1、計算機網(wǎng)絡(luò)總復(fù)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)總復(fù)習(xí)袁袁 華華 華南理工大學(xué)計算機科學(xué)與工程學(xué)院華南理工大學(xué)計算機科學(xué)與工程學(xué)院廣東省計算機網(wǎng)絡(luò)重點實驗室廣東省計算機網(wǎng)絡(luò)重點實驗室考試形式考試形式（年級統(tǒng)考）（年級統(tǒng)考）n考試成績構(gòu)成：考試成績構(gòu)成：50%卷面卷面+35%線測線測+15%實驗實驗n考試范圍：考試范圍：n課件課件ppt為綱、教材、在線測試、課堂練習(xí)和例題為綱、教材、在線測試、課堂練習(xí)和例題n實驗實驗24n參考網(wǎng)址：參考網(wǎng)址：34/jsjwl/n期末考試題型和構(gòu)成期末考試題型和構(gòu)成n選擇填空（選擇填空（40%）n判斷對錯（判斷對錯（10%）n計算、簡答、綜合分析題（

2、計算、簡答、綜合分析題（50%）第一章第一章n理解計算機網(wǎng)絡(luò)的定義理解計算機網(wǎng)絡(luò)的定義n了解計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件了解計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件n了解計算機網(wǎng)絡(luò)軟件了解計算機網(wǎng)絡(luò)軟件n了解計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史了解計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史n補：網(wǎng)絡(luò)的基本概念補：網(wǎng)絡(luò)的基本概念n掌握兩種參考模型及其比較掌握兩種參考模型及其比較n了解網(wǎng)絡(luò)實例了解網(wǎng)絡(luò)實例n了解計算機網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)了解計算機網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)第一章（續(xù)）第一章（續(xù)）n掌握封裝（打包）和解封裝（解包）的概念掌握封裝（打包）和解封裝（解包）的概念和內(nèi)涵，包括各層的和內(nèi)涵，包括各層的PDU名稱名稱n理解對等通信（虛擬通信）的內(nèi)涵理解對等通信（虛擬通信）的內(nèi)涵n了解

3、廣域網(wǎng)連接了解廣域網(wǎng)連接n理解并掌握理解并掌握OSI參考模型各層的特點參考模型各層的特點n了解計算機網(wǎng)絡(luò)的分類了解計算機網(wǎng)絡(luò)的分類第二章的主要內(nèi)容第二章的主要內(nèi)容n相關(guān)的數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識相關(guān)的數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識n掌握重要傳輸介質(zhì)的特點及如何選購掌握重要傳輸介質(zhì)的特點及如何選購n有線（有線（UTP、光纖）、光纖）n通信系統(tǒng)實例通信系統(tǒng)實例n掌握掌握PSTN公共電話網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)技術(shù)公共電話網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)技術(shù)n了解移動電話系統(tǒng)了解移動電話系統(tǒng)n了解有線電視網(wǎng)絡(luò)和了解有線電視網(wǎng)絡(luò)和ADSLn了解物理層的設(shè)備了解物理層的設(shè)備物理層的地位物理層的地位本書參考模型物理層的主要功能物理層的主要功能n物理層的功能物理層

4、的功能n在兩個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間提供在兩個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間提供透明透明的比特流傳輸。的比特流傳輸。n物理層的四個重要特性物理層的四個重要特性n機械特性機械特性 (mechanical characteristics)n電氣特性電氣特性 (electrical characteristics)n功能特性功能特性 (functional characteristics)n規(guī)程特性規(guī)程特性 (procedural characteristics)第二章的主要內(nèi)容第二章的主要內(nèi)容n物理層的主要功能物理層的主要功能n關(guān)于通信的基本理論關(guān)于通信的基本理論(2.1)n奈奎斯特定理（奈奎斯特定理（Nyquists Th

5、eorem）n香農(nóng)定理（香農(nóng)定理（Shannons Theorem）n有線傳輸介質(zhì)有線傳輸介質(zhì)（Guided transmission media,2.2）n數(shù)字調(diào)制與多路復(fù)用技術(shù)數(shù)字調(diào)制與多路復(fù)用技術(shù)(2.5)n公共交換電話網(wǎng)（公共交換電話網(wǎng)（Public switched telephone network,2.6）n調(diào)制（調(diào)制（Modulation） n復(fù)用（復(fù)用（Multiplexing）n交換（交換（Switching）第二章（一）第二章（一）n了解傅立葉分析了解傅立葉分析n掌握乃奎斯特定理掌握乃奎斯特定理n掌握香農(nóng)定理掌握香農(nóng)定理n掌握重要的傳輸介質(zhì)的特性掌握重要的傳輸介質(zhì)的特性n

