北京工業大學計算機網絡總結(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 面 向字符 ,使用字 節 填充 ,包含三類功能 (成幀方法 ,鏈路控制協議 (LCP),協商網絡層選項的方法 （網絡控制協議（ NCP） ） ) 基本格式： 標志（ 01111110） ， 地址（ 11111111），控制（ 00000011）， 協議（ 1或 2） ， 凈荷（可變長度）， 校驗和（ 2 或 4） ， 標志（ 01111110） 最小開銷為 5 個字節。 10*有效帶寬，效率： =發送一幀的時間 *窗口大小 /（發送一幀的時間 （具體問題具體分析是否乘以 2，如和地球同步衛星通信 ，確認幀總是被捎帶在數據幀上 就應該 乘以，但說確認幀很短，就不乘以 ） +延遲傳輸時間 *2來回兩個路程） 11*回退 (協議 5， 2^n 1),選擇重傳 (協議 6， 2^n /2)幾位序列號， n為幾 得出窗口大小。 用總時間除以發送一幀的時間，得到的就是需要 X個窗口，才能保持通道不空。吞吐量 =N（ X）乘以窗口為 1 時，單位總時間內傳輸的位數（字節數 *8） /單位總時間 ===即速率 12 為什么 PPP使用字節填充，而 HDLC使用位填充？ PPP被明確地設計成是軟件形式實現的，而不是像 HDLC那樣幾乎總是以硬件的形式實現。對于軟件實現，完全用字節操作 要比用單個操作簡單。此外， PPP 被設計成與調制解調器一道使用，而調制解調器是以 1個字節為單元而不是以 1個比特為單元接受和發送數據的。 205 頁習題 29．利用地球同步衛星在一個 1Mbps 的信道上發送 1000 位的幀，該信道離開地球的傳輸延遲為 270ms。確認信息總是被捎帶在數據幀。頭部非常短，并且使用 3 位序列號。在下面的協議中，最大可獲得的信道利用率是多少？ （ a）停 等協議。 （ b）協議 5 （ c）協議 6 p 在一個 1Mbps 的信道上發送 1000 位的幀的時間為 1000/106(s)=1ms 當 t=0時，發送方開始發送第一幀，當 t=1ms時，該幀已被完全發送出去了，當 t=271ms時，該幀才完全到達接收方， t=272ms 時，該幀的確認幀已被完全發送出去了， t=542ms時，該幀的確認幀才回到發送方。這樣，一個周期的時間為 542ms。 因此，在 542ms內發送 k 個幀的效率為 k/542。 所以， （ a）停 等協議， k=1，效率 =1/542=% （ b）協議 5， k=81=7，效率 =7/542=% （ c）協議 6， k=8/2=4，效率 =4/542=% 31．考慮在一個無錯誤的 64kbps衛星信道上單向發送 512字節的數據幀，有一些非常短的確認從另一個方向回來。對于窗口大小為 15 和 27 的情形，最大的吞吐量分別是多少？從地球到衛星的傳輸時間為 270ms。 p 當 t=0時發送方開始發送第一幀，則 t=512*8/64000s=64ms時，該幀已經被全部發送出去了， t=64+270ms=334ms 時，該幀才完全到達接收方，同時非常短的 ACK 發出去，t=334+270ms=604ms 時，該 ACK才回到發送方 當 窗口大小為 1 時，數據率為 512*8位 /604ms= /ms=6781bps 當窗口大小為 7時， 7個幀的發送時間為 64*7ms=448ms，發送完這 7個幀后發送方停下來，在 604ms時，第一個 ACK到達，新的周期又開始了。這種情況的數據率為 512*8*7位 /604ms=47470bps。 直到 604ms時，第一個 ACK返回，如果發送方在這段時間一直有數據幀可發，就可以連續不斷地發送數據幀了。也就是，如果窗口大小大于 604ms/64ms=，發送方只要有足夠的數據，就能以 64kbps 速率傳輸數據幀。 如果窗口大小大于或等于 10，就滿足條件了，因此，對于窗口大小大于等于 10（如：15 或 27）的情況，傳輸速率為 64kbps 第四章介質訪問子層 1 計算機網絡可以分成兩類 : 點到點連接的網絡 大多數廣域網 廣播信道的網絡 大多數局域網 2 介質訪問控制協議：解決信道爭用的協議，即用于多路訪問信道上確定下一個使用者的協議，是數據鏈路層協議的一部分。 3 信道分配問題：如何在多個競爭的用戶之間分配單個廣播信道。 