第一章 计算机网络概述

计算机网络

计算机网络是由不同通信媒体连接的、物理上分开的多台计算机组成的、将要传输的数据分成不同长度的分组进行传输和处理系统

· 计算机网络发展的四个阶段

1.  以单个计算机为中心的远程连机系统，构成面向终端的计算机网络

2.  多个主机互连，各主机互相独立，无主从关系的计算机网络

3.  具有统一的网络体系结构，遵从国际标准化协议的计算网络

4.  网络互联与高速网络

· 计算机网络 = 通信子网 + 资源子网

通信子网

由通信节点(中继节点)构成，完成信息分组的传递工作，每个通信节点具有存储转发功能  -- 公用网

资源子网

包含所有由通信子网连接的主机，向网络提供各种类型的资源             -- 私用网

**通信子网和资源子网可分别建设**

· 计算机网络 = 硬件系统 + 软件系统



· 网络分类

1.  按技术分
>   广播式网络
>   点到点网络

2.  按规模分
>   局域网
>   城域网
>   广域网
/// 以上采用同一技术
>   互联网
/// 最大的互联网是 Internet

3.  按传输介质
>   有线网
>   无线网

4.  按拓扑结构分
>   总线  /// 最常见
>   环形
>   层次  --  树状
>   网状
>   星形

5. 按使用范围分

企业网

公共网



第一章 概述

[1].ISO/OSI参考模型 – 7层协议



层、协议和接口



OSI模型的数据传输 – 封装



[2].TCP/IP参考模型

互联网层(internet layer)

·  互联网层是基于无连接的分组交换网络
·  互联网层定义了正式的分组格式和协议，即IP协议
每个IP包的路由问题是互联网层需要解决的问题
·  互联网层与OSI的网络层相对应

一个报文的各个不同的分组(称为IP包)，可以通过不同的
路径到达目的地，其到达顺序可能与发送顺序不一致

传输层(transport layer)

·   位于互联网层上层，与OSI中的传输层相对应
·   其功能是使源端和目的端主机的对等实体进行对话
·   定义了两个端到端的协议
传输控制协议TCP(transmission control protocol)
用户数据报协议UDP(user datagram protocol)
应用层(application layer)

·  TCP/IP模型的应用层包括所有的高层协议
·  应用层常用协议
·   TELNET: 标准终端仿真协议
·   FTP(File Transfer Protocol): 文件传输协议
·   SMTP(Simple Mail Transfer Protocol): 电子邮件协议
·   DNS(Domain Name Service): 域名系统服务

主机至网络层
·   在互联网层一下，TCP/IP参考模型没有定义，认为是网络的连接，不认为是一个协议层
·   TCP/IP 模型面向的是网络，而不是主机

[3].TCP/IP协议簇

TCP/IP协议是一组协议的总称，包括:

IP层(即互联网层): IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF....
TCP层(即传输层) : TCP、UDP
应用层: FTP、SMTP、SNMP、TELENET、HTTP、DNS...

[4].Internet的形成与发展

·   实验性网络 ARPANET
·   Internet 工作组
·   美国科学基础网 NSFNET
·   INTERNET 的商业化

*注: Internet是指因特网，internet是指一种互联网(将多个网络连接一起)

[4].数据通信基本概论

·   数字信号的Fourie分析
·   对指定的最高频率，传输带宽是有限的

·   波特率:   信号变化次数(每秒采样的次数)
·   比特率:   数据传输速率   bps
如信号分为V级，则 比特率 = log2V 波特率

·   数据与信息

·   数据是有意义的实体，涉及的是事物的形式
·   信息是数据的内容和解释
·   数据有模拟数据和数字数据两种形式

·   信号

信号是数据的表示形式，或称为数据的电磁或电子
编码。它使数据能以适当的形式在介质上传输

信号有模拟信号和数字信号两种基本形式

·   模拟传输和数字传输

·   模拟传输:   不考虑传输内容。长距离传输时，
采用信号放大器放大衰减的信号

·   数字传输:   关心信号的内容，不论传输的是
数字信号还是模拟信号。长距离传输时，
采用转发器，消除噪声的积累。

·   长距离传输时，通常采用的是数字传输。

·   信道参数和名词解释

·   数据传输速率、带宽
·   信号传播速率
·   载波频率
·   采样频率
·   量化
·   噪声、信号比

·   Nyquist定理

在无噪声信道中，当带宽为H Hz，信号电为V级，则:

数据传输速率 = 2Hlog2V b/s

·   Shannon定理

在噪声信道中，当带宽为H Hz，信噪比为S/N，则

最大传输速率(b/s) = Hlog2(1+S/N)

很多情况下，噪声用分贝(dB)表示

噪声(dB) = 10log10(S/N)

如:  噪声为 30dB,则信噪比为 S/N = 1000