计算机网络物理层总结要点
计算机网络基础知识点总结
计算机网络基础知识点总结一、计算机网络概念和发展历史1.计算机网络的定义和分类2.计算机网络的发展历史3.计算机网络的体系结构和功能二、数据通信基础知识1.数据通信的概念和基本概念2.数据通信的基本过程3.数据通信中的信道和调制4.数据传输的可靠性和效率三、物理层1.物理层的功能和特点2.传输媒介和编码技术3.数据传输率和基带调制4.信道复用和调制解调器四、数据链路层1.数据链路层的功能和特点2.帧的概念和帧的组成3.差错控制和流量控制4.MAC地址和以太网五、网络层1.网络层的功能和特点2.网络层的路由和转发3.数据报和虚电路4.IPv4和IPv6的基本概念六、传输层1.传输层的功能和特点2.传输层的协议和服务3.TCP和UDP的特点和区别4.TCP的可靠传输和流量控制七、应用层1.应用层的功能和特点2.常见的应用层协议和服务3.DNS、HTTP和FTP的工作原理4.电子邮件和远程登录的基本概念八、网络安全和管理1.网络安全的基本概念和威胁2.防火墙和入侵检测系统3.网络管理的基本概念和方法4.网络性能监测和故障排除九、无线和移动网络1.无线和移动网络的基本概念2.蜂窝网络和无线局域网3.无线传感器网络和物联网4. 移动IP和移动Ad Hoc网络以上是计算机网络基础知识点的一个总结，涵盖了计算机网络的基本概念、各层协议和技术、网络安全和管理以及无线和移动网络等方面。
了解这些知识点对于理解计算机网络的工作原理和应用具有重要的意义。
在实际应用中，可以根据具体需求深入学习相关知识点，以便更好地应用和管理计算机网络。
计算机网络知识点总结归纳整理
计算机网络知识点总结归纳整理近几十年来，计算机网络已经成为了现代社会不可或缺的一部分。
它不仅连接了各种设备，也连接了人与人之间的交流。
在这个信息爆炸的时代，掌握计算机网络知识变得越发重要。
本文将从物理层到应用层，对一些重要的计算机网络知识点进行总结归纳，为读者提供一份全面的参考。
一、物理层物理层是计算机网络的基础，它负责将比特流转换为物理信号进行传输。
在这一层中，主要包括以下几个重要的知识点。
1. 串行传输与并行传输串行传输是一种逐位地将数据进行传输的方式，而并行传输则是同时传输多个比特。
串行传输相对简单，但传输速度较慢，而并行传输则可以大幅度提升传输速度。
2. 编码方式常见的编码方式有非归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码等。
通过采用不同的编码方式，可以消除传输过程中的噪声并提高数据的可靠性。
3. 介质传输介质分为有线介质和无线介质两种。
有线介质主要包括双绞线、同轴电缆和光纤等，而无线介质则包括无线电波和红外线等。
二、数据链路层数据链路层通过帧来划分数据并进行差错检测和纠错，确保数据在物理层的传输过程中的可靠性。
以下是数据链路层的几个重要知识点。
1. 帧的结构帧由帧起始标志、帧头、数据和错误检测码等组成。
帧起始标志和帧尾标记了帧的开始和结束，帧头包含了地址信息和控制信息。
2. MAC地址MAC地址是一个全球唯一的标识符，用于标识设备的网络接口。
每个以太网设备都有一个唯一的MAC地址，以方便数据链路层将数据传递到正确的目标设备。
3. 链路控制链路控制通过流量控制和差错控制来保证数据的可靠传输。
流量控制用于调节发送方和接收方之间的传输速率，而差错控制则通过校验和和确认应答等机制来检测和纠正传输过程中的错误。
三、网络层网络层负责将数据从源主机传输到目标主机，它通过路由选择算法来确定传输的路径。
以下是网络层的几个重要知识点。
1. IP协议IP协议是一种分组交换的协议，它通过将数据分成较小的数据包来实现传输。
《计算机网络（第7版）谢希仁著》第二章物理层要点及习题总结
《计算机⽹络（第7版）谢希仁著》第⼆章物理层要点及习题总结1.物理层基本概念：物理层考虑的是怎样才能再连接各种计算机的传输媒体上传输数据⽐特流，⽽不是指具体的传输媒体2.物理层特性：机械特性，电⽓特性，功能特性，过程特性3.数据通信系统：分为源系统（发送端）、传输系统（传输⽹络）、⽬的系统（接收端）三⼤部分，通信的⽬的是传送消息，数据是运送消息的实体，信号则是数据的电⽓或电磁的表现，通信系统必备的三⼤要素：信源，信道，信宿4.信号： （1）模拟信号（连续信号） 代表消息的参数的取值是连续的，连续变化的信号，⽤户家中的调制解调器到电话端局之间的⽤户线上传送的就是模拟信号。
（2）数字信号（离散信号），代表消息的参数的取值是离散的。
⽤户家中的计算机到调制解调器之间，或在电话⽹中继线上传送的就是数字信号。
在使⽤时间域（或简称为时域）的波形表⽰数字信号时，代表不同离散数值的基本波形就称为码元。
