計算機網絡復習提綱任課教師：汪學明第1章 概論（基本概念）1. 計算機網絡發展過程（四個階段）（1）以主機為中心的聯機終端系統：其特點是計算機是網絡的中心和控制者，終端圍繞中心計算機分布在各處，呈分層星型結構，各終端通過通信線路共享主機的硬件和軟件資源，計算機的主要任務還是進行批處理，在20世紀60年代出現分時系統后，則具有交互式處理和成批處理能力。（2）分組交換網：分組交換網由通信子網和資源子網組成，以通信子網為中心，不僅共享通信子網的資源，還可共享資源子網的硬件和軟件資源。網絡的共享采用排隊方式，即由結點的分組交換機負責分組的存儲轉發和路由選擇，給兩個進行通信的用戶段續（或動態）分配傳輸帶寬，這樣就可以大大提高通信線路的利用率，非常適合突發式的計算機數據。（3）體系結構標準化網絡：為了使不同體系結構的計算機網絡都能互聯，國際標準化組織ISO提出了一個能使各種計算機在世界范圍內互聯成網的標準框架開放系統互連基本參考模型OSI.。這樣，只要遵循OSI標準，一個系統就可以和位于世界上任何地方的、也遵循同一標準的其他任何系統進行通信。（4）高速計算機網絡：其特點是采用高速網絡技術，綜合業務數字網的實現，多媒體和智能型網絡的興起。2. 協議（掌握協議的定義，并知道Internet網中使用的通信協議是TCP/IP協議）。定義：通信雙方為了通信正常進行而指定的一系列規則或約定。Internet網中使用的通信協議是TCP/IP協議TCP/IP：傳輸控制協議/網際層協議TCP/IP 四層體系結構：應用層、運輸層、網際層、網絡接口層。3. 網絡的定義網絡是指“三網”，即電信網絡、有線電視網絡、計算機網絡。計算機網絡：相互連接的自治計算機的集合。網絡由若干結點和連接這些結點的鏈路(link)組成。4. 網絡的分類（按覆蓋范圍來分：LAN、MAN和WAN）LAN：局域網 Local Area Network范圍：小，20km傳輸技術：基帶，10Mb/s1000Mb/s，延遲低，出錯率低（10-11）拓撲結構：總線，環MAN：城域網 Metropolitan Area Network范圍：中等，100km傳輸技術：寬帶/基帶拓撲結構：總線WAN：廣域網 Wide Area Network范圍：大，100km傳輸技術：寬帶，延遲大，出錯率高拓撲結構：不規則，點到點5. 計算機網絡的組成（分為兩個子網）通信子網：由處理主機之間完成通信任務的專用計算機（CCP）組成的傳輸網絡，提供信息傳輸服務。資源子網：建立在通信子網基礎上的主機集合，提供計算資源。6. 網絡拓撲結構及其分類星形：有一個中心節點，其他節點與其構成點到點連接。樹形：一個根節點、多個中間分支節點和葉子節點構成。總線型：所有節點掛接到一條總線上，廣播式信道。需要有介質訪問控制規程以防止沖突。環形：所有節點連接成一個閉合的環，節點之間為點到點連接。全連接：點到點全連接，連接數隨節點數的增長迅速增長（N(N1)/2），使建造成本大大提高，只適用于節點數很少的廣域網中。不規則（網狀）：點到點部分連接，多用于廣域網，由于連接的不完全性，需要有交換節點。第2章 數據通信基礎1. 數據傳輸的幾種方式基帶傳輸：不需調制，編碼后的數字脈沖信號直接在信道上傳送。例如：以太網（局域網）頻帶傳輸：數字信號調制成音頻模擬信號后再傳送，接收方需要解調。例如：通過電話網絡傳輸數據寬帶傳輸：把信號調制成頻帶為幾十MHZ到幾百MHZ的模擬信號后再傳送，接收方需要解調。2. 多元調制及其作用基帶信號往往包含有較多的低頻成分，甚至有直流成分，而許多信道并不能傳輸這種低頻分量或直流分量。為了解決這一問題，就必須對基帶信號進行調制(modulation)。 調制：用模擬信號承載數字或模擬數據。最基本的二元制調制方法有以下幾種：調幅(AM)：載波的振幅隨基帶數字信號而變化。 調頻(FM)：載波的頻率隨基帶數字信號而變化。調相(PM)：載波的初始相位隨基帶數字信號而變化。 正交振幅調制 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)：可供選擇的相位有 12 種，而對于每一種相位有 1 或2 種振幅可供選擇。由于4 bit 編碼共有16 種不同的組合，因此這 16 個點中的每個點可對應于一種 4 bit 的編碼。若每一個碼元可表示的比特數越多，則在接收端進行解調時要正確識別每一種狀態就越困難。