1. 關於網路通信原理的困惑,求網路達人賜教,萬分感謝!!!
首先說明一下,OSI七層模型是一種思想、思路,是各廠商開發軟體時遵循的通用標准。它詮釋了數據通信的過程。它是個抽象的概念。
回答1:既不是操作系統的TCP/IP協議也不是是網路設備。因為這兩個只是完成7層中的某個功能。tcp(a和b兩台電腦的虛通道建立)工作在傳輸層,ip(路由轉發)工作在網路層。而網路設備。比如路由器(三層交換機也有這個功能,只是和路由器的側重點不一樣)只把數據解析到第三層,在第三層封裝後的數據叫做包。而二層交換機只把數據解析到第二層,在第二層封裝後的數據包叫做幀。
回答2:物理層也就是第一層,處理的數據是比特流。而「本地連接」是工作在應用層也就是第7層。一塊乙太網網卡包括OSI(開方系統互聯)模型的兩個層。物理層和數據鏈路層。物理層定義了數據傳送與接收所需要的電與光信號、線路狀態、時鍾基準、數據編碼和電路等,並向數據鏈路層設備提供標准介面。數據鏈路層則提供定址機構、數據幀的構建、數據差錯檢查、傳送控制、向網路層提供標準的數據介面等功能。
回答3:其實數據鏈路層是把網路層的數據加上頭和尾形成幀再交付給物理層。這就是封裝。
之所以要加上頭和尾是因為物理層只管電信號,必須要有一個特殊的電信號告訴物理層這是一個幀的開始和結尾。
一般頭和尾的電信號是連續的10101010這樣的形式,當物理層接收到信號後,知道這是一個幀來了,經過模數轉換後交付給數據鏈路層,數據鏈路層剝離頭和尾把數據交付給上面的網路層,這就是解封裝的過程。
其實網路的七層結構基本上都是封裝和解封裝的過程,上層數據下來的時候就給他加特定的頭,相當於裝了個信封,就這樣一層層的裝下來。下層的數據送到上層就一層層的剝離頭(信封),直到最後沒有信封得到最終的數據為止。
數據封裝的原理:
數據封裝是指將協議數據單元(PDU)封裝在一組協議頭和尾中的過程。在OSI7層參考模型中,每層主要負責與其它機器上的對等層進行通信。該過程是在「協議數據單元」(PDU)中實現的,其中每層的PDU一般由本層的協議頭、協議尾和數據封裝構成。
每層可以添加協議頭和尾到其對應的PDU中。協議頭包括層到層之間的通信相關信息。協議頭、協議尾和數據是三個相對的概念,這主要取決於進行信息單元分析的各個層。例如,傳輸頭(TH)包含只有傳輸層可以看到的信息,而位於傳輸層以下的其它所有層將傳輸頭作為各層的數據部分進行傳送。在網路層,一個信息單元由層3協議頭(NH)和數據構成;而數據鏈路層中,由網路層(層3協議頭和數據)傳送下去的所有信息均被視為數據。換句話說,特定OSI層中信息單元的數據部分可能包含由上層傳送下來的協議頭、協議尾和數據。
例如,如果計算機A要將應用程序中的某數據發送至計算機B應用層。計算機A的應用層聯系任何計算機B的應用層所必需的控制信息,都是通過預先在數據上添加協議頭。結果信息單元,其包含協議頭、數據、可能包含協議尾,被發送至表示層,表示層再添加為計算機B的表示層所理解的控制信息的協議頭。信息單元的大小隨著每一層協議頭和協議尾的添加而增加,這些協議頭和協議尾包含了計算機B的對應層要使用的控制信息。在物理層,整個信息單元通過網路介質傳輸。
計算機B中的物理層接收信息單元並將其傳送至數據鏈路層;然後B中的數據鏈路層讀取包含在計算機A的數據鏈路層預先添加在協議頭中的控制信息;其次去除協議頭和協議尾,剩餘部分被傳送至網路層。每一層執行相同的動作:從對應層讀取協議頭和協議尾,並去除,再將剩餘信息發送至高一層。應用層執行完後,數據就被傳送至計算機B中的應用程序接收端,最後收到的正是從計算機A應用程所發送的數據。
網路分層和數據封裝過程看上去比較繁雜,但又是相當重要的體系結構,它使得網路通信實現模塊化並易於管理。
解封裝正好是封裝的反向操作,把封裝的數據包還原成數據.
希望對你有幫助,如果你還困惑,建議你看一下網路工程師教程。
2. 有關計算機網路的問題
1,一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合
2,區域網(Local Area Network;LAN)廣域網(Wide Area Network;WAN)
城域網(Metropolitan Area Network;MAN)
3,數據伺服器,郵件伺服器,點對點通訊
4,模擬信號是用一系列連續變化的波形模擬對象的表現狀態的一種信號,數字信號是用用一系列斷續變化的脈沖表現對象狀態的一種信號。
6,串聯:把元件逐個順次連接起來. 並聯:把元件並列地連接起來
7,調制就是對信號源的信息進行處理,使其變為適合於信道傳輸的形式的過程。
編碼 :用預先規定的方法將文字、數字或其他對象編成數碼,或將信息、數據轉換成規定的電脈沖信號
8,歸零編碼:用0電平,而使用一個相位內正電平與負電平之間相互變換來表示1、0、-1。
不歸零編碼 就是不用0電平,而使用一個相位內正電平與負電平之間相互變換來表示0,1
曼徹斯特編碼,用電壓跳變的相位不同來區分1和0,即用正的電壓跳變表示0,用負的電壓跳變表示1。
11,是把多個低信道組合成一個高速信道的技術,它可以有效的提高數據鏈路的利用率,從而使得一條高速的主幹鏈路同時為多條低速的接入鏈路提供服務,也就是使得網路干線可以同時運載大量的語音和數據傳輸。
頻分多路復用FDMA是指在一個信道上傳輸多路信號,每路信號的載波頻率不一樣,時分多路TDMA是指先將各路信號進行編碼,然後在不同時隙傳輸各路信號的數字碼,比如把兩個信號進行時分復用,取樣量化編碼後的數字碼依次是D1,D2,D3…,和T1,T2,T3…,那麼復用後的信號就是D1,T1,D2,T2,D3,T3…兩路信息依次插入復用,每個信號的時隙縮短一半。
時分復用(TDM,Time Division Multiplexing)就是將提供給整個信道傳輸信息的時間劃分成若干時間片(簡稱時隙),並將這些時隙分配給每一個信號源使用,每一路信號在自己的時隙內獨占信道進行數據傳輸。
12,
EIA-RS-232C對電器特性、邏輯電平和各種信號線功能都作了規定。
在TxD和RxD上:邏輯1(MARK)=-3V~-15V
邏輯0(SPACE)=+3~+15V
在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制線上:
信號有效(接通,ON狀態,正電壓)=+3V~+15V
信號無效(斷開,OFF狀態,負電壓)=-3V~-15V
13,匯流排型就是蜈蚣型,身子是匯流排,腳底是客戶端。
星型就是海星型。環形就是多邊形型。
14,五類雙絞線,六類雙絞線,光纖,
15, 1 1-持續CSMA(1-persistent CSMA):當信道忙或發生沖突時,要發送幀的站,不斷持續偵聽,一有空閑,便可發送. 其中,長的傳播延遲和同時發送幀,會導致多次沖突,降低系統性能.
