hop processing delay = P Link propagation delay = L Transmission speed = W bit/s Message size = B bitsPacket transmission delay = T Message size = N packets電路交換延時：t = 4ML + B/W + (M-1)

8、P分組交換延時 t=ML + NT + (M-1)T + (M-1)P虛電路交換延遲：t= 4ML + NT + (M-1)T + 4(M-1)P對等協(xié)議通常有兩種基本方式：一個是網(wǎng)絡中跨越單跳的方式，另一個是跨越整個網(wǎng)絡的端對端方式；tcp可靠流服務是端對端機制。HDLC數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程采用逐跳方式ARQ（自動重傳請求automatic repeat request）協(xié)議的目的是確保分組無差錯，無重復，按順序的傳送到接收端。停止-等待式ARQ：進程在發(fā)送信息幀的同時將啟動信息幀定時器，定時器設定的超時時間要大于收到幀所需要的時間。停等協(xié)議在時延較低的信道中工作良好，時延高時，效率變得很低。一

9、個幀從開始發(fā)送到接收到共耗時nf為每個信息幀的比特數(shù)，na為確認幀的比特數(shù)。nf為幀長，n0為字節(jié)開銷。若幀有可能出錯，需要重傳，重傳的概率為Pf；則修正后的效率為:GBN協(xié)議的效率：Ws為窗口大小含Ws個幀。Ws要大于延時-帶寬乘積，以保證信道或管道滿負荷。流水線機制。當窗口尺寸大于2m時會發(fā)生混淆。因此窗口尺寸Ws等于或小于2（m-1）,發(fā)送窗口的尺寸則是0-Ws-1；在接收端傳送較長的信息幀會導致確認信息產(chǎn)生較大的延時，導致發(fā)送端因為等待超時而出發(fā)不必要的重傳?？梢酝ㄟ^在場信息幀前發(fā)送短控幀來避免這種較長的延時，而不是使用報頭捎帶的方式。TCP采用選擇重傳ARQ的方式來實現(xiàn)網(wǎng)絡中端到端的

10、差錯控制。選擇重傳的效率:三種傳輸方式效率總結(jié)：影響傳輸效率的因素有：報頭和CRC開銷，延時-帶寬乘積，幀的大小和幀的差錯率TCP通過三次握手方式在發(fā)送方和接收方之間建立連接。TCP采用滑動窗口機制流量控制，慢啟動方式擁塞控制。成幀：1.幀開始/結(jié)束字符和字節(jié)填充 ：在每個DEL字符前再插入一個DEL2.標志 比特 和字節(jié)填充：5個連續(xù)的1插入一個0ppp字節(jié)填充：面向連接的服務都要經(jīng)歷三個階段：建立連接；數(shù)據(jù)傳輸；解除連接； CSMA-CD構(gòu)成了以太網(wǎng)標準的基礎介質(zhì)訪問控制的主要功能是最小化或消除碰撞的發(fā)生概率，采用的基本方法是隨機訪問和調(diào)度。共享介質(zhì)是各站點進行互相通信可以利用的唯一方式。

11、CSMA-CD不能提供有序的幀傳輸。介質(zhì)訪問控制的調(diào)度方法：1.預約系統(tǒng)2.輪詢3.令牌傳遞環(huán)（本質(zhì)是輪詢的擴展）局域網(wǎng)標準：802系列標準把數(shù)據(jù)鏈路層分成LLC（邏輯鏈路控制）和MAC（介質(zhì)訪問控制）兩個子層。局域網(wǎng)網(wǎng)橋和以太網(wǎng)交換機：網(wǎng)絡互連有多種方法，物理層：中繼器（轉(zhuǎn)發(fā)器和集線器）；MAC層或數(shù)據(jù)鏈路層：網(wǎng)橋或橋接器（二層交換機）；網(wǎng)絡層：路由器；更高層：網(wǎng)關。網(wǎng)橋和路由器的混合物：橋路器橋接以太網(wǎng)和令牌環(huán)局域網(wǎng)的兩種方法：1.轉(zhuǎn)換橋接2.源路由透明橋接虛擬局域網(wǎng)解決站和局域網(wǎng)之間物理關聯(lián)不靈活的問題。無連接的服務只在傳輸層和網(wǎng)絡層之間進行基本的交互。一個無連接的分組網(wǎng)絡能夠同時支持無