在使⽤⼆进制编码时，只有两种不同的码元，⼀种代表0状态⽽另⼀种代表1状态。
（1码元可以携带的信息量不是固定的，⽽是由调制⽅式和编码⽅式决定的，1码元可以携带n bit的信息量，可以通过进制转换和多级电平）5.信道 （1）基本概念：信道⼀般⽤来表⽰向某⼀个⽅向传送信息的媒体，⼀条通信电路往往包含⼀条发送信道和⼀条接收信道。
（2）通信双⽅的交互⽅式： ①单⼯通信（单向通信）：即只能有⼀个⽅向的通信⽽没有反⽅向的交互，例如：⽆线电⼴播，有线电⼴播 ②半双⼯通信（双向交替通信）：即通信的双⽅都可以发送信息，但不能双⽅同时发送（当然也就不能同时接收）。
这种通信⽅式是⼀⽅发送另⼀⽅接收，过⼀段时间后可以再反过来。
例如：对讲机 ③全双⼯通信（双向同时通信）：即通信的双⽅可以同时发送和接收信息。
例如：打电话 （3）调制和解调 原因：信源的信号常称为基带信号（即基本频带信号）。
像计算机输出的代表各种⽂字或图像⽂件的数据信号都属于基带信号。
物理层详解
物理层详解物理层是计算机网络领域中的一个重要概念，它是网络协议中的第一层，主要功能是将数据转换成物理信号进行传输。
本文将详细介绍物理层的定义、功能和组成部分。
一、物理层的定义：物理层是网络协议的第一层，主要负责透明地传输原始数据。
在物理层中，数据被转换成特定的电信号，在网络媒介上传输。
它定义了数据传输的物理规范，包括传输介质、数据编码、数据传输速率等。
二、物理层的功能：1.数据的编码和解码：物理层负责将数字数据转换为模拟信号进行传输，并将接收到的模拟信号转换为数字数据进行解码。
为此，物理层需要定义数据的编码方式，例如常见的8B/10B编码、曼彻斯特编码等。
2.数据的传输：物理层负责将编码过的数据按照预定的方式传输。
它需要定义传输介质的类型和特性，例如有线传输、无线传输和光纤传输等。
传输速率是物理层的另一个重要特性，它决定了数据传输的速度。
3.传输媒介的管理：物理层需要定义传输媒介的类型、长度、宽度等，以便正确地传输数据。
它还负责检测传输媒介上的错误和干扰，并进行纠正或重传。
三、物理层的组成部分：物理层包括以下组成部分：1.传输介质：物理层使用不同类型的传输介质，例如双绞线、同轴电缆、光纤等。
每种介质都有其特定的传输特性和使用限制。
2.传输速率：物理层定义了数据传输的速率，通常以bps（比特每秒）为单位，例如10M bps、100M bps和1G bps等。
3.信号编码：物理层使用不同类型的编码方式将数字数据转换为模拟信号进行传输。
编码方式取决于传输介质的特性和信号需求。
4.传输媒介的处理：物理层需要对传输介质进行预处理，例如放大、整形、调整等，以保证数据在传输过程中的稳定性和正确性。
综上所述，物理层是网络协议中最基本的层次之一。
它负责将原始数据转换为物理信号进行传输，为更高层次的网络协议提供底层的传输支持。
一个高效、可靠的物理层是实现网络快速、稳定传输的关键。
计算机网络知识点总结
计算机网络知识点总结计算机网络是现代信息技术的基础，它连接了全球各个角落的计算机和设备，使得信息的传递变得更加快捷和方便。
在学习计算机网络的过程中，我们会接触到许多重要的知识点，下面我将对一些常见的知识点进行总结。
一、计算机网络的基本概念1. 计算机网络的定义和分类：计算机网络是指将地理位置不同的计算机和设备通过通信线路连接起来，以实现信息的交换和共享。
根据规模和范围的不同，计算机网络可以分为局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）等。
2. OSI参考模型：OSI参考模型是计算机网络通信的标准模型，它将通信协议划分为七个层次，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每个层次都承担着不同的功能和任务，各层之间通过接口进行通信。
3. TCP/IP协议族：TCP/IP协议族是计算机网络通信的基本协议，它由多个协议组成，包括IP协议、TCP协议、UDP协议等。
TCP/IP协议族是互联网的核心协议，它定义了数据的传输方式和规则，提供了可靠的数据传输。
二、物理层1. 传输介质：计算机网络中传输数据的介质主要有双绞线、同轴电缆、光纤等。
不同的传输介质有不同的特点和适用范围，可以通过调制解调器、网卡等设备将数字信号转换为模拟信号进行传输。
2. 数据编码和调制：为了在传输介质上传输数据，需要对数据进行编码和调制处理。
常见的编码方式有ASCII码、GB2312码、Unicode码等，常见的调制方式有ASK调制、FSK调制、PSK调制等。
三、数据链路层1. MAC地址：MAC地址是网卡的唯一标识符，用于在局域网中标识不同的计算机和设备。
