[计算机网络] Review Plan

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复习资料

PPT

作业 

实验

QUIZ 

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Chapter 1

• 1.4

P2P vs C/S

C/S 客户端-服务器

服务器处理客户端之间的通信

Response to a request 中有

Peer to Peer 对等通信

松散群体中个人可以与群体中的其他人通信，每个个体都是服务器和客户端。

Point to point vs Broadcast

Point to point

点对点链路将一对单独的及其连接起来，点对点只有一个发送方和一个接收方，有时也称为单播（unicasting）

Broadcast

地址字段中使用一个特殊的编码，王洛镇的每一台机器识别到这个编码就会接收并对其进行处理，这种方式称为 Broadcasting。有些广播系统还支持给一组及其发送数据包的模式，这种传输模式称为组播 Multicasting。

Layout

• Protocols of each layer have to perform a set of functions
• All alternatives for a row have the same interfaces
• Choice of protocols at each layer is independent of those of at other layers. E.g., IP works over Ethernet or token ring
• Need one component of each layer àNull components
• Nth layer control info is passed as N-1th layer data.

OSI vs TCP/IP

TCP/IP

• 应用层：HTTP、SMTP、RTP、DNS
• 传输层：TCP、UDP
• 互联网层：IP、ICMP
• 链路层：DSL、SONET、802.11、Ethernet

OSI

• 应用层 Application Layer：使用网络的应用程序 HTTP、DNS
• 传输层 Transport layer：增强网络层传递，具有更高可靠性 TCP、UDP
• 网络层 Network layer：将多条链路结合到网络上 IP
• 数据链路层 Data link layer：如何在两台直连计算机上发送有限长度的消息 802.11
• 物理层 Physical layer：介质上传输比特

对比

• OSI introduced concept of services, interface, protocols. These were force-fitted to TCP later. It is not easy to replace protocols in TCP
• In OSI, reference model was done before protocols. In TCP, protocols were done before the model
• OSI: Standardize first, build later TCP: Build first, standardize later
• OSI took too long to standardize. TCP/IP was already in wide use by the time
• OSI become too complex

面向连接和无连接服务

Connection-oriented service 面向连接服务

• virtual circuit service 虚拟电路服务
• 可靠的报文流：顺序页面
• 可靠的字节流：移动下载
• 不可靠的链接：IP语音

Connectionless service 无连接服务

• 数据报服务（datagram service） 是不可靠的无连接服务：垃圾邮件
• 有确认的数据报服务 (acknowledged datagram service） 是可靠的无连接服务：文本消息
• 请求-应答（Request-reply service）：数据库查询
• message、packet
• store-and-foward switching 存储转发交换

Internet 标准

• 802.3 以太网
• 802.11 无线LAN （Wifi）
• 802.15 个域网 蓝牙
• 802.16 宽带无线 （WiMAX）

度量单位

kbps = 1000比特/秒 = 传输速率

KB = 1024 bytes = 1024 * 8 比特 = 文件大小

Interfaces and Services

• IDU = Interface Data Unit = ICI + SDU
• ICI = Interface Control Information
• SDU = Service Data Unit
• PDU = Protocol Data Unit = Fragments of SDU + Header or Several SDUs + Header (blocking) 前一层协议的 SDU + 该层协议的Header
  • Bit（比特） Frame（帧） Packet（分组、IP数据报） Segment （报文段）Data Segment（报文）
• SAP = Service Access Point

习题：

7层协议，6层需要加头 物理层不需要

传输速度*传输时间 = 传输文件大小

The data link layer is a true end-to-end layer, all the way from the source to the destination ？

一层设备：中继器（repeater）,集线器（hub）

• 集线器是物理层的傻瓜设备

二层设备：网桥（Bridge），交换机（switch）。
三层设备：三层交换机，路由器（Router ）。

 

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Chapter 2

• 2.1.3、2.5、2.6

Nyquist Theorem -> no noise

• 最大数据速率 = 2B log2 V 比特/秒
• 其中B是带宽（Hz） V是级数 = k-level
• 4级信号 每次采样2bits
• 每个码元携带更多的比特量就可以增加传输速率

Shannone Theorem -> has noise

• 最大比特率 = B log2(1+S/N) 比特/秒
• 其中B是带宽（Hz），S/N是信噪比
• 与分贝的换算方式：
• 10log10S/N 对值为dB
• 20dB 是 100 的信噪比
• 与尼奎斯特取最小值

Guided Transmission Data

• Magnetic Media
• Twisted Pair
• Coaxial Cable
  • The cable between toll office and the end office of telephone company are known as the Coaxial Cable
• Fiber Optics

无线传输

• The Electromagnetic Spectrum
• Radio Transmission
• Microwave Transmission
• Infrared and Millimeter Waves
• Lightwave Transmission