2 非持續CSMA: 它並不持續偵聽信道,而是在沖突時,等待隨機的一段時間.它有更好的信道利用率,但導致更長延遲.
3 p-持續CSMA:它應用於分槽信道,按照P概率發送幀.即信道空閑時,這個時槽,欲發送的站P概率發送,Q=1-P概率不發送.若不發送,下一時槽仍空閑,同理進行發送.若信道忙,則等待下一時槽,若沖動,則等待隨機的一段時間,重新開始.
16 令牌環上傳輸的小的數據(幀)叫為令牌,誰有令牌誰就有傳輸許可權。如果環上的某個工作站收到令牌並且有信息發送,它就改變令牌中的一位(該操作將令牌變成一個幀開始序列),添加想傳輸的信息,然後將整個信息發往環中的下一工作站。當這個信息幀在環上傳輸時,網路中沒有令牌,這就意味著其它工作站想傳輸數據就必須等待。因此令牌環網路中不會發生傳輸沖突。
17,電路交換、報文交換和分組交換技術。
以電路聯接為目的的交換方式是電路交換方式。電話網中就是採用電路交換方式。
報文交換是以報文為數據交換的單位,報文攜帶有目標地址、源地址等信息,在交換結點採用存儲轉發的傳輸方式。
分組交換仍採用存儲轉發傳輸方式,但將一個長報文先分割為若干個較短的分組,然後把這些分組(攜帶源、目的地址和編號信息)逐個地發送出去
18,其全稱是International Organization for Standards。國際標准化組織(International Organization for Standardization)簡稱ISO
從上到下 應用層 表示層 會話層 傳輸層 網路層 數據鏈路層 物理層
19 DSL ADSL ISDN HDSL RADSL VDSL
ADSL特點
1.一條電話線可同時接聽,撥打電話並進行數據傳輸,兩者互不影響。
2.雖然使用的還是原來的電話線,但adsl傳輸的數據並不通過電話交換機,所以adsl上網不需要繳付額外的電話費,節省了費用。
3.adsl的數據傳輸速率是根據線路的情況自動調整的,它以「盡力而為」的方式進行數據傳輸。
20,所謂IP地址就是給每個連接在Internet上的主機分配的一個32bit地址。
域名(Domain Name),是由一串用點分隔的名字組成的Internet上某一台計算機或計算機組的名稱,用於在數據傳輸時標識計算機的電子方位(有時也指地理位置)。
域名(Domain Name),是由一串用點分隔的名字組成的Internet上某一台計算機或計算機組的名稱,用於在數據傳輸時標識計算機的電子方位(有時也指地理位置)。
3. 計算機網路中的網路要素包括
.計算機網路的協議三要素
答:三要素是:1,語法:關於諸如數據格式及信號電平等的規定;2,語義:關於協議動作和差錯處理等控制信息;3,定時:包含速率匹配和排序等。
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計算機網路
1. 關於計算機網路的定義。
答:廣義的觀點:計算機技術與通信技術相結合,實現遠程信息處理或進一步達到資源共享的系統;資源共享的觀點:以能夠相互共享資源的方式連接起來,並且各自具有獨立功能的計算機系統的集合;對用戶透明的觀點:存在一個能為用戶自動管理資源的網路操作系統,由它來調用完成用戶任務所需要的資源,而整個網路像一個大的計算機系統一樣對用戶是透明的,實際上這種觀點描述的是一個分布式系統。
2. 計算機網路的拓樸結構。
答:計算機網路採用拓樸學的研究方法,將網路中的設備定義為結點,把兩個設備之間的連接線路定義為鏈路。計算機網路也是由一組結點和鏈路組成的的幾何圖形,這就是拓樸結構。
分類:按信道類型分,分為點---點線路通信子網和廣播信道的通信子網。採用點——點連線的通信子網的基本結構有四類:星狀、環狀、樹狀和網狀;廣播信道通子網有匯流排狀、環狀和無線狀。
3. 計算機網路的體系結構
答:將計算機網路的層次結構模型和分層協議的集合定義為計算機網路體系結構。
4.計算機網路的協議三要素
答:三要素是:1,語法:關於諸如數據格式及信號電平等的規定;2,語義:關於協議動作和差錯處理等控制信息;3,定時:包含速率匹配和排序等。
5.OSI七層協議體系結構和各級的主要作用
答:七層指:由低到高,依次是物理層,數據鏈路層,網路層,傳輸層,會話層,表示層和應用層。各層作用分別是:
物理層:向上與數據鏈路層相連,向下直接連接傳輸介質。提供一些建立、維持和釋放物理連接的方法,以便能在兩個或多個數據鏈路實體間進行數據位流的傳輸。
數據鏈路層:通過差錯控制、流量控制等,將不可靠的物理傳輸信道變成無差錯的可靠的數據鏈路。將數據組成適合正確傳輸的幀形式的數據單元,對網路層屏蔽物理層的特性和差異,使高層協議不必考慮物理傳輸介質的可靠性問題。
網路層:決定數據在通信子網中的傳送路徑,控制通信子網中的數據流量並防止擁塞等,提供建立、維護和終止網路連接的手段。網路層是通信子網的最高層。
傳輸層:為源主機到目的主機提供可靠的、有效的數據傳輸,這種傳輸與網路無關,傳輸層是獨立於物理網路的。其上層協議不必了解實際網路,就可將數據安全可靠地傳送到目的地。
會話層:建立、維護和同步進行通信的高層之間的對話。服務主要是:協調應用程序之間的連接建立和中斷;為數據交互提供同步點;協調通信雙方誰可在何時發送數據;確保數據交換在會話關閉之前完成等。
表示層:把源端機器的數據編碼成適合於傳輸的比特序列,傳送到目的端後再進行解碼,在保持數據含義不變的條件下,轉換成用戶所理解的形式。
應用層:為用戶的應用進程訪問OSI環境提供服務。
6.TCP/IP協議體系結構
答:TCP/IP是一個協議系列,目前已飲食了100多個協議,用於將各種計算機和數據通信設備組成計算機網路。
TCP/IP協議具有如下特點:1,協議標准具有開放性,其獨立於特定的計算機硬體與操作系統,可以免費使用;2,統一分配網路地址,使得整個TCP/IP設備在網路中都具有惟一的IP地址。
分層:應用層(SMTP, DNS, NFS, FTP, Telnet, Others)、傳輸層(TCP,UDP)、互聯層(IP,ICMP, ARP, RARP)、主機——網路層(Ethernet, ARPANET, PDN ,Others)。
傳輸控制協議TCP:定義了兩台計算機之間進行可靠數據傳輸所交換的數據和確認信息的格式,以及計算機為了確保數據的正確到達而採取的措施。
IP協議:
7.計算機網路常用的傳輸介質及光纖傳輸的類型與特點
答:有:1,有線介質,包括雙絞線,同軸電纜,光纖;2,無線介質,包括無線電傳輸系統,紅外線,微波。
雙絞線:將兩根相互絕緣的導體按一定的規格將它們纏繞在一起製成。
同軸電纜:由兩個同心圓導中間填充絕緣材料製成。
8.計算機網路的交換技術種類和各自的特點
答:數據交換的種類有:線路交換,報文交換,分組交換(虛電路,數據報),快速交換(ATM(非同步傳輸模式),FR(幀中繼))。
線路交換:在一對需要進行通信的設備(結點)之間提供一條暫的專用的傳輸通道。工作步驟:線路建立,數據通信,電路拆除,釋放相關資源。
報文交換特點:1,在源與目的結點之間無須建立專用通道,對網路的故障適應能力較強;2,沒有建立和拆除電路的時間延遲;3,線路利用率較高,可以進行速率上的調整;4,可靠性較高;5,每個節點對報文進行全面的處理,如果傳輸出錯,要重發整個報文。
分組交換(packet switching):傳輸的信息是報文分組,將一個長的報文分割成若干個分組來傳輸。
高速交換:ATM(非同步傳輸模式):把線路交換跟分組交換相結合。以固定長度(53位元組:信元頭5位元組,正文48位元組)。FR(幀中繼):採用永久虛電路,只要接收完幀的目的地址(不是指向本結點就立即轉發幀)若傳輸出錯,則給下游結點發送錯誤指示,要它終止接收,並要求上游重發該幀。
9.以數據報為例敘述交換技術的工作過程
10.CSMA/CD匯流排型網路的拓樸結構,幀結構及其基本工作過程
CSMA/CD(Carrier sense Multiple Access with Collision Detection)帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問。
拓樸結構:?
