填空、判断、选择、简答、计算 带*的为老师点到的 第一章概述
1计算机网络以资源共享的观点定义：以能够相互共享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合。计算机网络是指用 通信线路 将分散在不同地点的具有 独立自主 功能的计算机系统互相连接，并按照 网络协议 进行 数据通信和共享资源 的计算机的集合。
-----所以一台主控机和多台从属机的系统不能成为网络，面向终端的系统也不能称为网络。 2*计算机网络的分类
按网络传输技术进行分类：广播式网络 和 点对点式网络
越是小的，地理位置局部化的网络倾向于使用广播传输模式，而大的网络通常使用点到点传输模式。
按网络的覆盖范围进行分类： 个人区域网—1m-一米见方的范围
局域网（LAN）--10m-1km—同一房间，同一建筑物内，同一校园 城域网（MAN）----10km---同一城市
广域网（WAN）---100km—1000km—同一国家，同一个洲 互联网 Internet 10000km 同一个行星
3局域网的技术特点（拓扑结构-广播式网络：总线型、环型和星型）
A在 总线网络 中，任何时刻只能有一台机器是主站并可进行发送，而其它机器不能发送，当有多台机器都想发送信息时，需要一种仲裁机制来解决冲突，如以太网-IEEEE802.3标准
B在 环网 中，同样需要仲裁机制来解决冲突问题（IEEE802.5）
4城域网MAN：通常使用与LAN相似的技术，可以看成是多个局域网相连构成的网络。分布式队列双总线DQDB ----IEEE802.6
5广域网--通信子网的功能是把消息从主机传到另一台主机。子网由传输线和交换单元组成（路由器，存储转发）。
6 几乎所有的广域网都用存储-转发技术，所以也被称为点到点、存储转发或分组交换子网。 7互连的网络集合称为互联网。
8**计算机网络要完成 数据处理 与 数据通信 两大基本功能。 早期的计算机网络主要是广域网，它从逻辑功能上分为
资源子网：负责数据处理的主计算机与终端，网络的外围，提供各种网络资源和网络服务。
（主机、终端、终端控制器、外设、软件资源、信息资源）
通信子网：负责数据通信处理的通信控制处理机与通信线路，网络内层，负责网络数据传
输、转发等通信处理任务。（CPP：通信控制处理机、网络结点，作为通信子网中的分组存储转发结点，完成分组的接受、校验、存储、转发等功能）
9*客户---服务器模型：客户通过网络登录服务器访问数据。
该模型涉及到了两个进程：一个位于客户机器上，一个位于服务器机
器上。其中的通信形式是这样的：客户进程通过网络将一个消息发送给服务器进程。然后客户进程等待应答消息。当服务器进程获得了请求消息之后，它执行所请求的工作，或者查到客户所要的数据，然后送回一个应答消息。 10协议层次：
层—每一层的目的都是向上一层提供特定的服务，而把如何具体实现这些服务的细节对上
一层加以屏蔽。
协议---是指通信双方关于如何进行通信的一种约定 。
层和协议的集合称为 网络体系结构。一个特定的系统所使用的一组协议（每一层一个协议）
称为协议栈。
11*下层可以向上提供两种不同的通信服务：面向连接的服务 和 无连接的服务。
面向连接的服务：是基于电话系统模型的。为了使用面向连接的网络服务，用户首先要建
立一个连接，然后使用（维护）该连接，最后释放连接。
无连接的服务：基于邮政系统模型的。每一条报文（信号）都携带了完整的目标地址，所
以，每条报文都可以被系统独立的路由。
-----先发送的报文可能被延迟而导致后发的信息先到的情况。
一个可靠的服务通常是这样来实现的：让接受方向发送方确认收到了一条信息，因而发送方就可以保证报文已经到达。
可靠的面向连接服务器有两种变形：报文序列（总是保持报文的边界）和字节流（该连接只是一个字节流，没有任何报文边界）
不可靠（意味着没有被确认）的无连接服务通常称为：数据报服务。有确认的数据报服务。请求—应答服务。 通信协议四种类型：
面向连接与确认服务 面向连接与不确认服务 无连接与确认服务 无连接与不确认服务 12原语：用户进程通过原语操作访问该服务，这些原语告诉该服务执行某个动作，或是将某个对等体所执行的动作报告给客户，在操作系统中通常是一些系统调用，它们进入操作系统内核模式控制该机器，让操作系统发必要分组。 服务原语实际就是对一个操作或一个服务进行描述。 13服务和协议
服务是指某一层向它上一层提供的一组原语（操作）。服务定义了该层打算代表其用户执行那些操作，但是它并不涉及如何实现这些操作。服务也会涉及到两层之间的接口，其中低层是服务器提供者，而上层是服务器的用户。
协议时一组规则，用来规定同一层上的对等实体间所交换的信息或者分组的格式和含义。涉及到具体实现，它对于该用户不可见。
服务涉及到层之间的接口。协议涉及到不同机器上对等实体之间发送的分组。 14*OSI参考模型
下三个为硬件层，上四个为软件层
物理层：涉及到在通信信道上传输的原始数据位(数据传输单位是比特)
数据链路层：将一个原始的传输设施转变成一条逻辑的传输线路，在这条传输线路上，所
有未检测出来的传输错误也会反映到网络层上。（差错控制和流量控制）
网络层：控制子网的运行过程。确定如何将分组从源端路由到目标端。（实现拥塞控制，网
络互连）