6、了解物理層設(shè)備了解物理層設(shè)備n掌握沖突掌握沖突第二章（二）第二章（二）n了解無線傳輸了解無線傳輸n了解通信衛(wèi)星了解通信衛(wèi)星n了解調(diào)制解調(diào)器了解調(diào)制解調(diào)器n掌握幾種調(diào)制方法掌握幾種調(diào)制方法n信號星座信號星座n了解編碼解碼器了解編碼解碼器n掌握常見的編碼方法掌握常見的編碼方法n了解電話系統(tǒng)了解電話系統(tǒng)第二章（三）第二章（三）n掌握干線復(fù)用技術(shù)掌握干線復(fù)用技術(shù)nFDM (WDM)nTDMn理解理解T1和和E1n了解了解SONET/SDHn理解理解SONET幀構(gòu)成及標(biāo)準(zhǔn)速率計算幀構(gòu)成及標(biāo)準(zhǔn)速率計算第二章（四）第二章（四）n掌握掌握電路交換、分組交換電路交換、分組交換、報文交換及其比、報文交換及其比較較

7、n了解移動通信系統(tǒng)了解移動通信系統(tǒng)n掌握掌握CDMA原理原理n了解有線電視上網(wǎng)了解有線電視上網(wǎng)信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率n乃奎斯特定理：無噪聲信道乃奎斯特定理：無噪聲信道n香農(nóng)定理：有噪聲信道香農(nóng)定理：有噪聲信道n注意：噪聲用分貝表示注意：噪聲用分貝表示)(log22bpsVH最大傳輸速率)(1 (log2bpsNSH最大傳輸速率)(log1010dbNSN 曼碼曼碼數(shù)字信號的模擬傳輸數(shù)字信號的模擬傳輸n調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器n振幅調(diào)制振幅調(diào)制AM ASKAM ASKn頻率調(diào)制頻率調(diào)制FM FSKFM FSKn相位調(diào)制相位調(diào)制PM PSKPM PSKn正交振幅調(diào)制正交振幅調(diào)制Q

8、AM (QAM (圖圖2-19)2-19)波特率和波特率波特率和波特率n波特率：每秒鐘信號變化的次數(shù)波特率：每秒鐘信號變化的次數(shù)n比特率與波特率的關(guān)系比特率與波特率的關(guān)系 其中：其中：C C：比特率；比特率； B B：波特率；波特率； n n：調(diào)制調(diào)制電平數(shù)或線路的狀態(tài)數(shù)，為電平數(shù)或線路的狀態(tài)數(shù)，為2 2的整數(shù)倍。的整數(shù)倍。Modems(a) V.32 for 9600 bps.(b) V.32 bis for 14,400 bps.(a)(b)主干的復(fù)用技術(shù)主干的復(fù)用技術(shù)n頻分多路復(fù)用頻分多路復(fù)用FDMn波分多路復(fù)用波分多路復(fù)用WDMn時分多路復(fù)用時分多路復(fù)用TDMn同步同步TDMn異步異步

9、TDM電路交換和分組交換的不同電路交換和分組交換的不同n帶寬的分配形式不同帶寬的分配形式不同n容錯能力的不同（分組交換更強）容錯能力的不同（分組交換更強）n有無交換順序的不同有無交換順序的不同n運載運載“貨物貨物”的不同的不同n收費方法的不同收費方法的不同CDMA原理原理n每個比特每個比特(bit)時間被分成時間被分成m個短的時間片，稱為時間片個短的時間片，稱為時間片 (Chip)。通常每個比特有通常每個比特有64個或個或128個時間片（個時間片（Chip）。）。n每個站點被指定一個唯一的每個站點被指定一個唯一的m位的代碼，稱為時間片序列（位的代碼，稱為時間片序列（Chip sequence）

