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  • 2021-04-14 10:37:43

    A级:

    绪论

    -1. OSI reference model

    OSI即开放式系统互联,OSI reference model即OSI参考模型。该体系结构标准定义了网络互联的七层框架(物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层),并且定义了每一层的功能,以实现系统环境中的互联性、互操作性和应用的可移植性

    0.TCP/IP reference model

    TCP/IP reference model即TCP/IP参考模型。该体系结构标准定义了网络互联的四层框架(网络接口层、网络层、传输层和应用层),并且定义了每一层的功能,以实现系统环境中的互联性、互操作性和应用的可移植性

    1.WAN

    广域网。提供覆盖范围几十公里到几千公里的区域的长距离通信服务

    2.MAN

    Metropolitan Area Network,城域网。提供覆盖范围五公里到五十公里的区域的长距离通信服务。常用以太网技术

    3.LAN

    局域网。采用广播技术,几十米到几千米的覆盖范围

    4.PAN

    个人区域网。区域半径10m

    数据链路层

    5.STP

    生成树协议。其原理是按照树的结构来构造网络拓扑,消除网络中的环路,是数据链路层协议

    6.CSMA/CD

    载波监听多路访问/碰撞检测协议: CSMA的改进,总线型网络 应用于有线连接的局域网。总是以广播模式发送 先听后发,边听边发(区别于CSMA协议),冲突停发,随机重发(二进制退避算法)

    7.CSMA/CA

    载波监听多路访问/碰撞避免协议:广播告诉其他结点,让其他结点在某段时间不要发送数据
    为什么要有这个协议:无线介质实现碰撞检测硬件花费过大;“隐蔽站” 适用于无线局域网 二进制退避算法
    实现方法: 预约信道:我要用多久 ACK:收到了给我个回复 RTS/CTS帧:“隐蔽站”

    8.HDLC

    高级数据链路控制协议, 一组用于在网络结点间传送数据的协议 面向比特 全双工通信,较高的数据链路传输效率 所有帧使用CRC检验,顺序编号,可靠传输 传输控制与处理功能分离,较大灵活性 基本配置: 平衡配置:一个主站控制整个链路 非平衡配置:两个站都是复合站,平等地发起数据传输 站:主站,从站,复合站

    9.PPP

    点对点协议(Point to Point Protocol) 串行线路通信的面向字节的协议 拨号或专线建立点对点连接 三个组成部分: 链路控制协议LCP:建立、配置、测试和管理数据链路 网络控制协议NCP:为网络层协议建立和配置逻辑连接 一个将IP数据报封装到串行链路的方法

    10.LCP

    链路控制协议。PPP的组成部分。建立、配置、测试和管理数据链路

    11.NCP

    网络控制协议。PPP的组成部分。为网络层协议建立和配置逻辑连接

    网络层

    12.IP

    网际协议。用来使互连起来的网络能够相互通信。整个TCP/IP协议族的核心,也是构成互联网的基础。IP位于TCP/IP模型的网络层

    13.NAT

    网络地址转换:通过将专用网络地址转换为公用地址从而对外隐藏内部管理的IP地址。

    14.CIDR

    无类别域间路由:在变长子网掩码的基础上提出的一种消除传统A,B,C类网络的划分,并可以在软件的支持下实现超网(路由聚合)构造的一种IP地址的划分方法

    15.RIP

    路由信息协议:IGP的一种。应用层协议,传输层使用UDP 使用跳数,每经过一个路由器,跳数加1 一条路径最多15个路由器。距离16不可达
    特点 仅和相邻路由器交换信息 交换的是当前路由器所知道的全部信息,即自己的路由表 选择最小跳数路由
    缺点 限制了网络的规模 开销大,交换的是完整的路由表 慢收敛,需要较长时间才能将此信息传送到所有路由器

    16.OSPF

    开放最短路径优先: IGP的一种,使用迪杰斯特拉算法 LSA(链路状态通告)来在网络中的路由器之间交换网络拓扑信息
    基本特点: 向本自治系统中所有路由器发送信息,使用洪泛法 发送的信息是与路由器相邻的所有路由器的链路状态 只有链路状态发生变化时,路由器才向所有路由器发送此信息
    OSPF是网络层协议,直接用IP数据报发送 能适用于规模很大的自治系统中 全网范围内是一致的 灵活 多路径间的负载平衡 子网划分与CIDR 虽然能算出完整的最优路径,但路由表中不会存储完整路径。只存储“下一跳” 能将一个自治系统再划分为更小的范围

    17.ARP

    地址解析协议 把IP地址解析为硬件地址,它解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题

    18.RARP

    逆地址解析协议,使只知道自己硬件地址的主机能够知道其IP地址。

    19.DHCP

    动态主机配置协议。用于给主机动态地分配IP地址 应用层协议。基于UDP。C/S方式(所以是应用层协议)
    DHCP服务器聚合DHCP客户端的交换过程: DHCP客户机广播“DHCP发现”,找服务器 DHCP服务器收到,广播“DHCP提供” DHCP客户机收到“DHCP提供”,广播“DHCP请求”消息 DHCP服务器广播“DHCP确认”

    20.ICMP

    互连网控制报文协议 :允许主机或路由器报告差错情况和提供有关是否有异常情况的报告。 IP层协议 报文种类:ICMP差错报文,ICMP询问报文 两个常见应用: PING(工作在应用层,直接使用ICMP) Traceroute,tracert(工作在网络层)

    21.IGMP

    网际组管理协议:多播协议。互联网组播所使用的一种协议,进行组播成员之间的信息交互 。IGMP 使用 IP 数据报传递其报文

    传输层

    22.TCP

    传输控制协议:传输层协议。面向连接、可靠的、全双工通信 提供单播,不支持广播和多播。 面向字节流,而非消息流,消息的边界在端到端传输中不能得到保留。(TCP虽是面向字节流的,但TCP传送的数据单元却是报文段)

    23.UDP

    用户数据报协议:无连接、不可靠、面向报文。没有拥塞控制。不需要确认。 不可靠的逻辑信道 优点: 无需建立连接 无连接状态 分组首部开销小(8B) 应用层能更好地控制要发送的数据和发送时间
    用于DNS、SNMP,TFTP,RTP(实时传输协议)
    特点: 尽最大努力交付 面向报文:添加首部直接交付IP层,接收方去首部原封不动交付完整报文。报文不可分割,是UDP数据报处理的最小单位 计算校验和:在UDP数据报之前加12B伪首部

    应用层

    24.FTP

    文件传送协议 异构网络中任意计算机之间传送文件。提供交互式的访问,允许客户指明文件的类型与格式,允许文件具有存取权限 提供的功能: 不同种类主机系统之间的文件传输能力 以用户权限方式提供用户对远程FTP服务器上的文件管理能力 以匿名FTP的方式提供公用文件共享的能力 C/S工作方式,FTP。由主进程与若干从属进程构成 控制连接(端口21)与数据连接(端口20)

    25.SMTP

    简单邮件传输协议:使用SMTP协议的情况:①发件人的用户代理向发送方的邮件服务器发送邮件②发送方的邮件服务器向接受方邮件服务器发送构件

    26.POP

    邮局协议:UA向邮件服务器发出请求,“拉”取用户邮箱中的邮件。C/S工作方式。TCP连接(端口110)

    27.HTTP

    超文本传送协议:为了实现万维网上各种链接,万维网客户程序与万维网服务器程序之间的交互必须严格遵守的协议。HTTP是一个应用层协议,它使用TCP连接进行可靠的传送

    28.TELNET

    远程终端协议:基于TCP 连接。基于C/S方式。 ①用户通过 TELNET 就可注册(即登录)到远地的另一个主机上(使用主机名或 IP 地址)。 ②TELNET 能将用户的击键传到远地主机,同时也能将远地主机的输出通过 TCP 连接返回到用户屏幕。 ③通过NVT格式实现透明传输(NVT定义了数据和命令应怎样通过因特网)

    29.DNS

    域名系统。将特定含义的主机名(www.baidu.com)转变为IP地址 将特定含义的主机名(www.baidu.com)转变为IP地址 层次域名空间 www(三级域名).baidu(二级域名).com(顶级域名) 域名服务器 根域名服务器 顶级域名服务器 授权域名服务器(权限域名服务器) 本地域名服务器 解析器
    域名解析:(《王道》P246) 迭代与递归结合 迭代式

    其他

    30.socket

    套接字
    由主机IP地址和端口号组成。它唯一的标识了网络中的一个主机和其上的一个应用。

    31.ADSL

    Asymmetric Digital Subscriber Line: 非对称数字用户线路。 电话线分为电话,上行和下行三个独立的信道,避免相互干扰。用户可以边打电话边上网