3. PCM（脈沖編碼調制、抽樣定理及其計算）模擬數字編碼是用數字信號來傳輸模擬數據，即模擬數據數字化。如用計算機的錄音軟件錄制聲音，最后用數字信號的方式將模擬信號存儲在硬盤中。最常見的技術PCM（Pulse Coded Modulation脈沖編碼調制）技術。包括三個獨立過程：采樣、量化和二進制編碼。采樣：按一定間隔對語音信號進行采樣量化：把每個樣本舍入到最接近的量化級別上編碼：對每個舍入后的樣本進行編碼編碼后的信號稱為PCM信號。采樣定理：如果模擬信號的最高頻率為F，若以2F的采樣頻率對其采樣，則從采樣得到的離散信號序列就能完整地恢復出原始信號。例：語音信號的數字化語音帶寬f2倍語音最大頻率）樣本量化級數：256級（8b/每樣本）數據率：8000次/s8b = 64kb/s每路PCM信號的速率 = 64kb/s 圖a 模擬數據 圖b PAM技術進行采樣 圖d 量化結果編程PCM單元 圖c 對PAM采樣結果進行量化圖 Error! No text of specified style in document.1 PCM（脈沖編碼調制）如圖 Error! No text of specified style in document.1所示，量化后，如果有N個量化級，則可以編制為log2N位的二進制碼，該碼字為一個PCM編碼單元。模擬電話信號轉變為數字信號時，根據采樣定理，只有采樣頻率不低于電話信號的2倍，就可以從采樣中無失真的恢復出原來的電話信號，標準電話信號的最高頻率為3.4KHz，采樣頻率為方便定為8 KHz，即采樣周期T=125m，采樣后每秒8000個離散值，為了有效利用傳輸線路，通常將多路的PCM信號用時分復用方法將量化數據裝成幀傳輸。(2013年5月試題)假設模擬信號的頻率范圍為3-9MHz，采樣頻率必須大于 (12)時，才能使得到的樣本信號不失真。(12)A.6MHz B.12MHz C.18MHz D.20MHz假設模擬信號的最高頻率為5MHz，采樣頻率必須大于 （14） ，才能使得到的樣本信號不失真，如果每個樣本量化為256個等級，則傳輸的數據速率是 （15） 。（14）A5MHzB10MHzC15MHzD20MHz（15）A10Mb/sB50Mb/sC80Mb/sD100Mb/s由于歷史原因，PCM有兩個互不兼容的標準：E1：歐洲的30路PCM利用時分復用的方法，將一個幀劃分為32相等的時隙，每個時隙傳送8bit，因此整個一幀共有256bit，每秒8000幀，因此PCM的一次群E1的數據率就是256*8000=2.048 Mb/s。在32個時隙中，30個時隙用于通話，即CH1-CH15、CH17-CH31用來傳送通話，兩個時隙用來傳輸幀同步和信令等信息，CH0和CH16。圖 Error! No text of specified style in document.2 E1線路幀格式T1：北美的24路PCM利用時分復用的方法，將一個幀劃分為24相等的時隙，傳輸24個話路，每個話路的采樣用7bit表示，然后再加上1位信令碼元，因此一個話路占用8bit。幀同步碼是在24路的編碼之后加上1bit，這樣每幀共有193bit，每秒8000幀，因此PCM的一次群T1的數據率就是193*8000=1.544 Mb/s。圖 Error! No text of specified style in document.3 T1線路幀格式表 Error! No text of specified style in document.1 PCM數字傳輸系統的高次群的話路數和數據率系統類型一次群二次群三次群四次群五次群歐洲體制符號E1E2E3E4E5話路數3012048019207680數據率（Mb/s）2.0488.44834.368139.264565.148北美體制符號T1T2T3T4T5話路數24966724032數據率（Mb/s）1.5446.31244.736274.1764. 曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼曼徹斯特編碼（Manchester Coding）用電壓的變化表示0和1。規定在每個碼元的中間發生跳變高低的跳變代表0，低高的跳變代表1每個碼元中間都要發生跳變，接收端可將此變化提取出來作為同步信號。