10、。）。n發(fā)送發(fā)送“1”時，站點發(fā)送時，站點發(fā)送chip sequence的原碼；的原碼；n發(fā)送發(fā)送“0”時，站點發(fā)送時，站點發(fā)送chip sequence的反碼。的反碼。CDMA原理原理n例如：例如：A的時間片序列為的時間片序列為00011011nA發(fā)送發(fā)送“1”時為時為00011011nA發(fā)送發(fā)送“0”時為時為11100100n為解釋時容易理解，使用雙極概念，用為解釋時容易理解，使用雙極概念，用“+1”代替代替“1”，用，用“-1”代替代替“0”nA發(fā)送發(fā)送“1”時為時為-1-1-1+1+1-1+1+1nA發(fā)送發(fā)送“0”時為時為+1+1+1-1-1+1-1-1時間片序列的性質(zhì)時間片序列的性質(zhì)

11、n正交特性：設(shè)某站的時間序列是正交特性：設(shè)某站的時間序列是S，內(nèi)含，內(nèi)含S1Si，另一個站的時間序列是另一個站的時間序列是T，含，含T1TinS和和T有如下這些性質(zhì)：有如下這些性質(zhì)：實例之復(fù)用實例之復(fù)用線形相加線形相加n其中其中“-”表示該站未發(fā)送。表示該站未發(fā)送。復(fù)用信號復(fù)用信號解復(fù)用原理解復(fù)用原理接收還原接收還原n運用內(nèi)積規(guī)則運用內(nèi)積規(guī)則n如收到復(fù)用后的如收到復(fù)用后的S，欲還原，欲還原C，只需求，只需求S x C即可。即可。 例：例：S = + B + C S x C =( + B + C ) x C = x C + B x C + C x C = 0 + 0 + 1 = 1實例之解復(fù)用實

12、例之解復(fù)用接收還原接收還原表示發(fā)表示發(fā)送了送了1表示沒表示沒有發(fā)送有發(fā)送表示發(fā)表示發(fā)送了送了0第三章第三章n理解數(shù)據(jù)鏈路層功能理解數(shù)據(jù)鏈路層功能n掌握成幀的方法掌握成幀的方法n掌握重要的檢錯和糾錯方法掌握重要的檢錯和糾錯方法n海明碼海明碼n循環(huán)冗余碼循環(huán)冗余碼CRC第三章（續(xù)）第三章（續(xù)）n掌握掌握6種基本的種基本的DLL協(xié)議協(xié)議n掌握滑動窗口協(xié)議掌握滑動窗口協(xié)議n掌握掌握PAR/ARQn掌握捎帶確認(rèn)掌握捎帶確認(rèn)第三章（續(xù)）第三章（續(xù)）n學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)Internet上的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議上的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議n了解了解HDLC及幀格式及幀格式n掌握掌握PPP組成組成n掌握掌握ppp使用過程使用過程n了解了解p

13、ap和和chap的特點的特點數(shù)據(jù)鏈路層的功能數(shù)據(jù)鏈路層的功能P154n為網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)，良好的服務(wù)接口為網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)，良好的服務(wù)接口P155n保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行?、可靠：保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行А⒖煽浚簄處理傳輸錯誤：差錯檢測和控制處理傳輸錯誤：差錯檢測和控制P160161n流量控制流量控制P161成幀成幀n幀的一般格式幀的一般格式n成幀的方法成幀的方法n字符計數(shù)法字符計數(shù)法n帶字符填充的首尾界符法帶字符填充的首尾界符法n帶位填充的首尾標(biāo)志法帶位填充的首尾標(biāo)志法n物理層編碼違例法物理層編碼違例法海明距離海明距離（ Hamming Distance ） n海明距離海明距離n 兩個碼字兩個碼字(code

14、word)的海明距離的海明距離 : 兩個碼字之間不同位的數(shù)目。兩個碼字之間不同位的數(shù)目。 如：如：10001001 和和10110001 的海明距離為的海明距離為3。 n異或異或n全部碼字的海明距離全部碼字的海明距離 全部碼字中任意兩個碼字之間海明距離的最小值。全部碼字中任意兩個碼字之間海明距離的最小值。糾正單比特錯的冗余位下界糾正單比特錯的冗余位下界n冗余位（校驗位）：冗余位（校驗位）：rn數(shù)據(jù)位：數(shù)據(jù)位：mn糾正單個錯誤需要的校驗位的下屆滿足糾正單個錯誤需要的校驗位的下屆滿足:rrm21海明碼n每一個碼字從左到右編號，最左邊為第每一個碼字從左到右編號，最左邊為第1位位 n校驗位和數(shù)據(jù)位校驗

