redes_de_computador
IEEE 802.2是逻辑链路控制(LLC, Logical Link Control)标准。
简单理解:
- 位置:在OSI模型的数据链路层上半部分
- 作用:提供数据链路层和网络层之间的接口
- 功能:
- 管理不同网络层协议(如IP、IPX)的数据帧
- 提供流量控制和错误检测
- 让上层协议能在不同的局域网(以太网、令牌环等)上统一工作
一句话总结:
802.2就是让各种局域网技术能用统一方式与上层协议通信的”翻译层”。
IEEE 802.3是以太网(Ethernet)标准。
简单理解:
- 位置:数据链路层的下半部分(MAC层)和物理层
- 作用:定义有线以太网的工作方式
- 功能:
- 规定网线类型(双绞线、光纤等)
- 定义传输速度(10M、100M、1G、10G等)
- 规定数据帧格式
- 定义冲突检测机制(CSMA/CD)
常见版本:
- 802.3 - 10Mbps 以太网
- 802.3u - 100Mbps 快速以太网
- 802.3ab - 1000Mbps 千兆以太网
- 802.3ae - 10Gbps 万兆以太网
一句话总结:
802.3就是我们日常用的有线网络标准,规定了网线怎么连、数据怎么传。
Fibra optica multimodo de indice gradual
这是渐变折射率多模光纤(Graded-Index Multimode Fiber)。
简单理解:
**多模光纤(Multimode)**:
- 光纤芯径较粗,光可以多条路径传输
**渐变折射率(Índice gradual)**:
- 光纤中心折射率最高,向边缘逐渐降低
- 形成抛物线型的折射率分布
优点:
- 光线走曲线路径,不同路径的光几乎同时到达
- 减少模式色散(不同路径光的时间差)
- 比阶跃折射率光纤传输距离更远、速度更快
对比:
- 阶跃型多模:折射率突变,光走折线,色散大
- 渐变型多模:折射率渐变,光走曲线,色散小
- 单模光纤:芯径极细,只有一条路径,距离最远
一句话总结:
通过让光纤中心到边缘的折射率逐渐变化,使不同路径的光几乎同时到达,提高传输性能的多模光纤。
slow-start
Slow Start(慢启动)是TCP拥塞控制的一种机制。
简单理解:
刚开始传输数据时,不知道网络能承受多大流量,所以:
- 从很小的发送量开始
- 然后指数增长
- 直到达到阈值或发生拥塞
工作过程:
- 初始:拥塞窗口(cwnd) = 1个MSS(最大报文段)
- 增长:每收到一个ACK,cwnd翻倍
- 1 → 2 → 4 → 8 → 16…
- 结束条件:
- 达到慢启动阈值(ssthresh)
- 或者发生丢包/超时
为什么叫”慢启动”?
虽然是指数增长,但相比”一开始就全速发送”,这已经算慢了。
一句话总结:
TCP刚建立连接时,从小流量开始试探性地指数增长,避免一下子把网络搞瘫痪的机制。
Protocolo de parada y espera
协议de parada y espera(停止等待协议 / Stop-and-Wait Protocol)
简单理解:
发送方发一个数据包后,必须等待接收方的确认(ACK),才能发送下一个包。
工作流程:
- 发送方:发送数据包1
- 等待…
- 接收方:收到后发送ACK
- 发送方:收到ACK后,发送数据包2
- 等待…
- 循环…
特点:
优点:
- 简单
- 可靠(每个包都确认)
缺点:
- 效率极低!