這種編碼也稱為自同步碼（Self-Synchronizing Code）。缺點：需要雙倍的傳輸帶寬（即信號速率是數據速率的2倍）。差分曼徹斯特編碼（Differential Manchester Coding，DMC）每個碼元的中間仍要發生跳變。用碼元開始處有無跳變來表示0和1 ，有跳變代表0，無跳變代表1。5. 數據通信中的幾個重要性能指標（比特率、波特率、出錯率和信道容量）信號傳播速度：信號在信道上每秒鐘傳送的距離，光在空氣中的速度為3*108m/s，電纜中電信號的傳播速度為光速的77%，約為2*108m/s；碼元：在數字信號中，一個數字脈沖稱為一個碼元，一次脈沖的持續時間稱為碼元的寬度。碼元速率：單位時間內信號波形的最大變換次數，即單位時間內通過信道的碼元個數，如果信號碼元寬度為T秒，則碼元速率B=1/T，單位叫波特，所以碼元速率也叫波特率，單位B/S. 信道中能不失真傳輸的最高碼元速率受信道的帶寬決定。數據速率：或稱為比特率，單位時間內在信道上傳送的數據量（即位數），其單位為bps或b/s。一個碼元如果有兩種狀態或兩種離散值，則它可以表示0，1這兩個數，即它可以攜帶1個比特，因為1個比特也只有這兩種可能，0和1；一個碼元如果有四種狀態或四種離散值，則它可以表示00，01，10，11這四個數，即它可以攜帶2個比特，因為2個比特也只有這四種可能，00，01，10，11 。圖 Error! No text of specified style in document.4每碼元攜帶1bit數據圖由此可以推出：一碼元攜帶比特數LOG2（狀態數或離散數）當一碼元攜帶一比特時：比特率波特率當一碼元攜帶n比特時：比特率n波特率即僅當一個碼元攜帶一比特的信息時，碼元速率等于比特率。圖 Error! No text of specified style in document.5每碼元攜帶2bit數據示意圖信道容量：傳輸介質在單位時間內傳送的最大信息量，（即傳輸介質的最大比特率）稱為信道容量，信道容量是由介質帶寬和調制技術決定的。6. 香農公式及其應用（計算題）Nyquist公式：用于無噪聲理想低通信道C = 2W log2 MC 數據傳輸率，單位b/s W 帶寬，單位HzM 信號編碼級數Shannon公式：用于有噪聲干擾信道C = W log2 （1+S/N）C傳輸率，單位b/sW 帶寬，單位HzS/N信噪比信噪比的單位也可用分貝(dB)表示： S/N(dB)=10log10 (S/N)例1 某信道帶寬4000HZ，設信噪比為30dB,計算該信道的最大傳輸速度(或信道容量)。解： 10*lg(S/N)=30dB lg(S/N)=3 S/N=103 C=Hlog2(1+S/N)=4000log2(1+103)=39868.90bps香農(Shannon)用信息論的理論推導出了帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道的極限、無差錯的信息傳輸速率。信道的極限信息傳輸速率 C 可表達為 C = W log2(1+S/N) b/s W 為信道的帶寬（以 Hz 為單位）；S 為信道內所傳信號的平均功率；N 為信道內部的高斯噪聲功率。 7. 多路復用技術分類及其定義（FDM各TDM）（名詞解釋）復用的基本思想：把公共共享信道用某種方法劃分成多個子信道，每個子信道傳輸一路數據。頻分復用 FDM(Frequency Division Multiplexing)：按頻率劃分不同的信道。時分復用TDM(Time Division Multiplexing)：按時間劃分不同的信道，目前應用最廣泛。波分復用（光的頻分復用）WDM：按波長劃分不同的信道。碼分復用CDM：按地址碼劃分不同的信道。8. 數據交換技術分類及其特點分類：電路交換、報文交換和分組交換電路交換：在通信雙方之間建立一條臨時專用線路的過程。可以是真正的物理線路，也可以是一個復用信道。特點：數據傳輸前需要建立一條端到端的通路。過程：建立連接通信釋放連接優缺點：建立連接的時間長；一旦建立連接就獨占線路，線路利用率低；無糾錯機制；建立連接后，傳輸延遲小。不適用于計算機通信：因為計算機數據具有突發性的特點，真正傳輸數據的時間不到10%。例如：建立連接的時間為0.5s，計算機以1Mb/s的速率發送10KB。線路利用率？報文交換：以報文為單位進行“存儲-轉發”交換的技術。