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计算机网络期末复习

news 2025/6/25 22:29:57

第一章概述：我认为这门课讲的是互联网是怎么“通信”的。首先是计算机网络的定义，是计算机技术和通信技术相结合的产物，是用通信介质、通信设备和通信协议将多台计算机连接起来所形成的计算机系统；互联网和互连网；1983年，互联网诞生；互联网服务提供者ISP提供接入互联网服务，会收取费用；万维网WWW；端（边缘，一般是我们用的主机）系统通信有两种方式：客户-服务器方式C/S、对等P2P；主机A和主机B通信实际上是，主机A的一个程序和主机B的另一个程序进行通信；路由器是互联网核心部分之一，是实现分组交换的关键构件，任务是转发收到的分组；交换3种：电路交换、报文交换、分组交换；电路交换三个阶段：建立连接、通信、释放连接；分组交换：把较长报文切割成较短固定长的数据段，在每个数据段前加上首部构成分组发生，收到分组时再剥去首部，最后还原成原来的报文；

按照网络作用范围分类：广域网WAN、城域网MAN、局域网LAN、个人区域网PAN；

按网络使用者划分：公用网、专用网；

按网络拓扑结构划分：星型、树型、全连接、不规则、总线型、环型；

按交换技术分：电路、分组、报文；

把用户接入互联网的网络：接入网AN；

计算机网络性能指标：速率、带宽、吞吐率、时延、时延带宽积、往返时间RTT、利用率。会算；

网络中时延组成部分：发送时延、传播时延、处理时延、排队时延。会算；

两种国际标准：法律上的OSI、事实上的TCP/IP；OSI七层协议体系结构、TCP/IP四层体系结构、五层协议的体系结构；物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层；

第二章物理层：这层传的是比特流。首先是四个特性：机械特性、电气特性（电压范围）、功能特性（引脚分配、电压意义）、过程特性（顺序）；什么是码元？什么是信道？信道分全双工、半双工、单工；什么是基带信号？带通信号？基带信号（基本频带信号）（低频多）需要调制。带通信号是载波调制后的信号；调制有两种：基带调制和带通调制。基带调制变换的信号仍然是基带信号，这个过程叫编码。带通调制是载波进行调制，频率搬到高频段，转换成模拟信号；把数据变成数字信号叫做编码，把数据变成模拟信号叫做调制；我们常用的编码方式有不归零制、归零制、曼切斯特编码、差分曼切斯特编码；基本的带通调制方法有调幅、调频、调相；正交振幅调制QAM；信道失真（原因有码元传的太快，信号传输距离太远，传输媒体质量不好，噪声太大）；信道带宽W（信道所能通过的频率范围有限，有的过不来，最高频-最低频）；奈奎斯特定律？；信噪比？看到信噪比，我们能想到噪声，信号和噪声的比值吗？10*log以十为底（S/N），单位是分贝dB；香农定理？还是用到S/N信号比噪声，这回是W*log以2为底（S/N）；波特和比特区别？波特是每秒能传几个码元；

奈奎斯特👇

奈氏准则👇

信噪比👇

香农定理👇

对频带宽度已经确定的信道，如果信噪比不能再提高了，而且码元的最大传输速率也达到上限，还有办法提高信息的传输速率吗？有的兄弟，有的，我们可以用编码的方法让每个码元携带更多比特的信息量。

香农/奈氏作用范围👇

例子👇

R,B关系👇

继续往下了，其实物理层这章好像快结束了。双绞线制作；我们常见的传输媒体：光纤、同轴电缆、双绞线；单模光纤贵，多模光纤便宜，但是感觉不会考；然后是非引导型传输媒体：无线传输应该是（可能），应该包括这种无线电波（包括短波长波微波等）、微波、红外、感觉卫星通信这类，十几年前无线电这种。微波通信两种方式：地面微波接力、卫星通信；