- 信道利用率差(大部分时间在等待)
- 不适合高延迟网络
改进版本:
- 滑动窗口协议:可以连续发送多个包,不用每个都等
- 流水线协议:Go-Back-N, 选择重传
一句话总结:
发一个包就停下来等确认,确认到了再发下一个的低效但简单的传输协议。
Circuito virtual
Circuitos Virtuales(虚电路 / Virtual Circuits)
简单理解:
在分组交换网络中,模拟电路交换的连接方式。通信前先建立一条”虚拟的专用通道”,所有数据包都走这条路径。
工作过程:
- 建立连接:通信前先建立虚电路
- 数据传输:所有分组沿着同一路径传输
- 释放连接:通信结束后拆除虚电路
特点:
✅ 有连接(面向连接)
✅ 所有分组按序到达
✅ 每个分组只需要携带虚电路号(不需要完整地址)
✅ 路由在建立时确定
两种类型:
- SVC (Switched Virtual Circuit) - 交换虚电路:临时建立
- PVC (Permanent Virtual Circuit) - 永久虚电路:预先配置好
对比数据报:
| 虚电路 | 数据报 |
|---|---|
| 有连接 | 无连接 |
| 同一路径 | 每个包独立选路 |
| 按序到达 | 可能乱序 |
典型应用:
- ATM网络
- Frame Relay
- X.25
一句话总结:
通信前先建立一条虚拟专线,所有数据包都走这条路的分组交换方式。
Comunicacion de paquetes con datagrama
Conmutación de paquetes con datagramas(数据报分组交换 / Datagram Packet Switching)
简单理解:
每个数据包独立发送,独立选路,就像寄信一样,每封信独立投递,可能走不同路线。
工作方式:
- 无需建立连接:直接发送
- 每个分组独立路由
- 每个分组携带完整的目的地址
- 可能乱序到达
- 到达后需要重新排序
特点:
✅ 无连接(connectionless)
✅ 灵活,路由器故障时可自动绕路
✅ 每个分组独立处理
❌ 可能乱序
❌ 每个分组需要完整地址(开销大)
对比虚电路:
| 数据报 | 虚电路 |
|---|---|
| 无连接 | 有连接 |
| 独立选路 | 固定路径 |
| 可能乱序 | 按序到达 |
| 灵活 | 建立连接有开销 |
| 完整地址 | 只需虚电路号 |
典型例子:
- IP协议(Internet)
- UDP
类比:
数据报 = 寄普通信(每封独立投递)
虚电路 = 打电话(先建立连接)
一句话总结:
每个数据包独立发送、独立选路,无需提前建立连接的灵活分组交换方式。
Redes de petri
Redes de Petri (Petri Nets / 佩特里网)
简单理解:
一种用图形化方式描述和分析并发系统、异步事件和分布式系统的数学模型。
基本组成:
4个元素:
- Places (库所) ⭕ - 圆圈,表示状态/条件
- Transitions (变迁) ▭ - 矩形/竖线,表示事件/动作
- Arcs (弧) → - 箭头,连接库所和变迁
- Tokens (令牌) ● - 黑点,表示资源/状态
工作原理:
1 | |
触发规则:
- 变迁的所有输入库所都有令牌 → 变迁可以触发
- 触发后:从输入库所移除令牌,向输出库所添加令牌
简单例子(生产者-消费者):
1 | |
用途:
✅ 建模并发系统
✅ 分析死锁
✅ 验证协议正确性
✅ 模拟工作流
✅ 设计通信协议
能分析什么:
- 可达性(能否到达某状态)
- 活性(系统会不会死锁)
- 有界性(资源是否有限)
- 公平性
应用领域:
- 网络协议设计
- 操作系统(进程同步)
- 制造系统
- 工作流管理
- 分布式系统
一句话总结:
用圆圈、方块、箭头和令牌来图形化建模和分析并发、异步系统行为的数学工具。
Protocolo de ventana deslizante
Protocolo de Ventana Deslizante (Sliding Window Protocol / 滑动窗口协议)
简单理解:
发送方可以连续发送多个数据包,不用等每个包的确认,但有数量限制(窗口大小)。
核心概念:
窗口 = 允许同时发送但未确认的数据包数量
1 | |
工作原理:
1. 发送过程:
1 | |
2. 窗口滑动:
- 收到确认(ACK) → 窗口向前滑动
- 可以发送新的数据包
类型:
Go-Back-N (回退N步):
- 出错时,重传所有未确认的包
1
2
3发送: 1,2,3,4,5
丢失: 3
重传: 3,4,5 ← 全部重传
Selective Repeat (选择重传):
- 出错时,只重传出错的包
1
2
3发送: 1,2,3,4,5
丢失: 3
重传: 3 ← 只重传这个
优点:
✅ 提高效率(不用等每个ACK)