15、位和數(shù)據(jù)位 n凡編號為凡編號為2的乘冪的位是校驗位，如的乘冪的位是校驗位，如1、2、4、8、16、。 n其余是數(shù)據(jù)位，如其余是數(shù)據(jù)位，如3、5、6、7、9、。 n每一個校驗位設(shè)定根據(jù)：包括自己在內(nèi)的一些位的每一個校驗位設(shè)定根據(jù)：包括自己在內(nèi)的一些位的集合的奇偶值集合的奇偶值(奇數(shù)或偶數(shù)奇數(shù)或偶數(shù))。如何決定每個數(shù)據(jù)位的校驗位如何決定每個數(shù)據(jù)位的校驗位n將某一位數(shù)據(jù)位的編號展開成將某一位數(shù)據(jù)位的編號展開成2的乘冪的和，那末每一項所的乘冪的和，那末每一項所對應(yīng)的位即為該數(shù)據(jù)位的校驗位。對應(yīng)的位即為該數(shù)據(jù)位的校驗位。 如：如： 11 = 1 + 2 + 8 29 = 1 + 4 + 8 + 16 n

16、校驗位校驗位1的檢驗集合為所有奇數(shù)位。的檢驗集合為所有奇數(shù)位。 n校驗位校驗位2的檢驗集合：的檢驗集合：2、3、6、7、10、11、 n校驗位校驗位4的檢驗集合：的檢驗集合：4、5、6、7、 n校驗位校驗位8的檢驗集合：的檢驗集合：8、9、10、11、 海明碼實例（海明碼實例（1/3如何確定如何確定校驗位？校驗位？7位位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位校驗位的計算校驗位的計算(m=7,r=4)B1B2B3B4B5B6B7B8B9 B10B11P1P2 D1 P3 D2 D3 D4 P4 D5D6D71=202=214=228=23海明碼實例之校驗位計算海明碼實例之校驗位計算（2/3）B1B2B3B4B5B6B7B

17、8B9B10B11P1P2D1P3D2 D3 D4P4D5D6D7信息碼信息碼-1-001-000檢驗位檢驗位00-1-0-海明碼海明碼00110010000 使用偶校驗，一個校驗集合里的使用偶校驗，一個校驗集合里的1的個數(shù)是偶數(shù)的個數(shù)是偶數(shù)海明碼實例之檢驗位計算海明碼實例之檢驗位計算（3/3）B1B2B3B4B5B6B7B8B9 B10 B11P1P2 D1 P3 D2 D3 D4 P4 D5D6D7信息碼信息碼-1-100-001檢驗位檢驗位10-1-1-海明碼海明碼10111001001課堂練習(xí)課堂練習(xí)（1/2）n原碼字為：原碼字為：10101111，采用偶校驗海明糾1位錯編碼，請問編碼

18、后的碼字是什么？n解答：m=8，根據(jù) 得：r=4， ?1?010?1111編碼后碼字是： 101001001111rrm2) 1(課堂練習(xí)課堂練習(xí)（2/2）n采用上面這道題一樣的編碼，假設(shè)接收方收到采用上面這道題一樣的編碼，假設(shè)接收方收到一個碼字：一個碼字：1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 (m=8,r=4），請問這個碼字對還是錯？如果），請問這個碼字對還是錯？如果錯，正確的碼字應(yīng)該是什么？錯，正確的碼字應(yīng)該是什么？n解答：計數(shù)器累加：解答：計數(shù)器累加：1+2=3，所以，第，所以，第3位出錯，正確碼字應(yīng)該為：位出錯，正確碼字應(yīng)該為：1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0C

19、RC碼計算舉例碼計算舉例三個生成多項式國際標(biāo)準(zhǔn)三個生成多項式國際標(biāo)準(zhǔn)nCRC-12：x12 + x11 + x3 + x2 + x1 + 1 用于字符長度為用于字符長度為6位位 nCRC-16 ：x16 + x15+ x2+ 1 用于字符長度為用于字符長度為8位位 nCRC-CCITT ：x16 + x12+ x5+ 1 用于字符長度為用于字符長度為8nCRC32：第四章第四章n理解隨機訪問協(xié)議理解隨機訪問協(xié)議n掌握純掌握純ALOHA協(xié)議和分隙協(xié)議和分隙ALOHA協(xié)議協(xié)議n掌握各種掌握各種CSMA的特點的特點nCSMA/CDn了解無沖突的協(xié)議了解無沖突的協(xié)議純純ALOHA和分隙和分隙ALOHA