传输层：接受来自上一层的数据，并且在必要的时候把这些数据分割成小的单元，然后把
数据单元传递给网络层，并且确保这些数据片段都能够正确的到达另一端。传输层是一个真正的端到端的层，所有的处理都是按照从源端到目标端来进行的。
会话层：允许不同机器上的用户之间建立会话。 表示层：关注的是所传递的信息的语法和语义。
应用层：包含了各种各样的协议，这些协议往往直接针对用户的需要。HTTP—超文本传输
协议
15* TCP/IP参考模型
主机—网络层：负责通过网络发送和接受IP数据报。 互连层：相当于OSI参考模型网络层无连接网络层 传输层：主要功能是在互联网中源主机与目的主机的对等实体间建立 用于会话的端--端连接；
传输控制协议TCP是一种可靠的面向连接协议 用户数据协议UDP是一种不可靠的无连接协议
应用层：网络终端协议Telnet 文本传输协议FTP 简单邮件传输协议SMTP 域名系统 DNS
简单网络管理协议 SNMP 超文本传输协议 HTTP
16 OSI模型的网络层同时支持无连接和面向连接，但传输层只支持面向连接。TCP/IP的网络层只支持无连接，但传输层同时支持两种无连接和面向连接。 17本书所使用的混合参考模型：
物理层，数据链路层（介质访问控制子层），网络层，传输层，应用层 18蜂窝无线网络----正六边形面积s33a2 219面向连接的网络：X.25，帧中继，ATM
20 KMGTPEZY 广域网-以太网 802.3 无线网 802.11 21 1Byte=1字节=8bit
22LAN的一个替代方案是简单的大型分时系统，通过终端为用户提供服务。请说出采用LAN的客户—服务器系统的两个好处：
A，局域网模型可以递增扩展，且整个系统不会因单点故障而崩溃（有备份数据） B低成本，并提供更多的计算能力和更好的交互接口。 23*请说出使用分层协议的两个理由：
A通过协议分层可以把设计问题划分为较小的易于处理的片段。 B分层也意味着某一层的协议改变不会影响较高层或较低层的协议。 24在讨论网络协议的时候，“协商”意味着什么？，请给出一个例子。
解答：协商是要让双方就在通期间将使用的某些参数值达成一致。举例：最大分组长度 25*OSI模型中的哪一层处理以下的问题 a:把传输的位流分帧(数据链路层)
b:在通过子网的时候决定使用哪条路由路径(网络层)
26*在无连接通信和面向连接的通信两者之间，最主要的区别是什么?
答：面向连接的通信有三个阶段。在连接建立阶段先要做一个请求，然后才能建立连接。仅仅在这个阶段被成功完成后，才开始数据传送阶段。然后是连接释放阶段。 无连接通信没有这些阶段。它只是发送数据。
2.在无连接通信和面向连接通信,两者之间,最主要的区别是什么
答:面向连接通信有三个阶段,在建立阶段,发送请求来建立连接.只有在这个阶段成功之后,数据传输阶段才能开始.最后是释放阶段.无连接通信只是发送数据,不包含这些阶段.
4.如果在数据链路层上交换的单元称为帧,而在网络层上交换的单元称为分组,那么应该是帧封装分组,还是分组封装帧?
答:帧封装分组.当分组到达数据链路层时,整个分组作为帧的数据域,封装帧进行传输 5.给出理由说明PPP使用了字节填充技术
答:PPP由软件执行,而HDLC由硬件执行.在软件中运行,字节比位要方便.PPP为调制解调器而设计,调制解调器接收数据的单位是字节,而不是位
6.PPP发送IP,包含2个标志字节,1个协议字节,2个校验和字节,总共5字节 7.高速以太网的最大线缆长度是以太网的1/10
C-S(客户服务器)模型:客户-网络-服务器,两个进程通信.
Internet流行用途:(1)访问远程信息(2)个人之间的通信(3)交互式娱乐(4)电子商务 对等通信:区别于客户-服务器模型(peer to peer)，没有固定的客户和服务器
固定无线和移动无线:办公室(非无线,非移动)旅馆的笔记本(非无线,移动)无布线建筑(无线,非移动)移动办公室(无线,移动) 传输技术:广播式链接,点到点链接 广播:将一个分组发送给所有目标机器. 多播:广播给指定的一组机器. 单播:点对点的传输模式
局域网(LAN)的三个不同特征:范围,传输技术,拓扑结构.
以太网:IEEE802.3,一种非集中控制的,基于总线的广播式网络.
IBM令牌环(IEEE802.5)基于环的LAN, 工作速度是4Mbps和16Mbps,FDDI是另一种环网. 广播式网络分为静态和动态,动态分配分为集中式和非集中式. 城域网(MAN)的典型例子:有线电视网络,标准化为IEEE802.16
主机通过通信子网连接,子网由传输线和交换单元组成. 网络拓扑结构:总线,环,星形
存储转发子网(分组交换子网):每个路由完整接收分组,保存,并在输出线路空闲时才将它转发出去.当分组很小并且大小相同,成为信元.
无线网络分三类:系统互连,无线LAN,无线WAN
系统互联:通过短距离的无线电,将一台计算机的各个部件连接起来. 互联网构成:路由+线路=>子网+主机=>网络+网络=>互联网
网关(gateway):完成不同网络间的连接,提供硬件及软件层次上的转换. 协议层级:每一层都是一种虚拟机,向上一层提供特定的服务. 网络体系结构:层和协议的集合称为网络体系结构. 协议栈:一个特定的系统所使用的一组协议
层设计问题:需要编址机制,错误控制,流控制,多路复用和多路解复用.