✅ 充分利用带宽
✅ 适合高延迟网络
✅ 流量控制
参数:
- 窗口大小(W): 同时发送的最大包数
- 序列号: 标识每个数据包
- 定时器: 超时重传
实际应用:
- TCP协议(使用滑动窗口)
- HDLC
- 数据链路层协议
图示例子:
1 | |
对比停等协议:
| 停等协议 | 滑动窗口 |
|---|---|
| 发1个等ACK | 发N个再等 |
| 效率低 | 效率高 |
| 简单 | 复杂 |
| 窗口=1 | 窗口=N |
一句话总结:
允许发送方连续发送多个数据包(窗口内),收到确认后窗口向前滑动,大大提高传输效率的流量控制协议。
Codificacion
4种编码方式的区别
1. RZ Unipolar (单极性归零码)
1 | |
特点:
- 1 = 高电平 (+V) → 中间归零
- 0 = 0电平
- ✅ 单极性(只用正电压)
- ✅ 每个位都归零
- ❌ 没有负电压
2. RZ Bipolar (双极性归零码 / AMI码)
1 | |
特点:
- 1 = +V 和 -V 交替出现(归零)
- 0 = 0电平
- ✅ 双极性(正负电压交替)
- ✅ 每个位都归零
- ✅ 无直流分量
- ✅ 可检测错误(两个连续同极性的1=错误)
3. NRZ Bipolar (双极性非归零码)
1 | |
特点:
- 1 = +V (整个位周期)
- 0 = -V (整个位周期)
- ✅ 双极性
- ❌ 不归零(信号持续整个位)
- ❌ 长串0或1时无跳变(难同步)
4. Manchester (曼彻斯特编码)
1 | |
特点:
- 1 = 高→低跳变(位中间)
- 0 = 低→高跳变(位中间)
- ✅ 每个位都有跳变(易同步)
- ✅ 无直流分量
- ❌ 需要2倍带宽
- 用于:以太网(Ethernet)
快速对比表
| 编码 | 归零? | 极性 | 每位有跳变? | 带宽 | 同步性 |
|---|---|---|---|---|---|
| RZ Unipolar | ✅ 归零 | 单极 | ❌ | 高 | 中等 |
| RZ Bipolar (AMI) | ✅ 归零 | 双极 | 部分 | 高 | 好 |
| NRZ Bipolar | ❌ 不归零 | 双极 | ❌ | 低 | 差 |
| Manchester | - | 双极 | ✅ 必有 | 最高 | 最好 |
关键区别总结
归零 vs 不归零:
- RZ (Return to Zero): 每个位中间回到0
- NRZ (Non-Return to Zero): 信号持续整个位周期
单极 vs 双极:
- Unipolar: 只用0和+V
- Bipolar: 用+V和-V
Manchester特殊性:
- 用跳变方向表示数据
- 每位必有跳变 → 最佳时钟同步
- 代价: 需要2倍带宽
应用场景
- RZ Unipolar: 简单系统、光纤
- AMI (RZ Bipolar): 电话系统、T1/E1
- NRZ: 计算机内部、硬盘
- Manchester: 以太网、RFID
Algoritmo de encaminamiento
4种路由协议的区别
快速对比表
| 特性 | RIPv1 | RIPv2 | OSPF | BGP |
|---|---|---|---|---|
| 类型 | 距离矢量 | 距离矢量 | 链路状态 | 路径矢量 |
| 用途 | 小型网络 | 小型网络 | 企业内部 | 互联网骨干 |
| 范围 | IGP内部 | IGP内部 | IGP内部 | EGP外部 |
| 最大跳数 | 15跳 | 15跳 | 无限制 | 无限制 |
| 收敛速度 | 慢 | 慢 | 快 | 慢 |
| 子网掩码 | ❌ 不支持 | ✅ 支持 | ✅ 支持 | ✅ 支持 |
| 认证 | ❌ 无 | ✅ MD5 | ✅ MD5 | ✅ MD5 |
| 度量 | 跳数 | 跳数 | 开销(带宽) | AS路径+策略 |
| 更新方式 | 广播 | 组播 | 组播 | TCP连接 |
| 算法 | Bellman-Ford | Bellman-Ford | Dijkstra | Path Vector |
1. RIPv1 (最老/最简单)
1 | |
优点: 简单、配置容易
缺点: 功能少、不安全、浪费带宽
适用: 几乎不用了
2. RIPv2 (RIPv1改进版)
1 | |
优点: 比v1好、配置简单
缺点: 收敛慢、不适合大网络
适用: 小型网络(<15跳)
3. OSPF (企业级标准)
1 | |
工作原理:
1 | |
优点:
✅ 收敛快
✅ 可扩展(大型网络)
✅ 无环路
✅ 节省带宽
缺点:
❌ 配置复杂
❌ CPU/内存消耗大
适用: 企业内部网络(最常用)
4. BGP (互联网支柱)
1 | |
度量标准(按优先级):
- Weight(本地权重)
- Local Preference(本地优先级)