它是由6个字节构成的十六进制数，前3个字节是厂商编号，后3个字节是设备编号。
2. 媒体访问控制：在共享介质的局域网中，多个计算机和设备可能同时访问介质，为了保证数据的传输顺序和完整性，需要通过媒体访问控制（MAC）协议进行调度和管理。
常见的MAC协议有CSMA/CD协议和CSMA/CA协议。
网络体系结构知识点总结
网络体系结构知识点总结网络体系结构是指互联网的整体结构和组成。
它涉及到了网络的物理结构、传输协议、网络层次、路由算法、寻址和编址、网络安全等多个方面。
下面是对网络体系结构的主要知识点的总结。
1.物理结构：物理结构是指网络中的硬件设备组成。
主要包括主机，交换机，路由器，网桥等。
主机是指连接到网络的最终设备，交换机用于局域网内的数据传输，路由器用于互联网中的数据传输，网桥用于连接不同局域网之间的数据传输。
2.传输协议：传输协议是指网络中的数据传输规则。
常见的传输协议有TCP/IP协议和UDP协议。
TCP/IP协议是一种可靠的、面向连接的传输协议，它保证了数据的完整性和正确性。
UDP协议是一种简单的、面向无连接的传输协议，它提供了较低的延迟和较高的吞吐量。
3.网络层次：网络层次是指互联网中的分层架构。
常见的网络层次模型有OSI模型和TCP/IP模型。
OSI模型是由国际标准化组织提出的模型，它将网络分为七个层次，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
TCP/IP模型是互联网最重要的模型，它将网络分为四个层次，分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。
4.路由算法：路由算法是指在网络中选择最佳路径进行数据传输的算法。
常见的路由算法有静态路由和动态路由。
静态路由是预先设置好的路由路径，不会根据网络状况动态调整路径。
动态路由是根据网络状况实时调整路径，常见的动态路由协议有RIP协议、OSPF协议和BGP协议等。
5.寻址和编址：寻址和编址是指网络中对主机和网络进行编号的过程。
IP地址是网络中主机的唯一标识，它由32位二进制数组成，分为网络地址和主机地址两部分。
IPv4是目前广泛使用的IP地址版本，它基于32位地址空间，但由于地址需求过大，逐渐被IPv6取代。
6.网络安全：网络安全是指保护网络中的信息不受非法获取、损坏或篡改的技术和措施。
网络安全包括防火墙、入侵检测和防御系统、加密和认证技术、访问控制等多个方面。
计算机网络原理——物理层
105 106 双绞线 调幅 海事 无线电 无线电
107 同轴电缆
108
109
1010 卫星
1011 1012
1013
1014
1015 光纤
1016
地面微波
调频 移动 无线电 无线电 电视 HF VHF UHF SHF EHF THF
波段
LF
MF
地表 对流层 电离层 空间及视线
空间
26
物理层
微波通信
允许发送 振铃指示
物理层
TD DTR SG DSR RTS
CTS RI
16
RS-232-C的规程特性
• 过程特性指RS-232-C的各条控制线在下列不同情况下接通
（ON，逻辑0）和断开（OFF，逻辑1）的顺序：
• 建立物理连接 • 传输数据比特流 • 释放物理连接
PSTN
物理层
17
建立物理连接
• 当DTE-A要与DTE-B通信时，将DTR(20)臵为ON ，同时通过TD(2)向 DCE-A发送电话号码信号，请求与对方建立物理连接； • DCE-B将RI(22)臵为ON，通知DTE-B有呼叫到达。DTE-B将DTR(20)臵 为ON，DCE-B接着产生载波信号，并将DSR(6)臵为ON ，表示已准备好；
30
[例1]
•采用四相调制方式，即N=4，且T=833x10-6秒，则 S=1/T*log2N=1/(833x10-6)*log24=2400 (bps) B=1/T=1/(833x10-6)=1200 (Baud)
物理层
31
信道容量
1)信道容量表示一个信道的最大数据传输速率，单位：位/秒(bps) 信道容量与数据传输速率的区别是，前者表示信道的最大数据 传输速率，是信道传输数据能力的极限，而后者是实际的数据传输 速率。 2)离散的信道容量 奈奎斯特(Nyquist)无噪声下的码元速率极限值B与信道带宽H 的关系： B=2*H (Baud) ......⑸ 奈奎斯特公式--无噪信道传输能力公式： C=2*H*log2N (bps) ......⑹ 式中 H为信道的带宽，即信道传输上、下限频率的差值，单 位为Hz； N为一个码元所取的离散值个数。
什么是计算机网络物理层常见的计算机网络物理层技术有哪些
