計算機網路對用戶透明就是:
1、在傳輸過程中,對外界透明,就是說看不見他是傳送網路不管傳輸的業務如何,只負責將需要傳送的業務傳送到目的節點,同時保證傳輸的質量即可,而不對傳輸的業務進行處理。 2、透明傳輸是指數據直接通過系統中的互連功能模式而不進行RLP糾錯,如果進行了RLP糾錯即為非透明傳輸。
3、就是所謂的透明傳輸,不管傳的是什麼,所採用的設備只是起一個通道作用,把要傳輸的內容完好的傳到對方。
4、透傳的設備是個黑箱子,進來是什麼出去也是什麼。
❷ 計算機網路都是怎樣運行的
鑒於計算機網路規模巨大、聯系面廣、涉及因素多,通常要劃分成各種特定問題,突出主要因素、忽略或弱化次要因素,並進行概括、抽象,建立典型化模型來加以研究
組建計算機網路時,首先要解決的具體問題和理論問題。目的是在滿足應用需求和客觀約束條件下,以最少的投入(包括人力 、物力、財力、時間等),設計、建造一個安全、可靠 、有效、運行良好 、適應性強、易管理、易維護、易改造、易擴充的計算機網路,並預計回答資金回收期限以及可能獲得的最大的社會效益和經濟效益等問題。優化設計分為 3個階段 :① 需求分析與規劃階段。應對需求和環境進行調查 ,收集 、整理必要的資料與數據,包括應用目的、信息格式、通信量、響應時間、差錯率、可靠性要求、選用的標准,以及現有設備、用戶分布、地理環境、自然條件 、氣象特徵、外界影響等 ,目的是明確需求、找出關鍵環節、規劃項目的總體輪廓。②網路總體設計階段。在調查分析的基礎上,應根據應用需求,確定網路的總體框架和重要的網路參數,必須對一些重要的關鍵問題做出抉擇,如選用何種拓撲結構,設備的選型、安置和連接方法,通信介質的選擇、線路布局和容量分配,通信規程以及路由、流量和差錯控制技術,網路業務的種類、服務質量及高層協議的選擇等。③設計方案評測階段。根據評測目標。建立各種數學模型(如預測模型、優化模型、性能評價模型等),以便對網路的性能、費用、工期時限、效益概算、資金回收期限等進行分析與評價,給出技術與經濟可行性結論。如果結論達不到預計要求,應視情況,部分或全部進行重新網路優化設計。
網路體系結構編輯
計算機網路體系結構是一組用於規劃、設計、組建計算機網路所需遵循的原則和依據,包括層次結構、功能劃分、協議規范、過程描述等內容。對計算機網路發展最有影響的網路體系結構是國際標准化組織(ISO)建議的開放系統互連(OSI)參考模型 。它是通過體系模型、服務定義和協議規范3 個抽象級別,逐步深入、逐步細化加以制定和描述的。體系結構模型是OSI 最高級別的抽象,它從功能和概念級上建造了一個抽象的、具有層次結構的體系模型,刻畫了開放系統的整體性能 、結構要素 、行為特徵、層次關系 、數據格式等內容 。OSI 體系結構模型由應用層、表示層、會話層、運輸層、網路層、數據鏈路層和物理層等7層組成。服務定義是OSI低一級別的抽象,它更詳細地定義每層提供的服務,規定各層的外特性和層間抽象介面,但不涉及是否實現和如何實現的細節。協議規范是 OSI最低級別的抽象,它精確地定義某層實體為了協同工作和交互活動所需傳送控制信息的語義和語法,以及採用什麼樣的規程去分析、解釋和加工它們。體系結構模型進一步發展趨向是研究、制定網路應用體系結構模型,目的是為網路用戶創造良好的運行環境和開發環境。例如,一些網路專家在 OSI模型的基礎上,提出開放應用體系結構(OAA)模型的設想。OAA由操作環境和開發維護環境兩部分組成。
路徑選擇編輯
早期計算機領域中幾個熱門研究課題,成果多、文獻量大。路徑選擇的主要目的是在網路中選擇最佳路徑 ,將源站點發送的報文信息高速、有效地傳送到目的站點,其側重點是提高網路服務質量、減少延遲時間、降低傳輸費用。衡量路徑選擇演算法好壞的標准包括:①報文信息以最短的時間、最短的路徑或最少的費用,傳送到目的地。②演算法簡單、易於實現、適應性強(能適應網路故障和結構變化所帶來的影響)。③不過重增加網路和結點的開銷(包括處理機時間、存儲容量 、信息傳輸量等)。④有助於改善網路性能、保持穩定的吞吐率、降低平均傳輸延遲時間、均衡網路負載等。典型路徑選擇演算法有擴散式路徑選擇、隨機式路徑選擇、固定路徑選擇、自適應路徑選擇等。
控制內容編輯
流量控制和擁擠控制
流量控制和擁擠控制的目的是控制網路和各條通信線路上的信息流通量,保持網路處於穩定的工作狀態,以便提高網路吞吐率、減少平均延遲時間,其側重點是改善網路工作效率和資源利用率,防止擁塞和死鎖現象發生。流量控制可分為相鄰結點間流控、源結點與目的結點間流控、主機與結點間流控、主機與主機間流控四種類型。常用的控制方法有限定傳輸速率、拒收重傳、暫停發送、限定接收發送窗口大小、預約緩沖區等。用於擁擠控制的方法有預約緩沖區、限制管道流量、入網許可證、反向抑制等。
差錯控制
也是網路設計中的重要研究課題,其目的是根據應用要求、線路質量、設備性能和外界環境等因素,選擇適當的控制機制和方法,查出並糾正信息傳輸中的差錯,將其減少到允許程度之內。計算機網路中,通常採用兩種基本策略來處理信息傳輸中的差錯:①使用糾錯碼。即在要發送的信息報文中附加上足夠多的冗餘信息,使接收方不僅能夠查出、而且能夠糾正信息報文中的差錯。因信息冗餘量過大,且控制復雜,通常用於單向傳輸場合,或用作輔助措施。②使用檢錯碼。即在要發送的信息報文中附加一定的冗餘信息,使接收方能夠查出信息報文中的差錯(但不知什麼樣的差錯),並通知發送方重傳原來的信息報文。通信規程和網路協議通常採用這種方法。
協議工程編輯
計算機網路領域中最活躍的研究課題之一 ,目的是把軟體工程的原理和方法用於計算機網路協議的描述、實現和驗證工作 。協議工程的主要研究內容包括3 個方面:①協議形式化描述及其形式化描述語言。②協議軟體的自動生成技術及其開發維護工具。③協議一致性測試技術及其測試工具 。協議工程的研究有助於加深理解計算機網路協議,有助於提高協議軟體的生產效率,有助於改善網路協議軟體的維護管理水平。但是,協議工程與軟體工程相比,無論在研究、開發、應用的深度和廣度上說,均有距離,尚有廣闊的開拓、發展前景。
❸ 計算機網路概論,計算機網路體系結構 判斷對錯
1:錯,通信子網(核心部分),資源子網(邊緣部分)
2.錯,負責數據的傳輸
3.錯,點對點,廣播通信
4.對
5.錯,抗干擾能力強
6.錯。無瀏覽器/伺服器
7.錯,語法,語義,同步
8.對
9.對
10.錯。應用層最靠近用戶
11.錯,網路介面層,網路層,傳輸層,應用層
12.錯,協議
13.對
14.錯 只能向一個方向傳輸
15.對
16.錯,例子錯了
17.錯 按技術劃分
18.對
19.錯 光纖
20.錯,最常用的差錯控制方法有奇偶校驗法、循環冗餘校驗法和漢明碼等;前向糾錯(FEC),反饋重發(ARQ),混合糾錯(HEC)和信息反饋(IRQ)屬數字或數據通信系統抗干擾編碼進行差錯控制。
❹ 有關計算機網路的問題,急求高手幫我解決!!
