東南大學(xué)信息學(xué)院通信網(wǎng)復(fù)習(xí)總結(jié)

__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(gè)相異的網(wǎng)絡(luò)傳遞信息成為可能協(xié)議的目的是用來(lái)提供某種類型的服務(wù)系統(tǒng)ttIP傳統(tǒng)上用來(lái)提供盡最大努力服務(wù)P(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(fù)或數(shù)據(jù)沖突；UDP在傳輸數(shù)據(jù)前不建立連接，不對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行檢查與修改，無(wú)須等待對(duì)方的應(yīng)答，所以會(huì)出現(xiàn)分組丟失、重復(fù)、亂序，應(yīng)用程序需要負(fù)責(zé)傳輸可靠性方面的所有工作；影響通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的因素：技術(shù)法規(guī)和市場(chǎng)以及標(biāo)準(zhǔn)幀是屬于數(shù)據(jù)鏈路層也就是說(shuō)當(dāng)把單元由應(yīng)用層通過(guò)表示層轉(zhuǎn)成分組后在傳輸層對(duì)分組在進(jìn)行分劃成數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)層加上報(bào)頭地址與報(bào)尾校驗(yàn)碼在網(wǎng)絡(luò)層到鏈路層成幀至物理層時(shí)將幀轉(zhuǎn)換為形式的比特流在網(wǎng)絡(luò)中以不同高低電壓代表正弦波形式傳輸網(wǎng)絡(luò)層傳輸信息包，路由選擇，流量和擁塞控制。IPIPMAC類型。傳輸層可以提供面向連接和無(wú)連接的服務(wù)應(yīng)用層協(xié)議用于文件傳輸，虛擬終端，電子郵件，域名服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)管理和其他應(yīng)用程序。物理層，數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層都采用了檢錯(cuò)和糾錯(cuò)技術(shù)數(shù)字技術(shù)傳輸距離長(zhǎng)，性能更優(yōu)越，可監(jiān)視使用信道的傳輸質(zhì)量，能進(jìn)行多路傳輸，增加傳輸?shù)男畔⒘?，增加網(wǎng)絡(luò)所能實(shí)現(xiàn)的曼徹斯特編碼：從低到高跳變表示“1”，從高到低跳變表示“0”。差分曼徹斯特編碼：主要看兩個(gè)相鄰的波形，如果后一個(gè)波形和前一個(gè)的波形相同，則后一個(gè)波形表示0，如果波形不同，則長(zhǎng)距離傳輸時(shí)，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；電路交換：基于位置，面向連接，即在通信的兩個(gè)站點(diǎn)間需要建立一個(gè)物理通信通路;一旦電路建立對(duì)用戶是透明的，信息以固據(jù)兩部分。分組交換根據(jù)向端點(diǎn)提供的服務(wù)可以進(jìn)一步分成數(shù)據(jù)報(bào)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(wù)，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(gè)連接。報(bào)文只需標(biāo)識(shí)邏輯電路號(hào)，并沿著虛電路按序傳輸。數(shù)據(jù)報(bào):數(shù)據(jù)報(bào)是無(wú)連接的服務(wù)，無(wú)需建立連接，網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)接受主機(jī)發(fā)送的分組；每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)文需要標(biāo)識(shí)出完整的目標(biāo)地址；立的選擇路由，因此不能防止報(bào)文的丟失、重復(fù)或失序，它提供“盡最大努力交付”的服務(wù)電路交換獨(dú)占資源,分組交換共享資源.報(bào)文交換：是以報(bào)文作為傳送單元采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的交換方式。1.基本的報(bào)文交換動(dòng)作是存儲(chǔ)報(bào)文、分析報(bào)文中的收?qǐng)?bào)人地址和報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)。2.有多個(gè)報(bào)文送往同一地點(diǎn)時(shí)，要排隊(duì)按順序發(fā)送。3.報(bào)文傳送中有檢錯(cuò)和糾錯(cuò)措施由于報(bào)文長(zhǎng)度差異很大，長(zhǎng)報(bào)文可能導(dǎo)致很大的時(shí)延，并且對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)緩沖區(qū)的分配也比較困難，為了滿足各種長(zhǎng)度報(bào)文的需要并且達(dá)到高效的目的，節(jié)點(diǎn)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(shí)際應(yīng)用中報(bào)文交換主要用于傳輸報(bào)文較短、實(shí)時(shí)性要求較低的通信業(yè)務(wù)，如公用電報(bào)網(wǎng)。電路交換的優(yōu)點(diǎn)：時(shí)延小，通信質(zhì)量有保證；控制簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：呼叫建立需要時(shí)間，每個(gè)連接寬帶固定，不傳信息也占用資分組交換的特點(diǎn)：采用動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用技術(shù)、按需分配帶寬，即只有在傳送數(shù)據(jù)分組時(shí)才占用傳輸媒體帶寬資源，提高了資數(shù)據(jù)分組傳輸時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)中的每一段鏈路上都獨(dú)立的進(jìn)行差錯(cuò)、流量控制。