Network

«计算机网络»笔记:第9章 重点小梳理

缩写大全 CS 代表载波监听(Carrier Sense) MA 代表多点接入(多路访问)(Multiple Access,用这个的肯定是总线型) CD 代表冲突检测(Collision Detection) ALOHA:一种带 ACK 的早期 MA 协议。 CSMA/CD:发送时检测冲突,一旦发现冲突就停止发送。 MACA:一种南美洲萝卜。 CA 代表冲突避免 DVR:距离向量路由 RIP:路由信息协议,基于 DVR LSP:链路状态路由,当收到了所有节点的 LSP,计算出以自己为根的最短路径树,构造出路由表。用于 ISIS 和 OSPF。 VSLM:可变长子网掩码,扩展网络号的位数的技术 CIDR:无分类域间路由,取消 IP 地址的分类 英文术语 简单的就略过了。 英文 翻译 time slot 时隙 additive 加法的,累计的 aggregate 合计,聚合 amplitude modulation 调幅 bidirectional 双向的 blast out 输出 chop up 切分 congestion 拥塞 consecutive 连续的 constellation 星座 contention slot 竞争时槽 convergence 收敛 negligible 可忽略的 optical fiber 光纤 piggyback 捎带确认 redundancy 冗余信息 QoS 指标 带宽/吞吐量 Read more...

«计算机网络»笔记:第8章 作业

本章记录自己写的作业,不保证正确性,不喜欢参考答案写死!!! 没意思的题可能不做。 PS:题目排版非本人(捂脸)。 第一章作业 (英文版教材第一章 1、2、3、4、5、9、10,11,12,15,16,17,18,20,22,30,35) \1. An alternative to a LAN is simply a big timesharing system with terminals for all users. Give two advantages of a client-server system using a LAN. 这是对比 LAN C/S 架构和时分复用架构。显然前者更好,原因随便两个: 方便扩展软硬件。可以随时加入一台电脑。 当用户数量很多的时候,时分复用会导致每个人可以操作的时间不足。 \2. The performance of a client-server system is strongly influenced by two major network characteristics: the bandwidth of the network (that is, how many bits/sec it can transport) and the latency (that is, how many seconds it takes for the first bit to get from the client to the server). Read more...

«计算机网络»笔记:第6章 传输层

6.1 传输服务 为什么需要传输层: IP 包不可靠 IP 包大小有限 IP 无法区分应用程序 功能: 提供高效,可靠,高效的数据传输服务 进程到进程。 提供多个 SAP C/S 模型 服务器:管理资源,被动接受请求 客户端:主动发送请求 通信流程: 寻址:端口号 作为服务访问点。位于传输层包头。 复用 不同的端口可以使用同一个底层接口。 SCTP:让一个连接可以多个接口传输,例如同时用 Wifi 和以太网传输。 差错控制:自动请求重传、滑动窗口 缓存策略: 固定缓存 动态缓存链表 大型缓存 Max-Min Fairness 基本含义:使得资源分配向量的最小分量的值最大,防止任何网络流被“饿死’,同时在一定程度上尽可能增加每个流的速率。 原则:一个信道上,在满足最小需求的前提下,各流尽量均分带宽; 如果增加任何一个参与者(分量)的带宽,将导致其它的具有相同或者更少带宽的参与者(分量)的带宽下降,说明此时即满足了最大最小公平性。 收敛性:尽快达到理想分配 例子:假设某互联网公司净利润120万元,有员工 A,B,C,D 和老板 E,F,员工觉得自己至少应该分到 12 万,老板觉得给了你们工作已经是你们的福报了,你们每人六万,剩下归我和我老婆。也即需求分别是:12, 12, 12, 12, 48, 48. 结果社会主义改造来了。 第一轮:先平均分,120/6=20, 每人分到 20 万,但是员工的需求只有 12 万: A B C D E F 12 12 12 12 20 20 多出来 8x4=32 均分给老板:20+16 20+16 = 36: Read more...

«计算机网络»笔记:第7章 应用层

应用层提供用户直接面对的服务。 可靠传输通常使用 TCP。简单快捷的通常使用 UDP。 C/S 范式: 服务器: 一直在线,固定 IP,集群… 客户端: 客户端之间不能直接通信 IP 可变 P2P 架构: 没有固定的 Server 端之间直接通信 IP 可变 7.1 DNS 域名系统 提供易于记忆的名称,避免记忆 IP 的困难。DNS 服务器提供 Hostname 到 IP 地址的转换。 特点: 分级域名空间 分布式数据库 顶级域名: 美国的顶级域名表示性质,如 edu, com, gov 其它国家分配了各自的顶级域,如 cn, jp 域名各级通过 . 连接,结尾的 . 可以省略。 Zones(区) 负责维护一部分的域名空间。例如 bupt 管理 *.bupt.edu.cn 资源记录(Resource Records) 域名-资源记录是一对多的。资源记录包括五部分信息: 所有者。即域名 类型: SOA A MX CNAME TXT Class: IN - 互联网 TTL 缓存时间 值 DNS 客户端(解析器) 本地域名解析服务器(Local name server)运行在客户端上。 Read more...

