計算機網(wǎng)絡(luò)前三章總結(jié)全解

1、計算機網(wǎng)絡(luò)前三章總結(jié)第一章：計算機網(wǎng)絡(luò)概述1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展：計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的歷程：第一階段： 20 世紀(jì) 50 年代，計算機網(wǎng)絡(luò)開始形成。第二階段： 20 世紀(jì) 60 年代，實現(xiàn)了分組交換網(wǎng)。第三階段： 20 世紀(jì) 70 年代，因特網(wǎng)開始形成。第四階段： 20 世紀(jì) 90 年代，計算機網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了大發(fā)展。具體表現(xiàn)為以下幾個方面：1. 因特網(wǎng)迅速擴展與快速發(fā)展2. 無線局域網(wǎng)和無線城域網(wǎng)快速發(fā)展3. 三網(wǎng)融合促進了寬帶城域網(wǎng)的出現(xiàn)三網(wǎng)融合：計算機網(wǎng)絡(luò) 電信網(wǎng) 廣播電視網(wǎng)4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的形成與發(fā)展1.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和拓撲結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的定義：計算機網(wǎng)是“以能夠相互共享資

2、源的方式互聯(lián)的自治計算機系統(tǒng)的集合“計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)連接到網(wǎng)絡(luò)中的計算機等各種設(shè)備稱為結(jié)點，種結(jié)構(gòu)，我們稱之為網(wǎng)絡(luò)拓撲?；镜木W(wǎng)絡(luò)拓撲有把結(jié)點連成網(wǎng)絡(luò)可以有多5 種：1. 總線形：在總線形拓撲結(jié)構(gòu)中，所有結(jié)點連接在一條作為公共傳輸介質(zhì)的總線上。2. 星形：在星形拓撲結(jié)構(gòu)中，結(jié)點通過點 - 點通信線路與中心結(jié)點連接，所以增減結(jié)點非常方便。3. 樹形：在樹形拓撲結(jié)構(gòu)中，結(jié)點按層次進行連接，信息交換主要在上、下結(jié)點之間進行。4. 環(huán)形：在環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)中，結(jié)點通過點 - 點通信線路連接成閉合環(huán)路。5. 網(wǎng)狀：網(wǎng)狀拓撲又被稱為無規(guī)則型。在網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)中，結(jié)點之間的連接是任意的，沒有規(guī)律的。1.3 計算

3、機網(wǎng)絡(luò)分類按覆蓋的地理范圍進行分類，計算機網(wǎng)絡(luò)可以分為：個人區(qū)域網(wǎng)（PAN 010m ）局域網(wǎng)（ LAN 10m10km ） 城域網(wǎng)（ MAN 10km100km ） 廣域網(wǎng)（ WAN 100km1000km ）。局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)三網(wǎng)融合1.4 分組交換技術(shù)計算機網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換方式基本上可以分為電路交換和存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換。 存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式又可分為報文交換和分組交換。分組交換又進一步分成數(shù)據(jù)報和虛電路方式。交換方式1. 電路交換：電路交換方式與電話交換的工作過程類似。這里，電話換成計算機（稱為主機），電話交換機換成了數(shù)據(jù)交換機，電話交換網(wǎng)變成了通信子網(wǎng)。2. 報文交換：將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)封裝成

4、一個包，這個包稱為報文。報文交換就是在網(wǎng)絡(luò)中直接傳輸報文。但與電路交換不同，它一段一段占用通信線路。3. 分組交換：分組交換技術(shù)就是分組、路由選擇與存儲轉(zhuǎn)發(fā)。分組交換將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)預(yù)先分成多個短的、有固定格式的分組。數(shù)據(jù)報方式與虛電路方式分組交換技術(shù)可以分為：數(shù)據(jù)報（DG）方式與虛電路（VC）方式。1. 數(shù)據(jù)報方式：數(shù)據(jù)報是報文分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)的一種形式。在數(shù)據(jù)報方式中，分組傳輸錢不需要預(yù)先在與源主機與目的主機之間建立“線路連接“。2. 虛電路方式：虛電路方式試圖將數(shù)據(jù)報方式與電路交換方式結(jié)合起來，發(fā)揮這兩種方法各自的優(yōu)點，以達到最佳的數(shù)據(jù)交換效果。面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)計算機網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)是至