20、的比較的比較n純純ALOHA中，一旦產(chǎn)生新幀，就立即發(fā)送，中，一旦產(chǎn)生新幀，就立即發(fā)送，全然不顧是否有用戶正在發(fā)送，所以發(fā)生沖全然不顧是否有用戶正在發(fā)送，所以發(fā)生沖突的可能伴隨著發(fā)送的整個過程。突的可能伴隨著發(fā)送的整個過程。 n分隙分隙ALOHA中，規(guī)定發(fā)送行為必須在時隙的中，規(guī)定發(fā)送行為必須在時隙的開始，一旦在發(fā)送開始時沒有沖突，則該幀開始，一旦在發(fā)送開始時沒有沖突，則該幀將成功發(fā)送將成功發(fā)送CSMA/CDnCSMA with Collision Detectionn“先聽后發(fā)、邊發(fā)邊聽先聽后發(fā)、邊發(fā)邊聽”第四章（續(xù)）第四章（續(xù)）n了解了解IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)系列標(biāo)準(zhǔn)n掌握以太網(wǎng)掌握以太網(wǎng)

21、/IEEE802.3工作原理工作原理n拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)n介質(zhì)訪問方式及原理（二進(jìn)制指數(shù)回退）介質(zhì)訪問方式及原理（二進(jìn)制指數(shù)回退）n理解理解以太網(wǎng)以太網(wǎng)/IEEE802.3幀格式幀格式n了解各種以太網(wǎng)的技術(shù)特點了解各種以太網(wǎng)的技術(shù)特點IEEE以太網(wǎng)命名規(guī)則以太網(wǎng)命名規(guī)則n10Base2（IEEE 802.3a）n10：傳輸帶寬：傳輸帶寬nBase：基帶傳輸：基帶傳輸n2（或（或5）：同軸電纜傳輸?shù)拈L度）：同軸電纜傳輸?shù)拈L度n10Base-TX（IEEE 802.3X）nT：銅制非屏蔽雙絞線：銅制非屏蔽雙絞線nF：表示光纜：表示光纜第四章（續(xù)）第四章（續(xù)）n了解數(shù)據(jù)鏈路層交換特點了解數(shù)據(jù)鏈路層交換

22、特點n了解二層設(shè)備及橋接、交換技術(shù)了解二層設(shè)備及橋接、交換技術(shù)n掌握網(wǎng)橋的工作原理掌握網(wǎng)橋的工作原理n掌握交換機的工作原理掌握交換機的工作原理n理解交換機的三種交換方法及特點理解交換機的三種交換方法及特點n了解微分段了解微分段二層交換的工作原理二層交換的工作原理nflooding -當(dāng)目的地址未知或為廣播地址時，橋發(fā)當(dāng)目的地址未知或為廣播地址時，橋發(fā)送幀到除源端口之外的每個端口送幀到除源端口之外的每個端口nlearning -通過讀取每個幀的源地址和對應(yīng)源端口通過讀取每個幀的源地址和對應(yīng)源端口來學(xué)習(xí)連在網(wǎng)段上的每個設(shè)備的地址來學(xué)習(xí)連在網(wǎng)段上的每個設(shè)備的地址nforwarding -對于已學(xué)到的

23、目的地址，橋?qū)⒅苯訉τ谝褜W(xué)到的目的地址，橋?qū)⒅苯影l(fā)送幀到對應(yīng)的目的設(shè)備所在端口發(fā)送幀到對應(yīng)的目的設(shè)備所在端口nfiltering -如果目的地址和源地址在同一端口，橋如果目的地址和源地址在同一端口，橋?qū)G掉幀將丟掉幀第五章第五章n了解網(wǎng)絡(luò)層的主要功能了解網(wǎng)絡(luò)層的主要功能n理解路由算法原理理解路由算法原理n理解理解Dijkstra算法算法n掌握距離矢量路由算法：掌握距離矢量路由算法：Ripn掌握鏈路狀態(tài)路由算法：掌握鏈路狀態(tài)路由算法：OSPFn了解多級路由、廣播路由、移動路由、了解多級路由、廣播路由、移動路由、adhoc路由、路由、p2p路由等路由等網(wǎng)絡(luò)層的主要功能網(wǎng)絡(luò)層的主要功能n最主要的功能