11.令牌環網的拓樸結構,幀結構及其基本工作過程
12.計算機網路流量控制的目的和流量控制的級別
目的:1,防止網路因過載而引起吞吐量下降和延時的增加;2,減少擁塞,避免死鎖;3,在互相競爭的用戶之間公平合理地分配資源。
四種級別:1,相鄰結點間的流量控制,2,源結點和目的結點間的流量控制;3,主機與源結點間的流量控制;4,源主機與目的主機間的流量控制。
13.關於源路由網橋的概念和工作原理(P102)
源路由網橋(IEEE802。5工作組選用的網橋,面向令牌環網):是指源站點要提供偵傳送的路由信息,該路由信息(Routing Information)設置在該幀的頭部,用於標識幀的傳輸路徑(面向連接的網橋)。
工作原理:源站要向目的站通信前,必須尋找通向目的站的路徑(實際上是建立連接的過程:源站首先向全網廣播一個「探測幀」,該幀每經過一個網橋,網橋把自己相關路由信息寫入該探測幀,為該到達目的站時,該數據包就記錄下一張它所經過的路徑圖(路由表)。目的站會使這個探測幀返回(實際由目的站發出一個應答幀)當源站接收到應答幀時,則可以說連接已建立)。
14.關於透明網橋的概念和工作原理(P99)
所謂透明網橋是指網橋的操作過程對其埠上連接的網段上的工作站是「透明的」,換句話說,工作站用戶並不知道網橋的存在。
15.路由器的基本工作過程及其作用
基本工作過程:
A, 路由器工作在網路層,它的傳輸單位是分組(packet),又稱數據包
B, 當路由器接收到一個包時,首先進行拆包,把數據鏈路層的信息去掉,讀取網路層的信息
C, 根據包的目的地址(指向)進行:本地提交(本網是目的結點所在網路);分組轉發(選擇轉發路由)
D,數據安全性檢查(轉發檢驗)
E, 通過安全檢查後,則進行打包,(封裝)加入數據鏈路層的信息,轉發該包。
基本功能:
1, 協議轉換
2, 路由選擇
3, 支持多協議的路由選擇
4, 流量控制
5, 分組的分段與組裝
6, 網路管理功能
(未完成)16.路由選擇演算法的分類和理想路由選擇演算法應具有的特點
路由演算法有:距離矢量演算法和鏈路狀態演算法。
距離矢量演算法:以某一參考點到達目的結點的距離作為度量的演算法。這里的距離指該路徑上所經歷的最少網關(也指路由器)數。
鏈路狀態演算法:實際上是一種「最短路徑優先」的演算法。
特點:?
17.距離向量演算法和RIP的工作過程(p110)
距離向量演算法的基本思想:以某一參考點到目的結點的距離作為演算法的度量。
RIP(routing Information Protocol)路由信息協議工作過程:1,初始化(啟動RIP協議);2,路由表交換路由信息;3,路由表更新(最知線路優先)。(P113)
18.路由器的主機名和埠配置使用方法
配置主機名(路由器):每台路由器主機的預設名Router。假設把它配置為路由器R2則輸入命令:
router (config) #host name Router (R2)
顯示:Router R2 (config) #
埠配置(埠地址配置):
① Router R2 (config) # interface eithernet 0
② Router R2 (config-if) # ip address 200.111.50.1 255.255.255.0
配置埠的IP地址:200.111.50.1
相應的子網掩碼:255.255.255.0
③ Router R2 (config ) # interface serial 0 (0是串列口)
④ Router R2 (config-if)# ip address 128.120.1.1 255.255.255.0
19.奈奎斯特和香農定律原理
(離散信號的信道容量)奈奎斯特定律:C = 2 F log2 L (bps) 每秒的信道容量,信道的最大傳輸速率
C:信道容量。 F:帶寬。 L:符號的離散取值。
(連續信號的信道容量)香農定律:C = F log2 (1+S/N)
S:通過的信號平均功率。 N:雜訊(干擾信號)的功率。所謂雜訊是指干擾信號(雜訊)在所有頻率上的強度都一樣。 S/N:採用信噪比來代替。 SNR 其單位是分貝。DB
分貝值 = 10 log10 (S/N) 分貝值是可測量的。則可利用分貝值得到S/N。
20.計算機網路中常用的編碼技術
(1) 單極性不歸零編碼(NRZ)
(2) 曼徹斯特編碼(Manchester Encoding)
(3) 差分曼徹斯特編碼
21.畫圖說明頻移鍵控法的工作原理
22.PCM技術的基本工作步驟
1, 取樣:按照一定的時間間隔采樣測量模擬信號幅值
2, 量化:將取樣點測量的信號幅值分級取整
3, 編碼:將量化的結果(整數據)用二進制數表示出來
23.非同步傳輸的編碼結構
也叫「起/停方式」:每傳送1個字元(5bit/8bit)都在字元前面加入一位開始位(「0」表示使用停電平表示傳送開始),而在代碼校驗(奇/偶)後面跟隨停止位(1位,3/2位或2位,用「1」高電平表示,代表字元傳輸結束)
以ASCII碼的A字元為例(11位非同步碼結構)
A字元:41H = 1000001 編碼後:01000001111
24.HDLC的幀結構和基於比特流的傳輸控制流程規程的主要特性
HDLC(High Data Link Control)高級數據鏈路控制:基於比特傳輸的控制規程。主要特徵如下:
① 通信方式:全雙工
② 差錯控制:循環冗餘碼(CRC)
③ 同步方式:同步
④ 電碼:隨機碼(任意二進制編碼)
⑤ 信息長度:可變區
⑥ 速率:2400bps以上
⑦ 發關方式:連續發送,即發送方送出一個信息幀後,不等接收方的應答,則繼續發關隨後的幀,接收方的應答信號是利用全雙工的另一信道在它發送給發送方的信息幀的控制欄位中夾帶回「已收到某編號的信息幀」(期待接收某個編號的幀)這表明此號幀以前的信息幀已正確接收。如果發現傳輸出錯,則請求重傳該號幀及其隨後的幀。
HDLC的幀結構:
F
A
C
I
FCS
F
同步標志(01111110) 地址 控制欄位 正文 循環冗餘碼 標志
25.計算機網路中使用的循環冗餘碼校驗的工作原理
26.多路復用的基本思想和種類
多路復用原理:就是讓一條線路復用成多個子信道來使用
種類有:
1, 頻分多路復用(FDM):分割線路的帶寬,形成多個子信道(頻度)
2, 同步時分多路復用(TDM):分割線路的傳輸時間形成多個子信道(一個時間片)時隙