什么是计算机网络物理层常见的计算机网络物理层技术有哪些计算机网络物理层是计算机网络体系结构中的基础层次，其主要功能是提供各种物理传输介质上的数据传输和接收。
物理层通过电气信号、电磁波、光信号等方式，将数据从发送方传输到接收方，并确保数据的可靠传输。
本文将介绍计算机网络物理层的基本概念以及常见的物理层技术。
一、计算机网络物理层的基本概念计算机网络物理层是计算机网络体系结构中的最底层，它直接与各种物理传输介质进行数据传输和接收。
物理层的主要任务包括编码、调制解调、传输介质选择以及物理连接等。
1. 编码编码是指将数字信号转换为模拟信号或数字信号的过程。
传输的数据在计算机中以二进制形式表示，而大多数物理传输介质是通过模拟信号传输的，因此需要进行编码转换。
常见的编码方式有非归零编码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等。
2. 调制解调调制解调是物理层中常见的一项技术，它将数字信号转换为适合传输的模拟信号。
发送方通过调制将数字信号转换为模拟信号，接收方通过解调将模拟信号转换为数字信号。
调制解调的常见方式有频移键控调制（FSK）、相位键控调制（PSK）、振幅键控调制（ASK）等。
3. 传输介质选择传输介质是指计算机网络中用于数据传输的物理媒介，常见的传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤等。
选择适合的传输介质对于物理层的性能和数据传输速率至关重要。
4. 物理连接物理连接是指将计算机网络中的各个节点通过传输介质进行连接的过程。
物理连接可以通过直接连接、交换机、集线器等实现。
物理连接的稳定性对于数据传输的可靠性和网络性能有着重要的影响。
二、常见的计算机网络物理层技术计算机网络物理层涉及到多种技术，下面将介绍一些常见的物理层技术。
1. 以太网以太网是一种常见的局域网技术，它使用双绞线或光纤作为传输介质，通过载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议进行数据传输。
以太网具有数据传输速率快、成本低廉等特点，广泛应用于局域网和广域网。
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a
t①
分配时隙，而是按需 动态地分配。
B bb
C
cc
D
d
t②
③ t
④ t
a bbc cd a t #1 #2 #3
3 个 STDM 帧
第 2 章 物理层
2.5 信道复用技术 2.5.1 频分复用、时分复用和统计时分复用
异步时分复用 同步时分复用
统计时分复用 普通时分复用
用户所占用的时隙并不是 周期性地出现。
两个不同站的码片序列正交，就是向量 S 和T 的规格 化内积(inner product)都是 0：
S • T
1 m
m i1
SiTi
0
向量 S 表示站 S 的码片向量， T 表示其他站的码片向量。
第 2 章 物理层
2.5 信道复用技术 2.5.3 码分复用
例如：向量 S 为(–1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1)，向 量 T 为(–1 –1 +1 –1 +1 +1 +1 –1)。
用户 Aa
时分复用可能会造成线路资源的浪费
时分复用 at
①
Bb b
t②
C
cc
t③
④
D
dt
ab #1
bc
ca dt
#2
#3
#4
4 个时分复用帧
第 2 章 物理层
2.5 信道复用技术
STDM帧的时隙数小
2.5.1 频分复用、时分复用和统计时于分复复用用的用户数。
统计时分复用
用户
STDM帧不是固定地
Aa
时间
第 2 章 物理层
2.5 信道复用技术
2.5.1 频分复用、时分复用和统计时分复用
时分复用
频率
在 TDM 帧中的
位置不变
ABCDABCDABCDABCD …
TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧
时间
举例:PCM 30/32路系统
第 2 章 物理层
2.5 信道复用技术 2.5.1 频分复用、时分复用和统计时分复用
例如，S 站的 8 bit 码片序列是 00011011。
发送比特 1 时，就发送序列 00011011， 发送比特 0 时，就发送序列 11100100。
S 站的码片序列：(–1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1)
第 2 章 物理层
2.5 信道复用技术 2.5.3 码分复用
• 每个站分配的码片序列不仅必须各不相同，并 且还必须互相正交(orthogonal)。
0
1551 nm
1
1552 nm
2
分 1553 nm
