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网络原理知识点:包括新型网络的基本特点、分组交换的主要特点、计算机网络体系结构、计算机网络是如何诞生的?奈氏(Nyquist)准则、循环冗余检验CRC、以太网争用期、路由选择算法等等。
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第一章 概述
1、新型网络的基本特点:
答:(1)网络用于计算机之间的数据传送,而不是为了打电话。
(2)网络能够连接不同类型的计算机,不局限于单一类型的计算机。
(3)所有的网络结点都同等重要,因而大大提高网络的生存性。
(4)计算机在进行通信时,必须有冗余的路由。
(5)网络的结构应当尽可能地简单,同时还能够非常可靠地传送数据。
2、分组交换的主要特点:
答:在发送端,先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。
分组交换在传送数据之前不必先占用一条端到端的通信资源,而是一段段
地断续占用通信资源。分组交换实质上采用了在数据通信的过程中断续(或动
态)分配传输路线的策略。
采用存储转发方式,将一个长报文分割为若干个较短的分组,并添加源地
址,目的地址和编号信息等控制信息,然后把这些分组逐个的发送出去。
单个分组(这只是整个报文的一部分)传送到相邻节点,存储下来后查找
转发表,转发到下一个结点。
分组交换具有高效、灵活、迅速、可靠的优点。
3、三种交换的比较:
答:(1)电路交换:整个报文的比特流连续地从源点直达终点,好像在一个管
道中传送。
(2)报文交换:整个报文线传送到相邻结点,全部储存下来后查找转发表,转
发到下一个结点。
(3)分组交换:单个分组(这只是整个报文的一部分)传送到相邻节点,存储
下来后查找转发表,转发的下一个结点。
(4)报文交换和分组交换不需要预先创建连接。
(5)分组的长度远远小于报文的长度。
(6)分组交换比报文交换延迟时间少,有很好的灵活性。
4、计算机网络体系结构:
答:计算机网络体系结构就是操作系统软件。
(1)五层协议:物理层、数据链路层、网络层、运输层和应用层。
(2)TCP/IP 的四层协议:网络接口层、网际层 IP、运输层(TCP 或 UDP)和应
用层。
(3)OSI 的七层协议:物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示
层和应用层。
5、计算机网络是如何诞生的?
计算机网络发展经历了四个阶段:
① 面向终端的计算机网络
② 计算机—计算机网络(以主机为中心 → 以分组交换网为中心)
③ 开放式标准化网络
④ 网络计算新时代
第二章 物理层
1、物理层的主要任务:
确定与传输媒体的接口的一些特性,即:
(1)机械特性:指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和
锁定装置等等。
(2)电气特性:指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
(3)功能特性:指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。
(4)过程特性:指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
2、高电平、低电平各代表什么意思?
在逻辑电平中,保证逻辑门的输入为高电平时所允许的最小输入高电平,
当输入电平高于输入高电压(Vih)时,则认为输入电平为高电平。
低电平(Vil)指的是保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入低电
平,当输入电平低于 Vil 时,则认为输入电平为低电平。
保证逻辑门的输出为低电平时的输出电平的最大值,逻辑门的输出为低电
平时的电平值都必须小于此 Vol。
3、奈氏(Nyquist)准则
理想低通信道的最高码元传输速率=2WBaud
W 是理想低通信道的带宽,单位为赫(Hz)
每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒 2 个码元。
Baud 是波特,是码元传输速率的单位,1 波特为每秒传送 1 个码元。
提出了在假定的理想条件下,为了避免码间串扰,码元的传输速率的上限
值。
在任何信道中,码元传输的速率是有上限的,传输速率超过此上限,就会
出现严重的码间串扰的问题,使接收端对码元的判决(即识别)成为不可能。
如果信道的频带越宽,也就是能够通过的信号高频分量越多,那么就可以
用更高的速率传送码元而不出现码间串扰。
4、信道的极限信息传输速率
香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的
信道的极限、无差错的信息传输速率。
信道的极限信息传输速率 C 可表达为:C=W
)( NS /1log
2
b/s。
W 为信道的带宽(以 Hz 为单位);S 为信道内所传信号的平均功率;N 为
信道内部的高斯噪声功率。
香农公式证明,信道的带宽或信道中的信噪比越大,信息的极限传输速率
就越高。香农公式指出了信道传输速率的上限。
香农公式的意义在于:只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率,
就一定存在某种方法来实现无差错的传输。
实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的极限传输速率低得多。
香农公式可以提供理论依据。
4、频分复用 FDM
信道复用技术:信道较多容易导致资源的浪费。
用户在分配一定的频带后,在通信过程中自始至终都占用这个频带。
频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源(请注意,这里的
“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率)。
5、码分复用 CDM
常见的名词是码分多址 CDMA。
码分多址 CDMA,通过不同的扩频码来实现多用户在同一时间同一频率上共
享信道。即各用户在相同的时间使用相同的频带。
各用户使用经过特殊挑选的不同码型,因此彼此不会造成干扰。
这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力,其频谱类似于白噪声,不易被
敌人发现。
每一个比特时间划分为 m 个短的间隔,称为码片。
每个站被指派一个唯一的 mbit 码片序列:
如发送比特 1,则发送自己的 mbit 码片序列;
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