24、是將分組從源機經(jīng)選定的路最主要的功能是將分組從源機經(jīng)選定的路由送到目的機。由送到目的機。原理原理DV的工作原理的工作原理 P286n每個路由器（節(jié)點）每個路由器（節(jié)點）維護(hù)維護(hù)兩個向量，兩個向量， Di 和和 Si ，分別表示從該路由器到所有其它路由器，分別表示從該路由器到所有其它路由器的距離及相應(yīng)的下一跳（的距離及相應(yīng)的下一跳（next hop）n在鄰居路由器之間在鄰居路由器之間交換交換路由信息（矢量）路由信息（矢量）n每個路由器（節(jié)點）根據(jù)收到的矢量信息，每個路由器（節(jié)點）根據(jù)收到的矢量信息，更新更新自己的路由表自己的路由表鏈路狀態(tài)路由（鏈路狀態(tài)路由（Link State） P288n在在

25、1979年前，年前，ARPANET采用采用DV路由（路由（RIP）協(xié)議，）協(xié)議，此后，采用了鏈路狀態(tài)路由選擇協(xié)議此后，采用了鏈路狀態(tài)路由選擇協(xié)議n目前，鏈路狀態(tài)路由算法得到了廣泛的應(yīng)用目前，鏈路狀態(tài)路由算法得到了廣泛的應(yīng)用n鏈路狀態(tài)路由的主要思想包括如下鏈路狀態(tài)路由的主要思想包括如下5個部分：個部分：n發(fā)現(xiàn)它的鄰居節(jié)點們，了解它們的網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)現(xiàn)它的鄰居節(jié)點們，了解它們的網(wǎng)絡(luò)地址n設(shè)置到它的每個鄰居的成本度量設(shè)置到它的每個鄰居的成本度量n構(gòu)造一個分組，包含它所了解到的所有信息構(gòu)造一個分組，包含它所了解到的所有信息n發(fā)送這個分組給所有其他的路由器發(fā)送這個分組給所有其他的路由器n計算到每個路由器的最

26、短路徑計算到每個路由器的最短路徑OSPF的運行步驟的運行步驟n建立路由器毗鄰關(guān)系建立路由器毗鄰關(guān)系n選舉選舉DR和和BDRn發(fā)現(xiàn)路由發(fā)現(xiàn)路由n選擇最佳路由選擇最佳路由n維護(hù)路由信息維護(hù)路由信息狀態(tài)圖狀態(tài)圖第五章（續(xù)）第五章（續(xù)）n理解擁塞控制理解擁塞控制n理解漏桶算法理解漏桶算法n理解令牌桶算法理解令牌桶算法n理解網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)要解決的問題理解網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)要解決的問題令牌桶突發(fā)時間長度的計算令牌桶突發(fā)時間長度的計算（1/2）nC：為令牌桶的容量，：為令牌桶的容量，：為令牌到達(dá)速率，：為令牌到達(dá)速率，M：為最大的輸出速率，則最大的突發(fā)時間為最大的輸出速率，則最大的突發(fā)時間S為：為：nC + S = MS

27、即即S = C/(M -)n例：令牌桶的容量例：令牌桶的容量C = 250K byte，令牌到達(dá)速，令牌到達(dá)速率率= 2M byte/s，最大的輸出速率，最大的輸出速率M = 25M byte/s時，如令牌桶已滿，則突發(fā)時間：時，如令牌桶已滿，則突發(fā)時間：nS = 250K/(25M -2M) (ms) = 250/23 (ms) 約為約為11 ms令牌桶突發(fā)時間長度的計算令牌桶突發(fā)時間長度的計算（2/2）n剩余的數(shù)據(jù)按令牌產(chǎn)生速率輸出剩余的數(shù)據(jù)按令牌產(chǎn)生速率輸出 (1MB 25MB/s0.011s) 2MB/s = 362msn為求得更平滑的流量，可在令牌漏桶之后再為求得更平滑的流量，可在令

28、牌漏桶之后再接一個一般的漏桶，令牌桶的輸出速率即為接一個一般的漏桶，令牌桶的輸出速率即為漏桶的輸入速率。漏桶的輸入速率。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)n網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)（網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)（internet）的背景的背景n網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的類型網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的類型nLAN-LAN、LAN-WAN、 WAN-WAN 、 LAN-WAN-LANn網(wǎng)絡(luò)的互連必須解決不同網(wǎng)絡(luò)的差異網(wǎng)絡(luò)的互連必須解決不同網(wǎng)絡(luò)的差異第五章（續(xù)）第五章（續(xù)）n理解路由器的功能理解路由器的功能n學(xué)習(xí)理解學(xué)習(xí)理解IP協(xié)議協(xié)議n理解理解IP分組格式分組格式n掌握掌握IP地址及其分類地址及其分類n掌握掌握IPv4的保留地址空間的保留地址空間n掌握子網(wǎng)及子網(wǎng)劃分掌握子網(wǎng)及子網(wǎng)劃

