计算机网络知识重点概要

第一章概述

计算机网络把许多计算机连接在一起，而互联网则把许多网络连接在一起。因特网是世界上做大的互联网。以小写字母i开始的internet是通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。在这些网络之间的通信协议可以是任意的

以答谢字母I开始的internet是专用名词，它指当前全球最大的，开放的，由众多网络互相连接而成的特定计算机网络，它采用TCP/IP协议族作为通信规则，且其前身是美国的ARPANET

因特网现在采用存储转发的分组交换技术，以及三层ISP结构。因特网按工作方式可划分为边缘部分与核心部分。主机在网络的边缘部分，其作用是进行信息处理。路由器在网络的核心部分，其作用是按存储转发方式进行分组交换。

计算机通信时计算机中的进程之间的通信。计算机网络采用的通信方式是客户—服务器方式和对等连接方式。

客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。

按作用范围的不同，计算机网络分为广域网W AN，城域网MAN,局域网LAN,个人区域网PAN

计算机网络最常用的性能指标是：速率，带宽，吞吐量，时延和信道利用率。

网络协议即协议，是为进行网络中的数据交换而建立的规则，计算机网络的各层及其协议的集合，称为网络的体系结构。

五层协议的体系结构由应用层，运输层，网络层，数据链路层和物理层组成，运输层最重要的协议时TCP和UDP协议，而网络层最重要的协议时IP协议。

第二章物理层

物理层的主要任务就是确定与传输媒体的接口有关的一些特性，如机械特性，电气特性，功能特性和过程特性。

一个数据通信系统可划分为三大部分，即源系统，传输系统和目的系统。源系统包括源点和发送器，目的系统包括接收器和终点

通信的目的是传送消息。如话音，文字，图像等都是消息。数据是运送消息的实体，信号则是数据的电气的或电磁的表现。

根据信号中代表消息的参数的取值方式不同，信号可分为摸底信号和数字信号。代表数字信号不同离散数值的基本波形称为码元。

从通信双方信息交互的方式可以划分为单向通信，双向交替通信

来自信源的信号叫做基带信号，信号要在信道上传输就要经过调制。调制有基带调制和带通调制之分。最基本的带通调制方法有调幅，调频和调相。还有更为复杂的调制方法，如蒸饺振幅调制。

要提高数据在信道上的传输速率，可以使用更好的传输媒体，或使用先进的调制技术，担数据传输速率总不可能被任意提高。

传输媒体可分为两大类，即导向传输媒体和非导向传输媒体

常用的信道复用技术有频分复用，时分复用，统计时分复用，码分复用和波分复用

最初在数字传输系统中使用的传输标准是脉冲编码调制PCM.。现在告诉的数字传输系统使用同步光线网SONET或同步数字系列SDH。

用户到因特网的管带介入方法有非对称数字用户线xDSL，光纤同轴混合网HFC和FTTx。其中使用最多的是ADSL。

第三章数据链路层

链路是从一个结点到相邻结点的一段物理线路，数据链路则是在链路的基础上增加了一些必要的硬件和软件。

数据链路层使用的信道主要是点对点信道和广播信道两种。

数据链路层传送的协议数据单元是帧。数据链路层的三个基本问题则是：封装成帧、透明传输和差错检测。

循环冗余检验crc是一种检错方法，而帧检验序列fcs是添加在数据后面的冗余码。

点对点协议ppp是数据链路层使用得最多的一钟协议，它的特点是：简单；只检测差错，而不是纠正差错；不使用序号，也不进行流量控制；可支持多种网络层协议。

Pppoe是为宽带上网的主机使用的链路层协议。

局域网的优点是：具有广播功能，从一个站点可很方便的访问全网；便于系统的扩展和逐渐的演变；提高了系统的可靠性、可用性和生存性。

共享通信媒体资源的方法有二：一是静态划分信道，而是动态媒体介入控制，又称多点接入。

Ieee 802 委员会曾把局域网的数据连接层拆成两个子层，即逻辑链路控制子层和媒体接入控制子层。但现在llc子层已成为历史。

计算机与外界局域网的通信要通过通信适配器，他又称为网络接口卡或网卡。计算机的硬件地址就在适配器中的rom中。

以太网采用无连接的工作方式，对发送的数据帧不进行编号，也不要求对方法会确认，目的站收到有差错帧就把它丢弃，其他生么也不做。

以太网采用的协议是具有冲突检验的载波监听多点接入csma/cd。协议的要点是：发

送前先监听，变发送边监听，一旦发现总线上出现了碰撞，就立即停止发送。然后按照退避算法等待一段随机事件后再次发送。因此，每一个站在自己发送数据之后的一小段时间内，存在着遭遇碰撞的可能性。以太网上个站点都平等的征用以太网同信道。

目前的以太网基本上都是使用集线器的双绞线以太网。这种以太网在物理上是星形网，但在逻辑上则是总线型网。集线器工作在物理层，他的每个接口仅仅简单地转发比特，不进行碰撞检测。

以太网的硬件地址，即mac地址实际上就是适配器地址或适配器标识符，与主机所在的地址无关。源地址和目的地址都是48位长。

以太网的适配器有过滤功能，他只接受单播帧，或广播帧，或多播帧。

使用集线器可以在物理层扩展以太网。

试用网桥可以在数据链路层扩展以太网。网桥在转发帧时，不改变帧的源地址。网桥的优点是：对帧进行转发和过滤，增大吞吐量；扩大了网络无力范围；提高可靠性；可互连不同物理层、不同mac子层和不同速率的以太网。网桥的缺点是：增加了时延；可能会产生广播风暴。

交换式集线器常称为以太网交换机或第二层交换机。他就是一个多接口网桥，而每个接口都直接与某台单主机或另一个接线器相连，且工作在全双工方式。以太网交换机能同时联通许多对接口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，无碰撞的传输数据。

高通以太网有100mb/s的快速以太网，1gb/s的吉比特以太网和10gb/s的10吉比特以太网。