因此數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量高、可靠性高。交換延時(shí)t=ML+NT+(M-1)T+(M-1)P對(duì)等協(xié)議通常有兩種基本方式：一個(gè)是網(wǎng)絡(luò)中跨越單跳的方式，另一個(gè)是跨越整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的端對(duì)端方式；tcpHDLC數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程采用逐跳方式Qautomaticrepeatrequest停止-等待式ARQ：進(jìn)程A在發(fā)送信息幀的同時(shí)將啟動(dòng)信息幀定時(shí)器，定時(shí)器設(shè)定的超時(shí)時(shí)間要大于A收到ACK幀所需要的停等協(xié)議在時(shí)延較低的信道中工作良好，時(shí)延高時(shí)，效率變得很低。一個(gè)幀從開(kāi)始發(fā)送到接收到ACK共耗時(shí)nf為幀長(zhǎng)，n0為字節(jié)開(kāi)銷。若幀有可能出錯(cuò)，需要重傳，重傳的概率為Pf；則修正后的效率為:的信息幀會(huì)導(dǎo)致確認(rèn)信息產(chǎn)生較大的延時(shí)，導(dǎo)致發(fā)送端因?yàn)榈却瑫r(shí)而出發(fā)不必要的重傳。可以通過(guò)在場(chǎng)信息幀前發(fā)送短控幀PARQ選擇重傳的效率:方式效率總結(jié)：影響傳輸效率的因素有：報(bào)頭和CRC開(kāi)銷，延時(shí)-帶寬乘積，幀的大小和幀的差錯(cuò)率TCP通過(guò)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(dòng)窗口機(jī)制流量控制，慢啟動(dòng)方式擁塞控制。1.幀開(kāi)始/結(jié)束字符和字節(jié)填充：在每個(gè)DEL字符前再插入一個(gè)DEL面向連接的服務(wù)都要經(jīng)歷三個(gè)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(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)介質(zhì)訪問(wèn)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(jī)訪問(wèn)和調(diào)度。共享介質(zhì)是各站點(diǎn)進(jìn)行互相通信可以利用的唯一方式。CSMA-CD不能提供有序的幀傳輸。介質(zhì)訪問(wèn)控制的調(diào)度方法：1.預(yù)約系統(tǒng)2.輪詢3.令牌傳遞環(huán)(本質(zhì)是輪詢的擴(kuò)展)802系列標(biāo)準(zhǔn)把數(shù)據(jù)鏈路層分成LLC(邏輯鏈路控制)和MAC(介質(zhì)訪問(wèn)控制)兩個(gè)子層。局域網(wǎng)網(wǎng)橋和以太網(wǎng)交換機(jī)：網(wǎng)絡(luò)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(jī))；網(wǎng)絡(luò)層：路由器；更高層：網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)橋和路由器的混合物：橋路器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(guān)聯(lián)不靈活的問(wèn)題。無(wú)連接的服務(wù)只在傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層之間進(jìn)行基本的交互。一個(gè)無(wú)連接的分組網(wǎng)絡(luò)能夠同時(shí)支持無(wú)連接的服務(wù)和面向連接的服務(wù)。一個(gè)面向連接的網(wǎng)絡(luò)也能同時(shí)提供無(wú)連接的服務(wù)和面向連接的服務(wù)。電路交換在物理層，數(shù)據(jù)報(bào)交換和虛電路交換在網(wǎng)絡(luò)層。虛電路交換的優(yōu)點(diǎn)1.報(bào)頭占用資源少，操作迅速2.資源可以在呼叫建立過(guò)程中被分配分組交換機(jī)的功能：路由和轉(zhuǎn)發(fā)。使用虛電路分組交換時(shí)，路由表將每個(gè)進(jìn)入的VCI轉(zhuǎn)換為一個(gè)輸出的VCI，并且基于分組的輸入VCI來(lái)識(shí)別分組要被轉(zhuǎn)發(fā)到的輸出端口。數(shù)據(jù)報(bào)分組交換時(shí)，路由表基于分組的目的段地址來(lái)識(shí)別分組被轉(zhuǎn)發(fā)到的下一跳。傳輸層提供了運(yùn)行在IP之上的兩種基本的服務(wù)通信服務(wù)：基于tcp的可靠的流服務(wù)和基于udp的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。IP地址用于回環(huán)測(cè)試層據(jù)鏈路層邏輯鏈路子層LLC媒體訪問(wèn)子層MACTCPUDPTCP/IP有四個(gè)層次，應(yīng)用層傳輸層互聯(lián)網(wǎng)層(對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)層)網(wǎng)絡(luò)接口層(對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層)分別對(duì)應(yīng)OSI模型中的高層(上三層)，傳輸層，網(wǎng)絡(luò)層，物理層和數(shù)據(jù)鏈路層dvmrp距離矢量組播路由協(xié)議(DistanceVectorMulticastRoutingProtocol)dhcp動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DynamicHostConfigurationProtocol)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(shí)時(shí)傳輸協(xié)議real-timetransportprotocol信息通信網(wǎng)復(fù)習(xí)通信網(wǎng)包括電話網(wǎng)，計(jì)算機(jī)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(guò)交換系統(tǒng)按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組合在一起。