1,廣域網,城域網,區域網
2,主機號,網路號
3,檢錯重發
4,量化、編碼
5,邊聽邊發,沖突停發
6,MAC地址,IP地址
7,數據鏈路層,網路層
8,報文交換,分組交換
9,B,3,31
10,域控制器/伺服器,域名對應的資料庫
❺ 計算機網路名詞解釋知識點簡答題整理
基帶傳輸:比特流直接向電纜發送,無需調制到不同頻段;
基帶信號:信源發出的沒有經過調制的原始電信號;
URL :統一資源定位符,標識萬維網上的各種文檔,全網范圍唯一;
傳輸時延:將分組的所有比特推向鏈路所需要的時間;
協議:協議是通信設備通信前約定好的必須遵守的規則與約定,包括語法、語義、定時等。
網路協議:對等層中對等實體間制定的規則和約定的集合;
MODEM :數據機;
起始(原始)伺服器:對象最初存放並始終保持其拷貝的伺服器;
計算機網路:是用通信設備和線路將分散在不同地點的有獨立功能的多個計算機系統互相連接起來,並通過網路協議進行數據通信,實現資源共享的計算機集合;
解調:將模擬信號轉換成數字信號;
多路復用:在一條傳輸鏈路上同時建立多條連接,分別傳輸數據;
默認路由器:與主機直接相連的一台路由器;
LAN :區域網,是一個地理范圍小的計算機網路;
DNS :域名系統,完成主機名與 IP 地址的轉換;
ATM :非同步傳輸模式,是建立在電路交換和分組交換基礎上的一種面向連接的快速分組交換技術;
Torrent :洪流,參與一個特定文件分發的所有對等方的集合;
Cookie :為了辨別用戶、用於 session 跟蹤等而儲存在用戶本地終端的數據;
SAP :服務訪問點;
n PDU : PDU 為協議數據單元,指對等層之間的數據傳輸單位;第 n 層的協議數據單元;
PPP :點對點傳輸協議;
Web caching :網頁緩存技術;
Web 緩存:代替起始伺服器來滿足 HTTP 請求的網路實體。
Proxy server :代理伺服器;
Go-back-n :回退 n 流水線協議;允許發送方連續發送分組,無需等待確認,若出錯,從出錯的分組開始重發;接收方接收數據分組,若正確,發 ACK ,若出錯,丟棄出錯分組及其後面的分組,不發任何應答;
Packet switching :分組交換技術;
CDMA :碼分多路復用技術;各站點使用不同的編碼,然後可以混合發送,接收方可正確提取所需信息;
TDM :時分多路復用,將鏈路的傳輸時間劃分為若干時隙,每個連接輪流使用不同時隙進行傳輸;
FDM :頻分多路復用,將鏈路傳輸頻段分成多個小的頻段,分別用於不同連接信息的傳送;
OSI :開放系統互連模型,是計算機廣域網體系結構的國際標准,把網路分為 7 層;
CRC :循環冗餘檢測法,事先雙方約定好生成多項式,發送節點在發送數據後附上冗餘碼,使得整個數據可以整除生成多項式,接收節點收到後,若能整除,則認為數據正確,否則,認為數據錯誤;
RIP :路由信息協議;
Socket (套接字):同一台主機內應用層和運輸層的介面;
轉發表:交換設備內,從入埠到出埠建立起來的對應表,主要用來轉發數據幀或 IP 分組;
路由表:路由設備內,從源地址到目的地址建立起來的最佳路徑表,主要用來轉發 IP 分組;
存儲轉發:分組先接收存儲後,再轉發出去;
虛電路網路:能支持實現虛電路通信的網路;
數據報網路:能支持實現數據報通信的網路;
虛電路:源和目的主機之間建立的一條邏輯連接,創建這條邏輯連接時,將指派一個虛電路標識符 VC.ID ,相關設備為它運行中的連接維護狀態信息;
毒性逆轉技術: DV 演算法中,解決計數到無窮的技術,即告知從相鄰路由器獲得最短路徑信息的相鄰路由器到目的網路的距離為無窮大;
加權公平排隊 WFQ :排隊策略為根據權值大小不同,將超出隊列的數據包丟棄;
服務原語:服務的實現形式,在相鄰層通過服務原語建立交互關系,完服務與被服務的過程;
透明傳輸:在無需用戶干涉的情況下,可以傳輸任何數據的技術;
自治系統 AS :由一組通常在相同管理者控制下的路由器組成,在相同的 AS 中,路由器可全部選用同樣的選路演算法,且擁有相互之間的信息;
分組丟失:分組在傳輸過程中因為種種原因未能到達接收方的現象;
隧道技術:在鏈路層或網路層通過對等協議建立起來的邏輯通信信道;
移動接入:也稱無線接入,是指那些常常是移動的端系統與網路的連接;
面向連接服務:客戶機程序和伺服器程序發送實際數據的分組前,要彼此發送控制分組建立連接;
無連接服務:客戶機程序和伺服器程序發送實際數據的分組前,無需彼此發送控制分組建立連接;
MAC 地址:網卡或網路設備埠的物理地址;
擁塞控制:當網路發生擁塞時,用響應的演算法使網路恢復到正常工作的狀態;
流量控制:控制發送方發送數據的速率,使收發雙方協調一致;
Ad Hoc 網路:自主網路,無基站;
往返時延:發送方發送數據分組到收到接收方應答所需要的時間;
電路交換:通信節點之間採用面向連接方式,使用專用電路進行傳輸;
ADSL :非同步數字用戶專線,採用不對稱的上行與下行傳輸速率,常用於用戶寬頻接入。
多播:組播,一對多通信;
路由器的組成包括:輸入埠、輸出埠、交換結構、選路處理器;
網路應用程序體系結構:客戶機 / 伺服器結構、對等共享、混合;
集線器是物理層設備,交換機是數據鏈路層設備,網卡是數據鏈路層設備,路由器是網路層設備;
雙絞線連接設備的兩種方法:直連線和交叉線,同種設備相連和計算機與路由器相連都使用交叉線;不同設備相連用直連線;
MAC 地址 6 位元組, IPv4 地址 4 位元組, IPv6 地址 16 位元組;
有多種方法對載波波形進行調制,調頻,調幅,調相;
IEEE802.3 乙太網採用的多路訪問協議是 CSMA/CD ;
自治系統 AS 內部的選路協議是 RIP 、 OSPF ;自治系統間的選路協議是 BGP ;
多路訪問協議:分三大類:信道劃分協議、隨機訪問協議、輪流協議;
信道劃分協議包括:頻分 FDM 、時分 TDM 、碼分 CDMA ;
隨機訪問協議包括: ALOHA 、 CSMA 、 CSMA/CD(802.3) 、 CSMA/CA(802.11) ;
輪流協議包括:輪詢協議、令牌傳遞協議
ISO 和 OSI 分別是什麼單詞的縮寫,中文意思是什麼?用自己的理解寫出 OSI 分成哪七層?每層要解決的問題和主要功能是什麼?
答:ISO:international standard organization 國際標准化組織;OSI:open system interconnection reference model 開放系統互連模型;
OSI分為 應用層、表示層、會話層、傳輸層、網路層、數據鏈路層、物理層;
層名稱解決的問題主要功能
應用層實現特定應用選擇特定協議;針對特定應用規定協議、時序、表示等,進行封裝。在端系統中用軟體來實現,如HTTP;
表示層壓縮、加密等表示問題;規定數據的格式化表示,數據格式的轉換等;
會話層會話關系建立,會話時序控制等問題;規定通信的時序;數據交換的定界、同步、建立檢查點等;
傳輸層源埠到目的埠的傳輸問題;所有傳輸遺留問題:復用、流量、可靠;
網路層路由、擁塞控制等網路問題;IP定址,擁塞控制;
數據鏈路層相鄰節點無差錯傳輸問題;實現檢錯與糾錯,多路訪問,定址;
物理層物理上可達;定義機械特性,電氣特性,功能特性等;
網際網路協議棧分層模型及每層的功能。
分層的優點:使復雜系統簡化,易於維護和更新;
分層的缺點:有些功能可能在不同層重復出現;
假設一個用戶 ( 郵箱為: [email protected]) 使用 outlook 軟體發送郵件到另一個用戶 ( 郵箱為: [email protected]) ,且接收用戶使用 IMAP 協議收取郵件,請給出此郵件的三個傳輸階段,並給出每個階段可能使用的應用層協議。
用戶 [email protected] 使用outlook軟體發送郵件到 163 郵件伺服器
163郵件伺服器將郵件發送給用戶 [email protected] 的yahoo郵件伺服器
用戶 [email protected] 使用IMAP協議從yahoo郵件伺服器上拉取郵件
第1、2階段可以使用SMTP協議或者擴展的SMTP協議:MIME協議,第3階段可以使用IMAP、POP3、HTTP協議
三次握手的目的是什麼?為什麼要三次(二次為什麼不行)?
為了實現可靠數據傳輸,TCP協議的通信雙方,都必須維護一個序列號,以標識發送出去的數據包中,哪些是已經被對方收到的。三次握手的過程即是通信雙方相互告知序列號起始值,並確認對方已經收到了序列號起始值的必經步驟。
如果只是兩次握手,至多隻有連接發起方的起始序列號能被確認,另一方選擇的序列號則得不到確認。
選擇性重傳 (SR) 協議中發送方窗口和接收方窗口何時移動?分別如何移動?
發送方:當收到ACK確認分組後,若該分組的序號等於發送基序號時窗口發生移動;向前移動到未確認的最小序號的分組處;
接收方:當收到分組的序號等於接收基序號時窗口移動;窗口按交付的分組數量向前移動;
簡述可靠傳輸協議 rdt1.0, rdt2.0, rdt2.1, rdt2.2 和 rdt3.0 在功能上的區別。
rdt1.0:經可靠信道上的可靠數據傳輸,數據傳送不出錯不丟失,不需要反饋。
rdt2.0(停等協議):比特差錯信道上的可靠數據傳輸,認為信道傳輸的數據可能有比特差錯,但不會丟包。接收方能進行差錯檢驗,若數據出錯,發送方接收到NAK之後進行重傳。
rdt2.1:在rdt2.0的基礎上增加了處理重復分組的功能,收到重復分組後,再次發送ACK;
rdt2.2:實現無NAK的可靠數據傳輸,接收方回發帶確認號的ACK0/1,
收到出錯分組時,不發NAK,發送接收到的上一個分組的ACK;
rdt3.0:實現了超時重發功能,由發送方檢測丟包和恢復;
電路交換和虛電路交換的區別?哪些網路使用電路交換、報文交換、虛電路交換和數據報交換?請各舉一個例子。
電路交換時整個物理線路由通訊雙方獨占;
虛電路交換是在電路交換的基礎上增加了分組機制,在一條物理線路上虛擬出多條通訊線路。
電路交換:電話通信網
報文交換:公用電報網
虛電路交換:ATM
數據報交換:Internet
電路交換:面向連接,線路由通信雙方獨占;
虛電路交換:面向連接,分組交換,各分組走統一路徑,非獨占鏈路;
數據報交換:無連接,分組交換,各分組走不同路徑;
交換機逆向擴散式路徑學習法的基本原理:
交換表初始為空;
當收到一個幀的目的地址不在交換表中時,將該幀發送到所有其他介面(除接收介面),並在表中記錄下發送節點的信息,包括源MAC地址、發送到的介面,當前時間;
如果每個節點都發送了一幀,每個節點的地址都會記錄在表中;
收到一個目的地址在表中的幀,將該幀發送到對應的介面;
表自動更新:一段時間後,沒有收到以表中某個地址為源地址的幀,從表中刪除該地址;
非持久 HTTP 連接和持久 HTTP 連接的不同:
非持久HTTP連接:每個TCP連接只傳輸一個web對象,只傳送一個請求/響應對,HTTP1.0使用;
持久HTTP連接:每個TCP連接可以傳送多個web對象,傳送多個請求/響應對,HTTP1.1使用;
Web 緩存的作用是什麼?簡述其工作過程:
作用:代理原始伺服器滿足HTTP請求的網路實體;
工作過程:
瀏覽器:與web緩存建立一個TCP連接,向緩存發送一個該對象的HTTP請求;
Web緩存:檢查本地是否有該對象的拷貝;
若有,就用HTTP響應報文向瀏覽器轉發該對象;
若沒有,緩存與原始伺服器建立TCP連接,向原始伺服器發送一個該對象的HTTP請求,原始伺服器收到請求後,用HTTP響應報文向web緩存發送該對象,web緩存收到響應,在本地存儲一份,並通過HTTP響應報文向瀏覽器發送該對象;
簡要說明無線網路為什麼要用 CSMA/CA 而不用 CSMA/CD ?
