计算机网络考研笔记
本文最后更新于：2024年12月27日 下午
专门总结一下计网中的各种英文缩写，以此串起来复习一下
各种英文缩写
分类
分布范围划分
WAN：广域网（Wide Area Network）
MAN：城域网 （Metropolitan）
LAN：局域网（Local）
PAN：个人区域网（Person）
协议和服务
SDU：服务数据单元（Service Data Unit）
PCI：协议控制单元（Protocol Control Information）
PDU：协议数据单元（Protocol Data Unit）
$$
PDU_n = PDU_{n-1} + PCI_{n-1}
$$
物理层
编码
RZ：归零编码（Return Zero Code）（高电平1，低电平0且每个周期中间变成0）
NRZ：非归零编码（Non-Return Zero Code）（不用归零）
NRZI：反向非归零编码（Non-Return Zero Inverted Code）（信号反转表示0，不反转表示1）
曼彻斯顿：
调幅
ASK：
FSK
PSK
QAM
RTT：往返时延(Round-Trip Time)
传输介质
STP：屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair）
UTP：非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Pair）
数据链路层
MTU：最大传送单元（Maximum Transmission Unit）
CRC：循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check）（加阶数个0，然后做异或）
流量控制和可靠传输
ARQ：自动重传请求（Auto Repeat Request）
GBN：后退N帧协议（Go-Back-N）
SR：选择重传协议（Selective Repeat）
介质访问控制
MAC：介质访问控制（Medium Access Control）
信道划分介质
FDM：频分复用（Frequency Division Multiplexing）
TDM：时分复用（Time）
STDM：异步时分复用
WDM：波分复用
CDM：码分复用
CDMA：码分多址（Code Division Multiple Access）（两个向量互相正交）
随机访问介质控制
ALOHA（Additive Link On-line Hawaii system)
CSMA/CD
CSMA/CA
IFS：帧间间隔（InterFrame Space）
SIFS：
PIFS：
DIFS：
RTS
CTS
局域网
LLC：逻辑链路控制子层（Logical Link Control）（给帧加序号）
NIC：网络接口卡（Network Interface Card）
广域网
PPP：点对点协议（Point to Point Protocol）（串行线路通信的面向字节的协议）
FCS：帧校验序列（frame check sequence）
LCP：链路控制协议（Link Control Protocol）（建议配置管理数据链路）
NCP：网络网控协议（Network）（PPP允许不同的网络层协议，每一个网络层协议需要一个NCP来管理）
HDLC：高级数据链路控制协议（High-level Data Link Protocol）（ISO指定的面向比特的协议）
网络层
IP：网路协议（Internet Protocol）
Fragment（等于1说明后面还有片）
TTL：生存时间（Time To Live）
MF：More Fragment（等于1说明后面还有片）
DF：Don’t Fragment（等于1不能被分片）
NAT：网络地址转换（Network Address Translation）（将专用地址转换为公共地址，增加ipv4地址数量）
CIDR：无分类域间路由选择（Classless Inter-Domain Routing）
ARP：地址解析协议（Address Resolution Protocol）（将IP地址映射到MAC地址，根据IP地址查询MAC地址）
DHCP：动态主机配置协议（Dynamic Host Configuration Protocol）（用于给主机动态地分配IP地址，提供了即插即用的联网机制，应用层协议，基于UDP）
ICMP：网际控制报文协议（Internet Control Message Protocol）（报告错误类型，有五种，工作在网络层，常见应用有PING和Tracert）
路由协议
OSPF
IGP：内部网关协议
RIP（用UDP传输）
OSPF（用IP传输）
EGP：外部网关协议
BGP-4
IP组播
IGMP：因特网组管理协议（Internet Group Management Protocol）