5、通信子網(wǎng)對通信主機之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎涂煽啃运峁┑谋ＷC機制。通信服務(wù)可以分為兩大類：面向連接服務(wù)和無連接服務(wù)。1.5 OSI 和 TCP/IP協(xié)議與劃分層次（開放系統(tǒng)互聯(lián)）參考模型1.OSI 參考模型2.OSI 環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸過程協(xié)議1.TCP/IP 與 OSITCP/IP 協(xié)議分為 4 個層次：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)際層、網(wǎng)絡(luò)、接口層3.TCP/IP 協(xié)議各層功能因特網(wǎng)組織、管理機構(gòu)與RFC文檔第二章：網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)2.1 通信線路類型及物理層協(xié)議1. 點 點通信線路及物理層協(xié)議2. 廣播通信線路及物理層協(xié)議2.2 數(shù)據(jù)通信的基本概念信息、數(shù)據(jù)與信號1、信息：組建計算機網(wǎng)絡(luò)的目的是實現(xiàn)信息共享。2、數(shù)

6、據(jù)：計算機存儲與處理是二進制數(shù)據(jù)。3、信號：在通信系統(tǒng)中，計算機表達的二進制代碼序列必須變成信號之后才能夠通過傳輸介質(zhì)進行傳輸。數(shù)據(jù)通信方式1. 串行通信與并行通信：在數(shù)據(jù)通信中，將表示一個字符的二進制代碼按由低到高的順序依次發(fā)送的方式稱為串行通信；將表示一個字符的8 位二進制代碼同時通過8 條并行的通信信道發(fā)送，每次發(fā)送一個字符代碼的方式稱為并行通信。2. 單工、半雙工與全雙工通信：按照信號傳送方向與時間的關(guān)系，數(shù)據(jù)通信可以分為 3 種類型：單工通信、半雙工通信與全雙工通信。單工通信方式中，信號只能向一個方向傳輸，任何時候都不能改變信號的傳送方向；半雙工通信方式中，信號可以雙向傳送，但必須是

7、交替進行，一個時間只能向一個方向傳送；全雙工通信方式中，信號可以同時雙向傳送；4. 同步技術(shù)：同步是要求通信雙方在時間基準(zhǔn)上保持一致的過程。數(shù)據(jù)通信的同步包括位同步和字符同步。（ 1） 位同步：曼切斯特編碼就是自含時鐘編碼的方法。（ 2） 字符同步：實現(xiàn)方法主要有兩種：同步傳輸和異步傳輸。2.2.3傳輸?shù)男盘栴愋蛡鬏數(shù)男盘栴愋湍M信號與數(shù)字信號。2.2.4網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)的數(shù)據(jù)校驗方法1. 延時：延時（又稱時延）是描述網(wǎng)絡(luò)性能的重要參數(shù)之一。網(wǎng)絡(luò)延時包括發(fā)送延時、傳播延時、排隊延時與處理延時。發(fā)送延時：主機發(fā)送速率是一定的，主機發(fā)送一個數(shù)據(jù)分組的第一位到最后一位需要一定的時間，這個時間叫做“發(fā)送延

8、時“。傳播延時：傳播延時就是電磁波在傳輸介質(zhì)中傳輸需要的時間。排隊延時： 當(dāng)分組從一個輸入端口進入路由器等待處理， 以及在輸出隊列中等待轉(zhuǎn)發(fā)所需要的時間叫做排隊延時。2.比特率： 數(shù)據(jù)傳輸速率是指主機向傳輸介質(zhì)發(fā)送數(shù)據(jù)的速率， 即每秒發(fā)送的二進制比特數(shù)。因此也可以稱為比特率。3. 帶寬：帶寬本來指信號具有的頻帶寬度，單位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）?，F(xiàn)在帶寬指數(shù)字信道所能傳送的 “最高數(shù)據(jù)速率 “的同義語。4. 校驗方法：在計算機網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膸?，發(fā)送方在發(fā)送數(shù)據(jù)后面跟上發(fā)送數(shù)據(jù)校驗碼（FCS），以便接收方通過它來判斷接收到數(shù)據(jù)的正確性。2.3 傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)中連接收發(fā)雙發(fā)的物理通路，也