- AS路径长度
- Origin类型
- MED(多出口鉴别)
- …(还有更多)
两种BGP:
- eBGP: 不同AS之间
- iBGP: 同一AS内部
优点:
✅ 高度可扩展
✅ 灵活的策略控制
✅ 支持海量路由
缺点:
❌ 配置非常复杂
❌ 收敛慢(分钟级)
适用: ISP、互联网骨干、大型企业多出口
形象比喻
| 协议 | 比喻 |
|---|---|
| RIPv1 | 🚶 步行问路(数路口) |
| RIPv2 | 🚶 步行+地图(数路口+门牌) |
| OSPF | 🚗 导航GPS(知道全城地图,选最快路线) |
| BGP | ✈️ 国际航班路由(考虑政策、成本、协议) |
实际使用场景
1 | |
一句话总结
- RIPv1/v2: 简单但过时,只适合小网络
- OSPF: 企业首选,快速、智能、可扩展
- BGP: 互联网核心,连接全球网络的”外交协议”
现实中最常见组合: OSPF(内部) + BGP(外部连接)
Modulaciones
4种数字调制方式的区别
快速对比表
| 调制方式 | 改变什么? | 抗干扰性 | 带宽效率 | 复杂度 | 应用 |
|---|---|---|---|---|---|
| ASK | 幅度 | ❌ 差 | 低 | 简单 | 光纤 |
| FSK | 频率 | ✅ 好 | 低 | 简单 | 调制解调器 |
| PSK | 相位 | ✅✅ 很好 | 中 | 中等 | 卫星、WiFi |
| QAM | 幅度+相位 | ✅✅ 好 | 最高 | 复杂 | 有线电视、4G/5G |
1. ASK (幅移键控 - Amplitude Shift Keying)
原理: 改变振幅/幅度
1 | |
特点:
- 1 = 高振幅
- 0 = 低振幅(或0振幅)
- 类似开关灯💡
优点: ✅ 简单、成本低
缺点: ❌ 易受噪声干扰(振幅最敏感)
应用: 光纤通信、RFID
2. FSK (频移键控 - Frequency Shift Keying)
原理: 改变频率
1 | |
特点:
- 1 = 高频率 (f₁)
- 0 = 低频率 (f₀)
- 像两个不同音调🎵
优点:
✅ 抗噪声能力强
✅ 不需要精确同步
缺点:
❌ 带宽效率低(需要两个频率)
应用:
- 电话调制解调器
- 无线电传输
- 来电显示
3. PSK (相移键控 - Phase Shift Keying)
原理: 改变相位
1 | |
特点:
- 改变载波相位
- 振幅和频率不变
- 像时钟指针方向🕐
QPSK示例:
1 | |
优点:
✅ 抗干扰能力强
✅ 带宽效率高于FSK
✅ 功率效率好
缺点:
❌ 需要相位同步
❌ 解调复杂
应用:
- WiFi (802.11)
- 卫星通信
- 蓝牙
4. QAM (正交幅度调制 - Quadrature Amplitude Modulation)
原理: 同时改变幅度和相位
1 | |
特点:
- PSK + ASK 的组合
- 每个符号携带多个bit
- 最复杂但最高效
优点:
✅ 带宽效率最高
✅ 高数据传输率
✅ 频谱利用率好
缺点:
❌ 实现复杂
❌ 对噪声敏感(高阶QAM)
❌ 需要高信噪比
应用:
- 有线电视 (Cable Modem)
- 4G LTE / 5G
- WiFi 6 (802.11ax)
- 数字电视 (DVB)
- ADSL宽带
形象比喻 🎭
| 调制 | 比喻 |
|---|---|
| ASK | 💡 开关灯(亮度变化) |
| FSK | 🎵 唱高音/低音(频率变化) |
| PSK | 🕐 时钟指针方向(相位变化) |
| QAM | 🎨 颜色+亮度(相位+幅度) |
性能对比图
1 | |
实际应用选择
1 | |
发展趋势
1 | |
一句话总结
- ASK: 改变亮度,简单但怕噪声
- FSK: 改变音调,可靠但效率低
- PSK: 改变方向,平衡性能
- QAM: 改变方向+亮度,最高效但最复杂(现代通信首选)
记忆口诀:
ASK幅度、FSK频率、PSK相位、QAM全都要! 🎯
简单解释 1000BaseT、100BaseT 和 10BaseT 的区别
100BaseT
- 100 = 速度 100 Mbps(兆比特/秒)
- Base = 基带传输
- T = 双绞线(Twisted pair cable)
→ 就是 快速以太网,速度100Mbps
10BaseT
- 10 = 速度 10 Mbps
- Base = 基带传输
- T = 双绞线
→ 就是 老式以太网,速度只有10Mbps
简单记忆:数字越大越快
- 10 = 慢(老)
- 100 = 快(快速以太网)
- 1000 = 更快(千兆以太网)
简单解释
paridad por filas y columnas
= 行列奇偶校验 (Row and Column Parity)
原理
把数据排成一个矩阵(表格):
