文章目录
- 1 计算机网络系统结构
- 2 物理层
- 3 数据链路层
1 计算机网络系统结构
【网络系统结构描述】
各级计算机网络及其协议的集合成为网络系统结构,。工作人员应该完成这些内部实现细节,我们不需要知道
△?▽(2010年真题)
分析:B,理论如上所述
计算机网络分类方法
计算机网络常用的分类方法有两种
- 根据网络中使用的传输技术分类:广播网络和点对点网络
- -广域网、局域网、城域网按网络覆盖范围和规模分类
【从逻辑功能上划分计算机网络】
典型的计算机网络可分为两部分:资源子网络和通信子网络
世界上第一个计算机网络
世界上第一个计算机网络是 ARPANET
【时延带宽积】
记住公式, 时 延 带 宽 积 = 传 播 时 延 × 带 宽 时延带宽积 = 传播时延\times带宽 时延带宽积=传播时延×带宽
△?▽
分析: (1)最小 RTT = 2 × 150000 k m / ( 3 × 1 0 8 m / s ) = 1 s =2\times150000km/(3\times10^8m/s)=1s =2×150000km/(3×108m/s)=1s (2)延迟带宽积 = 1 s × 100 M b i t / s = 12.5 M B =1s\times100Mbit/s=12.5MB =1s×100Mbit/s=12.5MB (3)延迟带宽积的含义是:收到对方响应之前所能发送的数据量 (4)具体分析如下
【5 层参考模型的各层总结】
【OSI 参考模型和 TCP/IP 模型】
解释两个点:
- 是在两个节点间建立、维护和释放面向用户的连接,并对会话进行管理和控制,保证会话数据可靠传输。这里要区别于传输层的建立连接,
- 包括数据格式转换、为数据加密解密以及为提高传输效率提供必需的数据压缩及解压功能
△☼▽(2017年真题)
分析:A,400/(400+5×20)
-
PPP 在TCP/IP 体系结构中属于网络接口层协议(在 ISO/SOI 体系结构中属于数据链路层协议),所以 PPP 为网络层提供服务
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TCMP 属于网络层协议,ICMP 报文直接作为 IP 数据报的数据,然后再加上 IP 数据报的首部进行传送,所以 IP 直接为 ICMP 提供服务
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UDP 和 TCP 都属于传输层协议,为应用层提供服务
【网络在空间上的划分】
- 广域网和局域网之间的差异是他们覆盖的范围不同,除此之外
- 由于广域网通信线路长,信号可靠度不高,;局域网由于其通信线路距离较短,信道质量较高,因此
- 至于广域网和局域网使用的传输介质,可能是相同的
【因特网】
△☼▽
分析:C Ⅰ. 由于广播式网络中并不存在路由选择的问题,故没有网络层 Ⅱ. 根据上述理论知正确 Ⅲ. 在 Internet 中,网络层的服务访问点是 IP 地址,传输层的服务访问点是端口号
【总时延】
核心公式: 总 时 延 = 发 送 时 延 + 传 播 时 延 + 处 理 时 延 + 排 队 时 延 总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延 总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延
△☼▽ (重点关注直通交换)
分析: (1)发送时延为 5000 b i t / 10 M b i t / s = 500 u s 5000bit/10Mbit/s=500us 5000bit/10Mbit/s=500us,传播时延为 10 u s 10us 10us,总时延为 500 u s × 2 + 10 u s × 2 = 1020 u s 500us\times2+10us\times2=1020us 500us×2+10us×2=1020us( × 2 \times2 ×2 是因为发送数据的主机和交换机各有一次转发) (2)有 3 3 3 台交换机,共有 4 4 4 条链路,总延迟为 500 u s × 4 + 10 u s × 4 = 2040 u s 500us\times4+10us\times4=2040us 500us×4+10us×4=2040us (3) 20 u s 20us 20us 的交换机转发延迟与 500 u s 500us 500us 的发送时延重叠了,故总时延为 500 u s + 10 u s × 2 = 520 u s 500us+10us\times2=520us 500us+10us×2=520us
△☼▽
分析:传播时延 = 2 k m / 2 × 1 0 8 m / s = 10 u s =2km/2\times10^8m/s=10us =2km/2×108m/s=10us (1)设带宽为 x x x, 100 B / x = 10 u s 100B/x=10us 100B/x=10us,即 x = 10 M B / s x=10MB/s x=10MB/s (2)同理, 512 B / x = 10 u s 512B/x=10us 512B/x=10us,即 51.2 M B / s 51.2MB/s 51.2MB/s
△☼▽ (重点关注 2、3、4 三小问)