«计算机网络»笔记:第5章 网络层

5.1 网络层设计 一个路由器提供的功能:建立局域网,连接局域网和广域网。 网络层的位置和功能 网络层位于传输层之下,数据链路层之上。 主要功能 联网(Internetworking) 打包(Packetizing) 编址(Addressing):对网卡,接口地址唯一。 路由(Routing)核心功能 分片(Fragmenting) 相关功能: 路由选择 一对多通信(多播,组播) 地址解析 跳(Hop):数据报跨越网络的过程。每一跳经过一个路由器,进入一个网络。 设计目标: 不依赖于路由器的实现 向传输层提供统一的服务,屏蔽细节 虚电路交换和数据报 在电路交换中,需要建立专门的线路。而分组交换是分包发送,可以通过虚电路提供面向连接的服务,通过数据报提供无连接的服务。 A发给B N 个包,由于路由选择不同,到达可能乱序。 VCI:虚电路的局部编号。 在建立虚连接时,创建路由表 虚电路路由表: In Out Port VCI Port VCI 1 14 3 22 1 77 2 41 表示:从 Port 1 收到的 VCI = 14 的包,转发到 Port 3,VCI 改为 22 这样所有的包都走这条虚电路,实现有序传送。 虚电路: 不需要携带完整的地址。 需要保存连接的状态信息 故障时途径的虚电路全部失效 5.2 路由算法 静态路由:实现设计 动态路由:~ 路由器一般通过下一条选路,而不是给出完整路径。 衡量选录算法的标准: 正确 简单 健壮 稳定 公平 优化 Read more...

«计算机网络»笔记:第4章 MAC 子层

介质访问控制(Medium Access Control)解决信道分配问题,高效利用信道。 4.1 信道分配问题 广播式:总线上收到包的站点看地址是否是自己,是则接收。 点对点式:通过一系列点到点的链路连接成网络。 共享信道的方式: 频分复用(FDM) CATV 时分复用(TDM) 同步(STDM) 异步(ATDM) 随机访问(自治) 受控访问 中心化控制:轮询(Polling) 分布式控制:令牌环(Token Ring) TDMA:时分复用访问,每个设备分配等长的时间。 Little’s Law:$T = \dfrac{1}{\mu-\lambda}$ $\lambda$:单位时间到达数 $\mu$:单位时间服务数 $T$:平均等待时间 详见排队论。 对于一个信道,$\lambda$ 就是帧到达率,$T$ 是平均时延,假设通道带宽是 $C$,通道数量是 $N$,定义 $1/\mu$ 是平均帧长,则平均服务率是 $1/T_{\text{trans}} = 1/((1/\mu)/C)=\mu C$ 有: $$ T_{FDM} = \frac{1}{\mu C/N - \lambda/N} = NT $$ 这种静态分配,会导致带宽不足或者延迟过大,因此只能采用动态分配技术。 4.2 多路访问协议 $S$:吞吐量(Throughput):$T_0$ 内成功发送的数量。 $G$:网络负载:$T_0$内收到的帧数。 $S = G P$,$P$ 是成功率。 ALOHA 采用总线式的结构。发送之后等待 ACK,没有收到 ACK 就重传。 基于反馈 易冲突期:$2T_0$ 最大吞吐量:$18.4%$ 时隙 ALOHA 需要一个统一的时钟 Read more...

