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:

  1. 初始:拥塞窗口(cwnd) = 1个MSS(最大报文段)
  2. 增长:每收到一个ACK,cwnd翻倍
    • 1 → 2 → 4 → 8 → 16…
  3. 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:

  1. 发送方:发送数据包1
  2. 等待…
  3. 接收方:收到后发送ACK
  4. 发送方:收到ACK后,发送数据包2
  5. 等待…
  6. 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:

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:

  1. 建立连接:通信前先建立虚电路
  2. 数据传输:所有分组沿着同一路径传输
  3. 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:

  1. SVC (Switched Virtual Circuit) - 交换虚电路:临时建立
  2. 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:

  1. 无需建立连接:直接发送
  2. 每个分组独立路由
  3. 每个分组携带完整的目的地址
  4. 可能乱序到达
  5. 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分布式系统的数学模型。

基本组成:

4个元素:

  1. Places (库所) ⭕ - 圆圈,表示状态/条件
  2. Transitions (变迁) ▭ - 矩形/竖线,表示事件/动作
  3. Arcs (弧) → - 箭头,连接库所和变迁
  4. Tokens (令牌) ● - 黑点,表示资源/状态

工作原理:

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2
3
4

(P1) → [T1] → (P2)

令牌从P1移动到P2,通过触发变迁T1

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
2
[生产] → (缓冲区) → [消费]
●●●

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:

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
2
3
发送方窗口(大小=4):
[已确认] | [1][2][3][4] | [等待发送]
↑___窗口___↑

工作原理:

1. 发送过程:

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3
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时刻1: 发送 [1][2][3][4]  ← 窗口满了,等待
时刻2: 收到ACK(1)
窗口滑动 → [2][3][4][5] ← 可以发送5
时刻3: 收到ACK(2)
窗口滑动 → [3][4][5][6] ← 可以发送6

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:

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窗口大小 = 3

发送方:
时间1: [发1][发2][发3] ← 窗口满
时间2: 收到ACK1 → [发2][发3][发4] ← 滑动,发4
时间3: 收到ACK2 → [发3][发4][发5] ← 滑动,发5

接收方:
[收1✓][收2✓][收3✓][收4✓]...
↓ ↓ ↓ ↓
ACK1 ACK2 ACK3 ACK4

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)

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数据:  1    0    1    1    0
┌─┐ ┌─┐ ┌─┐
+V │ │ │ │ │ │
│ └──────┘ └─┘ └────
0 ───┘

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)

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数据:  1    0    1    1    0
┌─┐ ┌─┐
+V │ │ │ │
──────┘ └──────┘ └─────┐
0
-V └─┐

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)

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数据:  1    0    1    1    0
┌────────┐ ┌─────────┐
+V │ │ │ │
──────┘ └─┘ └──
0
-V

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)

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数据:  1    0    1    1    0
┌──┐ ┌──┐ ┌──┐
+V │ │ │ │ │ │
│ └──┐ │ └─┘ └──┐
0 ───┘ └─┘ └─
-V

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 中等
RZ Bipolar (AMI) ✅ 归零 双极 部分
NRZ Bipolar ❌ 不归零 双极
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:

  • 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
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)

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特点:
- 📍 只看跳数(最多15跳,16=不可达)
- ❌ 不支持VLSM(可变长子网掩码)
- ❌ 不支持CIDR
- 广播更新(255.255.255.255)
- 每30秒全表更新
- 有类路由(Classful)

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)

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改进:
- ✅ 支持VLSM和CIDR
- ✅ 组播更新(224.0.0.9)
- ✅ MD5认证
- ✅ 路由标记
- 仍然15跳限制
- 仍然每30秒更新

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)

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特点:
- 📊 链路状态协议(每个路由器知道全网拓扑)
- 🎯 用带宽计算开销(最短路径)
- ⚡ 收敛快(秒级)
- 🏗️ 支持层次化设计(Area区域)
- 无跳数限制
- 只发送变化更新
- 支持负载均衡

工作原理:

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1. 交换链路状态 → 建立拓扑数据库
2. 用Dijkstra算法 → 计算最短路径树
3. 只发送增量更新

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)

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特点:
- 🌐 外部网关协议(连接不同AS自治系统)
- 🛣️ 基于策略路由(不只看距离)
- 📡 TCP端口179(可靠传输)
- 🔄 只发送增量更新
- 支持数万条路由

度量标准(按优先级):

  1. Weight(本地权重)
  2. Local Preference(本地优先级)
  3. AS路径长度
  4. Origin类型
  5. MED(多出口鉴别)
  6. …(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