    32.Split Horizon

    水平分割
    一种避免路由环路和加快路由汇聚的技术

    33.TDM

    时分复用。 将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片(简称时隙),并将这些时隙分配给每一个信号源使用

    34.FDM

    频分复用:一种将多路基带信号调制到不同频率载波上再进行叠加形成一个复合信号的多路复用技术

    35.CDM

    Code Division Multiplexing:码分复用。一组包含互相正交的码字的码组携带多路信号。例子:可理解为A站一辆装绿豆和B站一辆装黄豆的车,经过信道时物品装在一起。然后到了目的地再分离

    36.CDMA

    Code Division Multiple Access:码分多址。 以不同的伪随机码来区别基站。各基站使用同一频率并在同一时间进行信息传输的技术。数字技术的分支扩频通信技术上的一种成熟的无线通信技术

    37.MAC sub-layer

    介质访问控制子层,数据链路层的一部分。使用物理层提供的服务实现设备之间的数据帧传输,提供两种服务:MAC层数据服务、MAC层管理服务

    38.LLC

    逻辑链路控制子层,数据链路层的一部分。向网络层提供无确认的无连接服务,有确认的无连接服务,有确认的面向连接服务

    39.flow control

    流量控制,是确保发送方的传输速率不超过接收方容量的一种机制

    40.computer virus

    计算机病毒,能影响计算机使用,能自我复制的一组计算机指令或程序代码

    41.ARQ

    自动重传请求
    方法:发送方将要发送的数据帧附加一定的CRC冗余检错码一并发送,接收方根据检错码对数据帧进行错误检测,发现错误丢弃,发送方超时重传该数据帧

    42.CRC

    循环冗余码
    最常用的一种差错校验码。如ARQ方法中,发送方将要发送的数据帧附加一定的CRC冗余检错码一并发送,接收方根据检错码对数据帧进行错误检测,发现错误丢弃,发送方超时重传该数据帧。

    43.AS

    自治系统 处于一个管理机构控制之下的路由器和网络群组。对内使用OSPF,RIP,对外BGP

    44.IGP

    内部网关协议(域内路由选择)。一个自治系统内部所使用的路由选择协议。包括RIP,OSPF

    45.EGP

    外部网关协议,域间路由选择。自治系统之间所使用的路由选择协议。用于不同自治系统之间的路由器交换路由信息。包括BGP

    46.BGP

    边界网关协议。不同自治系统的路由器之间交换路由信息的协议。属于外部网关协议、路径向量路由选择协议、应用层协议,基于TCP
    BGP的使用环境: 因特网规模太大,自治系统之间路由选择很困难 自治系统之间的路由选择,找最佳路由并不现实 自治系统之间的路由选择必须考虑有关策略 力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由 工作原理:每个自治系统选出一个(或多个)路由器作为该自治系统的“BGP发言人”。发言人与发言人之间交换信息,首先要建立TCP连接 BGP支持CIDR

    47.HTML

    超文本标记语言:一种文档结构的标记语言,使用一些约定的标记对页面上的各种信息、格式进行描述

    48.XML

    可扩展标记语言。一种用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言

    49.IEEE

    国际电气电子工程师协会:世界上最大的专业技术团队。致力于电气、电子、计算机工程和与科学有关的领域的开发和研究

    50.MIME

    通用因特网邮件扩展:扩展了电子邮件标准,使其能够支持:非ASCII字符文本

    51.MTU

    最大传送单元。一个链路层数据报能承载的最大数据量

    52.NFS

    网络文件系统 ①允许应用进程打开一个远地文件,并能在该文件的某一个特定的位置上开始读写数据。 ②NFS 可使用户只复制一个大文件中的一个很小的片段,而不需要复制整个大文件。 ③在网络上传送的只是少量的修改数据。

    53.P2P

    对等网络:一种在对等者(Peer)之间分配任务和工作负载的分布式应用架构,是对等计算模型在应用层形成的一种组网或网络形式。可以定义为:网络的参与者共享他们所拥有的一部分硬件资源(处理能力、存储能力、网络连接能力、打印机等),这些共享资源通过网络提供服务和内容,能被其它对等节点(Peer)直接访问而无需经过中间实体。在此网络中的参与者既是资源、服务和内容的提供者(Server),又是资源、服务和内容的获取者

    54.PDU

    协议数据单元。对等层次之间传送的数据单位。包括SDU(服务数据单元)和PCI(协议控制信息)

    55.RTT

    往返时间

    56.SAP

    服务访问点。上层访问下层所提供服务的点

    57.URL

    统一资源定位符,为了使用户清楚地知道能够很方便地找到所需的信息,万维网使用统一资源定位符URL(Uniform Resource Locator)来标志万维网上的各种文档,并使每一个文档在整个因特网的范围内具有唯一的标识符URL

    58.UTP

    两根采用一定规律并排绞合的相互绝缘的铜导线组成

    59.WWW

    World Wide Web万维网:WWW可以让Web客户端(常用浏览器)访问浏览Web服务器上的页面。 是一个由许多互相链接的超文本组成的系统,通过互联网访问。在这个系统中,每个有用的事物,称为一样“资源”;并且由一个全局“统一资源标识符”(URI)标识;这些资源通过超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol)传送给用户,而后者通过点击链接来获得资源。

    60.ISDN

    Integrated Services Digital Network,ISDN:综合业务数字网。一个数字电话网络标准,一种典型的电路交换网络系统

    61.ACL

    访问控制列表。访问控制列表是应用在路由器接口的指令列表,这些指令列表用来告诉路由器哪些数据包可以接收、哪些数据包需要拒绝

    62.API

    应用编程接口:一些预先定义的函数或约定。提供应用程序与开发人员基于某软件或硬件得以访问一组例程的能力,而又无需访问原码,或理解内部工作机制的细节

    63.WLAN

    无线局域网

    64.VLAN

    虚拟局域网。一组逻辑上的设备和用户,这些设备和用户并不受物理位置的限制,可以根据功能、部门及应用等因素将它们组织起来,相互之间的通信就好像它们在同一个网段中一样

    65.VPN

    虚拟专用网:在公用网络上建立专用网络,进行加密通讯。

    简答题

    1.TCP和UDP的差别有哪些?(2015T12.1)

    UDP传送数据前无需建立连接,不可靠交付,报文头部短,传输开销小,时延较短
    TCP面向连接,提供可靠的建立连接和释放连接的方法,可靠交付,报文头部大,传输开销大

    2.列举两种解决距离矢量协议中回路问题的技术,并说明其原理(2015T12.2)

    A.定义最大值:距离矢量路由算法可以通过IP头部中的生存时间(TTL)来纠错,但路由环路问题可能首先要求无穷计数。为了避免这个时延问题,距离矢量协议定义了一个最大值,这个数字是指最大的度量值,比如RIP协议最大值为16.也就是说,路由更新信息可以向网络中的路由器转发15次,一旦达到最大值16,就视为网络不可达,存在故障。

    B.水平分割:一种消除路由环路并加快网络收敛的方法,其规则就是不向原始路由更新的方向再次发送路由更新信息

    C.路由中毒(路由毒化)

    D.反向中毒(毒化逆转)

    E.控制更新时间

    F.触发更新

    3.试描述单域OSPF的工作过程

    A.使用洪泛法向自治系统内所有路由器发送信息

    B.发送的信息包含与本路由器相邻的所有路由器的链路状态

    C.当链路状态发生变化时,路由器才发送信息

    4.试描述RIP的工作过程

    A.本路由器仅与相邻的路由器交换信息

    B.路由器之间交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息,即自己的路由表

    C.按固定的时间间隔交换路由信息

    5.试描述具有五层协议的网络体系各层的主要功能(2016T10.2)

    1.应用层:直接为用户的应用进程提供相应的服务

    2.传输层:负责主机中的两个进程之间的通信,为端到端连接提供可靠的传输服务,为端到端连接提供流量控制、差错控制、数据传输管理等服务

    3.网络层:把网络层的协议数据单元从源端传到目的端,为分组交换网上的不同主机提供通信服务。对分组进行路由选择,并实现流量控制、拥塞控制、差错控制

    4.数据链路层:通过物理链路提供可靠的数据传输。涉及物理寻址、网络拓扑、网络访问、错误通知、帧的有序传送以及流量控制

    5.物理层:通信链路与通信节点的连接需要一些电路接口,物理层规定了这些接口的一些参数。物理层还规定了通信链路上传输的信号的意义和电气特征

    6.TCP/IP模型分为那几层,各层分别有什么功能?(2017T15.1)

