计算机网络复习

发布 2022-01-12 00:44:28 阅读 9093

第一章计算机网络概论。

1、 计算机网络的定义。

计算机网络是计算机技术与通信技术高度发展、相互渗透、紧密结合的产物。

资源共享观点将计算机网络定义为“以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合”。(资源共享的观点的定义能比较准确地描述计算机网络的基本特征)

2、 计算机网络的分类。

按照网络所采用的传输技术进行分类:广播式网络与点对点式网络。

按照网络的覆盖范围进行分类:局域网、城域网与广域网。

3、 计算机网络拓扑的定义。

计算机网络拓扑是通过网中节点与通信线路之间的几何关系表示网络结构,反映出网络中各实体间的结构关系。主要是指通信子网的拓扑构型。

4、 计算机网拓扑的分类与特点。

1 星状拓扑:结构简单,易于实现,便于管理。但是网络的中心节点是全网可靠性的瓶颈,中心节点的故障可能造成全网的瘫痪。

2 环状拓扑:结构简单,传输延时确定,但是环中每个节点与连接节点之间的通信线路都会成为网络可靠性的瓶颈;任何一个节点出现线路故障,都可能造成网络瘫痪;环节点的加入和撤出过程都比较复杂。

3 总线拓扑:结构简单,但必须解决多节点访问总线的介质访问控制策略问题。

4 树状拓扑:可以看成是星状拓扑的一种扩展,适用于汇集信息的应用要求。

5 网状拓扑:系统可靠性高,但结构复杂,必须采用路由选择算法与流量控制方法。目前实际存在与使用的广域网结构,基本上都采用网状拓扑构型。

第二章数据通信基本概念。

1、信息、数据与信号的关系。

通信的目的是交换信息,信息的载体可以是数字、文字、语音、图形或图像。计算机产生的信息一般是字母、数字、符号的组合。数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制**比特序列的过程。

对于数据通信来说,被传输的二进制**称之为“数据”;数据是信息的载体。信号是数据在传输过程中的电信号的表示形式。

2、数据通信方式。

1 串行通信与并行通信(按字节使用的信道数分)

串行通信:将待传送的每个字符的二进制**按由低位到高位的顺序依次发送的方式。

并行通信:将表示一个字符的8位二进制**同时通过8条并行的通信信道发送出去,每次发送一个字符**的方式。

2 单工、半双工与全双工通信(按信道传递方向与时间分)

单工通信:信号只能向一个方向传输,任何时候都不能改变信号的传送方向。单向信道只能进行单工通信。

半双工通信:信号可以双向传送,但必须是交替进行,一个时间只能向一个方向传送。

全双工通信:信号可以同时双向传送。双向信道可以用于全双工通信,也可用于半双工或单工通信。

3 同步技术。

所谓同步,就是要求通信的收发双发在时间基准上保持一致。通信的同步包括a,位同步,它是解决收发双方的时钟频率的一致性问题的方法,实现位同步的两种方法是外同步法和内同步法。b.

字符同步,它是保证双方正确传输字符的过程。实现字符同步的两种方式是同步式和异步式。

3、传输介质的种类及其基本特征。

网络中常用的传输介质有:双绞线、同轴电缆、光纤、无线与卫星通信信道。

双绞线的主要特征(详见p28):

1)物理特性:双绞线是最常用的传输介质。双绞线由按规则螺旋结构排列的两根、四根或八根绝缘导线组成。

一对线可以作为一条通信线路,各个线对螺旋排列的目的是为了使各线对之间的电磁干扰最小。局域网中所使用的双绞线可以分为两类:屏蔽双绞线(由外部保护层、屏蔽层与多对双绞线组成)、非屏蔽双绞线(外部保护层与多对双绞线组成)。

2)传输特性:在局域网中常用的双绞线根据传输特性可以分为五类。在典型的ethernet网中,常用第三类、第四类与第五类非屏蔽双绞线,通常简称为三类线(带宽16mhz——适用于语音及10mbps以下的数据传输)、四类线与五类线(带宽100mhz——适用于语音及100mbps的高速数据传输)。

3)连通性:既可适用于点对点连接,也可用于多点连接。

4)地理范围:用做远程中继线时,最大距离可达15km;用于10mbps局域网时,与集线器的距离最大为100m。

5)抗干扰性:取决于一束线中相邻线对的扭曲长度及适当的屏蔽。

6)**:双绞线的**低于其他传输介质,并且安装、维护方便。

同轴电缆的主要特征(详见p29):

1)物理特性:同轴电缆是网络中应用十分广泛的传输介质之一。它由内导体、绝缘层、外屏蔽层、外部保护层组成。同轴介质的特性参数由内、外导体及绝缘层的电参数与机械尺寸决定。

2)传输特性:根据带宽的不同,它可以分为两类:基带同轴电缆(一般仅用于数字信号的传输)与宽带同轴电缆。

宽带同轴电缆可以使用频分多路复用方法,将一条宽带同轴电缆的频带划分成多条通信信道,使用各种调制方式,支持多路传输;也可以只用于一条通信信道的高速数字通信,此时称之为单信道宽带。

3)连通性:支持点对点连接,也支持多点连接。

4)地理范围:基带同轴电缆最大距离限制在几公里范围内;宽带同轴电缆最大距离可达几十公里左右。

5)抗干扰性:同轴电缆的结构使得它的抗干扰能力较强。

6)**:同轴电缆的造价介于双绞线与光缆之间,使用与维护方便。

光纤的主要特征(详见p30):