3, 統計時分多路復用(STDM):分割線路的傳輸時間。但動不是固定給用戶分配時間片,而是需要傳送時,才給它分配時間片。
4, 波分多路復用(WOM):光纖上使用分割的是信號光的波長
27.頻分多路復用的工作原理
28.時分多路復用的種類和各自的工作特性
29.會話層的同步方法
為了控制信息流同時能夠從軟體或操作失誤中恢復過來,會話層允許在數據中插入同步點,當出現故障時,找到故障處的前一個同步點並從該同步點進行恢復,這個過程稱為再同步。對話過程中可以插入次同步點,如果傳輸中出了故障,控制流可以退回到對話中的一個或多個次同步上進行恢復。主同步點必須被確認,次同步點不需要確認。
30.表示層的局部語法和傳送語法
局部語法:某一具體計算機所使用的語法稱為局部語法。局部語法的差異使得同一數據對象在不同的計算機中被表示成不同的比特序列。
傳送語法:符全傳送過程要求的語法。數據以傳送語法的形式在網路中傳送,發送方將符合自己局部語法的比特序列轉換成符合傳送語法的比特序列。
31.交換機的交換結構和各自的特點
交換結構有:軟體執行交換結構、矩陣交換結構、匯流排交換結構、共享存儲器交換結構。
軟體執行交換結構:藉助CPU和RAM的硬體環境,用特定的軟體來實現埠之間的幀交換。所有功能均由軟體來實現,操作靈活,但隨著端品數和增加,CPU的負擔加重。
矩陣交換:採用硬體方法進行交換。優點是利用硬體交換,結構緊湊,交換速度快,延遲時間短,缺點是隨著埠的增加,監控和管理變得困難。
匯流排交換:對匯流排的帶寬要求較高,造價高,但性能也好。
存儲交換:結構簡單、容易實現,但通過RAM操作會產生延時。
32.交換機的組成和各部分的主要作用
大多數交換器都有一塊背板,把各種板卡插在其上面,實現相應連接,交換器的主要部件包括控制、邏輯、陣列、及埠四個。
1, 控制部件:其作用是控制、管理交換器,識別連接到各埠的區域網的類型,並自動地進行交換器的測試
2, 邏輯部件:其作用是讀取輸入數據幀的目的地址,並以此目的地址與埠地址表中的內容進行比較,找出該目的地址對應的埠號,批示陣列部件按通對應的(輸出埠)矩陣開頭(來接到輸出埠)
3, 陣列部件:一旦接收到邏輯部件的指令時,啟動源埠(輸入)與目的埠(輸出)之間的交叉連接,並保持該連接直到該幀全部傳送完
4, 埠部件:可以看成一組物理介面
33.交換機的轉發率和過濾率
交換器的過濾率是在某段時間內(通常為1秒)所解釋多少幀的目的地址,這種能力稱為過濾率。
轉發率是指在某段時間內(1秒)所轉發幀的數目,稱為轉發率。
34.如何使用交換機、集線器、路由器、防火牆和常用傳輸介質組建企業網路
35.關於VLAN的定義和其主要功能(P87)
VLAN(virtual LAN)虛擬區域網:建立在物理交換機之上的,它利用軟體進行邏輯工作組的劃分和管理。
36.X.25的協議體系結構
X.25協議是CCITT關於公用數據網上以分組方式工作的DTE與DCE之間的介面標准,其功能是為公用數據網在分組交換方式下提供終端操作,它不涉及通信子網的內部結構。
層次結構:自下至上分別稱為物理級、幀級、分組級。
37.幀中繼的基本工作原理
38.ATM的協議參考模型(P141)
39.ATM交換技術的特點
特點:
(1) 採用面向連接的工作方式。
(2) 採用非同步時分多路方式
(3) 網路沒有逐段鏈路的差錯控制和流量控制。
(4) 信頭功能簡單
(5) 小的信元長度
40.ATM交換虛連接的工作過程(P132)
41.什麼是ISDN,定義了哪些設備和介面
ISDN是用來解決一些小的辦公室或撥號用戶需要比傳統電話撥號服務能提供更寬傳輸帶寬的應用,同時ISDN也可用來提供線路備份。
42.IP地址結構和子網劃分的作用
結構:每個IP地址共有32位,分為4段,以X。X。X。X表示,每個X為8位,取值為0~255。分為網路地址和主機地址兩部分,其中網路地址表示一個網路,主機地址用來表示這個網路中的一台主機。
子網劃分作用:
4. 計算機網路——2.物理層
確定與傳輸媒體的 介面 的一些特性,解決在各種傳輸媒體上傳輸 比特流 的問題
1.機械特性 :介面的形狀尺寸大小。
2.電氣特性 :在介面電纜上的各條線的電壓范圍。
3.功能特性 :在某一條線上出現的某個電平電壓表示的意義。
4.過程特性 :對於不同功能的各種可能事件的出現順序。
傳輸媒體主要可以分為 導引型傳輸媒體 和 非導引型傳輸媒體 :
導引型傳輸媒體 :信號沿著固體媒體(銅線或光纖,雙絞線)進行傳輸, 有線傳輸 。
非導引型傳輸媒體 :信號在自由空間傳輸,常為 無線傳輸 。
數據通信系統:包括 源系統 (發送方), 傳輸系統 (傳輸網路), 目的系統 (接收方)。
一般來說源系統發出的信號(數字比特流)不適合直接在傳輸系統上直接傳輸,需要轉化(模擬信號)。
調制 :數字比特流-模擬信號
解調 :模擬信號-數字比特流
數據 ——運送消息的實體。
信號 ——數據的電氣化或電磁化的表現。
模擬信號 ——代表消息的參數的取值是 連續 的。
數字信號 ——代表消息的參數的取值是 離散 的。
碼元 ——在使用時間域代表不同離散值的基本波形。
信道 :表示向某一個方向傳送信息的媒體。
單向通信(單工通信) :只有一個方向的通信,不能反方向。
雙向交替通信(半雙工通信) :能兩個方向通信,但是不能同時。
雙向同時通信(全雙工通信) :能同時在兩個方向進行通信。
基帶信號 :來自信源的信號(源系統發送的比特流)。
基帶調制 :對基帶信號的波形進行變換,使之適應信道。調制後的信號仍是基帶信號。基帶調制的過程叫做 編碼 。
帶通調制 :使用載波進行調制,把基帶信號的頻率調高,並轉換為模擬信號。調制後的信號是 帶通信號 。
1.歸零制 :兩個相鄰信號中間信號記錄電流要恢復到 零電平 。 正脈沖表示1,負脈沖表示0 。在歸零制中,相鄰兩個信號之間這段磁層未被磁化,因此在寫入信息之前必須去磁。
2.不歸零制 : 正電平代表1,負電平代表0 ,不用恢復到零電平。難以分辨開始和結束,連續記錄0或者1時必須要有時鍾同步,容易出現直流分量出錯。
3.曼徹斯特編碼 :在每一位中間都有一個跳變。 低->高表示0,高->低表示1 。
4.差分曼徹斯特編碼 :在每一位的中心處始終都有跳變。位開始邊界有跳變代表0,沒有跳變代表1。 位中間的跳變代表時鍾,位前跳變代表數據 。
調幅( AM ):載波的 振幅 隨著基帶數字信號而變化。
調頻( FM ):載波的 頻率 隨著基帶數字信號而變化。