29、分兩種尋址方式的比較兩種尋址方式的比較n適用的網(wǎng)絡(luò)范圍不同，適用的網(wǎng)絡(luò)范圍不同，MAC尋址只適合于小型網(wǎng)絡(luò)；尋址只適合于小型網(wǎng)絡(luò)；n所依賴的地址結(jié)構(gòu)不同，所依賴的地址結(jié)構(gòu)不同，MAC是平面地址，是平面地址，IP是結(jié)構(gòu)化、是結(jié)構(gòu)化、層次化地址，其本身攜帶了位置信息；層次化地址，其本身攜帶了位置信息；n所處的所處的OSI模型層數(shù)不同；模型層數(shù)不同；n地址數(shù)目的限制，地址數(shù)目的限制，IP地址有一定的額度，而地址有一定的額度，而MAC地址無限地址無限制；制；n兩種地址的格式不一樣。兩種地址的格式不一樣。路由器的基本功能路由器的基本功能n收到數(shù)據(jù)報后路由器的工作步驟收到數(shù)據(jù)報后路由器的工作步驟n打開數(shù)據(jù)

30、報打開數(shù)據(jù)報n確定目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)地址確定目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)地址n根據(jù)路由表，重新打包后轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的接口根據(jù)路由表，重新打包后轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的接口n上面的步驟完成了路由器的基本功能上面的步驟完成了路由器的基本功能n路由選擇路由選擇n轉(zhuǎn)發(fā)（交換）轉(zhuǎn)發(fā)（交換）n其它功能（維護(hù)路由表、通告其他路有器等）其它功能（維護(hù)路由表、通告其他路有器等）數(shù)據(jù)報在網(wǎng)絡(luò)中的傳送過程數(shù)據(jù)報在網(wǎng)絡(luò)中的傳送過程路由和交換的比較路由和交換的比較n工作的工作的OSI層次不同層次不同n廣域和局域的關(guān)系廣域和局域的關(guān)系n維持的表不一樣維持的表不一樣n是否阻擋廣播是否阻擋廣播n速度快慢不一樣速度快慢不一樣路由表路由表n包括網(wǎng)絡(luò)地址、接口、計量值包括網(wǎng)絡(luò)

31、地址、接口、計量值(跳數(shù)跳數(shù))、網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)掩碼、網(wǎng)關(guān)等信息。掩碼、網(wǎng)關(guān)等信息。n路由器除了具有與自己直接相連的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備路由器除了具有與自己直接相連的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的的IP地址和地址和MAC地址，還具有其它路由器的地址，還具有其它路由器的IP地址和地址和MAC地址。地址。n會因為制造廠商及規(guī)格而有所差異。會因為制造廠商及規(guī)格而有所差異。IP數(shù)據(jù)報格式數(shù)據(jù)報格式協(xié)議協(xié)議版本版本報頭報頭長度長度服務(wù)服務(wù)類型類型數(shù)據(jù)報總長度數(shù)據(jù)報總長度20字字節(jié)節(jié)報報頭頭數(shù)據(jù)報標(biāo)識號數(shù)據(jù)報標(biāo)識號標(biāo)志標(biāo)志分片偏移分片偏移生存時間生存時間用戶協(xié)議用戶協(xié)議報頭檢驗和報頭檢驗和源站點源站點IP地址地址目的站點目的站點IP地址地址數(shù)

32、據(jù)報選項數(shù)據(jù)報選項填充填充40數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)0 4 8 16 31IP地址的點分十進(jìn)制表示地址的點分十進(jìn)制表示n二進(jìn)制表示難于記憶二進(jìn)制表示難于記憶n表示方法：表示方法：n將將32位位IP地址分為地址分為4個個8位組位組n每個每個8位組之間用圓點位組之間用圓點 “.” 分隔分隔n每個每個8位組轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)位組轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)特特 殊殊 的的 IP 地地 址址:32位全為位全為0， Cisco路由器指定的默認(rèn)路路由器指定的默認(rèn)路由由:32位全為位全為1，55 Flood Broadcast:主機部分全為主機部分全為0，如，如 網(wǎng)絡(luò)