分析: (1)发送时延 = 1000 K B / 1.5 M b i t / s ≈ 5.33 s = 1000KB/1.5Mbit/s\approx5.33s =1000KB/1.5Mbit/s≈5.33s,传播时延 = R T T / 2 = 50 m s =RTT/2=50ms =RTT/2=50ms,总时延 = 5.33 s + 50 m s + 200 m s = 5.58 s 5.33s+50ms+200ms=5.58s 5.33s+50ms+200ms=5.58s (2)在(1)的基础上加上 999 R T T 999RTT 999RTT,即总时延 = 5.58 s + 999 × 100 m s = 105.48 s 5.58s+999\times100ms=105.48s 5.58s+999×100ms=105.48s (3)每等待一个 RTT 可发送 20 20 20 个分组,故一共需要 1000 / 20 = 50 1000/20=50 1000/20=50 次才可以发完,又第一次的传播时延包含在第二次的等待时间里,故以此类推,一共等待了 49 49 49 个RTT,但最后一次还需要 0.5 R T T 0.5RTT 0.5RTT 的传播时延,故总时延 = 2 R T T + 49 R T T + 0.5 R T T = 5.15 s =2RTT+49RTT+0.5RTT=5.15s =2RTT+49RTT+0.5RTT=5.15s (4)设需要 k k k 次 RTT 可以发完所有分组,于是 1 + 2 + ⋯ + 2 k = 2 k + 1 − 1 ⩾ 1000 1+2+\cdots+2^k=2^{k+1}-1\geqslant1000 1+2+⋯+2k=2k+1−1⩾1000,故 k = 9 k=9 k=9,总时延 = 2 R T T + 9 R T T + 0.5 R T T = 11.5 R T T = 1.15 s =2RTT+9RTT+0.5RTT=11.5RTT=1.15s =2RTT+9RTT+0.5RTT=11.5RTT=1.15s
【有连接/无连接、有确认/无确认】
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很明显 MAC 帧首部没有用于建立连接的字段,故是无连接的;其次,以太网帧是一种无编号的帧,当目的站收到由差错的数据帧时,就丢弃该帧,其他什么也不做,差错的纠正是由高层来决定的,所以 MAC 协议是不可靠的
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首先网络层传输采用的是 IP 分组,IP 分组中头部含有源 IP 地址和目的 IP 地址,并不是一个虚电路号,所以网络层采用的是数据报服务。其次,IP 分组的头部也没有对分组进行编号和提供校验字段,所以网络层提供的服务是不可靠服务;最后,IP 分组的头部也没有相关的建立连接的字段,所以网络层属于无连接
2 物理层
【基带传输和宽带传输】
基带信号是将数字信号 0 和 1 直接用两种不同的电压表示,然后传送到数字信道上去传输,称为
宽带信号是将基带信号进行调制后形成模拟信号,然后再传送到模拟信道上去传输,称为。宽带传输在考研中可以等同于频带传输(),只是宽带传输比频带传输有更多的子信道,并且这些子信道都可以同时发送信号
△☼▽
分析:C,基带传输传的是数字信号,而选项中只有曼彻斯特编码是数字信号
【波特率】
波特率:又称为码元传输速率,它表示单位时间内数字通信系统所传输的码元个数(又可称为脉冲个数或者信号变化的次数)
比特率
在二进制码元的情况下,比特率在数量上和波特率相等,即一码元有两种离散状态,对应 l o g 2 2 = 1 b i t log_22=1\ bit log22=1 bit,但是如果增加到 16 16 16 种信号变化,那么自然就需要 l o g 2 16 = 4 b i t log_216= 4\ bit log216=4 bit
于是,: C = B l o g 2 N C=Blog_2N C=Blog2N, N N N 为一个码元所取得离散值个数
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分析:D, 8 k b i t / s = 2000 × l o g 2 16 b i t / s 8\ kbit/s=2000\times log_216\ bit/s 8 kbit/s=2000×log216 bit/s
△☼▽
分析:B,坐标图上有 4 个点,说明一个码元可以携带 2bit 信息,因此数据传输率为 1200×2 bit/s
△☼▽(2011年真题)
分析:B, 2400 b i t / s = B × l o g 2 4 2400\ bit/s = B\times log_24 2400 bit/s=B×log24
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分析:C,由图知可表示 16 种不同的信号,即 l o g 2 16 = 4 b i t log_216=4bit log216=4bit 信息
△☼▽ (重点关注码元和 n 进制代码之间的转换关系)
分析: (1)根据 l o g 4 4 < l o g 4 8 < l o g 4 16 log_44<log_48<log_416 log44<log48<log416 可知,一个脉冲信号需要用 2 位四进制代码表示 (2)数据传输率为 2 b i t 0.02 s = 1 k b i t / s \frac{2bit}{0.02s} = 1kbit/s 0.02s2bit=1kbit/s
【奈奎斯特定理 / 香农定理】
在采样定理和无噪声的基础上,
C m a x = f 采 样 × l o g 2 N = 2 f × l o g 2 N C_{max}=f_{采样}\times log_2 N = 2f\times log_2N Cmax