調相( PM ):載波的 初始相位 隨著基帶數字信號而變化。
失真 :發送方的數據和接收方的數據並不完全一樣。
限制碼元在信道上的傳輸速率的因素:信道能夠通過的 頻率范圍 ; 信噪比 。
碼間串擾 :由於系統特性,導致前後碼元的波形畸變。
理想低通信號的最高碼元傳輸速率為 2W ,單位是波特,W是理想低通信道的 帶寬 ,理想帶通特性信道的最高碼元傳輸速率為W。
信噪比 :信號的平均功率與雜訊的平均功率的比值,單位是 dB , 值=10log10(S/N) 。
信噪比對信道的 極限 信息傳輸速率的影響:速率 C=Wlog2(1+S/N)——香農公式 ,單位為 bit/s 。
信噪比越大,極限傳輸速率越高。實際速率比極限速率低不少。還可以用編碼的方式來提高速率(讓一個碼元攜帶更多的比特量)。
所謂 復用 就是一種將若干個彼此獨立的信號合並成一個可以在 同一信道 上同時傳輸的 復合信號 的方法。
比如,傳輸的語音信號的頻譜一般在300~3400Hz內,為了使若干個這種信號能在 同一信道(相當於共享信道,能夠降低成本,提高利用率) 上傳輸,可以把它們的頻譜調制到不同的頻段,合並在一起而不致相互影響,並能在接收端彼此分離開來( 分用 )。
信道復用技術就是將一個物理信道按照一定的機制劃分多個互不幹擾互不影響的邏輯信道。信道復用技術可分為以下幾種: 頻分復用,時分復用和統計時分復用,波分復用,碼分復用 。
1.頻分復用技術FDM(也叫做頻分多路復用技術): 條件是傳送的信號的帶寬是有限的,而 信道的帶寬要遠遠大於信號的帶寬 ,然後採用 不同頻率 進行調制的方法,是各個信號在信道上錯開。頻分復用的各路信號是在 時間 上重疊而在 頻譜 上不重疊的信號。將整個帶寬分為多份,用戶分配一定的帶寬後通信過程 自始至終都佔用 這個頻帶。另外,為保證各個子信道傳輸不受干擾,可以設立 隔離帶 。
2.時分復用技術TDM:採用同一物理連接的不同時段來傳輸不同的信號。 也就是在信道帶寬上劃分出幾個子信道後,A用戶在某一段時間使用子信道1,用完之後將子信道1釋放讓給用戶B使用,以此類推。將整個信道傳輸時間劃分成若干個時間片(時隙),這些時間片叫做 時分復用幀 。每一個時分用戶在每一個TDM幀中佔用 固定時序 的時隙。
4.波分復用技術WDM: 將兩種或多種不同波長的光載波信號在發送端經過 復用器匯合 在一起,並耦合到光線路的 同一根光纖 中進行傳輸,在接收端經過 分波器 將各種波長的光載波分離進行 恢復 。整個過程類似於頻分復用技術的共享信道。波分復用其實就是光的頻分復用。
1.比特時間,碼片
1比特時間就是發送 1比特 需要的時間,如數據率是10Mb/s,則100比特時間就等於10微秒。
每一個比特時間劃分為m個短的間隔,稱為碼片。每個站被指派一個唯一的m bit 的碼片序列(例如S站的8 bit 碼片序列是00011011)。
如果發送 比特1 ,則發送自己的m bit 碼片序列。如果發送 比特0 ,則發送該碼片序列的二進制反碼。
S站的碼片序列:(-1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,+1) -1代表0,+1代表1
用戶發送的信號先受 基帶數字信號 的調試,又受 地址碼 的調試。就比如數據發送後受到基帶數字信號的調試之後變為10,然後又受到地址碼的調試後1就變為了00011011(上面的S站碼片序列),0就變成了11100100。
由於每個比特要轉換成m個比特的碼片序列,因此原本S站的數據率b bit/s要提高到mb bit/s,同時S站所佔用的頻帶寬度也提高到原本數值的m倍。這種方式是擴頻通信中的一種。
擴頻通信通常有兩大類:直接序列擴頻DSSS(上述方式);跳頻擴頻FHSS。
2.碼分多址(CDMA)
CDMA的重要特點 :每個站分配的碼片序列不僅必須 各不相同 ,並且還必須 相互正交 。在實用系統中使用的是 偽隨機碼序列 。
碼片的互相 正交 的關系:令向量S表示站S的碼片向量,令T表示其他任何站的碼片向量。兩個不同站的碼片序列正交,就是向量S和T的 規格化內積 等於0。
即S T=(S1 T1+S2 T2+......Sm Tm)/m(其實就相當於 兩個向量垂直 ,/m對結果其實也沒多大關系)
推論 : 1. 一個碼片向量和另一碼片反碼的向量的規格化內積值為0(如果ST=0,那麼ST'也=0)
2. 任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規格化內積都是1,即S S=1
3. 一個碼片向量和該碼片向量的規格化內積值是-1,即S S'=-1
CDMA的工作原理:
用一個列子來說明,假設S站的碼片序列為(-1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,+1),S站的擴頻信號為Sx,即若數據比特=1那麼S站發送的是碼片序列本身Sx=S,若數據比特=0那麼S站發送的是碼片序列的反碼Sx=S』。T站的碼片序列為(-1,-1,+1,-1,+1,+1,+1,-1),T站的擴頻信號為Tx。因為所有的站都使用相同的頻率,因此每一個站都能夠收到所有的站發送的擴頻信號。所有的站收到的都是疊加的信號 Sx+Tx 。
當接收站打算收S站發送的信號時,就用S站的碼片序列與收到的信號求規格化內積,即S (Sx+Tx)=S Sx+S Tx。前者等於+1或0,後者一定等於0,具體看下面(參考上面的 CDMA的工作原理 ):
當數據比特=1時,Sx=S,那麼S Sx=S S=1;同理 ,當數據比特=0時,Sx=S』,那麼S Sx=S S』=0
當數據比特=1時,Tx=S,那麼S Tx=S T=0(參考上面 碼片序列的正交關系 );同理 ,當數據比特=0時,Sx=S』,那麼S Tx=S*T』=0
5. 計算機網路里的PPT協議零比特填充5個連續的1的意思是5個1之間不能有0隻能全是
答: PPP協議中零比特填充是指每連續出現5個1時,就自動添加一個0,這個就是0比特填充的規則呢,如果說沒有連續5個0的話,就不需要進行操作。這主要就是為了實現透明傳輸。當我們想要恢復的時候,只要反過來將多餘的零比特去除即可。
6. 計算機網路之五層協議
一:概述
計算機網路 (網路)把許多 計算機 連接在一起,而 互聯網 則把許多網路連接在一起,是 網路的網路 。網際網路是世界上最大的互聯網。
