第一章
时延的计算
单位
- 比特(b)
- 一个字节(B, byte)中包含8个位(b, bit)
- “带宽”用来表示网络的通信线路传送数据的能力，
- 网络带宽表示单位时间内从网络中的某一点到另外一点所能通过的 “最高数据率” ，单位是“比特每秒”，或 b/s (bit/s)
- 吞吐量表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量
- 时延是指数据从网络的一端传送到另外一端所需要的时间。有时候也成为延迟或迟延
例题：计算发送时延
假定有一个长度为100MB的数据块，在发送速率为1Mb/S的信道上连续发送，其发送延时是多少？
100MB = 100*(2^20)*8b
1Mb/s = 10^6 b/s
发送时延 = 100MB/(1Mb/s) = 838.9s
发送，传播时延
- 发送时延：
- 传播时延：
- 处理时延：
- 排队时延：
OSI模型
TCP与UDP
- TCP ： 提供面向连接、可靠的传输服务
- 面向连接 ： 是指通信双方在通信时，要事先建立一条通信线路，其中有三个过程：建立连接、使用连接、释放连接
- 应用 ：电话系统（拨号、通话、挂机）; HTTP, FTP, telnet, SMTP,TCP
- UDP ：提供面向无连接的传输服务(不保证数据传输的可靠性)
- 面向无连接
- 应用：邮政系统、IP、UDP(语音聊天，视频，网络电话)
计算发送时延和传播时延
例题1: 计算发送时延和传播时延
收发两端之间的传输距离为2000km,信号在媒体上的传播速率为5000m/s。试计算以下两种情况的发送延时和传播延时： 1）数据长度为10KB，数据发送速率为 100Kb/s。 2）数据长度为20MB，数据发送速率为 1Gb/s
1)
10KB = 10*(2^10)*8b
100Kb/s = 100*(10^3)b/s
发送时延=100KB/(100Kb/s) =
传播时延=2000km/(5000m/s) = 400s
2)
20MB = 20*(2^20)*8b
1Gb/s = 10*9 b/s
发送时延 = 20MB/(1Gb/s) =
传播时延=2000km/(5000m/s) = 400s
例题2：计算比特率
假设信号在媒体上的传播速率为2.3*108 m/s,媒体长度l为：
- 10cm （网络接口卡）
- 100m （局域网 ）
- 100km （城域网 ）
- 5000km （广域网）
试计算当数据率为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中传播的比特数。
比特率 = (媒体长度l/传播速率)*数据率
例题3：计算数据传输率
长度为100字节的应用层数据交给运输层传送，需加上20字节的TCP首部。再交给网络层传送，需加上20字节的IP首部。最后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和尾部共18字节。 1)试求此时的数据传输率是多少？数据的传输率指发送的应用层数据除以发送的总数据（既应用数据加上各种首部和尾部的额外开销）。 2)若应用层数据长度为1000字节时，数据的传输率是多少？
1) 100/(100+20+20+18) = 63.3%
2) 1000/(1000+20+20+18) = 94.5%
例题4：
一个系统的协议有n层。应用程序产生wB长的报文。网络软件在每层都加上hB长的协议头。那么，网络带宽中有多大比率用于协议头信息的传输？
nh/(w+nh)
例题5：
现传输1000b的数据块，试对以下类型的链路分别计算传播时延对发送时延的比率。假定在各种类型传输介质上的传播速度是2108 m/s，在自由空间上的传播速度是3108 m/s。 1）100m的双绞线和10kbps的发送速率。 2）10km的同轴电缆和1Mbps的发送速率。 3）50000km的自由空间（卫星链路）和10Mbps的发送速率。
例题6：
假设一个通信网络，源端和目的端的平均距离为150km，信号在传输介质中的传播速度为2*108 m/s ，当数据长度为1500b,数据传输率为1Gbps时，试问数据的发送时延（传输时延）和往返传播时延分别是多少？
1Gbps = 10^9 b/s
发送时延 = 1500b/1Gbps = 1.5纳秒
传播时延 = 150km / (2*10^8m/s) =
第二章 物理层
主要硬件
- 调制器：将数字信号转成可沿电话线传送的模拟信号
- 解调器：将模拟信号转为计算机可以识别的数字信号
- 集线器：
- 加大器：将衰减的模拟信号放大
- 中继器：将失真的数字信号整形
- 分离器：将高频和低频信号分离
- 转发器：
传输介质
- 引导型传输介质
- 双绞线
- 同轴电缆
- 光缆
- 非引导型传输介质:自由空间称为“非引导型传输媒体”
- 无线：无线传输所使用的频段很广，很多频段不用于一般的通信。
- 短波：短波通信主要是靠电离层的反射，但短波信道的通信质量较差。
