数据与计算机通信复习重点

数据与计算机通信讲义

第一次课 网络概论

自我介绍

主要承担网络方向课程教学:计算机网络、网络程序设计等

负责课程设计、工程实训等实践教学组织:程序设计基础实训、OS课设、程序设计综合实训

课程安排

课程性质  理论课46学时,限选、考试、3.5学分。 周三56节、周五34节(9.5~11.30)

实践环节  学院统一安排

课程要求  考勤:10%,实验和大作业:10~30%,考试:60~80%

教材和参考书

William Stallings《Data &Computer Communication》(8th Edition),北京:电子工业出版社

William Stallings著,王海译《数据与计算机通信》(第八版)中文版,北京:电子工业出版社

Andrew s.Tanenbaum《计算机网络》清华大学出版社

谢希仁《计算机网络》(第5版),北京:电子工业出版社

电子资源

教材内容

教材内容浏览、教学大纲

网络基本概念

从浏览西电主页www.xidian.edu.cn入手,引入网络通信需要解决的主要问题和网络的体系结构。

通过与学生的交互了解学生对网络相关概念的知晓程度,并引导学生把相关概念对应到网络体系结构的相关层次。

课件导读

网络现状、通信模型、通信的任务、数据通信模型、传输媒体、网络、广域网、局域网、Internet、Internet实例

第二次课 协议体系结构

论题的引入: 理解网络需要从两个方面入手,一方面是网络的构成元素及相关技术,另一方面是协议体系结构。

重要概念

以第一次课中访问西电主页的例子引入通信的各个对等实体以及他们之间的层次关系,从而引入协议和协议栈的概念(进入PPT )

TCP/IP协议栈

历史和现状:1974出现、事实标准

五个层次和相应的功能

       TCP/IP通信示例

通信框图

数据包的封装层次和解包顺序

TCP/UDP/IP头

       TCP/IP协议族和相关应用

OSI RM

七层模型的功能界定

与TCP/IP的层次对应关系

一些术语

其他的话题

其他的协议栈

多媒体对协议栈的挑战

 

 

 

 

 

 

第三次课 数据传输

复习&引言

回顾教材的五部分内容的组成:内容简介(通信主题)、链路上的数据传输、广域网技术、局域网技术、TCP/IP协议、Inetnet应用,结合下图(PPT01-19)说明

第二部分  数据通信

主题:链路上的数据传输,即如何在两个直接相连的设备之间传送数据。

内容:传输媒体、传输信号、数据编码、传输的可靠性和效率(链路控制、检错和纠错、复用) CH3~CH9

第三章 数据传输

基本传输术语

导向媒体和非导向媒体

直连链路、点对点链路、多点链路

单工、双工

Frequency(频率) Spectrum(频谱) & Bandwidth(带宽)

时域观点:

       模拟&数字信号、周期&非周期信号 (图例)

       基本周期信号:正弦波

频域观点:

       基本结论:任意信号可以用不同的正弦波构造,傅里叶变换

频率&频谱&带宽的概念

频谱和数据率的关系?

数据、信号、模拟、数字

PPT1-6

数字信号的优势

传输损伤

主要的传输损伤:衰减、衰减失真、时延失真和噪声

信道容量

关于信道容量的两个定理:Nyquist,Shannon

 

 

 

第四次课 传输媒体

本次课介绍各种传输媒体的物理性质、应用场合以及传输特性。

 

导向媒体

TP&UTP

Coaxial Cable

Optical Fiber

非导向媒体

  • 2GHz to 40GHz

l  microwave

l  highly directional

l  point to point

l  satellite

  • 30MHz to 1GHz

l  omnidirectional(全向的)

l  broadcast radio

  • 3 x 1011 to 2 x 1014

l  infrared

l  local

非导向传输

天波

地波

视距

 

 

第五次课 信号编码技术

复习&引言

回顾PPT1-6总结前两次课的内容:

数据以电磁信号的形式在(直连)链路上传播

信号可以分为模拟和数字信号(时间函数是否连续)

信号有一个重要属性:带宽(信号频谱的范围)

电磁信号可以通过多种不同的传输媒体(导向和非导向)传播

信道是指传输媒体+收发器组成的信号通道

不同信道能传播不同带宽的信号,简称为信道的带宽

信道容量是指信道能达到的最大数据传输速率(bps)

Nquist定理和Shannon定理给出了信道容量和信道带宽之间的关系

 

引言:信号编码技术研究的是从数据转变为信号的过程

 

数字与信号的组合(关注应用场合)

数字数据 -> 数字信号 :  主机内部、主机与终端、局域网(短距离通信)

数字数据 -> 模拟信号 :  调制解调器modem、ADSL

模拟数据 -> 数字信号 :  T1/E1用户线

模拟数据 -> 模拟信号 :  AM、FM radio

 

数字数据 -> 数字信号

编码机制的评估标准:信号带宽、时钟同步、差错检测、抗扰性能、费用和复杂度

常用的编码方案:NRZ-L、NRZI、BAMI、Pseudoternary、Man、D-Man

编码方案的要素:

码型

根据评估标准总结相应的优缺点

实际应用场合

数字数据 -> 模拟信号

调制技术: ASK、FSK、PSK

调制机制,优缺点、应用场合

模拟数据 -> 数字信号

调制机制:PCM、DM

结论

模拟数据 -> 模拟信号

调频、调幅、调相

 

 

 

第六次课  数字数据通信

复习&引言

信号编码技术回顾(PPT01-19)在信道上的每一段链路上都有编解码(调制解调)过程,一个比特从A到B信号经过多次的变化过程。

前面讨论的是信号传输问题,今天讨论通信问题:时钟同步、错误检测和纠正、拓扑结构和物理接口。

同步传输和异步传输

以发送者和接收者时钟有1%误差为例考查连续比特流接收出错的时机(NRZ-L)引入异步传输解决方案

从异步传输的低效率引入同步传输方案

错误检测

思考题:采用什么方法可以使得接收方发现传输错误

Parity:原理、应用

CRC:原理、应用、例子

不是百分百可以检错,取决于FCS(frame check sequence)

错误纠正

思考题:为什么要纠错?采用什么方法可以使得接收方纠正传输错误?

块码原理、海明距离

物理接口

PPT02-24(物理层的概念)

RS-232-C(物理层接口的实例)

 

 

 

第七次课  数据链路控制

复习&引言

(PPT6-21)物理层协议规定了机械、电气、功能、过程特性,保证通信双方可以实现比特的发送和接收,不关心:比特的含义、流量控制、差错控制、共享链路的寻址、链路的管理(PPT2)

flow control

概念:

确保发送实体发送数据不会超出接收实体接收数据的能力。

提示另一个概念:拥塞控制(传输层)

 

停止等待流量控制

图示流控过程(PPT4并另外画图)、通过分析该方案的缺陷(PPT8)和可改进之处引入滑动窗口流控的概念

滑动窗口流量控制

解释滑动窗口流控的含义(PPT11),实现细节(PPT10)

PPT9

error control

ARQ机制:差错控制技术的总称

介绍三种ARQ机制标准:停等ARQ、返回N ARQ、选择拒绝ARQ

原理、优缺点和应用场合

HDLC(High Data Link Control Protocol)

语法:帧格式;

语义:各个字段的取值和相应的含义

时序:不同应用场合所规定的帧序列

 

 

 

第八次课  复用

基本概念

复习数据链路层的功能,理解数据链路层的关键在与理解frame。

复用:共享链路的一种方式,用于远距离或高速数据链路。

复用的原理、分类和相关应用

FDM(WDM)

原理图、语音频分复用例子、模拟载波系统

WDM(DWDM)

应用场合

Synchronous TDM(STM)

原理图(时隙、TDM帧的概念)