面向连接服务:基于电话系统模型,数据位顺序到达.可靠的报文流(页码页序例),可靠的字节流(远程登录),不可靠的连接(数字化的语音)
无连接服务:基于邮政系统模型,报文乱序到达.不可靠的数据报(电子垃圾邮件),有确认的数据报(挂号信),请求应答(数据库查询)
服务与协议的关系:服务是指某一层向它上一层提供的一组原语,涉及层之间的接口.协议是一组规则,用来规定同上一层的对等实体之间所交换的消息或者分组的格式和含义,设计到不同机器上对等实体之间发送的分组.
OSI模型(7层,由下到上):物理(位),数据链路(数据帧),网络(分组),传输(TPDU),会话,表示,应用层.
OSI分层原则:当需要一个不同抽象体的时候,应该创建一层.每一层都应该执行一个明确定义的功能.选择每一层功能的时候,应该考虑到定义国际标准化的协议.选择层边界的时候,应该是\"跨接口所需要的信息流\"尽可能的小.曾数应该足够多,以保证不同的功能不会被混在在同一层中,同时层数不能够太多,以避免整个体系结构变得过于庞大. OSI的三个核心概念:服务,接口,协议
第2章 物理层 1传输介质三类:
有导向的介质(铜线，磁介质,双绞线(3类,5类每厘米内拧的更紧),同轴电缆,光纤), 无导向介质(无线电波,激光). 卫星 2物理连接分为点对点连接与多点连接
3数据传输分为单工（信息流是单方向的且不能改变），半双工（通信双方不能同时进行收发）和全双工方式（通信双方可同时收发信息）。
4通信子网分为点对点通信线路通信子网与广播信道通信子网
5广域网主要采用点到点通信线路，局域网与城域网一般采用广播信道。
6由于技术上存在较大的差异，因此在物理层和数据链路层协议上出现了两个分支，一类是基于点对点通信线路，另一类是基于广播信道。
7数据传输分为串行传输方式与并行传输方式。串行传输的物理数据服务单元是位；并行传输方式的物理数据服务单元式N位，N为并行连接的物理通道数。 8数据可分为模拟数据，数字数据。信号可分为模拟信号，数字信号。 传输中的四种传输方式：
模拟数据的模拟信号传输（模拟电话） 模拟数据的数字信号传输（数字化） 数字数据的模拟信号传输数字数据的数字信号传输
9 10lgS/N---分贝 香农定律：一条带宽为H Hz、信噪比为S/N的有噪声信道的最大数据传输率为： 最大数据传输率（位/秒）=H log2（1+S/N） 10* 传输介质的主要类型
双绞线：屏蔽双绞线STP 非屏蔽双绞线 UTP
同轴电缆：内导线、绝缘层、外屏蔽层、外部保护层
光纤电缆：光纤传输系统的三个关键部件:光源,传输介质,检测器.
光纤对比铜线的优点:更高的带宽,相对较低的衰减,不受电源震荡,电磁干扰,不受空气中腐蚀性化学物质侵蚀.
无线与卫星通信信道：无线，微波，红外，可见光 微波通信；蜂窝无线通信；卫星通信
11传输音频范围（300Hz—3400Hz）带宽3.1K Hz。 12数模转换为调制，模数转换为解调。
13多路复用技术的分类：频分多路复用FDM 波分多路复用WDM 时分多路复用 TDM 14 *数据交换技术：电路交换，报文交换（存储-转发）和分组交换（数据报方式和虚电路方式）。
数据报工作方式的特点：同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网。同一报文的不同分组到达目的结点时可能出现乱序、重复与丢失现象。每一个分组在传输过程中都必须带有目的地址与源地址。数据报方式报文传输延迟较大，适用于突发性通信，不适用于长报文、会话式通信。
虚电路的通信过程分为三个阶段：虚电路建立，数据传输与虚电路释放阶段。虚电路的特点：在每次分组发送之前，必须在发送方与接收方之间建立一条逻辑连接。这是因为不需要真正去建立一条物理链路，连接发送方与接收方的物理链路已经存在；一次通信的所有分组都通过这条虚电路顺序传送，因此报文分组不必带目的地址、源地址等辅助信息。分组到达目的结点时不会出现丢失、重复与乱序的现象；分组通过虚电路上的每个结点时，结点只需要做差错检测，而不需要做路径选择； 通信子网中每个结点可以和任何结点建立多条虚电路连接。
15广域网中的数据交换技术：电路交换（面向连接）和存储转发交换。 16存储转发交换技术：报文、报文分组交换
17ATM是一种面向连接的技术：物理链路=n个虚通路=n个虚通道 18*数据传输率和谐波之间的关系 Bps/8=谐波的频率=1/T
Bps乘以发送的谐波数=24000/b=3000Hz
第三章 数据链路层
1*设计数据链路层的主要目的：将有差错的物理线路改进成无差错的数据链路。方法—差错检测，差错控制，流流量控制
作用：改善数据传输质量，向网络层提供高质量的服务
功能：A向网络层提供一个定义良好的服务接口B处理传输错误C调节数据流，确保慢速的接受方法不会被快速的发送方淹没 2*为网络层提供三种合理的服务：
A无确认无联接的服务：误码率低的线路，实时业务，局域网 B有确认无连接的服务：适用于不可靠的通信，如无线网 C有确认有联接的服务
3*数据链路层传送单位: 帧 ,包含一个帧头,一个净荷域(用于存放分组),一个帧尾.
成帧方法:
A字符计数法(首位N含自己),
B含字节填充的分界符法(在ESC/FLAG前加ESC，头尾都加FLAG),
C含位填充的分界标志法(开始结束都用一个特殊的位串”01111110”, 帧中连续5个1后加0), D物理层编码违例法.