- 微波：微波在空间主要是直线传播。 * 地面微波接力通信 *卫星通信
计算题
如下图所示，结点A和B都通过10Mb/s发送率的链路连接到交换机S。在每条链路上的传播时延是20微秒。S是一个存储转发设备，在它接受完分组后35微秒开始转发收到的分组。试计算把10000b从A发送到B所需要的时间
发送时延 = 2*10000b/(10*(10^6)b/s) = 2000微秒
时延 = 2000微秒+20+20+35 = 2075微秒
第三章 网络层
IP地址
定义：IP地址就是给连接到互联网上的每一台主机（或路由器）的每一个接口，分配一个在全世界范围内是唯一的32位的标识符
分类IP地址
- 在同一个局域网上的主机或路由器的IP 地址中的网络号必须是一样的
- 路由器总是具有两个或两个以上的 IP 地址。路由器的每一个接口都有一个不同网络号的 IP 地址
- 两个路由器直接相连的接口处，可指明也可不指明 IP 地址。如指明 IP 地址，则这一段连线就构成了一种只包含一段线路的特殊“网络” 。现在常不指明 IP 地址
硬件地址
硬件地址（MAC地址）是定义在数据链路层的主机地址，而IP地址是定义在网络层上的主机地址。
通信链路上的主机或路由器是根据硬件地址进行传输的
IP层转发分组
划分子网
例题3： 1）子网掩码255.255.255.0代表什么意思？
C类地址的默认子网掩码
或者是A、B类地址的子网掩码
2）一个网络的掩码为255.255.255.248，问该网络能够连接多少台主机？
A类：
子网号：2^21-2 =
主机号：2^3-2 = 6
B类：
子网号：2^13-2 =
主机号：2^3-2 = 6
C类：
子网号：2^5-2 =
主机号：2^3-2 = 6
3）一个B类网的子网掩码为255.255.240.0.试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少？
2^12-2=
4）ip地址的十六进制是c2.2F.14.81,试将其转换为点分十进制的形式。
194.47.20.129
例题4：
4、某单位分到一个B类地址。其net-id为129.250.0.0。该单位有4000台机器，且平均分布在16个不同的地点上。 1）试对本网络进行合理的子网划分。 2）试给每一个地点分配一个子网号码，并算出每个地点主机号码的范围。
例题5：
5、IP地址150.180.20.4所在的网络采用的子网掩码若是255.255.0.0。 1）则该地址所在的网络是否划分子网？
该IP地址属于B类地址，255.255.0.0是B类地址的默认子网掩码。所以所在网络未划分子网
2）若地址所在的网络采用的子网掩码为255.255.255.248，则该网络是否划分了子网？划分成了多少个子网？并说明该地址所在的子网号为多少？
划分了子网，
32个子网
2
例题6： 6、一个C类网，现需划分成50个子网，应采用的子网掩码为？
255.255.255.252.0
例题7： 7、子网掩码255.255.255.224，能分别将A、B、C类网络划分成多少个子网？
A类：2^19
B类：2^11
C类：2^3
例题8：
2、设某路由器建立了如下路由表：
目的网络 子网掩码 下一跳
128.96.39.0 255.255.255.128 接口m0
128.96.39.128 255.255.255.128 接口m1
128.96.40.0 255.255.255.128 R2
192.4.153.0 255.255.255.192 R3
*（默认） —— R4
现在收到5个分组，其目的地址分别为：
1）128.96.39.10 2）128.96.40.12 3）128.96.40.151
4）192.4.153.17 5）192.4.153.90
1)m0
2)R2
3)R4
4)R3
5)R4
例题9：
3、已知地址块中的一个地址是200.160.84.24/15。试求这个地址块中最小地址和最大地址？地址掩码？地址块中共有多少个地址？相当于多少个C类地址？
最小地址：200.160.0.0
最大地址：200.161.255，255
地址掩码：255.254.0.0
共有：2^17
相当于C类地址：2^17/2^8 = 2^9 = 512
例题10：
吉首大学分配到一个192.168.150.64/24地址块。现需要进一步划分为6个一样大的子网。试问： 1）每个子网的网络前缀是多少位？ 2）每一个子网可表示多少个地址？ 3）每一个子网的地址块的范围是？(给出其中3个) 4）每一个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是多少？
例题11：
1 、有如下的4个/24地址块，试进行最大可能的聚合。 212.56.132.0/24 212.56.133.0/24 212.56.134.0/24 212.56.135.0/24
前22位重合
212.56.132.0