    1.应用层:处理高级协议、表示、编程和会话控制问题。TCP/IP模型将所有应用程序相关的问题组合到这一层中

    2.传输层:处理可靠性、流量控制和错误纠正的服务质量问题

    3.网际层:将分组发往任何网络,并为之独立地选择合适的路由

    4.网络接口层:从主机或结点接受IP分组,并把它们发送到指定的物理网络上。它包括局域网和广域网技术细节,以及OSI物理层和数据链路层的所有细节

    7.试说明某些场景下适用于静态路由协议的原因(2017T15.2)

    静态路由指由网络管理人员手工配置的路由信息。静态路由算法的优点是简便、可靠,在负荷稳定,拓扑变化不大的网络中运行的效果很好。故仍广泛应用于高密度安全性的军事系统和较小的商业圈。

    8.简述三次握手过程并说明为什么要进行第三次握手(2018T1)

    1.第一次握手:客户机的TCP首先向服务器的TCP发送一个连接请求报文段。这个特殊的报文段中不含应用层数据,其首部中的SYN标志位被置为1.另外,客户机会随机选择一个起始序号seq=x

    2.第二次握手:服务器的TCP收到连接请求报文段后,如同意建立连接,就向客户机发回确认,并为该TCP连接分配缓存和变量。在确认报文中,SYN和ACK位都被置为1,确认号字段ack的值为x+1,并且服务器随机产生起始序号seq=y。确认报文段同样不包含应用层数据。

    3.第三次握手:当客户机收到确认报文段后,还要向服务器给出确认,并且也要给该连接分配缓存和变量。这个报文段的ACK标志位被置1,序号字段为x+1,确认号字段ack=y+1。

    其中第三次握手是为了保证信息传达的确定性,确保信息没有丢失

    9.比较RIP和OSPF的区别

    1.RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议,而OSPF是一种分布式的基于链路状态的路由选择协议

    2.RIP:仅和相邻的路由器交换信息;交换的信息是本路由器所知道的全部信息,即路由表;按固定的时间间隔交换路由信息。OSPF:向本自治系统所有的路由器发送信息;发送的信息是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态,这是路由器知道的部分信息;且只有当链路状态发生变化时,路由器才用洪泛法向所有路由器发送此信息。

    3.RIP中,当发生网络故障时,要经过较长时间才能将此信息传送给所有路由器,即“好消息传得快,坏消息传得慢”,收敛慢;而在OSPF中,链路数据库能较快的更新,故OSPF的更新过程收敛快。

    4.RIP协议使用传输层的用户数据报UDP进行传送,OSPF直接使用IP数据报进行传送

    10.端口号有多少位,有什么作用?(2019.1)

    端口号长度为16位,能表示65536个不同的端口

    端口号标识和区分了一台主机中的不同应用进程

    11.ABC三类地址的区别(2019.2)

    A类网络的IP地址范围为:1.0.0.0 — 126.255.255.255 前8位为网络号,后24位主机号

    B类网络的IP地址范围为:128.0.0.0 — 191.255.255.255 前16位为网络号,后16位主机号

    C类网络的IP地址范围为:192.0.0.0 — 223.255.255.255 前24位为网络号,后8位主机号

    [注]

    A类地址,最大可用网络数为2^7-2 = 126 (去掉00000000,这是保留地址,意为“本网络”。去掉01111111,这是环回测试地址)

    B类地址,最大可用网络数为2^14-1 (去掉128.0,即10000000.00000000,这个网络号不可指派)

    C类地址,最大可用网络数为2^21-1 (去掉192.0.0,这个网络号不可指派)

    另外,主机号全0,全1均不可使用。全0表示本网络,全1表示本网络的广播地址

    12.OSI参考模型分别为哪几层,各层分别有什么功能(考的可能性不大,以防万一)

    应用层:应用层是用户与网络的界面,应用层需要采用不同的应用协议来解决不同类型的应用要求

    表示层:主要用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式,表示层还提供数据压缩、加密和解密

    会话层:会话层负责管理主机之间的会话进程,包括建立、管理以及终止进程间的会话

    传输层:负责主机中两个进程之间的通信,为端到端连接提供可靠的传输服务,为端到端连接提供流量控制、差错控制、服务质量、数据传输管理等服务

    网络层:把网络层的协议数据单元从源端传到目的端,为分组交换网上的不同主机提供通信服务,对分组进行路由选择,并实现流量控制、拥塞控制、差错控制

    数据链路层:通过物理链路提供可靠的数据传输。涉及物理(而非逻辑)寻址,网络拓扑、网络访问、错误通知、帧的有序传送以及流量控制

    物理层:通信链路与通信节点的连接需要一些电路接口,物理层规定了这些接口的一些参数。物理层还规定了通信链路上传输的信号的意义和电气特征

    13.OSI模型和TCP/IP模型的异同(2020T1)5分

    相同点:
    (1)这两种模型都体现了分层设计的思想,而且都是下层服务上层。
    (2)这两种模型都有应用层、传输层、网络层。
    不同点:
    (1)TCP/IP协议模型只有4层(网络接口层,网络层,传输层,应用层),而OSI参考模型有7层(物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层)。
    (2)TCP/IP支持跨层封装,但是OSI不支持,只允许相邻层之间的交互。
    (4)TCP/IP只支持IP网络协议,而 OSI支持多种网络层协议(IP IPX APPLE TALK NOVELL NSAP)
    (5)OSI 参考模型的协议比TCP/ IP 参考模型的协议更具有面向对象的特性。
    (6) TCP/ IP 参考模型中对异构网互连的处理比OSI 参考模型更合理。
    (7)OSI是理论上的标准,TCP/IP是事实上的标准

    14.默认路由的语义和作用(2020T2)5分/语义就是词语的含义

    语义:对IP数据包中的目的地址找不到存在的其他路由时,路由器所选择的路由

    作用:当路由表中与包的目的地址之间没有匹配的表项时路由器能够做出的选择

    计算题(没出过,以防万一)

    1.子网分配问题

    分配时一个网络的主机号全0和全1均不能使用。主机号全为0表示网络本身,主机号全为1表示本网络的广播地址

    2.子网ping通问题

    switch(交换机):子网经过交换机只能到达相同网络号的网段

    router(路由器):子网经过路由器可以到达不同网络号的网段

    冲突域/广播域:

    hub(集线器)、repeater(中继器):既不隔离冲突域,也不隔离广播域。即用它们相连的网段属于同一个冲突域

    bridge(网桥)、switch(交换机):隔离冲突域,不隔离广播域。即用它们相连的网段是不同的冲突域,但属于同一个广播域

    router(路由器):隔离冲突域,也隔离广播域。即用它们相连的网段是不同的广播域

    3.RIP协议路由表更新(王道P177)

    RIP用的是距离向量算法

    路由表表项 <目的网络N,距离d,下一跳路由器X>

    对于每一个相邻路由器发送过来的RIP报文,进行以下步骤:

    1.对于地址为X的相邻路由器发来的RIP报文,先修改此报文中的所有项目:把“下一跳”字段中的地址都改为X,并把所有“距离”加一

    2.对修改后的RIP报文中的每一个项目,进行以下步骤:

    • 若原路由表中没有目的网络N,则把该项目添加到路由表中
    • 若原路由表中有目的网络N,且下一跳路由器地址为X时,则用收到的项目替换原路由表中的项目
    • 若原路由表中有目的网络N,且下一跳路由器地址不是X时,如果收到的项目中的距离d(已做加1处理)小于路由表中的距离,则用收到的项目替换原路由表中的项目,否则什么也不做

    B级:

    1.AP

    接入点:BSS基本服务集中的基站,作用和网桥相似

    2.BSS

    基本服务集。无线局域网的最小构件。包括一个基站和若干服务站

    3.DS

    主干分配系统。BSS通过DS接入另一个BSS构成ESS。

    4.ESS

    扩展的服务级。BSS通过DS接入另一个BSS构成ESS

    5.ISO

    国际标准化组织。负责标准化的国际组织

    6.ISP

    Internet Service Provider因特网服务提供商。如电信,联通和移动

    7.NAP

    网络接入点

    8.MSS

    最长报文段。 TCP协议定义的一个选项,MSS选项用于在TCP连接建立时,收发双方协商通信时每一个报文段所能承载的最大数据长度

    9.OFDM

    正交频分复用:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输

    10.PCM

    脉码调制。 是对连续变化的模拟信号进行处理、量化、编码后转换为数字信号的一种调制方式

    11.RFC

    Request For Comments。征求意见稿。是由互联网工程任务组(IETF)发布的一系列备忘录

    12.SDU

    服务数据单元。为完成用户所要求的功能而应传送的数据

    13.STDM

    统计时分复用。 一种根据用户实际需要动态分配线路资源的时分复用方法

    14WDM

    波分复用。将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器,Multiplexer)汇合在一起,并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术