1 | |
- 每一行算一个奇偶校验位
- 每一列也算一个奇偶校验位
优点
普通奇偶校验:只能检测错误
行列奇偶校验:能定位并纠正1位错误
- 哪一行出错?→ 确定行号
- 哪一列出错?→ 确定列号
- 交叉点就是错误位置,翻转即可修复
一句话总结
就是二维的奇偶校验,比普通奇偶校验更强,能纠错。
简单解释
PCM = Pulse Code Modulation
= 脉冲编码调制
作用
把模拟信号(如声音)→ 转换成 → 数字信号
三个步骤
1 | |
采样 (Muestreo)
- 每隔一段时间取一个点
- 例:电话用 8000次/秒
量化 (Cuantificación)
- 把采样值变成最接近的整数级别
- 例:分成 256 个级别
编码 (Codificación)
- 把整数变成二进制
- 例:256级 = 8 bit
常见例子
电话语音:
- 采样:8000 Hz
- 量化:8 bit
- 速率:8000 × 8 = 64 kbps
一句话总结
PCM 就是把声音变成数字的标准方法。
常见的干扰/噪声类型
1. Ruido térmico(热噪声)
- 电子随机运动产生
- 永远存在,无法消除
- 温度越高越严重
- 英文:Thermal noise
2. Ruido cruzado(串扰)
- 线与线之间互相干扰
- 英文:Crosstalk
3. Ruido de impulso(脉冲噪声)
- 突然的短暂干扰
- 闪电、电器开关等
- 英文:Impulse noise
4. Ruido de intermodulación(互调噪声)
- 不同频率信号混合产生新频率
- 英文:Intermodulation noise
5. Atenuación(衰减)
- 信号变弱
- 距离越远越弱
- 英文:Attenuation
6. Distorsión(失真)
- 信号形状改变
- 英文:Distortion
总结表
| 西班牙语 | 中文 | 特点 |
|---|---|---|
| Térmico | 热噪声 | 一直有 |
| Cruzado | 串扰 | 线间干扰 |
| Impulso | 脉冲 | 突然出现 |
| Intermodulación | 互调 | 频率混合 |
| Atenuación | 衰减 | 信号变弱 |
| Distorsión | 失真 | 形状变化 |
以太网标准区别
命名规则
速度 + Base + 类型
例如:100BaseTX
- 100 = 100 Mbps速度
- Base = 基带传输
- TX = 介质类型
四种标准对比
| 标准 | 速度 | 介质 | 距离 |
|---|---|---|---|
| 10BaseT | 10 Mbps | 双绞线 | 100m |
| 100BaseTX | 100 Mbps | 双绞线(Cat5) | 100m |
| 100BaseFX | 100 Mbps | 光纤 | 2km |
| 1000BaseLX | 1000 Mbps | 光纤(长波) | 5km |
字母含义
| 字母 | 含义 |
|---|---|
| T | 双绞线 (Twisted pair) |
| TX | 双绞线 (快速以太网) |
| F / FX | 光纤 (Fiber) |
| LX | 长波光纤 (Long wave) |
| SX | 短波光纤 (Short wave) |
简单记忆
- T = 铜线(双绞线)→ 短距离,便宜
- F / L / S = 光纤 → 长距离,贵
- 数字越大 = 速度越快
一句话总结
- 办公室用 → TX(双绞线)
- 远距离用 → FX / LX(光纤)
Conmutación de paquetes(分组交换)
两种类型
1. Datagramas(数据报)
无连接
- 每个包独立发送
- 每个包自己找路
- 可能走不同路径
- 可能乱序到达
- 接收方重新排序
1 | |
特点:
- 不需要建立连接
- 灵活,但不可靠
- 例子:IP、UDP
2. Circuitos virtuales(虚电路)
面向连接
- 先建立路径
- 所有包走同一路径
- 顺序到达
- 用完后释放连接
1 | |
特点:
- 需要先建立连接
- 可靠,有顺序
- 例子:TCP、ATM、X.25
对比表
| Datagramas | Circuitos virtuales | |
|---|---|---|
| 连接 | 无 | 有 |
| 路径 | 每包不同 | 固定一条 |
| 顺序 | 可能乱序 | 保证顺序 |
| 建立时间 | 无 | 需要 |
| 可靠性 | 低 | 高 |
| 例子 | UDP, IP | TCP, ATM |
一句话总结
- Datagramas = 每个包自己走,像寄多封信
- Virtuales = 先建路再走,像打电话
IEEE 802.x 是什么?