4 差错检查：帧（包括发送帧和响应帧）出错、丢失 目的：保证帧正确，按序送交上层。 5流量控制：目的-解决收发方速率、处理能力及缓冲区数量不匹配问题。 6*一个无限制的单工协议（发送程序：取数据，构成帧，发送帧） 一个单工的停等(协议4,1),（半双工，确认加重传）
有噪音信道的单工协议（增加一个定时器和序列号）只有三种可能：一是确认帧完好无损的到达，二是受损的确认帧蹒跚而至，三是定时器过期。 7*滑动窗口协议：捎带确认，全双工，发送窗口，接受窗口 一位滑动窗口协议
使用回退N帧技术的协议回退(协议5，2^n -1),选择重传(协议6，2^n /2)----------几位序列号，n为几
8* HDLC(高级数据链路控制):面向位,使用位填充,包含三种类型的帧(信息,管理,无序列号的)
HDLC的组成（帧结构、规程元素、规程类型、使用HDLC的语法可以定义多种具有不同操作特点的链路层协议）
三种数据站：主站、次站、组合站
HDLC适用的链路构型：非平衡型（点对点，多点式）平衡型（主站-次站式，组合式） HDLC的基本操作模式：正常响应模式NRM，异步响应模式ARM，异步平衡模式 帧结构：定界符01111110，地址域，控制域，数据域，校验和，定界符
9* Internet中的数据链路层：点到点通信的两种主要情形：路由器到路由器，通过modem拨号上网，连到服务器或接入服务器
PPP(点到点协议):Internet点对点协议,面向字符,使用字节填充,包含三类功能(成帧方法,链路控制协议(LCP),协商网络层选项的方法（网络控制协议（NCP））) 基本格式：标志（01111110），地址（11111111），控制（00000011），协议（1或2），净荷（可变长度），校验和（2或4），标志（01111110） 最小开销为5个字节。
10*有效带宽，效率：=发送一帧的时间*窗口大小/（发送一帧的时间（具体问题具体分析是否乘以2，如和地球同步卫星通信，确认帧总是被捎带在数据帧上就应该乘以，但说确认帧很短，就不乘以）+延迟传输时间*2---来回两个路程） 11*回退(协议5，2^n -1),选择重传(协议6，2^n /2)----------几位序列号，n为几-----------------得出窗口大小。
用总时间除以发送一帧的时间，得到的就是需要X个窗口，才能保持通道不空。吞吐量=N（ 面的协议中，最大可获得的信道利用率是多少？ （a）停-等协议。 （b）协议5 （c）协议6 p在一个1Mbps的信道上发送1000位的帧的时间为1000/106(s)=1ms 当t=0时，发送方开始发送第一帧，当t=1ms时，该帧已被完全发送出去了，当t=271ms时，该帧才完全到达接收方，t=272ms时，该帧的确认帧已被完全发送出去了，t=542ms时，该帧的确认帧才回到发送方。这样，一个周期的时间为542ms。 因此，在542ms内发送k个帧的效率为k/542。 所以， （a）停-等协议，k=1，效率=1/542=0.18% （b）协议5，k=8-1=7，效率=7/542=1.29% （c）协议6，k=8/2=4，效率=4/542=0.74% 31．考虑在一个无错误的64kbps卫星信道上单向发送512字节的数据帧，有一些非常短的确认从另一个方向回来。对于窗口大小为1、7、15和27的情形，最大的吞吐量分别是多少？从地球到卫星的传输时间为270ms。 p当t=0时发送方开始发送第一帧，则t=512*8/64000s=64ms时，该帧已经被全部发送出去了，t=64+270ms=334ms时，该帧才完全到达接收方，同时非常短的ACK发出去，t=334+270ms=604ms时，该ACK才回到发送方 当窗口大小为1时，数据率为512*8位/604ms=6.781位/ms=6781bps 当窗口大小为7时，7个帧的发送时间为64*7ms=448ms，发送完这7个帧后发送方停下来，在604ms时，第一个ACK到达，新的周期又开始了。这种情况的数据率为512*8*7位/604ms=47470bps。 直到604ms时，第一个ACK返回，如果发送方在这段时间一直有数据帧可发，就可以连续不断地发送数据帧了。也就是，如果窗口大小大于604ms/64ms=9.44，发送方只要有足够的数据，就能以64kbps速率传输数据帧。 如果窗口大小大于或等于10，就满足条件了，因此，对于窗口大小大于等于10（如：15或27）的情况，传输速率为64kbps 第四章介质访问子层 1计算机网络可以分成两类: 点到点连接的网络---大多数广域网 广播信道的网络----大多数局域网 2介质访问控制协议：解决信道争用的协议，即用于多路访问信道上确定下一个使用者的协议，是数据链路层协议的一部分。 3信道分配问题：如何在多个竞争的用户之间分配单个广播信道。 分配方式：静态分配：FDM-频分多路复用 TDM—时分多路复用 （适用于用户较少，数目基本固定，且各用户的通信量都较大的情况；缺点：无法灵活地适应站点数及其通信量的变化） 动态分配： 4信道分配模型的五个基本假设： 站模式、单道假设、冲突假设、连续时间和分槽时间、载波监听和无载波监听 5 多路访问协议：在多路访问信道上确定下一个使用者的协议 ALOHA:适用于多各无协调关系的用户竞争单个共享信道使用权.采用统一长度的帧更容易 达到最大吞吐量. 纯ALOHA：用户有数据要发送时，就让它们发送，然后监听信道是否发生冲突，若发生冲突，则等待一段随机的时间重发。