12、連接的服務和面向連接的服務。一個面向連接的網(wǎng)絡也能同時提供無連接的服務和面向連接的服務。電路交換在物理層 ，數(shù)據(jù)報交換和虛電路交換在網(wǎng)絡層。虛電路交換的優(yōu)點1.報頭占用資源少，操作迅速2.資源可以在呼叫建立過程中被分配缺點：1.需要維護經(jīng)過交換機流的信息2.網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時，受影響的連接必須重新建立。ATM網(wǎng)絡：跨網(wǎng)絡，面向連接。分組交換機的功能：路由和轉(zhuǎn)發(fā)。使用虛電路分組交換時，路由表將每個進入的VCI轉(zhuǎn)換為一個輸出的VCI，并且基于分組的輸入VCI來識別分組要被轉(zhuǎn)發(fā)到的輸出端口。數(shù)據(jù)報分組交換時，路由表基于分組的目的段地址來識別分組被轉(zhuǎn)發(fā)到的下一跳。傳輸層提供了運行在IP之上的兩種基本的服務

13、通信服務：基于tcp的可靠的流服務和基于udp的數(shù)據(jù)報服務。ftp和http使用tcp來發(fā)送消息。snmp和dns使用udp來發(fā)送它們的消息。IP地址 127.x.x.x用于回環(huán)測試會識別IP地址是哪一類 A類0開頭 B類10開頭 C類110開頭 D類1110開頭 E類1111開頭TCP/IP有四個層次，應用層 傳輸層 互聯(lián)網(wǎng)層（對應網(wǎng)絡層） 網(wǎng)絡接口層（對應網(wǎng)絡層和數(shù)據(jù)鏈路層） 分別對應OSI模型中的高層（上三層），傳輸層，網(wǎng)絡層，物理層和數(shù)據(jù)鏈路層dvmrp距離矢量組播路由協(xié)議（Distance Vector Multicast Routing Protocol）dhcp 動態(tài)主機配置協(xié)議

14、（Dynamic Host Configuration Protocol）rtcp的主要功能是提供數(shù)據(jù)發(fā)送的質(zhì)量反饋 RTP的控制協(xié)議RTP 實時傳輸協(xié)議 real-time transport protocol信息通信網(wǎng)復習通信網(wǎng)包括電話網(wǎng)，計算機網(wǎng)，廣播電視網(wǎng)，蜂窩網(wǎng)，因特網(wǎng)。信息通信網(wǎng)：將眾多通信系統(tǒng)通過交換系統(tǒng)按照一定的拓撲結(jié)構(gòu)組合在一起。提供語音，圖像，數(shù)據(jù)等業(yè)務。信息通信網(wǎng)的組成：用戶終端設備；傳輸線路；交換系統(tǒng)；通信協(xié)議通信網(wǎng)的主要拓撲結(jié)構(gòu)：總線型；環(huán)型網(wǎng)；星型網(wǎng)；樹型網(wǎng)；分布式網(wǎng)；復合型網(wǎng)通信網(wǎng)發(fā)展的關鍵因素：技術(shù) 法規(guī)（政府規(guī)范）和市場以及標準通信網(wǎng)的主要技術(shù)：1.交換技術(shù)2

15、.信令技術(shù)3.傳輸技術(shù)4.業(yè)務實現(xiàn)方式協(xié)議（Protocol）：通信網(wǎng)中控制對等通信實體進行網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交換（通信）而建立的共同遵守的通信規(guī)則的集合。三個基本要素：（語法）：定義用戶數(shù)據(jù)與控制信息交換格式-確定通信雙方"如何講",定義了數(shù)據(jù)格式,編碼和信號電平等. （語義）：發(fā)送者和接收者所要完成的操作-確定通信雙方"講什么",定義了用于協(xié)調(diào)同步,差錯處理和響應等控制信息.（同步）：對事件實現(xiàn)順序的詳細說明-確定通信雙方"講話的次序",定義了速度匹配和排序等. 實體：任何可以發(fā)送或接收信息的硬件/軟件進程，每一層中的活躍元素。對等實體：位