Synchronous的含义、复用的层次(对每一个信道来说复用是透明的)

链路层功能:组帧(TDM帧)、脉冲填充(pulse stuffing)

STDM示例

数字载波系统(DS-1对应于T1和E1),介绍T1容量1.544Mbps的计算方法

SONET/SDH,表8.4

Statistical TDM(A synchronous TDM)

同步TDM的缺点(PPT10-34)是固定分配时序,优点是处理简单

改为统计TDM后,时隙没有意义,改用地址

统计TDM的缺点

CableModem是使用统计TDM的一个实例

 

ADSL -- 复用(FDM)的实例

ADSL原理、xDSL技术(表8.8)

 

 

第九次课  扩频技术

信道复用技术引入CDM(CDMA):FDM,STM,ATM,CDM基于扩频技术

 

基本概念

扩频技术原理、分类、优势和应用

案例:美女的扩频技术专利

Frequency Hopping Spread Spectrum(FHSS)

图解调频原理(PPT7)

总结FHSS的要点和优点

FHSS的收发端原理

FHSS两个示例引入Fast&Slow FHSS的概念

Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)

数字数据、简化收发端、效果和FHSS一致

扩频码的概念

CDMA

用户码(地址码)的概念

利用地址码作为扩频码

收发端原理

复用的原理

思考:用户码的长度应该为多少?CDMA真的提高了信道带宽吗?

 

 

 

 

第十次课  电路&分组 交换

引言

第三部分 广域网技术

PPT01-19: 链路-> 网络  (不积跬步无以至千里  荀子《劝学》)

switching的原意、通信发展历史的角度理解广域网技术

通信网络

节点、端点或站点、通信网络

电路交换网络

电路交换的特征:专用链路、预分配的链路容量、建立链路-传输数据-拆除链路、站点间地址只在连接建立时需要

电路交换的实例(PSTN)

电路交换的类型(空分和时分交换),注意:时分采用同步时分复用

分组交换网络

电路交换用于数据交换的缺点:预分配的链路容量造成带宽的浪费;收发端点速率必须一致

分组交换的图示、优点

数据报(Datagram)和虚电路(Virtual Circuit )的实现原理、优缺点

分组大小和传播时间的定性分析

电路交换和分组交换(数据报和虚电路)的比较 PPT&table10.1

【休息】   SSN7和网络层协议

X.25  &  Frame Relay

【思考】分组层的功能:如何才能实现站点到站点之间的可靠通信

X.25的物理层(X.21)、数据链路层(LAPB)和分组层

补充分组层格式(包格式)(中科院研究生院信息工程学院计算机网络07-X.25公用数据网络.pdf P27)

 

X.25的应用场合和优缺点,在高可靠链路上的简化思路

Frame Relay的协议体系,注意用户平面只有两层

FR的应用场合和控制平面的配置方式PVC(永久虚电路)

FR的帧格式(补充 第5章 帧中继网.pdf P7&P17)

 

第十一、十二次课  ATM简介、交换网络中的路由

1.分组交换网络         

2.路由和拥塞是网络层的核心内容      

3.后面内容简要介绍IP网路由协议,需要自己另找资料学习

路由选择的分析和设计

需求分析:

       功能、性能、其他

设计考虑的要素:

       性能评估标准、判决时间和地点、是否需要网络信息资源及网络信息资源如何更新

路由选择的策略

       固定式路由选择、洪泛、随机路由选择、自适应路由选择(分类)

ARPANET路由算法示例

时间、策略、算法、优缺点

第一代:周期性估算链路时延并与相邻结点交换信息并更新路由(举例 教材图12-5)

第二代:周期性测量链路时延并在有显著变化时采用洪泛法通知到所有结点,结点用Dijkstra算法计算最短路径

第三代:计算方法不变,更改链路代价计算函数,解决二代算法的问题

补充Internet路由协议:RIP、OSPF、BGP

最小代价路由算法

Dijkstra算法(举例说明)

