计算机网络复习资料_通过网络链路和交换机移动数据有两种基本方法

计算机网络复习资料

第1章 计算机网络和因特网

1、通过网络链路和交换机移动数据有两种基本方法(构建网络核心的基本方法)：电路交换和分组交换各自的特点以及适用情况（如课后习题2（简称为T2））。

电路交换：（circuit switching）:网络为数据传输在传输路径上预留资源电话网（专用）通信双方在发送数据之前必须建立一条专用电路，在沿途预留资源。

特点：（专用）分配专用资源；性能保障；建立连接（传输、拆除连接）

多路复用（Multiplexing）：将资源（如带宽）分成多个小片，一个小片分给一个call，拥有资源小片的Call不使用该小片时，该资源小片空闲 (资源独占)

时分复用：时间划分成一个个定长时间的Frame(结构，帧等),每个Frame被划分成固定数量的时间槽(时隙)。当建立连接时，网络为每个连接分配Frame中的一个固定的时间槽(slot)。

适用情况：

分组交换：（packet-switching）:数据被分成一个一个的分组计算机网络，将长报文分成一个一个的分组（packet），每个分组均携带目的地址，沿途所经过的packet switches根据packet所携带的目的地址决定其输出链路。交换机在转发一个分组时的速度为其输出链路的full速度。

特点：资源不预留，而采用按需分配的原则;与其他会话共享资源;无性能保证

统计时分复用：传统的时分复用接入的每个终端都固定地分配了一个公共信道的一个时隙，是对号入座的。正因为终端和时隙是“对号入座”的，所以它们是“同步”的。而异步时分复用或统计时分复用是把公共信道的时隙实行“按需分配”，即只对那些需要传送信息或正在工作的终端才分配给时隙，这样就使所有的时隙都能饱满地得到使用。

适用情况：

两者对比：1 Mbps link

q 每个用户:

p “活动时”所需数据传输速率：100Kbps

p 活动概率为：10%

q 电路交换:

p 10 个用户

q 分组交换:

p 如果有35个用户，11或更多个用户同时上网的概率小于 0.0004

r 分组交换可以使用链路的full rate发送数据

r 例如

q 10个用户，其中一个用户突然产生 一个 1000-bit 长的分组, 而其他用户保持静默。

q 链路速率是1Mbps（即1000000bps）

r 电路交换

q 1000/100000=10ms

r 分组交换

q 1000/1000000=1ms

2、时延的分类及计算。（如T5、T18、T19、T21、T26）

时延分类：

存储转发时延， store-and-forward delay ：分组交换机必须在接收到一个完整的分组后才能在输出链路上传输分组的第一位。因此，沿着转发该分组的路径，在每条链路的输入端，引入一个延迟

分组长度= L bits    链路速率 =R bps 存储转发时延=L/R s

排队时延（Queueing delay）：当从多个输入链路到达的分组要从同一输出链路转发时，交换机只能在输出链路上传输一个分组，其他分组需要在缓存（buffer）中等候输出链路空闲。

节点处理时延（Nodal processing delay）

q 路由器/交换机检查分组头部来决定从哪个输出端口转发所需的时间

q 决定输出链路

q 检查分组是否出现错误

q 通常是微秒或更低的数量级

q 经过处理延迟后，分组被缓存到队列中

排队时延（Queuing delay）

q 分组等待输出链路空闲所需的时间

q 分组所经历的排队延迟取决于队列中已有的分组的总长度和队列策略。

q 一般在毫秒到微秒的量级

传输时延（Transmission delay）

q 将分组的全部位发送到link上所需的时间

传播时延（Propagation delay）

q bit从链路的一端到另一端传播所经历的时间

时延计算：

3、加深对计算机网络体系结构分层思想的理解。（在计算机网络分层体系结构中，虽然每一层均在下层服务的基础上为其上一层提供增值服务，但物理通信仅在最底层进行，而不是在每一层都有。）

层次结构的优越性

l 各层之间相互独立、灵活性好

l 每层都可以采用最合适的实现技术、易于实现和维护

l 有利于网络标准化

网络中各节点具有相同的层次------称为同等层或对等层

不同节点的同等层具有相同的功能，功能由相应层上的对等实体完成。

同一节点内的相邻层之间(即相邻层实体之间) 是遵循层间协议，并通过层间接口进行通信的---垂直通信。

每一层（第N层）实体在实现自身定义的功能时一般要使用下层（第N-1层）提供的服务，并向其上层（第N+1层）提供服务---所提供服务的具体实现细节对上一层完全屏蔽。

4、Internet协议栈的分层、每一层的功能、协议数据单元（名称、及首部的长度）、典型协议各是什么？（理解Internet数据发送过程中数据封装的基本原理。）

r 应用层（application layer） ：包含大量应用及应用层协议。应用传递的信息叫做报文(message)。

r  运输层（ transport layer ）：进程-进程间的通信。传输层的分组叫做报文段（segment）。是端-端的通信。

r 网络层（ network  layer）：网络层负责将报文段传输到目的主机的传输层。该层分组称为数据报（datagram）。是主机-主机的通信。

r  链路层（ link  layer）：本层负责将分组从一个节点传输到下一个节点。链路层传输数据的单位叫做帧（Frame）。相邻节点的通信。

r 物理层（ physical  layer）：物理层负责将Frame中的每一位(bit)从链路的一端传输到另一端。

5、常见的网络接入技术。

 

第2章 应用层

1、HTTP报文的基本格式及其含义，能根据给定的报文回答提出的问题（如T4、T5）。

响应报文的一般格式

2、非持久连接、持久性连接（流水线方式、非流水线方式）各自的特点（注意其区别，如T1、T7、T8）。

非持久连接

l 建立一次TCP连接，browser和server通过此连接只传输一个request消息和一个respond消息。

l 因此，每个TCP连接上传送至多1个Web对象。

l HTTP/1.0使用非持久HTTP连接

非持久连接的问题:

l 每个对象需要2个RTT(连接、请求/响应)

l OS必须为每个TCP连接分配主机资源

l 大量客户的并发TCP连接形成服务器的严重负担

持久连接

l 建立一次TCP连接，browser和server通过此连接可以传输多个request消息和多个respond消息。

l 因此，一个TCP连接上可以传送多个Web对象。

l HTTP/1.1默认使用持久HTTP连接

持久连接

l 服务器发送响应报文后保持连接

l 同一客户/服务器对上的后续HTTP