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1.以太网
重点:存储转发, 10G网lan与wan速率适配
交换与共享的区别:
交换式以太网不是共享网络那样把帧广播,而是独占的点对点连接.
帧在节点间沿指定路径传输,在交换机的多对端口之间进行,把共享式转换成一个并行系统,提高带宽.
带宽上共享式所有节点争用一个共享信道的带宽,交换式的总带宽随着端口节点的增加而扩展, $$ R*N/2 $$.
1.1 交换技术
实现交换技术的是交换机,以以太网的mac地址为基础,进行端到端的交换
- 直通方式:在接受帧的14个字节后,交换模块取出帧的目的地址,查到端口,通过端口发送
- 存储转发:需要对帧进行差错校验以及其他的增值服务,要设置缓冲器将数据帧完整的接受下来,
- 端口将数据帧完整接受并存在共享缓冲器中,等待进行差错校验
- 对帧进行差错校验,当FCS域正确时,将帧头交给交换模块,错误就丢弃不负责通知重发
- 交换模块取出帧头交给端口查询模块进行地址转换,
- 端口查询模块查处帧所转发的正确端口号,并通知交换模块
- 交换模块将处理过的帧送还共享缓冲器,并发送到正确的端口线路上.
- 无碎片直通:在以太网中发生了冲突时,双方立即停止发送数据帧,这样网络中就留有残留帧(碎片),无碎片直通采用最小帧的长作为存储长度,进行差错校验
1.2 以太网分类
- 100Base-T(快速以太网标准):采用csma-cd协议,与10Base-T的差别就是在物理层(T4 采用4对3,4,5类的双绞线)(TX 使用2对5类的UTP,RJ-45连接器 ,传输距离100m 使用最广泛)(FX 2芯光纤 传输2km)
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千兆以太网(GBE):是企业网骨干,提供交换机和交换机之间的局部连接,提供高速的超级服务器的连接.使用CSMA-CD协议
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优点:
- 兼容性强:已有的程序都可以在千兆上使用
- 传输距离远:单模光纤通信距离为3km.utp25m-100m
- 应用广泛:为局域网(含园区/校园网)和城域网提供了高性能和高性价比的宽带传输交换
- 10G以太网:解决了低带宽接入,高带宽传输的问题,扩展了应用范围,并兼容以前的所有以太网.物理层技术限制了全双工以太网洗衣的最大传输速度,但采用高性能的收发器或链路扩展器来延长以太网链路长度,10G网络基于单一的核心技术，易于管理，费用低廉
- 10G网可以用于局域网和城域网,因此定制了两种不同的物理介质标准(10G 局域网和广域以太网)
- 共同点:同一MAC层，仅支持全双工，省略了CSMA/CD策略(仅点对点)，采用光纤作为物理介质
- 局域以太网:支持802.3全双工
- ⑶ LAN与WAN的速率适配
> 10G局域以太网和广域以太网物理层的速率不同，LAN的数据率为10Gbps，WAN的数据率为9.58464Gbps。但是两种速率的物理层共用一个MAC层，MAC层的工作速率为10Gbps，采用什么样的调整策略将10GMII接口的传输速率10Gbps降低，使之与物理层的传输速率9.58464Gbps匹配呢？将10Gbps适配为9.58464Gbps的调整策略有3种：
> ①在XGII接口处发送HOLD信号，MAC层在一个时钟周期停止发送。
> ②利用”忙空位”，物理层向MAC层在IPG期间发送”忙空位”，MAC层收到后，暂停发送数据。物理层向MAC层在IPG期间发送“忙空位”，MAC层收到后，重新发送数据。
> ③采用IPG延长机制。MAC每次传完一帧，将根据平均数据速率动态调整IPG间隔
2.WLAN基础知识
工作频段划分,FATAP理解,信号频段损耗划分,无线干扰的原因,无线wap破解,机会路由的过程描述
- 概念:无线局域网 (Wireless Local Area Network),
- [warning]重点图[/warning]::—工作频段划分
划分样式:
- 11n的频宽模式:802.n同时定义了2.4和5G频段,与11a/b/g只用20mHz带宽不同,HT20和HT40(40Mhz)在40Mhz可以获得两倍HT20的吞吐量,在2.4Ghz下没有互不干扰的40Mhz,其中的每两个20Mhz信道被捆绑,一个主一个辅(组:发送beacon (路灯)报文和报文部分数据报文 辅:发送其他报文)
- 802.11MAC层负责客户端与AP之间的通讯,主要功能包括：扫描、接入、认证、加密、漫游和同步。报文分类如下
- 数据帧
用户的数据报文
控制帧
协助发送数据帧的控制报文，例如：RTS、CTS、ACK等
管理帧
负责STA和AP之间的能力级的交互，认证、关联等管理工作
例如：Beacon、Probe、Association及Authentication等 - 主动扫描（Active Scan）和被动扫描（Passive Scan）。在主动扫描时，终端结点在每个可用信道（Channel）上主动发出探询请求帧（Probe Request），收到该帧的接入点随后返回探询响应帧（Probe Response），帧中包含接入点的一些当前信息，如SSID6、所支持的速率等。如果终端结点在给定的信道上，终端结点收到探询响应帧或当前信道的驻留时间已到，则终端结点将切换到下一个信道执行上面的过程。终端结点可搜索的信道个数与物理层所采用的调制方式有关，如IEEE 802.11b可提供的信道数为11个。被动扫描时，终端结点不用发送探询请求帧，只是在各个信道上侦听接入点发出的信标（Beacon），信标帧中含有与接入点发出的探询响应帧同样的接入点信息。终端结点在所有的信道上扫描完一遍以后，根据预先设定的策略，如信号强度的大小进行排队
