計算機科學與技術(shù)-計算機網(wǎng)絡(luò)原理

課程導學本課程介紹了計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念、基本原理、典型協(xié)議與典型網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容課程內(nèi)容的組織：TCP/IP體系結(jié)構(gòu)為核心，自頂向下的組織方式整體與局部：重點領(lǐng)會計算機網(wǎng)絡(luò)的分層設(shè)計思路和各層間的關(guān)系題型：單項選擇題、填空題、簡答題、綜合題第一章計算機網(wǎng)絡(luò)概述第1節(jié)計算機網(wǎng)絡(luò)基本概念“三網(wǎng)合一”包括：傳統(tǒng)電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)絡(luò)、廣播電視網(wǎng)寬帶網(wǎng)絡(luò)可分為寬帶骨干網(wǎng)和寬帶接入網(wǎng)一、計算機網(wǎng)絡(luò)的定義計算機網(wǎng)絡(luò)是利用通信設(shè)備與通信鏈路或者通信網(wǎng)絡(luò)，互連位置不同、功能自治的計算機系統(tǒng)，并遵循一定的規(guī)則實現(xiàn)計算機系統(tǒng)之間信息交換概括性的定義：計算機網(wǎng)絡(luò)是互連的、自治的計算機的集合三、計算機網(wǎng)絡(luò)的功能計算機網(wǎng)絡(luò)是利用通信設(shè)備與通信鏈路或者通信網(wǎng)絡(luò)，互連位置不同、功能自治的計算機系統(tǒng)，并遵循一定的規(guī)則實現(xiàn)計算機系統(tǒng)之間信息交換概括性的定義：計算機網(wǎng)絡(luò)是互連的、自治的計算機的集合三、計算機網(wǎng)絡(luò)的功能計算機網(wǎng)絡(luò)通過信息交換可實現(xiàn)的核心功能是資源共享.硬件資源共享.軟件資源共享.信息資源共享四、計算機網(wǎng)絡(luò)的分類.按覆蓋范圍：個域網(wǎng)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)核心網(wǎng)絡(luò)）、樹形、混合拓撲結(jié)構(gòu)等分組交換網(wǎng)絡(luò)（現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)采用）.按拓撲結(jié)構(gòu)：星型（星型拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模受限于中央結(jié)點的端口數(shù)量、總線型（不采用點對點線路）、環(huán)形、網(wǎng)狀（比較多見于廣域網(wǎng)、核心網(wǎng)絡(luò)）、樹形、混合拓撲結(jié)構(gòu)等分組交換網(wǎng)絡(luò)（現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)采用）.按交換方式：電路交換網(wǎng)絡(luò)、報文交換網(wǎng)絡(luò)、.按網(wǎng)絡(luò)用戶屬性：公用網(wǎng)、私有網(wǎng)計算機網(wǎng)絡(luò)按照其采用的傳輸技術(shù)可分為點對點網(wǎng)絡(luò)和廣播式網(wǎng)絡(luò)第2節(jié)計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通常將計算機網(wǎng)絡(luò)中連接兩個結(jié)點的直接鏈路稱為跳步大規(guī)模現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括：網(wǎng)絡(luò)邊緣、接入網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)核心一、網(wǎng)絡(luò)邊緣二、接入網(wǎng)絡(luò).電話撥號.非對稱用戶數(shù)字線ADSL.混合光纖同軸電纜HFC.局域網(wǎng).移動接入網(wǎng)絡(luò)三、網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)絡(luò)核心是由通信鏈路互連的分組交換設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，作用是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)邊緣中主機之間的數(shù)據(jù)中繼與轉(zhuǎn)發(fā)連接到網(wǎng)絡(luò)上的所有端系統(tǒng)構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)邊緣接入網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)邊緣的端系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)核心的連接與接入第3節(jié)數(shù)據(jù)交換的技術(shù)抖動：分組到達時間的變化量，也就是標準偏差在廣播式網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送報文的目的地址包括：單播地址、多播地址、廣播地址一、數(shù)據(jù)交換的概念交換節(jié)點和傳輸介質(zhì)的集合稱為通信子網(wǎng)，即網(wǎng)絡(luò)核心二、電路交換在電路交換網(wǎng)絡(luò)中，首先需要通過中間交換結(jié)點為兩臺主機之間建立一條專用的通信線路，稱為電路，然后再利用該電路進行通信，通信結(jié)束后再拆除電路優(yōu)點：實時性高，時延和時延抖動都較小缺點：對于突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸，信道利用率低，且傳輸速率單一三、報文交換以報文為單位在交換網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點之間以存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的方式傳送.不需要建立連接.只有當報文被轉(zhuǎn)發(fā)時才占用相應(yīng)的信道.交換節(jié)點需要緩沖存儲，報文需要排隊，增加了延時四、分組交換比較典型的分組交換設(shè)備是路由器和交換機.分組交換將一個完整報文拆分成若干個分組，分組傳輸過程通常也采用存儲■轉(zhuǎn)發(fā)交換方式.優(yōu)點：交換設(shè)備存儲容量要求低交換速度快可靠傳輸效率高更加公平.分組長度的確定分組長度與延遲時間分組長度與誤碼率第4節(jié)計算機網(wǎng)絡(luò)的性能一、速率與帶寬.速率是指網(wǎng)絡(luò)單位時間內(nèi)傳送的數(shù)據(jù)量也稱為數(shù)據(jù)傳輸速度或數(shù)據(jù)速率。速率的基本單位是bit/s（位每秒）bps.在計算機網(wǎng)絡(luò)中，有時也會用“帶寬”這一術(shù)語描述速率.帶寬原本是指信號具有的頻帶寬度，即信號成分的最高頻率與最低頻率之差，單位為Hz（赫茲）二、時延=物理鏈路長度D/信號傳播速度V.時延是指數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)中的一個結(jié)點（主機或交換設(shè)備等）到達另一結(jié)點所需要的時間.分組的每條傳輸過程主要產(chǎn)生4類時間延遲：結(jié)點處理時延、排隊時延、傳輸時延和傳播時延（信號從發(fā)送端發(fā)出，經(jīng)過一定距離的物理鏈路到達接收端所需要的時間）三、時延帶寬積一段物理鏈路的傳播時延與鏈路帶寬的乘積表示一段鏈路可以容納的數(shù)據(jù)位數(shù)，也稱為以位為單位的鏈路長度