無線網路用無線信號實施傳輸,現在的技術還無法檢測沖突,因此無法使用帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問協議CSMA/CD,而使用沖突避免的載波偵聽多路訪問協議CSMA/CA;
簡述各種交換結構優缺點,並解釋線頭 HOL 阻塞現象。
內存交換結構:以內存為交換中心;
優點:實現簡單,成本低;
缺點:不能並行,速度慢;
匯流排交換結構:以共享匯流排為交換中心;
優點:實現相對簡單,成本低;
缺點:不能並行,速度慢,不過比memory快;
縱橫制:以交叉陣列為交換中心;
優點:能並行,速度快,比memory和匯流排都快;
缺點:實現復雜,成本高;
線頭HOL阻塞:輸入隊列中後面的分組被位於線頭的一個分組阻塞(即使輸出埠是空閑的),等待交換結構發送;
CSMA/CD 協議的中文全稱,簡述其工作原理。
帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問協議;
在共享信道網路中,發送節點發送數據之前,先偵聽鏈路是否空閑,若空閑,立即發送,否則隨機推遲一段時間再偵聽,在傳輸過程中,邊傳輸邊偵聽,若發生沖突,以最快速度結束發送,並隨機推遲一段時間再偵聽;
奇偶校驗、二維奇偶校驗、 CRC 校驗三者比較:
奇偶校驗能檢測出奇數個差錯;
二維奇偶校驗能夠檢測出兩個比特的錯誤,能夠糾正一個比特的差錯;
CRC校驗能檢測小於等於r位的差錯和任何奇數個差錯;
GBN 方法和 SR 方法的差異:
GBN:一個定時器,超時,重發所有已發送未確認接收的分組,發送窗口不超過2的k次方-1,接收窗口大小為1,採用累計確認,接收方返回最後一個正確接受的分組的ACK;
SR:多個定時器,超時,只重發超時定時器對應的分組,發送窗口和接收窗口大小都不超過2的k-1次方,非累計確認,接收方收到當前窗口或前一窗口內正確分組時返回對應的ACK;
❻ 運輸層知識要點——謝希仁《計算機網路》
為了在計算機網路中有條不紊地交換數據,就必須遵守一些事先約定好的規則。這些規則明確規定了所 交換數據的格式 以及有關的 同步 問題。
同步的含義:在一定條件下應當發生什麼事件,因而含有時序的意思。
網路協議:為進行網路中的數據交換而建立的規則、標准或約定。
網路協議由以下三個要素組成:
1)語法:即數據與控制信息的結構或格式
2)語義:即需要發出何種控制信息,完成何種動作以及做出何種反應
3)同步:即事件實現順序的詳細說明
一、運輸層協議的概述
1.1 進程之間的通信
1.2 運輸層的兩個主要協議
1.3 運輸層的埠
二、用戶數據報協議UDP
2.1 UDP概述
2.2 UDP的首部格式
三、傳輸控制協議TCP概述
3.1 TCP的最主要的特點
3.2 TCP的連接
四、可靠傳輸的工作原理
4.1 停止等待協議
4.2 連續ARQ協議
五、TCP報文段的首部格式
六、TCP可靠傳輸的實現
6.1 以位元組為單位的滑動窗口
6.2 超時重傳時間的選擇
6.3 選擇確認SACK
七、TCP的流量控制
7.1 利用滑動窗口實現流量控制
7.2 必須考慮傳輸效率
八、TCP的擁塞控制
8.1 擁塞控制的一般原理
8.2 幾種擁塞控制方法
8.3 隨機早期檢測RED
九、TCP的運輸連接管理
9.1 TCP的連接建立
9.2 TCP的連接釋放
9.3 TCP的有限狀態機
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1.1 進程之間的通信
1.只有主機的協議棧才有運輸層,而網路核心部分中的路由器在轉發分組時都只用到了下三層的功能
2.兩個主機進行通信就是兩個主機中的應用進程互相通信。從運輸層的角度看,通信的真正端點並不是主機而是主機中的進程。(IP協議能把分組送到目的主機)
網路層時為主機之間提供邏輯通信,而運輸層為應用進程之間提供端到端的邏輯通信。
3.運輸層一個重要功能——復用、分用。 (應用進程復用、分用運輸層)
1.2 運輸層的兩個主要協議
1.UDP—User Datagram Protocol 用戶數據報協議(無連接):DNS/RIP/DHCP/SNMP/NFS
TCP—Transmission Control Protocol 傳輸控制協議(面向連接):SMTP/TELNET/HTTP/ FTP
1.3 運輸層的埠
問題:為了使運行不同操作系統的計算機的應用進程能夠互相通信,就必須使用統一的方法(而這種方法必須與特定操作系統無關)對TCP/IP體系的應用進程進行標識。
為什麼不用進程號來區分?(第一,不同操作系統的進程標識符不同;第二,用功能來識別,而不是進程,例如郵件服務功能,而不管具體是哪個進程)
解決方案:在運輸層使用協議埠號,即埠。軟體埠是應用層的各種協議進程與運輸實體進行層間交互的一種地址。(埠號只具有本地意義,只是為了標識本計算機應用層中各個進程在和運輸層交互時的層間介面。)
埠分為兩大類:
1)伺服器使用的埠號:熟知埠號或系統埠號(0~1023);登記埠號(1024~49151)
2)客戶端使用的埠號:49152~65535
2.1 UDP概述
1.UDP只在IP的數據報服務至上增加了很少一點功能,就是復用、分用以及差錯檢測功能
2.特點
1)無連接
2)盡最大努力交付
3)面向報文 (不合並、不拆分、保留這些報文的邊界)
4)UDP沒有擁塞控制
5)UDP支持一對一、一對多、多對一和多對多的交互通信
6)UDP的首部開銷小,只有8位元組
應用進程本身可以在不影響應用的實時性的前提下,增加一些提高可靠性的措施,如採用前向糾錯或重傳已丟失的報文。
2.2 UDP的首部格式
1.traceroute 讓發送的UDP用戶數據報故意使用一個非法的UDP埠號,接收方丟棄報文,並由ICMP(網路控制報文協議)發送「埠不可達」差錯報文給發送方。
2.計算檢驗和。IP數據報的校驗和只檢驗IP數據報的首部,但UDP的校驗和是把首部和數據部分一起都檢驗。(12位元組的首部+真正的首部+數據來進行校驗和的計算)
Q1.為什麼計算校驗和要加12位元組的偽首部
Q2.計算校驗和的原理是什麼?