一句话解释
IEEE 802.x 是一系列局域网(LAN)和城域网(MAN)的标准
常见标准
| 标准 | 名称 | 用途 |
|---|---|---|
| 802.3 | Ethernet | 以太网(有线网络) |
| 802.11 | Wi-Fi | 无线局域网 |
| 802.15 | Bluetooth | 蓝牙 |
| 802.1Q | VLAN | 虚拟局域网 |
简单理解
- IEEE = 电气电子工程师学会(制定标准的组织)
- 802 = 局域网/城域网标准系列
- .x = 具体是哪个标准
例子
你家的:
- 网线连接 → 802.3
- Wi-Fi 连接 → 802.11
- 蓝牙耳机 → 802.15
224.0.0.7 - IETF-ST2 地址
基本信息
| 属性 | 值 |
|---|---|
| 类型 | 多播地址(Multicast) |
| 范围 | 本地链路(Link-local) |
| 用途 | ST2 协议(流传输协议) |
多播地址范围
1 | |
常见例子:
| 地址 | 用途 |
|---|---|
| 224.0.0.1 | 所有主机 |
| 224.0.0.2 | 所有路由器 |
| 224.0.0.5 | OSPF 路由器 |
| 224.0.0.6 | OSPF DR 路由器 |
| 224.0.0.7 | ST2 协议 |
| 224.0.0.9 | RIPv2 |
一句话
224.0.0.7 = 多播地址,用于 ST2 协议,不太常用。
Cable Coaxial(同轴电缆)
是什么
一种传输电缆,用于传输信号。
结构
1 | |
从内到外:
- 铜芯 - 传输信号
- 绝缘层 - 隔离
- 金属屏蔽 - 防干扰
- 外皮 - 保护
常见用途
| 用途 | 例子 |
|---|---|
| 电视 | 有线电视 |
| 网络 | 早期以太网(10BASE2, 10BASE5) |
| 监控 | 摄像头连接 |
一句话
同轴电缆 = 圆形电缆,中间铜芯,有屏蔽层,用于电视和早期网络。
网络模型中的 N, N+1, N-1
简单对比
| 模型 | 层数 | 说明 |
|---|---|---|
| N | 当前层 | 你正在看的这一层 |
| N+1 | 上一层 | N 的上层(更接近用户) |
| N-1 | 下一层 | N 的下层(更接近硬件) |
举例(OSI 模型)
假设 N = 传输层(第4层)
1 | |
| 术语 | 对应层 |
|---|---|
| N+1 | 会话层(第5层) |
| N | 传输层(第4层) |
| N-1 | 网络层(第3层) |
为什么用这种说法?
描述层与层之间的关系时很方便:
- N 层向 N-1 层请求服务
- N 层向 N+1 层提供服务
一句话
N = 当前层,N+1 = 上层,N-1 = 下层
FDDI(Fiber Distributed Data Interface,光纤分布式数据接口)是一种高速局域网技术。
主要特点:
- 传输介质:使用光纤电缆
- 速度:100 Mbps
- 拓扑结构:双环结构(主环+备用环)
- 容错能力:当一条环路故障时,自动切换到备用环继续工作
简单理解:
就是上世纪80-90年代流行的一种用光纤连接计算机的网络技术,速度快、可靠性高,现在基本已被以太网等技术取代。
OSI模型七层结构及功能
从上到下:
7. 应用层
- 直接为用户应用程序提供服务
- 例如:HTTP、FTP、邮件、浏览器
6. 表示层
- 数据格式转换、加密解密、压缩
- 让不同系统能看懂彼此的数据
5. 会话层
- 建立、管理、终止会话连接
- 控制对话和同步
4. 传输层
- 端到端的数据传输
- 例如:TCP(可靠)、UDP(快速)
- 负责分段和重组数据
3. 网络层
- 路由选择和寻址
- 例如:IP地址、路由器工作层
- 决定数据走哪条路
2. 数据链路层
- 相邻节点间的可靠传输
- 例如:MAC地址、交换机工作层
- 错误检测和纠正
1. 物理层
- 传输原始比特流(0和1)
- 例如:网线、光纤、电信号
- 定义硬件标准
记忆口诀:物数网传会表应
Karn算法
作用:
解决TCP协议中重传数据包的往返时间(RTT)测量问题
要解决的问题:
当数据包丢失需要重传时,收到ACK确认后,无法判断这个ACK是对:
- 原始数据包的确认?
- 还是对重传数据包的确认?