Bellman-ford算法(举例说明)

 

 

 

第十三次课  数据网中的拥塞控制

拥塞的后果

拥塞产生的原因

理想的网络性能和拥塞造成的实际性能下降

拥塞控制方法

控制方法概述

控制方法详述

通信量管理

公平性、服务质量(QoS)和预留(RSVP)

分组交换网拥塞控制方法

FR拥塞控制方法

ATM网拥塞控制方法

 

 

第十四次课  局域网概述

局域网应用背景

从大型机到局域网

从一般联网要求到高速后端服务器网络和SAN(存储域网络),即服务器集群和数据中心

从1Mbps到10Mbps到100Mbps到1Gbps,网络带宽不断增长

局域网规模增长从而划分为接入层、汇聚层和骨干层

局域网体系结构

拓扑结构、传输媒体

LAN协议体系(IEEE802 RM)

LLC子层和MAC子层

Bridge、Hub、2LayerSwitcher and 3LayerSwitcher & router

 

 

 

 

 

第十五次课 高速LAN

背景知识

标准化组织IEEE、802系列标准、局域网标准802.3

802.3

以太网的来历

以太网的核心:CSMA/CD

以太网帧格式和802.3帧格式

CSMA/CD

ALOHA、时隙ALOHA、CSMA、CSMA/CD

Ethernet、FastEthernet、GigabitEthernet、10Gethernet规约

802.5 & Fibre Channel

 

 

 

 

第十六次课 WLAN

以802.11为主线,重点介绍

802.11中的MAC层协议CSMA/CA

802.11系列的物理层、拓扑结构

 

 

第十七次课 InternetProtocol(网际互联)

复习一(关键概念)

通过思考题方式引导复习巩固前面4部分的知识点

1. 局域网(以太网)和分组交换网络是什么关系?

2. 以太网支持的上层协议有哪些?

3. 局域网、广域网、因特网是什么关系?

复习二(提纲挈领)

吴功宜编机械工业出版社网络教程--自顶向下分析和设计方法

 

复习三(协议的功能)

Q:局域网(以太网)和分组交换网络是什么关系?

交换式以太网是一种分组交换网络,以太网只定义了链路层和物理层,哪来的网络层功能?

A:协议的功能如书所列,具体实现时功能放在哪一层并不一定要以OSI/RM为标准。

 

协议功能列表

 

学过的PDU格式大回顾

 

 

 

 

 

第十八次课 InternetProtocol(续)

网际互联的需求

Q1: Internet是什么?

A1: Internet是网络的网络,实现的是网际互联的需求(PPT1-17)

Q2: 网际互联的需求主要有哪些?

A2: IP的设计(PPT18-4、5)

IP PDU

详细讲解各个字段的语义

利用wireshark抓包演示

IP地址

介绍IP地址分类和分类的理由

补充介绍利用分类IP地址寻路的过程(现场画拓扑图)

引入子网和子网掩码的概念

补充介绍利用IP地址和子网掩码寻址的过程(利用电脑演示)

举例:谢希仁第5版例4-4

介绍CIDR

 

 

 

第十九次课 InternetProtocol(续)

CIDR(Classless InterDomain Routing)

举例引入超网的概念

CIDR地址的两级结构(网络号+主机号)

CIDR的斜线表示方法

CIDR把子网和超网统一处理

 

ARP(Address Resolution Protocol)

从IP数据报的递交引入IP层到MAC层的映射问题

IP地址->MAC地址?