3.1 TCP的最主要的特點
1.面向連接的運輸層協議(建立連接、傳輸數據、釋放連接)
2.點對點,每一條TCP連接只能有兩個端點
3.可靠交付(無差錯、不丟失、不重復、並且按序到達)
4.全雙工通信。TCP連接的兩端都設有發送緩存和接收緩存。
5.面向位元組流。(流指的是流入到進程或從進程流出的位元組序列;面向位元組流:TCP把應用程序交下來的數據看成是一連串的無結構位元組流。 接收方的應用程序必須有能力識別接收到的位元組流,把它還原成有意義的應用層數據。 因此TCP可以根據窗口值和當前網路狀況調整發送的報文長度。劃分短一點,或者積累到足夠多再發送出去。)
3.2 TCP的連接
1.TCP把連接作為最基本的抽象。
2.每一條TCP連接有兩個端點。TCP連接的端點叫作套接字。
套接字soket = (IP地址:埠號)
每一條TCP連接唯一地被通信兩端的兩個端點(即兩個套接字)所確定。
TCP連接 ::= {socket1, socket2}
理想的傳輸條件有以下兩個特點:
1)傳輸信道不產生差錯
2)不管發送方以多快的速度發送數據,接收方總是來得及處理收到的數據
實際的網路並不具備,因此:
1)出現差錯時,讓發送方重傳
2)接收方來不及處理時,及時告訴發送方適當降低發送數據的速度
4.1 停止等待協議
1.「停止等待」就是沒發送完一個分組就停止發送,等待對方的確認,在收到確認後再發送下一個分組。
2.超時重傳。在每發完一個分組就設置一個超時計時器,如果在超時計時器之前收到對方的確認,就撤銷已設置的超時計時器。如果未收到,就認為剛才的分組丟失,並重傳。
3.三種情況:A發送的分組出錯、丟失;B發送的確認丟失;B發送的確認遲到
確認丟失:B丟棄重復的分組,向A重傳確認
確認遲到:A丟棄重復的確認,B丟棄重復分組,並向A重傳確認
4.常稱為自動重傳請求ARQ,重傳時自動進行的(超時即重傳)
5.缺點:信道利用率太低
U=Td/(Td+RTT+Ta)
為了提高傳輸效率,發送方不使用停止等待協議,而是採用流水線傳輸。流水線傳輸就是發送發可連續發送多個分組,不必等每發完一個分組就停頓下來等待對方的確認。(連續ARQ協議和滑動窗口協議)
4.2 連續ARQ協議
1.位於發送窗口內的分組都可連續發送出去,而不需要等待對方的確認。
2.累積確認:接收方不必對收到的分組逐個發送確認,而是在收到幾個分組後,對按序到達的最後一個分組發送確認。
3.缺點:Go-back-N (發送前5個分組,第3個分組丟失,後面三個要重傳)
1.源埠和目的埠
2.序號。 每個位元組都按順序編號。
3.確認號。 期望收到對方下一個報文段的第一個數據位元組的序號。
若確認號=N,則表明:到序號N-1為止的所有數據都已正確收到。
4.數據偏移。 指出TCP報文段的數據起始處距離TCP報文段的起始處有多遠(也即TCP報文段首部長度)。由於首部中還有長度不確定的選項欄位,因此數據偏移欄位是必要的。
5.窗口。窗口欄位明確指出了現在允許對方發送的數據量。窗口值是經常在動態變化著。
6.1 以位元組為單位的滑動窗口
1.發送緩存用來暫存:
1)發送應用程序傳送給發送方TCP准備發送的數據;
2)TCP已發送但未收到確認德爾數據
2.接收緩存用來存放:
1)按序到達的、但尚未被接收應收程序讀取的數據;
2)未按序到達的數據
3.注意三點:
1)A的發送窗口是根據B的接收窗口設置的,但是在同一時刻,由於網路傳輸的滯後,A的發送窗口並不總是B的接收窗口一樣大
2)TCP通常對不按序到達的數據是先臨時存放在接收窗口中,等到位元組流中所缺少的位元組收到後,再按序交付上層的應用進程
3)TCP接收方有累計確認功能(不能過分推遲發送確認,否則會導致發送方不必要的重傳)
6.2 超時重傳時間的選擇
1.超時重傳時間設置太短,會引起很多不必要的重傳;如果設置太長,使網路的空閑時間增大,降低傳輸效率。
2.新的RTTs = (1-a)x(舊的RTTs) + ax(新的RTT樣本),其中RTT樣本的時間為:記錄一個報文段發出的時間,以及收到相應的確認時間,時間差就是報文段的往返時間RTT。
3.RTO = RTTs + 4 x RTTd,其中RTO為超時重傳時間,RTTd是RTT的偏差的加權平均值。
新的RTTd = (1-b) x (舊的RTTd)+ b x |RTTs - 新的RTT樣本|
4.一個問題:發送一個報文段,設定的重傳時間到了,還沒有收到確認。於是重傳報文段。經過一段時間,收到了確認報文段。現在的問題是:如何判定此確認報文段是對先發送的報文段的確認,還是對後來重傳的報文段的確認?
1)解決方法1,在計算加權平均值RTTs時,只要報文段重傳了,就不採用其往返時間樣本。
引入的問題:報文段的時延突然增大的情況
2)解決方法2,報文段每重傳一次,就把超時重傳時間RTO增大一些(一般是2倍)。當不在發生報文段的重傳時,再根據加權平均計算。
6.3 選擇確認SACK
SACK文檔並沒有指明發送發應當怎樣響應SACK。因此大多數的實現還是重傳所有未被確認的數據塊。
7.1 利用滑動窗口實現流量控制
1.流量控制:就是讓發送方的發送速率不要太快,要讓接收方來得及接收。
2.利用滑動窗口機制可很方便地在TCP連接上實現對發送方的流量控制。發送方的發送窗口不能超過接收方給出的接收窗口的數值。
3.死鎖情況:B向A發送了零窗口的報文段後不久,B又有了一些緩存空間,因此B向A發送rwnd = 400.然而該報文段在傳送過程中丟失。A一直等待B發送的非零窗口的通知,B也一直等待A發送的數據。( 窗口通知不超時重傳?為什麼? )
解決方法:TCP為每個連接設有一個持續計時器。只要一方收到對方的零窗口通知,就啟動計時器。計時器到期後,發送一個零窗口探測報文段,而對方就在確認這個探測報文段時給出了現在的窗口值。若仍為零,收到報文段的一方重新設置持續計時器。
7.2 必須考慮傳輸效率
1.應用程序把數據傳送到TCP的發送緩存後,剩下的發送任務就由TCP來控制了。
2.三種不同的機制來控制TCP報文段的發送時機:
1)TCP維持一個變數,它等於最大報文段長度MSS,只要緩存中的存放的數據達到MSS,就組裝成一個TCP報文段發送出去
2)由發送方的應用進程指明要求發送報文段,即TCP支持推送操作
3)發送方設置一個定時器
3.問題一、若用戶只發送一個位元組,則非常浪費帶寬。
解決方法:若發送應用程序把要發送的數據逐個位元組地送到TCP的發送緩存,則發送方就把第一個數據位元組先發送出去,把後面到達的數據位元組都緩存起來。當發送方收到對第一個數據字元的確認後,再把發送緩存中的所有數據組裝成一個報文段發送出去。(採用收到確認就發送+並開始緩存的方式;同時當到達的數據已達到發送窗口大小的一半或已達到報文段的最大長度時,就立即發送一個報文段。)
4.問題二、糊塗窗口綜合症。接收緩存已滿,應用程序一次只讀取一個位元組,然後向發送方發送確認。
解決方法:讓接收方等待一段時間,使得接收緩存已有足夠空間容納一個最長的報文段,或者等到接收緩存已有一半空閑的空間。則接收方就發出確認報文。
8.1 擁塞控制的一般原理
1.擁塞的定義:對資源的需求 > 可用資源。 在計算機網路中的鏈路帶寬、交換結點中的緩存和處理機等,都是網路中的資源。
2.擁塞解決不能靠解決某一個部分的問題。因為這會將瓶頸轉移到其他地方。問題的實質往往是整個系統的各個部分不匹配。只有所有部分都平衡了,問題才會得到解決。
3.擁塞控制與流量控制的比較。
1)擁塞控制:防止過多的數據注入到網路中,這樣可以使網路中的路由器或鏈路不致過載。
擁塞控制有個前提:網路能夠承受現有的網路負荷
擁塞控制是一個全局性過程。(發送擁塞時,不知道在某處、什麼原因造成的)
2)流量控制:點對點通信量的控制,是個端到端的問題
流量控制:抑制發送端發送數據的速率,以便使接收端來得及接收。
4.尋找擁塞控制的方案無非就是使不等式 「對資源的需求 > 可用資源 」不再成立的條件。但是必須考慮該措施帶來的其他影響。
5.計算機網路是個復雜的系統。從控制理論的角度來看擁塞控制,可以分為開環控制和閉環控制兩種方法。
1)開環控制:設計網路時事先將有關發生擁塞的因素考慮周到,力求網路在工作時不產生擁塞。但一旦系統運行起來,就不再中途改正。
2)閉環控制:基於反饋環路。
步驟一、監測網路系統以便檢測到擁塞在何時、何處發生;
步驟二、把擁塞發生的信息傳送到可採取行動的地方
步驟三、調整網路系統的運行以解決出現的問題
8.2 幾種擁塞控制方法(只考慮網路擁塞程度,即假設接收方總是有足夠大的緩存空間)
1.慢開始和擁塞避免
1)發送方維持一個擁塞窗口。
擁塞窗口的大小取決於網路的擁塞程度,並且動態地在變化。
控制擁塞窗口的原則是:只要網路沒有出現擁塞,擁塞窗口增大;如果網路出現擁塞,則減小。
2)慢開始的思路:由小到大逐漸增大擁塞窗口數值。每收到一個對新的報文段的確認,把擁塞窗口增加至多一個MSS的數值。(沒經過一個傳輸輪次,擁塞窗口cwnd就加倍)
輪次:把擁塞窗口所允許發送的報文段都連續發送出去,並收到了對已發送的最後一位元組的確認。
慢開始的「慢」並不是指cwnd的增長速率慢,而是指TCP開始發送報文段時先設置cwnd=1(一個MSS數值)。
3)慢開始門限ssthresh
為防止擁塞窗口增長過大,引入一個慢開始門限ssthresh。
當cwnd < ssthresh時,使用上述的慢開始演算法
當cwnd > ssthresh時,停止使用慢開始演算法而改用擁塞避免演算法
4)擁塞避免演算法
思路:讓擁塞窗口cwnd緩慢增大,即沒經過一個往返時間RTT就把發送方的擁塞窗口cwnd增加1,而不是加倍。
5)慢開始門限的設置
只要發送方判斷網路出現擁塞(沒有按時收到確認),就把慢開始門限ssthresh設置為出現擁塞時發送方窗口值的一半,然後把擁塞窗口cwnd重置為1,執行慢開始演算法。
6)乘法減小和加法增大
乘法減小:網路出現擁塞時,把慢開始門限ssthresh減半(當前的ssthresh的一半),並執行慢開始演算法。
加法增大:執行擁塞避免方法
2.快重傳和快恢復
1)快重傳(盡快重傳未被確認的報文段)
首先,要求接收方每收到一個失序的報文段後就立即發出重復確認。(如接收方收到了M1和M2後都分別發出了確認,但接收方沒有收到M3但接著收到了M4。此時接收方立即發送對M2的重復確認。)
其次,發送方只要一連收到三個重復確認,就應當立即重傳對方尚未收到的報文段M3.