16、于不同系統(tǒng)內(nèi)同一層次的兩個執(zhí)行對等協(xié)議的實體服務：某一層及其以下各層的一種能力，通過接口提供給其相鄰上層服務原語：請求；指示；響應；確認（證實）協(xié)議與服務關系：在協(xié)議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務；要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下層所提供的服務。本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面的協(xié)議；下面的協(xié)議對上面的服務用戶是透明的（看不見） 協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對等實體之間通信的規(guī)則；服務是“垂直的”，即服務是由下層向上層通過層間接口提供的，由服務原語完成操作。同一系統(tǒng)相鄰兩層的實體進行交互的地方，稱為服務訪問點 SAP通信網(wǎng)的服務類型：面向連接服務；TCP，虛電

17、路（可靠通信），電話無連接服務：盡力而為服務；UDP，數(shù)據(jù)報通信網(wǎng)的三大交換技術(shù)：報文交換（無連接）；電路交換；分組交換（包括虛電路和數(shù)據(jù)報）導向傳輸媒體:雙絞線(UTP和 STP) 、同軸電纜(50W和75 W)、光纖非導向傳輸媒體：無線電波、紅外、微波等每赫帶寬的理想低通信道的最高碼元傳輸速率是每秒2 個碼元每赫帶寬的理想帶通信道的最高碼元傳輸速率是每秒 1個碼元。香農(nóng)公式：C=B*log（1+S/N) （bit/s)該式通常稱為香農(nóng)公式。信噪比越大，極限傳輸速率就越大。理論上，只要信息傳輸速率低于信道的極限信息傳輸速率，就一定可以找到方法實現(xiàn)無差錯的傳輸。理論上成立，現(xiàn)實中不行。媒體復用

18、技術(shù)：波分復用；時分復用（同步和異步）；頻分復用（FDM和OFDM（正交頻分）；碼分復用（CDM）調(diào)制的主要作用：增大傳輸速率三種基本的調(diào)制方法：ASK（振幅鍵控），F(xiàn)SK（頻移鍵控），PSK（相移鍵控）脈沖編碼調(diào)制（PCM）：采樣，量化，編碼數(shù)據(jù)鏈路層最重要的作用就是：通過一些數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議（即鏈路控制規(guī)程）， 在不太可靠的物理鏈路上實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。其主要功能可歸納如下：（1）鏈路管理(建立、維護和釋放)（2）幀定界與同步（3）流量控制（4）差錯控制（5）將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開（6）順序控制（7）幀的透明傳輸（8）尋址    處理差錯的兩種基本策略

19、：糾錯碼（發(fā)送方在每個數(shù)據(jù)塊中加入足夠的冗余信息，使得接收方能夠判斷接收到的數(shù)據(jù)是否有錯，并能糾正錯誤），檢錯碼（發(fā)送方在每個數(shù)據(jù)塊中加入足夠的冗余信息，使得接收方能夠判斷接收到的數(shù)據(jù)是否有錯，但不能判斷哪里有錯）常用校驗方法：奇偶校驗 checksum（校驗和）校驗，CRC循環(huán)校驗HDLC（高級數(shù)據(jù)鏈路控制）中的三種幀：信息幀；監(jiān)控幀；無編號幀HDLC幀格式：信息幀和監(jiān)控幀提供差錯控制和流量控制。無編號幀用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路附加功能信道共享技術(shù) 靜態(tài) 和 動態(tài)靜態(tài)多路訪問協(xié)議: TDMA（時間多址）、FDMA（頻分多址） 、WDMA 、CDMA（碼分多址）動態(tài)多路訪問協(xié)議:k 隨機接入技術(shù)：AL

20、OHA、Slotted ALOHA（時隙型）、CSMA（載波偵聽多路訪問）、CSMA/CD（載波偵聽多路訪問/沖突檢測）、CSMA/CA（載波偵聽多路訪問/沖突避免）等k 受控接入技術(shù)： Token-Passing Ring （令牌環(huán)）、 Polling（輪詢）、預約等IEEE802協(xié)議：LLC（802.2） 以太網(wǎng)(802.3)、令牌總線和FDDI（光纖分布式數(shù)據(jù)接口）(802.4) 、令牌環(huán)(802.5) 、無線局域網(wǎng)(802.11)和無線城域網(wǎng)(802.16)IEEE802協(xié)議棧：LLC子層 、MAC子層和物理層將數(shù)據(jù)鏈路層分為LLC子層 、MAC子層 MAC子層負責協(xié)調(diào)訪問共享物理介質(zhì)