    15.TFTP

    简单文件传送协议:基于UDP 数据报, 需要有自己的差错改正措施。TFTP 只支持文件传输而不支持交互

    16.IPCP

    网际协议控制协议。用来在点对点协议连接上建立和配置网际协议

    17.FDDI环

    令牌环网络的一种

    C级:

    1.AN

    接入网

    2.ANSI

    American National Standards Institute:美国国家标准协会

    3.CGI

    Common Gateway Interface,通用网关接口。是Web 服务器运行时外部程序的规范,按CGI 编写的程序可以扩展服务器功能

    4.DES

    数据加密标准。使用密钥加密的块算法

    5.Dos

    拒绝服务

    6.EIA

    美国电子工业协会

    7.FIFO

    先进先出

    8.IM

    即时传信

    9.IMAP

    网际报文存取协议,一种邮件获取协议。它的主要作用是邮件客户端可以通过这种协议从邮件服务器上获取邮件的信息,下载邮件等。

    10.IR

    红外技术

    11.ISM

    工业、科学与医药(频段)

    12.ITU

    国际电信联盟。负责分配和管理全球无线电频谱与卫星轨道资源,制定全球电信标准

    13.JVM

    Java虚拟机

    14.MIMO

    多入多出

    15.MIPS

    百万指令每秒

    16.NSAP

    网络层服务访问点

    17.NSF

    (美国)国家科学基金会

    18.QAM

    正交幅度调制。 数字信号的一种调制方式

    19.RTP

    实时运输协议。说明了在互联网上传递音频和视频的标准数据包格式

    20.RTS

    请求发送

    21.SNMP

    简单网络管理协议: SNMP基于UDP。专门设计用于在 IP 网络管理网络节点(服务器、工作站、路由器、交换机及HUBS等)的一种标准协议

    22.TTL

    生存时间。

    23.UA

    用户代理。一个特殊字符串头,使得服务器能够识别客户使用的操作系统及版本、CPU 类型、浏览器及版本、浏览器渲染引擎、浏览器语言、浏览器插件等

    24.WCDMA

    宽带码分多址。利用码分多址复用(或者CDMA 通用 复用技术,不是指CDMA标准)方法的宽带扩频3G移动通信空中接口

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  • WLAN驱动分析文档

    千次阅读 2014-07-03 09:24:14
    目录(?)[+] 目 录 1引言 3 1.1目的 3 1.2项目背景 ...2.1WLAN技术 ...2.2802.11协议简述 3 2.2.1概述 3 2.2.2802.11工作方式 4 2.2.3802.11物理层 4 2.2.4802.11b的增

    目录(?)[+]












    原文地址http://blog.csdn.net/sunxingzhesunjinbiao/article/details/22822229

    1引言

    1.1目的

    通过编写阅读本文档,可以达到如下目的:

    1. WLAN技术有一定了解

    2. 802.11a802.11b及相应的扩展协议有一定的了解

    3. 详细阐述了WLAN驱动的原理及802.11eWMM扩展。

    4. AndroidLIB层与WLAN驱动的接口暂时并无描述。

    1.2项目背景

    该项目主要是利用android的开源结构,以三星的S3C6410CPUAW-GH381WLAN网络接口卡的一款android手机系统。


    1.3参考资料

    1. WLANDesignGuide by Agilent

    2. Providing QoSin WLANs by intel

    2预备知识

    2.1WLAN技术

    WLAN是英文WirelessLAN的缩写,就是无线局域网的意思。无线以太网技术是一种

    基于无线传输的局域网技术,与有线网络技术相比,具有灵活、建网迅速、个人化等特点。将这一技术应用于电信网的接入网领域,能够方便、灵活地为用户提供网络接入,适合于用户流动性较大、有数据业务需求的公共场所、高端的企业及家庭用户、需要临时建网的场合以及难以采用有线接入方式的环境等。

    2.2802.11协议简述

    2.2.1概述

    作为全球公认的局域网权威,IEEE802工作组建立的标准在过去二十年内在局域网领域独领风骚。这些协议包括了802.3Ethernet协议、802.5TokenRing协议、802.3z100BASET快速以太网协议。在1997年,经过了7年的工作以后,IEEE发布了802.11协议,这也是在无线局域网领域内的第一个国际上被认可的协议。在19999月,他们又提出了802.11b"HighRate"协议,用来对802.11协议进行补充,802.11b802.111Mbps2Mbps速率下又增加了5.5Mbps11Mbps两个新的网络吞吐速率。利用802.11b,移动用户能够获得同Ethernet一样的性能、网络吞吐率、可用性。这个基于标准的技术使得管理员可以根据环境选择合适的局域网技术来构造自己的网络,满足他们的商业用户和其他用户的需求。802.11协议主要工作在ISO协议的最低两层上,并在物理层上进行了一些改动,加入了高速数字传输的特性和连接的稳定性。

    主要内容:
      1.802.11工作方式
      2.802.11物理层
      3.802.11b的增强物理层
      4.802.11数字链路层
      5.联合结构、蜂窝结构和漫游

    2.2.2802.11工作方式

    802.11定义了两种类型的设备,一种是无线站,通常是通过一台PC机器加上一块无线网络接口卡构成的,另一个称为无线接入点(AccessPoint,AP),它的作用是提供无线和有线网络之间的桥接。一个无线接入点通常由一个无线输出口和一个有线的网络接口(802.3接口)构成,桥接软件符合802.1d桥接协议。接入点就像是无线网络的一个无线基站,将多个无线的接入站聚合到有线的网络上。无线的终端可以是802.11PCMCIA卡、PCI接口、ISA接口的,或者是在非计算机终端上的嵌入式设备(例如802.11手机)

    2.2.3802.11物理层

    802.11最初定义的三个物理层包括了两个扩散频谱技术和一个红外传播规范,无线传输的频道定义在2.4GHzISM波段内,这个频段,在各个国际无线管理机构中,例如美国的USA,欧洲的ETSI和日本的MKK都是非注册使用频段。这样,使用802.11的客户端设备就不需要任何无线许可。扩散频谱技术保证了802.11的设备在这个频段上的可用性和可靠的吞吐量,这项技术还可以保证同其他使用同一频段的设备不互相影响。802.11无线标准定义的传输速率是1Mbps音频相关概念和2Mbps,可以使用FHSS(frequencyhoppingspreadspectrum)DSSS(directsequencespreadspectrum)技术,需要指出的是,FHSSDHSS技术在运行机制上是完全不同的,所以采用这两种技术的设备没有互操作性。

    2.2.4802.11b的增强物理层

    802.11b在无线局域网协议中最大的贡献就在于它在802.11协议的物理层增加了两个新的速度:5.5Mbps11Mbps。为了实现这个目标,DSSS被选作该标准的唯一的物理层传输技术,这个决定使得802.11b可以和1Mbps2M802.11bpsDSSS系统互操作。最初802.11DSSS标准使用11位的chippingBarker序列-来将数据编码并发送,每一个11位的chipping代表一个一位的数字信号1或者0,这个序列被转化成波形(称为一个Symbol),然后在空气中传播。这些Symbol1MSps(每秒1Msymbols)的速度进行传送,传送的机制称为BPSK(BinaryPhaseShiftingKeying),在2Mbps的传送速率中,使用了一种更加复杂的传送方式称为QPSK(QuandraturePhaseShiftingKeying)QPSK中的数据传输率是BPSK的两倍,以此提高了无线传输的带宽。
    802.11b标准中,一种更先进的编码技术被采用了,在这个编码技术中,抛弃了原有的11Barker序列技术,而采用了CCK(ComplementaryCodeKeying)技术,它的核心编码中有一个648位编码组成的集合,在这个集合中的数据有特殊的数学特性使得他们能够在经过干扰或者由于反射造成的多方接受问题后还能够被正确地互相区分。5.5Mbps使用CCK串来携带4位的数字信息,而11Mbps的速率使用CCK串来携带8位的数字信息。两个速率的传送都利用QPSK作为调制的手段,不过信号的调制速率为1.375MSps。这也是802.11b获得高速的机理。表1中列举了这些数据。
    为了支持在有噪音的环境下能够获得较好的传输速率,802.11b采用了动态速率调节技术,来允许用户在不同的环境下自动使用不同的连接速度来补充环境的不利影响。在理想状态下,用户以11M的全速运行,然而,当用户移出理想的11M速率传送的位置或者距离时,或者潜在地受到了干扰的话,这把速度自动按序降低为5.5Mbps2Mbps1Mbps。同样,当用户回到理想环境的话,连接速度也会以反向增加直至11Mbps。速率调节机制是在物理层自动实现而不会对用户和其它上层协议产生任何影响。