9、是通信中實際傳送信息的載體。網(wǎng)絡(luò)中常用的傳輸介質(zhì)有：同軸電纜、雙絞線、光纖、無線與衛(wèi)星通信信道。同軸電纜：同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體銅質(zhì)芯線、絕緣層、網(wǎng)狀編織的外導(dǎo)體屏蔽層以及保護塑料外層所組成。粗纜傳輸距離可達到500m細纜傳輸距離可達到185m2.3.2 雙絞線（使用最廣泛）：雙絞線可以由1 對、 2 對或 4 對相互絕緣的銅導(dǎo)線組成。 一條導(dǎo)線可以作為一條通信線路。每條導(dǎo)線相互絞合的目的是為了使通信線路之間的電磁干擾達到最小。局域網(wǎng)中所使用的雙絞線分為兩類：屏蔽雙絞線（ STP）與非屏蔽雙絞線（ UTP）。光纖1. 光纖通信：光纖通信就是利用光導(dǎo)纖維（簡稱光纖）傳遞光脈沖進行通信。有光脈沖表示 1

10、，沒有光脈沖表示 0。2.光波傳輸3.光電轉(zhuǎn)換無線與衛(wèi)星通信1. 無線通信2. 微波通信3. 蜂窩無線通信4. 衛(wèi)星通信2.4 頻帶傳輸技術(shù)將發(fā)送端的數(shù)字信號變換成模擬信號的過程稱為“調(diào)制“，接收端的模擬信號還原成數(shù)字信號的過程稱為”解調(diào)“。同時具備調(diào)制與解調(diào)功能的設(shè)備稱為調(diào)試解調(diào)器（Modem ）【貓】。1. 振幅鍵控2. 移頻鍵控3. 移相鍵控2.5 基帶傳輸技術(shù)2.5.1數(shù)字信號編碼方法： 1. 非歸零碼2 曼切斯特編碼2.5.2模擬信號數(shù)字化： PCM（脈沖編碼調(diào)制）包括采、量化與編碼3 步2.6 多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用的基本概念時分多路復(fù)用：TDM： 1. 同步時分多路復(fù)用2. 統(tǒng)計時

11、分多路復(fù)用頻分多路復(fù)用：FDM波分多路復(fù)用：WDM碼分多址復(fù)用：CDMA2.7 同步光纖網(wǎng)與同步數(shù)字體系基本速率標(biāo)準(zhǔn)： Tx/Ex :1.T1載波速率： T1=193/(125*10-6)=1.544Mbps2.E1 載波速率： E2=256/(125*10-6)=2.048Mbps速率體系： 1.STS 速率、 OS 速率與 STM 速率 2.OC、 STS 與 STM 速率對應(yīng)關(guān)系第三章：以太網(wǎng)3.1 以太網(wǎng)的發(fā)展和網(wǎng)卡1. 以太網(wǎng)的發(fā)展2. 網(wǎng)卡（ NIC）也叫網(wǎng)絡(luò)適配器，是計算機及其連接網(wǎng)絡(luò)的接口。網(wǎng)卡分為有線網(wǎng)卡和無線網(wǎng)卡。網(wǎng)卡的主要功能分為發(fā)送和接收：（ 1） 發(fā)送。就是將需要傳輸

12、的數(shù)據(jù)先緩存，然后組織成以太網(wǎng)幀發(fā)送出去，其中包括加入幀頭、自動生成校驗數(shù)據(jù)作為幀尾。（ 2） 接收。就是接收傳輸介質(zhì)上的信號，變成數(shù)據(jù)幀。3.2 總線形以太網(wǎng)基本組成與工作原理數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締卧篗AC 幀:DIX V2 標(biāo)準(zhǔn)定義幀成為MAC 幀以太網(wǎng)的幀分為三個部分：第一部分（目的地址、源地址、類型判斷是否為 IP 數(shù)據(jù)包）第二部分（數(shù)據(jù)）第三部分（幀校驗字段FCS ）DIX V2 幀各部分說明如下：1. 前同步碼與幀開始定界符2.目的地址和源地址字段分別表示幀的接受結(jié)點與發(fā)送結(jié)點的MAC 地址。源地址始終是單播地址，因為任何幀都只能來自一個幀。目的地址有可能是單播（第一個字節(jié)最低位是 0