这会导致RTT计算不准确。
Karn算法的解决方案:
两条简单规则:
- 不测量重传包的RTT - 只要发生了重传,就不用这次的数据来更新RTT
- 使用退避策略 - 重传时,将超时时间加倍(指数退避)
简单理解:
就像你给朋友发消息,如果没回复你又发了一遍,后来收到回复了,但你不知道TA回的是哪条消息。Karn算法说:算了,这次不算,等下次正常通信时再计时。
Conmutador VLAN (VLAN交换机)
什么是VLAN:
VLAN = Virtual LAN(虚拟局域网)
作用:
在一个物理交换机上划分出多个逻辑上独立的网络
简单理解:
就像把一栋大楼分成多个独立的办公区,虽然在同一建筑物里,但各区域互不干扰。
主要功能:
- 网络隔离 - 不同VLAN之间不能直接通信
- 提高安全性 - 敏感数据可以隔离在单独VLAN中
- 减少广播域 - 广播只在同一VLAN内传播
- 灵活管理 - 可以按部门、功能划分网络,不受物理位置限制
例子:
一个公司的交换机可以分成:
- VLAN 10:财务部
- VLAN 20:销售部
- VLAN 30:技术部
虽然都连在同一个交换机上,但三个部门的网络是隔离的。
关键词:虚拟分组、逻辑隔离
RC4加密算法
什么是RC4:
一种流加密算法(Stream Cipher),由Ron Rivest在1987年设计
主要特点:
- 速度快 - 算法简单,加密解密都很快
- 可变密钥长度 - 通常40-256位
- 对称加密 - 加密和解密用同一个密钥
工作原理(简化版):
- 用密钥生成一个伪随机字节流
- 将这个字节流与明文逐字节异或(XOR)
- 得到密文
解密就是反过来用同样的字节流再异或一次。
曾经的应用:
- WEP无线加密
- SSL/TLS早期版本
- PDF文件加密
现状:
⚠️ 已不安全,不推荐使用
存在多个安全漏洞,已被攻破,现代系统改用AES等更安全的算法。
简单记忆:
- 曾经流行的快速加密算法
- 现在已经过时不安全
Multidifusión (组播/多播)
什么是Multidifusión:
一种一对多的网络通信方式
三种通信方式对比:
- Unicast (单播) - 一对一:像打电话
- Broadcast (广播) - 一对所有:像用大喇叭喊话
- Multicast (组播) - 一对一组:像群聊天
工作原理:
- 发送者发送一份数据
- 只有订阅/加入该组的接收者才能收到
- 网络会自动复制并分发到各个接收者
优势:
✅ 节省带宽 - 只发一次,不用重复发送多份
✅ 高效 - 比单播节省资源,比广播更精准
典型应用:
- IPTV - 网络电视直播
- 视频会议 - 多人会议
- 在线游戏 - 同步游戏状态
- 股票行情 - 实时推送给所有订阅者
IP地址范围:
IPv4: 224.0.0.0 到 239.255.255.255
简单记忆:
像订阅YouTube频道 - 主播只推流一次,所有订阅者都能看到,不订阅的人看不到。
OSI 模型 - 七层
简单图示
1 | |
每层功能
| 层 | 名称 | 做什么 | 例子 |
|---|---|---|---|
| 7 | 应用层 | 给用户提供服务 | HTTP, FTP, DNS |
| 6 | 表示层 | 加密、压缩、格式转换 | SSL, JPEG, MP3 |
| 5 | 会话层 | 建立/维护/结束会话 | NetBIOS, RPC |
| 4 | 传输层 | 端到端可靠传输 | TCP, UDP |
| 3 | 网络层 | IP地址、路由选择 | IP, ICMP, 路由器 |
| 2 | 数据链路层 | MAC地址、帧传输 | 以太网, 交换机 |
| 1 | 物理层 | 比特流传输 | 网线、光纤、集线器 |
记忆口诀
1 | |
数据封装过程
1 | |
简单总结
| 问题 | 答案 |
|---|---|
| 上三层 (5-7) | 处理数据内容 |
| 下四层 (1-4) | 处理数据传输 |
| 最重要的层? | 传输层(4) 和 网络层(3) |
TDM(时分多路复用)
简单解释
TDM = Time Division Multiplexing(时分多路复用)
把时间切成小片段,让多个用户轮流使用同一条通信线路。
生活比喻
想象一条单车道公路:
- 🚗 A车走10秒
- 🚙 B车走10秒
- 🚕 C车走10秒
- 然后循环…
每辆车轮流使用这条路,互不干扰。
工作原理
1 | |
每个用户分配固定的时间片(时隙),按顺序发送数据。
两种类型
| 类型 | 特点 |
|---|---|
| 同步TDM | 固定分配时隙,即使没数据也占用 |
| 统计TDM | 按需分配,谁有数据谁用,更高效 |
常见应用
- 传统电话网络(T1/E1线路)
- 2G移动通信(GSM)
- 光纤通信系统
一句话总结
TDM就是”排队轮流说话”,大家共用一条线,按时间片轮流传数据。
IDU(接口数据单元)
简单概念图
1 | |
IDU 定义
| 术语 | 英文全称 | 中文含义 | 作用 |
|---|---|---|---|
| IDU | Interface Data Unit | 接口数据单元 | 层与层之间传递的完整信息 |
| ICI | Interface Control Information | 接口控制信息 | 告诉下层如何处理数据 |
| SDU | Service Data Unit | 服务数据单元 | 实际要传的数据内容 |
核心关系
$$\boxed{IDU = ICI + SDU}$$
四个术语对比
| 术语 | 公式 | 作用位置 |
|---|---|---|
| PDU | PCI + SDU | 同层之间(水平) |
| IDU | ICI + SDU | 层与层之间(垂直) |
简单比喻
还是用寄信的例子:
| 术语 | 比喻 |
|---|---|
| SDU | 信的内容 |
| ICI | 你口头告诉邮局的要求(”加急”、”挂号”) |
| IDU | 信 + 你的口头要求 |
| PCI | 信封上写的信息 |
| PDU | 完整的一封信 |
层间传递过程
1 | |
注意:ICI 不会被传输,只在本地层间使用!