    2.2.5802.11数字链路层

    802.11MAC802.3协议的MAC非常相似,都是在一个共享媒体之上支持多个用户共享资源,由发送者在发送数据前先进行网络的可用性。在802.3协议中,是由一种称为CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection)的协议来完成调节,而在802.11无线局域网协议中,冲突的检测存在一定的问题,这个问题称为"Near/Far"现象,这是由于要检测冲突,设备必须能够一边接受数据信号一边传送数据信号,而这在无线系统中是无法办到的。鉴于这个差异,在802.11中对CSMA/CD进行了一些调整,采用了新的协议CSMA/CA(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance)或者。

    DCF(DistributedCoordinationFunction)CSMA/CA利用ACK信号来避免冲突的发生,也就是说,只有当客户端收到网络上返回的ACK信号后才确认送出的数据已经正确到达目的。CSMA/CA通过这种方式来提供无线的共享访问,这种显式的ACK机制在处理无线问题时非常有效。然而不管是对于802.11还是802.3来说,这种方式都增加了额外的负担,所以802.11网络和类似的Ethernet网比较总是在性能上稍逊一筹。

    另一个的无线MAC层问题是"hiddennode"问题。两个相反的工作站利用一个中心接入点进行连接,这两个工作站都能够""到中心接入点的存在,而互相之间则可能由于障碍或者距离原因无法感知到对方的存在。为了解决这个问题,802.11MAC层上引入了一个新的Send/CleartoSend(RTS/CTS)选项,当这个选项打开后,一个发送工作站传送一个RTS信号,随后等待访问接入点回送RTS信号,由于所有的网络中的工作站能够""到访问接入点发出的信号,所以CTS能够让他们停止传送数据,这样发送端就可以发送数据和接受ACK信号而不会造成数据的冲突,这就间接解决了"hiddennode"问题。由于RTS/CTS需要占用网络资源而增加了额外的网络负担,一般只是在那些大数据报上采用(重传大数据报会耗费较大)

    最后,802.11MAC子层提供了另两个强壮的功能,CRC校验和包分片。在802.11协议中,每一个在无线网络中传输的数据报都被附加上了校验位以保证它在传送的时候没有出现错误,这和Ethernet中通过上层TCP/IP协议来对数据进行校验有所不同。包分片的功能允许大的数据报在传送的时候被分成较小的部分分批传送。这在网络十分拥挤或者存在干扰的情况下(大数据报在这种环境下传送非常容易遭到破坏)是一个非常有用的特性。这项技术大大减少了许多情况下数据报被重传的概率,从而提高了无线网络的整体性能。MAC子层负责将收到的被分片的大数据报进行重新组装,对于上层协议这个分片的过程是完全透明的。

    2.2.6联合结构、蜂窝结构和漫游

    802.11MAC子层负责解决客户端工作站和访问接入点之间的连接。当一个802.11客户端进入一个或者多个接入点的覆盖范围时,它会根据信号的强弱以及包错误率来自动选择一个接入点来进行连接,一旦被一个接入点接受,客户端就会将发送接受信号的频道切换为接入点的频段。这种重新协商通常发生在无线工作站移出了它原连接的接入点的服务范围,信号衰减后。其他的情况还发生在建筑物造成的信号的变化或者仅仅由于原有接入点中的拥塞。在拥塞的情况下,这种重新协商实现quot;负载平衡"的功能,它将能够使得整个无线网络的利用率达到最高。802.11DSSS中一共存在着相互覆盖的14个频道,在这14个频道中,仅有三个频道是完全不覆盖的,利用这些频道来作为多蜂窝覆盖是最合适的。如果两个接入点的覆盖范围互相影响,同时他们使用了互相覆盖的频段,这会造成他们在信号传输时的互相干扰,从而降低了他们各自网络的性能和效率。


    2.3802.11四种主要物理组件

    1.工作站(Station),构建网络的主要目的是为了在工作站间传送数据。所谓工作站,是指配备无线网络接口的计算设备。

    2.接入点(AccessPoint),802.11网络所使用的帧必须经过转换,方能被传递至其他不同类型的网络。具备无线至有线的桥接功能的设备称为接入点,接入点的功能不仅于此,但桥接最为重要。

    3.无线媒介(WirelessMedium),802.11标准以无线媒介在工作站之间传递帧。其所定义的物理层不只是一种,802.11最初标准化了两种射频物理层以及一种红外线物理层。

    4.分布式系统(DistributionSystem),当几个接入点串联以覆盖较大区域时,彼此之间必须相互通信以掌握移动式工作站的行踪。分布式系统属于802.11的逻辑组件,负责将帧转送至目的地。

    下图为802.11网络的基本服务集(basicservice set),其中包含了这四种物理组件。

    2.4802.11MAX基础

    2.4.1802.11原子帧传送

    原子操作意味着这一数据帧的传送非成即败,再此帧传送过程中,无论哪一步丢帧都意味着重新传送。

    2.4.2RTS/CTS

    802.11允许工作站使用Requestto Send(RTS)Clearto Send(CTS)信号来清空传送区域以防止隐藏节点导致的冲突问题。

    RTS帧本身有两个目的,预约无线链路的使用权与要求接收到这一帧的其它工作站保持沉默。和RTS帧一样,CTS帧也会令附近的工作站保持沉默。

    注意附加了RTS/CTS帧的传输过程也为原子传输。


    2.4.3载波监听功能

    802.11具有两种载波监听功能:物理载波监听与虚拟载波监听。物理载波监听功能由物理层提供,由于造价昂贵且对隐藏节点并无法提供必要的信息,因此大多数采用虚拟载波监听的方法。

    虚拟载波监听是由网络分配量(NAV)所提供。802.11的帧通常会包含一个Duration字段,用来预定一段媒体使用时间。NAV本身其实就是一个定时器,用来指定预计要占用媒介多少时间。工作站会将NAV设定为预计使用媒介的时间,这包括完成整个操作必须用到的所有帧。其他工作站会将NAV的值倒数至零。只要NAV的值不为零,就代表媒介处于忙碌状态。当NAV为零,虚拟载波监听功能会显示媒介处于空闲状态。NAV是由RTSCTS帧上的表头来载送的。


    2.4.4帧间间隔

    不同的帧间间隔会为不同类型的传输产生不同的优先次序,当媒体闲置下来时,高优先级的数据所等待的时间较短。因此,如有任何高优先级的数据待传,在优先级较低的帧试图访问媒介之前,优先级较高的数据早就将媒介占为己用了。

    短帧间间隔(SIFS),SIFS用于高优先级的传输场合,例如RTS/CTS以及肯定确认帧。经过一段SIFS,即可进行高优先级的传输,媒体即处于忙碌状态。

    PCF帧间间隔(PIFS),PIFS主要被PCF使用在无竞争操作中,在无竞争时期,有数据待传的工作站可以等待PIFS后再加以传送,其优先级高于任何竞争式传输。

    DCF帧间间隔(DIFS),DIFS是竞争式服务中最短的媒介闲置时间。如果媒介闲置时间长于DIFS,则工作站可以立即对媒体进行访问。

    扩展帧间间隔(EIFS),EIFS并非固定的时间间隔,只有在帧传输出现错误时才会用到EIFS


    2.4.5DCF竞争服务

    大部分的传输操作会采用DCF(分布式协调功能),它提供了类似Ethernet的基于竞争的服务。DCF允许多个独立的工作站彼此交互,无需通过中心控制节点,因此可以运用于IBSS网络或基础结构型网络。

    试图传送任何数据前,工作站必须查看媒介是否处于闲置状态。若它处于忙碌状态,工作站必须延迟访问并利用指数退避算法来避免发生冲突。

    步骤如下:

    1. 检查medium(传输媒体)是否空闲(IDLE,检查的方式为:medium的空闲时间是否大于DIFS,如果大于则开始传输,往后的状态将为BusyMedium状态,如图所示。在BusyMedium状态将会“拖延传送”(因为medium被占用)。DeferAccess即为“拖延传送”的时间。

    2. SIFS时间用于等待接收端返回的Ack信息以确认数据包的到达。另外关于ContentionWindow的作用,实际上在检测到medium的空闲时间大于DIFS时。仍然没有立即传送数据,而是等待一个随机的时间randombackoff time。每一个工作站都与其他工作站不同的随机时间,Slottime为最小单位,即每个随机时间都是Slottime的倍数!Backoff-time的计算方法可以查看802.11标准。


    2.4.6封包帧

    其原理是将多个MSDU单元一起传输,MSDU即为上面讨论的每次medium空闲时传输的数据单元。这里将一次传输多个数据单元,连接包的大小不得大于4k


    2.4.7PCF无竞争服务

    无竞争周期一开始,接入点就会送出一个Beacon帧。该Beacon帧中的CFPMaxDuration(无竞争最大持续期间)字段,用来标明无竞争周期最长持续多久。所有收到此Beacon的工作站会将NAV设定为此时间值,并将DCF媒介访问排除在这段期间之外。