四、丟包率丟包率常被用于評價和衡量網(wǎng)絡(luò)性能的指標，在很大程度上可以反映網(wǎng)絡(luò)的擁塞程度丟包率=丟失分組總數(shù)/發(fā)送分組總數(shù)五、吞吐量單位時間內(nèi)源主機通過網(wǎng)絡(luò)向目的主機送達的數(shù)據(jù)量經(jīng)常用于度量網(wǎng)絡(luò)的實際數(shù)據(jù)傳送（通過）能力，即網(wǎng)絡(luò)實際可以達到的源主機到目的主機的數(shù)據(jù)傳送速率第5節(jié)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)一、計算機網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu).分層思想：計算機網(wǎng)絡(luò)完成的所有功能可以劃分為若干層，每層完成一部分子功能，每層在完成相應(yīng)功能時與另一通信實體的相同層按照某種協(xié)議進行信息交換.體系結(jié)構(gòu)定義：計算機網(wǎng)絡(luò)所劃分的層次以及各層協(xié)議的集合稱為計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)二、OSI參考模型在OSI參考模型中，應(yīng)用層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）被稱為報文在OSI中，只有各種協(xié)議是可以實現(xiàn)的OSI只是為制定標準提供的概念性框架tl權(quán)通君加里麗A01Q1110001010W1010101出用房應(yīng)用層DATA顯示其OATA傳就盡成型醫(yī)癌展總理相應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口3網(wǎng)續(xù)接口？網(wǎng)絡(luò)接口1網(wǎng)絡(luò)接三、TCP/IP參考模型在TCP/IP體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，同一主機上傳輸層協(xié)議端口號可以唯一對應(yīng)一個應(yīng)用進程網(wǎng)際居運輸層HTTPtl權(quán)通君加里麗A01Q1110001010W1010101出用房應(yīng)用層DATA顯示其OATA傳就盡成型醫(yī)癌展總理相應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口3網(wǎng)續(xù)接口？網(wǎng)絡(luò)接口1網(wǎng)絡(luò)接三、TCP/IP參考模型在TCP/IP體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，同一主機上傳輸層協(xié)議端口號可以唯一對應(yīng)一個應(yīng)用進程網(wǎng)際居運輸層HTTPSMTP四、五層參考模型網(wǎng)稀?；必蹌心物PTL：川，1叼叫.網(wǎng)稀?；必蹌心物PTL：川，1叼叫.mJH的主機應(yīng)用就網(wǎng)部廿應(yīng)受M”,試'.：-皿熱扇_物理里UlI.hJm月木訂修［M!\同國一M1F?，由中第6節(jié)計算機網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)發(fā)展簡史ARPAnet本章小結(jié)本章重難點回顧.三種典型的數(shù)據(jù)交換方式以及各自的優(yōu)缺點.計算機網(wǎng)絡(luò)的性能指標及計算方法.計算機網(wǎng)絡(luò)的三種主要體系結(jié)構(gòu)的層次劃分及各層主要功能第二章網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用第1節(jié)計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)三種類型：.客戶/服務(wù)器（C/S）結(jié)構(gòu)最主要的特征是通信只在客戶與服務(wù)器之間進行，客戶與客戶之間不進行直接通信.P2P（PeertoPeer）結(jié)構(gòu)每個對等端都同時具備C/S應(yīng)用的客戶與服務(wù)器的特征，是一個服務(wù)器與客戶的結(jié)合體，對等端之間直接通信.混合結(jié)構(gòu)既有中心服務(wù)器的存在，又有對等端（客戶）間的直接通信第2節(jié)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用通信基本原理C/S通信基本原理：服務(wù)器端運行的是服務(wù)器進程，被動地等待客戶請求服務(wù)；客戶端運行的是客戶進程，主動發(fā)起通信，請求服務(wù)器進程提供服務(wù)。應(yīng)用進程間進行應(yīng)用協(xié)議交換應(yīng)用層報文從進程通信的角度上講，客戶端和服務(wù)器端只是與一次進程通信過程相關(guān)，提出通信請求的一方是客戶端，接收請求的一方是服務(wù)器端，但在下一次通信過程中，兩者的地位是可以改變的股情易加值程，主動發(fā)起通信，請求服務(wù)器進程提供服務(wù)。應(yīng)用進程間進行應(yīng)用協(xié)議交換應(yīng)用層報文從進程通信的角度上講，客戶端和服務(wù)器端只是與一次進程通信過程相關(guān)，提出通信請求的一方是客戶端，接收請求的一方是服務(wù)器端，但在下一次通信過程中，兩者的地位是可以改變的股情易加值第3節(jié)域名系統(tǒng)（DNS）、層次化域名空間層次樹狀結(jié)構(gòu)的命名方法：.國家頂級域名nTLD.通用頂級域名gTLD.基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)域名、域名服務(wù)器.域名解析：將域名映射為IP地址的過程.域名服務(wù)器：為了實現(xiàn)域名解析，需要建立分布式數(shù)據(jù)庫，存儲網(wǎng)絡(luò)中域名與IP地址的映射關(guān)系數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)庫存儲在域名服務(wù)器上，域名服務(wù)器根據(jù)用戶的請求提供域名解析服務(wù)每個域名服務(wù)器存儲部分域名信息一個服務(wù)器負責管轄的范圍叫做區(qū)主機一般都會配置默認域名服務(wù)器.域名服務(wù)器分類：根域名服務(wù)器目前存在13個DNS根域名服務(wù)器大多數(shù)根域名服務(wù)器都是由獨立的多臺物理服務(wù)器構(gòu)成的服務(wù)器集群，而有的根域名服務(wù)器則是由分布在不同地理位置的多臺鏡像服務(wù)器組成在域名解析的查詢過程中，只要本地域名服務(wù)器不能直接影響解析結(jié)果，則都需要從根域名服務(wù)器開始查詢頂級域名服務(wù)器：包括國家頂級域名、國際頂級域名、通用頂級域名權(quán)威域名服務(wù)器：負責一個區(qū)并保存該區(qū)中所有主機域名到IP地址的映射的域名服務(wù)器本地域名服務(wù)器三、域名解析過程1.遞歸查詢：代替查詢主機或其他域名服務(wù)器，進行進一步的域名查詢，并將最終解析結(jié)果發(fā)送給查詢主機或服務(wù)器

第4節(jié)萬維網(wǎng)應(yīng)用一、萬維網(wǎng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)Web服務(wù)器在Web應(yīng)用中，尋址一個Web頁對象需要通過一個URL地址瀏覽器：作為WWW應(yīng)用的客戶端軟件超文本傳輸協(xié)議客戶機翳、HTTP概念：超文本傳輸協(xié)議，定義瀏覽器如何向Web服務(wù)器發(fā)送請求以及Web服務(wù)器如何向瀏覽器進行響應(yīng)版本:HTTP/1.0和HTTP/1.1HTTP連接：非持久連接（效率低），持久連接

