第 1 章计算机网络概述

1.1 计算机网络的组成

1.2 计算机网络的分类

总线型弊端：若总线断开，则影响很多主机，使其无法转递信息

星型：若主机A和集线器D中间断开，则不影响其他任何主机之间传递信息

1.3 性能指标

1.3.1 带宽

指发送数据的最高速率，并不是传播数据的速率

1.3.2 吞吐量

所有信道加在一起，接受比特的速率

1.3.3 时延

1.3.4 时延带宽积(链路容量)

1.3.5 往返时延RTT

1.3.6 利用率

1.4 分层结构

第n层在向第n+1层提供服务时，此服务不仅包含第n层本身的功能，还包含由下层服务提供的功能
仅仅在相邻层间有接口，且所提供服务的具体实现细节对上一层完全屏蔽
体系结构是抽象的，而实现是指能运行的一些软件和硬件

1.4.1 OSI参考模型（7层）

法定标准

应用层：所有能和用户交互产生网络流量的程序
表示层：
会话层：
传输层：
网络层：
数据链路层：
物理层：

1.4.2 TCP/IP参考模型（4层）

事实标准

1.4.3 合成参考模型（5层）

第 2 章物理层

2.1 物理层概述

2.2 数据通信基础知识

2.3 码元、波特、速率、带宽*

2.4 奈氏准则、香农定理*

2.4.1 失真

2.4.2 奈氏准则*

2.4.3 香农定理*

2.4.4 “Nice”和”香浓”

2.5 编码、调制*

2.5.1 数字数据编码为数字信号

2.5.2 数字数据调制为模拟信号

2.5.3 模拟数据编码为数字信号

2.5.4 模拟数据调制为模拟信号

2.6 物理层传输介质

2.6.1 导向性传输介质

2.6.2 非导向性传输介质

2.7 物理层设备

2.7.1 中继器

2.7.2 集线器

第 3 章数据链路层

3.1 数据链路层概述

3.2 封装成帧、透明传输

3.3 差错控制

3.3.1 检错码（奇偶校验码、CRC循环冗余码）

3.3.1.1 奇偶校验码

3.3.1.2 CRC循环冗余码*

3.3.2 纠错码（海明码）

3.3.2.1 海明码*

3.4 流量控制与可靠传输机制*

流量控制：控制发送速率，使接受方有足够的缓冲空间来接受每一个帧
可靠传输：发送端发啥，接收端就接受啥
滑动窗口解决：
- 流量控制（收不下就不给确认，想发也发不了）
- 可靠传输（发送方自动重传）

3.4.1 停止-等待协议

3.4.2 后退N帧协议（GBN）

有窗口就可以发送（发送端有窗口可以发送数据帧，接收端有窗口可以发送确认帧）

GBN总结重点：

累计确认（偶尔捎带确认）
接收方只按顺序接受帧，不安顺序无情丢弃
确认序列号最大的、按序到达的帧
发送窗口最大为2的n次方-1，接收窗口大小为1

3.4.3 选择重传协议（SR）

SR重点总结：

对数据帧逐一确认，收一个确认一个
只重传出错帧
接收方有缓存

3.5 介质访问控制（MAC协议）*

3.5.1 信道划分介质访问控制（静态）（频分FDM、时分TDM、波分WDM、码分CDM）

3.5.1.1 频分多路复用（FDM）

3.5.1.2 时分多路复用（TDM）

3.5.1.3 波分多路复用（WDM）

3.5.1.4 码分多路复用（CDM）*

3.5.2 随机访问介质访问控制（动态）（ALOHA、CSMA、CSMA/CD、CSMA/CA）

3.5.2.1 ALOHA协议

纯ALOHA协议比时隙ALOHA协议吞吐量更低，效率更低
纯ALOHA想发就发，时隙ALOHA只有在时间片段开始时才能发

3.5.2.2 CSMA协议

注：p-坚持CSMA是有的主机(p的概率)直接发送，有的主机(1-p的概率)监听到下一个时序再发送，降低了冲突的可能性

3.5.2.3 CSMA/CD协议**

应用于半双工网络，总线型以太网（有线）

最小帧长是为了确保在检测到碰撞时，帧还没有发完。检测到碰撞的最短时间是2(tao)

3.5.2.4 CSMA/CA协议

CSMA/CD与CSMA/CA区别：

相同点：
- 都属于CSMA的思路，其核心是先听再说，即需要先监听信道，若空闲，再发送数据。
不同点：
- 传输介质不同：CSMA/CD用于总线式以太网【有线】，而CSMA/CA用于无线局域网【无线】
- 载波检测方式不同：因传输介质的不同，CSMA/CD与CSMA/CA的检测方式也不同。CSMA/CD通过电缆中电压的变化来检测，当数据发生碰撞时，电缆中的电压就会随之发生变化；而CSMA/CA采用能量检测（ED）、载波检测（CS）和能量载波混合检测三种检测信道空闲的方式。
- CSMA/CD检测冲突，CSMA/CA避免冲突，二者出现冲突后都会进行有限的重传

3.5.3 轮询访问介质访问控制（动态）（轮询、令牌传递）

3.5.3.1 轮询协议

3.5.3.2 令牌传递协议*

3.6 局域网

局域网（Local Area Network）：简称LAN，是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组，使用广播信道

决定区域网的主要因素为：网络拓扑、传输介质、介质访问控制方法

局域网分类：

以太网：采用IEEE 802.3标准
无线局域网：采用IEEE 802.11标准

IEEE 802标准：

IEEE 802.3：以太网介质访问控制协议及物理层技术规范
IEEE 802.5：令牌环网介质访问控制协议及物理层技术规范
IEEE 802.8：光纤技术咨询组，提供有光关光纤联网的技术咨询
IEEE 802.11：无线局域网介质访问控制协议及物理层技术规范

3.6.1 以太网

也称802.3局域网，是基带总线局域网规范，使用CSMA/CD技术，满足网络速率要求：10Mb/s ~ 10Gb/s
以太网的两个标准：
- DIX Ethernet V2：第一个局域网产品（以太网）规约
- IEEE 802.3：IEEE 802委员会802.3工作组指定的第一个IEEE的以太网标准
以太网提供无连接、不可靠的服务：
- 无连接：发送方和接收方无“握手过程”
- 不可靠：不对发送方的数据帧编号，接收方不向发送方进行确认，差错帧直接丢弃，差错纠正由高层负责
- 只能实现无差错的接受，不实现可靠传输
以太网拓扑：
- 逻辑上是总线型，物理上是星型