以小寫字母i開始的internet( 互聯網或互連網 )是 通用 名詞,它泛指由多個計算機網路互連而成的網路。在這些網路之間的通信協議(通信規則)可以是 任意 的。
以大寫字母I開始的Interent( 網際網路 )是 專有 名詞,它指當前全球最大的、開放的、由眾多網路相互連接而成的特定計算機網路,它採用的是 TCP/IP 協議族 作為通信規則,且其前身是美國的 ARPANET 。
網際網路現在採用 存儲轉發 的 分組交換 技術,以及三層網際網路服務提供者(ISP)結構。
網際網路按 工作方式 可以劃分為 邊緣 部分和 核心 部分,主機在網路的邊緣部分,作用是進行信息處理。 路由器 是在網路的核心部分,作用是:按存儲轉發方式進行 分組交換 。
計算機通信是計算機的 進程 (運行著的程序)之間的通信,計算機網路採用 通信方式 :客戶–伺服器方式和對等連接方式(P2P方式)
按作用 范圍 不同,計算機網路分為:廣域網WAN,城域網MAN,區域網LAN和個人區域網PAN。
五層協議 的體系結構由:應用層,運輸層,網路層,數據鏈路層和物理層。
<1>:應用層 : 是體系結構中的最高層,應用層的任務是 通過應用進程間的交互來完成特定網路應用 。應用層協議定義的是 應用進程間通信和交互的規則 。
<2>:運輸層 :任務是負責向 兩個主機中的進程之間的通信提供可靠的端到端服務 ,應用層利用該服務傳送應用層報文。
TCP :提供面向連接的,可靠的數據傳輸服務,其數據傳輸的單位是報文段。
UDP :提供無連接的,盡最大努力的數據傳輸服務,不保證數據傳輸的可靠性。
<3>網路層: 網路層的任務就是要選擇合適的路由,在發送數據時, 網路層把運輸層產生的報文段或者用戶數據報 封裝 成分組或包進行交付給目的站的運輸層。
<4>數據鏈路層: 數據鏈路層的任務是在兩個相鄰結點間的線路上無差錯地傳送以幀(frame)為單位的數據。每一幀包括數據和必要的控制信息。
<5>:物理層: 物理層的任務就是 透明 地傳送比特流,物理層還要確定連接電纜插頭的 定義 及 連接法 。
運輸層最重要的協議是:傳輸控制協議 TCP 和用戶數據報協議 UDP ,而網路層最重要的協議是網路協議 IP 。
分組交換的優點:高效、靈活、迅速、可靠。
網路協議主要由三個要素組成: (1)語法:即數據和控制信息的結構或者格式; (2)語義:即需要發出何種控制信息,完成何種動作以及做出何種響應。 (3)同步:即事件實現順序的詳細說明。
二:物理層
物理層的主要任務:描述為確定與 傳輸媒體 的 介面 有關的一些特性。
機械特性 :介面所用接線器的形狀和尺寸,引腳數目和排列,固定和鎖定裝置等,平時常見的各種規格的插件都有嚴格的 標准化的規定 。
電氣特性 :介面電纜上的各條線上出現的電壓 范圍 。
功能特性 :某條線上出現的某一電平的點電壓表示何種 意義 ;
過程特性 :指明對不同功能的各種可能事件的出現 順序 。
通信的目的 是: 傳送消息 , 數據 是運送消息的 實體 。 信號 是數據的電氣或電磁的表現。
根據信號中代表 參數 的取值方式不同。 信號分為 : 模擬信號 (連續無限)+ 數字信號 (離散有限)。代表數字信號不同的離散數值的基本波形稱為 碼元 。
通信 的雙方信息交互的方式來看,有三中 基本方式 :
單向 通信(廣播)
雙向交替 通信(**半雙工**_對講機)
雙向同時 通信( 全雙工 _電話)
調制 :來自信源的信號常稱為基帶信號。其包含較多低頻成分,較多信道不能傳輸低頻分量或直流分量,需要對其進行調制。
調制分為 兩大類 : 基帶調制 (僅對波形轉換,又稱 編碼 ,D2D)+ 帶通調制 (基帶信號頻率范圍搬移到較高頻段, 載波 調制,D2M)。
編碼方式 :
不歸零制 (正電平1/負0)
歸零制度 (正脈沖1/負0)
曼徹斯特編碼 (位周期中心的向上跳變為0/下1)
差分曼徹斯特編碼 (每一位中心處有跳變,開始辯解有跳變為0,無跳變1)
帶通調制方法 : 調 幅 ( AM ):(0, f1) 。調 頻 ( FM ):(f1, f2) 。調 相 ( PM ):(0 , 180度) 。
正交振幅調制(QAM)物理層 下面 的 傳輸媒體 (介質): 不屬於任何一層 。包括有: 引導性傳輸媒體 :雙絞、同軸電纜、光纜 、 非引導性傳輸媒體 :短波、微波、紅外線。
信道復用技術 : 頻分復用 :(一樣的時間佔有不不同資源) ; 時分復用 :(不同時間使用同樣資源) ;統計時分復用、波分復用(WDM)、碼分復用(CDM)。
寬頻接入技術 : 非對稱數字用戶線 ADSL (Asymmetric Digital Subcriber Line)(用數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造)
三:數據鏈路層
數據鏈路層使用的 信道 有 兩種類型: * 點對點(PPP) 信道+ 廣播*信道
點對點信道的數據鏈路層的協議數據單元- -幀
數據鏈路層協議有許多, 三個基本問題 是共同的
封裝成楨
透明傳輸
差錯檢測
區域網的數據鏈路層拆成兩個子層,即 邏輯鏈路層(LLC) 子層+ 媒體接入控制(MAC) 子層;
適配器的作用:
計算機與外界區域網的連接是通過通信適配器,適配器本來是主機箱內插入的一塊網路介面板,又稱網路介面卡,簡稱( 網卡 )。
乙太網採用 無連接 的工作方式,對發送的數據幀 不進行編號 ,也不要求對方發回確認,目的站收到差錯幀就丟掉。
乙太網採用的協議是:具有 沖突檢測 的 載波監聽多點接入 ( CSMA/CD )。協議的要點是: 發送前先監聽,邊發送邊監聽,一旦發現匯流排出現了碰撞,就立即停止發送。
乙太網的硬體地址 , MAC 地址實際上就是適配器地址或者適配器標識符。 48位長 , 乙太網最短幀長:64位元組。爭用期51.2微秒。
乙太網適配器有 過濾 功能:只接收 單播幀,廣播幀,多播幀 。
使用 集線器 可以在 物理層 擴展乙太網(半雙工),使用 網橋 可以在 數據鏈路層 擴展乙太網(半雙工),網橋轉發幀時, 不改變幀 的源地址。網橋 優點 :對幀進行轉發過濾,增大 吞吐量 。擴大網路物理范圍,提高 可靠 性,可 互連 不同物理層,不同MAC子層和不同速率的乙太網。 網橋 缺點 :增加時延,可能產生廣播風暴。
透明網橋 : 自學習 辦法處理接收到的幀。
四:網路層
TCP/IP 體系中的網路層向上只提供簡單靈活的、無連接,盡最大努力交付的數據報服務。網路層不提供服務質量的承諾,不保證分組交付的時限, 進程 之間的通信的 可靠性 由 運輸層 負責。