■立TCM.!tW*5a精kriJi.ft■t*#串行方式請求孱個對象,且每次都要新建立TCP連接三的久連接并行方式請求每個對領(lǐng)每個請求建立一個TCP郵■立TCM.!tW*5a精kriJi.ft■t*#串行方式請求孱個對象,且每次都要新建立TCP連接三的久連接并行方式請求每個對領(lǐng)每個請求建立一個TCP郵并璉接l??KLtM■甯理工T網(wǎng)倬;充水方式持久連接HTTP報文:請求報文一一從客戶服務(wù)器發(fā)送請求報文HTTP典型的請求方法有GET（最常用、最常見）、HEAD、POST、OPTION、PUT等HTTP的請求方法及作用：GET：請求讀取由URL所標識的信息HEAD：請求讀取由URL所標識的信息的首部，無須在響應(yīng)報文中包含對象POST：給服務(wù)器添加信息（例如，注釋）（5）PUT：在指明的（5）PUT：在指明的URL下存儲一個文檔1.響應(yīng)報文一一從服務(wù)器到客戶的回答在HTTP報文中用于服務(wù)器向客戶端通告響應(yīng)情況是狀態(tài)HTTP狀態(tài)碼分類狀態(tài)碼作用描述狀態(tài)碼作用描述1xx信息提示通告信息，可能還需要進一步交互2xx成功成功完成客戶請求的操作，并進行響應(yīng)3xx重定向表示資源已移走，需要讓新URL發(fā)請求4xx客戶端錯誤由于客戶端請求錯誤，無法成功響應(yīng)5xx服務(wù)器端錯誤由于服務(wù)器端錯誤，無法成功響應(yīng)三、CookieCookie中文名稱為小型文本文件，指某些網(wǎng)站為了辨別用戶身份、進行會話跟蹤而儲存在用戶本地終端上的數(shù)據(jù)彌補了HTTP協(xié)議無狀態(tài)性的不足，有利于進行用戶跟蹤并提供針對性的服務(wù)，但也帶來一些安全問題常見用途:.網(wǎng)站可以利用Cookie的ID來準確統(tǒng)計網(wǎng)站的實際訪問人數(shù)等數(shù)據(jù).網(wǎng)站可以存儲用戶訪問過程中的操作習慣和偏好，有針對性地為用戶提供服務(wù)，提升用戶體驗感.網(wǎng)站可以利用Cookie限制某些特定用戶的訪問.記錄用戶登錄網(wǎng)站使用的用戶名、密碼等信息，使用戶多次登錄時，避免重復(fù)輸入這些信息，實現(xiàn)快速登陸.電子商務(wù)網(wǎng)站利用Cookie信息可以實現(xiàn)“購物車”功能服務(wù)器施生成Cookie.發(fā)送給服務(wù)器施生成Cookie.發(fā)送給瀏腎器；服好器周據(jù)CookiN目碇套用一戶歷史行為數(shù)據(jù)瀏覽器將Cookie保存到某個目錄下的文本文件內(nèi);下次請求同一網(wǎng)站眄蜂送謖Sold造服務(wù)器；第5節(jié)Internet電子郵件一、電子郵件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)電子郵件系統(tǒng)主要包括郵件服務(wù)器、簡單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）、用戶代理和郵件讀取協(xié)議等1.SMTP是Internet電子郵件中核心應(yīng)用層協(xié)議，實現(xiàn)郵件服務(wù)器之間或用戶代理到郵件服務(wù)器之間的郵件傳輸。SMTP使用傳輸層TCP實現(xiàn)可靠數(shù)據(jù)傳輸，端口號25。SMTP通過3個階段的應(yīng)用層交互完成郵件的傳輸，分別是握手階段、郵件傳輸階段和關(guān).閉階段。SMTP的基本交互方式是SMTP客戶端發(fā)送命令，命令后面可能攜帶參數(shù)，SMTP服務(wù)器對命令進行應(yīng)答作為電子郵件應(yīng)用客戶端軟件的用戶代理包括AppleMail、FoxMail、Outlook，不包括MIME三、電子郵件格式與MIME.電子郵件包括首部、空白行、主體3部分。To、Subject、Cc、From、Date、Reply-To等關(guān)鍵詞.MIME（多用途互聯(lián)網(wǎng)郵件擴展）將非7位ASCII碼文本內(nèi)容轉(zhuǎn)換為7位ASCII碼文本內(nèi)容，然后再利用SMTP進行傳輸在郵件首部增加MIME首部行，說明主體內(nèi)容原本的數(shù)據(jù)類型以及采用的編碼標準等四、郵件讀取協(xié)議.第三版的郵局協(xié)議POP3.互聯(lián)網(wǎng)郵件訪問協(xié)議IMAP.HTTP第6節(jié)FTP第7節(jié)P2P應(yīng)用P2P應(yīng)用的優(yōu)勢：充分聚集利用了端系統(tǒng)（對等方主機）的計算能力以及網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬，對服務(wù)器的依賴很小第8節(jié)Socket編程系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用進程可以創(chuàng)建的面向傳輸層UDP接口的套接字是數(shù)據(jù)報類型套接字Socket接口模型：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用進程通信時需要通過 API接口請求底層協(xié)議的服務(wù)?？梢詣?chuàng)建數(shù)據(jù)報類型套接字SOCK_DGRAM、流式套接字SOCK_STREAM和原始套接字SOCK_RAW

他導“F嶼i）eq.mm+fiC}KJrTCPkm款尉IKI譚h=血匕制1（）1 i此卬而，N!（應(yīng)答卜4?d(嗎卜”Mndg{2)愛的他導“F嶼i）eq.mm+fiC}KJrTCPkm款尉IKI譚h=血匕制1（）1 i此卬而，N!（應(yīng)答卜4?d(嗎卜”Mndg{2)愛的mp連修klw〔用rCC^frCMTi(wej)I-I-ITI2close(物的珞“cogita升卜CDflncclfs'JJrcchr^f)clmeCrj)UDPffl^S本章小結(jié)本章重難點回顧：.客戶/服務(wù)器、P2P兩種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)及各自的特點.DNS的概念和工作原理.萬維網(wǎng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)和HTTP協(xié)議.電子郵件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和協(xié)議第三章傳輸層第1節(jié)傳輸層的基本服務(wù)TCP與UDP提供傳輸層服務(wù)協(xié)議一、傳輸層功能傳輸層的核心任務(wù)是為應(yīng)用進程之間提供端到端的邏輯通信服務(wù)主要功能包括：傳輸層尋址應(yīng)用層報文的分段和重組報文的差錯檢測進程間的端到端可靠數(shù)據(jù)傳輸控制面向應(yīng)用層實現(xiàn)復(fù)用與分解端到端的流量控制擁塞控制：就是端系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)結(jié)點，通過采取某些措施來避免擁塞發(fā)生，或者對于已發(fā)生的擁塞做出反應(yīng)，以便盡快消除擁塞傳輸層協(xié)議提供邏輯通信服務(wù)傳輸層協(xié)議只需在端系統(tǒng)中實現(xiàn)通信的真正端點并不是主機，而是主機中運行的應(yīng)用進程主機的協(xié)議棧中有傳輸層協(xié)議二、傳輸層尋址與端口.用統(tǒng)一的尋址方法對應(yīng)用進程進行標識一一端口號.在全網(wǎng)范圍內(nèi)利用“下地址+端口號”唯一標識一個通信端點.傳輸層端口號為16位整數(shù)，包含三類端口:熟知端口號，數(shù)值為0-1023屬于TCP熟知端口號POP3：110SMTP：25HTTP：80DNS基于UDP協(xié)議，端口號為53登記端口號，數(shù)值為1024-49151，為沒有熟知端口號的應(yīng)用程序使用的。使用這個范圍的端口號必須在IANA登記，以防止重復(fù)客戶端口號或短暫端口號，數(shù)值為49152-65536，留給客戶進程選擇暫時使用三、無連接服務(wù)與面向連接服務(wù)1.無連接服務(wù)一一數(shù)據(jù)傳輸之前無需對端進行任何信息交換（即“握手”），直接構(gòu)造傳輸層報文段，并向接收端發(fā)送 一一UDP2.面向連接服務(wù)一一在數(shù)據(jù)傳輸之前，需要雙方交換一些控制信息，建立邏輯連接，然后再傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束之后還需要再拆除連接 ——TCP第2節(jié)傳輸層的復(fù)用與分解多路復(fù)用與多路分解：是傳輸層的一項基本功能，支持眾多應(yīng)用進程共用同一個傳輸層協(xié)議，并能夠?qū)⑹盏降臄?shù)據(jù)準確交付給不同的應(yīng)用進程一、無連接的多路復(fù)用與多路分解UDP提供無連接、不可靠的傳輸服務(wù)UDP套接字：＜目的IP地址，目的端口號〉UDP套接字的端口號是UDP實現(xiàn)復(fù)用與分解的重要依據(jù)UDP套接字分配端口號的兩種方法：一種方法是創(chuàng)建一個UDP套接字時，傳輸層自動地為該套接字分配一個端口號（通常從1024?65535分配一個端口號），該端口號當前未被該主機中任何其他UDP套接字使用；另一種方法是在創(chuàng)建一個UDP套接字后，通過調(diào)用bind（）函數(shù)為該套接字綁定一個特定的端口號。二、面向連接的多路復(fù)用與多路分解TCP套接字（標識一條TCP連接）：＜源IP地址，源端口號，目的IP地址，目的端口號〉當一個TCP報文段從網(wǎng)絡(luò)層到達一臺主機時，該主機根據(jù)這4個值來將報文段分解到相應(yīng)的套接字第3節(jié)停一等協(xié)議與滑動窗口協(xié)議、可靠數(shù)據(jù)傳輸基本原理傳輸層實現(xiàn)可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇胧?差錯檢測：利用差錯編碼實現(xiàn)數(shù)據(jù)包傳輸過程中的比特差錯檢測（甚至糾正）.確認：接收方向發(fā)送方反饋接收狀態(tài)，確認是否正確接收數(shù)據(jù).重傳：發(fā)送方重新發(fā)送接收方?jīng)]有正確接收的數(shù)據(jù).序號：發(fā)送方對發(fā)送的數(shù)據(jù)包進行編號，確保數(shù)據(jù)按序提交給接收方.計時器：在發(fā)送方引入計時器，解決數(shù)據(jù)丟失問題、停-等協(xié)議（最簡單的自動重傳請求協(xié)議）停-等協(xié)議的主要特點就是每天發(fā)送一個報文段后就停下來等待接收方的確認發(fā)送窗口大小為1，接收窗口大小為1停-等協(xié)議的基本工作過程是：.發(fā)送方發(fā)送經(jīng)過差錯編碼和編號的報文段，等待接收方的確認（發(fā)送并等待確認）