在交換過程中，交換設備將接收到的報文先存儲下來，待信道空閑時再轉發出去，一級一級中轉，直到目的地。這種數據傳輸技術稱為存儲-轉發。特點：傳輸之前不需要建立端到端的連接，僅在相鄰節點傳輸報文時建立節點間的連接。稱為“無連接的”（典型例子：電報）。整個報文（Message）作為一個整體一起發送。優缺點：沒有建立和拆除連接所需的等待時間；線路利用率高；傳輸可靠性較高；報文大小不一，造成存儲管理復雜；大報文造成存儲轉發的延時過長，且對存儲容量要求較高；出錯后整個報文全部重發。分組交換（包交換）：將報文分割成若干個大小相等的分組（Packet）進行存儲轉發。數據傳輸前不需要建立一條端到端的通路也是“無連接的”。特點：有強大的糾錯機制、流量控制、擁塞控制和路由選擇功能。優缺點：對轉發節點的存儲要求較低，可以用內存來緩沖分組速度快；轉發延時小適用于交互式通信；某個分組出錯可以僅重發出錯的分組效率高；各分組可通過不同路徑傳輸，容錯性好。需要分割報文和重組報文，增加了端站點的負擔。兩種交換方式：數據報方式和虛電路方式數據報方式：各分組獨立的確定路由，不能保證各分組按序到達，所以目的站點需要按照分組編號重新排序和組裝虛電路方式：通信時預先建立一條邏輯連接虛電路也需要三個過程：建立-數據傳輸-拆除虛電路的路由在建立時確定，傳輸數據時則不再需要提供的是“面向連接”的服務9. 串行通信的方式（單工、半雙工、全雙工）單向通信（單工通信）：只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。雙向交替通信（半雙工通信）：通信的雙方都可以發送信息，但不能雙方同時發送(當然也就不能同時接收)。雙向同時通信（全雙工通信）：通信的雙方可以同時發送和接收信息。10. 差錯控制及編碼（本章重點）（1） 差錯控制定義及其分類定義：在通信過程中，發現、檢測差錯并進行糾正。分類：奇偶校驗（Parity Checking）、海明碼、循環冗余校驗（Cyclic Redundancy Check , CRC）（2） 海明碼及其計算 例1 a的ASCII碼為1100001,構成Hamming 碼為ab1c100d001。其中a、b、c、d為冗余位，求a、b、c、d。第三位數據位由1,2檢測位負責，第五位數據位由4,1負責第六位數據由4,2負責第七位由4,2,1負責第九位由8,1第十位由8,2第十一位由8,2,1可知1檢測位負責，第3,5,7,9,112檢測位負責，第3,6,7,10,114檢測位負責，第5,6,78檢測位負責，第9,10,11由于偶校驗所以，a=1，b=0，c=1，d=1 例2 收到一個海明碼字為00111000100,請判斷哪一位出錯？ 根據上題可知，1檢測位連同負責的數據位不滿足偶校驗，所以差錯計數器S=1 2檢測位連同負責的數據位不滿足偶校驗，S=1+24檢測位連同負責的數據位滿足S不變8檢測位連同負責的數據位不滿足，S=S+8=11，所以第11位出錯（3） 循環冗余碼（計算并驗證）（必須熟練掌握） 例 1 已知CRC系統的g(x)=1+x2+x3+x4，求信息110的冗余碼部分。 例 2 某傳輸系統采用CRC校驗，g(x)=x4+x3+1，計算信息1011001和1101001時各自的冗余碼，并進行驗證。11. 常用的網絡接口標準（RS-232C、RS-449和X.21）RS-232C:外形為25針或9針的D形連接器。通信速率（b/s）：100、300、600、1200、2400、4800、9600、19.2K、33.6K、56K。信號電平：邏輯“1”：-3V-15V；邏輯“0”：+3V+15V。RS-232C標準協議：是“數據終端設備DTE”和“數據通訊設備DCE”之間串行二進制數據交換接口技術標準RS-449：規定DTE和DCE之間的機械特性和電氣特性，RS-449 是想取代RS-232C開發的標準X.21：是DTE和DCE之間接口的規定，其一：對物理層進行了規定，其二：為控制網絡交換功能的網控制步驟，定義了網絡層的功能。12. 文件傳輸協議分類（發送并等待ARQ協議、連續ARQ協議）P198-202停止等待ARQ協議：停止等待”就是每發送完一個分組就停止發送，等待對方的確認。在收到確認后再發送下一個分組。連續ARQ協議：發送方維持著一個一定大小的發送窗口，位于發送窗口內的所有分組都可連續發送出去，而中途不需要等待對方的確認。