一個IP地址在整個網際網路范圍內是唯一的,分類的 IP地址 包括A類( 1~126 )、B類( 128~191 )、C類( 192~223 單播地址)、D類( 多播 地址)。
分類的IP地址由 網路號欄位 和 主機號欄位 組成。
物理地址(硬體地址)是數據鏈路層和物理層使用的地址,而 IP 地址是網路層和以上各層使用的地址,是一種 邏輯地址 ,數據鏈路層看不見數據報的IP地址。
IP首部中的 生存時間 段給出了IP數據報在網際網路中經過的 最大路由器數 ,可防止IP數據報在互聯網中無限制的 兜圈 子。
地址解析協議 ARP(Address Resolution Protocol) 把IP地址解析為 硬體地址 ,它解決 同一個區域網的主機或路由器的IP地址和硬體地址的映射問題 ,是一種解決地址問題的協議。以目標IP地址為線索,用來定位一個下一個應該接收數據分包的網路設備對應的MAC地址。如果目標主機不再同一鏈路上時,可以通過ARP查找下一跳路由器的MAC地址,不過ARP只適用於IPV4,不能用於IPV6,IPV6中可以用ICMPV6替代ARP發送鄰居搜索消息。
路由選擇協議有兩大類: 內部網關 協議(RIP和OSPE)和 外部網關 協議(BGP-4)。
網際控制報文協議 ICMP (Internet Control Message Protocol )控制報文協議。是IP層協議,ICMP報文作為IP數據報的數據,加上首部後組成IP數據報發送出去,使用ICMP並不是實現了可靠傳輸。ICMP允許主機或者路由器 報告差錯 情況和 提供有關異常 的情況報告。
ICMP是一個重要應用是分組網間探測 PING
與單播相比,在一對多的通信中,IP多播可大大節約網路資源, IP多播使用D類地址,IP多播需要使用 網際組管理協議IGMP 和多播路由選擇協議。
五: 運輸層
網路層為主機之間提供邏輯通信,運輸層為應用進程之間提供端到端的邏輯通信。
運輸層有兩個協議 TCP和UDP
運輸層用一個 16位 埠號來標志一個埠。
UDP特點 :無連接、盡最大努力交付、面向報文、無擁塞控制、支持一對一,多對一,一對多,多對多的交互通信。首部開銷小。
TCP特點: 面向連接,每一條TCP連接只能是點對點、提供可靠的交付服務,提供全雙工通信、面向位元組流。
TCP用主機的IP地址加上主機上的埠號作為TCP連接的端點,這樣的端點就叫 套接字 。
流量控制 是一個 端到端 的問題,是接收端抑制發送端發送數據的速率,以方便接收端來得及接收。 擁塞控制 是一個全局性過程,涉及到所有的主機,所有的路由器,以及與降低網路傳輸性能有關的所有因素。
TCP擁塞控制採用四種演算法: 慢開始、擁塞避免、快重傳、快恢復 。
傳輸有 三個連接 :連接建立、數據傳送、連接釋放。
TCP連接建立採用三次握手機制,連接釋放採用四次握手機制。
六:應用層
文件傳送協議FTP 使用 TCP 可靠傳輸服務。FTP使用客戶伺服器方式,一個FTP伺服器進程可同時為多個客戶進程提供服務。在進行文件傳輸時,FTP的客戶和伺服器之間要建立兩個並行的TCP連接,控制連接和數據連接,實際用於傳輸文件的是 數據連接 。
萬維網 WWW 是一個大規模,聯機式的信息儲藏所,可以方便從網際網路上一個站點鏈接到另一個站點。
萬維網使用 統一資源定位符URL 來標志萬維網上的各種文檔,並使每一個文檔在整個網際網路的范圍內具有唯一的標識符 URL 。
電腦寬頻撥號能上網,而接了路由器就不能上網,這很可能是以下原因:
有可能是路由器介面的網線接觸不良,首先將路由器的網線,電腦插口的網線和路由器的電源線重新撥插一下,這樣可以排除因接觸不良而導至的不能上網。
就是路由器的內部設置參數出現問題,或者受別人攻擊導致網路阻塞,而無法上網。
處理方法如下:
將無線路由器的數據清零,哪就要在無線路由器上面按一下重啟安扭,這樣無線路由器就恢復出廠值了;
用一部智能手機或者一台電腦(不管是台式還是筆記本),然後在瀏覽器的地址欄中輸入:192.168.1.1,或者192.168.0.1,網段不同,輸入不同,以無線路由器後面的標注為主,不過前者居多;
會彈出一個對話框,在這個框上要你輸入用戶名和密碼,一般用戶名和密碼都是ADMIN,(這個無線路由器上面也有標注),新式的無線路由器在這一步是要你設置密碼;
進到路由器設置界面,找到上網設置或者介面設置,根據設置向導,選擇PPPOE方式,然後輸入你的上網賬號和上網密碼;
在無線網路設置設置一下無線參數WPA2模式和WIFI密碼,最後點保存,這樣無線路由器會自動重啟,這代表設置成功,也就可以上網了。
電腦無線網路連接不可用有以下幾種原因:
無線被禁用了。右擊桌面網路圖標,打開網路共享中心,更改適配器設置,啟用無線網路。
無線連接故障。點擊網路圖標,點擊疑難解決,然後根據自檢出來的解決方法操作就可以了。
電腦無線設置錯誤。在1的操作下,右擊無線網路,點擊屬性,協議4,在裡面進行無線設置,設置以下IP地址。
沒有信號或信號太弱。到一個信號強的地方,看看能不能連接。
路由設置有問題。重新設置路由器,然後再連接看看。
8. 計算機網路問題
H1在應用層發起目標ping的請求,傳輸層接到請求數據,將數據分段並加上UDP報頭並下傳到internet層,網路層接到數據後進行icpm封裝,將h1和h3封裝成以h1為源ip h3為目的ip的數據包,下傳到網路物理層。
9. 數字數據採用什麼編碼 求一個計算機網路的高手 最好有QQ現場解決問題。。。急死了 考試呢
在數字信道中傳輸計算機數據時,要對計算機中的數字信號重新編碼進行基帶傳輸,在基帶傳輸中數字數據的編碼包括 一、非歸零碼: nonreturn to zero code (NRZ) 一種二進制信息的編碼,用兩種不同的電聯分別表示「1」和「0」,不使用零電平。信息密度高,但需要外同步並有誤碼積累。 0:低電平 1:高電平 二.曼徹斯特編碼:
曼徹斯特編碼(Manchester Encoding),也叫做相位編碼(PE),是一個同步時鍾編碼技術,被物理層使用來編碼一個同步位流的時鍾和數據。曼徹斯特編碼被用在乙太網媒介系統中。曼徹斯特編碼提供一個簡單的方式給編碼簡單的二進制序列而沒有長的周期沒有轉換級別,因而防止時鍾同步的丟失,或來自低頻率位移在貧乏補償的模擬鏈接位錯誤。在這個技術下,實際上的二進制數據被傳輸通過這個電纜,不是作為一個序列的邏輯1或0來發送的(技術上叫做反向不歸零制(NRZ))。相反地,這些位被轉換為一個稍微不同的格式,它通過使用直接的二進制編碼有很多的優點。 曼徹斯特編碼,常用於區域網傳輸。在曼徹斯特編碼中,每一位的中間有一跳變,位中間的跳變既作時鍾信號,又作數據信號;從低到高跳變表示"0",從高到低跳變表示"1"。還有一種是差分曼徹斯特編碼,每位中間的跳變僅提供時鍾定時,而用每位開始時有無跳變表示"0"或"1",有跳變為"0",無跳變為"1"。 對於以上電平跳變觀點有歧義:關於曼徹斯特編碼電平跳變,在雷振甲編寫的<<網路工程師教程>>中對曼徹斯特編碼的解釋為:從低電平到高電平的轉換表示1,從高電平到低電平的轉換表示0,模擬卷中的答案也是如此,張友生寫的考點分析中也是這樣講的,而《計算機網路(第4版)》中(P232頁)則解釋為高電平到低電平的轉換為1,低電平到高電平的轉換為0。清華大學的《計算機通信與網路教程》《計算機網路(第4版)》採用如下方式:曼徹斯特編碼從高到低的跳變是 1 從低到高的跳變是 0 。 兩種曼徹斯特編碼是將時鍾和數據包含在數據流中,在傳輸代碼信息的同時,也將時鍾同步信號一起傳輸到對方,每位編碼中有一跳變,不存在直流分量,因此具有自同步能力和良好的抗干擾性能。但每一個碼元都被調成兩個電平,所以數據傳輸速率只有調制速率的1/2。 就是說主要用在數據同步傳輸的一種編碼方式。 【在曼徹斯特編碼中,用電壓跳變的相位不同來區分1和0,即用正的電壓跳變表示0,用負的電壓跳變表示1。因此,這種編碼也稱為相應編碼。由於跳變都發生在每一個碼元的中間,接收端可以方便地利用它作為位同步時鍾,因此,這種編碼也稱為自同步編碼。】 Manchester encoding uses the transition in the middle of the timing window to determine the binary value for that bit period. In Figure , the top waveform moves to a lower position so it is interpreted as a binary zero. The second waveform moves to a higher position and is interpreted as a binary one . 【關於數據表示的約定】 事實上存在兩種相反的數據表示約定。 第一種是由G. E. Thomas, Andrew S. Tanenbaum等人在1949年提出的,它規定0是由低-高的電平跳變表示,1是高-低的電平跳變。 第二種約定則是在IEEE 802.4(令牌匯流排)和低速版的IEEE 802.3 (乙太網)中規定, 按照這樣的說法, 低-高電平跳變表示1, 高-低的電平跳變表示0。 由於有以上兩種不同的表示方法,所以有些地方會出現歧異。當然,這可以在差分曼徹斯特編碼(Differential Manchester encoding)方式中克服. 三.差分曼徹斯特編碼:
曼徹斯特編碼的編碼規則是: 在信號位中電平從高到低跳變表示1 在信號位中電平從低到高跳變表示0 差分曼徹斯特編碼的編碼規則是: 在信號位開始時不改變信號極性,表示輯"1" 在信號位開始時改變信號極性,表示邏輯"0" 不論碼元是1或者0,在每個碼元正中間的時刻,一定有一次電平轉換。 曼切斯特和差分曼切斯特編碼是原理基本相同的兩種編碼,後者是前者的改進。他們的特徵是在傳輸的每一位信息中都帶有位同步時鍾,因此一次傳輸可以允許有很長的數據位。 曼切斯特編碼的每個比特位在時鍾周期內只佔一半,當傳輸「1」時,在時鍾周期的前一半為高電平,後一半為低電平;而傳輸「0」時正相反。這樣,每個時鍾周期內必有一次跳變,這種跳變就是位同步信號。 差分曼切斯特編碼是曼切斯特編碼的改進。它在每個時鍾位的中間都有一次跳變,傳輸的是「1」還是「0」,是在每個時鍾位的開始有無跳變來區分的。 差分曼切斯特編碼比曼切斯特編碼的變化要少,因此更適合與傳輸高速的信息,被廣泛用於寬頻高速網中。然而,由於每個時鍾位都必須有一次變化,所以這兩種編碼的效率僅可達到50%左右 詳細分析: 分別用標准曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼畫出1011001的波形圖 (如右上圖) 一:標准曼徹斯特編碼波形圖1代表從高到低,0代表從低到高 二:差分曼徹斯特編碼波形圖1代表沒有跳變(也就是說上一個波形圖在高現在繼續在高開始,上一波形圖在低繼續在低開始)開始畫0代表有跳變(也就是說上一個波形圖在高位現在必須改在低開始,上一波形圖在高位必須改在從低開始) 註:第一個是0的從低到高,第一個是1的從高到低,後面的就看有沒有跳變來決定了(差分曼徹斯特編碼) 給出比特流101100101的以下兩個波形。 (如圖) (1)曼徹斯特碼脈沖圖形; (2)差分曼徹斯特碼脈沖圖形。
10. 求《計算機網路原理》大神!!採用不歸零碼(NRZ)傳輸1比特數據需要幾個個信號狀態。。等幾個題,求解答~
歸零編碼NRZ 信號電平的一次反轉代表1,電平不變化表示0,並且在表示完一個碼元後, 電壓不需回到0 不歸零制編碼是效率最高的編碼 缺點是存在發送方和接收方的同步問題 單極性不歸零碼,無電壓(也就是元電流)用來表示"0",而恆定的正電壓用來 表示"1"。每一個碼元時間的中間點是采樣時間,判決門限為半幅度電平(即0.5)。 也就是說接收信號的值在0.5 與1.0 之間,就判為"1"碼,如果在O 與0.5 之間就 判為"0"碼。每秒鍾發送的二進制碼元數稱為"碼速"。 雙極性不歸零碼,"1"碼和"0"碼都有電流,但是"1"碼是正電流,"0"碼是負電 流,正和負的幅度相等,故稱為雙極性碼。此時的判決門限為零電平,接收端使用 零判決器或正負判決器,接收信號的值若在零電平以上為正,判為"1"碼;若在零 電平以下為負,判為"0"碼。 以上兩種編碼,都是在一個碼元的全部時間內發出或不發出電流(單極性), 以及發出正電流或負電流(雙極性)。每一位編碼佔用了全部碼元的寬度,故這兩 種編碼都屬於全寬碼,也稱作不歸零碼NRZ (Non Return Zero)。如果重復發送 "1"碼,勢必要連續發送正電流;如果重復發送"0"碼,勢必要連續不送電流或連續 發送負電流,這樣使某一位碼元與其下一位碼元之間沒有間隙,不易區分識別。