计算机网络-2020年期末复习提纲-计算类

计算机网络-2020-期末复习提纲-计算类

制作：纪元

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Monika 镇楼

第一章

计算时延

• 发送时延/传输时延

$发送时延=\frac{数据帧长度}{发送速率}$ （s）

• 传播时延

$传播时延=\frac{信道长度}{信号在信道上的传播速率}$ （s）

计算媒体中正在传播的比特数（时延带宽积）

$媒体中的数据=传播时延\times 数据发送速率$ (b)

计算数据传输效率

$数据传输效率=\frac{数据长度}{数据长度+tcp首部+ip首部+其他首位部}\times 100\%$

计算网络当前时延

$当前时延=\frac{空闲时的时延}{1-网络利用率}$ （s）

第二章

计算振幅调制下数据率

$最高数据率=最高码元速率\times {\log }_2(总可选相位数\times 每个相位可选振幅数)$ (b/s)

计算信噪比/极限传输速率(香农公式)

计算工作在某频率区间内的光波频带宽度

$带宽=\frac{光在光纤内速度}{最小工作频率}-\frac{光在光纤内速度}{最大工作频率}$ (HZ)

码分多址环境下判别发送数据的基站及发送数据

将各站码片序列与接收序列逐位相乘再除以位数

• 若为1，则此站发送1
• 若为零，则此站未发送
• 若为-1，则此站发送0

例题：

波形翻译

• 不归零制：正电平代表1，负电平代表0。（波特率=数据率）
• 归零制：正脉冲代表1，负脉冲代表0。（波特率=2x数据率）
• 曼彻斯特编码（以太网发送数据格式）：位周期中心的向上跳变代表0，位周期中心的向下跳变代表1。但也可反过来定义。（波特率=2x数据率）
• 差分曼彻斯特编码：在每一位的中心处始终都有跳变。位开始边界有跳变代表0，而位开始边界没有跳变代表1。（波特率=2x数据率）

第三章

计算冗余码

除数P、冗余码位数n 事先选定，数据为M，长度为K

1. 在M末尾添加n个0，作为被除数M’
2. M‘模2运算得商Q、余数R（n位）

冗余码即为R（n位），将M’中添加的0替换为R即可得到发送数据（K+n位）

例题：

PPP帧的加工

字符填充

0x7E —> 0x7D 0x5E

0x7D —> 0x7D 0x5D

[ASCII] —> 0x7D [ASCII]’

零比特填充

五个连续 1 后插入 0

计算比特时间

$n比特时间=\frac{n}{数据率}$ (s)

例题：

计算退避时间（二进制指数类型）

$退避时间=基本退避时间\times random(0,1,3...2^k-1)$

• k=min(重传次数，10)
• 重传次数不得超过16

计算争用期长度

注意事项：以太网在发送数据时，若前 征用长度 个字节没有发生冲突，则后续的数据就不会发生冲突。

$争用期长度=发送速率\times 等待时间$

计算重传等待时间

10mb/s以太网：51.2$\mu s$等待时间

100mb/s以太网：5.12$\mu s$等待时间

$等待时间=随机数\times 等待时间$

例题：

第四章

路由器分组转发算法

从数据报的首部提取目的主机的IP地址D，得出目的网络地址为N。
若网络N与此路由器直接相连，则把数据报直接交付目的主机D；否则是间接交付，执行（3）。
若路由表中有目的地址为D的特定主机路由，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器；否则，执行（4）。
若路由表中有到达网络N的路由，则把数据报传送给路由表指明的下一跳路由器；否则，执行（5）。
若路由表中有一个默认路由，则把数据报传送给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行（6）。
报告转发分组出错。

