第一章概述

OSI,TCP/IP对比

分组交换传输时间

画图分析

第二章物理层

编码

不归零制:正电平代表1,负电平代表0(或者相反),⼀个时钟全部⽤来传输数据,效率最⾼,但是收发双⽅存在同步问 题,双⽅都带有时钟线

归零编码:⾼电平表示1、低电平表示0(或相反),每个码元中间均跳变到零电平(归零),接收⽅根据归零的跳变调整时钟, 这就为收发双⽅提供了⾃同步机制

反向⾮归零NRZI编码:⽤电平的跳变表示0、电平保持不变表示1. 跳变信号本身作为⼀种通知机制,传输时钟信号。USB2.0的编码⽅式是NRZI编码

曼彻斯特编码:每个码元的中间都发⽣电平跳变,电平跳变既作为时钟信号⽤于同步,⼜作为数据信号。向下跳表示1, 向上跳表示0(或者相反),标准以太⽹使⽤的就是曼彻斯特编码 曼彻斯特编码每两个码元能表示1个⽐特,所以⽐特率=0.5波特率(这两个名词后⾯会提到)

差分曼彻斯特编码:每个码元中间都发⽣电平跳变,电平跳变仅表示时钟信号,不表示数据。数据的表示在于每个码元 开始处是否有电平跳变,⽆跳变表示1,有跳变表示0

信道的极限容量(⾹农、奈⽒)

以太⽹采⽤曼彻斯特编码,两个码元携带⼀个⽐特,⽐特率:波特率=1:2

理想低通(⽆噪声,带宽有限)信道下的极限数据传输速率C= 2Wlog2V (单位b/s)

⾹农公式:信道极限信息传输速率C=Wlog2(1 +S/N)

信噪⽐(dB)=10log10(S/N) 如信噪⽐10dB时,S/N=10

两个准则都满足时取最小值

物理层接口特性

1.机械特性:指明接⼝所⽤接线器的形状、尺⼨、引脚数⽬和排列、固定和锁定装置等

2.电⽓特性:指明在接⼝电缆的各条线上出现的电压的范围

3.功能特性:指明某条线上出现的某⼀电平的电压的意义

4.过程特性:指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序

物理层设备

中继器

集线器Hub(多端口中继器)

第三章数据链路层

封装成帧

字节填充法 字符计数法 零⽐特填充法 违规编码法

差错检测

发送出去的数据:1 0 1 0 0 1 0 0 1

流量控制与可靠传输机制

W是发送窗口大小

介质访问控制

静态-复用(不会发生冲突)

频分复用FDM

时分复用TDM

波分复用WDM

码分复用CDM

每个站都要有⾃⼰的,满⾜要求(各站码⽚序列正交)的码⽚序列 如果要发⽐特1,就发送⾃⼰的码⽚序列 如果要发⽐特0,就发⾃⼰码⽚序列的反码,接收站也需要知道想要接受对象的码⽚序列,⽤接收到的混合数据和码⽚序列求规格话内积即可

动态

ALOHA协议

纯ALOHA-想发就发

时隙ALOHA-时隙开始才能发

CSMA协议

CSMA/CD(有线局域网)

半双工或总线形

先听先发,边听边发,冲突停发,随机重发

发生冲突最短时间和最长时间:端到端传播时延,端到端往返时延

最短帧⻓=2 * 总线传播时延 * 数据传输速率=2τ*数据传输速率 (以太⽹单程端到端传播时延τ)以太⽹规定最短帧⻓为64B,即512bit,若数据太短则需要填充到这么⻓才能发送

二进制退避指数算法

指数退避算法: 基本退避时间为争⽤期2τ,在以太⽹中是发送64B(512b)所需时间51.2us

从整数集合[0,1,…, 2k −1 ]中随机取⼀个数,记为r。

重传应推后的时间是r倍的争⽤期(rτ) 整数集合⾥的k=Min[重传次数,10]

如果重传16次还不成功,则丢弃该帧,向⾼层报告

CSMA/CA(无线局域网)

⽆线信道的通信质量远不如有线信道,802.11局域⽹使⽤CSMA/CA的同时,还使⽤停⽌等待协议

数据链路层设备

层次 冲突域 广播域 地址
中继器 物理层 x x
集线器 物理层 x x
网桥 数据链路层 x MAC
交换机 数据链路层 x MAC
路由器 网络层 IP

交换机

多端口网桥,全双工

直通交换:只检查帧的目的地址,无法支持不同速率端口交换

存储转发交换

自学习功能:学习->源地址,转发->目的地址

第六章应用层

网络应用模型

C/S

P2P

域名转IP->域名系统DNS

基于UDP

本地域名服务器,顶级域名服务器,权限域名服务器

查找分两种:迭代(你自己查)递归(我帮你查)

文件传输协议FTP

基于TCP,控制连接端口号21,数据连接端口号20

控制连接一直保持,数据连接传送完会释放

主动模式下,服务器使用20端口与客户端建立数据连接

被动模式下,服务器不一定使用20端口

电子邮件SMTP,POP3

SMTP只能传送7位ASCII码,其他格式使用MIME

均基于TCP

SMTP端口号25

POP3端口号110

用户浏览器与Gmail的邮件服务器之间的邮件发送或接收使用的是HTTP,仅在不同邮件服务器之间传送邮件时使用SMTP

HTTP

端口号80,基于TCP,HTTP1.0,传一次需要建立一次连接,每次都需要2个RTT,HTTP1.1,非流水线方式下传一次需要一个RTT(图片需要单独请求),流水线方式下多个图片可以一次被传送回来,只需要一个RTT(以上三种TCP建立过程都需要1.5个RTT,传送网页0.5个RTT)注意题目中描述从发出第一个web请求开始时,TCP连接已建立