计算机网络(概要)

1、计算机网络技术发展于20世纪50年代2、计算机网络：利用通信设备和线路将地理位置不同的功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件来实现网络中信息传递和资源共享的系统。

3、计算机网络的演变和发展：1、远程终端联机阶段(60年代中期以前)2、计算机网络阶段(60年代末至80年代初)3、计算机网络互联阶段(80年代中至90年代初)4、信息高速公路阶段(90年代末及未来)4、计算机网络的组成通信子网：通信控制处理机（cpp）、通信线路、其他通信设备。

资源子网：主机系统、终端、网路操作系统、网络数据库、应用系统；5、计算机网络功能：数据通信、资源共享、负荷均衡和分布处理、提高系统的安全可靠性。

6、网络拓扑结构：星型网络、树形网络、总线型网络、环形网络、网状网络。

广播信道通信子网的基本拓扑构型：总线型、局域环网、环型、无线通信与卫星通信型点-点线路的通信子网基本拓扑构型有：星型环型树型网状型7、按网络的作用范围划分：局域网、广域网、城域网。

8、数据的传输范式：模拟传输：当传输的是模拟数据信号时，可以直接进行传输。

当传输的是数字信号时进入信道前要经过调制解调器调制，变换为模拟信号；模拟传输：信道中传输的信号为模拟信号优点：信道利用率高缺点：信号衰减、噪声干扰、信号放大会放大噪声数字传输：当传输的是数字数据信号时，可以直接进行传输。

当传输的是模拟信号时进入信道前要经过编码解码器编码，变换为模拟信号；数字传输：信道中传输的是数字信号优点：只取有限个离散值抗干扰、不失真、误码率低、能被复用。

缺点：所需频带较宽、信道利用率低。

9.数据传输类型与通信方式数据传输类型1）模拟通信2）数字通信数据通信方式1）串行通信、并行通信2）单工通信、半双工或全双工通信同步方式1）同步通信2）异步通信9、串行通信：数据流一位一位的传。

（并/串转换）（传输的主要方式）如远程通信并行通信：一次同时传送一个字符（8个码元），速率高、传输信道增加7倍。

如打印机。

10、数据通信方式：按传输方向可分为：单工传输、半双工传输、全双工传输单工：信息只能向一个方向传输。

广播、电视半双工：交替发送和接收信息。

全双工：可以同时进行信息传递。

异步传输：把各个字符分开传输，字符与字符之间插入同步信息。

也叫起止式（不适合传送大的数据块）按同步方式可分为异步传输、同步传输同步传输：发送方在发送数据之前先发送一串同步字符SYN（编码为0010110），接收方只要检测到两个或两个以上的SYN字符就确认进入同步状态，准备接收数据，随后双方11、波特率、数据速率和信道容量码元速率（波特率）：单位时间内信号波形的变换次数，即通过信道传输的码元个数。

若信号码元宽度为T，则码元速率为B=1/T，单位：波特。

PS：一个数字脉冲为一个码元奈氏定理：信号带宽为W，最大速率B=2W（Baud）数据速率（通信速率）：单位时间内信道上传输的信息量（比特数），单位：bps。

信道容量：信道中能不失真地传送脉冲序列的最高速率，它由数字信道的通频带，也即带宽所决定。

R=log2(N)=2Wlog2(N)=1/Tlog2(N)(bps或b/s) R表示数据速率。

N表示进制。

12、误码率：数据速率C=Wlog2（1+S/N）W:信道带宽S：信号的平均功率N为噪声平均功率S/N 信噪比ps：s/n=1000=30dB 要求误码率低于10E-613、基带传输：对基带信号不加调制而直接在线路上传输，它将占用线路的全部带宽，也称为数字基带传输。

14、频带传输：将带宽很宽的数字信号（基带信号）变换为带宽符合通信网要求的模拟信号，而这种模拟信号通常由某一频率或某几个频率组成，他占有有一个固有频带。

15、宽带传输：指比4KHz更宽的频带。

16、一个标准的话路频率范围为300~3400Hz。

国际去4kHz为一个标准话路所占带宽宽度。

17、调幅：载波的振幅随计算机送出的基带数字信号变化而变化调频：载波的频率随计算机送出的基带数字信号变化而变化调相：载波的初始相位随计算机送出的基带数字信号变化而变化18、脉码调制：取样、量化、编码；19、T1：1.544Mbps E1：2.048Mbps P41E1的一个时分复用帧（其长度T=125us）共划分为32相等的时隙，时隙的编号为CH0~CH31。

其中时隙CH0用作帧同步用，时隙CH16用来传送信令，剩下CH1~CH15和CH17~CH31 共30个时隙用作30个话路。

每个时隙传送8bit，因此共用256bit。

每秒传送8000个帧，因此PCM一次群E1的数据率就是 2.048Mbit/s。

一条E1是2.048M 的链路，用PCM编码。

一个E1的帧长为256个bit,分为32个时隙，一个时隙为8个bit。

每秒有8k个E1 的帧通过接口，即8K*256=2048kbps。

每个时隙在E1帧中占8bit，8*8k=64k，即一条E1中含有32个64K。

同理T1共24个话路每个话路7b加1b信令码元共8b。

帧同步是在24路编码后加上1b这样每个帧为193b，即为1.544Mbps20、曼彻斯特编码：发送比特“0”时前一半为高电平，后一半为低电平；“1”则相反P4421、差分曼彻斯特编码：若码元为1，那前半个码元和前一个码元的后半个码元一样。

0则相反。

22、多路复用技术：为了充分利用传输介质，可在一条物理线路上建立多条通信信道的技术； 多路复用技术主要有3种：频分多路复用、时分多路复用、光波分多路复用 频分多路复用（FDM ）：是指载波带宽被划分为多种不同频带的子信道，每个子信 道可以并行传送一路信号的一种多路复用技术。