例题：

计算网络地址

网络地址=按位与（子网地址，子网掩码）

计算子网划分导致的主机数变化数量（暴力查表法）

注意事项：不可全0/全1

$\Delta n_{主机数}=n_{划分前主机数}-n_{划分后主机数}$

计算聚合CIDR地址块

聚合CIDR地址块=各地址块共同前缀部分/共同前缀长度

例题：

计算偏移量

例题：

.一数据报的总长度为3820字节，其数据部分的长度为3800字节（使用固定首部），需要分片为长度不超过1420字节的数据报片。
.因固定首部长度为20字节，因此每个数据报片的数据部分长度不能超过1400字节。
于是分为3个数据报片，其数据部分的长度分别为1400、1400和1000字节。

计算检验和

注意事项：二进制反码求和 若最高位溢出，要向低位进一

例题：

计算路由表更新

例题：

第五章

计算UDP数据报片划分

例题：

计算检验和

注意事项：二进制反码求和 若最高位溢出，要向低位进一

例题：

计算信道利用率

$信道利用率=\frac{传输时间}{发送+确认一个来回的周期时长}$

计算报文携带数据量

注意事项：报文序号、确认号均为报文开头位置

例题：

计算发送窗口大小-1

注意事项：抓住$\frac{发送窗口长度}{一个来回的周期时长}=\frac{实际传输速度}{理想传输速度}$即可

例题：

设发送窗口= W (bit)。发送端连续发送完窗口内的数据所需的时间= T。有以下情况
(a)接收端在收完一批数据的最后才发出确认，因此发送端经过(256 ms + T)后才能发送下一个窗口的数据。
W= 57825.88 bit,约为7228字节。
(b)接收端每收到一个很小的报文段后就发回确认，因此发送端经过比256 ms略多一些的时间即可再发送数据。因此每经过256 ms就能发送一个窗口的数据。
W= 30720 bit= 3840 B

计算发送窗口大小-2

注意事项：抓住编码不重复和两个极限位置即可

例题：

​ $ans=2^n-1$

拥塞避免算法

例题：

计算加权平均往返时间 $RT{T}_s$

例题：

计算超时重传时间 $RTO$

例题：

附录-格式/图示汇总

量纲转化

五层协议体系结构

数据 结构层次

熟知端口

PPP

MAC帧

注意事项：当数据字段的长度小于46字节时，应在数据字段的后面加入整数字节的填充字段，以保证以太网的MAC帧长不小于64字节。

载波延伸

注意事项：凡发送的MAC帧长不足512字节时，就用一些特殊字符填充在帧的后面，使MAC帧的发送长度增大到512字节。接收端在收到以太网的MAC帧后，要将所填充的特殊字符删除后才向高层交付。

分组突发

注意事项：当很多短帧要发送时，第一个短帧要采用载波延伸方法进行填充，随后的一些短帧则可一个接一个地发送，只需留有必要的帧间最小间隔即可。这样就形成可一串分组的突发，直到达到1500字节或稍多一些为止。

各类IP

IP数据报

注意事项：

• 标志（flag）——占3位，目前只有前两位有意义。
  标志字段的最低位是MF（More Fragment）。
  MF=1表示后面“还有分片”。MF=0表示最后一个分片。
  标志字段中间的一位是DF（Don’t Fragment）。
  只有当DF=0时才允许分片。
• 片偏移——占13位，指出：较长的分组在分片后某片在原分组中的相对位置。片偏移以8个字节为偏移单位。
• 生存时间——占8位，记为TTL（Time To Live），指示数据报在网络中可通过的路由器数的最大值。

差错报告报文

注意事项：

• 对ICMP差错报告报文不再发送ICMP差错报告报文。
• 对第一个分片的数据报片的所有后续数据报片都不发送ICMP差错报告报文。
• 对具有多播地址的数据报都不发送ICMP差错报告报文。
• 对具有特殊地址（如127.0.0.0或0.0.0.0）的数据报不发送ICMP差错报告报文。

RIP2

注意事项：一个RIP报文最多可包括25个路由，因而 RIP报文的最大长度是4+20×25=504 字节。如超过，必须再用一个RIP报文来传送。

OPSF

BGP

IPV6

UDP

套接字

TCP连接

TCP报文首部

TCP拥塞控制流程图

TCP连接与释放

连接-三握手

释放-四挥手

总流程图

SNMP