21、的問題。LLC增強MAC層提供的數(shù)據(jù)報服務，提供HDLC服務和尋址服務競爭時隙問題：為什么2？答：假設站A,B之間發(fā)送信號，A在t=0時發(fā)送信號，假設A在t=T 時刻到達 B站，若B在t<T時刻發(fā)送信號（很接近T時刻），則A在很接近2T時刻才檢測到?jīng)_突，因此競爭時隙為2T.ALOHA算法分為四類：1.純ALOHA算法2.時隙ALOHA算法3.幀時隙ALOHA算法4.動態(tài)幀時隙ALOHA算法為什么規(guī)定以太網(wǎng)的最小幀長為64字節(jié)？最小數(shù)據(jù)幀的設計原因和以太網(wǎng)電纜長度有關，為的是讓兩個相距最遠的站點能夠感知到雙方的數(shù)據(jù)發(fā)生了碰撞;最遠兩端數(shù)據(jù)的往返時間就是爭用期，以太網(wǎng)的爭用期是51.2微妙，

22、正好發(fā)送64byte數(shù)據(jù)無線局域網(wǎng)問題：發(fā)送端信號功率強淹沒了其它站點信號；隱藏站點問題用CSMA/CA解決了上述問題；帶預約的CSMA/CA隨機訪問技術(shù)：CSMA/CA原理信道預約技術(shù)：RTS（請求發(fā)送 ） 和CTS（清楚發(fā)送）解決了暴露站點和隱藏站點問題局域網(wǎng)擴展：轉(zhuǎn)發(fā)器（repeater ），屬于中繼器物理層設備，在電纜段之間拷貝比特；對弱信號進行放大或再生，以便延長傳輸距離。集線器HUB 屬于中繼器物理層設備采用爭用方式，擴大沖突域以太網(wǎng)交換機數(shù)據(jù)鏈路層設備，在局域網(wǎng)之間轉(zhuǎn)發(fā)幀；擴大傳輸數(shù)率（帶寬）網(wǎng)橋（bridge）數(shù)據(jù)鏈路層設備，在局域網(wǎng)之間存儲轉(zhuǎn)發(fā)幀；網(wǎng)橋可以改變幀格式。透明網(wǎng)橋

23、的自主學習：第七章：分組交換網(wǎng)絡層的主要功能：路由選擇、流量和擁塞控制數(shù)據(jù)鏈路層的基本功能：幀定界、差錯控制、流量控制（滑動窗口機制）dijkstra最短路徑算法距離向量算法：所有節(jié)點到節(jié)點6的最短距離網(wǎng)絡層以上的互連設備：多協(xié)議路由器在網(wǎng)絡之間存儲轉(zhuǎn)發(fā)包，必要時做網(wǎng)絡層協(xié)議轉(zhuǎn)換。傳輸網(wǎng)關（傳輸層），在傳輸層轉(zhuǎn)發(fā)字節(jié)流；應用網(wǎng)關（應用層），在應用層實現(xiàn)互連應用層協(xié)議：http（超文本傳輸協(xié)議）；ftp（文件傳輸協(xié)議）；dns（域名系統(tǒng)）；telnet（遠程登錄）；smtp（簡單郵件傳送協(xié)議）；IMAP pop3（郵件接收協(xié)議）；tftp（簡單文件傳送協(xié)議）；snmp（簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議）；dhcp（動態(tài)主機配置協(xié)議）HTML 超文本標記語言傳輸層協(xié)議：TCP（傳輸控制協(xié)議）；UDP（用戶數(shù)據(jù)協(xié)議）；網(wǎng)絡層協(xié)議：ICMP；IGMP；IP；ARP；RARP；arp根據(jù)IP地址獲取mac地址 地址解析協(xié)議（Address Resolution Protocol）rarp根據(jù)mac地址獲取IP地址 逆地址解析協(xié)議（Reverse Address Resolution Protocol