计算机网络的一些知识点

计算机网络的定义

把不同地理范围内若干台有独立处理能力的计算机，用传输介质连在一起，并配备完备网络操作系统，使之能够数据传输，设备共享。

信息技术发展的趋势是什么？

人类第一个信息技术为语言，但是存在巨大时空限制，例如你在山的那头发现苹果树，需要到山的这头来告诉家人，你原地喊是听不见的，只能花上半天的时间下山来告诉家人，说了一遍没听清就得说第二遍。之后出现了文字，写在竹筒、兽皮等上面，解决了时间问题，但是空间的限制仍然存在，并且载体难寻。之后出现了造纸术、印刷术，使得载体问题得到解决，信息的可复制性变好，但是消息传递效率问题仍然存在。之后电报产生，传递的效率高，但是信息量小，实时性和可交互性不好，之后电话诞生，拥有较好的实时性和可交互性。之后就是集成电路和计算机技术，能够进行快速的信息处理和传递，效率高，能力强，同时使得信息存储和计算能力大大增强。

摩尔定律

摩尔定律是由英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）提出来的。其内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18个月翻两倍以上。

列举十个计算机网络的用途

娱乐消遣、电子商务、电子政务、分布式计算、企业信息化、办公自动化（数据共享，设备共享）、网络通讯（QQ、微信、电子邮箱）、信息检索、车间自动化…，网上教育、虚拟现实、家庭自动化。

网上教育的优缺点

优点：节省老师学生等时空成本，能够使得优质教育资源共享。
缺点：学生自觉性不高则出现效率低下、学生之间交流少、设备网络限制。.

五类双绞线制作步骤

注意事项：
拨开外壳的长度略长于水晶头，当拨开时，要检查线是否被损伤，损伤了就得重剪。
当排线排好之后用钳子剪齐，然后插入水晶头，这里注意外壳需要超过那个水晶头的卡口，然后用钳子按下的时候卡住那个外壳
这样才符合工业标准。

中外卫星通信发展简史

从国际方面来看：1945年5月英国人阿瑟克拉克首先提出关于静止卫星的设想；1957年10月4日苏联发射了第一颗人造卫星；1963年7月美国发射了第一颗地球同步卫星；1965年4月，国际卫星通信组织发射了第一代 “国际通信卫星”（INTELSAT-1），正式承担国际通信业务，这同时也标志着卫星通信时代的到来。

从国内方面来看，中国于1970年4月24日发射了第一颗卫星东方红一号；1984年4月发射了第一颗同步通信卫星东方红二号；1997年5月12日月发射了我国第一颗三轴稳定的同 步通信卫星东方红三号；我国自1972年开始运行卫星通信业务。中国的卫星通信经过三十多年的发展，从无到有， 已经初具规模，但是发展速度仍比较缓慢。注册的 卫星运营公司已有中国通信广播卫星公司、中国东方通信卫星有限责任公司、鑫诺卫星通信有限公司（合为中国直播卫星有限公司）、亚洲卫星通信有 限公司、亚太卫星控股有限公司三家，共拥有11颗民用通信卫星，其业务已覆盖到亚洲大部分地区和欧洲部分地区。

卫星通信的优缺点

卫星通信的优点:

1．覆盖范围大，无缝覆盖

2．通信距离远，通信成本与距离无关；

3．通信线路稳定可靠，中间环节 少；

4．组网灵活，受地理环境和地面 资源的限制小；

5．带宽灵活分配，可根据用户需要设定对称/非对称电路；

6．工程施工周期短；

卫星通信的缺点

1.两极地区为通信盲区，高纬度地区通信效果不好（同步卫星）；

2.卫星发射和控制技术比较复 杂；

3.存在日凌和星蚀现象；

4.有较大的信号传播延迟和回波干扰，500毫秒~800毫秒的时延；

5.在某些频段下，雨衰影响较大。

6.为了避免各卫星通信系统之间的相互干扰，同步轨道的星位是有一点限度的，不能无限制地增加卫星数量；

日凌”与“星蚀”：同步卫星在春分和秋分前后，存在着星蚀（卫星进入 地球的阴影区）和日凌中断（卫星处于太阳和地球之 间，受强大的太阳噪声影响而使通信中断）现象。

雨衰：电磁波在雨区中传播时，会有一部分能量 被吸收或者散射，产生衰减，从而产生通信过程中的雨衰现象。

相关因素：降雨率、降雨层高度、电磁波的频率 、极化方式 、接收天线的仰角。

计算机网络分类

按网络的拓扑结构分类

计算机网络可分为星状网、树状网、总线网、环状网、网状网等。

树状结构如下所示

这是最早使用的一种拓扑结构，设计简单，不需要考虑太多事。其优点是两个叶节点的传递必须要经过父节点或以上节点，因此便于信息的管理，例如当前法院里仍然是这种结构，因为有明确的组织架构，不可越级传递。因此其缺点就是存在瓶颈效应，最上面的节点阻塞，网络就会瘫痪，而且规模越大，瘫痪率越高。

总线状结构如下所示：

就是中间一根总线，连着所有计算机。
这样的设计布线简单，但是如果出现单点故障，全网就瘫痪了，而且故障排查比较困难，一般“二分法”排查。

星状网络如下图所示：

星状网络，布线简单，但是有一定的技术含量，故障排查简单，如果仅是一台电脑的网络连接不上，要么是网络设置不对，要么是网线不对，要么是所连接的端口坏了，排查比较方便。但是同样，如果中心节点坏了，全网瘫痪，一样存在瓶颈问题。

环状网络如下所示：

环状网络适合中大型企业布线，但是仍然存在单点故障，全网瘫痪的缺点，不过可以采用双环的布线，使得安全性能够大大提升。

网状网络如下所示：

因为计算机之间不止一条通路，所有拥有较好的稳定性和可靠性，但是成本较高。

注：现实生活中都是采用混合架构，如环状和网状结合等。

按网络的使用范围分类

可划分为公用网和专用网。公用网(public network)一般是国家邮电部门建造的网络，为全社会提供服务。专用网(private network)是为某部门特殊业务工作的需要而建设的网络，不向外单位的人提供服务。例如，军队、铁路等系统的网络均为专用网。

按网络的分布范围大小分类

(1) 广域网(wide area network,WAN)，分布范围通常为几十至几千公里。例如，一个国家或洲际网。广域网有时也称为远程网(long haul network)，传输速率往往在每秒几千位以上。
(2) 局域网(local area network,LAN)，一般分布在较小的范围(如1km左右)内，或为一个建筑物、一个工厂、一个单位内，为一个单位所独有。它一般用微型计算机通过高速通信线路相连(速率一般在1Mbps以上)。
(3) 城域网或市域网(metropolitan area network,MAN)，其分布范围在广域网和局域网之间。例如，分布范围是一个城市，其作用距离约为5～50km，传输速率也在1Mbps以上。
不同的广域网、城域网或局域网还可根据需要互相连接形成规模更大的国际网。

同等层协议和主从协议哪种协议方式比较好？

同等层协议的英文名叫Peer Protocol。同等层协议控制下的通信是计算机网络工作的基本方式。英文名称之为 Peer-to-Peer。计算机网络的各项功能分成层次化结构后，每一层的功能都有明确的定义。在网络上的任意两台计算机之间要实行通信，都是在这两个点的计算机之间按照规定的协议来进行“对话”。在“对话”时，只能够在同等层的两个协议“实体”之间进行，控制通信的实体模块之间不能够跨层次交换信息。也就是说，只有在同等层次上的协议实体之间才可以相互联络。

网络的运行中经常还要用到另外一个概念，那就是所谓“主”和“从”的概念。英文叫Master和Slave。在网络上的计算机，凡是可以主动发出通信请求的一方，就称之为“主”机；而在通信过程中从来就不能主动发出请求信息，只能被动地“聆听”并执行主机发来的指令的计算机就称之为从机。因为在计算机网络的通信协议中，必须要能够区分主动方和被动方，即分清发出指令和执行指令的计算机，才能有条不紊地开展工作。其实，在网络技术中不但有主/从的概念，还有主/主的概念。所谓主/主工作方式，就是参与通信的双方都有可以率先发起通信请求联络对方。这样的情况就相当于打扑克牌时的轮流“坐庄”。