提供語(yǔ)音，圖像，數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)。信息通信網(wǎng)的組成：用戶終端設(shè)備；傳輸線路；交換系統(tǒng)；通信協(xié)議通信網(wǎng)的主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線型；環(huán)型網(wǎng)；星型網(wǎng)；樹(shù)型網(wǎng)；分布式網(wǎng)；復(fù)合型網(wǎng)通信網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵因素：技術(shù)法規(guī)(政府規(guī)范)和市場(chǎng)以及標(biāo)準(zhǔn)式協(xié)議(Protocol)：通信網(wǎng)中控制對(duì)等通信實(shí)體進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)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(gè)基本要(語(yǔ)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(hào)電平等.(語(yǔ)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(cuò)處理和響應(yīng)等控制信息.(同步)：對(duì)事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明--確定通信雙方"講話的次序",定義了速度匹配和排序等.實(shí)體：任何可以發(fā)送或接收信息的硬件/軟件進(jìn)程，每一層中的活躍元素。對(duì)等實(shí)體：位于不同系統(tǒng)內(nèi)同一層次的兩個(gè)執(zhí)行對(duì)等協(xié)議的實(shí)體服務(wù)：某一層及其以下各層的一種能力，通過(guò)接口提供給其相鄰上層協(xié)議與服務(wù)關(guān)系：在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)；要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下層所提供的服務(wù)。本層的服務(wù)用戶只能看見(jiàn)服務(wù)而無(wú)法看見(jiàn)下面的協(xié)議；下面的協(xié)議對(duì)上面的服務(wù)用戶是透明的(看不見(jiàn))協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對(duì)等實(shí)體之間通信的規(guī)則；服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層向上層通過(guò)層間接口提供的，由服務(wù)原語(yǔ)完成操作。同一系統(tǒng)相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互的地方，稱為服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP通信網(wǎng)的服務(wù)類型：面向連接服務(wù)；TCP，虛電路(可靠通信)，電話通信網(wǎng)的三大交換技術(shù)：報(bào)文交換(無(wú)連接)；電路交換；分組交換(包括虛電路和數(shù)據(jù)報(bào))非導(dǎo)向傳輸媒體：無(wú)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(gè)碼元HDLCHDLC(高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制)中的三種幀：信息幀；監(jiān)控幀；無(wú)編號(hào)幀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(gè)碼元。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(shí)現(xiàn)無(wú)差錯(cuò)的傳輸。理論上成立，現(xiàn)實(shí)中不行。媒體復(fù)用技術(shù)：波分復(fù)用；時(shí)分復(fù)用(同步和異步)；頻分復(fù)用(FDM和OFDM(正交頻分))；碼分復(fù)用(CDM)調(diào)制的主要作用：增大傳輸速率脈沖編碼調(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(guò)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(shí)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(hù)和釋放)(2)幀定界與同步(3)流量控制(4)差錯(cuò)控制(5)將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開(kāi)(6)順序控制(7)幀的透明傳輸(8)尋址處理差錯(cuò)的兩種基本策略：糾錯(cuò)碼(發(fā)送方在每個(gè)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(cuò)，并能糾正錯(cuò)誤)，檢錯(cuò)碼(發(fā)送方在每個(gè)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HDLC幀格式：信息幀和監(jiān)控幀提供差錯(cuò)控制和流量控制。