    为了避免干扰,所有无竞争传输会另外以SIFS(短帧间间隔)与PIFSPCF帧间间隔)加以隔离防护。这两者都比DCF帧间间隔短,因此在DCF周期内没有其他DCF工作站可以访问媒介。

    接入点接管无线媒介后,会根据轮询列表(pollinglist)分别询问与之关联的工作站是否有数据待传。在无竞争周期内,除非关联以轮询帧提出请求,否则工作站不得传送数据。无竞争轮询帧通常简写为CF-Poll。一个CF-Poll帧代表授权传送一个帧。除非接入点送出多次轮询请求,否者每次只能传送一个帧。

    轮询列表所列出的都是无竞争周期内受邀传送帧的特权工作站。工作站一旦与接入点关联,就会被列在轮询列表中。

    3802.11e WMM应用介绍

    3.1802.11e802.11的不同

    80211e中采用了另外两种机制来提供Qos服务:EDCA(增强型分布式协调访问机制)与HCCA(混合式协调控制信道访问机制)。

    1.EDCA机制相比于DCF机制主要有以下改进之处

    aEDCA机制引入了业务优先级的概念,对于不同业务类型设定不同的优先级,高优先级的多媒体实时业务(如视频,语音)具有更多的机会接入信道,减小了这些业务的时间延迟,使得其在网络中播出更加流畅。

    b、具有更加灵活的帧间间隔仲裁帧间间隔AIFS。不同的访问类型AC有着不同的AIFS值,AIFS值越小,优先级越高。小的AIFS值意味着视频、语音等多媒体实时业务能够比不太敏感的一般数据通信更快地接入无线网络,从而实现实时通信。

    c、不同的访问类型AC在等待信道空闲以后,进入退避时的竞争窗口CW的大小也不同,对于每个AC,有不同的CWmin[AC]CWmax[AC]。优先级越高的ACCWmin[AC]CWmax[AC]值越小。

    d、引入了发送机会(TXOP)的概念。TXOPQSTA有权在无线媒体上发送帧交互序列的时隙时间,QSTA应确保它的TXOP的持续时间不会超出规则指定的TXOP最大持续时间,如果要发送的数据太大而不能在一个TXOP限制内发送完,则这个站点就把该数据包分多次发送。

    e、可以使无线接入点(AP)能够根据无线站点(STA)的数据类型与丢包、时延及抖动的敏感度分配无线资源,提高了无线带宽的利用率和数据包的管理能力。


    2.HCCA机制相比于PCF机制主要有以下改进之处

    a、由于HCCA机制的工作也分为竞争期CP和无竞争期CFP,在竞争期CP阶段,使用EDCA机制竞争信道,因此它具有上述的EDCA优于DCF的全部优点。

    bHCCA能够在竞争期CP阶段轮询站点,并能基于QSTA具体通信业务流的需要,对数据包进行排序,而不像PCF那样,只能在无竞争期CFP阶段轮询站点。

    c、混合协调器HC具有比其他站点(STA)都高的优先权。由于帧间隔PIFSDIFSAIFS都要短,因此HC无需与其他站点竞争,就可以获得信道的控制权。

    dHCCA中的轮询TXOP具有QoS(+)CF-Poll帧描述的周期,在一个TXOP的时间间隔内,一个QSTA可通过发送多个序列交互帧实现HC的虚拟载波检测,从而提供改进的CFP保护。

    四、EDCA的发包方式,我们需要与PCF相比较。EDCA叫增强的分布式信道接入,与原始的DCF相比较有以下区别。

    3.2802.11eWMM模块的原理

    1EDCA发送包示意图:

      1. EDCADCF对比示意图:

      1. HCCA发包示意图

    关于WMM模块的实现,在驱动代码的Wlan_wmm.c中。

    4WLAN驱动结构介绍

    4.1SDIO驱动

    由于网络接口卡挂接在SDIO总线上,所以在此之前我们先看一下SDIO的驱动结构。其驱动在drivers/mmc目录下的结构为:

    |--mmc

    | |-- card

    | |-- core

    | |-- host

    主要关注的目录是core目录。

    这个目录完成sdio总线的注册操作,相应的ops操作,以及支持mmc的代码。详细的情况将在函数接口部分详细讨论。

    4.2详细接口及代码分析

    4.2.1SDIO注册流程分析

    相应的函数流程图如下:

    sbi_register函数开始,调用了内核注册接口sdio_register_driver,这个注册函数为驱动程序指明了nameid、探测函数wlan_probe、移除函数wlan_removewlan_probe用来初始化设备以及做一些准备工作,wlan_remove是其逆过程。

    sdio_register_driver的代码在内核中,查看可知它大致完成三件事情:

    1、将wlan_sdio在内核中注册。内核中有关于各种设备的一个大链表,这里将wlan_sdio驱动挂入其中。

    2、查看总线上所有wlan设备的配置空间,查找id_table与这里的wlan_sdio相同的设备并将此设备与驱动程序相关联上(此过程在内核中完成,并不由wlan_probe完成),再驱动与设备关联上后会调用wlan_probe函数完成对设备的一些准备工作。

    3、进行设备与驱动程序的挂接工作。

    添加设备是在函数sbi_register_dev中,这段过程在wlan_probe中完成,具体为wlan_probe->wlan_add_card->sbi_register_dev,主要是为中断函数sbi_interrupt注册,读io端口寄存器及设置块大小(用于传输缓存)。这段代码将在WLAN驱动流程分析中涉及。

    sbi_register_dev函数里还会完成以下工作:开启SDIO设备——对应函数为sdio_claim_hostsdio_enable_func;申明中断处理函数——对应函数为sdio_claim_irq;获得读写数据的地址映射口——对应函数为sbi_read_ioreg->sdio_readb;设置传输数据缓冲区大小——对应函数为sdio_set_block_size

    中断状态的查询代码在sbi_get_int_status函数中,sdio不支持双路的读写数据或者命令,因此在未检测到数据或命令的传输完成状态位置位之前不允许再次传送,通过wmm_process_fw_iface_tx_xfer_end->os_stop_queue->netif_stop_queue函数完成停止设备发送数据。netif_stop_queue函数为内核接口函数。

    sdio_ireg& DN_LD_HOST_INT_STATUS——发送中断状态位、sdio_ireg&UP_LD_HOST_INT_STATUS接受中断状态位,接受数据时需要从寄存器中获得接受数据的长度并分配缓存空间。通过mv_get_rx_len函数及dev_alloc_skb函数完成。mv_sdio_card_to_host函数完成从sdio卡中读取数据的过程。区分读到的数据是命令、数据或者事件。

    4.2.2WILAN驱动流程分析

    wlan_probe函数中要完成的工作(主要是wlan_add_card函数)

    此函数在sdio的驱动中已经讲诉过是wlan设备的一些准备工作及注册过程,它主要完成以下几件事情:

    1)、建立net_device结构,相应的调用是alloc_etherdev函数,此函数为alloc_netdev的上层调用。

    2)、接下来是对net_device结构中一些成员的初始化,完成这此注册的函数是内核函数register_netdev

    关于其中详细的初始化过程,其大致的流程如下:

    a、对net_device结构的进一步初始化,包括指定打开、传送、关闭等函数。

    bwlan_init_sw用来初始化软件适配器部分,也就是会初始化一个wlan_adapter结构体,同时初始化wlan中的命令响应定时器。

    cwlan_create_thread创建主线程,线程函数是wlan_service_main_thread,此函数为wlan驱动中的主要处理函数,负责对接收数据和发送数据完成中断的相应——对应的函数为sbi_get_int_status,此函数将会完成中断处理;对深度睡眠的设备的唤醒——对应的函数为sbi_exit_deep_sleep;对响应设备命令的回复——对应的函数为wlan_process_cmdresp;对设备事件的处理——对应的函数为wlan_process_event

    随后的os_sched_timeout用于超时唤醒(睡眠指定的时间后,由时间超时来唤醒),主要是确认线程安全的建立。

    dsbi_register_dev初始化SDIO设备。

    eSET_NETDEV_DEV实现sysfs中物理设备创建一个与网络类逻辑设备的链接,也就是说将物理设备与网络设备联系起来。

    fwlan_init_fw下载固件至网卡,主要用于命令、时间等的响应。

    注意:这里我们区分一下两个函数wlan_tx_packetwlan_process_tx。在wlan_service_main_thread中我们调用的是wmm_process_tx函数用来推送数据,而wmm_process_tx主要使用wlan_process_tx来推送数据,也就是说我们实际使用的是wmm_process_tx函数来推送数据。