任何时候只要两帧同时使用信道就会产生冲突，破坏两帧。两帧只要有一位重叠，这两帧都将被完全毁坏，稍后都要重传。公式: S=Ge^(-2G),G=0.5时最大.S=0.184,吞吐量S,负载G 分槽ALOHA：把时间分成离散的间隔，每个间隔对应于发送一帧所需时间，每个站点只能在时槽开始时才允许发送，牺牲了随机性来提高利用率。公式:S=Ge^(-G),G=1时最大,S=0.368 载波检测多路访问协议: 1-持续CSMA,随机持续检测空闲等待发送,传输成功概率为1.非持续的CSMA,随机检测空闲发送. p-持续CSMA,按概率p发送,1-p延迟.（产生随机数，小于P则发，大于P小于1 则不发） 带冲突检测的CSMA(CSMA/CD):时槽宽度2i(有计算题用),可能处于三种状态(竞争,传输,空闲),检测到冲突立即停止,随机等待重传.CSMA/CD四句话：发送前先监听，空闲即发送，边发送边检测，冲突时退避 6 一个站点确定发生冲突要花多少时间？假设两个距离最远的站间传输信号所需时间为T，在最坏情况下，在一个站发送的信号将要到达另一个站时，那个站发送数据，数据要再过T才能返回第一个站，故：在最差的情况下，当一个站发送了2T之后还没监听到冲突，就确 定它抓住了信道。 7 无冲突协议：冲突根本不会发生 分类：位图协议（N个时槽内对应置1），二进制倒计数协议：对于一个站而言，如果它看到，在它的地址位中，一个为0的高序位被改成1了，则它就放弃。高序站的优先级比低序站的优先级高。 8*无线LAN不能使用CSMA/CD：暴露站与隐藏站问题，多数无线电设备都是半双工道的 隐藏站,由于距离太远,无法检测到潜在介质竞争对手. 暴露站,显性的干扰导致错误的认为冲突存在. 9*(无线LAN协议)避免冲突的多路访问协议MACA:发送放刺激接受方RTS,让它输出一个短帧CTS,表明占用信道时间,失败方采用二元指数后推算法:发生第i冲突后,随机等待0-2^i -1个时槽,i<=10,10次以后固定2^10 -1。16次冲突控制器放弃,返回失败报告. 10*无线的MACAW：是MACA的改进。在每个成功的数据帧后引入一个ACK帧，为每个单独的数据流（即源-目的对）运行后退算法，而不是为每个站运行后退算法，增加了供各个站间交换有关拥塞信息的机制等 11*以太网电缆:x Base y,运行在xMbps速率上,使用基带信令（Broad宽带）,所支持的长度最大y百米.-T双绞线,-F光纤. 12 *中继器 repeater：它是一个物理层设备，双向接受、放大并重发信号。 13*交换式以太网:卡上局域网,每块插卡构成自己的冲突与,与其他插卡完全独立.另外一种类型,输入端口支持缓存功能,帧可以被保存在RAM中,允许同时发送和接收. 14 以太网MAC子层协议（DIX以太网+IEEE802.2）逻辑链路控制(LLC):通过统一格式,向网络层提供一个接口,从而隐藏各种802网络之间的差异,LLC构成上半层,MAC子层在它下边.提供三种服务:不可靠的数据报服务,有确认的数据报服务,面向连接的可靠服务. 目标地址：第一个字节的最低位为“0”：普通地址 第一个字节的最低位为“1”：多播地址。允许多个站点使用同一个地址。 全部位为“1” ：广播地址。如：FF:FF:FF:FF:FF:FF. 15* IEEE802.2逻辑链路控制 LLC在介质访问控制MAC上.头包含三个域:目标访问点,源访问点。控制域.控制域包含了序列号和确认号. 16网桥路由 对于一个进入的帧，在网桥的路由过程取决于他在哪个LAN上到达和要到哪个LAN上去 网桥运行在数据链路层上,完全透明. 网络各自独特问题:每一种LAN使用了不同的帧格式,相互连接的LAN数据速率不同,最大帧长度不同,安全性,服务质量. 帧在网桥的路由过程:目标与源相同-丢弃；不同-转发；目标未知-扩散算法，逆向学习法. 过程：如果目标LAN和源LAN相同，则丢弃该帧；如果目标LAN和源LAN不同，则转发该帧；如果目标LAN未知，则使用扩散法； 17*应用层:应用网关 传输层:传输网关 网络层:路由器 数据链路层:网桥 48位 ,交换机 物理层:转发器，中继器,集线器 18 *虚拟局域网VLAN：将物理上互连的网络在逻辑上划分为多个互不相干的网络，这些网络之间是无法通讯的，就好像互相之间没有连接一样。实现原理：通过交换机的控制，某一VLAN成员发出的数据包交换机只发给同一VLAN的其它成员，而不会发给该VLAN成员以外的计算机。重要性:安全性,负载,广播 广播风暴:网络接口崩溃导致无休止的广播帧流量.通信量会被占用,机器忙于处理和丢弃广播帧. IEEE802.1Q:改变以太网帧头,包含VLAN标签 19快速以太网的最大线缆长度是以太网的1/10，采纳10Base-T，使用HUB（共享式）和交换机（交换式） 20*物理层：中继器、集线器 数据链路层：网桥、交换机 网络层：路由器 传输层：传输网关 应用层：应用网关 21 曼彻斯特编码：先高后低为1；差分曼彻斯特编码：间隔处没变化为1. 22*公式：T=1/uC-入-----C为信道速率 ，1/u为平均帧长度，入为帧到达率 286页习题 P2．N个站共享一个56kbps的纯ALOHA信道。每个站平均每100秒输出一个1000位的帧，即使前面的帧还没有被送出去，它也这样进行（比如这些站可以将送出的帧缓存起来）。请问N的最大值是多少？ p对于纯ALOHA，可用的带宽是 0.184*56kb/s=10.304kb/s 每个站需要的带宽是 1000/100=10b/s ∴ N=10304/10≈1030 P3考虑在低负载情况下纯的ALOHA和分槽ALOHA的延迟。哪一个延迟更小？对于纯ALOHA，发送可以立即开始。对于分槽ALOHA，它必须等待下一个时槽。平均地讲，这要引入半个时槽的延迟。因此纯ALOHA的延迟比较小 P4．10 000个航线预定站正在竞争使用一个分槽的ALOHA信道。这些站平均每小时发出18次请求。时槽位125μs。总的信道负载大约是多少？ p 每个终端每3600/18（秒）=200秒做一次请求，总共有10 000个终端 因此，总负载是200秒做10 000次请求，平均每秒50次请求 时槽位125μs，因此，每秒106/125=8 000个时槽 ∴ 平均每个时槽发送次数是G=50/8000=1/160 p21．考虑在一条1km长的电缆（无中继器）上建立一个1Gbps速率的CSMA/CD网络。信号在电缆中的速度为200 000km/s。请问最小的帧长度为多少？ p对于1km电缆，单向传播时延为1/200000s=5μs，往返时延为2τ=10μs 为了能够按照CSMA/CD工作，最小帧的发送时间不能小于10μs 以1Gbps速率工作，10μs可以发送的比特数为 10*10-6s*109b/s=104b ∴最小帧是10 000位或1250字节 P22 以太网的帧最小是64字节，在帧头中含有地址、类型/长度域、以及检测码，因此帧头有18个字节，信息包有60个字节，总的长度有78个字节。超过了最小64字节，所以不需要填补字节。 p23．以太网帧必需至少64字节长，这样做的理由是，当电缆的另一端发生冲突的时候，传送方仍然还在发送过程中。快速以太网也有同样的64字节最小帧长度限制，但是，它可以以快10倍的速度发送数据。请问它如何有可能维持同样的最小帧长度限制？ 答：快速以太网的电缆最大长度是以太网的1/10 第五章网络层 1*向传输层提供的服务：无连接服务，面向连接服务 2网络层内部的工作方式：数据报，虚电路（VC） 虚电路方式，分组只要包含电路号，不用包含完整的目的地址，但路由器需要维护虚电路的状态信息。需要在建立连接时花费时间。 数据报方式，每个数据报都携带完整的目的/源地址，但路由器不需要维护虚电路的状态信息。在每次路由时过程复杂。 3*路由算法：（非自适应算法，静态路由算法；自适应算法，动态路由算法—根据流量控制和拓扑结构的变化更新路由表） 路由器内部有两个进程：根据路由表查找进来的分组所对应的输出线路，这个进程即为 转发 ；负责填充和更新路由表，这是路由算法起作用的地方。 4*最短路径路由：构建子网的拓扑图，图中的每个节点代表一个路由器，每条弧代表一条通信线路。 Dijkstra算法（优先扩展最小的节点） „ 每个节点用从源节点沿已知最佳路径到本节点的距离来标注，标注分为临时性标注和永久性标注 „ 初始时，所有节点都为临时性标注，标注为无穷大 „ 将源节点标注为0，且为永久性标注，并令其为工作节点 „ 检查与工作节点相邻的临时性节点，若该节点到工作节点的距离与工作节点的标注之和 小于该节点的标注，则用新计算得到的和重新标注该节点 „ 在整个图中查找具有最小值的临时性标注节点，将其变为永久性节点，并成为下一轮检查的工作节点 „ 重复第四、五步，直到目的节点成为工作节点 5**距离矢量路由：每个路由维护一张表，表中给出了当前已知的到每个目的地的最佳距离，以及所使用的路线，并通过与相邻路由器交换距离信息来更新表。表项包括两部分：到达该目的路由器的时间估计或距离估计，，和到达目的路由的首选使用的输出线路。 6**链路状态路由算法：每个路由器完成的工作:(1)发现他的邻居节点,并知道其网络地址(2)测量到各邻居节点的延迟或者开销(3)构造一个分组,分组中包含所有他刚刚知道的信息(4)将这个分组发送给所有其他的路由器(5)计算出每一个其他路由器的最短路径. 7*漏桶算法（The Leaky Bucket Algorithm） 算法思想 „ 如果在一台主机上，队列中的分组数目达到了最大值，这时又有一个或多个进程要发送分组，则新发送的分组被丢弃 „ 主机每过一个时钟滴答才允许把一个分组放到网络上 „ 将用户发出的不平滑的数据分组流转变成网络中平滑的数据包流 *令牌桶算法 „ 用一个令牌可以发送一个分组 有一个令牌计数器 ；加：每△t，加1 当令牌桶满时，不再加 ；减：每发送一个分组，减1 计数器为0时，不能发送数据 1*网络层:存储-转发分组交换 2设计网络服务:所提供的服务独立于路由技术,路由器数量,类型和拓扑关系对于传输层不可见,传输层可以使用的网络地址应该有一种统一的编址方案. 3无穷计算问题:当X告诉Y它有一条路径的时候,Y无从知道它自己是否就在这条路径上. 4令牌桶:C+pS=MS,突发时间长度S,令牌桶容量C,令牌到达速率p,最大输出速率M. 网络连接方式:物理层(中继器,集线器),数据链路层(网桥,交换机),网络层(路由器),传输层(传输网关).面向连接的虚电子网级联,数据报互连方式. 5*隧道技术:源和目的主机所在网络类型相同，连接它们的是一个不同类型的网络，可以采用隧道技术相连。IP地址包含，传到目的地，后把IP地址提取出来。 6互联网路由：每个网络内部用一个内部网关协议，在网络之间则使用一个外部网关协议。 