一句话总结
IDU = ICI + SDU,是层与层之间传递的数据;ICI 只在本地起作用,不会发送到网络上。
完整对比表
| 术语 | 组成 | 方向 | 是否传输到网络 |
|---|---|---|---|
| SDU | 纯数据 | - | ✓ |
| PCI | 协议头部 | 水平(同层) | ✓ |
| PDU | PCI + SDU | 水平(同层) | ✓ |
| ICI | 接口控制 | 垂直(层间) | ✗ |
| IDU | ICI + SDU | 垂直(层间) | ✗(ICI不传) |
Puertos Troncales (Trunk Ports)
Definición Simple
Un puerto troncal es un puerto que puede transportar tráfico de múltiples VLANs simultáneamente.
Comparación: Acceso vs Troncal
1 | |
Diferencias Clave
| Característica | Puerto de Acceso | Puerto Troncal |
|---|---|---|
| VLANs | Solo 1 VLAN | Múltiples VLANs |
| Etiquetado | Sin etiqueta | Con etiqueta (802.1Q) |
| Conexión típica | PCs, impresoras | Switches, routers |
| Tráfico | Una VLAN | Todas las VLANs permitidas |
¿Cómo funciona?
El puerto troncal usa etiquetas 802.1Q para identificar cada VLAN:
1 | |
¿Cuándo se usa?
| Situación | Tipo de puerto |
|---|---|
| Conectar un PC | Acceso |
| Conectar una impresora | Acceso |
| Conectar dos switches | Troncal |
| Conectar switch a router | Troncal |
Resumen
Puerto troncal = Transporta tráfico de varias VLANs entre switches usando etiquetas 802.1Q para identificar cada VLAN.
网络设备的工作层次
完整总结
| 层次 | OSI层 | 设备 | 使用的地址/数据 |
|---|---|---|---|
| 第1层 | 物理层 | Hub(集线器)、Repeater(中继器)、网线、光纤 | 比特信号 |
| 第2层 | 数据链路层 | Switch(交换机)、Bridge(网桥)、AP(无线接入点) | MAC地址 |
| 第3层 | 网络层 | Router(路由器)、三层交换机 | IP地址 |
| 第4层 | 传输层 | 防火墙(部分)、负载均衡器 | 端口号 |
| 第7层 | 应用层 | 代理服务器、应用防火墙 | 应用数据 |
图示
1 | |
各层设备详细说明
第1层 - 物理层
| 设备 | 功能 |
|---|---|
| Hub(集线器) | 广播所有数据到所有端口 |
| Repeater(中继器) | 放大信号,延长传输距离 |
| Modem(调制解调器) | 数字信号 ↔ 模拟信号转换 |
第2层 - 数据链路层
| 设备 | 功能 |
|---|---|
| Switch(交换机) | 根据MAC地址转发帧 |
| Bridge(网桥) | 连接两个网段 |
| AP(无线接入点) | 无线设备接入网络 |
| NIC(网卡) | 设备的网络接口 |
第3层 - 网络层
| 设备 | 功能 |
|---|---|
| Router(路由器) | 根据IP地址路由数据包 |
| L3 Switch(三层交换机) | 交换+路由功能 |
第4-7层 - 高层
| 设备 | 功能 |
|---|---|
| Firewall(防火墙) | 过滤流量(可工作在多层) |
| Load Balancer(负载均衡器) | 分发流量 |
| Proxy(代理服务器) | 代理用户请求 |
| Gateway(网关) | 协议转换 |
快速记忆
1 | |
一句话总结
越往上层,设备越”智能”,处理的信息越复杂