無(wú)編號(hào)幀用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路附加功能靜態(tài)多路訪問(wèn)協(xié)議:TDMA(時(shí)間多址)、FDMA(頻分多址)、WDMA、CDMA(碼分多址)動(dòng)態(tài)多路訪問(wèn)協(xié)議:隨機(jī)接入技術(shù)：ALOHA、SlottedALOHA(時(shí)隙型)、CSMA(載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn))、CSMA/CD(載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè))、CSMA/CA(載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突避免)等IEEEIEEE802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(wú)線局域網(wǎng)(802.11)和無(wú)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L(zhǎng)LC子層、MAC子層MAC子層負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)訪問(wèn)共享物理介質(zhì)的問(wèn)題。LLC增強(qiáng)MAC層提供的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，提供HDLC服務(wù)和尋址服務(wù)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)隙問(wèn)題：為什么2τ？AT競(jìng)爭(zhēng)時(shí)隙為2T.ALOHA算法分為四類：1.純ALOHA算法2.時(shí)隙ALOHA算法3.幀時(shí)隙ALOHA算法4.動(dòng)態(tài)幀時(shí)隙ALOHA算法最小數(shù)據(jù)幀的設(shè)計(jì)原因和以太網(wǎng)電纜長(zhǎng)度有關(guān)，為的是讓兩個(gè)相距最遠(yuǎn)的站點(diǎn)能夠感知到雙方的數(shù)據(jù)發(fā)生了碰撞;最遠(yuǎn)兩端數(shù)據(jù)無(wú)線局域網(wǎng)問(wèn)題：發(fā)送端信號(hào)功率強(qiáng)淹沒(méi)了其它站點(diǎn)信號(hào)；隱藏站點(diǎn)問(wèn)題帶預(yù)約的CSMA/CA信道預(yù)約技術(shù)：RTS(請(qǐng)求發(fā)送)和CTS(清楚發(fā)送)解決了暴露站點(diǎn)和隱藏站點(diǎn)問(wèn)題轉(zhuǎn)發(fā)器(repeater)，屬于中繼器物理層設(shè)備，在電纜段之間拷貝比特；對(duì)弱信號(hào)進(jìn)行放大或再生，以便延長(zhǎng)傳輸距離。集線器HUB屬于中繼器物理層設(shè)備采用爭(zhēng)用方式，擴(kuò)大沖突域以太網(wǎng)交換機(jī)數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，在局域網(wǎng)之間轉(zhuǎn)發(fā)幀；擴(kuò)大傳輸數(shù)率(帶寬)網(wǎng)橋(bridge)數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，在局域網(wǎng)之間存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)幀；網(wǎng)橋可以改變幀格式。透明網(wǎng)橋的自主學(xué)習(xí)：第七章：分組交換路由選擇、流量和擁塞控制數(shù)據(jù)鏈路層的基本功能：幀定界、差錯(cuò)控制、流量控制(滑動(dòng)窗口機(jī)制)dijkstra最短路徑算法距離網(wǎng)絡(luò)層以上的互連設(shè)備：多協(xié)議路由器在網(wǎng)絡(luò)之間存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)包，必要時(shí)做網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議轉(zhuǎn)換。傳輸網(wǎng)關(guān)(傳輸層)，在傳輸層轉(zhuǎn)發(fā)字節(jié)流；應(yīng)用網(wǎng)關(guān)(應(yīng)用層)，在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)互連應(yīng)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(yuǎn)程登錄)；smtp(簡(jiǎn)單郵件傳送協(xié)議)；IMAPpop3(郵件接收協(xié)議)；tftp(簡(jiǎn)單文件傳送協(xié)議)；snmp(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)；dhcp(動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)HTML超文本標(biāo)記語(yǔ)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(luò)層協(xié)議：ICMP；IGMP；IP；ARP；RARP；arpIPmacAddressResolutionProtocol)rarp根據(jù)mac地址獲取IP地址逆地址解析協(xié)議(ReverseAddressResolutionProtocol)icmp：處理錯(cuò)誤和其他控制消息的協(xié)議因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議(InternetControlMessageProtocol)igmp網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議(組播路由)因特網(wǎng)組管理協(xié)議(InternetGroupManagementProtocol)應(yīng)用層：客戶端和服務(wù)器服務(wù)方式；應(yīng)用層：客戶端和服務(wù)器服務(wù)方式；單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)、DNS(主域名稱系統(tǒng))、TFTP(簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議)等TCP的流量控制：滑動(dòng)窗口(以字節(jié)為單位)TCP擁塞控制：慢啟動(dòng)，擁塞