2)快恢復
要點一、當發送方連續收到三個重復確認,就執行「乘法減小」演算法,把慢開始門限ssthresh減半。
要點二、由於發送方認為網路很可能沒有發生擁塞(因為收到了連續的重復確認),把cwnd設置為慢開始門限ssthresh減半後的值,然後開始執行擁塞避免演算法
慢開始演算法只在TCP連接建立時和網路出現超時才使用。
3.發送方的窗口
發送方窗口的上限值 = Min [rwnd, cwnd]
8.3 隨機早期檢測RED(IP層影響TCP層的擁塞控制)
1.網路層的分組丟棄策略
網路層的策略對TCP擁塞控制影響最大的就是路由器的分組丟棄策略。
如果路由器隊列已滿,則後續到達的分組將都被丟棄。這就叫做尾部丟棄策略。
2.全局同步
由於TCP復用IP,若發生路由器中的尾部丟棄,就可能會同時影響到很多條TCP連接,結果就使許多TCP連接在同一時間突然都進入到慢開始狀態。全局同步使得全網的通信量突然下降了很多,網路恢復正常後,其通信量又突然增大很多。
3.隨機早期檢測RED
使路由器的隊列維持兩個參數,即隊列長度最小門限THmin和最大門限THmax。當每一個分組到達時,RED就先計算平均隊列長度Lav。RED演算法是:
1)若平均隊列長度小於最小門限THmin,則把新到達的分組放入隊列進行排隊
2)若平均隊列長度超過最大門限THmax,則把新到達的分組丟棄
3)若平均隊列長度在最小門限THmin和最大門限THmax之間,則按照某一概率p將新到達的分組丟棄。
隨機體現在3),在檢測到網路擁塞的早期徵兆時(即路由器的平均隊列長度超過一定的門限值時),就先以概率p隨機丟棄個別的分組,讓擁塞控制只在個別的TCP連接上進行,因而避免發生全局性的擁塞控制。
4.平均隊列長度Lav和分組丟棄概率p
Lav = (1-d) x (舊的Lav) +d x (當前的隊列長度樣本)
p = ptemp / (1- count x ptemp)
ptemp = pmax x (Lav - THmin) / (THmax - THmin)
TCP時面向連接的協議。
運輸連接就有三個階段:連接建立、數據傳送和連接釋放
運輸連接的管理:使運輸連接的建立和釋放都能正常地進行。
在TCP連接建立過程中要解決以下三個問題:
1)要使每一方能夠確知對方的存在
2)要允許雙方協商一些參數(如最大窗口值、是否使用窗口擴大選項和時間戳等等)
3)能夠對運輸實體資源(如緩存大小、連接表中的項目等)進行分配
9.1 TCP的連接建立
1.TCP規定,SYN=1報文段不能攜帶數據,但消耗一個序號
2.TCP規定,ACK=1報文段可以攜帶數據,如果不攜帶數據則不消耗序號
3.為什麼A還要發送一次確認?為了防止已失效的連接請求報文突然又傳送到B,因而產生錯誤。
「已失效的連接請求報文段」
A發出第一個連接請求報文段,在網路中滯留超時,又發出了第二個連接請求。但B收到第一個延遲的失效的連接請求報文段後,就誤認為是A又發出了一次新的連接請求。於是就向A發出確認報文段,同意建立連接。假定不採用三次握手,那麼只要B發出確認,新的連接就建立。此時A不會理睬B的確認,也不會發數據,但B一直等A發送數據,B的許多資源就浪費了。
採用三次握手,A不會向B發送確認,因此B就知道A並沒有要求建立確認。
9.2 TCP的連接釋放
1.TCP規定,FIN報文段基石不攜帶數據,也消耗一個序號
2.第二次握手後,TCP通知高層應用程序,因而從A到B這個方向的連接就釋放,TCP連接處於半關閉狀態
3.為什麼A在TIME-WAIT狀態必須等待2MSL的時間
1)為了保證A發送的最後一個ACK報文段能夠到達B。因為ACK可能丟失,此時B可能會超時重傳,然後A重傳確認,並重新啟動2MSL計時器
2)防止「已失效的連接請求報文段」出現在本連接中。可以使本連接持續時間內所產生的所有報文段都從網路中消失。
9.3 TCP的有限狀態機
❼ 計算機網路技術
第一章 計算機網路概述
1.1 計算機網路的定義和發展歷史
1.1.1 計算機網路的定義
計算機網路是現代通信技術與計算機技術相結合的產物,是在地理上分散的通過通信線路連接起來的計算機集合,這些計算機遵守共同的協議,依據協議的規定進行相互通信,實現網路各種資源的共享。
網路資源:所謂的網路資源包括硬體資源(如大容量磁碟、列印機等)、軟體資源(如工具軟體、應用軟體等)和數據資源(如資料庫文件和資料庫等)。
計算機網路也可以簡單地定義為一個互連的、自主的計算機集合。所謂互連是指相互連接在一起,所謂自主是指網路中的每台計算機都是相對獨立的,可以獨立工作。
1.1.2 計算機網路的發展歷史
課後小結:
1. 計算機網路的定義.
2. 網路資源的分類.
課後作業:預習P2-P8.
第二講
教學類型:理論課
教學課題:1.2~1.3
教學目標:1.了解計算機網路的功能和應用;2. 了解計算機網路的系統組成
教學重點、難點:計算機網路的功能和應用;網路的系統組成
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
1.2 計算機網路的功能和應用
1. 計算機網路的功能
(1)實現計算機系統的資源共享
(2)實現數據信息的快速傳遞
(3)提高可靠性
(4)提供負載均衡與分布式處理能力
(5)集中管理
(6)綜合信息服務
2.計算機網路的應用
計算機網路由於其強大的功能,已成為現代信息業的重要支柱,被廣泛地應用於現代生活的各個領域,主要有:
(1)辦公自動化
(2)管理信息系統
(3)過程式控制制
(4)互聯網應用(如電子郵件、信息發布、電子商務、遠程音頻與視頻應用)
1.3計算機網路的系統組成
1.3.1 網路節點和通信鏈路
從拓撲結構看,計算機網路就是由若干網路節點和連接這些網路節點的通信鏈路構成的。計算機網路中的節點又稱網路單元,一般可分為三類:訪問節點、轉接節點和混合節點。
通信鏈路是指兩個網路節點之間承載信息和數據的線路。鏈路可用各種傳輸介質實現,如雙絞線、同軸電纜、光纜、衛星、微波等。
通信鏈路又分為物理鏈路和邏輯鏈路。
1.3.2 資源子網和通信子網
從邏輯功能上可把計算機網路分為兩個子網:用戶資源子網和通信子網。
資源子網包括各種計算機和相關的硬體、軟體;
通信子網是連接這些計算機資源並提供通信服務的連接線路。正是在通信子網的支持下,用戶才能利用網路上的各種資源,進行相互間的通信,實現計算機網路的功能。
通信子網有兩種類型:
(1)公用型(如公用計算機互聯網CHINANET)
(2)專用型(如各類銀行網、證券網等)
1.3.3 網路硬體系統和網路軟體系統
計算機網路系統是由計算機網路硬體系統和網路軟體系統組成的。
網路硬體系統是指構成計算機網路的硬設備,包括各種計算機系統、終端及通信設備。
常見的網路硬體有:
(1)主機系統; (2)終端; (3)傳輸介質; (4)網卡;(5)集線器; (6)交換機; (7)路由器
網路軟體主要包括網路通信協議、網路操作系統和各類網路應用系統。
(1)伺服器操作系統
常見的有:Novell公司的NetWare、微軟公司的 Windows NT Server及 Unix系列。
(2)工作站操作系統
常見的有: Windows 95、Windows 98及Windows 2000等。
(3)網路通信協議
(4)設備驅動程序
(5)網路管理系統軟體
(6)網路安全軟體
(7)網路應用軟體
課後小結:
1. 計算機網路的功能和應用
2. 網路的系統組成
課後作業:預習P8-P10
第三講
教學類型:理論課
教學課題:1.4計算機網路的分類
教學目標:1.掌握計算機網路的分類;2. 了解計算機網路的定義和發展;3. 了解計算機網路的功能和應用;4. 了解計算機網路的系統組成
教學重點、難點:掌握計算機網路的分類
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
1.4 計算機網路的分類
1.4.1 按計算機網路覆蓋范圍分類
由於網路覆蓋范圍和計算機之間互連距離不同,所採用的網路結構和傳輸技術也不同,因而形成不同的計算機網路。
一般可以分為區域網(LAN)、城域網(MAN)、廣域網(WAN)三類。
1.4.2按計算機網路拓撲結構分類
網路拓撲是指連接的形狀,或者是網路在物理上的連通性。如果不考慮網路的的地理位置,而把連接在網路上的設備看作是一個節點,把連接計算機之間的通信線路看作一條鏈路,這樣就可以抽象出網路的拓撲結構。
按計算機網路的拓撲結構可將網路分為:星型網、環型網、匯流排型網、樹型網、網型網。
1.4.3 按網路的所有權劃分
1.公用網
由電信部門組建,由政府和電信部門管理和控制的網路。
2.專用網
也稱私用網,一般為某一單位或某一系統組建,該網一般不允許系統外的用戶使用。
1.4.4 按照網路中計算機所處的地位劃分
(1)對等區域網
(2)基於伺服器的網路(也稱為客戶機/伺服器網路)。
課後小結:
1. 計算機網路的定義;2. 計算機網路的功能和應用;3. 計算機網路的分類
課後作業:(P10)1 、4、5、6
第四講
教學類型:理論課
教學課題:1.1計算機網路的定義和發展
教學目標:1. 了解數據通信的基本概念;2. 了解數據傳輸方式
教學重點、難點:數據傳輸方式
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容與過程
導入:由現在的網路通訊中的一些普通關鍵詞引入新課
講授新課:(多媒體幻燈片演示或板書)
第二章 數據通信基礎
2.1 數據通信的基本概念
2.1.1 信息和數據
1.信息
