计算机网络第三章知识点
1.点对点信道，广播信道 B
点对点信道：使用一对一的点对点通信方式。
广播信道：使用一对多的广播通信方式。广播信道上连接的主机很多，因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发送。
2.帧 A
点对点信道的数据链路层的协议数据单元。
帧定界符：标识一个帧的开始和结束的字符。
3.链路 B
链路就是从一个结点到相邻结点的一段物理路线（有线或无线），而中间没有任何其他的交换结点。
数据链路是物理链路加上必要的通信协议。
4.透明传输 B
是指不管所传数据是什么样的比特组合，都能按照原样没有差错的通过这个数据链路层。当所传数据中的比特组合恰巧与某一个控制信息完全一样时（即出现帧定界错误时），就必须采取适当措施，使接收方不会将这样的数据误认为是某种控制信息。
5.差错控制、CRC原理 B
6.点对点协议 PPP概念：B
PPP协议就是用户计算机和ISP进行通信时所使用的数据链路层协议。
PPP协议的帧格式：
PPP帧的首部
- 首部中的标志字段F(Flag)，规定为0x7E(符号0x表示它后面的字符是用十六进制表示的。十六进制的7E的二进制表示是01111110)，标志字段表示一个帧的开始。
- 首部中的地址字段A规定为0xFF(即11111111)。
- 首部中的控制字段C规定为0x03(即00000011)。
- 首部中的2字节的协议字段：
(1)当协议字段为0x0021时，PPP帧的信息字段就是IP数据报。
(2)当协议字段为0xC021时，PPP帧的信息字段就是PPP链路控制协议LCP的数据。
(3)当协议字段为0x8021时，PPP帧的信息字段就是网络层的控制数据。
PPP帧的信息字段部分
- 信息字段的长度是可变的，不超过1500字节。
PPP帧的尾部
- 尾部中的第一个字段(2个字节)是使用CRC的帧检验序列FCS。
- 尾部中的标志字段F(Flag)，规定为0x7E(符号0x表示它后面的字符是用十六进制表示的。十六进制的7E的二进制表示是01111110)，标志字段表示一个帧的结束。
注：标志字段就是PPP帧的定界符。连续两帧之间只需要用一个标志字段。如果连续出现两个标志字段，就表示这是一个空帧，应当丢弃。
7.PPPoE： B
是为宽带上网的主机使用的链路层协议。这个协议把PPP帧再封装在以太网帧中。
8.零比特填充 A
当信息字段中出现和标志字段一样的比特(0x7E)组合时，就必须采取一些措施使这种形式上和标志字段一言的比特组合不出现在信息字段中。
字节填充——PPP使用异步传输
- 当PPP使用异步传输（逐个字符的传送）时，它把转移符定义为0x7D，并使用字节填充。
- RFC1662规定了如下填充方法：
(1)把信息字段中出现的每一个0x7E字节转变为2字节序列(0x7D，0x5E)。
(2)若信息字段中出现一个0x7D的字节(即出现了和转义字符一样的比特组合)，则把转义字符0x7D转变为2字节序列(0x7D，0x5D)。
(3)若信息字段中出现ASCII码的控制字符(即数值小于0x20的字符)，则在该字符前面要加入一个0x7D字节，同时将该字符的编码加以改变。例如，出现0x03(在控制字符中是“传输结束”ETX)就要把它转变为2字节序列的(0x7D，0x31)。 - 由于在发送端进行了字节填充，因此在链路上传送的信息字节数就超过了原来的信息字节数。但接收端在接收到数据后再进行与发送端字节填充相反的变换，就可以正确地恢复出原来的信息。
- 零比特填充——PPP使用同步传输
- 当PPP使用同步传输（一连串的比特连续传送）时，使用零比特填充实现透明传输。
- 零比特填充的具体方法：
(1)在发送端先扫描整个信息字段(通常使用硬件实现，但也可以用软件实现，但是会慢一些)。
(2)只要发现有5个连续的1，则立即填入一个0。
(3)接收端在收到一个帧时，先找到标志字段F以确定帧的边界，接着再用硬件对其中的比特流进行扫描，每当发现5个连续1时，就把5个连续1后的一个0删除，以还原成原来的信息比特流。 - 因此通过这种零比特填充后的数据，就可以保证在信息字段中不会出现连续6个1。
9.局域网的拓扑图：A
星型网、环形网、总线网。
10.MAC LLC： B
为了使链路层能够更好的适应多种局域网标准，IEEE 802委员会把局域网的数据链路层拆成两个子层，即逻辑链路控制LLC子层和媒体接入控制MAC子层。与接入到媒体有关的内容都放在MAC子层，而LLC子层与传输媒体无关，即不管采用何种协议的局域网对LLC 子层来说都是透明的。
11.CSMA/CD 概念（载波监听多点接入/碰撞检测） B
带冲突检测的载波侦听多路访问协议
CSMA/CD适宜于总线型局域网拓扑结构的随机竞争型媒体访问控制。总线型网络允许同一时刻只有一个节点（Node）发送数据，一旦两个或以上节点同时发送数据，则会发生数据碰撞，数据不能正常发送和接收。CSMA/CD协议就是尽可能保证网络上同时只有一个节点发送数据，减小数据“碰撞”概率。
主要是为了解决局域网随机接入所产生的碰撞问题。
CSMA/CD工作过程
当MAC收到LLG发来的数据以后，首先监测网络电缆上是否具有数据，即载波传送。