.接收方如果正確接收報文段，即差錯檢測無誤且序號正確，則接收報文段，并向發(fā)送方發(fā)送ACK，否則丟棄報文段，并向發(fā)送方發(fā)送NAK（接收并確認/否認）.發(fā)送方如果收到ACK，則繼續(xù)發(fā)送后續(xù)報文段，否則重發(fā)剛剛發(fā)送的報文段（繼續(xù)發(fā)送重發(fā)）三、滑動窗口協(xié)議（與信道利用率有關(guān)的是發(fā)送窗口的大?。?停-等協(xié)議的主要性能問題：停止-等待機制降低了信道利用率.解決方法：流水線協(xié)議或管道協(xié)議一一允許發(fā)送方在沒有收到確認前連續(xù)發(fā)送多個分組.流水線協(xié)議的改進：增加分組序號范圍：發(fā)送方和（或）接收方必須緩存多個分組.典型的流水線協(xié)議：滑動窗口協(xié)議接收窗口隨著已經(jīng)接收的數(shù)據(jù)量變化617 8 9 617 8 9 1(/ 1/Iqjgij5號分組的確認后發(fā)送窗口向前滑動接收方1升1升兩種最具有代表性的滑動窗口協(xié)議：回退N步（Go-Back-N,GBN）協(xié)議:發(fā)送端窗口大小較大，可以在未得到確認前連續(xù)發(fā)送多個分組；但接收窗口大小僅為1，只能接收1個按序列到達的分組，未按序列到達的分組或者某個分組差錯，就會引起發(fā)送方重發(fā)該分組及其之后的所有分組選擇重傳（SR）協(xié)議：增加接收方緩存能力（發(fā)送窗口>1，接收窗口>1），緩存正確到達但失序的分組，僅要求發(fā)送方重傳未被接收方確認的分組，等缺失分組到達后一并向上層按序提交第4節(jié)用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP是Internet傳輸協(xié)議，提供無連接、不可靠、數(shù)據(jù)報盡力傳輸服務(wù)會出現(xiàn)分組丟失、重復(fù)和亂序，提供無連接的數(shù)據(jù)報服務(wù)0 16 31應(yīng)用數(shù)裾、UDP數(shù)據(jù)報結(jié)構(gòu).源和目的端口號：用于UDP實現(xiàn)復(fù)用與分解.長度字段：在UDP報文段中的字節(jié)數(shù)（首部和數(shù)據(jù)的總和）.校驗和：接收方用來檢測該報文段是否出現(xiàn)了差錯、UDP校驗和計算校驗和：

對所有參與運算的內(nèi)容（包括UDP報文段）按16位（16位對齊）求和求和過程中遇到的任何溢出（即進位）都被回卷（即進位與和的最低位再加）最后得到的和取反碼第5節(jié)傳輸控制協(xié)議（TCP），、TCP報文段結(jié)構(gòu)之。字節(jié)的固定者非TCP

首即UAS保住之。字節(jié)的固定者非TCP

首即UAS保住、TCP連接管理、TCP連接管理連接建立—一三次握手SYN連接請求SYNACK確認ACK確認TCP三次握手建立連接的過程三、TCP可靠數(shù)據(jù)傳輸TCP三次握手建立連接的過程三、TCP可靠數(shù)據(jù)傳輸期用4TCP的可靠數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)機制包括差錯編碼、確認、序號、重傳、計時器等TCP的可靠數(shù)據(jù)傳輸是基于滑動窗口協(xié)議，但是發(fā)送窗口大小動態(tài)變化封裝TCP報文段發(fā)出一個報文段后啟動一個計時器通過校驗和發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)差錯通過序號重新排序，丟棄重復(fù)的報文段流量控制四、TCP流量控制TCP協(xié)議利用窗口機制實現(xiàn)流量控制，但不是簡單的滑動窗口協(xié)議啊TCP連接建立時，雙方都為之分配了固定大小的緩沖空間；TCP的接收端只允許另一端發(fā)送其緩沖區(qū)所能接納的數(shù)據(jù)接收端在給發(fā)送端發(fā)送確認段時，通告接收窗口大小發(fā)送端在接下來發(fā)送數(shù)據(jù)段時，確保未確認段的應(yīng)用層數(shù)據(jù)量不超過接收端通告的接收窗口大小，從而確保接收端不會發(fā)生緩存溢出。五、TCP擁塞控制.窗口機制：通過調(diào)節(jié)窗口的大小實現(xiàn)對發(fā)送數(shù)據(jù)速率的調(diào)整.窗口調(diào)整的基本策略：AIMD加性增加，乘性減小網(wǎng)絡(luò)未發(fā)生擁塞時，逐漸“加性”增大窗口大小，當網(wǎng)絡(luò)擁塞時，“乘性”快速減小窗口大小.TCP的擁塞控制算法包括了慢啟動、擁塞避免、快速重傳和快速恢復(fù)4部分為預(yù)防擁塞在網(wǎng)絡(luò)的傳輸層上可采取的策略是確定超時策略本章小結(jié)本章重難點回顧：.可靠數(shù)據(jù)傳輸原理，停-等協(xié)議、滑動窗口協(xié)議.TCP連接建立和釋放過程.TCP可靠數(shù)據(jù)傳輸機制和擁塞控制方法第四章網(wǎng)絡(luò)層第1節(jié)網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)網(wǎng)絡(luò)層的主要作用是將網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)報從源主機送達目的主機主要功能包括：.轉(zhuǎn)發(fā)：分組從輸入接口轉(zhuǎn)移到輸出接口