ARP的引入和基本工作过程

ICMP协议简介

ping程序和tracert

IPv6

Ipv6针对Ipv4的增强(地址、安全、QoS)

Ipv6基本首部与Ipv4的比较

Ipv6地址空间与地址的表示

 

 

 

第二十次课 InternetProtocol(续)

NAT、ICMP、IGMP、Qos

IPv6

路由协议RIP、OSPF、BGP

 

NAT     结构和原理

ICMP    协议功能、报文类型、报文格式、协议应用

IGMP    Internet多播介绍,IGMP的功能

QoS RSVP、DiffServ与MPLS的基本概念

 

IPv6 报文格式和地址表示

 

路由协议RIP、OSPF、BGP

       RIP和OSPF的不同点:交换的数据、对象和时机

       BGP交换的信息:网络的可达性

 

 

第二十一次课 Transport Layer

 

 

转载于:https://www.cnblogs.com/little-white/p/3397183.html

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/569122.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

数据库:除运算

除运算 设关系R除以关系S的结果为关系T,则T包含所有在R但不在S中的属性及其值,则T的原则与S的元组的所有组合都在R中。用象集来定义除法:给定关系R(X,Y)和S(Y,Z)。其中X&…

[图解tensorflow源码] 入门准备工作附常用的矩阵计算工具[转]

[图解tensorflow源码] 入门准备工作附常用的矩阵计算工具[转] Link: https://www.cnblogs.com/yao62995/p/5773142.html tensorflow使用了自动化构建工具bazel、脚本语言调用c或cpp的包裹工具swig、使用EIGEN作为矩阵处理工具、Nvidia-cuBLAS GPU加速计算库、结构化数据存储格式…

现共收到 5 个分组,其目的地址分别为: (1) 128.96.40.10 (2) 128.96.41.12 (3) 128.96.41.151 (4) 192.4.123.17 (5) 192.4.

计算目的地址的下一跳: 设某路由器建立了如表 1 所示路由表。现共收到 5 个分组,其目的地址分别为:(1) 128.96.40.10(2) 128.96.41.12(3) 128.96.41.151(4) 192.4.123.17(5) 192.4.123.90试分别计算下一跳解答: 用目的IP地址和路由…

衡量模块独立性的两个定性标准

衡量模块独立性的两个定性标准- 耦合:- 内聚内聚和耦合 模块的独立程度可以由两个定性标准衡量,这两个标准分别是内聚和耦合。 耦合衡量不同模块彼此间互相依赖(连接)的紧密程度;内聚衡量一个模块内部各个元素彼此结合…

【转】Docker学习_本地/容器文件互传(5)

1、查找所有容器 #docker ps a 2、找出我们想要的容器名字并查找容器长ID #docker inspect -f {{.ID}} python 3、拷贝本地文件到容器 docker cp 本地路径 容器长ID:容器路径docker cp /Users/xubowen/Desktop/auto-post-advance.py 38ef22f922704b32cf2650407e16b146bf61c221…

数据流图典型例题

数据流图典型例题 1.假设一家工厂的采购部每天需要一张订货报表,报表按零件编号排序,表中列出所有需要再次订货的零件。对于每个需要再次订货的零件应该列出下列数据:零件编号、零件名称、订货数量、目前价格、主要供应商、次要供应商。零件…

对称机密算法与非对称机密算法

1、对称加密算法, 加密和解密用的是同一个密钥,常见的为AES算法。缺点:秘钥才传输过程中可能被截取,存在安全问题, 2、非对称加密算法,常见的为RSA算法,它不是像对称机密的算法, 双方…

白盒测试的逻辑覆盖辨析(语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、条件组合覆盖)

白盒测试逻辑覆盖(语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、条件组合覆盖) 逻辑覆盖测试: 语句覆盖:每条语句至少执行一次判定覆盖:每一判定的每个分支至少执行一次条件覆盖:每一判定中的每个条件&…

03 CSS听课笔记

CSS:页面美化和布局控制 1. 概念: Cascading Style Sheets 层叠样式表层叠:多个样式可以作用在同一个html的元素上,同时生效 2. 好处:(1)功能强大(2)将内容展示和样式控制分离   * 降低耦合度。解耦   * 让分工协作…