1)物理描述:性能最好,应用前途最广泛的一种。光纤是一种直径为50~100um的柔软、能传导光波的介质。

在折射率较高的纤芯外面,用折射率较低的包层包裹起来,外部包裹涂覆层,这样就可以构成一条光纤。多条光纤组成一束,就构成一条光缆。

2)传输特性:光纤通过内部的全反射来传输一束经过编码的光信号。传输速率可高达几千mbps。光纤传输分为单模与多模两类。单模光纤的性能优于单模光纤。

3)连通性:光纤最普遍的连接方法是点对点方式,但是在某些实验室系统中也采用多点连接方式。

4)地理范围:光纤信号衰减极小,它可以在6~8km的距离内,在不使用中继器的情况下,实现高速率的数据传输。

5)抗干扰性:光纤传输的安全性与保密性都非常好。

6)**:目前,光纤**高于同轴电缆与双绞线。

4、模拟数据编码方式[p35]

1 振幅键控(ask):通过改变载波信号振幅来表示数字0,1。ask信号容易实现,技术简单,但抗干扰力差。

2 移频键控(fsk):通过改变载波信号角频率来表示数字0,1。fsk信号容易实现,技术简单,抗干扰力较强,是目前最常用的调制方法之一。

3 移相键控(psk):通过改变载波信号的相位值来改变数字0,1。psk方法可以方便的采用多相调制方法,以达到高速传输的目的,此方法抗干扰能力强,但实现技术复杂。

5、数字数据编码方法[p37]

基带传输中有三种方法:非归零码nrz、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码。

6、脉冲编码调制原理。

pcm是模拟数据数字化的主要方法。在发送端通过pcm编码器将语音信号变换为数字化语音数据,通过通信信道传送到接收端,接收端再通过pcm解码器将它还原成语音信号。

pcm操作基本上包括:采样、量化、编码(图2-19编码原理示意图)

7、基带传输的基本概念。

人们将矩形脉冲信号的固有频带称为基本频带,矩形脉冲信号称为基带信号(在数据通信中,表示计算机二进制的比特序列的数字数据信号是典型的矩形脉冲信号)。在数字通信信道上直接传送基带信号的方法称为基带传输。

8、带宽与传输速率的关系:人们常用“带宽”来表示传输速率。

奈奎斯特准则:奈奎斯特推导出在无噪声情况下的最高速率与带宽的关系,二进制数据信号的最大传输速率rmax=2b(bps)。

香浓定理:描述了有限宽带、有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信号噪声功率比之间的关系。指出在有随机热噪声的信道中传输数据信号时,传输速率rmax(bps)与信道带宽b(hz)、信噪比s/n的关系为:

rmax(bps) =b(hz)·log2(1+s/n) 。此定理给出一个有限带宽,有热噪声信道的最大数据传输速率的极限值。

9、差错控制方法——循环冗余编码的工作原理。

将要发送的数据比特序列当做一个多项式f(x)的系数,在发送端用收发双方预先约定的生成多项式g(x)去除,求的一个余数多项式。将余数多项式加到数据多项式之后发送到接收端,在接收端用同样的生成多项式g(x)去除接收数据多项式f(x),得到计算余数多项式,若计算余数多项式与接收余数多项式相同,则表示传输无差错,否则,则表示传输有差异,由发送方来重发数据,知道正确为止。

第三章广域网、局域网与城域网技术发展趋势。

1、 广域网的主要特征。

广域网是一种公共数据网络;广域网技术研究的重点是宽带核心交换技术。

2、 局域网体系结构[p56图]

3、 csma/cd介质访问控制方法[p58-59]

csma/cd介质访问控制方法是ethernet的核心技术,csma/cd方法用来解决多节点如何共享总线的问题,为有效实现多个节点访问公共传输介质的控制策略,csma/cd的发送流程可简单概括为“先听后发,边听边发,冲突停止,延迟重发”。

4、 以太网的物理地址。

由于局域网的地址可以固化在网卡的rom之中,因此人们将网卡地址称为“物理地址”。同时,由于ethernet物理地址用于802.3协议的介质访问控制(mac)子层的帧之中,因此ethernet物理地址也叫“mac地址”。

ethernet物理地址的长度为48位,允许分配给ethernet物理地址应该有个。(rac)为每一个网卡生产商分配ethernet物理地址的前三字节。

5、 无线局域网的应用领域。

a.作为传统局域网的扩充;b.用于建筑物之间的互连;c.用于移动节点的漫游访问;d.用于构建特殊的移动网络。

6、 宽带城域网的结构与层次划分。

宽带城域网的结构包括网络平台、业务平台、管理平台与城市宽带出口。(图3-14)

宽带城域网的网络平台结构可以进一步细分为:

核心交换层:主要承担高速数据交换的功能;

边缘汇聚层:主要承担路由与流量汇聚的功能;

用户接入层:主要承担用户接入与本地流量控制的功能。

采用层次结构的优点是:结构清晰,各层功能实体之间的定位清楚,接口开放,标准规范,便于组建和管理。

7、 主要的宽带接入技术。

1 数字用户线xdsl接入技术。

2 光纤同轴电缆混合网hfc接入技术。

3 光纤接入技术。

4 无线接入技术(无线局域网接入技术、无线城域网接入技术、无线自组网接入技术)

5 局域网接入技术。

第四章 tcp/ip协议。

1、 网络协议的概念及组成。

为网络数据交换而制定的规则、约定与标准被称为网络协议。

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