33、地址網(wǎng)絡(luò)地址:主機部分全為主機部分全為1，如如55 Direct Broadcast: Lookback Network: Lookback test保留的地址空間保留的地址空間nD類和類和E類類n廣播地址廣播地址n網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)地址n私人地址空間私人地址空間n回環(huán)地址回環(huán)地址子網(wǎng)規(guī)劃子網(wǎng)規(guī)劃n子網(wǎng)規(guī)劃：為了更有效地通信，需要將一個較子網(wǎng)規(guī)劃：為了更有效地通信，需要將一個較大的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分，如何劃分就是子網(wǎng)規(guī)劃要大的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分，如何劃分就是子網(wǎng)規(guī)劃要完成的任務(wù)。完成的任務(wù)。n借位規(guī)則：借位規(guī)則：n從主機域的高位開始借位；從主機域的高位

34、開始借位；n主機域至少保留主機域至少保留 2 位。位。第五章（續(xù)）第五章（續(xù)）n掌握掌握CIDR基本思想基本思想n掌握掌握NAT/PAT基本原理基本原理n理解理解ICMP及其應(yīng)用及其應(yīng)用nPingntracerouten掌握地址解析協(xié)議的功能和原理掌握地址解析協(xié)議的功能和原理nARPnRARPn了解了解IP地址的分配方式地址的分配方式缺省網(wǎng)關(guān)缺省網(wǎng)關(guān)（行使代理行使代理ARP之職之職）n當(dāng)源設(shè)備需要的目的地址與自己不在同一個網(wǎng)絡(luò)時，如果源不當(dāng)源設(shè)備需要的目的地址與自己不在同一個網(wǎng)絡(luò)時，如果源不知道目的知道目的MAC地址，它必須使用路由器的服務(wù)使它的數(shù)據(jù)達(dá)地址，它必須使用路由器的服務(wù)使它的數(shù)據(jù)達(dá)到

35、目的，當(dāng)路由器在這種方式下使用時，稱為缺省網(wǎng)關(guān)。到目的，當(dāng)路由器在這種方式下使用時，稱為缺省網(wǎng)關(guān)。n缺省網(wǎng)關(guān)是與源設(shè)備所處的網(wǎng)段相連的路由器接口上的缺省網(wǎng)關(guān)是與源設(shè)備所處的網(wǎng)段相連的路由器接口上的IP地址地址IPv4存在的危機存在的危機n地址枯竭地址枯竭n路由表膨脹路由表膨脹。解決方法解決方法nCIDRnVLSMnDHCPnNAT/PATnIPv6第五章（續(xù)）第五章（續(xù)）nIPv6的好處nIPv6協(xié)議nIPv6地址（MAC-生成鏈路本地地址）nIPv6分組nIPv6現(xiàn)狀nIPv6日程IPv6分組格式分組格式nIPv6 的報頭在起始的報頭在起始64比特之后是比特之后是128比特比特的源地址和目的

36、地址，全長為的源地址和目的地址，全長為40字節(jié)。字節(jié)。第六章第六章nUDP (數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)段segment)nTCP (數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)段segment)n提高可靠傳輸?shù)拇胧┨岣呖煽總鬏數(shù)拇胧?(傳輸策略傳輸策略)n肯定確認(rèn)重傳肯定確認(rèn)重傳n窗口技術(shù)窗口技術(shù) (滑窗技術(shù)滑窗技術(shù))n nagle 算法算法 和和 clark方案方案n擁塞控制擁塞控制 (慢啟動慢啟動)n定時器的作用定時器的作用比較比較傳輸層的主要功能傳輸層的主要功能 n在該層還需對字節(jié)流進(jìn)行數(shù)據(jù)分段（塊）和在該層還需對字節(jié)流進(jìn)行數(shù)據(jù)分段（塊）和重組重組 n保證數(shù)據(jù)可靠傳輸和進(jìn)行流量控制保證數(shù)據(jù)可靠傳輸和進(jìn)行流量控制n建立端到端的操作；建立端到端的操作；n從一端主機向另一端主機發(fā)送數(shù)據(jù)段從一端主機向另一端主機發(fā)送數(shù)據(jù)段n傳輸層使整個報