发现还没结束啊，我以为这种光纤看完了就结束了，没想到还有。那接下来就是，信道复用技术！！！信道复用，就可以共享信道，重复用这一个道儿，那肯定成本就低了，利用率提高了；频分复用FDM，这种一般应用于电视、广播，把一整个带宽分多份，用户分到哪个频带就是哪个，FDM让用户可以在不同的时间占一个频带；时分复用TDM？应用是电话，把时间划分成等长的时分复用帧，用户可以在不同的时间占用同样的频带宽度；统计时分复用STDM?不是固定分配时隙，而是按需动态的分配时隙；频分多址FDMA？时分多址TDMA？然后是下一个，波分复用WDM？就是光的频分复用；码分复用CDM？；我们提到码分复用，介绍一个概念“码片序列”，每一个比特时间发送m个短的间隔；说码片序列实现了扩频，算了，回头在研究吧；码分多址CDMA？这个也回来再看；

CDMA的重要特点：每个站分配的码片序列不仅必须各不相同，还必须相互正交；

接下来是数字传输系统。先来讲PCM脉码调制，它有三个步骤：采样、量化、编码。这一套完成下来，模拟信号就变成数字信号了；有个东西叫调制解调器，它包括调制器和解调器。调制就是把数字信号变成模拟信号，解调就是把模拟信号变成数字信号；E1和T1（时分复用）应该不考吧；然后是宽带接入技术！！！第二章终于快完事了！！！首先我们都知道我们玩互联网前，必须先连接到某个ISP，然后就是我们对宽带的定义，速率多少才能算宽带；宽带有有线的和无线的，ADSL就属于有线的；非对称数字用户线ADSL；DMT?；FTTx技术？光纤到哪哪；

第三章数据链路层：链路层概述；基本概念：链路、数据链路、帧；信道类型：点对点信道和广播信道；三个基本功能：封装成帧、透明传输（字节填充）、差错检验（CRC、FCS）;（数据链路层只提供比特差错检验）（传输过程中可能会产生比特差错）（广泛采用了循环冗余检验CRC的技术，余数R=0就没有差错）；帧检验序列FCS（FCS可以用CRC得出，就是加上的冗余码）；CRC技术只能做到无差错接受，不能做到无差错传输或可靠传输，如果做到可靠传输就要加上确认和重传机制【网络基础】数据链路层实现的三大功能 - mfrbuaa - 博客园；

点对点协议PPP。PPP协议应满足：简单、封装成帧、透明性、多种网络层协议（可以支持）、多种类型链路（上运行）、差错检验（能检验、找到丢弃有差错的帧）；检验（链路）连接状态、最大传送单元（MTU）；网络层地址协商；数据压缩协商；PPP不需要的功能：纠错、流量控制、序号、多点线路、半双工或单工链路；PPP协议组成：一个将IP数据报封装到串行链路的方法、一个链路控制协议LCP、一套网络控制协议NCP；PPP协议的帧格式：（直接看图）；PPP透明传输：PPP同步传输链路时，面向比特，采用零比特填充法（5个1就填一个0）。PPP异步传输面向字符，采用字节填充法（7D5E？）；PPP可靠传输：不使用序号和确认的可靠传输；PPP协议的工作状态？

关于封装成帧网上的图👇

PPP帧格式👇

使用广播信道的数据链路层。局域网的数据链路层？CSMA/CD协议？使用集线器的星型拓扑？以太网的信道利用率？以太网的Mac层？；静态划分信道：频分复用、时分复用、波分复用、码分复用；动态媒体接入控制（多点接入）；以太网的两个标准：DIX Ethernet V2、IEEE802.3；数据链路层两个子层：逻辑链路控制LLC子层、媒体接入控制MAC子层；适配器的作用：计算机通过适配器和局域网进行通信；适配器的功能：（实现了物理层和数据链路层两层的功能），进行串行/并行转换、对数据进行缓存、实现以太网协议、发送和接收数据帧；CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）：CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）是一种用于以太网（Ethernet）的介质访问控制（MAC）协议，主要应用于半双工通信的共享信道（如早期的同轴电缆以太网）。它的核心思想是“先监听，再发送，边发送，边检测冲突”。