第2節(jié)數(shù)據(jù)報網(wǎng)絡(luò)與虛電路網(wǎng)絡(luò)一、數(shù)據(jù)報網(wǎng)絡(luò)：按照目的主機地址進行路由選擇的網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上不可靠，效率高，成本低特點：.無連接.每個分組作為一個獨立的數(shù)據(jù)報進行傳送，路徑也可能不同.分組可能出現(xiàn)亂序和丟失，接收方要對收到的分組重新排序二、虛電路網(wǎng)絡(luò)：在網(wǎng)絡(luò)層提供面向連接的分組交換服務(wù)特點：.建立一條網(wǎng)絡(luò)層邏輯連接.不需要為每條虛電路分配獨享資源（區(qū)別于電路交換）.根據(jù)虛電路沿虛電路路徑按序發(fā)送分組虛電路交換和數(shù)據(jù)報交換的主要差別：虛電路網(wǎng)絡(luò)通常由網(wǎng)絡(luò)完成順序控制、差錯控制和流量控制等功能，向端系統(tǒng)提供無差錯數(shù)據(jù)傳送服務(wù)，而端系統(tǒng)則可以很簡單；數(shù)據(jù)報網(wǎng)絡(luò)通常由網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的功能很簡單，如只實現(xiàn)基本的路由與轉(zhuǎn)發(fā)功能，而順序控制、差錯控制和流量控制等功能則由端系統(tǒng)來完成。虛電路分組交換：在網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點和目的節(jié)點之間先建立邏輯通路的數(shù)據(jù)交換方式第3節(jié)網(wǎng)絡(luò)互連與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備一、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)：兩個網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)和運行的協(xié)議不同異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基本策略：.協(xié)議轉(zhuǎn)換.構(gòu)建虛擬互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)二、路由器路由處理器：執(zhí)行路由器的各種指令，包括路由協(xié)議的運行，路由計算以及路由表的更新維護等路由器的交換結(jié)構(gòu)包括：基于內(nèi)存交換、基于總線交換、基于網(wǎng)絡(luò)交換（性能最好的路由器交換結(jié)構(gòu)）輸入踹口輸出端口網(wǎng)律屈處理5MA播認輸入踹口輸出端口網(wǎng)律屈處理5MA播認交換結(jié)構(gòu)：￡口口~|存|口口3,（和#于內(nèi)喬直胡信）事于總填文重路由處理器：交換結(jié)構(gòu)：￡口口~|存|口口3,（和#于內(nèi)喬直胡信）事于總填文重路由處理器：JJ.O白UL第4節(jié)網(wǎng)絡(luò)層擁塞控制一、網(wǎng)絡(luò)擁塞擁塞：一種持續(xù)過載的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，此時用戶對網(wǎng)絡(luò)資源（包括鏈路帶寬、存儲空間和處理器處理能力等）的總需求超過了網(wǎng)絡(luò)固有的容量原因：.緩沖區(qū)容量有限.傳輸線路的帶寬有限.網(wǎng)絡(luò)結(jié)點的處理能力有限.網(wǎng)絡(luò)中某些部分發(fā)生了故障二、流量感知路由流量感知路由：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負載動態(tài)調(diào)整，將網(wǎng)絡(luò)流量引導到不同的鏈路上，均衡網(wǎng)絡(luò)負載，從而延緩或避免擁塞發(fā)生解決網(wǎng)絡(luò)負載的振蕩現(xiàn)象：.多路徑路由.緩慢轉(zhuǎn)移流量至另一鏈路三、準入控制準入控制：是一種廣泛應(yīng)用于虛電路網(wǎng)絡(luò)的擁塞預(yù)防技術(shù)基本思想：對新建虛電路進行審核，如果新建立的虛電路會導致網(wǎng)絡(luò)變得擁塞，那么網(wǎng)絡(luò)拒絕建立該新虛電路擁塞狀況的量化：基于平均流量和瞬時流量四、流量調(diào)節(jié).感知擁塞.處理擁塞：將擁塞信息通知到其上游結(jié)點處理方法：抑制分組：給擁塞數(shù)據(jù)報的源主機返回一個抑制分組背壓：讓抑制分組在從擁塞結(jié)點到源結(jié)點的路徑上的每一跳，都發(fā)揮抑制作用五、負載脫落負載脫落：路由器主動丟棄某些數(shù)據(jù)報如何選擇要丟棄的數(shù)據(jù)報：.丟棄新分組：如GBN.丟棄老分組：如實時視頻流第5節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層一、IPv4協(xié)議IP數(shù)據(jù)報格式:

分服舞IP首部固定部分20分服舞IP首部固定部分20字節(jié)生存時間IP數(shù)據(jù)報分片標識：判斷這些分片是否屬于同一個IP數(shù)據(jù)報標志：判斷是否為最后一個分片片偏移：判斷各分片的先后順序、IPv4編址IPv4地址長度：32位二進制點分十進制標記法特殊地址、私有地址A、B、C類地址前一部分為網(wǎng)絡(luò)號，后一部分為主機號A類網(wǎng)絡(luò)規(guī)模最大子網(wǎng)劃分：將一個較大的子網(wǎng)劃分為多個較小的子網(wǎng)的過程較大子網(wǎng)具有較短的網(wǎng)絡(luò)前綴，較小子網(wǎng)具有稍長的前綴超網(wǎng)：將具有較長前綴的相對較小的子網(wǎng)合并為一個具有稍短前綴的相對較大的子網(wǎng)子網(wǎng)掩碼：用來定義一個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)前綴長度前半部分全為1，后半部分全為0

