计算机网络教程

数据量单位
1TB=2^10GB=2^20MB=2^40KB=2^50B(字节)=2^53bit(位)
网络技术中的数率
1Tbit/s=10^3Gbit/s=10^6Mbit/s=10^9Kbit/s=10^12bit/s
①发送时延(s秒)=数据帧长度(bit位)÷信道带宽(bit/s位每秒)

②传播时延(s秒)=信道长度(m米)÷电磁波在信道上的传播速率(m/s米每秒)
电磁波在自由空间的传播速率约为3*10^8m/s
电磁波在铜线电缆的传播速率约为2.3*10^8m/s
电磁波在光线中的传播速率约为2.0*10^8m/s
例子:1000km长的光纤线路的传播时延大约5ms(1000*10^3/(2*10^8)=5*10^-3)

数据传输速率/数据率/比特率 是指每秒传送的二进制位数 ( bit/s 位每秒;也做bps)
码元速率/调制速率/波特率 每秒钟信号变化的次数(symbol/s符号每秒,也做band)

比特率 (bit/s 位每秒;也做bps)=
波特率(symbol/s符号每秒,也做band)*log2 (电平级(bit/symbol位每符号))

比特率=波特率*单个调制状态对应的二进制位数
I=S*log2(N)

信号码元的宽度T秒,波特率=1/T;

奈魁斯特推导出无噪声有限带宽信道的最大数据传输率公式:
数据传输率C = 2B×log2 (V) (bps)
C = 数据传输率,单位bit/s(bps),B = 带宽,单位Hz,V= 信号编码级数
任意信号通过一个带宽为H的低通滤波器,则每秒采样2H次就能完整地重现该信号,信号电平分为V级

香农定理由如下的公式给出:
C=Blog2(1+S/N|无量纲信噪比) 
其中C是可得到的链路速度,B是链路的带宽
(S/N|db)=10log10(S/N|无量纲信噪比)
∴也可得 C=Blog2(1+10^((S/N|db)÷10))

AAA比特流 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
单极性NRZ____| ̄ ̄|____| ̄ ̄|____| ̄ ̄|____| ̄ ̄|____| ̄ ̄|不归零
单极性 RzX____| ̄|______| ̄|______| ̄|______| ̄|_____| ̄|__归零
双极性NRZXXXX| ̄ ̄|XXXx| ̄ ̄|XXxx| ̄ ̄|xXxx| ̄ ̄|xxxx| ̄ ̄|
XXXXXXxx____|Xxx|____|Xxx|____|XXx|____|Xxx|____|XXX|不归零
双极性 RZXXXX | ̄|XXXXXX | ̄|XXXXXX | ̄|XXXXXX | ̄|XXXXX | ̄| 
XXXXXXXX__| ̄ xX ̄|__| ̄ XXX ̄|__| ̄ XX ̄|__| ̄XX  ̄|__| ̄XX  ̄|归零
曼彻斯特X | ̄ ̄↓ XXX| ̄ ̄↓XXXX | ̄ ̄↓XXX | ̄ ̄↓ XXXX| ̄ ̄↓ 
XXXXXX__↑ XXX|____↑XXX |____↑ XXX|____↑XXX |____↑XXX |__以太网发送的数据曼彻斯特编码
差分Xxx | ̄|Xxx | ̄| x|—→|Xx ↑  ̄| Xx| ̄|XX |—→| XX↑  ̄|

曼彻斯特 ↑ X|—→| X↓—| xxx| — |X |—→| X↓—| XXX| — |XXX |—→

将余数拼到信息码左移后空出的位置,得到完整的CRC码。
【例】假设使用的生成多项式是G(X)=X3+X+1。
4位的原始报文为1010,求编码后的报文。
解:1、将生成多项式G(X)=X3+X+1转换成对应的二进制除数1011。
2、此题生成多项式有4位(R+1)(注意:4位的生成多项式计算所得的校验码为3位,R为校验码位数),
要把原始报文C(X)左移3(R)位变成
1010 000
3、用生成多项式对应的二进制数对左移3位后的原始报文进行模2除(高位对齐),
相当于按位异或:
1010000
1011
------------------接着二进制除数对齐第一个非零
0001000
0001011
------------------
0000011
得到的余位011,
所以最终编码为:1010 011

以太网的争用期定为51.2μs
て=争用期÷2=25.6μs
T0发送时延=数据帧长度(bit位)÷发送速率(bit/s位每秒)
占用信道时间=T0+て;
参数a=T0÷て=T0÷25.6

(最短)帧长度÷数据传输速率>=2*最大信号传播时延
即为
(最短)帧长度÷数据传输速率>=2*信道长度(m米)÷电磁波在信道上的传播速率(m/s米每秒)

取得等号即最短

x个站都连接到一个Y Mbit/s以太网集线器 
每个站所能得到的带宽 Y/x Mbit/s

x个站都连接到一个YMbit/s以太网交换机
每个站所能得到的带宽 Y Mbit/s

TCP数据报长度x字节,固定首部20字节,次网络最大数据长度为max,应当划分几片?数据字段长度,片偏移字段和MF,DF。【TCP数据报长度x字节=数据部分+固定首部】
几片:(x-20)/(max-20) 取商m(商m为整数只入不舍)
下面的单位均为字节B
总, 数据字段长度,片偏移字段和 MF,DF。
max; max-20; 0/8, 1,0
max; max-20; (max-20)/8, 1,0
max; max-20; 2*(max-20)/8,1,0
……… 1,0
(x-20)%(max-20)+20;(x-20)%(max-20);(m-1)*(max-20)/8; 0,0

上下两个有点区别,下面那个应该没有抄错吧。上面的分片的原数据报片去掉了20的固定首部。
而下面的UDP 反倒是加了8字节的首部。

以太帧最大载荷max,能承载的IP数据<=max-20;UDP数据报长度x+8字节,应当划分几片?数据字段长度,片偏移字段和MF,DF。
几片:(x+8)/(max-20) 取商m(商m为整数只入不舍)
下面的单位均为字节B
总, 数据字段长度,片偏移字段和 MF,DF。
max; max-20; 0/8; 1,0
max; max-20; (max-20)/8; 1,0
max; max-20; 2*(max-20)/8; 1,0
……… 1,0
(x+8)%(max-20)+20;(x+8)%(max-20);(m-1)*(max-20)/8; 0,0

时间: 2024-09-29 01:05:20

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