因为两种协议都是普遍使用的协议，因此，只能说各有优缺点。（如果一个不用一个使用，则说使用的好及不用的差）

答：两种协议各有优缺点，例如同等层协议众中的TDM时分复用，规则简单，规定时间片进行轮转，例如一个同学只有在指定一分钟之内能进行发言，而其他人则不说话，一分钟结束轮到下一个同学。但是这样在极端的情况下，会导致大量资源或信号的浪费，例如老师上课，如果采用这种协议，那么一堂课老师可能只能说几分钟的话，而同学们肯定是没什么话好说。再比如主从协议中的STDM，就是动态的分配时间片了，不过这样的操作，实现起来就比较复杂，会增加网络的开销，但是他机制灵活，能够动态使用信号和资源，但是在特殊的情况下，可能比TDM的效率更低，因为网络是一直动态变化、更新迭代的，总会出现一些特殊的情况没有被考虑到。

计算机网络体系结构（OSI）

国际标准化组织ISO提出了开放系统互连基本参考模型OSI。

OSI各层的主要功能如下：
(1) 物理层： 为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输，所传数据的单位是比特。物理层定义了通信设备与传输线接口硬件的机械、电气、功能和过程的特性，用以建立(或激活)、维持和释放(或去活)物理连接。但是，物理媒体(或传输媒体)不属于物理层。
(2) 数据链路层： 负责建立、维持和释放数据链路的连接，在两个相邻结点间的线路上，无差错地传送以帧为单位的数据。如果接收结点查出所传数据中有差错，就要通知发方重发这一帧，直到这一帧正确无误地到达接收结点为止。因此，在每一帧中必须带有同步、地址、差错控制以及流量控制等控制信息。这样，数据链路层就把一条有可能出差错的实际链路转变为对网络层来说好像是一条不出差错的链路。
(3) 网络层： 提供源站(或源主机)和目标站(或目标主机)间的数据传输服务，数据的传送单位是分组或包。网络层的任务就是要选择合适的路由和交换结点，使源站的运输层传下来的分组能够正确无误地按地址找到目的站，并交付给目的站的运输层，这就是网络的寻址功能。因此，分组在网络中传输时，必须进行路由选择、差错检测、顺序和流量控制。
(4) 运输层： 在运输层数据传输的单位是报文。当报文较长时，运输层将它分割成若干分组，然后再交给网络层传输。运输层的任务就是为两个主机的会话层之间建立一条运输连接，可靠、透明地传送报文，执行端-端或进程-进程的差错控制、顺序和流量控制、管理多路复用等。运输层只能存在于主机中，而在通信子网中是没有运输层的。运输层以上的各层不再管理信息传输问题了。因此，运输层是计算机网络体系结构中最关键的一层。
(5) 会话层： 会话层虽不参与具体的数据传输，但对数据传输的同步进行管理。数据传输的单位为报文。会话层在两个不同系统的互相通信的应用进程之间建立、组织和协调交互。例如，确定是双工工作，还是半双工工作。当出现意外时，要确定应从何处开始重新恢复会话。
(6) 表示层： 向应用进程提供信息的语法表示，对不同语法表示进行转换管理等，使采用不同语法表示的系统之间能进行通信，而不必考虑对方使用什么样的语言。对传送的信息加密(和解密)、正文压缩(和还原)也是表示层的任务。
(7) 应用层： 应用层是开放系统与用户应用进程的接口，提供OSI用户服务、管理和分配网络资源。例如，文件传送、电子邮件和网络管理等。

TCP/IP网络体系结构简介

TCP/IP与OSI/RM的区别 || TCP/IP为什么成功 || TCP/IP的优势

1.出发点不同

OSI/RM是作为国际标准而制定的，不得不兼顾各方面，考虑各种情况，有时不得不走折中路线，造成OSI/RM大而全，协议的数量和复杂性都远高于TCP/IP，以致成熟的标准协议推出迟缓，妨碍厂家开发相应的硬件、软件产品，影响市场占有率和发展。而TCP/IP是为军用网络ARPANET设计的体系结构，一开始就考虑了可用性、预存性、安全性、网络互联等能力，很有特色。TCP/IP是最早的互联协议，又与流行的UNIX操作系统相结合，它的发展顺应社会需求，在实践中不断改进与完善。因而有成熟的产品和强大的市场，为广大用户和厂商所接受。