«计算机网络»笔记:第1章 引言

1.1 什么是计算机网络 计算机网络的概念、计算机网络与分布式系统的区别 分布式系统:一系列独立的计算机,对于用户而言只是在操作一个系统。 计算机网络:一系列计算机用一种技术连接到一起,用户使用的是各自独立的计算机 计算机网络应用的相关概念:客户端/服务器(C/S)模式、对等网络P2P。 面向连接的服务和无连接服务 服务质量QoS:时延与时延抖动、带宽、误码率 面向连接的服务中可靠的字节流与可靠的报文流的概念、区别。 通信子网 可靠的字节流与可靠的报文流的概念、区别: 字节流是无边界的,报文流是有边界的。 1.2 计算机网络能做什么 1.3 计算机网络有哪些种类 计算机网络的传输技术:广播式传输技术(Broadcast,也称为广播式链路)、点到点传输技术(Point-to-Point,也称为点到点链路); 计算机网络的组成和分类:个人网络(PAN)、局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、互联网(internet)等。 1.4 参考模型 网络体系结构的概念及内容(不含实现细节和接口规范)。 协议分层技术:层、协议、接口、面向连接服务与无连接服务、服务与服务原语、服务与协议关系等。 封装与解封装:概念,方法,相关计算–信道有效带宽(应用层实际传输的数据量)、信道效率(考虑各层协议头的开销,数据链路层还有协议尾的开销)的计算。 需要注意:标准OSI模型中(1)网络层支持分段功能,其他层不支持分段;(2)数据链路层封装头和尾部(校验和);(3)物理层不需要封装,因此增加额外比特。 总结**:服务是垂直的,用在一个系统内,下层(服务提供者)向上层(服务用户)提供** 协议是水平的,用在两个系统的对等实体之间 l 一层协议的实现需要下层的服务; l 服务的实现需要本层协议的支持; l 服务不变时,本层协议实现的改变不影响上层 两个著名的参考模型OSI参考模型和TCP/IP模型如下图所示。各层的名称、功能、处理的信息的单位。 不同的设备具备的协议层不同,主机(端节点)支持全部协议栈,中间通信节点支持部分协议栈(举例:路由器具备三层协议栈,交换机具备两层协议栈) 1.5 示例网络 1.6 网络标准化

«计算机网络»笔记:第2章 物理层

2.1 通信的基本概念 信道、带宽、低通信道与带通信道、基带信号与通带信号、基带传输与通带传输 时延(发送时延、传播时延等)、误码率 单工通信、双工通信、半双工通信、同步传输与异步传输等基本概念 2.2 数据通信的理论基础 有限带宽信号、信道的最大数据传输速率分析,包括奈奎斯特准则、香农定理。 数据传输速率的计算(注意区分含义与应用条件) (1) 奈奎斯特准则: 有限带宽无噪声信道的最大数据传输速率=2Blog2V(bps) (2) 香农定理:有噪声信道的最大数据传输速率=Blog2(1+S/N)(bps) (3) 码元速率(调制速率、采样速率)=1/T, 数据传输速率=码元速率×log2V 采样定理 (奈奎斯特–香农采样定理):采样率应是信号最高频率的至少两倍。 混杂:采样频率不够导致反推出错: $$ 采样率 = 2信号频率 $$ 而一个信号如果用 2 种电平,就可以传输 1 个 bit。 用 V 种电平,就可以传输 $\log_2V$ 个 bit。 所以无噪声时: $$ R_{\max} = 2W \log_2V $$ $R_\max$ 最大传输比特率 b/s。 $W$ 信号频率(带宽)Hz $V$ 离散电平数 香农定理 信息:不确定性的消除。 信息量:$\log_2 (1/p)$,$p$ 是概率 信噪比:$S/N$(Signal over noise) 信噪比(dB):$10\log_{10}(S/N)$ 香农定理:带宽受限,有噪声时,信息传输速率上限时: $$ R_\max = W\log_2(1+S/N) $$ $R_\max$ 最大传输比特率 b/s。 $W$ 信号频率(带宽)Hz Read more...

«计算机网络»笔记:第3章 数据链路层

3.1 设计目标 服务 差错控制 流量控制(避免数据淹没) 介质接入控制(如多个同时访问) 地址控制(Addressing) 打包(Packetiziing)(帧的封装和解封) 帧是网络层的传输单元(PDU)。包括帧头部,负载和帧尾部。 一个路由器工作在网络层,但内部也包含物理层和数据链路层作为基础。 路由选择是根据网络层。上述图中虚线的范围,也即相邻两台路由器之间的就是数据链路层。是一跳之内的通信。 实现 数据链路层实现于适配器(Adapter)中,也即网卡。包括 Ethernet 卡,PCMCIA 卡,802.11 卡。 类型 提供的服务 无确认,无连接的服务。(如:Ethernet) 有确认,无连接的服务。(如:802.11 WiFi) 有确认,面向连接的服务。(如 ATM,异步传输模式) 成帧 从收到的二进制串中判断帧的起始——拆分比特流。 成帧方法 字符计数(如 DDCMP(DEC)) 字节填充的标志字节 比特填充的标志比特 物理层冲突编码 字符计数法 用第一个字段记录帧的长度,后面就读取这个长度的数据作为帧内容。 字节填充 用开始标志(SOH,0x01,Start of header)和结束标志(EOT,0x04,End of trailer)标记。 如果帧负载中出现了开始和结束标志一样的数据,就用转义标志(ESC,0x1B)转义。 同样也要对出现在负载的 ESC 转义。 (零)比特填充(Bit stuffing) 上面面向字符的传输会导致利用率不高,而且依赖于特定的编码字符集。 比特填充的长度任意。 起始判定:用 0111 1110 标记帧的起始。 填充方法:如果出现连续五个 1,就插入一个 0. 数据:0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 Read more...
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