這樣信道的利用率就提高了。而發送方每收到一個確認就把發送窗口向前滑動一個分組的位置。接收方一般都是采用積累確認的方式。這就是說，接收方不必對收到的分組逐個發送確認，而是在收到幾個分組后，對按序到達的最后一個分組發送確認，這就表示：到這個分組為止的所有分組都已正確收到了。13. XON/XOFF協議（軟件流量控制方式）XON/XOFF 是一種流控制協議（通信速率匹配協議），用于數據傳輸速率大于等于1200b/s時進行速率匹配，方法是控制發送方的發速率以匹配雙方的速率。14. 網絡適配器的基本功能及參數配置（IRQ中斷號、I/O端口地址）低層（物理層和數據鏈路層）的通信協議一般固化在網卡的ROM 上的第3章 計算機網絡體系結構一、 計算機網絡體系結構的定義定義：計算機網絡的層次結構模型及各層協議的集合。二、 OSI/RM（七層）及其各層的基本功能OSI/RM模型七層模型1984年ISO（國際標準化組織）頒布了OSI/RM(Open Systems Interconnection Reference Model)：開放系統互連參考模型.圖1-9 OSI/RM 七層模型（7） 應用層：直接為用戶的應用進程服務，協議有萬維網應用協議HTTP、電子郵件協議SMTP、文件傳輸協議FTP等（6） 表示層：負責兩個通信系統之間所交換信息的表示方式，使得兩臺數據表示結構完全不同的設備能夠自由地通信，它所關心的是所有傳輸數據的語法和語義，目標是消除網絡內部的語法語義差異。主要任務如下：處理數據壓縮、加密、解壓和解密等，提供一種可供應用層選擇的服務的集合。（5） 會話層：為彼此合作的表示層實體建立、維護和結束他們之間的通信會話，提供會話管理，但不參與具體的傳輸。（4） 傳輸層：為會話層實體提供透明、可靠的數據傳輸服務，保證端到端的數據完整性，實現端到端的應答、分組排序和流量控制等功能。運輸層有復用和分用的功能，復用就是多個上層進程可同時使用下面傳輸層提供的服務，分用則是運輸層把收到的信息分別交付給上層中相應的進程，在這一層，信息的傳送單位是報文。（3） 網絡層：為傳輸層實體提供端到端的數據傳送功能，使得傳輸層擺脫路由選擇、擁擠控制等網絡傳輸細節，對網絡傳輸中發生的錯誤予以報告。首先在發送數據時，把上層產生的報文或用戶數據包封裝成分組或包進行傳送，也叫IP數據報。其次要選擇適合的路由，使分組能夠通過網絡中的路由器找到目的主機。（2） 數據鏈路層：負責兩個相鄰節點間的線路上的數據傳輸，建立、維持和釋放兩個相鄰節點間的數據鏈路，將網絡層交下來的IP數據報組裝成幀（framing），在相鄰結點間傳送以幀為單位的數據，每一幀包含數據和必要的控制信息（如地址信息、差錯控制等）。（1） 物理層：為它的上一層提供一個物理連接，以及該物理鏈路所需的機械、電氣、功能和規程特征，如規定電纜和接頭類型，傳輸信息的電壓等，但不包含具體的物理傳輸媒體，傳輸單位為比特。三、 OSI有關術語（SDU、PDU、IDU及SAP）SDU(Service Data Unit)：服務數據單元。接口數據的總和。PDU(Protocol Data Unit)：協議數據單元。網絡體系結構中，對等層之間交換的信息報文。IDU(Interface Data Unit)：接口數據單元。在實體和實體之間，在一次交互作用中穿過服務訪問點傳輸的信息單元。SAP(Service Access Point)：服務接入點。四、 物理層的主要功能（填空）主要任務：在物理媒介上正確地，透明地傳輸比特流。確定與傳輸媒體的接口的一些特性，即： 機械特性：指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數目和排列、固定和鎖定裝置等等。電氣特性：指明在接口電纜的各條線上出現的電壓的范圍。功能特性：指明某條線上出現的某一電平的電壓表示何種意義。過程特性：指明對于不同功能的各種可能事件的出現順序。五、 數據鏈路層（本章的重點，題目份量較重）1. 數據鏈路層的基本功能基本功能：在兩個相鄰節點間可靠地傳輸數據，使之對網絡層呈現為一條無錯的鏈路。2. 