前26位為網(wǎng)絡(luò)前綴同一個子網(wǎng)內(nèi)，最小的主機號是00000,代表子網(wǎng)地址，最大的主機號是11111,代表直接廣播地址2<Mr123 . 1 .子網(wǎng)推碼111L11LJil111111L:1I11L111i110001500子網(wǎng)地址￡Q3一125 . 1 .：]0DOOOOO|卜 網(wǎng)"徹姆 一<—主機**直接廣。地址爾. "3 1 .J01111]11:W范圍28?20Ml23.L191,共64個;除子網(wǎng)地址和廣播地址外，可供分配的共62個，一于K范圍：203423.L129-90n, “ 1uU0(I0子網(wǎng)地包1孑阿報/子同姓lltwKtXtfrlJ子網(wǎng)掩碼延長1(r)位,變?yōu)?55.255.255224,該子網(wǎng)將被劃分為兩個(2「個)子網(wǎng).3?3.U3, 1-芭1y40d?j>oooo]? 1饕 1 .5小&uauui,IAADA000128網(wǎng)格地址越地址^,orooo 、IPv4編址30分組轉(zhuǎn)發(fā):查找轉(zhuǎn)發(fā)表最長前輟匹配| 網(wǎng)絡(luò)岫址］一跳地址捶口|，此154一。2?[I565,ISI1SI!5.65.154(J.Z615.65J33.1SI15.65.154.liSZfnIf勒1斗」SI15.65,154.19226Q,g⑸1|SI0.0.0,00so■.3航艮2曲由我1S219233.0Z路由聚合：將相同路由的連續(xù)子網(wǎng)合并四、動態(tài)主機配置協(xié)議132。。一0@ """'愛*0上11丸」90.0西?5,2次W^O.01動態(tài)主機配置協(xié)議一一DHCP【綜合題】路由器A的路由表如下所示，請確定進入路由器A的目的［P地址為132.19237.5的分組的最佳路由，網(wǎng)絡(luò)地址下一跳地址【答案】選擇第二條路由,下一跳13220.01【解析】IP地址1支.19.237.5與轉(zhuǎn)發(fā)表中第三項的子網(wǎng)掩碼進行與運算?結(jié)果不等于13219233.0.因此該地址不屬于該子網(wǎng)「不匹配；與第一項和第二項的子網(wǎng)掩碼與運算后結(jié)果都匹配，根據(jù)最長前綴匹配原則，蝌第二條路由，下一跳132.20QL【知識點】IPm蝠址為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機提供動態(tài)ip地址分配服務(wù)1.DCHP服務(wù)器發(fā)現(xiàn)DCHP服務(wù)器提供DCHP服務(wù)器請求DCHP確認五、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT——使用私有地址訪問互聯(lián)網(wǎng).從內(nèi)網(wǎng)進入互聯(lián)網(wǎng)的IP數(shù)據(jù)報：將其源IP地址替換為NAT服務(wù)器擁有的合法的公共IP地址，同時替換源端口號，并將替換關(guān)系記錄到NAT轉(zhuǎn)換表中.從互聯(lián)網(wǎng)返回的IP數(shù)據(jù)報：依據(jù)其目的IP地址與目的端口號檢索NAT轉(zhuǎn)換表，得到內(nèi)部私有IP地址與端口號，替換目的IP地址和目的端口號，然后將IP數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)六、ICMP（互聯(lián)網(wǎng)控制報文協(xié)議）ICMP的主要功能是進行主機或路由器間的網(wǎng)絡(luò)層差錯報告與網(wǎng)絡(luò)探測在主機或路由器間，實現(xiàn)差錯信息報告ICMP差錯報告報文共有5種：終點不可達、源點抑制、時間超時、參數(shù)問題和路由重定向等ICMP詢問報文：回聲請求/應(yīng)答、時間戳請求/應(yīng)答七、IPv6解決IPv4地址耗盡的問題IPv6報文首部長度固定40字節(jié)IPv6地址長度128位IPv4到IPv6的遷移雙協(xié)議棧隧道第6節(jié)路由算法與路由協(xié)議一、鏈路狀態(tài)路由選擇算法（最具有代表性的全局式路由選擇算法）因特網(wǎng)中使用的開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議（OSPF）用到的路由選擇算法鏈路狀態(tài)路由選擇算法是一種全局式路由選擇算法每個路由器通過從其他路由器獲得的鏈路狀態(tài)信息構(gòu)建出整個網(wǎng)絡(luò)的拓撲圖計算最短路徑一一Dijkstra算法、距離向量路由選擇算法（最具有代表性的分布式路由選擇算法）每個結(jié)點基于其與鄰居結(jié)點間的直接鏈路距離，以及鄰居交換過來的距離向量，計算并更新其到達每個目的結(jié)點的最短距離，然后將心的距離向量再通告給其所有鄰居，直到距離向量不再改變Bellman-Ford方程：Dx（y）-minv{c（x,切+4（y）}三、層次化路由選擇實現(xiàn)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)路由選擇最有效的、可行的解決方案劃分自治系統(tǒng)：網(wǎng)關(guān)路由器自治系統(tǒng)間路由協(xié)議四、Internet路由選擇協(xié)議1.內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議RIP路由信息協(xié)議：基于距離向量路由選擇算法，跳數(shù)作為距離度量，最大距離不超過15跳，每30秒交換一次距離向量OSPF開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議：基于鏈路狀態(tài)路由選擇算法2.外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議：BGP本章小結(jié)本章重難點回顧：IP協(xié)議數(shù)據(jù)報結(jié)構(gòu)、IP數(shù)據(jù)報分片、IP地址、子網(wǎng)劃分、路由聚合等鏈路狀態(tài)路由算法、距離向量路由算法第五章數(shù)據(jù)鏈路層與局域網(wǎng)第1節(jié)數(shù)據(jù)鏈路層與局域網(wǎng)僅工作在數(shù)據(jù)鏈路層的互聯(lián)設(shè)備是網(wǎng)橋數(shù)據(jù)鏈路層服務(wù)鏈路：通信鏈路連接的相鄰結(jié)點的通信通道鏈路層數(shù)據(jù)單元：幀主要功能包括：.組幀：將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)封裝成幀.鏈路接入：協(xié)調(diào)各結(jié)點使用共享的物理傳輸媒介或獨占的通信鏈路實現(xiàn)幀的成功傳輸點對點鏈路、廣播鏈路.可靠交付：即在相鄰結(jié)點間經(jīng)數(shù)據(jù)鏈路實現(xiàn)數(shù)據(jù)報的可靠傳輸（可靠傳輸方法多于高出錯率鏈路）.差錯控制：解決數(shù)據(jù)鏈路層幀在物理媒介上的傳播過程中產(chǎn)生的比特翻轉(zhuǎn)的差錯

