考研计算机 网络知识点

网络体系结构通信子网与资源子网通信子网由各种传输介质、通信设备、相应的网络协议组成，它使网络具有数据传输、交换、控制、存储的能力，实现联网计算机之间的数据通信。

通信子网由通信控制处理机、通信线路和其他通信设备组成，完成网络数据传输、转发等通信处理任务。

资源子网是实现资源共享功能的设备及其软件的集合，向网络用户提供共享其他计算机的硬件资源、软件资源、数据资源的服务。

资源子网主要由计算机系统、终端、联网外部设备、各种软件资源和信息资源等组成，负责全网的数据处理业务，负责向网络用户提供各种网络资源与网络服务。

网桥、交换机、路由器都属于通信子网，计算机软件属于资源子网。

拓扑结构主要是指通信子网的拓扑结构，指通过网中结点（路由器、主机等）与通信线路（网线）之间的几何关系（如总线形、环形）表示的网络结构。

交换技术是指主机之间、通信设备之间或主机与通信设备之间为交换信息所采用的数据格式与交换装置的方式。

计算机网络体系结构计算机网络的体系结构：就是这个计算机网络及其所应完成功能的精确定义，它是计算机网络中的层次、各层的协议以及层间接口的集合。

体系结构是抽象的，而实现是具体的。

实体：任何可发送或接受信息的硬件或软件进程，通常是一个特定的软件模块。

服务数据单元（SDU）协议控制单元（PCI）协议数据单元（PDU）：对等层之间传送的数据单元称之为该层的PDU。

物理层的PDU叫比特链路层的PDU叫帧网络层的PDU叫分组传输层的PDU叫报文OSI参考模型最大的贡献是精确地定义了三个主要概念：服务、协议、接口。

协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称之为网络协议。

它是控制两个（或多个）对等实体的进行通信的规则的集合。

协议由：1.语法：规定数据传输的格式；2.语义：规定所要完成的功能（需要发出何种控制信息、完成何种动作、作何应答等）；3.同步：规定了执行各种操作的条件、时序关系等。

三部分组成。

一个完整的协议通常应具有线路管理（建立、释放连接）、差错控制、数据转换等功能。

接口：同一结点内相邻两层间交换信息的连接点。

每一层只能为紧邻的层次之间定义接口，不能跨层定义接口。

在接口上，同一结点相邻的两层的实体，通过SAP（服务访问点）进行访问。

服务是通过SAP提供给上层使用的，第n层的SAP就是第n+1层可以访问第n层服务的地方。

物理层的服务访问点：网卡接口数据链路层的服务访问点：MAC地址（网卡地址）网络层的服务访问点：IP地址（网络地址）传输层的服务访问点：端口号计算机网络服务服务是指下层为紧相邻的上层提供的功能调用，也就是垂直的。

服务原语：上层使用下层的服务必须通过与下层交换一些命令，这些命令在OSI中被称为服务原语。

服务原语分为四类：1.请求：服务用户——服务提供者2.指示：服务提供者——服务用户3.响应：响应指示，服务用户——服务提供者4.证实：证实请求，服务提供者——服务用户有应答服务包括四类原语，无应答只有请求和指示。

（请求——证实——响应——指示）物理层基带信号概念信源（也称发送端）发出的没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号，其特点是频率较低，信号频谱从零频附近开始，具有低通形式。

说的通俗一点,基带信号就是发出的直接表达了要传输的信息的信号，比如我们说话的声波就是基带信号。

（如果一个信号包含了频率达到无穷大的交流成份和可能的直流成份，则这个信号就是基带信号。

）应用基带传输是一种很老的数据传输方式，一般用于工业生产中。

由于在近距离范围内基带信号的衰减不大，从而信号内容不会发生变化。

因此在传输距离较近时，计算机网络都采用基带传输方式。

如从计算机到监视器、打印机等外设的信号就是基带传输的。

大多数的局域网使用基带传输，如以太网、令牌环网。

常见的网络设计标准10BaseT 使用的就是基带信号。

基带传输广泛用于音频电缆和同轴电缆等传送数字电话信号，同时，在数据传输方面的应用也日益扩大。

通带传输系统中，调制前和调制后对基带信号处理仍须利用基带传输原理，采用线性调制的通带传输系统可以变换为等效基带传输来分析。

扩展根据原始电信号的特征，基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号（相应地，信源也分为数字信源和模拟信源。

）其由信源决定。

基带信号——调制信号。

简单的说，基带信号就是低频信号，也就是需要被传输的信号，相当于货物。

但是因为基带信号频率低，传输损耗大，所以需要将信号调制到高频上面。

调制到高频（就是载频，相当于货车）以后传输损耗就可以接受了。

未对载波调制的待传信号称为基带信号，它所占的频带称为基带。

基带传输，指一种不搬移基带信号频谱的传输方式。

通常用于传输数字信号。

将基带信号的频谱搬移到较高的频带（用基带信号对载波进行调制）再传输，则称为通带传输。

选用基带传输或通带传输，与信道的适用频带有关。

例如，计算机或脉码调制电话终端机输出的数字脉冲信号是基带信号，可以利用电缆作基带传输，不必对载波进行调制和解调。

与通带传输相比，基带传输的优点是设备较简单；线路衰减小，有利于增加传输距离。

对于不适合基带信号直接通过的信道（如无线信道），则可将脉冲信号经数字调制后再传输。

基带传输中的码型变换装置把来自信源的数码变换为适合于信道传输的码波形。

常用的传输码波形有归零码、不归零码等。

基带传输、频带传输、宽带传输基带传输：由计算机或终端产生的数字信号，频谱都是从零开始的，这种未经调制的信号所占用的频率范围叫基本频带（这个频带从直流起可高到数百千赫，甚至若干兆赫），简称基带（base band）。