面向比特型的通信控制規程-HDLC（高級數據鏈路控制規程）（1） HDLC的幀格式標志字段（F）01111110，地址字段（A），控制字段（C），信息字段（I），幀校驗序列字段（FCS）組成（2） 零比特插入、刪除技術（位填充、刪除技術）見筆記 P76零比特插入/刪除技術(位填充/刪除技術)：發送端在發送所有信息（除標志字節外）時，只要遇到連續5個1，就自動插入一個0當接收端在接收數據時（除標志字節）如果連續接收到5個1，就自動將其后的一個0刪除，以恢復信息的原有形式。這種0位的插入和刪除過程是由硬件自動完成的，比上述面向字符的數據透明容易實現。練習：HDLC的幀格式是怎樣的？設有一比特串101111100011111110010，經“0”比特插入后是什么樣子？F-A/C-I-FCS-F, 10111110000111110110010（3） HDLC的三種幀類型： 信息幀（I幀）、監控幀（S幀）、無編號幀（U幀）信息幀（I幀）用于實現信息的編號傳送，其控制段的第一位為0，它具有發送序號N(S)，用于標明所發送信息幀的序號，只有信息幀才有此序號。還有捎帶的肯定應答信號N(R)，用于標明預期接收的幀的序號，并對以前收到的幀進行確認。P/F：詢問/終止位。監控幀（S幀）用于實現流量和差錯控制。控制字段的前兩位為10。只含有接收序號N(R)，作用同I幀的N(R)。不包含信息段。無編號幀（U幀）用于鏈路控制。無N(S),N(R)字段。3. 數據鏈路的通信過程（用圖表示） （必須掌握） （1）鏈路的建立 （2）數據幀的傳輸 （3）鏈路的拆除（1）鏈路的建立(三次握手)P225 （2）數據幀的傳輸 （3）鏈路的拆除（四次握手）P226 練習：假設在HDLC規程中，主次站數據傳輸模式采用正常響應模式，信息幀的發送情況如下：主站先向次站發送3幀，然后次站向主站發送3幀，最后主站向次站發送2幀。請畫圖表示該數據鏈路的整個工作過程。圖中要求標注明幀類型、N(S)、N(R) 和P/F等值。主 次 SNRM UA I00 N(S)=0,N(R)=0 I10 N(S)=1,N(R)=0 I20P N(S)=2,N(R)=0 I03 N(S)=0,N(R)=3 I13 N(S)=1,N(R)=3 I23F N(S)=2,N(R)=3 I33 N(S)=3,N(R)=3 I43P N(S)=4,N(R)=3 DISC UA4. 滑動窗口協議（連續發送流量控制方法）（畫圖表示窗口的滑動過程）見筆記只有在接收窗口向前滑動時（與此同時也發送了確認），發送窗口才有可能向前滑動。收發兩端的窗口按照以上規律不斷地向前滑動，因此這種協議又稱為滑動窗口協議。當發送窗口和接收窗口的大小都等于 1時，就是停止等待協議。當發送窗口大于1，接收窗口等于1時，就是回退N步協議。當發送窗口和接收窗口的大小均大于1時，就是選擇重發協議。協議中規定，對于窗口內未經確認的分組需要重傳。這種分組的數量最多可以等于發送窗口的大小，即滑動窗口的大小n減去1（因為發送窗口不可能大于（n-1），起碼接收窗口要大于等于1）。練習：窗口滑動協議的作用是什么？假設n=3，發送窗口和接收窗口尺寸大小一樣，W=3。畫圖表示其窗口滑動過程。作用：該協議允許發送方在停止并等待確認前發送多個數據分組。由于發送方不必每發一個分組就停下來等待確認，因此該協議可以加速數據的傳輸。六、 網絡層1設置網絡的目的及網絡層的基本功能尋址并選擇合適的路由，把數據報從源端傳送到目的端，在需要時對上層的數據進行分段和重組。2適應式路由算法（求最短路由算法） （要求能計算并畫出路由樹） 見筆記七、 傳輸層1 傳輸層的作用對網絡層的連接進行管理，在源端與目的端之間提供可靠的、透明的數據傳輸，使上層服務用戶不必關心通信子網的實現細節。2 試述傳輸層的協議與網絡層的服務質量（QOS）之間的關系。網絡層提供的服務質量越高，傳輸層的協議越簡單。第4章 局域網技術1 局域網的定義及其特點范圍：范圍小20km傳輸技術：基帶，延遲低，出錯率低拓撲結構：總線，環的計算機網絡特點：覆蓋范圍小，高傳輸速率，低誤碼率介質：UTP，Fiber私有性：自建、自管、自用2 決定LAN特性的三個主要技術： 傳輸介質、拓撲結構、介質訪問控制方法（MAC） 其中MAC最重要傳輸介質：UTP,Fiber,COAX拓撲結構：總線，星型，環形介質訪問控制方法（MAC）：CSMA/CD（帶沖突檢測的載波監聽多路訪問技術）,ToKen-passing（令牌傳遞） 其中MAC最重要3 在IEEE802系列標準中，MAC層和LLC層對應OSI/RM中的哪個層次？為什么如此設置？