7*分段原因:硬件,操作系统,协议,遵循某一国家标准,期望将\"因错误而引入的重传次数\"减少到某种程度,期望方式分组占用信道时间太长. 分组方式:分组号+基本分段号（开始的是第几个，第一个位为0）+分组结束位(1为结束)+数据段 8 IP协议:头部20字节.IP地址主机不要全0和1. 分类编址方案:0-A,10-B,110-C,1110-D(多播用) IP地址32位构成:网络-子网-主机/子网掩码位数,子网2^n个,主机2^n-2个 ：主机中，全0和全1保留 9* 网络号+子网号+新的主机号部分 子网掩码：32比特，网络号（包括子网号）部分全为“1”主机号部分全为“0”。注意：连接同一个子网上的所有主机和路由器的子网掩码相同。两个IP地址和子网掩码相与结果相同，表示这两个IP地址的主机在同一个子网中。 A类：255.0.0.0 B类：255.255.0.0 C类：255.255.255.0 10 *子网地址:IP地址&子网掩码,得到该IP地址的网络号. 11*无类别域间路由（CIDR）：格式a.b.c.d/x，x表示地址中网络部分的位数 12 *NAT方案采用传输层的端口号，任何时候当一个向外发送的分组进入到NAT盒中，原地址被公有IP替代，TCP的源端口与被一个索引值替代，回来时根据目的端口从NAT盒中找到对应的表项，提取相应的私有IP地址和原来的端口号 NAT方案的缺陷:(1)违反了IP的结构模型(2)IP的结构模型声明每个IP地址均唯一标示一台机器(3)将Internet从一个无连接的网络变成一个面向连接的网络(4)违反最基本的协议分层规则(5)Internet上层的进程不一定使用TCP或者UDP(6)有些应用会在正文内容中插入IP地址(7)TCP端口号16位，至多65536台机器被映射 私人地址：仅用于实验或企业内部使用 10.0.0.0--------10.255.255.255 172.16.0.0----172.31.255.255 192.168.0.0------192.168.255.255 13*地址解析协议(ARP):用于在以太网中解决网络层地址（IP 32地址）映射到数据链路层地址（MAC 48地址）。广播“谁拥有IP地址192.168.24.15？” 14 ICMP Internet控制报文协议ICMP：当发生意外时，通过ICMP可以报告有关的事件，ICMP也可以用来检测因特网。 15 DHCP –动态主机配置协议：用一台专门服务器来为每一个请求的主机分配IP地址。这台服务器和主机可以不在同一个LAN上，这时每个LAN上需要一个DHCP中继代理。 16 Internet路由协议：Internet把整个互联网划分成为许多的自治系统（AS）。OSPF(开放的最短路径优先)支持三种连接和网络:两台路由器之间的点到点线路,支持广播传送的多路访问网络,不支持广播传送的多路访问网络 17 IPV6 128位 18 OSPF（内部网关路由协议）支持三种连接和网络 1.两台路由器之间的点到点线路 2.支持广播传送的多路访问网络（大多数的LAN） 3.不支持广播传送的多路访问网络（大多数分组交换WAN） 第六章传输层 1传输层的目标:在不可靠的网络上提供可靠的服务，网络层是网络承运商控制的，传输层是用户控制的；传输层可以消除网络层的不可靠性。 2传输协议数据单元(TPDU):从一个传输实体发送至另一个传输实体的消息，包含在分组中 释放连接的方式:非对称和对称 3三步握手：解决了由于网络层丢失、储存和重复包带来的问题 三步握手建立连接:CR(seq=x)=>ACC(seq=yACK=x)=>DATA(seq=x,ACK=y) 三步握手释放连接:DR=>DR=>ACK 建立，传输，释放 三次握手+计时器 限制分组生存期:受限制的子网设计,分组中计数器,分组时间戳 4UDP:无连接传说协议,基于IP协议,应用是DNS TCP:在不可靠的互联网上提供一个可靠的端到端的字节流(不是消息流),连接是全双工,点到点,不支持多播或广播,使用华东窗体协议. TCP数据段:包含一个固定20字节的头. 最大传输单元(MTU):通常是1500字节 TCP连接建立:SYN(SEQ=x)=>SYN(SEQ=y,ACK=x+1)=>(SEQ=x+1,ACK=y+1) TCP连接释放:看成一对单工连接,单独释放. （1024以下）知名端口：SNMP 161；TFTP 69；DNS 53 ；SMTP 25; TELNET 23 ;FTP 21; 5愚笨窗口综合症:数据一大块的形式被传送给发送端TCP实体,但是接收端的交互式应用每次仅仅读取一个字节数据. Nagle算法 „ 若数据是逐个字节地到达发送端，那么发送端就将第一个字符先发送出去，将后面到达的字符都缓存起来 „ 当收到第一个字符的确认后，再将缓冲区中的所有字符（装成）用一个TCP数据段发送出去，同时继续对到达的字符进行缓存 „ 只有在收到确认后才继续发送下一个数据段 „ 如果传递进来的数据足够多，多到可以填充一半窗口或填满一个最大数据段长度时，该算法允许发送一个新的数据段 7TCP常用端口:FTP(21)HTTP(80)TELNET(23) DNS:完成域名到IP的解析 顶级域:通用域和国家域 6伯克利套接字：一个服务程序和几个远程客户程序利用面向连接的传输层服务完成通信。 第七章应用层 DNS本质是他发明了一种层次的，基于域的命名方案，并用一个分布式数据库系统来实现此方案，主要用途是讲主机名和电子邮件的目标地址映射成IP地址 DNS概述：域名系统是一个典型的客户/服务器交互系统，域名系统是一个多层次的、基于域的命名系统，并使用分布式数据库实现这种命名机制。