13、）、多播（第一個字節(jié)最低位是 1）或者廣播地址（是多播的一種特殊形式，一個廣播地址就是由48 個 1 形成的地址）。3. 類型字段：表示網(wǎng)絡(luò)層使用的協(xié)議類型。當(dāng)類型字段值等于0x0800 時，表示網(wǎng)絡(luò)層使用IP 協(xié)議；當(dāng)類型字段值等于0x0806時，表示網(wǎng)絡(luò)層使用ARP 協(xié)議；當(dāng)類型字段值等于0x0800時，表示網(wǎng)絡(luò)層使用NetWare的 IPX 協(xié)議；4. 數(shù)據(jù)字段：是結(jié)點待發(fā)送的數(shù)據(jù)部分。數(shù)據(jù)長度在461500字節(jié)之間。5. 幀校驗字段（ FCS）是為了檢測網(wǎng)卡接收的 MAC 幀有無差錯而專門設(shè)置的。校驗范圍：目的地址、源地址、類型、數(shù)據(jù)字段，并不包括前同步碼與幀開始定界符?？偩€以太網(wǎng)擴展

14、：中繼器1. 使用中繼器延長總的距離： 信號在粗纜上可傳輸 500m ，在細纜上只能傳輸185m 。2. 以太網(wǎng)最小幀長度限制總的距離：通常在一個網(wǎng)絡(luò)中，最多可以分為5 個電纜段，用4 個中繼器連接。這樣，粗以太網(wǎng)延長后的最大總線長度為2500m 。最大傳輸距離（稱為沖突域或者碰撞域）：64*8/ 發(fā)送速率 =2L/ 信號傳播速率（ 0.7C）發(fā)送和接收數(shù)據(jù)：CSMA/CD 協(xié)議CSMA/CD 的發(fā)送流程可以簡單概括為4 點：先聽后發(fā)，邊聽邊發(fā)，沖突停止，延時重發(fā)3.3 共享以太網(wǎng)集線器及其傳輸介質(zhì)1. 集線器：是具有多個端口的中繼器2. 雙絞線連接：直通線兩端順序一致交叉線 1 與 3 連接

15、， 2 與 6 連接，其他順序一致。3. 光纖連接：光纖以太網(wǎng)也呈星形結(jié)構(gòu)，所不同的只是網(wǎng)絡(luò)中心為光集線器。光纖的一端與光集線器連接，另一端與網(wǎng)卡連接。網(wǎng)絡(luò)的拓撲基于集線器組成的網(wǎng)絡(luò)雖然物理上是星形結(jié)構(gòu)，但邏輯上仍是總線結(jié)構(gòu)，因為集線器是沒有鑒別能力的設(shè)備?；诩€器的以太網(wǎng)常稱為共享式以太網(wǎng)，即所有端口共享信道帶寬。集線器的級聯(lián)1. 級聯(lián)2. 堆疊3. 沖突域半雙工工作方式3.4 網(wǎng)橋1. 網(wǎng)橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：最簡單的網(wǎng)橋有兩個端口。網(wǎng)橋的每個端口與一個局域網(wǎng)網(wǎng)段相連。2. 通過自學(xué)習(xí)建立轉(zhuǎn)發(fā)表3. 透明網(wǎng)橋4. 使用網(wǎng)橋擴展以太網(wǎng)的優(yōu)缺點3.5 交換式以太網(wǎng)用以太網(wǎng)交換機作為核心設(shè)備組建的以太網(wǎng)就是交換式以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機是交換式以太網(wǎng)的核心構(gòu)件，其功能類似網(wǎng)橋。網(wǎng)橋的端口數(shù)很少，而以太網(wǎng)交換機通常有幾十個端口。因此，它實質(zhì)上就是一個多端口的網(wǎng)橋。1. 工作原理：多端口網(wǎng)橋2. 交換機的種類：（ 1）企業(yè)級交換機：支持 500 個信息點（ 2）部門級交換機：支持 300 個信息點（ 3