计算机与网络技术基础小抄

计算机与网络技术基础小抄内容摘要：

过传输数据所需的数据传输速率情况下也即将一条物理信道按时间分成若干个时间片轮流地、分配给多个信号使用。 波分多路复用：极高频率的频分多路复用。 工作原理：发送端假 定有 4条光纤的能量位与不同的波长。 四束光被组合到一条共享的光纤上，传输到远处的目的端。 在远端有被分离器到与发送端一样多的 4 条光纤上。 每条光纤上的过滤器能够过滤出某一波长的光，而其它波长被过滤掉，这一结果信号可以在被路有到它们各自的目的地。 1异步传输、同步传输的工作原理和特征（ P50） 异步传输方式中，一次只传输一个字符（由 58 位数据组成）。 每个字符用一位起始位引导、一位停止结束。 起始位为“ 0”，占一位时间；停止位为“ 1”，占 1 到 2 位的持续时间。 在没有数据发送时，发送放可发送连续的停止位（称空闲位）。 接受方根据“ 1”至“ 0”的跳变来判别一个新字符的开始，然后接收字符中的所有位。 这种通信方式简单便宜，但每个字符有 2~3 位的额外开销。 同步传输时，为使接受方能判定数据块的开始和结束，还须在每个数据块的开始处和结束处各加一个帧头和帧尾，加有帧头、帧尾的数据称为一帧。 帧头和帧尾的特性取决于数据块是面向字符的还是面向位的。 它还包括面向字符的和面向位的两种方案。 1数据通信是什么。 数据通信是一种通过中其它数据装置与通信线路，完成数据编码信号的传输、转接、存储和处理的通信技术。 1 T1载波与 E1 载波的帧结构 与数据传输速率。 数据编码 1调幅、调频和调相的工作原理。 调幅（ ASK）：用载波的两种不同幅度来表示二进制值的两种状态。 “ 1”表示载波的存在，“ 0”表示载波的不存在。 调频（ FSK)：用载波频率附近的两种不同频率表示二进制的“ 0”和“ 1”。 调相（ PSK）：利用载波信号相位移动来表示数据。 相移为 0 o 的频率表示“ 0”，用相移为180 o 的频率表示“ 1”。 1归零码和不归零码、单极性码和双极性码。 不归零码：每位编码占用了全部码元的时间宽度 归零码：每位编码的持续时间短于一个码元的时间宽度。 单极性码：“ 1”发正电流，“ 0”不发电流； 双极性码：“ 1”发正电流，“ 0”发负电流 1数字数据的模拟信号编码，各种正交振幅调制的工作原理和性能。 假设调制速率为2400baud (1)QAM16： 4 种振幅和 4 种相移， N=16。 调制后传输率 R=2400*log216=9600 bps (2)： 4 个数据位 1 个奇偶校验位。 R=2400*4=9600 bps (3)： 6 个数据位 1 个奇偶校验位 R=2400*6=14400 bps= kbps (4)：每次采样 12 个数据位。 R=2400*12=28800 bps= kbps (5)：每次采样 14 个数据位。 R=2400*14=33600 bps= kbps (6)：电话信道带宽 4000Hz，采样频率 8000Hz。 每个采样 7 个数据位， 1 个控制位。 R=8000*7=56000 bps=56 kbps ADSL 工作原理、性能和特点。 最初的 ADSL服务是 ATamp。 T 公司提供的，工作原理：将本地回路上可供使用的频谱 (大约 )分成三个频段： POPS、上行数据流和下行数据流。 使用多个频段 范围的技术称为多路复用。 大多数供应商倾向于将 80%90%的带宽分配给下行信道，因为大多数用户的下载数据量超过上载数据量。 ADSL 标准允许的速度可以达到 8Mbps 下行速度和 1Mbps 上行速度。 2 位同步法和群同步的工作原理。 答：在计算机通信与网络中，广泛采用的同步方法有位同步法和群同步两种。 （ 1）位同步 分为外同步法和自同步法，位同步法使接受端对每一位数据都要和发送端保持同步。 ①外同步法：在发送数据之前，发送端先向接受端发出一串同步时钟脉冲，接受端按照这一时钟脉冲频率和时序锁定接受端的接受频 率，以便在接受数据的过程中始终与发送端保持同步。 ②自同步法：能从数据信号波形中提取同步信号的方法。 典型例子：曼彻斯特编码，这种编码常用与局域网传输。 （ 2）群同步：字符间的异步定时和字符中比特之间的同步定时，是群同步即异步传输的特征。 2模拟数据的数字信号编码（ PCM） 答：对模拟数据进行数字信号编码的最常用方法是脉码调制 PCM，常用于声音信号的编码。 