考研计算机 408 全程课 · 小纸条

线路编码把比特映射为物理信号；NRZ带宽效率高但长串同值不利于时钟恢复，曼彻斯特编码每比特中点必跳变、同步好但需要更多信号变化。复用则让多个逻辑信道共享介质：FDM分频带、TDM分时隙、WDM分光波长、CDM用正交码区分。

奈奎斯特公式用于理想低通信道：$C=2B{\log }_{2}M$，强调带宽 B 与码元离散状态数 M；香农公式用于有噪信道：$C=B{\log }_2(1+S/N)$，强调信噪比的线性值。分贝必须先换算：$S/N=10^{\mathrm{dB}/10}$。真实系统同时受两者约束，应取可实现的较小上界。

共享半双工以太网使用CSMA/CD：先听后发、边发边听、检测冲突后发送强化信号并执行截断二进制指数退避。最小帧长保证发送端在发完前仍能检测最远端冲突，其约束是帧发送时延至少覆盖往返传播时延。全双工交换以太网不存在碰撞，不运行CSMA/CD。

CRC把比特串视作GF(2)多项式：发送端在数据后补 r 个0，用生成多项式做模2除法，将 r 位余数放回尾部；接收端再除，余数为0表示未检出错误，但不保证绝对无错。滑动窗口通过序号、确认、超时与重传实现流水可靠传输。

CIDR用前缀长度表示连续网络位。网络地址由IP与掩码按位与得到，广播地址把主机位全置1。传统普通子网中网络地址和定向广播地址不可分给主机。路由查表在所有匹配项中选前缀最长者，它最具体，而不是选度量最小但前缀不同的项。

VLAN在同一交换基础设施上划分逻辑广播域；access端口通常属于一个VLAN，trunk用802.1Q标签承载多个VLAN。跨VLAN通信需要三层转发。二层冗余链路会造成广播风暴、重复帧和MAC表震荡，STP通过选根桥、根端口和指定端口阻塞部分链路形成逻辑树。

ARP在同一二层网络内把下一跳IPv4地址解析为MAC地址；主机发往异网时解析的是默认网关MAC，不是远端主机MAC。ICMP承载网络层差错报告与诊断信息，但不为IP提供可靠重传。DHCP以应用层客户/服务器方式分配地址、掩码、网关和DNS等参数。

当IPv4数据报超过下一跳MTU且DF=0，路由器可分片。每片有独立首部；除最后一片外，数据部分长度必须是8 byte整数倍，因为Fragment Offset以8 byte为单位。MF=1表示后面还有分片，最终只在目的主机重组。

RIP是距离向量IGP，以跳数为度量并周期交换路由，最大可用跳数15；OSPF是链路状态IGP，在区域内泛洪链路状态并由每台路由器运行最短路；BGP是自治系统间路径向量协议，传播AS_PATH等属性并受策略控制，不简单追求物理最短。

NAT在边界设备改写地址，NAPT/PAT还改写端口，使多个内网连接共享公网地址。典型映射键包含协议、内网源地址与端口，并分配公网端口。返回包依赖状态表逆向还原；没有静态映射或端口转发时，外部通常不能任意发起到内网主机的连接。

TCP面向字节流，序号标记字节位置，ACK号表示下一期待字节。SYN和FIN各消耗一个序号。累计确认允许一个ACK覆盖此前连续数据；超时重传处理长时间未确认，快速重传常由重复ACK触发。接收窗口rwnd实现流量控制，防止发送端压垮接收缓冲。

UDP提供无连接、尽力而为的报文传输，保留应用报文边界，首部仅8 byte。它不建立连接、不保证到达、顺序或去重，但端口仍完成进程复用。UDP校验和计算时包含伪首部、UDP首部和数据，用以发现一定范围的传输差错。

DNS把分层域名映射为资源记录。客户端常向本地递归解析器发递归查询，解析器再向根、顶级域、权威服务器进行迭代查询并缓存结果。A/AAAA映射地址，CNAME给别名，MX给邮件交换，NS指示权威服务器。TTL规定缓存记录可继续使用的时间。

拥塞控制限制注入网络的数据。慢开始阶段每收到确认便增长，按RTT观察近似翻倍；达到ssthresh后拥塞避免近似每RTT增加1 MSS。发生超时通常更强烈回退，设置新的ssthresh并把cwnd降到较小值；三次重复ACK可触发快速重传/快速恢复，具体演化依实现而异。

TLS在应用数据与传输连接之间提供机密性、完整性和服务器身份认证。证书把公钥与域名身份绑定，由受信CA签名；客户端必须验证签名链、有效期和主机名。现代握手通常用临时Diffie–Hellman协商会话密钥，证书私钥用于身份签名而不是直接加密全部网页数据。

HTTP是应用层请求—响应协议。HTTP/1.0常见非持久连接；HTTP/1.1默认持久连接并可复用TCP，但流水线受队头阻塞等限制；HTTP/2在一个连接内多路复用二进制流，仍可能受TCP层丢包影响；HTTP/3基于QUIC，减少传输层流间队头影响。