常用的标准是将12条4kHz 的语音信道复用在60---108kHz 的频带上，也有将12条4kHz 的语音信道复用在12---60kHz 的频带上，12信道组成一个集群，5个集群组成一个超群，5个和超群或10个组成一个主群。

时分多路复用（TDM ）：将一条物理线路按时间分成一个一个的时间片（帧frame ）， 每帧125微秒、轮换地为多个信号所使用。

同步时分：时分方案中时隙是预先分好的，时隙与数据源一一对应。

异步时分：系统按需要动态地为数据源分配时隙。

光分多路复用（WDM ）：在一根光纤中同时传播多个光信号（不同波长）。

光波分按间隔不同分为：稀疏波分（CWDM ）间隔为20nm 、密集波分（DWDM ）的间隔为0.2—1.2nm23、DWDM 特点：超大容量、对数据率透明、系统升级时能最大限度保护已有投资、（高度 组网灵活性、经济性和可靠性）、可兼容全光交换。

24、频分多路复用。

按频率分割，在同一时刻能同时存在并传输多路信号，每一信号频率不同；时分多路复用。

按时间分割，每一时隙内只有一路信号存在，多路信号分时轮换的在信道内传输；光分多路复用。

按波长分割，在同一时刻能同时存在并传输多路信号，每一信号波不同，其实质也是频分多路复用；24. 数据交换：线路交换、存储转发（报文交换、分组交换） 25、数据报传输分组交换： 每个分组的传送是被单独处理的。

每个分组称为一个数据报，每个数据报自身携带足够 的地址信息。

一个节点收到一个数据报后，根据数据报中的地址信息和节点所储存的路 由信息，找出一个合适的出路，把数据报原样地发送到下一节点。

由于各数据报所走的 路径不一定相同，因此不能保证各个数据报按顺序到达目的地。

如图 数据报分组交换技术的特点：（1）同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网；（2）同一报文的不同分组到达目的节点时可能会出现乱序、重复和丢失现象；（3）每个分组在传输过程中都必须带有目的地址和源地址用于中间结点的路由工作，即每个分组在中间节点各自选路转发；（4）数据报方式传输延迟较大，适用于突发性的通信，不适用于长报文、会话式的通信。

26、虚电路分组交换：在虚电路分组交换中，为了进行数据传输，网络的源节点和目的节点之间要先建一条逻辑通路。

每个分组除了包含数据之外还包含一个虚电路标识符。

在预先建好的路径上的每个节点都知道把这些分组引导到哪里去，不再需要路由选择判定。

最后，由某一个站用清除请求分组来结束这次连接。

它之所以是“虚”的，是因为这条电路不是专用的。

虚电路分组交换技术的特点：（1）在分组发送之前，必须在发送方与接收方之间建立一条专用的逻辑连接（虚电路）；（2）一次通信的所有分组都通过这条虚电路顺序传送，因此报文分组不必带目的地址、源地址等辅助信息。

分组到达目的节点时不会出现丢失、重复与乱序的现象；（3）分组通过虚电路上的每个中间节点时，中间节点只需要做差错检测，而不需要做路径选择；（4）在数据存储的基础上，通信子网中每个节点可以和任何节点建立多条虚电路连接。

27、线路交换：在数据开。

始传输之前必须先建立一条数据通路，在线路释放之前，该线路将由一对用户完全占用。

线路建立、数据传输、线路拆除优点：通信实时性强、线路延时小缺点：线路利用率低，呼叫延时长适合用于连接时间长、批量大的实时数据报文交换：不需要通信双方预先建立一条数据通路，靠交换网各节点计算机存储转发，接力式传送报文。

在报文传送时，任一时刻一份报文只占用一条链路在交换节点中需要缓冲存储，报文需要排队。

优点:不必要求每条链路上数据速率相同、传输中的差错控制可在多条链路上进行、由于是接力式工作，任何时刻一份报文只占用一条链路资源、一个报文可同时向多个目的站发送，线路很难做到。

当数据量很大时，照样可以接受，延时长，而线路则不可以。

缺点：耗时并不比线路短适用于非计算机数据业务的通信网中。

以及公共数据网的发展的初期。

分组交换：与报文交换类似，同属存储转发。

分组交换又分为数据报与虚电路交换。

在数据报方式中，每一分组带有完整的地址信息，均可独立的选择路径，目的地需要重新排序报文。

在虚电路方式中，要先建立虚电路，各分组不需要自己选择路径，目的地无需重新排序报文。

分组交换相对于报文交换而言，传输延时大大减少。

28、拥塞（拥挤）：当网上的数据量增加到一定程度时，网络的吞吐量下降。

p60死锁：当传输的数据量急剧增加、则丢弃的数据帧随之不断增加，从而引发更多的重发；而重复发数据所占用的缓冲区得不到释放，又引起更多的数据帧丢失。

28. 流量控制是指调整发送信息的速率，使接收点能够及时处理它们流量控制进技术：停止—等待控制方法（采用单工或半双工通信方式）、滑动窗口（全双工通信方式）停止—等待控制技术的优点是控制简单，但也造成了传输过程中吞吐量的而降低，从而使得传输线路利用率不高。

滑动窗口：发送窗口、接受窗口、窗口滑动29、数据流量控制：采用单工或半双工通讯方式。

当发送方发送完一数据帧之后，便等待接收方发回的反馈信号。

若收到的是肯定（ACKnowledge，ACK）信息，则发送下一帧；若收到的是否定（Negative ACKnowlege，NAK）信息或超时而没有收到反馈信号，则重发刚刚的帧。