发送数据前 先侦听信道是否空闲 ,若空闲 则立即发送数据.在发送数据时,边发送边继续侦听.若侦听到冲突,则立即停止发送数据。等待一段随机时间（通过二进制指数回退算法）,再重新尝试。
先听后发，边发边听，冲突停发，随即延迟后重发
先听后发 边听边发，
冲突停发 随机重发。
L/R >= 2*T（L为发送数据包的大小，R为带宽，T为从发送端到接收端的传播时延）。
“多点接入”说明这是总线型网络，表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。协议的实质是“载波监听”和“碰撞检测”。
“载波监听”是用电子技术检测总线上有没有其他计算机发送的数据信号。 如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。总线上并没有什么“载波”。因此，“载波监听”就是检测信道。
“碰撞检测”就是“边发送边监听”计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大（互相叠加）。当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据，表明产生了碰撞。所谓“碰撞”就是发生了冲突。因此“碰撞检测”也称为“冲突检测”。
12.截断二进制指数退避 A
这种算法让发生碰撞的站在停止发送数据后，不是等待信道变为空闲后就立即发送数据，而是推迟（这叫退避）一个随机的时间。
争用期/碰撞窗口：以太网端到端的往返时间2τ。
1）确定基本退避时间（基数），一般定为争用期2τ，也就是一个争用期时间，对于以太网就是51.2μs
2）从离散型整数集合[0，1，2，……，(2^k－1)]中，随机取出一个数记做R
那么重传所需要的退避时间为R倍的争用期/基本退避时间：即：T＝R×2τ。
参数K按照这个公式取值：K＝min[重传次数，10]，可见K≤10
3）同时，重传也不是无休止的进行，当重传16次不成功，就丢弃该帧，传输失败，报告给高层协议
举例
如果第二次发生碰撞：
n = 2
k = MIN(2,10) = 2
R = {0, 1, 2, 3)
延迟时间 = {0, 51.2 us, 102.4 us, 153.6 us} 其中任取一值
13.最短有效帧长 A
以太网的最短帧长64字节，即512bit.
凡长度小于64字节的帧都是由于冲突而异常终止的无效帧。
14.以太网的信道利用率 C
P92
15.MAC 地址 B
在局域网中，硬件地址又称为物理地址或MAC地址，因为这种地址用在MAC帧中。其实是指局域网上的每一台计算机中固化在适配器的ROM中的地址。由于计算机的发展，世界上的计算机太多，为了能够标识每一台计算机，目前所采用的MAC地址一般是6字节的48位的长度。这里我们可以这样简单的理解，所谓的MAC地址，实际上就是适配器地址。
简述一下适配的作用：
适配器实际上就是每台计算机接入到互联网的一个接口，路由器因为要将数据在不同的局域网上面路由，所以路由器一般不止一个接口，就是说路由器一般不止一个硬件地址。
适配器有过滤的功能，它在局域网上每次收到一个MAC帧时(局域网上面传输的数据)，就检查MAC帧中的目的地址，发现如果和自己的地址一样（即是发往本站的帧），则拿到该MAC帧，然后做其他处理，如果发现和自己的MAC地址不一样，则把刚刚拿到的MAC帧再次丢到局域网中，以供其他的计算机使用。局域网上面的每一台计算机都是通过这种方式拿到自己需要的数据(MAC帧)。
16.单播，广播，多播，混杂模式 C
上面适配器所说的发往本站的帧包括：
（1）单播帧（一对一）：即收到的帧的MAC地址与本站的硬件地址相同。
（2）广播帧（一对全体）：即发送给本局域网上所有站点的帧（全1地址）。
（3）多播帧（一对多）：即发送给本局域网上一部分站点的帧。
所有适配器至少能识别前两种帧。
混杂方式：工作在混杂方式的适配器只要“听到”有帧在以太网上传输就悄悄接受下来，而不管这些帧发往哪个站。即“窃听”其他站的通信，但不是中断通信。
17.MAC帧的格式：
第一个地段的6个字节放置的是目的地址字段
第二个字段的6个字节放置的内容是源地址字段
第三个字段的2个字节放置的内容是类型字段，用来标识上一层使用的是什么协议，比如0800是IP协议，0806是ARP协议，8035是RARP协议，MAC层根据这些字段的内容来把数据传递给特定的层去使用。
第四个字段是数据字段，它的长度是46–1500字节（46字节是这样得出的：最小长度64字节减去18字节的首部和尾部），如果数据的长度不满46字节，MAC帧就会加入一些数据进行填充，那么上层是如何知道数据的长度呢，因为MAC帧并没有一个字段用来标识数据的长度，解决这个问题使用了一种曼彻斯特编码。
最后一个字段是4个字节是帧检验序列FCS，使用了CRC校验。
18.以太网交换机 B
网桥：扩展以太网，对收到的帧根据其MAC帧的目的地址进行转发和过滤。
以太网交换机实质上就是一个多接口的网桥，通常有十几个或更多接口。
特定：
工作在数据链路层。
工作在全双工方式。
具有并行性，即能同时连通多对接口，使多对主机能同时通信（网桥只能一次分析转发一个帧）。
相互通信的主机都是独占传输媒体，无碰撞的传输数据。
19.BASE，TX，FX，SX，LX，CX B
P103