第2節(jié)差錯控制-、差錯控制的基本方式差錯控制的4種基本方式:4.檢錯丟棄(只適用于實時性要求較高的系統(tǒng))4.檢錯丟棄(只適用于實時性要求較高的系統(tǒng))二、差錯編碼的基本原理香農(nóng)信道編碼定理：理論上可以通過編碼使得數(shù)據(jù)傳輸過程不發(fā)生錯誤，或者將錯誤概率控制在很小的數(shù)值之下三、差錯編碼的檢測與糾錯能力漢明距離：兩個等長碼字之間，對應(yīng)位不同的位數(shù)編碼集的漢明距離：該編碼集中任意兩個碼字之間漢明距離的最小值差錯編碼的檢測或糾錯能力與編碼集的漢明距離有關(guān).檢錯編碼：如果編碼集的漢明距離&=廠+1，則該差錯編碼可以檢測r位的差錯檢錯碼指能自動發(fā)現(xiàn)差錯的編碼S|｛。陋'01QL2,糾錯編碼：如果編碼集的漢明距離&=2r+1，則該差錯編碼可以糾正r位的差錯四、典型的差錯編碼.奇偶校驗碼：奇校驗：編碼后的碼字中“1”的個數(shù)為奇數(shù)偶校驗：編碼后的碼字中“1”的個數(shù)為偶數(shù).漢明碼：可以實現(xiàn)單個比特差錯糾正.循環(huán)冗余碼CRC：檢錯能力強，編碼效率高，實現(xiàn)簡單將生成多項式轉(zhuǎn)化為二進制串做除法余數(shù)如果小于4位，則在前面板補0【綜合題】假設(shè)CRC編碼采用的生成多頊式為i(x)三世+X+1,請為位串10111001進行CRC編碼.【答案】CRC編碼后的結(jié)果為101110011。。1.10100111I1001000010011THh?得到10111001000010100111I1001000010011THh?得到101110010000【解析】G（x）=x~x+l對應(yīng)的比特串為10011.在待編碼位串10111001后添加0000,按如下計算過程求余數(shù)R=100L第3節(jié)多路訪問控制協(xié)議一、信道劃分MAC協(xié)議多路訪問控制MAC：廣播信道上用于協(xié)調(diào)各個結(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)送信道劃分MAC協(xié)議：.頻分多路復(fù)用：在頻率內(nèi)將信道帶寬劃分為多個子信道（如上行信道、下行信道）.時分多路復(fù)皿皿）：將通信信道的傳輸信號在時域內(nèi)劃分為多個等長的時隙.波分多路復(fù)用：在一根光纖中，傳輸多路不同波長的光信號.碼分多路復(fù)用：從編碼域進行劃分，使得編碼后的信號在同一信道中混合傳輸二、隨機訪問MAC協(xié)議.ALOHA協(xié)議純ALOHA：直接發(fā)送一信道偵聽一沖突重發(fā)時隙ALOHA：時隙開始發(fā)送一信道偵聽一沖突則下一時隙以概率P重發(fā).載波監(jiān)聽多路訪問協(xié)議CSMA發(fā)送前監(jiān)聽信道是否空閑非堅持CSMA：忙則等待隨機時間后再偵聽1-堅持CSMA：忙則持續(xù)偵聽基本原理：若通信站有數(shù)據(jù)發(fā)送，先偵聽信道；若發(fā)現(xiàn)信道空閑，則立即發(fā)送數(shù)據(jù)；若發(fā)現(xiàn)信道忙，則繼續(xù)偵聽信道，直到發(fā)現(xiàn)信道空閑然后立即發(fā)送數(shù)據(jù)P-堅持CSMA：閑則概率P在最近時隙發(fā)送.帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問協(xié)議CSMA/CD監(jiān)聽空閑后發(fā)送，發(fā)送時檢測碰撞，碰到后等待重發(fā)三、受控接入MAC協(xié)議.集中式控制：由一個主機負責調(diào)度其他通信站接入信道，從而避免沖突主要方法：輪詢技術(shù)，又分為輪叫輪詢和傳遞輪詢.分散式控制典型方法：令牌技術(shù)，如令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)上最嚴重的兩種錯誤是令牌丟失和數(shù)據(jù)幀無法撤銷第4節(jié)局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)鏈路層尋址與ARP.MAC地址（物理地址）：每個接口對應(yīng)一個MAC地址，且全球唯一；長度48位.地址解析協(xié)議ARP：根據(jù)本網(wǎng)內(nèi)目的主機或默認網(wǎng)關(guān)的IP地址獲取其MAC地址；查詢/響應(yīng)的方式(重點)二、以太網(wǎng)以太網(wǎng)的幀中數(shù)據(jù)字段的最小長度是46字節(jié).IEEE802.3標準若IEEE802.3MAC幀的目的地址為單個地址，則該幀的地址字段DA最高位為“0”.采用CSMA/CD訪問控制方法.以太網(wǎng)技術(shù)10Base-5、10Base-T (T表示雙絞線)快速以太網(wǎng)100Base-TX、100Base-T4、100Base-FX千兆以太網(wǎng)萬兆以太網(wǎng)三、交換機.轉(zhuǎn)發(fā)與過濾：可以依據(jù)接收到的鏈路層幀的目的MAC地址，選擇性地轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口。以目的MAC地址為主鍵，查找交換表.自學習：交換機通過自學習構(gòu)建交換表.優(yōu)點(1)消除沖突，提高性能支持異質(zhì)鏈路易于進行網(wǎng)絡(luò)管理四、虛擬局域網(wǎng).概念：一種基于交換機(支持VLAN功能)的邏輯分割廣播域的局域網(wǎng)應(yīng)用形式.不受物理位置的限制，以軟件的方式劃分和管理局域網(wǎng)中的工作組.能夠抑制廣播風暴.劃分方法：基于交換機端口；基于MAC地址；基于上層協(xié)議類型或地址第5節(jié)點對點鏈路協(xié)議一、ppp(點對點協(xié)議)點對點協(xié)議ppp定義的控制轉(zhuǎn)移字節(jié)內(nèi)容為01111101能夠處理差錯檢測、支持多種上層協(xié)議、允許連接時協(xié)商ip地址、允許身份認證典型應(yīng)用：撥號上網(wǎng)功能：.成幀.鏈路控制協(xié)議LCP.網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP二、HDLC協(xié)議HDLC的幀類型包括：信息幀、監(jiān)控幀、無編號幀高級數(shù)據(jù)鏈路控制一一HDLC協(xié)議可應(yīng)用于點對點鏈路和點對多點鏈路幀定界：幀的定界符是01111110使用一些特定的字符來定界一幀的起始與終止的幀同步方法是首尾定界符法字節(jié) 1字節(jié)苒監(jiān)乂門』 i]01HIHO地址控制觸搟校哈和111110位填充：HDLC協(xié)議采用了位填充方法確保數(shù)據(jù)的透明傳輸發(fā)送端：只要發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)字段5個連續(xù)的1,就立即插入一個0,保證數(shù)據(jù)字段不會出現(xiàn)連續(xù)的6個1接收端：發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)流中5個連續(xù)的1,就刪除其后的0,還原成原來的信息

本章小結(jié)本章重難點回顧：.典型的差錯編碼，如CRC等.CSMA/CD協(xié)議.ARP、以太網(wǎng)、交換機、VLAN等局域網(wǎng)工作原理第六章物理層第1節(jié)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)通信基本概念.消息：人類能夠感知的描述稱為消息.信息：信息是對事物狀態(tài)或存在方式的不確定性表述，信息是可以度量的.通信：本質(zhì)就是在一點精確或近似地再生另一點的信息.通信系統(tǒng)：能夠?qū)崿F(xiàn)通信功能的各種技術(shù)、設(shè)備和方法的總體.信號：通信系統(tǒng)中，在傳輸通道中傳播的信息的載體.數(shù)據(jù)：對客觀事物的性質(zhì)狀態(tài)以及相互關(guān)系等進行記載的符號及其組合.信道：信道是以傳輸介質(zhì)為基礎(chǔ)的信號通道1.、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型1.通信系統(tǒng)的構(gòu)成：信源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè)備、信宿和噪聲源等部分導致信息在信道中傳輸差錯的噪聲分為沖擊噪聲和隨機噪聲導致信息在信道中傳輸差錯的噪聲分為沖擊噪聲和隨機噪聲.模擬通信模擬信號：信號的因變量是連續(xù)的.數(shù)字通信數(shù)字通信系統(tǒng)具有兩個顯著優(yōu)點是抗干擾性強和保密性好數(shù)字信號：因變量是離散的如叫 M01 *九5八nn.數(shù)據(jù)通信方式單向通信、雙向交替通信和雙向同時通信并行通信和串行通信異步通信和同步通信.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的功能信道利用接口及信號產(chǎn)生同步差錯檢測與糾正尋址與路由網(wǎng)絡(luò)管理安全保證第2節(jié)物理介質(zhì)、導引型傳輸介質(zhì)1.架空明線：是指平行且相互分離或絕緣的架空裸線線路，通常采用銅線或鋁線等金屬導線2.雙絞線：兩根相互絕緣的銅線并排絞合在一起，減少對相鄰導線的電磁干擾3.同軸電纜：抗電磁干擾性能好，現(xiàn)在主要用于頻帶傳輸，如有線電視4.光纖：基本原理是利用光的全反射，通信容量大、距離遠、抗電磁干擾性能好、保密性好。分為多模光纖和單模光纖（性能更好）:、非導引型傳輸介質(zhì).地波傳播：低頻信號，沿地球表面?zhèn)鞑?天波傳播：較高頻信號，利用電離層的反射傳播.視線傳播：高頻信號，點對點直線傳播，中繼傳輸?shù)?節(jié)信道與信道容量-、信道分類與模型狹義信道：信號傳輸介質(zhì)廣義信道：信號傳輸介質(zhì)和通信系統(tǒng)的一些變換裝置.調(diào)制信道：信號從調(diào)制器的輸出端傳輸?shù)浇庹{(diào)器的輸入端經(jīng)過的部分.編碼信道：數(shù)字信號由編碼器輸出端傳輸?shù)阶g碼器輸入端經(jīng)過的部分.恒參信道：各種有線信道和部分無線信道，傳輸特性變化小、緩慢，如微波視線傳播鏈路和衛(wèi)星鏈路等對信號幅值產(chǎn)生固定的衰減對信號輸出產(chǎn)生固定的時延.隨參信道：傳輸特性隨時間隨機快速變化信號的傳輸衰減隨時間隨機變化信號的傳輸時延隨時間隨機變化存在多徑傳播現(xiàn)象三、信道容量信道容量是指信道無差錯傳輸信息的最大平均信息速率，單位bps.連續(xù)信道容量有理想無噪聲信道的信道容量，奈奎斯特公式：C=2B/°g2M有噪聲連續(xù)信道的信道容量，香農(nóng)公式:C=Blog2（1+-）乙 N