2.对以下问题的处理方法不同
① OSI/RM严格按“层次”关系处理层间关系，两个（N）实体通信必须通过下一层的（N-1）实体，不能越层，而TCP/IP则允许越层直接使用更低层次所提供的服务。这种层间关系实际上是“等级”关系。等级关系减少了一些不必要的开销，提高了协议的运行效率。
② 对可靠性的强调不同。OSI/RM认为可靠性是各种层的问题，所有各层都要检查和处理差错，尤其在数据链路层采用了校验，确认和超时重传机制来提高可靠性，而TCP/IP认为可靠性是端到端的问题，由运输层解决，网络本身不进行差错恢复。这样，虽然增加主机负担，但运行效率高。
③ OSI/RM一开始只提供面向连接的服务，而TCP/IP一开始就提供面向连接和无连接两种服务。无连接的数据服务对互联网中的数据传送和分组话音通信是很方便的。
④ 对异构网互联问题，TCP/IP一开始就考虑到了，并将互联协议IP单独设一层。但是，OSI/RM最初只考虑用一个标准的公用数据网互联不同网络系统，后来认识到互联协议的重要性，便在网络层中划出一个子层来完成IP任务。
⑤ TCP/IP有较好的网络管理功能，而OSI/RM也是到后来才考虑这个问题。

请比较OSI和TCP/IP的差异 / 为什么OSI失败了？ / 为什么TCP/IP成功了？

1.画出两种体系结构，以及其对应关系
2.解释OSI的七层协议
3.OSI失败的原因：

4.TCP/IP四层各层典型协议（2个以上）
5.TCP/IP的优点

面向连接和无连接

TCP（Transmission Control Protocol）协议是一个面向连接的、可靠的传输协议，它提供一种可靠的字节流，能保证数据完整、无损并且按顺序到达。TCP尽量连续不断地测试网络的负载并且控制发送数据的速度以避免网络过载。另外，TCP试图将数据按照规定的顺序发送。

Internet 协议集支持一个无连接的传输协议，该协议称为用户数据报协议（UDP，User Datagram Protocol）。UDP 为应用程序提供了一种无需建立连接就可以发送封装的 IP 数据包的方法。

面向连接基本流程如下：
无效-无连接 => 握手，建立连接 => 传数据 => 拆除连接 => 无效-无连接
其中就涉及到几个特点：
a.ACK肯定回答，就比如打电话，需要对方接了才能建立通讯
b.流量控制（双方协调），就是说传输方和接收方的速度需要匹配，比如打电话，你说快了对方听不懂，说慢了对方浪费时间。
c.差错控制(NAK否定回答)，也就是例如打电话对面一句你没听清，你可以反问一句可以再说一遍吗？

无连接基本流程如下：
无效-无连接 => 传输数据 => 无效-无连接
看得出来无连接的特点就是非常快了，因为他是尽力的传输数据

为什么无连接使用更多？|| TCP/IP成功的原因

1.网络质量的提升使得出错的概率不断下降，因此数据检验在大多数情况下显得多余。
2.ACK在某些应用场景下是无效的。（例如山谷和两边有军队…）
3.无连接因为尽力在传输数据，因此速度会更快。
4.网络实时应用需要无连接。

计算机网络中物理层的任务

一、物理层的功能

1. 物理连接的建立、维持与释放

2. 物理服务数据单元的传输

3. 物理层管理

二、物理层的特性

1. 机械特性
   机械特性规定接口所用接线器的形状、几何尺寸、引线数目和排列方式、固定和锁定装置等。

2. 电气特性
   在DTE与DCE之间有多条信号线，除了地线之外，每条信号线都有其发送器和接收器。电气特性规定这些信号的连接方式、发送器和接收器的电气参数，包括信号源输出阻抗、负载输入阻抗、信号“1”或“0”的电压范围、传输速率和距离的限制等。电气特性还给出有关互联电缆方面的技术指导。

3. 功能特性
   功能特性对接口连线的功能给出确切的定义，说明某条连线上出现的某一电平的电压所表示的意义。

4. 规程特性
   物理层的规程特性(或过程特性)规定了使用接口线实现数据传输的操作过程，也就是在物理连接的建立、维持和解释时，DTE/DCE双方在各电路上的动作序列。对不同的应用场合(电话网、公用数据网、同步、异步、单工、半双工、全双工等)有不同的操作过程。