    那么另一个函数wlan_tx_packet呢?我们注意到这个初始化语句dev->hard_start_xmit=wlan_hard_start_xmit,这是对设备用来实际操作数据推送的函数的初始化,将缓冲区中的数据推送至网卡的这个过程将由此函数完成。这个函数实际调用的函数即是wlan_tx_packet函数,我们在看一下wlan_tx_packet,它会调用wmm_map_and_add_skb将数据放入wmm的缓冲区,然后唤醒主线程wlan_service_main_thread去处理,主线程会调用wmm_process_tx函数。

    对于接收数据的函数来说,则是wlan_process_rx_packet,它是在检测到设备发出数据到达的中断时被调用的,也就是说在sbi_get_int_status函数中。



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  • 无线网络技术

    万次阅读 2019-01-29 14:49:21
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    (一)无线通信技术有以下几种:
      1、当前流行的无线通信技术有Bluetooth、CDMA2000、GSM、Infrared(IR)、ISM、RFID、UMTS/3GPPw/HSDPA、UWB、WiMAX Wi-Fi和ZigBee。各种无线通信技术的适用频段、调制方式、最大作用距离、数据率和应用领域。这些无线通信技术的作用距离与数据率的关系,数据率越高,作用距离就越短。可用网络技术扩展作用距离而仍然保持数据率。
      2、现在大多数蜂窝电话开发都采用2.5G技术,如CDMA2000、GSM/GPRS/EDGE和它们的变异。UMTS/3GPP 3G蜂窝电话和系统正在不断地涌现出来,但仍然是总市场份额的一部分。3G将要增长并在将来逐步大转换。VoIP over Wi-Fi和WiMAX会调整这种增长趋势。另外,多模手机将覆盖标准蜂窝电话和VoIP。
      3、802.11(或Wi-Fi)可能没有什么新鲜的,但无论如何它正在蓬勃发展。标准继续工作在改善安全性和服务质量,网络选项也在计划中。高速802.11n将采用多输入/多输出技术,在可观的距离提高速率到100Mbits。
      4、ZigBee/802.15.4协议
    Zigbee被正式提出来是在2003年,它的出现是为了弥补蓝牙通信协议的高复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等缺陷。名称取自于蜜蜂,蜜蜂 (bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。
    5、Thread /IEEE 802.15.4协议
    Thread和ZigBee同属802.15.4,但是针对802.15.4做了很大的改进。Thread是建立在IPv6的基础之上的一个协议,无论在传输安全,还是系统可靠性上都做了非常棒的优化。它既可以承载高通海尔数十企业组物联网盟AllSeen,也可以支持苹果的Homekit智能家居平台。
    6、Z-Wave协议
    Z-Wave无线组网规格于2004年提出,由丹麦的芯片与软件开发商Zensys主导,Z-wave联盟推广其应用。
    Z-Wave工作频率美国 908.42MHz、欧洲868.42MHz,采用无线网状网络技术,因此任何节点都能直接或间接地和通信范围内的其它临近节点通信

    (二)无线局域网
    无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度讲,无线局域网是通过无线信道来实现网络设备之间的通信,并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲,无线局域网是在不采用网线的情况下,提供以太网互联功能。
    无线局域网WLAN(Wireless Local Area Network)广义上是指以无线电波、激光、红外线等来代替有线局域网中的部分或全部传输介质所构成的网络。
    WLAN技术是基于802.11标准系列的,即利用高频信号(例如2.4GHz或5GHz)作为传输介质的无线局域网。802.11是IEEE在1997年为WLAN定义的一个无线网络通信的工业标准。此后这一标准又不断得到补充和完善,形成802.11的标准系列,例如802.11、802.11a、802.11b、802.11e、802.11g、802.11i、802.11n等。

    (三)Wi-Fi
    无线局域网使用中还常遇到一个名词“Wi-Fi”,它是由“wireless(无线电)”和“fidelity(保真度)”组成,Wi-Fi是一个无线网络通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有。目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网络产品之间的互通性,不能把Wi-Fi与IEEE 802.11混为一谈,也不能等同于无线局域网。但是目前,WLAN的推广和认证工作主要由Wi-Fi联盟完成,所以WLAN技术常常被称之为Wi-Fi。

    (四)Wi-Fi与无线局域网络(WLAN)之间的关系
      1、wifi包含于无线局域网中,发射信号的功率不同,覆盖范围不同
      事实上WIFI就是WLANA(无线局域网联盟)的一个商标,该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作,与标准本身实际上没有关系,但因为WIFI主要采用802.11b协议,因此人们逐渐习惯用WIFI来称呼802.11b协议。从包含关系上来说,WIFI是WLAN的一个标准,WIFI包含于WLAN中,属于采用WLAN协议中的一项新技术。WiFi的覆盖范围则可达300英尺左右(约合90米),WLAN最大(加天线)可以到5KM。
      2、覆盖的无线信号范围不同
      WIFI(WirelessFidelity),又称802.11b标准,它的最大优点就是传输速度较高,可以达到11Mbps,另外它的有效距离也很长,同时也与已有的各种802.11DSSS设备兼容。无线上网已经成为现实。无线电波的覆盖范围广,基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小,半径大约只有50英尺左右约合15米,而Wi-Fi的半径则可达300英尺左右约合90米。不过随着wifi技术的发展,wifi信号未来覆盖的范围将更宽。

    (五)2.4GHz和5GHz
    2.4GHz是最常用的WiFi频段,包括802.11 b/g/n四个子集;5Ghz是大家常说的双频WiFi的另一个频段,有802.11 ac。
    –传输速率
    2.4GHz:最高速率300Mbps,也就是在802.11 n下最常见的无线路由,两根天线的。有些会宣称有600Mbps,是因为加了频率带宽,从20MHz升级到40MHz。
    5GHz:最高速率867Mbps,像TP、腾达家的双频路由就有不少,一般它们会宣传有1167Mbps,这是把2.4GHz的300Mbps也加上了。
    –传输距离
    2.4GHz:室内70米,室外250米
    5GHz:室内35米

    (六)无线网络标准
    局域网(LAN)的结构主要有三种类型:以太网(Ethernet)、令牌环(Token Ring)、令牌总线(Token Bus)以及作为这三种网的骨干网光纤分布数据接口(FDDI)。它们所遵循的都是IEEE(美国电子电气工程师协会)制定的以802开头的标准,目前共有11个与局域网有关的标准,它们分别是:
    IEEE 802.1── 通用网络概念及网桥等
    IEEE 802.2── 逻辑链路控制等
    IEEE 802.3──CSMA/CD访问方法及物理层规定
    IEEE 802.4──ARCnet总线结构及访问方法,物理层规定
    IEEE 802.5──Token Ring访问方法及物理层规定等
    IEEE 802.6── 城域网的访问方法及物理层规定
    IEEE 802.7── 宽带局域网
    IEEE 802.8── 光纤局域网(FDDI)
    IEEE 802.9── ISDN局域网
    IEEE 802.10── 网络的安全
    IEEE 802.11── 无线局域网

    IEEE 802.11常见的技术标准

    标准工作频段理想速率信道带宽
    802.11b2.4 GHz11Mbps20MHz
    802.11a5GHz54Mbps20MHz
    802.11g2.4 GHz54Mbps20MHz
    802.11n2.4 GHz或5 GHz72Mbps(1×1, 20MHz) 150Mbps(1×1, 40MHz) 288Mbps(4×4,20MHz) 600Mbps(4×4, 40MHz)20MHz/40MHz(信道绑定)
    802.11ac5 GHz433Mbps(1×1, 80MHz) 867Mbps(1×1,160MHz) 6.77Gbps(8×8,160MHz)40MHz/80MHz/160MHz

    备注:
    ①从802.11n开始引入了MIMO多入多出技术,基站和终端同时使用多重天线收发信号,以此增加数据传输速率和准确性。4×4表示无线网络的基站有4根天线发射数据,用户终端有4根天线接收数据。
    ②802.11ac虽然只是5G标准,但大主流802.11ac设备都采用双频设计,能同时发送两个信号,5G频段支持802.11ac,2.4G频段向下兼容802.11b/g/n。