脉码调制是以采样定理位基础的，信号数字化的转换过程可包括：采样、量化、编码三个步骤。 2采样定理的内容是什么。 从数学上证明：若对连续变化的模拟 信号进行周期性采样，只要采样频率大于等于有效信号最高频率或其带宽的两倍，则采样值便可包含原始信号的全部信息，利用低通过滤器可以从这些采样中重新构造出原始信号。 2对于数字传输的数字电话、数字传真、数字电视等数字通信系统而言的两个优点： 1）抗干扰性强。 2）保密性好。 数据交换技术 2当前因特网的主干线路采用的是同步光纤 SONEF或是同步数字系列 SDH，就其本质属于电路交换技术。 当今的因特网采用的是电路交换技术和分组交换技术结合。 2目前光交换技术发展主要有：微电子机械系统的光交换机 、无交换式光路由器、阵列波导光栅路由器。 2三种交换技术的主要特点： (p68)表 33 1）电路交换。 在数据传送开始之前必须先设置一条专用的通路。 在线路释放之前，该通路有一对用户完全占用。 对与猝发式的通信，电路交换效率不高。 2）报文交换。 报文从源点传送到目的地采用“存储一转发”的方式，在传送报文时，一个时刻仅占用一段通道。 在交换节点中需要缓冲存储，报文需要排队，故报文交换不能满足实时通信的要求。 3）分组交换。 交换方式和报文交换方式类似，但报文被分成分组传送，并规定了最大的分组长度。 在数据报文分组交换 中，目的地需要重新组装报文；在虚电路分组交换中，数据传送之前必须通过虚呼叫设置一条虚电路。 分组交换技术是计算机网络中使用最广泛的一种交换技术。 2电路交换： （ 1）电路交换网是使用电路交换技术的典型例子。 用电路交换技术完成数据传输要经历电路建立、数据传输、电路拆除三个过程。 （ 2）电路交换方式的优点是数据传输可靠、迅速，数据不会丢失且保持原来的序列。 缺点是某些情况下，电路空闲的信道容量被浪费。 2报文交换： （ 1）报文交换方式的数据传输单位是报文，传送方式采用“存储 转发”方式。 （ 2）报文交换的优 点： A 电路利用率高。 B 在报文交换网络上，通信量大时仍然可以接受报文，不过传送延迟会增加。 C 报文交换系统可以把一个报文发送到多个目的地。 D 报文交换网络可以进行速度和代码的转换。 缺点是：它不能满足实时或交互式的通信要求，报文经过网络的延迟时间长且不定。 分组交换 分组交换：将一个报文分成两若干个分组，没个分组的长度有一个上限；分组交换适用于交互式通信，分为数据报分组交换和虚电路分组交换。 虚电路：在虚电路方式中，为进行数据传输，网络的源节点和目的节点之间先要建立一条逻辑通路。 主要特点是：在数据传送之前先建立站与站之间的一条路径。 数据报方式（ 66） 每个分组称为一个数据报，每个数据报自身携带足够的地址信息。 一个节点接收到一个数据报到后，根据数据报中的地址信息和节点所储存的路由信息，找出一个合适的出路，把数据报原样地发送到下一节点。 3光交换技术有哪几种。 微电子机械系统的光交换机，无交换式光路由器、阵列波导光栅路由器。 第 4 章 数据链路层 数据链路层中传输单位是：帧 数据链路层最基本的服务是什么。 答：是将源机网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。 向网络层提供透明的和可靠的数据传送服务。 透明性是指该层上传输的数据的内容、格式及编码没有限制，也没有必要解释信息结构的意义；可靠的传输使用户免去对丢失信息，干扰信息及顺序不正确等的担心。 数据链路层的功能是什么。 答：数据链路层的功能是：帧同步功能、差错控制功能、流量控制功能、链路管理功能。 （ 1）帧同步功能：从比特流中区分出帧的起始与终止。 （ 2）差错控制：在数据通信过程中能发现或纠正差错，把差错限制在尽可能小的范围内的技术和方法。 （ 3）流量控制：实际上是对发送方数据流量的控制，使其发送速率不致超过 接收方所能承受的能力。 最常用的流量控制方案：停止等待方案和滑动窗口机制。 （ 4）链路管理功能主要用于面向连接的服务。 数据链路层连接的建立、维持和释放就称作链路管理。 帧同步功能是什么。 四种帧同步方案的内容是什么。 答：帧同步问题：从比特流中区分出帧的起始与终止。 （ 1）字节计数法：以一个特殊字符表征一帧的起始，并以一个专门字段来标明帧内的字节数。 (DDCMP） （ 2）使用字符填充的首尾定界符法：用一些特定的字符来定界一帧的起始与终止。 （例：BSC） （ 3）使用比特填充的首尾标志法：以一组特定的比特模式 来标志一帧的起始与终止。 （例：HDLC） （ 4）违法编码法：在物理层采用特定的比特编码方法时采用。 （曼彻斯特编码）。 目前较普遍使用的帧同步法是比特填充法和违法编码法。 DDCMP 协议帧格式的内容，数据段最大长度值是多少。 CRC1 与 CRC2 的作用是什么。 答： 72 页帧结构图。 SOH 标志数据帧的起始。 数据最大长度为 8＊（ 214－ 1）＝ 131064（位） CRC CRC2分别对标题部分和数据部分进行双重校验，强调标题部分单独校验的原因是，一旦标题部分中的 Count 字段出错，即失去了帧边界划分的依据，将造成 灾难性的后果。 差错控制的反馈重发、超时计时器以及帧编号的原理。 73 页 物理信道引入计时器来限定接收方发回反馈信息的时间间隔，计时器超时，则可以认为传出的帧已出错或丢失，就要重新发送。 停止等待方案的工作原理。 停等协议的实现过程。 答：发送方发出一帧，然后等待应答信号到达后在发送下一帧；接收方每收到一帧后送回一个应答信号，表示愿意接收下一帧，如果接收方不送回应答，则发送方必须一直等待。 80 页 6 点。 顺序接收管道协议的工作原理，实现过程。 顺序接收管道协议是指连续重发方案，为了提高信道的利用率， 允许发送方可连续发送一系列信息帧，即不用等前一帧被确认便可发送下一帧。 发送过程就像一条连续的流水线，称为管道技术。 80 页 8 点。 滑动窗口机制的工作原理。 答：发送方每次发送一帧后，待确认帧的数目便增 1，每收到一个确认信息后，待确认帧的数目便减 1。 窗口随着数据传送过程的发展而向前滑动。 当重发表长度计数值，即待确认帧的数目等于发送窗口尺寸时，便停止发送新的帧。 相关的考点： （ 1）重发表：是一个连续序号的列表，对应发送方已发送但尚未确认的那些帧。 这些帧的序号有一个最大值，这个最大值即发送窗口的限度。 （ 2） 发送窗口：指示发送方已发送但尚未确认的帧序号。 窗口尺寸：帧序号上、下沿的间距称为窗口尺寸。 （ 3）接收窗口：指示允许接收的帧的序号。 （ 4）滑窗：当传送过程进行时，打开的窗口位置一直在滑动窗口。 （ 5）若帧序号采用 3位二进制编码，则最大序号为 Smax=231=7。 有序接收，发送窗口最大尺寸为 Smax。 无序接收方式，发送窗口最大尺寸至多是序号范围的一半。 （ 6）三种协议各自窗口尺寸的大小： ① 停等：发送窗口 =1，接收窗口 =1 ② GobackN：发送窗口 1，接收窗口 =1 ③ 选择重传：发送窗口 1，接收窗口 1 GobackN 策略的基本原理是什么。 答：当接收方检测出失序的信息帧后，要求发送方重发最后一个正确接收的信息帧之后的所有未被确认的帧。 或者当发送方发送了 n个帧后，若发现该 n 帧的前一帧在计时器超时区间内仍未返回其确认信息，则该帧被判定未出错或丢失，此时发送方就不得不重新发送该出错帧及其后的 n 帧。 选择重传协议的思想和特点是什么。 （ 1）思想：当接收方发现某帧出错后，其后继续送来的正确的帧虽然不能立即递交给接收方的高层，但接收方仍可收下来，存放在一个缓冲区中，同时要求发送方重新传送 出错的那一帧。 一旦收到重新传来的帧后，就可与原已存于缓冲区中的其余帧一并按正确的顺序递交高层。 （ 2）特点：选择重传协议在某帧出错时减少了后面所有帧都要重传的浪费，但要求接收方有足够大的缓冲区空间来暂存未按顺序正确接收到的帧。 1什么噪声。 噪声的分类。 传输中的差错都是由噪声引起的。 噪声有两大类：一类是信道固有的、持续存在的随机热噪声（随机错）；另一类是由外界特定的短暂原因所造成的冲击噪声（突发错）。 1什么是差错控制。 什么是突发长度。 答：从突发错误发生的第一个码元到有错的最后一个码元间所有码元的 个数。 1差错控制的考点： （ 1）差错检测应包含两个任务：即差错控制编码和差错校验。 （ 2）利用差错控制编码来进行差错控制的方法基本上有两类：一类是自动请求重发 ARQ，另一类是前向纠错 FEC。 在 ARQ 方式中，接收端检测出有差错时，就设法通知发送端重发，直到正确的码字收到为止。 在 FEC 方式中，接收端不但能发现差错，而且能确定二进制码元发。