单工通信：只能接收或者传输，如收音机、遥控车等。
双工通信：能够同时接受或者传输，如电话等。
半双工通信：能够接受和传输，不过同一时间只能接受或者传输，如对讲机等。

计算机网络的性能

速率

值得注意的是，当有100M文件以100M bps速度传输时，传输花费时间应该是>8s的，因为100M文件默认是B
1B = 8b
其次，当传输文件的时候，文件需要分块打包，因此就加入控制信息，因此实际传输是>100M的。

带宽

吞吐量

时延

往返时间RTT

利用率

计算机网络的非性能特征

物理层下面的传输媒介

导引型传输媒介

双绞线：
分为无屏蔽双绞线UTP和屏蔽双绞线STP，遵循EIA/TIA-568标准
一般情况使用无屏蔽双绞线，如遇到外界干扰较大可用STP。

光纤

非导引型传输媒介

微波

信道复用技术

频分复用和时分复用

波分复用

其实就是光纤的频分复用。

码分复用

多模光纤和单模光纤的区别

多模光纤传输距离近，存在多种光，成本低
单模光纤传输距离远，由单一激光传输，需要激光发射器成本高
光纤的维护成本高
因此在现实生活中，常常使用单模光纤做网络主干，用多模光纤连接到节点，然后用双绞线连接到PC机中。

光纤的优点 || 为什么光纤为有线传输未来发展的趋势？ || 为什么中国要推行“铜退光进”工程

接入技术介绍

ISDN:
１．综合业务数字网（Integrated Service Digital Network),ISDN是一种全数字的信道复用接入方式。这种技术一般用来支持速率不太高的通信。接到用户的典型用法是所谓的2B+D方式，就是2路64kbps再加上1路64k或者8kbps的复用信道，利用一对电话线接到用户家中。2路64k的数字信道分别用来给用户打电话和进行数据通信。那一路较低速率的信道是用来做网络的控制和管理的。

２．高速数字接入设备(Digital Subscriber Line)，ISDN的出现比较早，因此它定义的速率较低，后来又研究了宽带ISDN。但是宽带ISDN还没有普及开来。最近，又出现了所谓的XDSL技术。这种技术也是试图充分利用电话线的带宽而开发的接入技术。实际上，这是一种特殊的调制解调技术运用，它把数百路每两路相隔4kHz左右空间的音频信号做载波，捆绑起来获得总共达6-8Mbps速率的数传服务速率。ADSL（非对称数据接入）是XDSL系列中的一个代表性的设备。

3 . ADSL


4 . FTTx技术

CRC差错检查

P是除数、M是被除数，其中M就是需要传输的数据101001，但是需要在后面增加0的位数（P-1个0），
然后进行“除法运算”，不过每次计算是异或计算，最后的余数为P-1位，然后放到原数据的后面即可，即101001001为得到的最终结果。

数据链路层

链路称为物理链路，而将数据链路叫做逻辑链路。
在计算机网络中，由于存在各种干扰，物理链路不可能绝对可靠。数据链路层的作用，就是要在不太可靠的物理链路上，通过数据链路层协议(或链路控制规程)实现可靠的数据传输。

停止等待协议

停止等待协议包含四种情况。
优点：比较简单 。
缺点：通信信道的利用率不高，也就是说，信道还远远没有被数据比特填满。
为了克服这一缺点，就产生了另外两种协议，即连续 ARQ 和选择重传 ARQ。

这种数据流的工作模式为半双工。

连续ARQ协议

连续ARQ协议是在发完一个数据帧后，不停下来等待应答帧，而是连续发送若干个数据帧，即使在连续发送过程中收到了接收方发来的应答帧，也可以继续发送，由于减少了等待时间，必然提高通信的吞吐量和信道利用率。