分配方式：靜態分配： FDM頻分多路復用 TDM—時分多路復 用 （適用于用戶較少，數目基本固定，且各用戶的通信量都較大的情況 ；缺點：無法靈活地適應站點數及其通信量的變化 ） 動態分配 ： 4 信道分配模型的五個基本假設： 站模式、單道假設、沖突假設、連續時間和分槽時間、載波監聽 和無載波監聽 5 多路訪問協議 ：在多路訪問信道上確定下一個使用者的協議 ALOHA:適用于多各無協調關系的用戶競爭單個共享信道使用權 .采用統一長度的幀更容易達到最大吞吐量 . 純 ALOHA：用戶有數據要發送時，就讓它們發送，然后監聽信道是否發生沖突，若發生沖突，則等待一段隨機的時間重發。任何時候只要兩幀同時使用信道就會產生沖突，破壞兩幀。兩幀只要有一位重疊，這兩幀都將被完全毀壞，稍后都要重傳 。 公式 : S=Ge^(2G),G= 時最大 .S=,吞吐量 S,負載 G 分槽 ALOHA：把時間分成離散的間隔，每個間隔對應于發送一幀所需時間，每個站點只能在時槽開始時才允許發送，犧牲了隨機性來提高利用率 。 公式 :S=Ge^(G),G=1 時最大 ,S= 載波檢測多路訪問協議 : 1持續 CSMA,隨機持續檢測空閑等待發送 ,傳輸成功概率為 CSMA,隨機檢測空閑發送 . p持續 CSMA,按概率 p 發送 ,1p 延遲 .（產生隨機數，小于 P 則 發 ，大于 P 小于 1則不發 ） 帶沖突檢測的 CSMA(CSMA/CD):時槽寬度 2i(有計算題用 ),可能處于三種狀態 (競爭 ,傳輸 ,空閑 ),檢測到沖突立即停止 ,隨機等待重傳 .CSMA/CD 四句話：發送前先監聽 ， 空閑即發送 ， 邊發送邊檢測 ， 沖突時退避 6 一個站點確定發生沖突要花多少時間？假設兩個距離最遠的站間傳輸信號所需時間為 T，在最壞情況下，在一個站發送的信號將 要到達另一個站時，那個站發送數據，數據要再過 T才能返回第一個站，故：在最差的情況下，當一個站發送了 2T之后還沒監聽到沖突，就確定它抓住了信道 。 7 無沖突協議：沖突根本不會發生 分類：位圖協議（ N個時槽內對應置 1），二進制倒計數協議 ：對于一個站而言，如果它看到，在它的地址位中，一個為 0的高序位被改成 1了，則它就放棄。高序站的優先級比低序站的優先級高 。 8*無線 LAN不能使用 CSMA/CD： 暴露站與隱藏站問題 ，多數無線電設備都是半雙工 道 的 隱藏站 ,由于距離太遠 ,無法檢測到潛在介質競爭對手 . 暴露站 ,顯性 的干擾導致錯誤的認為沖突存在 . 9*(無線 LAN 協議 )避免沖突的多路訪問協議 MACA:發送放刺激接受方 RTS,讓它輸出一個短幀 CTS,表明占用信道時間 ,失敗方采用二元指數后推算法 :發生第 i沖突后 ,隨機等待 02^i 1 個時槽 ,i=10,10 次以后固定 2^10 1。 16 次沖突控制器放棄 ,返回失敗報告 . 10*無線的 MACAW：是 MACA 的改進。在每個成功的數據幀后引入一個 ACK 幀，為每個單獨的數據流（即源 目的對）運行后退算法，而不是為每個站運行后退算法，增加了供各個站間交換有關擁塞信息的機制等 11*以太網電纜 :x Base y,運行在 xMbps速率上 ,使用基帶信令 （ Broad寬帶） ,所支持的長度最大 y 百 米 .T雙絞線 ,F光纖 . 12 *中繼器 repeater：它是一個物理層設備，雙向接受、放大并重發信號。 13*交換式以太網 :卡上局域網 ,每塊插卡構成自己的沖突與 ,與其他插卡完全獨立 .另外一種類型 ,輸入端口支持緩存功能 ,幀可以被保存在 RAM 中 ,允許同時發送和接收 . 14 以太網 MAC 子層協議 （ DIX 以太網 +） 邏輯鏈路控制 (LLC):通過統一格式 ,向網絡層提供一個接口 ,從而隱藏各 種 802網絡之間的差異 ,LLC構成上半層 ,MAC子層在它下邊 .提供三種服務 :不可靠的數據報服務 ,有確認的數據報服務 ,面向連接的可靠服務 . 目標地址：第一個字節的最低位為“ 0”：普通地址 第一個字節的最低位為“ 1”：多播地址。允許多個站點使用同一個地址。 全部位為“ 1” ：廣播地址。如： FF:FF:FF:FF:FF:FF. 15* 邏輯鏈路控制 LLC 在介質訪問控制 MAC 上 .頭包含三個域 :目標訪問點 ,源訪問點 。 控制域 .控制域包含了序列號和確認號 . 16 網橋路由 對于一個進入的幀，在網橋的路由 過程取決于他在哪個 LAN 上到達和要到哪個 LAN 上去 網橋運行在數據鏈路層上 ,完全透明 . 網絡各自獨特問題 :每一種 LAN 使用了不同的幀格式 ,相互連接的 LAN 數據速率不同 ,最大幀長度不同 ,安全性 ,服務質量 . 幀在網橋的路由過程 :目標與源相同 丟棄 ； 不同 轉