答：對應OSI/RM中的數據鏈路層。由于LAN采用的拓撲結構和介質很多，相對應的介質訪問控制方法也有多種，為了使數據幀的傳送獨立于所采用的物理介質和介質訪問控制方法，IEEE802標準特意把LLC獨立出來形成一個單獨子層，使LLC子層與介質無關，MAC子層則依賴于物理介質和拓撲結構。MAC子層的設立使得IEEE802標準具有可擴充性，有利于將來接納新的介質和新的介質訪問控制方法。4 CSMA/CD 帶有碰撞（沖突）檢測的載波監聽多路訪問控制方法 及其特點發前先聽，空閑即發送，邊發邊聽，沖突時退避。特點：1. 簡單2. 具有廣播功能3. 平均帶寬：f=F/n4. 絕對平等，無優先級5. 低負荷高效，高負荷低效6. 延時時間不可預測7. 傳輸速率與傳輸距離為一定值采用CSMA/CD的局域網中，由于時間槽的限制，傳輸速率R、網絡跨距S、最小幀長Fmin三者之間必須滿足一定的關系： FminkSR k:系數可以看出：最小幀長度不變時，傳輸速率與網絡跨距成反比；傳輸率固定時，網絡跨距與最小幀長度成正比；網絡跨距固定時，傳輸率與最小幀長度成正比。 5 Token Ring(令牌環介質訪問控制方法)及其特點1. 等待網絡空閑標志，空閑令牌（idle token），代碼為1000000。2. 將空閑令牌變為忙令牌（busy token），代碼為10000001。3. 發送忙令牌，并接上數據。4. 接收站點接收并刪除線上所有數據，把忙令牌變為空閑令牌，發出。（1）實現組播功能：當幀在環上循環一周時，可以多個站復制（2）允許自動應答：當幀經過目標站時，目標站可以改變幀中的應答字段，從而不需返回專門的應答幀6 Token Bus （令牌總線介質訪問控制方法）及其特點令牌總線的特點：物理上是總線結構，邏輯上是令牌環。1.在該局域網中，任何一個結點只有在取得令牌后才能使用公共通信總線去發送數據。令牌是一種特殊的控制幀，用來管理結點對總線的訪問權。2.在正常的穩態操作下，每個結點都有本站地址（TS），并知道上一站地址（PS）與下一站地址(NS)、3.令牌由地址高站向地址低站傳遞，最后由低站最低站傳遞給低站最高站，從而在物理總線上形成一個邏輯環。4.環中令牌傳遞順序與結點在總線上的物理位置無關，因此，令牌總線網在物理上是總線網，在邏輯上是環網。7 FDDI（光纖分布式數據接口）FDDI的訪問方法與令牌環網的訪問方法類似，在網絡通信中均采用“令牌”傳遞。它與標準的令牌環又有所不同，主要在于FDDI使用定時的令牌訪問方法。FDDI令牌沿網絡環路從一個結點向另一個結點移動，如果某結點不需要傳輸數據，FDDI將獲取令牌并將其發送到下一個結點中。如果處理令牌的結點需要傳輸，那么在指定的稱為“目標令牌循環時間”（Target Token Rotation Time，TTRT）的時間內，它可以按照用戶的需求來發送盡可能多的幀。因為FDDI采用的是定時的令牌方法，所以在給定時間中，來自多個結點的多個幀可能都在網絡上，以為用戶提供高容量的通信。特點：FDDI技術同IBM的Tokenring技術相似，并具有LAN和Tokenring所缺乏的管理、控制和可靠性措施，FDDI支持長達2KM的多模光纖。FDDI網絡的主要缺點是價格同前面所介紹的“快速以太網”相比貴許多，且因為它只支持光纜和5類電纜，所以使用環境受到限制、從以太網升級更是面臨大量移植問題。8 異步傳輸模式（ATM）異步傳輸將比特分成小組進行傳送，小組可以是8位的1個字符或更長。發送方可以在任何時刻發送這些比特組，而接收方從不知道它們會在什么時候到達9 幾種常見的以太網(Ethernet) 標準 高速以太網傳統以太網：10Mb/s802.3 粗同軸電纜802.3a 細同軸電纜802.3i 雙絞線802.3j 光纖快速以太網（FE）：100Mb/s802.3u 雙絞線，光纖千兆以太網（GbE）：1000Mb/s（1Gb/s）802.3z 屏蔽短雙絞線、光纖802.3ab 雙絞線萬兆以太網：10Gb/s802.3ae 光纖具體見PPT10 智能大廈與結構化布線技術系統的組成第5章 網絡互聯技術1. 網絡互聯要解決的問題是什么？答：(1)解決不同的網絡及主機之間通信問題 (2)解決不同網絡操作系統之間的互相訪問及資源共享問題。2. 常用的網絡互聯設備有哪些？它們分別在什么層次實現網絡互聯？3. 試述TCP/IP網絡體系結構與OSI/RM之間的對應關系。 