3
用 1554 nm
4
器 1555 nm
5
1556 nm
6
1557 nm
7
第 2 章 物理层
2.5 信道复用技术 2.5.3 码分复用
常用的名词是码分多址 CDMA
(Code Division Multiple Access)。
各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此彼此 不会造成干扰。
1 m
m i 1
Si Si
1 m
m i 1
S
2 i
1 m
m
(1) 2
i 1
1
• 一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内 积值是 –1。
第 2 章 物理层
2.5 信道复用技术
2.5.3 码分复用
数据码元比特
1
1
m 个码片
S 站的码片序列 S 发 送 S 站发送的信号 Sx
端 T 站发送的信号 Tx
S • T
1 m
m i 1
SiTi
1 8
8 i 1
(1 1 1 1 1 1 1 1)
0
这两个码片序列是正交的。
第 2 章 物理层
2.5 信道复用技术 2.5.3 码分复用
• 任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化 内积都是1 。
S • S
这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频 谱类似于白噪声，不易被敌人发现。
每一个比特时间划分为 m 个短的间隔，称为码片
(chip)。
第 2 章 物理层
2.5 信道复用技术 2.5.3 码分复用
每个站被指派一个惟一的 m bit 码片序列。
如发送比特 1，则发送自己的 m bit 码片序列。
如发送比特 0，则发送该码片序列的二进制反码。
计算机网络
2009年2月~~2009年6月
第 2 章 物理层
2.1 物理层的基本概念 2.2 数据通信的基础知识 2.3 物理层下面的传输媒体 2.4 模拟传输与数字传输 2.5 信道复用技术 2.6 同步光纤网SONET和同步数字系列SDH 2.7 物理层标准举例
第 2 章 物理层
2.5 信道复用技术 2.5.1 频分复用、时分复用和统计时分复用
A: (–1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1) B: (–1 –1 +1 –1 +1 +1 +1 –1) C: (–1 +1 –1 +1 +1 +1 –1 –1) D: (–1 +1 –1 –1 –1 –1 +1 –1)。
ABCDABCDABCDABCD …
TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧
时间
第 2 章 物理层
2.5 信道复用技术
2.5.1 频分复用、时分复用和统计时分复用
时分复用
频率
在 TDM 帧中的
位置不变
ABCDABCDABCDABCD …
TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧
第 2 章 物理层
2.5 信道复用技术 2.5.2 波分复用
波分复用就是光的频分复用。
0
1550 nm
1
1551 nm
2
1552 nm
3
1553 nm 复
4
1554 nm 用
5
1555 nm 器
6
1556 nm
7
1557 nm
8 2.5 Gb/s 20 Gb/s EDFA 120 km
1550 nm
频分复用FDM：所有用户在同样的时间占用不 同的带宽资源。
时分复用TDM：所有用户在不同的时间占用同 样的频带宽度。
第 2 章 物理层
2.5 信道复用技术 2.5.1 频分复用、时分复用和统计时分复用
频分复用
频率 频率 5 频率 4 频率 3 频率 2 频率 1
时间
第 2 章 物理层
2.5 信道复用技术
2.5.1 频分复用、时分复用和统计时分复用
时分复用
频率
在 TDM 帧中的位置不变
BCDABCDABCD …
TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧
时间
第 2 章 物理层
2.5 信道复用技术
2.5.1 频分复用、时分复用和统计时分复用
时分复用
频率
在 TDM 帧中的
位置不变
0 t
t t t
总的发送信号 Sx + Tx
t
接 收
规格化内积 S Sx
t
端 规格化内积 S Tx
t
•若两个及以上站点同时传输,则双极性信号线性加。
第 2 章 物理层
2.5 信道复用技术 2.5.3 码分复用
例如：A:00011011 B:00101110 C:01011100 D:01000010