S:信號的功率N：噪聲的功率S/N：信噪比 B：帶寬S:信號的功率N：噪聲的功率S/N：信噪比 B：帶寬（S/N）jl0*㈣。（S/N）2.離散信道容量第4節(jié)基帶傳輸、基帶傳輸基本概念模擬基帶信號：模擬信源發(fā)出的原始電信號數(shù)字基帶信號：數(shù)字信源發(fā)出的基帶信號模擬基帶信號可以通過信源編碼轉(zhuǎn)換為數(shù)字基帶信號基帶傳輸：直接在信道中傳送基帶信號數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)：、數(shù)字基帶傳輸編碼信口碼型基帶傳輸碼型：AMI碼一一信號交替反轉(zhuǎn)碼零電平編碼二進制信息0，二進制信息1（傳號）則交替用正電平和負電平表示雙相碼一一曼徹斯特碼正（高）電平跳到負（低）電平表示1，負電平跳到正，電平表示0米勒碼CMI碼nBmB碼nBmT碼第5節(jié)頻帶傳輸一、頻帶傳輸基本概念.數(shù)字調(diào)制：利用數(shù)字基帶信號控制載波信號的某些特征參量，使載波信號的這些參量的變化反映數(shù)字基帶信號的信息，進而將數(shù)字基帶信號變換為數(shù)字通帶信號的過程.鍵控法：利用兩種不同的幅值、頻率或相位來分別表示0或1二、頻帶傳輸中的三種調(diào)制方式.二進制數(shù)字調(diào)制二進制幅移鍵控：載波信號幅值隨基帶信號變化二進制頻移鍵控：隨基帶信號變化而選擇不同頻率載波信號二進制相移鍵控：載波信號相位隨基帶信號變化二進制差分相移鍵控：基帶信號控制相鄰碼元載波相對相位是否變化，1：相對相位改變；0：相對相位不變碼元速率.多進制數(shù)字調(diào)制.正交幅值調(diào)制QAM第6節(jié)物理層接口規(guī)程一、物理層接口概述物理層接口的四大特性，分別為機械特性、電氣特性、功能特性以及規(guī)程特性物理層接口規(guī)范定義DTE和DEC之間的接口特性DTE：數(shù)據(jù)終端設(shè)備DCE：數(shù)據(jù)電路端設(shè)備二、物理層接口特性.機械特性：通信實體間硬件連接接口的機械特點.電氣特性：在物理連接上，導線的電氣連接及有關(guān)電路的特性.功能特性：物理接口各條信號線的用途.規(guī)程特性：通信協(xié)議，指明利用接口傳輸比特流的全過程，以及各項用于傳輸?shù)氖录l(fā)生的合法順序本章小結(jié)本章重難點回顧：.信道容量.基帶傳輸編碼.頻帶傳輸與調(diào)制技術(shù)第七章無線與移動網(wǎng)絡(luò)有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)的重要區(qū)別主要在數(shù)據(jù)鏈路層和物理層第1節(jié)無線網(wǎng)絡(luò)一、無線網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu).無線主機.無線鏈路.基站.網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施.自組織網(wǎng)絡(luò)（AdHoc網(wǎng)絡(luò)）:、無線鏈路與無線網(wǎng)絡(luò)特性無線鏈路與有線鏈路的主要區(qū)別:.信號強度的衰減.干擾.多徑傳播.隱藏終端第2節(jié)移動網(wǎng)絡(luò)、移動網(wǎng)絡(luò)基本原理.不同的移動性需求.網(wǎng)絡(luò)層地址保持不變的重要性.有線基礎(chǔ)設(shè)施的支持、尋址永久地址和轉(zhuǎn)交地址白?網(wǎng)怖士 摘小阿格I72JWi 髀IM14ml三、移動結(jié)點的路由選擇.間接路由選擇：由歸屬代理轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)給外部代理.直接路由選擇：由通信代理通過歸屬代理獲得轉(zhuǎn)交地址，直接發(fā)送到外部代理第3節(jié)無線局域網(wǎng)IEEE802.11、IEEE802.11的體系結(jié)構(gòu).基站AP.基本服務(wù)集BSSAP發(fā)現(xiàn)：主動掃描探測幀被動掃描信標幀標準頻率范圍/GHz數(shù)據(jù)率IEEE802.11b2.4最高為11Mbit/sIEEE802.11a5最高為54Mbit/sIEEE802.11gIEEE802.11n2.42.4/5最高為54Mbit/s最高為600Mbit/s二、IEEE802.11的MAC協(xié)議CSMA/CA——帶碰撞避免的CSMA：CSMA/CA通過RTS和CTS幀的交換，可以實現(xiàn)信道的預(yù)約占用，避免數(shù)據(jù)幀傳輸過程中的沖突三、IEEE802.11幀IEEE802.11的幀類型：控制幀、數(shù)據(jù)幀和管理幀MAC首部：長度30字節(jié)；包括4個地址字段（主要使用目的地址、源地址、AP地址）第4節(jié)蜂窩網(wǎng)絡(luò)一、蜂窩網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)基站系統(tǒng)BSS：基站控制器、收發(fā)基站移動交換中心MSC網(wǎng)關(guān)MSC二、蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的移動性管理間接路由選擇方法二、移動通信2G/3G/4G/5G網(wǎng)絡(luò)2G網(wǎng)絡(luò)：信令和語音信道都是數(shù)字式的3G網(wǎng)絡(luò)：無線通信與互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合4G網(wǎng)絡(luò)：高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，不同頻段、不同業(yè)務(wù)環(huán)境間的無縫漫游5G網(wǎng)絡(luò)：超高容量、超可靠性、隨時隨地可接入性第5節(jié)移動IP網(wǎng)絡(luò)一、代理發(fā)現(xiàn).代理通告外部代理或歸屬代理使用一種現(xiàn)有路由器發(fā)現(xiàn)協(xié)議的擴展協(xié)議來通告其服務(wù)周期性的在所有連接的鏈路上廣播一個類字段為9（路由器發(fā)現(xiàn)）的ICMP報文.代理請求移動結(jié)點廣播一個代理請求報文，該報文是一個類型值為10的ICMP報文收到該請求的代理將直接向該移動結(jié)點單播一個代理通告二、向歸屬代理注冊移動結(jié)點和/或外部代理向一個移動結(jié)點歸屬代理注冊或注銷COA所使用的協(xié)議.移動結(jié)點向外部代理發(fā)送一個移動IP注冊報文.外部代理記錄移動結(jié)點的永久IP地址，并發(fā)送注冊請求給歸屬代理.歸屬代理接收注冊請求并發(fā)送注冊應(yīng)答.外部代理接收注冊應(yīng)答，然后將其轉(zhuǎn)發(fā)給移動結(jié)點第6節(jié)其他典型無線網(wǎng)絡(luò)簡你好介WiMax：IEEE802.16，城域網(wǎng)技術(shù)，傳輸距離更遠，接入帶寬更高藍牙網(wǎng)絡(luò):IEEE802.15.1，小范圍，低功率，低成本，自組織的“電纜替代”技術(shù)（重點）ZigBee：IEEE802.15.4，低功率，低數(shù)據(jù)速率，低工作周期本章小結(jié)本章重難點回顧：.無線網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu).移動網(wǎng)絡(luò)基本原理.CSMA