连发三次ACK表示NAK。
这种数据流的工作模式为全双工。

选择重传ARQ协议

连续ARQ协议因连续发送数据帧而提高了效率。但出差错重传时，由于把出差错后原来已正确传送过的数据帧进行重传而使效率降低。当传输质量很差，误码率较大时，连续ARQ协议不一定比停等协议优越。为了克服ARQ协议后退N帧的缺点，进一步提高信道的利用率，可以设法只重传出现差错的数据帧或定时器超时的数据帧。为此，接收端必须能接收多个数据帧，即使收、发序号不连续，但仍在接收范围中的那些数据帧，待所缺序号的数据帧收到后，再一起送交主机，这就是选择重传ARQ协议。这里所提到的接收端允许接收帧的范围就是所谓接收窗口概念。
滑动窗口概念：
连续ARQ协议不能无限制地连续发送数据，因为当未被确认的帧数太多时，一旦出差错，将空传很多数据帧，浪费时间。即使不出错，连续发送或接收的数据帧也不能过多，否则，每个数据帧的发送序号其编号所占比特数就较多，增加开销。因此，在连续ARQ协议中，必须限制已发送而未被确认的数据帧的数目。
对选择重传ARQ协议，接收端允许连续接收的范围(即接收窗口)也是受限制的

何为窗口

滑动窗口可以理解为一段缓存空间，可以存放DATA0、DATA1、DATA2…（文件切片而来），能够进行一次性传输，然后接收端只需回复一个ACK即可

滑动窗口大好还是小好? || 窗口大小决定的因素有哪些？

首先滑动窗口是动态变化的，由发送方的发送能力、信道的传输能力、接收方的接收能力来决定的。

面向比特的链路控制规程HDLC

1974年，IBM 公司推出了面向比特的规程SDLC (Synchronous Data Link Control)。 ISO 把 SDLC 修改后称为 HDLC (High-level Data Link Control)，译为高级数据链路控制，作为国际标准ISO 3309。
CCITT 则将 HDLC 再修改后称为链路接入规程 LAP (Link Access Procedure)。不久，HDLC 的新版本又把 LAP 修改为 LAPB，“B”表示平衡型(Balanced)，所以 LAPB 叫做链路接入规程(平衡型)。

PPP协议（Point-to-Point Protocol）

现在全世界使用得最多的数据链路层协议是点对点协议 PPP (Point-to-Point Protocol)。
用户使用拨号电话线接入因特网时，一般都是使用 PPP 协议。

局域网技术

一般来说，局域网就是一个通信系统，它在一定的地理区域（同一建筑，同一大学或方圆几公里远的地域）内，可使多个相互独立的设备在同一共享的介质上以一定的速率进行通信。

局域网具有如下特点：

已经成为计算机网络中使用最广的形式；
具有1-1000Mbps的数据传输速率；
地域范围为10m-10km左右；
可连接几百个相互独立的设备，各设备平等访问网络资源；
能进行广播或组播；
有效使用包括通信媒体在内的共享资源；
高负载情形下的稳定性、可靠性好；
易于安装、配置和维护简单，造价低

IEEE 802.3 载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)

“多路访问”说明这是总线网络，许多计算机以多路访问的方式访问总线。

“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测总线上是否有其他计算机在发送数据（即先听），如果没有（即信道空闲）就立即发送数据（后说），当监听到信道忙时，暂时不要发送数据，以免发生碰撞（冲突）。但仍然坚持听下去，直至信道空闲为止。这就是“1坚持”。故又将CSMA称为“先听后说”方法。

“冲突检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压的大小。当几个站同时向总线上发送数据时，总线上的信号将互相叠加，电压摆动值增大，一个站只要检测到信号电压摆动值超过门限值，便认为总线上出现了两个或两个以上站同时在发送数据，发生了冲突或碰撞，总线上传输的信号产生了严重的失真。因此，每一个正在发送数据的站，一旦发现总线上发生了冲突，就要立即停止发送，以免浪费信道时间，然后等待一随机时间后再监听。

注意：虽然”多路访问“说的是总线网络，但是其实逻辑上星型网络也能够使用，因此标准依然是现在用的最多的而且免费，其冲突情况也因为网络的改善而缓解。

IEEE 802.5 令牌环网

大多数使用环形拓扑的局域网使用一种叫做令牌传送的存取机制,这种网络叫做令牌传送环形网络(token passing ring network),简单的讲就是令牌环(token ring)。令牌环运行再共享介质上，当一台计算机需要发送数据前必须等待。一旦它得到许可，发送计算机完全控制令牌环——不可能同时发生其他传输。当发送计算机传输帧时，比特流从发送计算机向下一个计算机发送，然后在向下一个发送，以此继续，直到比特流完全再整个环上发送并传回发送计算机。