信息是對客觀事物的反映,可以是對物質的形態、大小、結構、性能等全部或部分特性的描述,也可表示物質與外部的聯系。信息有各種存在形式。
2.數據
信息可以用數字的形式來表示,數字化的信息稱為數據。數據可以分成兩類:模擬數據和數字數據。
2.1.2 信道和信道容量
1.信道
信道是傳送信號的一條通道,可以分為物理信道和邏輯信道。
物理信道是指用來傳送信號或數據的物理通路,由傳輸及其附屬設備組成。
邏輯信道也是指傳輸信息的一條通路,但在信號的收、發節點之間並不一定存在與之對應的物理傳輸介質,而是在物理信道基礎上,由節點設備內部的連接來實現。
2.信道的分類
信道按使用許可權可分為專業信道和共用信道。
信道按傳輸介質可分為有線信道、無線信道和衛星信道。
信道按傳輸信號的種類可分為模擬信道和數字信道。
3.信道容量
信道容量是指信道傳輸信息的最大能力,通常用數據傳輸率來表示。即單位時間內傳送的比特數越大,則信息的傳輸能力也就越大,表示信道容量大。
2.1.3 碼元和碼字
在數字傳輸中,有時把一個數字脈沖稱為一個碼元,是構成信息編碼的最小單位。
計算機網路傳送中的每一位二進制數字稱為「碼元」或「碼位」,例如二進制數字10000001是由7個碼元組成的序列,通常稱為「碼字」。
2.1.4 數據通信系統主要技術指標
1.比特率:比特率是一種數字信號的傳輸速率,它表示單位時間內所傳送的二進制代碼的有效位(bit)數,單位用比特每秒(bps)或千比特每秒(Kbps)表示。
2.波特率:波特率是一種調制速率,也稱波形速率。在數據傳輸過程中,線路上每秒鍾傳送的波形個數就是波特率,其單位為波特(baud)。
3.誤碼率:誤碼率指信息傳輸的錯誤率,也稱誤碼率,是數據通信系統在正常工作情況下,衡量傳輸可靠性的指標。
4.吞吐量:吞吐量是單位時間內整個網路能夠處理的信息總量,單位是位元組/秒或位/秒。在單信道匯流排型網路中,吞吐量=信道容量×傳輸效率。
5.通道的傳播延遲:信號在信道中傳播,從信源端到達信宿端需要一定的時間,這個時間叫做傳播延遲(或時延)。
2.1.5 帶寬與數據傳輸率
1.信道帶寬
信道帶寬是指信道所能傳送的信號頻率寬度,它的值為信道上可傳送信號的最高頻率減去最低頻率之差。
帶寬越大,所能達到的傳輸速率就越大,所以通道的帶寬是衡量傳輸系統的一個重要指標。
2.數據傳輸率
數據傳輸率是指單位時間信道內傳輸的信息量,即比特率,單位為比特/秒。
一般來說,數據傳輸率的高低由傳輸每一位數據所佔時間決定,如果每一位所佔時間越小,則速率越高。
2.2 數據傳輸方式
2.2.1 數據通信系統模型
2.2.2 數據線路的通信方式
根據數據信息在傳輸線上的傳送方向,數據通信方式有:
單工通信
半雙工通信
雙工通信
2.2.3 數據傳輸方式
數據傳輸方式依其數據在傳輸線原樣不變地傳輸還是調制變樣後再傳輸,可分為基帶傳輸、頻帶傳輸和寬頻傳輸等方式。
1.基帶傳輸
2.頻帶傳輸
3.寬頻傳輸
課後小結:
1. 什麼是信息、數據?
2. 什麼是信道?常用的信道分類有幾種?
3. 什麼是比特率?什麼是波特率?
4. 什麼是帶寬、數據傳輸率與信道容量?
課後作業:(P20)二1、2、3、4、5、6
第五講
教學類型:理論課
教學課題:2.2~2.4
教學目標:1.理解數據交換技術;2. 理解差錯檢驗與校正技術
教學重點、難點:數據交換技術、差錯檢驗與校正技術
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容與過程:
導入:由現在的網路通訊中的一些普通關鍵詞引入新課
講授新課:(多媒體幻燈片演示或板書)
2.3 數據交換技術
通常使用四種交換技術:
電路交換
報文交換
分組交換
信元交換。
2.3.1 電路交換
電路交換(也稱線路交換)
在電路交換方式中,通過網路節點(交換設備)在工作站之間建立專用的通信通道,即在兩個工作站之間建立實際的物理連接。一旦通信線路建立,這對端點就獨占該條物理通道,直至通信線路被取消。
電路交換的主要優點是實時性好,由於信道專用,通信速率較高;缺點是線路利用率低,不能連接不同類型的線路組成鏈路,通信的雙方必須同時工作。
電路交換必定是面向連接的,電話系統就是這種方式。
電路交換的三個階段:
電路建立階段
數據傳輸階段
拆除電路階段
2.3.2 報文交換
報文是一個帶有目的端信息和控制信息的數據包。報文交換採取的是「存儲—轉發」(Store-and-Forward)方式,不需要在通信的兩個節點之間建立專用的物理線路。
報文交換的主要缺點是網路的延時較長且變化比較大,因而不宜用於實時通信或互動式的應用場合。
在 20 世紀 40 年代,電報通信也採用了基於存儲轉發原理的報文交換(message switching)。
報文交換的時延較長,從幾分鍾到幾小時不等。現在,報文交換已經很少有人使用了。
2.3.3 分組交換
分組交換也稱包交換,它是報文交換的一種改進,也屬於存儲-轉發交換方式,但它不是以報文為單位,而是以長度受到限制的報文分組(Packet)為單位進行傳輸交換的。分組也叫做信息包,分組交換有時也稱為包交換。
分組在網路中傳輸,還可以分為兩種不同的方式:數據報和虛電路。
分組交換的優點
高效 動態分配傳輸帶寬,對通信鏈路是逐段佔用。
靈活 以分組為傳送單位和查找路由。
迅速 必先建立連接就能向其他主機發送分組;充分使用鏈路的帶寬
可靠 完善的網路協議;自適應的路由選擇協議使網路有很好的生存性
2.3.4 信元交換技術
(ATM,Asynchronous Transfer Mode,非同步傳輸模式)
ATM是一種面向連接的交換技術,它採用小的固定長度的信息交換單元(一個53Byte的信元),話音、視頻和數據都可由信元的信息域傳輸。
它綜合吸取了分組交換高效率和電路交換高速率的優點,針對分組交換速率低的弱點,利用電路交換完全與協議處理幾乎無關的特點,通過高性能的硬體設備來提高處理速度,以實現高速化。
ATM是一種廣域網主幹線的較好選擇。
2.4 差錯檢驗與校正
數據傳輸中出現差錯有多種原因,一般分成內部因素和外部因素。
內部因素有噪音脈沖、脈動噪音、衰減、延遲失真等。
外部因素有電磁干擾、太陽噪音、工業噪音等。
為了確保無差錯地傳輸,必須具有檢錯和糾錯的功能。常用的校驗方式有奇偶校驗和循環冗餘碼校驗。
2.4.1 奇偶校驗
採用奇偶校驗時,若其中兩位同時發生錯誤,則會發生沒有檢測出錯誤的情況。
2.4.2 循環冗餘碼校驗。
這種編碼對隨機差錯和突發差錯均能以較低的冗餘充進行嚴格的檢查。
課後小結:
1. 數據通信的的一些基本知識
2. 三種交換方式的基本工作原理
3. 兩種差錯校驗方法:奇偶校驗和循環冗餘校驗
課後作業:(P20)二7、8、9
第六講
教學類型:復習課
教學課題:第一章與第二章
教學目標:通過復習掌握第一、二章的重點
教學重點、難點:第一、二章的重點
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容:第一、二章的內容
第七講
教學類型:測驗一
第八講
教學類型:理論課
教學課題:第三章 計算機網路技術基礎
教學目標:1. 掌握幾種常見網路拓撲結構的原理及其特點;2. 掌握ISO/OSI網路參考模型及各層的主要功能
教學重點、難點:1. 掌握幾種常見網路拓撲結構的原理及其特點;2. 掌握ISO/OSI網路參考模型及各層的主要功能
教學方法:教師講解、演示、學生認真學習並思考、記憶;教師講授與學生理解協調並重的教學法
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容與過程
導入:提問學生對OSI的七層模型和TCP/IP四層模型的理解。
引導學生總結重要原理並認真加以研究。
教師總結歸納本章重要原理的應用,進入教學課題。
講授新課:(多媒體幻燈片演示或板書)
第三章 計算機網路技術基礎
3.1 計算機網路的拓撲結構
3.1.1 什麼是計算機網路的拓撲結構
網路拓撲是指網路連接的形狀,或者是網路在物理上的連通性。
網路拓撲結構能夠反映各類結構的基本特徵,即不考慮網路節點的具體組成,也不管它們之間通信線路的具體類型,把網路節點畫作「點」,把它們之間的通信線路畫作「線」,這樣畫出的圖形就是網路的拓撲結構圖。
不同的拓撲結構其信道訪問技術、網路性能、設備開銷等各不相同,分別適應於不同場合。它影響著整個網路的設計、功能、可靠性和通信費用等方面,是研究計算機網路的主要環節之一。
計算機網路的拓撲結構主要是指通信子網的拓撲結構,常見的一般分為以下幾種:
1.匯流排型;2.星型;3.環型;4.樹型;5.網狀型
3.1.2 匯流排型拓撲結構
匯流排結構中,各節點通過一個或多個通信線路與公共匯流排連接。匯流排型結構簡單、擴展容易。網路中任何節點的故障都不會造成全網的故障,可靠性較高。
匯流排型結構是從多機系統的匯流排互聯結構演變而來的,又可分為單匯流排結構和多匯流排結構,常用CSMA/CD和令牌匯流排訪問控制方式。
匯流排型結構的缺點:
(1)故障診斷困難;(2)故障隔離困難;(3)中繼器等配置;(4)實時性不強
3.1.3 星型拓撲結構
星型的中心節點是主節點,它接收各分散節點的信息再轉發給相應節點,具有中繼交換和數據處理功能。星型網的結構簡單,建網容易,但可靠性差,中心節點是網路的瓶頸,一旦出現故障則全網癱瘓。
星型拓撲結構的訪問採用集中式控制策略,採用星型拓撲的交換方式有電路交換和報文交換。
星型拓撲結構的優點:
(1)方便服務;(2)每個連接只接一個設備;(3)集中控制和便於故障診斷;(4)簡單的訪問協議
星型拓撲結構的缺點:
(1)電纜長度和安裝;(2)擴展困難;(3)依賴於中央節點
3.1.4 環型拓撲結構
網路中節點計算機連成環型就成為環型網路。環路上,信息單向從一個節點傳送到另一個節點,傳送路徑固定,沒有路徑選擇問題。環型網路實現簡單,適應傳輸信息量不大的場合。任何節點的故障均導致環路不能正常工作,可靠性較差。
環型網路常使用令牌環來決定哪個節點可以訪問通信系統。
環型拓撲結構的優點:
(1)電纜長度短;(2)適用於光纖;(3)網路的實時性好
環型拓撲結構的缺點:
(1)網路擴展配置困難;(2)節點故障引起全網故障;(3)故障診斷困難;(4)拓撲結構影響訪問協議
3.1.5 其他類型拓撲結構
1.樹型拓撲結構
樹型網路是分層結構,適用於分級管理和控制系統。網路中,除葉節點及其聯機外,任一節點或聯機的故障均隻影響其所在支路網路的正常工作。
2.星型環型拓撲結構
3.1.6 拓撲結構的選擇原則
拓撲結構的選擇往往和傳輸介質的選擇和介質訪問控制方法的確定緊密相關。選擇拓撲結構時,應該考慮的主要因素有以下幾點:
(1)服務可靠性; (2)網路可擴充性; (3)組網費用高低(或性能價格比)。
3.2 ISO/OSI網路參考模型
建立分層結構的原因和意義:
建立計算機網路的根本目的是實現數據通信和資源共享,而通信則是實現所有網路功能的基礎和關鍵。對於網路的廣泛實施,國際標准化組織ISO(International Standard Organization),經過多年研究,在1983年提出了開放系統互聯參考模型OSI/RM(Reference Model of Open System Interconnection),這是一個定義連接異種計算機的標准主體結構,給網路設計者提供了一個參考規范。
OSI參考模型的層次
OSI參考模型共有七層,由低到高分別是:物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。
1.OSI參考模型的特性
(1)是一種將異構系統互聯的分層結構;
(2)提供了控制互聯系統交互規則的標准骨架;
(3)定義了一種抽象結構,而並非具體實現的描述;
(4)不同系統上的相同層的實體稱為同等層實體;
(5)同等層實體之間的通信由該層的協議管理;
(6)相鄰層間的介面定義了原語操作和低層向上層提供的服務;
(7)所提供的公共服務是面向連接的或無連接的數據服務;
(8)直接的數據傳送僅在最低層實現;
(9)每層完成所定義的功能,修改本層的功能並不影響其它層。
2.有關OSI參考模型的技術術語
在OSI參考模型中,每一層的真正功能是為其上一層提供服務。在對這些功能或服務過程以及協議的描述中,經常使用如下一些技術術語:
(1)數據單元
服務數據單元SDU(Service Data Unit)
協議數據單元PDU(Protocol Data Unit)
介面數據單元IDU(Interface Data Unit)
服務訪問點SAP(Service Access Point)
服務原語(Primitive)
(2)面向連接和無連接的服務
下層能夠向上層提供的服務有兩種基本形式:面向連接和無連接的服務。
面向連接的服務是在數據傳輸之前先建立連接,主要過程是:建立連接、進行數據傳送,拆除鏈路。面向連接的服務,又稱為虛電路服務。
無連接服務沒有建立和拆除鏈路的過程,一般也不採用可靠方式傳送。不可靠(無確認)的無連接服務又稱為數據報服務。
3.2.1 物理層
物理層是OSI模型的最低層,其任務是實現物理上互連系統間的信息傳輸。
1.物理層必須具備以下功能
(1)物理連接的建立、維持與釋放;2)物理層服務數據單元傳輸;(3)物理層管理。
2.媒體和互聯設備
物理層的媒體包括架空明線、平衡電纜、光纖、無線信道等;
通信用的互聯設備如各種插頭、插座等;區域網中的各種粗、細同軸電纜,T型接/插頭,接收器,發送器,中繼器等都屬物理層的媒體和連接器。
3.2.2 數據鏈路層
數據鏈路可以粗略地理解為數據信道。數據鏈路層的任務是以物理層為基礎,為網路層提供透明的、正確的和有效的傳輸線路,通過數據鏈路協議,實施對二進制數據正確、可靠的傳輸。
數據鏈路的建立、拆除、對數據的檢錯、糾錯是數據鏈路層的基本任務。
1.鏈路層的主要功能
(1)鏈路管理;(2)幀的裝配與分解;(3)幀的同步;(4)流量控制與順序控制;(5)差錯控制;(6)使接收端能區分數據和控制信息;(7)透明傳輸;(8)定址
2.數據鏈路層的主要協議
(1)ISO1745-1975;(2)ISO3309-1984;(3)ISO7776
3.鏈路層產品
獨立的鏈路產品中最常見的是網卡,網橋也是鏈路產品。
數據鏈路層將本質上不可靠的傳輸媒介變成可靠的傳輸通路提供給網路層。在IEEE802.3情況下,數據鏈路層分成兩個子層:一個是邏輯鏈路控制,另一個是媒體訪問控制。
3.2.3 網路層
網路層是通信子網與資源子網之間的介面,也是高、低層協議之間的介面層。網路層的主要功能是路由選擇、流量控制、傳輸確認、中斷、差錯及故障的恢復等。當本地端與目的端不處於同一網路中,網路層將處理這些差異。
1.網路層的主要功能
(1)建立和拆除網路連接;
(2)分段和組塊;
(3)有序傳輸和流量控制;
(4)網路連接多路復用;
(5)路由選擇和中繼;
(6)差錯的檢測和恢復;
(7)服務選擇
2.網路層提供的服務
OSI/RM中規定,網路層中提供無連接和面向連接兩種類型的服務,也稱為數據報服務和虛電路服務。
3.路由選擇
3.2.4 傳輸層
傳輸層是資源子網與通信子網的介面和橋梁。傳輸層下面三層(屬於通信子網)面向數據通信,上面三層(屬於資源子網)面向數據處理。因此,傳輸層位於高層和低層中間,起承上啟下的作用。它屏蔽了通信子網中的細節,實現通信子網中端到端的透明傳輸,完成資源子網中兩節點間的邏輯通信。它是負責數據傳輸的最高一層,也是整個七層協議中最重要和最復雜的一層。
1.傳輸層的特性
(1)連接與傳輸;(2)傳輸層服務
2.傳輸層的主要功能
3.傳輸層協議
3.2.5 會話層
會話層、表示層和應用層一起構成OSI/RM的高層,會話層位於OSI模型面向信息處理的高三層中的最下層,它利用傳輸層提供的端到端數據傳輸服務,具體實施服務請求者與服務提供者之間的通信,屬於進程間通信的范疇。
會話層還對會話活動提供組織和同步所必須的手段,對數據傳輸提供控制和管理。
1.會話層的主要功能;
(1)提供遠程會話地址;
(2)會話建立後的管理;
(3)提供把報文分組重新組成報文的功能
2.會話層提供的服務
(1)會話連接的建立和拆除;
(2)與會話管理有關的服務;
(3)隔離;
(4)出錯和恢復控制
3.2.6 表示層
表示層為應用層服務,該服務層處理的是通信雙方之間的數據表示問題。為使通信的雙方能互相理解所傳送信息的含義,表示層就需要把發送方具有的內部格式編碼為適於傳輸的比特流,接收方再將其解碼為所需要的表示形式。
數據傳送包括語義和語法兩個方面的問題。OSI模型中,有關語義的處理由應用層負責,表示層僅完成語法的處理。
1.表示層的主要功能
(1)語法轉換;(2)傳送語法的選擇;(3)常規功能
2.表示層提供的服務
(1)數據轉換和格式轉換;
(2)語法選擇;
(3)數據加密與解密;
(4)文本壓縮
3.2.7 應用層
OSI的7層協議從功能劃分來看,下面6層主要解決支持網路服務功能所需要的通信和表示問題,應用層則提供完成特定網路功能服務所需要的各種應用協議。
應用層是OSI的最高層,直接面向用戶,是計算機網路與最終用戶的介面。負責兩個應用進程(應用程序或操作員)之間的通信,為網路用戶之間的通信提供專用程序。
課後小結:
1.計算機網路的拓撲結構的分類
2.OSI參考模型的層次
課後作業:預習P37~P39
第九講
教學類型:理論課
教學課題:3.3~3.4
教學目標:
1. 掌握共享介質方式的CSMA/CD和令牌傳遞兩種數據傳輸控制方式的基本原理
2. 了解幾種常見的網路類型
教學重點、難點:理解數據傳輸控制方式
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容與過程
導入:提問學生對OSI的七層模型和TCP/IP四層模型的理解。
引導學生總結重要原理並認真加以研究。
教師總結歸納本章重要原理的應用,進入教學課題。
講授新課:(多媒體幻燈片演示或板書
3.3 數據傳輸控制方式
數據和信息在網路中是通過信道進行傳輸的,由於各計算機共享網路公共信道,因此如何進行信道分配,避免或解決通道爭用就成為重要的問題,就要求網路必須具備網路的訪問控制功能。介質訪問控制(MAC)方法是在區域網中對數據傳輸介質進行訪問管理的方法。
3.3.1 具有沖突檢測的載波偵聽多路訪問
沖突檢測/載波偵聽(CSMA/CD法)
CSMA/CD是基於IEEE802.3標準的乙太網中採用的MAC方法,也稱為「先聽後發、邊發邊聽」。它的工作方式是要傳輸數據的節點先對通道進行偵聽,以確定通道中是否有別的站在傳輸數據,若信道空閑,該節點就可以佔用通道進行傳輸,反之,該節點將按一定演算法等待一段時間後再試,並且在發送過程中進行沖突檢測,一旦有沖突立即停止發送。通常採用的演算法有三種:非堅持CSMA、1-堅持CSMA、P-堅持CSMA。
目前,常見的區域網,一般都是採用CSMA/CD訪問控制方法的邏輯匯流排型網路。用戶只要使用Ethernet網卡,就具備此種功能。
❽ 關於計算機網路:海明距離
不懂啊哈哈兒女情長期以來不及時間詞語言語言語言語言語言語言語
❾ 請問在計算機網路中檢錯碼和糾錯碼的區別
檢錯碼:只檢錯不糾正
和糾錯碼:檢錯並糾正
謝謝,希望對你有幫助!
