从零开始的计算机网络70分速成

前言：明天考试，一学期没去上课啥都不会，于是从零开始学计网了。打算边学边写一篇博客，一些考不到或太繁杂的知识就不说了，面向70分学习（不是60分的原因是平时作业没交过+期中没考权重移到期末了，60分还不一定能过）

如果文中有错误还请各位大佬指出QAQ

以下内容部分参考王道论坛的《计算机网络考研复习指导（2021版）》（还是@avgstuBoboge大佬发的pdf，这次没水印）。

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2.物理层

2.1基础概念

• 数据、信号、码元：“元”即基本单位，e.g:英文的码元就是26个字母。
• 信源、信道、信宿：字面意思，不会考的。
• 通信的三种基本交互方式：单工（单向），半双工（非并行双向）、全双工（并行双向）。
• 速率、波特、带宽：
  • 码元传输速率（波特率）：单位时间内传输码元数。
  • 信息传输速率（比特率）：单位时间内传输二进制码元数（比特数）。
  • 带宽：表示信号频带宽度，单位为Hz或b/s。

奈奎斯特定理

理想低通（无噪声）信道极限传输速率$=2WT$（W为带宽，T为码元的二进制位数）。

香农定理

有高斯白噪声的信道极限数据传输率$=W{\log }_2(S/N)$（S/N为信号平均功率/噪声平均功率），信噪比$=10{\log }_{10}(S/N)$。

数据编码方式

- 归零编码：高1低0，周期中间会跳变。
- 非归零编码：高1低0，周期中间不变。
- 反向非归零编码：最初高1低0，之后出现0时电平反转。
- 曼彻斯特编码：周期分两半，前高后低为1，反之为0。
- 差分曼彻斯特编码：周期分两半，某周期前半和其前一个周期后半相同为1，相反为0。

• 电路、报文、分组交换：如图
  

2.2 传输介质

• 双绞线绞合可以减少电磁干扰
• 利用同轴电缆构成的以太网中主机交互方式为单工
• 光纤不受电磁和噪声干扰

2.0 总结

物理层考点一般只有曼彻斯特和那两个定理，没啥好看的。

3 数据链路层

3.1 基础概念

数据链路层的主要作用是加强物理层传输原比特流的功能，将物理层提供的可能出错的物理连接改造为逻辑上无差错的数据链路。

帧

数据链路层将网络层的分组封装成帧（组帧），具体表现为给一段数据加上包含控制信息的首部和尾部。
收发双方通过二进制比特流中分出帧的起始和终止，这就是帧同步。

3.2 组帧

字符计数法

每个帧头部使用一个计数字段表示帧内字符数，从而确定结束位置。显然出错的话后果很大。

字符填充法

用特定的字符（前面常常出现转义字符）来定界帧开始和结束。

零比特填充法

这个最常考
01111110表示开始和结束，后面每出现连续五个1就加一个0。

3.3 差错控制

奇偶校验码

$n-1$位信息元和1位校验元，校验元为$popcount($信息元$)\%2$

CRC

$n$位帧，$k$位帧检验序列（FCS），一共$n+k$位的数$M$，给出长度为$k+1$位的数$G$，然后从前往后异或直到M前$n$位为0，若M为0则无差错。

（做了这题必会）

海明码

海明码把每个二进制位分到几个奇偶校验码中，出错时可以找到位置，便于自动纠错。
$n$为有效信息的位数$(D_1...D_n)$，$k$为校验位的位数$(P_1...P_k)$，则海明码位数：$n+k\le 2^k-1(H_1...H_{n+k})$
校验位$P_i$在海明位号$2^{i-1}$的位置上，其余为信息位。

$H_i$位上的数由$P_{(i的二进制为1的位)}$校验，如$H3$位上的$D1$由$P1P2$校验。

$P_i$为其负责的校验位异或和

每个校验组$S_i$由校验位$P_i$和该校验位负责的$\{D_i\}$异或组成，若无差错显然$S_i$为0，若有差错，则$S_k...S_1$为错误位的二进制位号。

3.4 流量控制

滑动窗口

笑死，一天看完了odd taxi，预习时间--
后面的不写了，还是直接看模拟卷递归学习吧
挂就挂，大四再来