（最长255字符，每部分62，无大小写区别） 1 CSMA-CD 持续的CSMA和非持续的CSMA是对ALOHA的改进，CSMA/CD的另一个改进对每一个站而言，一旦检测到冲突就放弃当前的传送任务，如果两个站检测的信道是空闲的，并同时开始传数据，它们几乎同时检测到冲突，应立即停止传送数据，这样终止被损坏的帧可节省时间和带宽。 在t0点，一个站已完成帧的传送，其他需要发帧的站现在可以发送，如果有两个或多个站同时会话，会发生冲突，通过接受的信号的功率或脉冲宽度进行检查与原始信号对比可检测到是否冲突，若冲突立即放弃他传送的任务，并等待一个随机的时间，然后再次尝试重传。因此CSMA/CD模型将由三部分组成：交替出现的竞争和传输周期、以及当所有站静止时的空闲周期。 2 LLC提供三种服务选择 1.不可靠的数据报服务 2.有确认的数据报服务 3.可靠的面向连接服务 包含三个域；目标访问点，源方问点，控制域 4 PPP-HDLC PPP被明确地设计成是软件形式实现的，而不是像HDLC那样几乎总是以硬件的形式实现。对于软件实现，完全用字节操作要比用单个操作简单。此外，PPP被设计成与调制解调器一道使用，而调制解调器是以1个字节为单元而不是以1个比特为单元接受和发送数据的。 5 PPP开销 由于在省缺配置下，地址和控制字段总是常数，因此LCP(链路控制协议)为这两部分提供了必要的机制，可以协商选项，允许省掉这2个字段，从而在每帧上节省2个字节。协议段省缺大小为2个字节，但在使用LCP时，可以变成1个字节。 在最小开销条件下，每个帧有两个标志字节，一个协议字节和两个检验和字节，这样每个帧共有5个开销字节。 一种成帧方法 一个链路控制协议 一种协商网络层选项的方法 6协议；通信双方关于如何进行通信的一种约定 接口：每一对相邻层之间的是接口 隐藏站问题：由于竞争者离得太远而导致一个站无法检测到潜在的介质竞争对手 网络互连：有些网络已经有了非常大的安装技术 2随着计算机和网络变得越来越便宜，购买设备的决策权也在组织中逐渐向下转移 3不同的网络使用完全不同的技术， 网络层分层原则： 1保证它能够工作、作出明确的选择，尽可能使他简单，尽可能做到模块化，期望具备异构性，避免使用固定不变的选择和参数，寻找一个好的设计他不必是最完美的，对于发送操 作一定要严格，而对于接受操作要有一定的容忍度，要考虑伸缩性， 7 分组封装帧，传输层接受来自上一层的数据将其分割成小单元给网络层，网络层将它们分组让其在网络上传输，再送回数据链路层封装成帧的形式按顺序传送。 8家庭应用:访问远程信息 个人之间的通信 交互式娱乐 电子商务 4.如果在数据链路层上交换的单元称为帧,而在网络层上交换的单元称为分组,那 么应该是帧封装分组,还是分组封装帧? 答:帧封装分组.当分组到达数据链路层时,整个分组作为帧的数据域,封装帧进行 传输 6.PPP发送IP,包含2个标志字节,1个协议字节,2个校验和字节,总共5字节 12 网络层设计要点 网络层以 存储-转发分组交换为机制，设计目标 1.所提供的服务应独立于路由器技术 2路由器的数量类型拓扑关系对于传输曾应该不可见 3传输层可使用的网络地址应有一传统编制方案，甚至可以跨越多个LAN或WAN 8.数据链路层的功能 1.想网络层提供一个定义良好的服务接口 2.处理传输错误 3.调节数据流，确保慢速的接收方不会被快速的发送方淹没 9.令牌环： 令牌环上传输的小的数据（帧）叫为令牌，谁有令牌谁就有传输权限。如果环上的某个工作站收到令牌并且有信息发送，它就改变令牌中的一位（该操作将令牌变成一个帧开始序列），添加想传输的信息，然后将整个信息发往环中的下一工作站。当这个信息帧在环上传输时，网络中没有令牌，这就意味着其它工作站想传输数据就必须等待。因此令牌环网络中不会发生传输冲突。 信息帧沿着环传输直到它到达目的地，目的地创建一个副本以便进一步处理。信息帧继续沿着环传输直到到达发送站时便可以被删除。发送站可以通过检验返回帧以查看帧是否被接收站收到并且复制。 10.请说出使用分层协议的两个理由 协议分层的理由之一：降低网络设计的复杂性； 理由之二：当某一层协议发生改变后不影响上下层协议。 17．当一个文件在两台计算机之间传输的时候，可能会有两种不同的确认策略。在第一种策略中，该文件被分解成许多个分组，接收方会独立地确认每一个分组，但是文件传输过程作为整体并没有被确认。在第二种策略中，这些分组并没有被单独地确认，但是当整个文件达到的时候，他会被确认。请讨论这两种方案。 如果网络丢包率高时，接收方独立地确认每一个分组方案更好。由于只有丢失的包需要重传。 如果网络很可靠时，整个文件到达时被确认，从而减少了确认次数，节省带宽，这种方案更好，不过，即使一个分组丢失，也需要重传整个文件。 18.OSI模型与TCP/IP模型的比较 TCP/IP模型实际上是OSI模型的一个浓缩版本，它只有四个层次： 1.应用层 2.运输层 3.网际层 4.网络接口层 与OSI功能相比： 应用层对应着OSI的 应用层 表示层 会话层 运输层对应着OSI的传输层 网际层对应着OSI的网络层 网络接口层对应着OSI的数据链路层和物理层 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容