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小公司(3台路由器):
└─ RIPv2 ✓

中型企业(50台路由器):
└─ OSPF ✓✓✓

大型企业(多个分支):
└─ OSPF(内部)+ BGP(多出口)✓✓

ISP运营商:
└─ BGP ✓✓✓

互联网骨干:
└─ BGP(全球AS互联)✓✓✓

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 简单 光纤
FSK 频率 ✅ 好 简单 调制解调器
PSK 相位 ✅✅ 很好 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

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数字信号:  1    0    1    1    0

载波信号: ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐
高幅度(1): │ │ │ │ │ │
│ │─────│ └─┘ │────
低幅度(0): └──┘ └

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

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数字信号:  1    0    1    1    0

载波信号:
高频(1): ┌┐┌┐┌┐ ┌┐┌┐ ┌┐┌┐
└┘└┘└┘ └┘└┘ └┘└┘
低频(0): ┌──┐ ┌──┐
└──┘ └──┘

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

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数字信号:  1    0    1    0

载波信号:
BPSK: ┌─┐┌─┐ ┐┌──┌─ ┌─┐┌─ ┐┌──┌─
(2相) └─┘└─┘ ┘└──└─ └─┘└─ ┘└──└─
0°相位 180° 0° 180°

常见变体:
- BPSK: 2个相位 (0°, 180°) → 1 bit/符号
- QPSK: 4个相位 (0°, 90°, 180°, 270°) → 2 bits/符号
- 8PSK: 8个相位 → 3 bits/符号

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:

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00 = 0°
01 = 90°
11 = 180°
10 = 270°

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

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星座图 (16-QAM):

幅度

│ ● ● ● ●
│ ● ● ● ●
│ ● ● ● ●
│ ● ● ● ●
└──────────→ 相位

每个点 = 4 bits (2⁴=16)

常见类型:
- 4-QAM = 2 bits/符号
- 16-QAM = 4 bits/符号
- 64-QAM = 6 bits/符号
- 256-QAM = 8 bits/符号
- 1024-QAM = 10 bits/符号

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

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带宽效率: QAM >>> PSK > FSK ≈ ASK
(最高) (最低)

抗干扰性: FSK ≥ PSK > QAM > ASK
(最好) (最差)

复杂度: QAM >>> PSK >> FSK ≈ ASK
(最复杂) (最简单)

成本: ASK < FSK < PSK < QAM

实际应用选择

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需要简单可靠?
└─ FSK(调制解调器、遥控器)

需要中等性能?
└─ PSK(卫星、WiFi基础模式)

需要最高速率?
└─ QAM(4G/5G、光纤、有线电视)

光纤通信?
└─ ASK(光强度调制)

发展趋势

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早期: ASK/FSK(简单)

中期: PSK(平衡性能)

现代: QAM(高速通信主流)

未来: 高阶QAM + MIMO + OFDM

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):

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数据位:
1 0 1 1 | 1 ← 行校验位
0 1 1 0 | 0 ← 行校验位
1 1 0 1 | 1 ← 行校验位
---------
0 0 0 0 ← 列校验位
  • 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

模拟信号(如声音)→ 转换成 → 数字信号


三个步骤

1
模拟信号 → ① 采样 → ② 量化 → ③ 编码 → 数字信号
  1. 采样 (Muestreo)

    • 每隔一段时间取一个点
    • 例:电话用 8000次/秒
  2. 量化 (Cuantificación)

    • 把采样值变成最接近的整数级别
    • 例:分成 256 个级别
  3. 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
2
3
1 → 路径A
2 → 路径B → 目的地
3 → 路径C →

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

  • 建立路径
  • 所有包走同一路径
  • 顺序到达
  • 用完后释放连接
1
2
3
4
5
建立连接 → 路径A
1 → 路径A
2 → 路径A → 目的地
3 → 路径A
释放连接

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
路径 每包不同 固定一条
顺序 可能乱序 保证顺序
建立时间 需要
可靠性
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
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
224.0.0.0 - 224.0.0.255 = 本地链路多播(不会被路由器转发)

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
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11
  外层塑料保护套

┌──────────────┐
│ 编织金属屏蔽 │
│ ┌────────┐ │
│ │ 绝缘层 │ │
│ │ ┌──┐ │ │
│ │ │铜芯│ │ │
│ │ └──┘ │ │
│ └────────┘ │
└──────────────┘

从内到外:

  1. 铜芯 - 传输信号
  2. 绝缘层 - 隔离
  3. 金属屏蔽 - 防干扰
  4. 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
2
3
4
5
6
7
应用层 (7)
表示层 (6)
会话层 (5)
传输层 (4) ← N(当前层)
网络层 (3) ← N-1(下层)
数据链路层 (2)
物理层 (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N-1 层请求服务
  • N 层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:

  1. 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
  2. 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:

  1. 网络隔离 - 不同VLAN之间不能直接通信
  2. 提高安全性 - 敏感数据可以隔离在单独VLAN中
  3. 减少广播域 - 广播只在同一VLAN内传播
  4. 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:

  1. 速度快 - 算法简单,加密解密都很快
  2. 可变密钥长度 - 通常40-256位
  3. 对称加密 - 加密和解密用同一个密钥

工作原理(简化版):

  1. 用密钥生成一个伪随机字节流
  2. 将这个字节流与明文逐字节异或(XOR)
  3. 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:

  1. Unicast (单播) - 一对一:像打电话
  2. Broadcast (广播) - 一对所有:像用大喇叭喊话
  3. 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: 224.0.0.0239.255.255.255

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

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15
┌─────────────────────────────────────┐
│ 7. 应用层 │ 用户直接使用的 │
├─────────────────────────────────────┤
│ 6. 表示层 │ 数据格式转换 │
├─────────────────────────────────────┤
│ 5. 会话层 │ 管理连接 │
├─────────────────────────────────────┤
│ 4. 传输层 │ 可靠传输 │
├─────────────────────────────────────┤
│ 3. 网络层 │ 路由寻址 │
├─────────────────────────────────────┤
│ 2. 数据链路层 │ 帧传输 │
├─────────────────────────────────────┤
│ 1. 物理层 │ 电信号/光信号 │
└─────────────────────────────────────┘

每层功能

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
2
3
4
5
从下往上:

物 → 数 → 网 → 传 → 会 → 表 → 应

"请勿偷动我的苹果" (Please Do Not Throw Sausage Pizza Away)

数据封装过程

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发送方(从上到下):

应用层:数据

传输层:段 (Segment) + 端口号

网络层:包 (Packet) + IP地址

数据链路层:帧 (Frame) + MAC地址

物理层:比特流 → 发送

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
2
3
时间轴:|--A--|--B--|--C--|--A--|--B--|--C--|...
↑ ↑ ↑
时隙1 时隙2 时隙3

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

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7
┌─────────────────────────────────────┐
│ IDU │
│ ┌─────┐ ┌──────────────────────┐ │
│ │ ICI │ │ SDU │ │
│ │(控制)│ │ (数据) │ │
│ └─────┘ └──────────────────────┘ │
└─────────────────────────────────────┘

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

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┌─────────────────────┐
N+1 层 │
└─────────┬───────────┘

▼ IDU = ICI + SDU
┌────┬─────────────┐
│ICI │ SDU │ ← 通过接口传给下层
└────┴─────────────┘

▼ 下层处理后
┌────┬─────────────┐
│PCI │ SDU │ ← 变成该层的PDU
└────┴─────────────┘
N 层 │
└───────────────────┘

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

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CONMUTADOR 1                    CONMUTADOR 2
┌──────────────┐ ┌──────────────┐
VLAN 10 │ │ VLAN 10 │
VLAN 20 │◄──── TRUNK ───►│ VLAN 20 │
VLAN 30 │ (todas las │ VLAN 30 │
└──────────────┘ VLANs) └──────────────┘

│ Puerto de Acceso
│ (solo VLAN 10)

┌─────┐
│ PC1 │
└─────┘

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:

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Trama normal:
┌─────────┬─────────┬───────┐
MAC dst │ MAC src │ Datos │
└─────────┴─────────┴───────┘

Trama con etiqueta 802.1Q (trunk):
┌─────────┬─────────┬─────────┬───────┐
MAC dst │ MAC src │ VLAN ID │ Datos │
└─────────┴─────────┴─────────┴───────┘

└── Identifica la VLAN (10, 20, 30...)

¿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

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6
7
7层  应用层      ◄─── Proxy(代理)、WAF(Web应用防火墙)
6层 表示层
5层 会话层
4层 传输层 ◄─── Firewall(防火墙)、Load Balancer(负载均衡)
3层 网络层 ◄─── Router(路由器)、L3 Switch(三层交换机)
2层 数据链路层 ◄─── Switch(交换机)、Bridge(网桥)、AP
1层 物理层 ◄─── Hub(集线器)、Repeater(中继器)

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

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4
第1层:信号 → Hub、Repeater
第2层:MAC → Switch、Bridge、AP
第3层:IP → Router
第4层+:端口/应用 → Firewall、Proxy

一句话总结

越往上层,设备越”智能”,处理的信息越复杂


redes_de_computador
http://1eqw.com/2025/12/28/redes-de-computador/
作者
OneWhiteThree
发布于
2025年12月28日
许可协议