FDM 频分多路复用 每个用户占用一个频段

TDM 时分多路复用 时间等长 每个用户占用固定时隙

STDM 统计时分复用 按需动态分配时隙

WDM 波分多路复用

CDM 码分多路复用

• CDMA（码分复用的一个方式）
• 1发送芯片序列 0发送芯片序列反码
• 链路传输时线性相加

CCITT 2.048Mbps 每次采样8比特

DPCM 4-bit 每次采样4比特

Delta modulation 每次采样1比特

E1 & T1

T1

• 24 PCM signals
• 速率 1.544 Mbps

E1

• 32 PCM signals
• 速率 2.048 Mbps

曼彻斯特编码 频带宽度是原始基带宽度的两倍 1个时钟周期中信号变化两次

4B/5B编码 用5个比特来编码4个比特 效率80%

调幅2ASK、调频2FSK、调相2PSK、调幅+调相QAM

PCM

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Chapter 3

• 3.1-3.4

Framing

• Bit stuffing

Error control

• Hamming Distance

• 2^r >= k+r+1 r为校验 码位

• CRC

Protocol

• stop and wait

• sliding window

  • go-back-n, selective repeat

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Chapter 4

• 4.2.2、4.2.5、4.3、4.4.1、4.5.1、4.8

• CSMA/CD

  • Collision Detect

  • 以太网的最短帧长为64B
  • 最大重发次数16次

•  CSMA/CA

  • 碰撞避免
  • 适用于无线局域网
  • 空闲发出RTS
  • 接收端收到RTS 发出响应CTS clear to send（建立连接）
  • CRC检验，正确响应ACK，重传采用二进制指数退避算法。
  • 1. 预约信道 2. ACK帧 3. RTS/CTS(解决隐蔽站问题) 建立连接

• Wireless LAN Protocols

  • RTS/CTS 避免冲突

• LAN model

• 使用的是广播信道
• 局部互联
• 使用专门传输介质 双绞线、同轴电缆 数据传输速率高
• 通信延迟时间短、误码率低、可靠信高
• 各站平等关系，共享传输信道。
• 拓扑结构
  • 星型
    • 共享能力差、有单点故障问题
  • 环形
    • 有单点故障问题，不便于扩充、系统响应延时长
    • 存在传递方向
  • 总线型
    • 共享资源能力强
    • 最好的拓扑结构
• 介质访问控制方法
  • CSMA/CD
  • 令牌总线
    • 总线型排成一个逻辑环
  • 令牌环
    • 用于令牌环网，环形局域网

• Ethernet

  • 逻辑拓扑：总线型
  • 物理拓扑：星型或拓展星型
  • 使用CSMA/CD
  • 无连接、不可靠服务：只实现无差错接收，不实现可靠传输
  • 主要负责链路层与物理层
  • 10BASE-T以太网
    • 10Mb/s
    • 每段双绞线最长100米
    • 曼彻斯特编码
  • 网络接口卡 ROM上有计算机硬件地址MAC地址（标识符，全球唯一）前24位代表厂家，吼24位由6个十六进制数表示
  • 数据部分大小在46B~1500B之间
•  IEEE 802标准：以太网802.3、令牌环网802.5、无线局域网(WLAN)802.11
• 逻辑链路控制子层LLC（更接近网络层）、介质访问控制子层MAC（更接近物理层）

• Switch

  • VLAN

  • STP

• 协议

  • PPP

    • 点对点协议
    • 全双工链路
    • 简单、封装成帧、透明传输（异步：直接填充，同步：比特填充）、多种网络层协议、多种类型链路、差错检测（CRC）、检测连接状态（检测是否正常工作）、最大传送单元MTU（1500）、网络层地址协商、数据压缩协商

  • HDLC

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Chapter 5

• 5.1、5.2.4、5.2.5、5.6

• Datagram vs Virtual circuit

  • 数据报无连接，虚电路有链接
  • 数据报适应故障，虚电路不适应
  • 数据报每个分组独立进行路由选择转发，虚电路同一分组同一路由
  • 数据报每个分组都有完整的目标地址，虚电路仅在建立连接使用，之后使用虚电路号
  • 数据报无序到达，虚电路有序到达

• Routing Protocols

  • Distance vector，link state 特征

• IP

  • address v6&v4 合法格式 进制转换 掩码

  • Protocols， packet format 分组格式

  • Routing

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Chapter 6

• 6.1、6.4、6.5

• TCP

  • Segment format 段格式 端口号、序号（字节序号）、确认序号、窗口

  • Connection management 三次握手 SYN ACK

  • Transmission policy 确认、window size、当window size等于0不能发送、拥塞控制和慢启动算法

  • Congestion control

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Chapter 7

• 7.1、7.2、7.3

• DNS

  • Name space， name lookup，resource record

• Email

  • SMTP，POP3，MIME

• WWW

  • HTTP

  • HTML

  • Document generated method

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Chapter 8

• 8.2、8.3、8.4、8.5、8.7

• Cryptographic

  • Symmetric Key vs. Public key

  • Algorithms name in books

• Digital Signature

  • Private Key, Message Digest

• CA

• Application

  • SSL