❿ [計算機網路]Ch.3 數據鏈路層
數據鏈路層使用物理層提供的服務在通信信道上發送和接收比特。
(1) 向網路層提供一個定義良好的介面
(2) 處理傳輸錯誤
(3) 調節數據流,確保慢速的接收方不會被快速的發送方淹沒
提供的服務
(1) 無確認的無連接服務 (區域網)
(2) 有確認的無連接服務 (無線通信)
(3) 有確認的有連接服務 (電話)
無線通信,信道使用率很低但數據傳輸的誤碼率相對較高,確認是必要的
成幀:將原始的位流分散到離散的幀中。
成幀的方法有:
(1)字元計數法
(2)帶位元組/字元填充的標志位元組法
(3)比特填充的比特標志法
(4)物理層編碼違例法
位元組計數法:利用幀頭部的一個欄位來標識該幀中的字元數
缺點:簡單,無法恢復,已經很少使用
該方法考慮了錯誤之後重新開始同步的問題,用一些特殊位元組(FLAG)作為幀開始和結束標志,用轉義字元(ESC)來區分二進制數據中存在的特殊位元組。
採用冗餘編碼技術,如曼切斯特編碼,即兩個脈沖寬來表示一個二進制位
數據0:低-高電平對
數據1:高-低電平對
高-高電平對和低-低電平對沒有使用,可用作幀邊界
差錯的種類:
差錯的處理:
計算機網路中主要採用:
海明距離的意義 :如果海明距離為d,則一個碼字需要發生d個1位錯誤才能變成另外一個碼字
海明距離與檢錯和糾錯的關系:
糾正單比特錯的冗餘位下界, m為數據位數 , r為校驗位數
將某一位數據位的編號展開成2的乘冪的和,那末每一項所對應的位即為該數據位的校驗位(收方使用)。
如: 11 = 1 + 2 + 8
29 = 1 + 4 + 8 + 16
校驗位1的檢驗集合為所有奇數位。
校驗位2的檢驗集合:2、3、6、7、10、11、…
校驗位4的檢驗集合:4、5、6、7、……
校驗位8的檢驗集合:8、9、10、11、……
海明碼糾錯過程(只糾錯1位)
首先將差錯計數器置「0」。
當海明碼數據到達接收端後,接收端逐個檢查各個校驗位的奇偶性。
如發現某一校驗位和它所檢測的集合的奇偶性不正確,就將該檢驗位的編號加到差錯計數器中。
待所有校驗位核對完畢:
若差錯計數器仍為「0」值,則說明該碼字接收無誤。
非「0」值,差錯計數器的值為出錯位的編號,將該位求反就可得到正確結果。
例子:
經計算需要的檢驗字個數的最小值 r應滿足 ( 所以r最小值為4,再根據校驗位的對應規則可得下表:
Data: 1011010
Even: 1011010 0 (偶校驗)
Odd: 1011010 1 (奇校驗)
使用CRC編碼時發送方和接收方必須預先商定一個生成多項式G(x),假設有一個m為的幀M(x),使用G(x)生成的幀的步驟如下:
假設G(x)的階為r, 那麼M(x)在末尾添加r個0,得到 m+r位的位模式 。
利用模2出發,用G(x)去除 ,得到對應的余數(總是小於等於r位)。
利用 減去(模2減法)第2步中得到的余數,得到的位模式就是即將被傳輸的帶校驗和的幀
Sender
在數據幀的低端加上r個零,對應多項式為XrM(x)
採用模2除法,用G(x)去除XrM(x),得余數
採用模2減法,用XrM(x)減去余數,得到帶CRC校驗和的幀
Receiver
用收到的幀去除以G(x)
為零:無錯誤產生。非零:發生了錯誤,重傳
在一定條件下運作:
缺點 :
缺點 :
對協議2的改進:
確認幀
只在接收無差錯時才發確認幀,出錯時不發確認幀。
重發
網路中採用檢錯碼,無法糾正錯誤,由重發原來幀的方式來恢復正確的幀。
計時器
控制何時重發,防止無限期等待(死鎖)。
幀序號
防止重發時接收端收到重復的幀,序號還用於接收時排序。
保證送給網路層的都是按序無重復的分組
幀格式:
****
與前三個協議不同,這是一個雙向傳遞的協議。 之後的三個協議都屬於滑動窗口協議。
滑動窗口協議
如果發送端可以連續發送一批數據幀,必須考慮接收端是否來得及接納與處理這么多的幀,這里就提出了網路流量控制問題
N回退協議 和 選擇重傳協議:
由於傳輸過程中存在延遲,即數據在傳播過程中需要時間,那麼如果使用上面所提及的協議,傳輸過程中有大量的時間存在阻塞狀態,所以為了充分利用帶寬,我們讓發送方一次發送w個幀。所以就存在如何處理在傳輸過程中出現的幀錯誤的問題
協議四的基本工作原理:
窗口設置
窗口滑動機制
特點
出錯情況 :
連續發送W個數據幀,其中有一幀出錯,但其後續幀被成功發送
接收方的接收策略: 丟棄錯幀,其後續幀因不是期望接收幀也被丟棄(接收窗口為1)。
發送方的重傳策略: 緩存在發送窗口中的出錯幀以及其後續幀全部重發
W<=2BD+1(個幀)
BD:帶寬-延遲乘積,bit乘積出來之後換算成幀的個數
該圖的發送方和接收方的窗口大小都是7,那麼也就是說發送方一次最多隻能發送7個幀,剛開始發送方只能發送序號為0~6的數據幀,圖中發送方收到序列號為第0和第1號幀的確認幀,那麼整個窗口向前滑動,發送方可以發送序列號為7和8 的數據幀,但是不幸的是2號數據幀並沒有收到確認幀,所以整個窗口並不會向前滑動,此時只能等待2號數據幀的計時器超時,那麼超時後發送方將會從2號數據幀開始發送,重復這個過程。
實現
出錯情況
原因:如果錯誤很少發生,那麼協議5可以很好的工作。一旦線路質量很差,那麼重傳幀需要浪費大量帶寬。而選擇重傳節約了帶寬,允許接收方緩存丟失幀之後的所有幀
接收方的接收策略: 丟棄錯幀,緩存後續正確接收幀
發送方的重傳策略: 只重發出錯幀。
基本概念:
選擇重傳策略:
接收方丟掉壞幀,但接受並緩存壞幀後面的所有好幀。
否定重傳策略 :
當接收方收到錯誤,他就發送一個否定確認(NAK)信息,而不需要等到相應的計數器超時,提高協議性能。
滑動窗口長度w的選擇
協議5(回退n幀) W = MAX_SEQ
協議6(選擇重傳) W= (MAX_SEQ + 1) / 2
發送方和接收方的窗口大小 W=((MAX_SEQ+1))/2,原因是 防止窗口重疊,在確認幀丟失的情況下而導致的數據錯誤
接收方在某個幀出錯後繼續接受和緩存後續發送的數據包,直到整個窗口的填滿後,把幀進行排序後才傳遞給網路層。
面向字元的數據鏈路協議
PPP 是一種在鏈路上傳輸分組的常用方法
3個主要特性:
PPP兩種認證協議: PAP and CHAP
PPP的幀格式
PPP成幀是面向位元組填充的:
具體細節可以參考上面的位元組填充法, 因為PPP重用了HDLC的技術,所以PPP使用標志字(0x7E 01111110)來標記幀的起始,使用0x7D來作為轉義字元, 具體操作如下:
接收方接收到幀後進行下面處理:
在幀中遇到0x7D 就把0x7D刪除,在把緊跟在0x7D 後的位元組和0x20進行異或運算,就得到對應的數據
LCP ( Link Control Protocol)提供了建立、配置、維護和終止點對點鏈接的方法
PPP的工作過程