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概要
字 word
字节 byte
位 bit,来自英文bit,音译为“比特”,表示二进制位。
字长是指字的长度
1字=2字节(1 word = 2 byte)
1字节=8位(1 byte = 8bit)
一个字的字长为16
一个字节的字长是8
物理层
编码与调制
曼彻斯特编码
差分曼彻斯特编码
数据传输速率
奈奎斯特定理
香农定理
数据交换方式
电路交换
报文交换
分组交换
数链层
差错控制
检错编码
1、奇偶校验码
2、循环冗余码CRC
process:
1)r=多项式位数-1
2)在传输数据后面添加r个0
3)添加完0之后与多项式进行异或运算(同0异1)
4)求出余数(FCS)
5)最后的发送数据为 传输数据+FCS
纠错编码
海明码
0比特填充法
每一帧的开始和结束都有一个特殊的位模式:01111110(实际上就是一个标志字节)。当发送方的数据链路层碰到数
据中 5 个连续的位“1”的时候,它自动在输出位流中填充一个位“0”。而当接收方看到 5 个连续的输入位“1”,
并且后面是位“0”时,它自动去掉该“0”位。这就是位填充(Bit Stuffing)机制。
流量控制
-
单工停等协议:ack不编号;
发一帧---等待ack---发下一帧; -
连续ARQ协议:ack编号;
发送方:一直发送数据,直到接收到“超时”,则从该“超时帧“开始重新按顺序发;
接收方:当收到一个坏帧时,直接丢弃该帧以及后面所有帧,让它们在发送端超时 ,直到收到这个帧为止。 -
滑动窗口协议:
-
发送窗口Ws:只有落到发送窗口的帧才是可以发送的;
发送缓冲区:该区内的帧有两类:
a.未发送的;
b.已发送还未收到ack的;
接收窗口Wr:只有落到接收窗口的帧才是可以接收的;
a.接收窗口向前移动时,发送窗口才能向前移动;
b. 接收窗口的大小是固定的,而发送窗口的大小是变化的;
c. 发送缓冲区的大小是固定的; -
①Ws=1时,即 单步停等协议;
Ws很大时,即 连续ARQ协议;
②Wr=1时,即 回退n帧窗口协议;
Wr>1时,即 选择性重传窗口协议; -
回退N帧协议
窗口大小= -
选择重传协议
窗口大小=
-
-
曼彻斯特编码:每一位中间都有跳变: 0:低->高 1:高->低
差分曼彻斯特编码:每一位中间需要跳变+开始时判断跳变 0:跳变 1:不跳变 -
信道利用率
- 单步停等协议
- 滑动窗口协议
- 单步停等协议
-
最小帧长
网络层
IP数据包
(1)版本(version) 0100 = 4(表示使用的 IPv4协议),对等层之间要使用同一种IP协议(IPv4协议);
(2)首部长度(Header Length) 0101 = 20Bytes (5) 首部长度占4 bit ,可表示的最大数值为15个单位(1111),单位为4B,最大为60字节;
(3)服务类型-----占8 bit ,(Differentiated Services Field)字段来区分服务,Delay = 1 延迟小,Throughput = 1吞吐量大,Reliability = 1 质量比较高,Cost = 1 最小代价!同一时刻只有一位是1;
(4)总长度(Total Length) 占16 bit:2^16 - 1 = 65535 字节,值首部和数据之和的长度,单位为1B,因此数据报的最大长度为65535字节(MTU最大传送单元);
(5)标识(identification)占16 bit,它是一个计数器,用来产生数据包的标识;
(6)标志(flag):占3bit,但是只有后两位有意义,数据包在传输的过程中,
标志字段
DF(Don't Fregment) ,DF = 1表示禁止分片,DF = 0 表示允许分片
MF(More Fregment),MF = 1表示后面还有分片,MF = 0 表示最后一个分片/没分片;
(7)片偏移:占用13bit,每个数据片不同时传输,标志着谋片在原分组中的相对偏移位置,以8字节为偏移单位
除了最后一个分片,每个分片长度一定是8B的整数倍
(8)生存时间(Time To Live)占用 8bit ,使用“跳数“作为TTL的单位。数据报每经历一个路由器时对应的TTL值就会减 1 ;防止数据报发送在路由器中出现环路,因为数据报在传送的过程中要占用一定的带宽(TTL值为零自动丢弃);
(9)协议(8bit)字段指出此数据报所携带上层数据使用的TCP协议还是UDP协议,以便对等层接收到数据报交给上层相应的协议(TCP或者UDP协议)进行处理;
协议名 | ICMP | IGMP | TCP | EGP | IGP | UDP | IPv6 | ESP | OSPF |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
字段值 | 1 | 2 | 6 | 8 | 9 | 17 | 41 | 50 | 89 |
(10)首部检验和(Header checksum 16bit)字段只校验数据报的首部,不包含数据部分;看IP数据报头部是否被破坏、被篡改和丢失等;
(11)源地址:数据向外发送,发送机器本身的IP地址,也成为逻辑地址;
(12)目的地址:数据具体要发送目标及其的IP地址。
例题:
如果收到一个IP包,其头部的十六进制描述为:4600 009c 02f3 4000 4011 635f c0a8 0a64 3a3f 0eb7,回答以下问题:
1)该包在网络的生存期还剩多少?
2)写出该包的源和目的IP地址?
3)该包的头部长度和数据长度各是多少字节?
4)该数据包是否是最后一个数据包?该数据包是否允许再分片?
最短路由算法
慢启动拥塞避免算法
慢启动:初始时,设置cwnd(拥塞窗口大小/报文段个数)=1,每经过一个传输轮次,cwnd加倍
拥塞避免:每经过一个传输轮次,就把发送方的cwnd+1
慢开始门限 ssthresh
cwnd < ssthresh 使用慢启动算法
cwnd = ssthresh 既可使用慢启动算法,又可使用拥塞避免算法
cwnd > ssthresh 使用拥塞避免算法
无论是在慢启动阶段还是拥塞避免阶段,只要网络中出现超时(没有收到ACK)就把ssthresh设置为超时cwnd的一半,把cwnd置为1,开始执行慢启动算法
采⽤慢启动和拥塞避免算法假设接收窗⼝⼤⼩为18KB,初始时最⼤报⽂段⼤⼩为 1KB阀值为 11KB,一段时间后TCP拥塞窗⼝⼤⼩为14KB,接收窗⼝为9KB⽽随后通信过程中数据都发送成功
请给出初始化开始 到第15次数据发送时发送窗⼝⼤⼩是多少?
拥塞控制
发送窗口 = min(接收窗口,拥塞窗口)
数据报和虚电路的主要区别
最短路由算法和距离矢量路由算法
拥塞的原因
子网划分
ARP和RARP的功能
BGP概念
传输层
1、TCP
特点
协议结构以及含义给出(对TCP数据包进行分析)
三次握手
四次挥手
2、UDP
特点
帧格式
应用层
DNS的功能
发送电子邮件和接收电子邮件的协议分别是什么?
万维网采用的协议、端口、语言分别是什么?