IEEE 802.4 令牌总线网络

实现的逻辑复杂，需要许多的网络资源去检测设备的工作状态，例如当设备关机或者开机需要及时将其删除或者加入网络中。

802.11 无线局域网

高速以太网

集线器（hub）和交换机（switch）的区别

集线器是在物理层扩展局域网：

优点：
使原来属于不同碰撞域的局域网上的计算机能够进行跨碰撞域的通信。
扩大了局域网覆盖的地理范围。
缺点：
碰撞域增大了，但总的吞吐量并未提高。
如果不同的碰撞域使用不同的数据率，那么就不能用集线器将它们互连起来。

交换机在数据链路层扩展局域网：

1990 年问世的交换式集线器(switching hub)，可明显地提高局域网的性能。交换式集线器常称为以太网交换机(switch)或第二层交换机（表明此交换机工作在数据链路层）。以太网交换机通常都有十几个端口。因此，以太网交换机实质上就是一个多端口的网桥，可见交换机工作在数据链路层。

集线器很像一个多端口的转发器，工作在物理层，简单地将收到的比特向所有的端口发送。若两个端口都有数据输入则发生碰撞，而交换机实际上就是网桥，是一个多端口地网桥，工作在数据链路层，有mac地址表，能够向唯一正确地端口发送。因此当100M集线器连接时，网络的总吞吐量为100M，每个端口吞吐量为100M / 端口数，而100M交换机连接时，网络的吞吐量为100M * 端口数，每个端口的吞吐量都为100M

网络层

虚电路服务和数据报服务的对比

虚电路服务可以参考面向连接服务，数据报服务可以参考无连接服务。

理想的路由算法

评价洪泛法

洪泛法：每个节点遇到数据都复制多份向每个节点的各个发送路线都进行传输
1.洪泛法是正确的，只要有通路就肯定能到达目的地
2.算法简单，几乎没有算法
3.可以适应通信量和网络拓扑结构的变化
4.是稳定的，并且也是最快的
5.是公平的
6.不适用于商业用途，但是军事网络仍在使用，因为这是最快的协议。

评价随机路由法

随机路由法节点的每条路随机选择一条路发送。
首先适用于商业，但现在已经淘汰。
1.不一定是正确的
2.算法简单，随机选择即可
3.可以适应
4.不稳定
5.公平
6.因为随机路由当数据多了，容易造成网络瘫痪，而且算法并不稳定，有时也并不一定正确，因此淘汰也正常。

IP地址划分

有几个网络号就有几个网路。
例如A类地址一共有2^7-2个（需要去除全0和全1）
那么每个A类地址其主机可以有2^24-2个

128.11.3.31
1.是什么类的ip地址？
128 = 10000000 因此属于B类
2.网络号为多少？
128.11.0.0
3.广播地址为多少？
128.11.255.255（主机位全为1）

实验

双绞线制作网线

前面已经介绍过了

使用CISCO交换机搭建小型局域网并查看相关配置

首先按这种方式连接交换机和PC机

然后PC机打开超级终端，查看交换机的一些信息。

下面看一些命令：
进入超级权限模式

nable
1

查看交换机相关信息，端口、操作系统等

show version
1

查看端口命名规则

show running-config
1

查看交换机端口参数、工作方式等

show interfaces 端口命名规则（如f1/0/1）
1

查看mac地址

show mac address-table
1

值得注意的是mac地址是设备独一无二的物理地址，ip地址一般是动态可变的。

交换机基本配置

首先连接好网线。

enable
1

进入特权模式

configure terminal
1

进入全局设置状态

hostname switch1
1

修改交换机名字为switch1

int vlan1
ip address ip地址 子网掩码
exit
1
2
3

设置交换机的IP地址，注意每台交换机的ip地址都默认是设置vlan1里。

interface f0/x（x为需要设置的接口号）
speed 100
duplex half
exit //退出到config-if模式
exit //退出config模式
1
2
3
4
5