    (七)主流的智慧家居无线技术
    我们的城市建设正逐步在向智慧城市方向发展,而这其中智能化的进步,直接带动了相关产业的发展,其中智能化家居的普及,正随着其技术发展越来越走向现实。在我们的生活中偶尔会出现比如说,哪里灯忘关,电视忘关等一些小生活细节问是,而未来智能家居系统的普及就可以很好的解决这些问题,我们只需要通过手中的相关设备就可控制家里的一切操作,带来非常便捷的生活。而要实现这些控制技术的实现,这里就需要无线网络传输大显身手了。下面列举市场上主流的智能家居无线技术:
    RF射频:RF是Radio Frequency的缩写,即射频。Radio在字典中的解释为:n.无线电通信, 无线电接收装置, 无线电广播设备,v.用无线电发送。Frequency字典中的解释为:n.频率, 周率, 发生次数。
    在电子学理论中,电流流过导体,导体周围会形成磁场;交变电流通过导体,导体周围会形成交变的电磁场,称为电磁波。在电磁波频率低于100khz时,电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输,但电磁波频率高于 100khz时,电磁波可以在空气中传播,并经大气层外缘的电离层反射,形成远距离传输能力,我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频。
    常见的一些应用:射频技术在无线通信领域中被广泛使用。许多无线设备利用RF场。无绳电话和手机,无线电和电视广播站,卫星通讯系统,以及对讲机服务等都是在RF频谱下运作的。还有一些无线设备工作在IR或可见光的频率下,它们的电磁波长要比RF场的短。这些例子包括大多数的电视机遥控器,一些无线的电脑键盘和鼠标,以及一些无线hi-fi立体声耳机

    蓝牙(Bluetooth):所谓蓝牙(Bluetooth)技术,实际上是一种短距离无线电技术,利用“蓝牙”技术,能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信,也能够成功地简化以上这些设备与因特网Internet之间的通信,从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效,为无线通信拓宽道路。说得通俗一点,就是蓝牙技术使得现代一些轻易携带的移动通信设备和电脑设备,不必借助电缆就能联网,并且能够实现无线上因特网,其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电,组成一个巨大的无线通信网络。“蓝牙”技术属于一种短距离、低成本的无线连接技术,是一种能够实现语音和数据无线传输的开放性方案,因此,目前无线通信的“蓝牙”刚刚露出一点儿芽尖,却已经引起了全球通信业界和广大用户的密切关注。

    Wi-Fi:Wi-Fi 原先是无线保真的缩写,Wi-Fi 的英文全称为wireless fidelity。在无线局域网的范畴是指“无线相容性认证”,实质上是一种商业认证,同时也是一种无线联网的技术,以前通过网线连接电脑,而现在则是通过无线电波来连网;常见的就是一个无线路由器,那么在这个无线路由器的电波覆盖的有效范围都可以采用WIFI连接方式进行联网,如果无线路由器连接了一条ADSL线路或者别的上网线路,则又被称为“热点”。

    Zigbee:Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。
    简单的说,ZigBee是一种高可靠的无线数传网络,类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里,并且支持无限扩展。
    ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,在整个网络范围内,每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。   与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是,ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立,因而,它必须具有简单,使用方便,工作可靠,价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立,每个基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个ZigBee“基站”却不到1000元人民币。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象,例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控,还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外,每一个Zigbee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。

    Z-Wave:Z-Wave标志Z-Wave是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术。工作频带为908.42MHz(美国)~868.42MHz(欧洲),采用FSK(BFSK/GFSK)调制方式,数据传输速率为9.6 kbps,信号的有效覆盖范围在室内是30m,室外可超过100m,适合于窄带宽应用场合。随着通信距离的增大,设备的复杂度、功耗以及系统成本都在增加,相对于现有的各种无线通信技术,Z-Wave技术将是最低功耗和最低成本的技术,有力地推动着低速率无线个人区域网。
    Z-Wave是一种结构简单,成本低廉,性能可靠的无线通信技术,通过Z-Wave技术构建的无线网络,不仅可以通过本网络设备实现对家电的遥控,甚至可以通过Internet网络对Z-Wave网络中的设备进行控制。在2011年美国ces展,wintop都已经推出基于互联网远程控制的产品,如远程监控,远程照明控制等,且该技术已经成熟,主要是一个市场开拓及消费群体的培育还需要一段时间。随着Z-Wave联盟的不断进扩大,该技术的应用也将不仅仅局限于智能家居方面,在酒店控制系统,工业自动化,农业自动化等多个领域,都将发现Z-Wave无线网络的身影。
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  • linux操作系统+网络协议+通信知识: 选择+填空+大题 1.列举TCP与UCP的区别: TCP是传输控制协议–Transmission Control Protocol ,提供的是面向连接、可靠的字节流服务。当客户和服务器彼此交换数据前,必须先...

    这周四,去某985高校招聘会求职,题主只打印了两份简历,所以只投递了两家公司。
    当天便完成了第一家公司的笔试、面试(产品岗);但目前暂没收到面试结果。

    由于我一开始是走技术开发岗位的,但在今年秋招刚刚打响(大概8月底)选择走了产品岗,所以;好多东西都还没来得及学,加上本人做事可能比较懒散,所以秋招(应该算是结束了吧)只投出了五份简历,对,你没看错,加上昨天的两家才五家,哈哈~

    目前收到笔试面试通知的有四家,因个人原因没有去的有两家,拿到offer的一家(但这个不是产品岗),还有一家结果暂时未知(就是刚刚说的那个),一家估计要等多几天吧。

    这篇文章主要还是讲技术,讲昨天我面试做的笔试题里面的技术;因为我发现昨天做的那份笔试题跟我之前拿到的那份offer的笔试题考察的内容有点类似;上次结束后没有及时整理;导致昨天做题结果不理想(这就是偷懒的后果)。所以今天一起来说吧~

    【题目类型】
    linux操作系统+网络协议+通信知识:
    选择+填空+大题
    

    1.列举TCP与UCP的区别:
    TCP是传输控制协议–Transmission Control Protocol,提供的是面向连接、可靠的字节流服务。当客户和服务器彼此交换数据前,必须先在双方之间建立一个TCP连接(TCP的三次握手)之后才能传输数据。TCP提供超市重发、丢弃重复数据、检验数据、流量控制等功能,保证数据能从一端传到另外一端。传输速度较UDP慢。

    UDP是用户数据包协议–User Datagram Protocol,是一个建立的面向数据报的传输层协议。UDP不提供可靠性,它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去,但是并不保证它们能到达目的地。有UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接,而且没有超时的重发等机制,因而传输速度很快。

    2、LAN–局域网
    局域网自身的组成大体由计算机设备网络连接设备网络传输介质3大部分构成。
    其中,计算机设备又包括服务器与工作站,网络连接设备则包含了网卡、集线器、交换机;网络传输介质简单来说就是网线,由同轴电缆、双绞线及光缆3大原件构成。

    补充:WLAN–无线局域网

    3、网络传输介质:
    有线传输介质:常见的有双绞线、光缆和同轴电缆;
    (补充)其中双绞线和同轴电缆传输电信号,光纤传输光信号。

    无线传输介质:我们周围的自由空间;根据电磁波频谱的不同,信息被加载在电磁波上进行传输,其形式分别有:无线电波、微波、红外线、激光;
    (补充)

    4、吞吐量与带宽的区别
    【吞吐量】在一给定时间段内介质能传输的数据量,它通常用每秒兆位(1 000 000位)或M b p s进行度量。

    【带宽】单位时间能通过链路的数据量,通常以bps来表示,即每秒可传输之位数。

    吞吐量主要受速度带宽的影响,某种情况下,可以说吞吐量就等于带宽,或者说吞吐量就是单位时间内通过的数据多少的标准。
    举个交通例子就是:道路越宽(带宽),通过车辆的速度越高(频率),一定时间通过的车辆就越多

    5、简述以太网(Ethernet)802.3协议
    这个我真的好想骂一下我自己,真的,妈的当场脑子空白一片,居然说不认识。。
    我之前写过相关方面的博客:https://blog.csdn.net/weixin_42490436/article/details/96725921

    在这里为了惩罚一下自己,再写一遍。。
    OSI:
    应用层:为应用程序提供服务;
    表示层:数据格式转化、数据加密;
    会话层:建立、管理和维护会话;
    传输层:建立、管理和维护到端的连接;
    网络层:IP选址及路由选择;
    数据链路层:提供介质访问和链路管理
    物理层:物理连接。

    TCP/IP:
    应用层
    传输层:四层交换机、四层的路由器
    网络互连层:路由器、三层交换机、
    网络接口层:网桥、以太网交换机、网卡中继器、集线器、双绞线

    在这里插入图片描述

    6.简述ARP协议–只适用于局域网中
    ARP(Address Resolution Protocol,地址解析协议):根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。

    ARP请求–>ARP响应
    ARP请求:发送方将自身的IP地址+MAC地址+目标IP地址打包后通过ARP协议发送出去;
    发送方不知道接收方的物理地址,所以这个查询分组会在网络层中进行广播。

    ARP响应:接收方将自身IP地址+MAC地址+发送方的IP地址+MAC地址
    以单播的方式直接发送给ARP请求报文的请求方

    ARP报文格式(共64个字节):
    在这里插入图片描述

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