對應關系：OSI的應用層，表示層，會話層對應TCP/IP的應用層；OSI的傳輸層對應TCP/IP的傳輸層；OSI的網絡層對應TCP/IP的網際層；OSI的數據鏈路層和物理層對應TCP/IP的網絡接口層。（1）OSI和TCP/IP的相同點是二者均采用層次結構，而且都是按功能分層。（2）OSI和TCP/IP的不同點： OSI分七層：自下而上分為物理層、數據鏈路層、網絡層、運輸層、會話層、表示層和應用層。TCP/IP分四層：網絡接口層、網間網層（IP）、傳輸層（TCP）和應用層。嚴格講，TCP/IP網間網協議只包括下三層，應用程序不算TCP/IP的一部分。 OSI層次間存在嚴格的調用關系，兩個（N）層實體的通信必須通過下一層（N-1）層實體，不能越級。TCP/IP可以越過緊鄰的下一層直接使用更低層次所提供的服務（這種層次關系常被稱為“等級”關系），因而減少了一些不必要的開銷，提高了協議的效率。 OSI只考慮用一種標準的公用數據網將各種不同的系統互聯在一起，后來認識到互聯網協議的重要性，才在網絡層劃出一個子層來完成互聯作用。而TCP/IP一開始就考慮到多種異構網的互聯問題，并將互聯網協議IP作為TCP/IP的重要組成部分。 OSI開始偏重于面向連接的服務，后來才開始制定無連接的服務標準。TCP/IP一開始就有面向連接和無連接服務，無連接服務的數據報對于互聯網中的數據傳送以及分組話音通信都是十分方便的。 OSI與TCP/IP對可靠性的強調也不相同。對OSI的面向連接服務，數據鏈路層、網絡層和運輸層都要檢測和處理錯誤，尤其在數據鏈路層采用校驗、確認和超時重傳等措施提供可靠性，而且網絡和運輸層也有類似技術。TCP/IP則不然，TCP/IP認為可靠性是端到端的問題，應由運輸層來解決，因此它允許單個的鏈路或機器丟失數據或數據出錯，網絡本身不進行錯誤恢復，丟失或出錯數據的恢復在源主機和目的主機之間進行，由運輸層完成。由于可靠性由主機完成，增加了主機的負擔。但是，當應用程序對可靠性要求不高時，甚至連主機也不必進行可靠性處理，在這種情況下，TCP/IP網的效率最高。 在兩個體系結構中智能的位置也不相同。OSI網絡層提供面向連接的服務，將尋徑、流控、順序控制、內部確認、可靠性帶有智能性的問題，都納入網絡服務，留給末端主機的事就不多了。TCP/IP則要求主機參與幾乎所有網絡服務，所以對入網的主機要求很高。 OSI開始未考慮網絡管理問題，到后來才考慮這個問題。TCP/IP有較好的網絡管理4. IP地址的分類（A類、B類和C類） A類IP地址 一個A類IP地址由1字節的網絡地址和3字節主機地址組成，網絡地址的最高位必須是“0”， 地址范圍從 到。可用的A類網絡有126個，每個網絡能容納(224-2)個主機。 B類IP地址 一個B類IP地址由2個字節的網絡地址和2個字節的主機地址組成，網絡地址的最高位必須是“10”，地址范圍從到55。可用的B類網絡有16382個，每個網絡能容納(216-2)個主機 。 C類IP地址 一個C類IP地址由3字節的網絡地址和1字節的主機地址組成，網絡地址的最高位必須是“110”。范圍從到55。C類網絡可達209萬余個，每個網絡能容納(28-2)個主機。5. Internet（國際互聯網或因特網）提供的常用服務有哪些？ 答：WWW、FTP、Telnet、Email和gopher等。第6章 下一代因特網(NGI)1.基本概念NGI(Next-Generation Internet) 下一代因特網 NGN(Next Generation Network) 下一代電信網 P2P (Peer to Peer)對等網IPv6(IPng) 下一代網際協議 MPLS(Multi-Protocol Label Switching)多協議標記交換2.IPv6報文格式 IPv6地址長度(128位) IPv6地址表示方法(冒號十六進制記法)IPv6地址 零壓縮 表示 Ipv6目的地址類型(三種) P.398零壓縮（雙冒號）：只能使用一次單播：傳統的點對點通信多播：一點對多點的通信任播：任播的終點是一組計算機，但是數據報只能交付其中的一個3.IPv4向IPv6過渡的兩種方式(雙協議棧和隧道技術) P.403雙協議棧：指在完全過度到Ipv6之前，使一部分主機（或路由器）裝有兩個協議棧，一個IPV4和一個ipv6，因此雙協議棧主機（或路由器