设置交换机接口的duplex模式，因为交换接口的duplex方式与所连设备的工作方式必须匹配，因此这里最好修改没有连接设备的接口。

show interfaces f0/x
1

查看刚刚设置的接口号，检查是否修改成功

划分VLAN。
简单来说就是让同一组工作团队不同阶级的计算机连接在一起，不同工作团队的相互隔开。
划分VLAN前，确保四台计算机能够相互ping通。
假设这里两台交换机，分别为switch1和switch2

这里我们让switch2充当server，switch1充当client。
前提都需要进入设置模式

configure terminal
1

进入全局设置模式

首先在switch2中：

vtp mode server
1

switch2设置为server

vtp domain ABC
1

设置VTP的域名为ABC

然后在switch1中：

configure terminal
1

进入全局设置模式

vtp domain ABC
1

设置和server相同的域名

vtp mode client
1

设置为client

接下来就是server创建VLAN2并设置，这样client会自动学到VLAN2。
接下来要做的都将各自交换机的接口2的机器踢到VLAN 2中。

接下来switch2（server）：

vlan 2
1

增加vlan2

name xyz
1

命名为xyz（其实不取名字影响也不大）

int f0/2
switchport mode access
switchport access vlan 2
1
2
3

将接口2的设备踢到vlan2中

int f0/24
switchport mode trunk
1
2

因为交换机都默认只认VLAN1，需要激活支持所有VLAN

show vlan brief
1

检查VLAN信息（特权模式下）

接下来在switch1中（client）也要踢一下：

int f0/2
switchport mode access
switchport access vlan 2
1
2
3

将交换机switch2的接口2的设备踢到VLAN 2中

int f0/24
switchport mode trunk
1
2

因为交换机都默认只认VLAN1，需要激活支持所有VLAN

此时PC机相互ping一下。应该是每台PC机只能ping通一台（同属于一个VLAN）

ps:如果遇到高级的交换机，可能trunk说是自己匹配，如果遇到两台一样高级的交换机，都auto就乱套了。
因此可以：

switchport trunk encapsulation isl
//或者
switchport trunk encapsulation dotlq
1
2
3

然后再

switchport mode trunk
1

就可以修改了。

华为交换机配置

首先输入用户名和密码。

system-view
1

进入超级权限模式

display version
1

显示版本号

display current-configuration
1

显示当前运行配置

display interface gxx
1

显示端口xxx信息

display mac-address
1

显示mac地址

display bridge mac-add
1

显示交换机mac地址

sysname switch_1
1

改名为switch_1

int vlan 1
1

设置vlan1

ip address ip地址 子网掩码
1

设置交换机ip地址

interface gxx
1

更改xx端口

undo negotiation auto
1

设置允许手动更改

speed 100
1

配置速率

duplex half
1

配置通信方式

quit 
1

退出配置

vlan 2
interface gxx
port link-type access
port default vlan 2
quit
1
2
3
4
5

新建vlan2并将xx端口踢到vlan2中

interface gxx24
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan all
1
2
3

允许所有vlan

dlsplay vlan
1

查看vlan配置

华为路由器实验

假设我们的网络结构图如上所示。
我们担任PC_A这个角色，需要做的操作如下：
将路由器A的12号口的网线接在PC_A上。
首先：

打开超级终端：

进入系统视图

sys
1

先设置13号口ip地址然后启动：

int g0/0/13
ip address 10.9.5.1 24
undo shutdown 
1
2
3

然后省略另外两个路由器操作的步骤。
因为PC_A和PC_B在同一个路由器上，所有本来就是通的。
接下来配置静态路由：

看到路由器B的13号口与路由器A的13号口互通，那么可以根据这条路继续找到PC_1

PC_1到路由器B：

ip route-static 10.9.2.0 255.255.255.0 10.9.5.2
1

路由器C到路由器B:

ip route-static 10.9.6.0 255.255.255.0 10.9.5.2
1

PC_2到路由器B:

ip route-static 10.9.3.0 255.255.255.0 10.9.5.2
1

个人理解：
ip route-statci 要找的ip1 子网掩码 得找的ip2
连起来：要找ip1得先找ip2

知识点

protocol 网络协议

DTE：终端，数据来源地和数据目的地
DCE：调制解调器

为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议（network protocol）主要由语法（数据与控制信息的结构和格式）、语义（需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应）、时序三要素构成。

参考

老师的课件
计算机网络——谢希仁