传输层
UDP
TCP
PSH：推送为（PUSH）（等于1就必须尽快交付给应用进程而不是等到栈满）
RST：复位位（Reset）（等于1说明出现严重差错必须释放链接重现建立运输链接）
SYN：同步位（Synchronize Sequence Numbers）
FIN：终止位（Finish）
拥塞控制
cwnd
rwnd
ssthresh
应用层
DNS：域名系统（Domain Name System）（把用于便于人们记忆的域名转换为便于机器处理的IP地址，唯一以一个基于UDP的应用层协议）
FTP：文件传输协议（File Transfer Protocol）（两个链接，一个控制链接一个数据链接）
MIME：多用途网络邮件扩充（Multiple Internet Mail Extensions）（因为SMTP只能传输一定长度的ASCII码，用这个协议就可以传送可执行协议及其他二进制对象）
SMTP：简单邮件传输协议（Simple Mail Transfer Protocol）
POP3：邮局协议（Post Office Protocol）（简单的邮件读取协议）
WWW：万维网（World Wide Web）
HTTP：超文本传输协议（Hyper Text Transfer Protocol）
各种设备
在物理层的设备啥都不能隔离，在链路层的设备可以隔离冲突域不能隔离广播域，在网络层设备既可以隔离冲突域也可以隔离广播域
物理层：集线器、中继器
链路层：交换机、网桥
网络层：路由器
那些计算题
比特率和波特率
比特率=波特率 * 单个调制状态对应的二进制位数
两相调制：单个调制状态对应1个二进制位
四相：2个
八相：3个
有效数据传输率
- 有效数据传输率=发送的有效数据/发送有效数据所用的总时间
- 数据发送时间要算发送时间和传输时间
- 因为冲突检测机制，确认帧的传输时延等于往返传播时延
香农公式和奈奎斯特公式
香农公式考虑了噪声，所以即实际情况下的最大数据传输速率
V=W * log2(1+S/ N)（S/N为信噪比）
奈奎斯特就是单纯的考虑信号
Cmax = f采样 * log2N = 2f * log2N
循环冗余检验
两个重点
- 最高次方是r就是r阶，就要往后面添r个0
- 最后生成的冗余码共r位，就算前面有0也不能忽略！！！！
带宽
- 带宽即每秒在一条链路上传输的数据，单位为bit/s
举例：50个路由器的网络，每个表项长度6B，每秒与每个相邻交换一次，那么贷款为6 * 8 * 50 * 2（注意这个8是B有8bit，然后2是因为交换所以同时有两份数据）
- 带宽还可以根据频率范围来算，比如频率范围为3.4MHz-3.9MHz，那么贷款就是0.5MHz
CSMA/CD最小帧长
其实就是求争用期
- 争用期=往返距离/信号传输速度
- 最小帧长=争用期 * 数据传输率
以太网最小传输帧长为64B，小于这个长度必须填充
MAC帧数据字段最少46个字节
以太网组播IP地址映射到组播MAC地址
先把IP地址变成二进制，然后取后23位，4个4个对应成十六进制，但是要注意映射完后20位最前面那一位要变成0再和那3位组成来变成十六进制。
IPv6简化写法
- 连续冒号只能使用一次，最高位的4个0必须要留一个（如果低位也有连续4个0的话）
- 每个4位一组的十六进制数中，如其高位为0，则可忽略
TCP最大数据传输率和最大窗口尺寸
相同编号的报文段不能同时在网络中传输，给你序号的大小是让你求最多有几个序号，比如序号大小为8bit那么就有255个序号
最大数据传输率=最大报文段长度 * 序号数量 / 寿命
最大窗口尺寸/数据传输率≥往返时间（RTT）
滑动窗口最大尺寸
m比特（mbit）
后退N帧：max≤2^m-1
选择重传：max≤2^(m-1)
二进制后退算法
N次碰撞后，在0-M中选一个随机数
1≤N<10，M=2^N-1
10≤N<15，M=2^10-1=1023
N=16，直接丢弃，并给计算机发送一个错误报告
新考点总结
删除了令牌环网、HDLC协议、网桥
VLAN（虚拟局域网 Virtual Local Area Network）
传统局域网局限
缺乏流量隔离
每个VLAN是一个单独的广播域/不同的子网
如何实现
在交换机中除了转发表还会有VLAN表，VLAN ID
也有基于MAC地址的VLAN技术
不同交换机怎么搞：加标签
不同VLAN不同互相访问，除非有路由器或三重交换器
SDN基本概念
数据平面：根据转发表进行转发
控制平面
传统方法：路由选择算法运行在每台路由器中，并且每台路由器中都包含转发和路由选择两种功能（即数据平面和控制平面在同一个路由器）
SDN方法（Software-Defined Networking）
路由器仅实现转发，远程控制器计算和分发转发表以供每台路由器所使用
使用软件实现的、可编程的
理解那个框架