安装MySQL时出现“服务没有响应控制功能。请键入 NET HELPMSG 2186 以获得更多的帮助。”的问题解决

安装MySQL时出现“服务没有响应控制功能”的问题解决第一步:设置环境变量第二步:初始化my.ini第三步:添加文件第一步:设置环境变量 安装MySQL时,运行“net start mysql”时出现“服务没有响应控制功能。请键入 NET HE…

vue-cli webpack 引入jquery

今天费了一下午的劲,终于在vue-cli 生成的工程中引入了jquery,记录一下。(模板用的webpack) 首先在package.json里的dependencies加入"jquery" : "^2.2.3",然后install 在webpack.base.conf.js里加入 var webpack requi…

时间序列模型——ARIMA模型实现预测

ARIMA模型和因子预测 文章目录ARIMA模型和因子预测一、ARIMA模型(整个周期)1.数据预处理2.展示时序图2.数据建模(1)差分d(2)p和q(3)选择模型(4)检验残差序列&…

线段树 离散化

题目一:E. Infinite Inversions 这个题目没什么思维量,还比较简单,就是离散化要加上每一个值的后面一个值,然后每一个值放进去的不是1 ,而是这个值与下一个点的差值。 因为这个数代表了一堆数,然后每一次的…

时序模型——如何用Python进行时序模型预测的baseline预测(简单规则)

时序模型——如何用Python进行时序模型预测的baseline预测(简单规则) 在对时间序列问题进行建模预测之前,通常可以通过一些简单的规则对结果进行提前的预测,可以作为baseline,供之后的模型进行参考。很多数据分析的比…

国内一些大公司的开源项目

http://www.open-open.com/lib/view/open1377700292339.html 阿里 阿里的开源项目很多,这也跟淘宝正明的开源态度密不可分。有很多重量级的项目,例如LVS、Tengine,或者很有实践价值的中间件,例如 MetaQ(分布式消息系统)、dubbo(RP…

简单关联规则算法例题-9个顾客的编号为(T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T8,T9),每一个顾客购买的商品记录{{I1,I2,I5}...},并使用python实现简单关联规则

题目: 简单关联规则算法例题-9个顾客的编号为(T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T8,T9),每一个顾客购买的商品记录{{I1,I2,I5},{I2,I4},{I2,I3},{I1,I2,I4},{I1,I3},{I2,I3},{I1,I3},{I1,I2,I3,I5},{I1,I2,I3}},求频繁项集;并用py…

ASP.NET AJAX (Atlas) 拖放(Drag Drop)功能6种实现方法总结

在Ajax程序中实现传统桌面程序中异常简单的拖放功能却并不是件容易的事情。然而Web上的拖放功能又如此的让人痴迷,所以几乎每个成熟的Ajax类库都提供了自己的一套实现拖放的封装,ASP.NET AJAX (Atlas) 自然也不例外。本文将总结并简要分析ASP.NET AJAX (…

python实现决策树-数据集如下图所示,根据我们对决策树的理解,设计一棵决策树,并输入{Age:36,Salary:H,STU:No,Credit:OK} 测试数据,是否与预期结果一致?

题目:数据集如下图所示,根据我们对决策树的理解,设计一棵决策树,并输入{Age:36,Salary:H,STU:No,Credit:OK} 测试数据,是否与预期结果一致?注意,不允许直接调用Sklearn提供的决策树方法 决策树算…

047 一维数据的格式化和处理

目录 一、概述二、数据组织的维度2.1 从一个数据到一组数据2.2 维度:一组数据的组织形式2.3 一维数据2.4 二维数据2.5 多维数据2.6 高维数据2.7 数据的操作周期三、一维数据的表示3.1 如果数据间有序:使用列表类型3.2 如果数据间无序:使用集合…

Python 将字典(dict)转换为DataFrame

Python 将字典(dict)转换为DataFrame 1.将字典转换为 Pandas DataFame 的方法 Pandas 的 DataFrame 构造函数pd.DataFrame()如果将字典的 items 作为构造函数的参数而不是字典本身,则将字典转换为 dataframe。 import pandas as pdfruit_dict {3: apple,2: banan…