这种数字信号就称基带信号。

举个简单的例字拉：在有线信道中，直接用电传打字机进行通信时传输的信号就是基带信号。

而传送数据时，以原封不动的形式，把基带信号送入线路，称为基带传输。

基带传输不需要调制解调器，设备化费小，适合短距离的数据输，比如一个企业、工厂，就可以采用这种方式将大量终端连接到主计算机。

另外就是传输介质，局域网中一般都采用基带同轴电缆作传输介质，不过如果你打算用光纤，我也绝对没有异议。

频带传输：上面的传输方式适用于一个单位内部的局域网传输，但除了市内的线路之外，长途线路是无法传送近似于0的分量的，也就是说，在计算机的远程通信中，是不能直接传输原始的电脉冲信号的（也就是基带信号了）。

因此就需要利用频带传输，就是用基带脉冲对载波波形的某些参量进行控制，使这些参量随基带脉冲变化，这就是调制（把数据变为模拟信号）。

经过调制的信号称为已调信号。

已调信号通过线路传输到接收端，然后经过解调恢复为原始基带脉冲。

这种频带传输不仅克服了目前许多长途电话线路不能直接传输基带信号的缺点，而且能实现多路复用的目的，从而提高了通信线路的利用率。

不过频带传输在发送端和接收端都要设置调制解调器。

宽带传输但是，在基带传输中我们常常会有一个深有体会的问题，就是等等等等等等等——在这种情况下，我们就非常羡慕并向往一种传输了，这种传输的名字就叫——宽带传输。

所谓宽带，就是指比音频（4KHZ）带宽还要宽的频带，什么？音频带宽有多宽你也不知道？OK，简单一点就是包括了大部分电磁波频谱的频带。

使用这种宽频带进行传输的系统就称为宽带传输系统，它简直就可以容纳所有的广播，并且还可以进行高速率的数据传输。

对于局域网而言，宽带这个术语专门用于使用传输模拟信号的同轴电缆，可见宽带传输系统是模拟信号传输系统，它允许在同一信道上进行数字信息和模拟信息服务。

基带和宽带的区别还在于数据传输速率不同。

基带数据传输速率为0～10 Mb／s，更典型的是1Mb／s～2.5Mb／s，通常用于传输数字信息。

宽带是传输模拟信号，数据传输速率范围为0～400Mb／s，而通常使用的传输速率是5Mb ／s～10 Mb／s，而且一个宽带信道可以被划分为多个逻辑基带信道。

这样就能把声音、图像和数据信息的传输综合在一个物理信道中进行，以满足你对网络非常过分的要求比如一边看网上经典爱情片一边和MM聊天（现学现用），同时再顺便把MM的照片骗取过来——但是何其不幸我们拨号上网一般是用的基带传输，呵呵呵呵。

总之呢，宽带传输一定是采用频带传输技术的，但频带传输不一定就是宽带传输。

编码与调制调制：把数据变换为模拟信号的过程称为调制；编码：把数据变换为数字信号的过程称为编码。

四种编码方式：差分曼彻斯特编码：有检错功能，便于判断一个码元的开始与结束，收发双方容易保持同步。

规则：若码元是1，前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平相同，若为0则相反。

电路交换、报文交换、分组交换数据报服务与虚电路服务分组交换根据其通信子网向端点系统提供的服务，还可以进一步分为面向连接的虚电路方式传输介质数据链路层透明传输组帧帧定界1.字符计数表示法2.字符填充3.比特填充易用硬件实现流量控制：滑动窗口ARQ自动重传三种方式：结合流量控制1.单帧滑动窗口与停止-等待协议2.多帧滑动窗口与后退N帧协议（GBN）发送窗口为N，接收窗口为1。

有序接收帧。

无确认帧超时重传。

当采用n比特对帧编号时，发送窗口为[1，2^n-1]3.多帧滑动窗口与选择重传协议（SR）接收窗口不大于发送窗口。

否定帧NAK差错检测ARQ自动重传FEC前向纠错：海明码介质访问控制一.信道划分1.频分(FDM)2.波分(WDM)3.时分(TDM)(S-TDM)4.码分(CDM)二.随机访问1.ALOHA协议有需要发送时立即发送，无需监听。

碰撞几率大。

ALOHA时隙协议需要发送时在每个时隙的开始处发送。

2.CSMA协议载波监听多路访问非坚持CSMA：检测到信道忙，放弃监听；随机等待一段时间。

1-坚持CSMA：检测到信道忙，坚持监听，一旦空闲，立即发送。

P-坚持CSMA：检测到信道忙，等待下一个时隙再次监听；空闲，以概率P发送。

3.CSMA/CD协议碰撞检测适用于半双工网络和总线形网络，有线局域网先听先发，边听边发，冲突停发，随机重发；争用期2t等于两倍的传输时延最短帧长=2*数据发送速率*数据传输时延二进制指数退避算法：重发次数[1,10],基本退避时间2t*[0,1,2,4,8,…]4.CSMA/CA协议碰撞避免适用于无线局域网，隐藏站问题，发送信号强度强于接收信号的强度。

三种方法：预约信道；ACK确认机制；可选的RTS/CTS帧。

三.令牌传递协议以太网为网络层提供的是无确认的无连接服务。

源数据发送帧时，不需要先建立链路连接，目的机器收到帧时不需要发回确认。

对丢失的帧，数据链路层不负责重发，而交给上层处理。

适用于实时通信或误码率较低的通信信道。

以太网逻辑拓扑是总线型结构，物理拓扑是星形或拓展星形结构。

严格来说，是采用DIX Ethernet V2标准的局域网。

但其与IEEE802.3标准差异很小，所以通常将802.3简称为以太网。

IEEE802.3是基带总线型局域网标准。