计算机网络期末复习

第一章. 概述

计算机网络定义

将地理位置不同的具有独立的计算机，通过通信线路，实现资源共享。

工作方式分为 核心部分 和 边缘部分

计算机网络组成

资源子网： 提供共享的软件和硬件资源。
通信子网： 提供信息交换的网络结点和通信线路。

计算机网络类型

拓扑分类： 星形、树形、总线型、环形、网状。
范围分类： 局域网LAN、城域网MAN、广域网WAN
传输方式分类： 有线、无线

计算机网络体系结构

一、传输方式： 单工： 只能单一方向传输(收音机)
双工： 在同一时间内，线路上仅允许一个方向的数据通过(对讲机)
全双工： 双方可同时进行数据通信。

二、传输对象： 单播： 一对一
多播： 一对多
广播： 一对all(一个区域内的所有对象都将会收发)

数据交换

电路交换： 整个报文从源头到终点进行连续传输，整条信道将被占用，且不能中途停止。
报文交换： 整个报文先传送到相邻节点，全部存储后查找转发表，再转发到下一结点(交换机转发)，不会占用整条信道。
分组交换： 将一个报文分为若干个分组，传送回到相邻结点，在查找转发表，再转发至下一结点。

电路交换缺点：占用信道
报文交换缺点：报文过大直接转发，造成设备压力过大
分组交换缺点：将报文分组转发，造成数据完整性差，且速度低于电路交换

通信协议与体系结构

网络协议三要素：1.语法 2.语义 3.时序
OSI参考模型：物理层->数据链路层->网络层->传输层->会话层->表示层->应用层
TCP/IP协议：网络接口层(物理层，数据链路层)、网际层(网络层)、运输层、应用层(会话层、表示层、应用层)

时延

发送时延： 发送分组第一比特开始到发送完最后一比特所需时间。
传播时延： 一个比特从一端至另一端所需时间。
处理时延： 分析地址和进行差错纠纷所需时间。
排队时延： 进入路由器后等待处理的时间。

发送时延=数据帧长度(bit)/发送速度(bit/s)
传播时延=信道长度(m)/电磁波在信道内的传播速率(m/s)

有效数据率

计算方式：数据长度/(发送时间+RTT)

利用率U

计算方式：D=D0/(1-U) D为网络当前时延，D0为网络空闲时延。

时延带宽积

概念： 指第一个发送的比特到达终点时已经发送了多少比特。
计算方式：传播时延*信道带宽

第二章. 物理层

四大特性

机械特性 电气特性 功能特性 过程特性

两种信号

数字信号： 离散的数据，用0和1表示。
模拟信号： 连续的数据。

码元

用一个固定时长的信号波形表示一个k进制数字

调制和编码

调制： 将信号转化为模拟信号
编码： 将信号转化为数字信号

传输介质

双绞线 光纤 同轴电缆 无线

三大部分

源系统： 发送数据的一端
传输系统： 传输过程中的各种传输介质
目的系统： 接收数据的电脑

信道复用技术

概念： 将多种不同的信号在同一信道上传输。
频分复用FDM： 划分不同频率来并行传输信号。
时分复用TDM： 划分不同时间段来冰箱传输信号。
波分复用WDM： 根据光波波长来进行传输。
码分复用CDM： 在同一时间段内，同一频率下根据传输数据码区分。

数据传输方式

1.通过同时间传输数量：

串行： 数据一位一位依次传输。
并行： 数据以成组的方式进行传输。

2.通过数据报文双方行为：

同步传输 异步传输

3.通过传输信号：

基带传输： 传输数字信号 频带传输： 传输模拟信号

4.通过传输方向：

单工 半双工 双工

5.通过传输对象：

单播 多播 广播

奈奎斯特定理(奈式准则)

概念： 规定了在理想条件下，极限码元传输速率为2W波特，w为理想下的带宽，V为每个码元的离散电平数目。
公式： 理想信道下极限数据传输速率为：2Wlog2V

香农定理

公式： 在带宽受限下，信道的极限传输速率为 Wlog2(1+(S/N))
信噪比dB=10log10(S/N)

CDMA原理

概念： 将1个码元分为8个码片，设S为S站的码片向量，T为其他任何站的码元向量，则S*T=1/mΣST
求发送情况： 若S*T为0则未发送，若为1则发送1，若为-1则发送0.