- 数据帧
- FATAP:胖AP,
- 图
- 图
- 无线技术指标:dB用于衡量功率与某一基准功率的比值,计算公式:$$ dB=10*lg(测量功率/基准功率) $$ 当基准功率取1mw时 dB以dBM表示 取1w时以dBw表示
jin main;- 工作范围:无论是发射天线还是接收天线，它们总是在一定的频率范围内工作的，通常，工作在中心频率时天线所能输送的功率最大，偏离中心频率时它所输送的功率都将减小。
- 全向天线和定向天线的差异
天线对空间不同方向具有不同的辐射或接收能力，这就是天线的方向性。根据方向性的不同，天线有全向和定向两种。下面主要讲解一下它们之间的区别以及相关参数。 全向天线 ： 全向天线，即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射，也就是平常所说的无方向性，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，一般情况下波瓣宽度越小，增益越大。全向天线在通信系统中一般应用距离近，覆盖范围大，价格便宜。增益一般在9dB以下 。下图所示为全向天线的信号辐射图。 全向天线的辐射范围比较象一个苹果
定向天线 ： 定向天线，在在水平方向图上表现为一定角度范围辐射，也就是平常所说的有方向性，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，同全向天线一样，波瓣宽度越小，增益越大。定向天线在通信系统中一般应用于通信距离远，覆盖范围小，目标密度大，频率利用率高。有通过反射板的定向天线，也有通过阵列合成而成（成本太高，特别相控阵天线，一个移相器有上千块，一个T/R组件大概上万），增益可达到20dB以上。在卫星通信中用到高增益螺旋天线。 我们也可以这样子来思考全向天线和定向天线之间的关系：全向天线会向四面八方发射信号，前后左右都可以接受到信号，定向天线就好像在天线后面罩一个碗壮的反射面，信号只能向前面传递，射向后面的信号被反射面挡住并反射到前方，加强了前面的信号强度。下图为定向天线的信号辐射图。
- 无线传输的干扰因素:
1)传输物质干扰
2)电磁干扰:同一区域内AP之间的互相干扰,2.4GHz为ISM频段，不需授权即可使用,其他工业设备的干扰(微波炉,蓝牙) - 吞吐率(实际工作性能)干扰因素:不稳定是无线通讯的本性
无线环境不停的保持变化
物理建筑的构成
AP的位置
共享介质：用户数 数据量
基础设施
到我作业了认真看 重点:双绞线next值,1级双绞线及其他指标.
无线网络破解与加密
WEP
暴力:使用穷举
字典方式:密码有规律的
使用工具截帧的方式:截取很多帧,有些信息是不变的,尤其是其里面的内容我们还是知道的,一些配置信息等,通过这个找到密匙.
wap:
mac地址、ssid、密钥和sha1值形成密文
128 位元的钥匙和一个 48 位元的初向量 (IV) 的 RC4 stream cipher 来加密
PMK是把无线网络的网络名称（ssid）和密钥进行一个sha1运算，得到一个值，就是PMK值了
WAP动态改变密钥;更安全的讯息认证码（在 WPA 中叫做讯息完整性查核，MIC）;WPA 使用的 MIC 包含了帧计数器，以避免 WEP 的另一个弱点－replay attack（回放攻击）－的利用
只有一次次地尝试看是否能获得最终结果获得X的值得到hash;暴力穷举获得(试一下然后做hash看是不是密文)密钥(使用字典获得密钥);
无线研究热点
机会路由
网络各层设计
感知层ALOHA,OPSA;网络层的DRNO与DLSS算法;应用层不同网络流量要求:
RFID的标签冲突算法ALOHA:
无论何时网络中有节点需要发送数据，就可以随时发送，发送后通过侦听广播信息可以知道是发送成功还是发生冲突，若发生冲突则发送者随机等待一个时间片断后重发数据
分时ALOHA:无论何时网络中有节点需要发送数据，就可以随时发送，发送后通过侦听广播信息可以知道是发送成功还是发生冲突，若发生冲突则发送者随机等待一个时间片断后重发数据;
时间帧的分时隙ALOHA:在一个时间帧内，标签至多在一个随机选择的时隙上发送一次数据。因此，每个标签的发送信息在一个给定时间帧内至多出现一次冲突
FSA:一幅帧被划分为多个具有同样长度的时隙，每个标签在帧中随机选择一个时隙并发送数据，若接收到标签发送的数据且无冲突发生，阅读器将会成功识别此标签;使用固定帧大小;
动态帧时隙ALOHA（DFSA）:DFSA能够根据通信负荷动态地调整帧大小
RFID系统中个人隐私问题解决方案 使用kill标签使用sleep标签 使用表面涂有铝箔的购物袋 ;
应用层:拓扑控制方法:
考虑:干扰和竞争,网络延迟,拓扑性质;
DRNG与DLSS算法
第一步:每个节点以最大的发射功率广播HELLO信息，该信息至少包括：节点ID号、最大的发射功率、自身的位置。节点在收到HELLO信息后，确定了自己可以达到的邻居集合。
第二步：DRNG和DLSS以各自的邻居算法确定邻居集合，DRNG以与它节点最近的邻居节点选择优先；DLSS最小化了图中所有边的最大能量消耗，并取单跳距离的节点作为其邻居节点。
第三步：确定邻居节点后，将发射半径调整到最远邻居节点的距离，进一步通过对拓扑图的边进行增删，使网络达到双向连通。
带宽和流量控制技术:
PFQ（Per Flow Queuing）技术
TRL（TCP Rate Limiting）
数据包优先控制技术
CBQ（Class-Based Queuing基于类的队列）技术
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