网络基础知识最新版

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为表示层之间提供建立和使用会话连接的方法。
第四层 第三层 第二层 第一层
传输层 网络层 数据链路层 物理层
为用户提供透明可靠的“端到端”传输连接,并具有 差错控制和流量控制功能。是通信子网和资源子网的 接口。
wenku.baidu.com
通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的 路径,具有拥塞控制、网络互联的功能。
通过差错控制和流量控制等协议,在相互通信的节点 之间建立起无差错传输数据帧的“逻辑连接”(即数 据链路)。
System Interconnection Reference Model)
网络节点各层功能实现的一般方法:较低
层协议主要由硬件实现,较高层协议主要由软
件实现。
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OSI模型1
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OSI模型2
第七层 应用层 直接向用户提供网络各种应用服务。
第六层 第五层
表示层 会话层
为通信双方提供数据表示形式,包括数据格式转换、 数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。
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多路复用2
时分多路复用(TDM):
TDM是将传输时间划分为许多个很短的互 不重叠的时间片段,而将若干个时间片段轮换地 依次给多个信号使用。同固定序号的时间片段组 成一个子信道,每个子信道所占用的带宽相同。, TDM适用于数字通信。
频率
源1
组成子信道A的时隙 源2
源3

用 频
ABCDABCDABCDABCD
串行通信的三种方法:
单工,半双工,全双工。
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通信方式2
(7)数据交换技术
在计算机网络中,计算机之间传输的数据往 往要经过多个节点才能从源地址到达目的地址。 数据交换技术就是实现数据如何通过中间节点进 行传递转发的方法。
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数据交换1
线路交换:
又叫电路交换,其特征是在源节点与目的 节点之间建立一条利用中间节点连接而成的专 用通信线路。最普通的线路交换例子是电话系 统。
最早的网络协议:1969年美国 ARPAnet 的TCP/IP (现已成为因特网的分层体系结构);
第一个计算机网络体系结构:1974年IBM 公司SNA(System Network Architecture)。
国际标准化组织ISO于1984年提出了开放 系统互连参考模型,记为OSI/RM。(Open
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模拟通信2
信号传输率:又称波特率,表示每秒信 道所传送信号波形个数,单位-baud(波特)。
数据传输速率:又称比特率,表示每秒信道 所传送信息量的比特值,单位-bit/s。
[注意]比特率与波特率的比较。
误码率:传送中数据出错的概率。
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模拟通信3
(4)数据编码
数字数据的模拟信号编码:即数模转换 (D/A),用数字脉冲波对连续变化的载波进行 调制,变换成模拟信号。
广域网(WAN)可以不受地理限制的超 大型网络集合。如因特网。
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网络的分类
➢ 按网络所用传输介质的特性则可分为基带
网和宽带网。
基带网是指所用的传输介质的通频带受限 制,只能传送某一频带内的信号。如以太网。
宽带网是指所用的介质的通频带较宽,可 以在同一线路上传送不同频带的多个通道信号。 如有线电视网。
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数据通信技术
(1)数字通信
数字信号:采用反映二进制数的矩形脉冲电 信号。高电平表示“1”,低电平表示“0”。
为了改变信号的传输特性以适应网络通信需 要,通常要对二进制数字进行编码。
常用的数字信号编码: 不归零码、归零码、 二相码、延迟调制码和双极性码。
曼彻斯特编码是典型的自同步数字信号编码 技术。
并行通信:
即同时传输多个数据位(bit)的通信。至少有 8个数据位同时从一个设备传送到另一个设备, 发送设备将8个数据位通过8条数据线传送给接 收设备。接收设备在收到这些数据后,不需经 过任何改变就可以直接使用。计算机内部的总 线数据传送通常都是以并行方式进行传输的。
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通信方式1
串行通信:
即一次传输一个数据位(bit)的通信。每次由 源地传到目的地的数据只有一位,与同时传输 好几位数据的并行传输相比,串行数据传输的 传输速度要比并行传输慢,但在实际应用中往 往选择串行数据传输,这是因为实现串行数据 传输的硬件具有经济性和实用性。
从功能上分,计算机网络可分为通信子 网和资源子网两部分。
计算机网络=通信子网+资源子网
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网络的组成2
3.计算机网络的分类
➢ 按网络分布范围大小可以分为局域网、城 域网和广域网。
局域网(LAN),一种小范围内的网络。 如各种校园网、企事业单位内的办公自动化网 络、智能大厦内部的网络等。
城域网(MAN),是较大范围内的一种网 络。可以连接若干公司与一个城市。
计算机网络发展经历了三个阶段。
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一、基础知识
(1)主机-终端型远程联机系统
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主机终端型
(2)主机-主机型互连系统
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主机主机型
(3)国际标准化计算机网络
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国标网络
1.计算机网络的功能
资源共享 这是计算机网络最突出的优点 之一。包括硬件资源和软件资源的共享。
通信 计算机网络为联网的机器提供了功 能强大的手段。
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拓扑结构1
树型结构:各节点发送的信息从根节点开 始,然后逐级发送到整个网络。
环型结构:各节点经过环接口连成环状构 型。
网型结构:每个节点用多条链路与其他节 点相连。
计算机网络的拓扑结构示意图,请参考教 程第6页。
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拓扑结构2
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拓扑结构图
5.网络协议
在计算机网络中各节点之间需要不断地交 换数据和传递控制信息。要实现协调有序的交 换与传送,必须事先制定好一套规则,这套规 则明确规定了节点之间相互通信、数据交换和 数据管理的一系列约定。
若要将计算机输出的数字信号利用模拟通信 系统输出或接收,则必须将数字信号与模拟信号 互相转换,这就要通过调制解调器来实现。
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模拟通信1
(3)通信技术指标
位:是承载信息的最小单位,即二进制位, 比特(bit)。
帧:是数据通信的最小单位。
信道带宽:就是信道允许通过的信号的频率 范围,单位是Hz。若要将计算机输出的数字信 号利用模拟通信系统输出或接收,则必须将数字 信号与模拟信号互相转换,这就要通过调制解调 器来实现。
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多路复用1
源1 源2 源3 源4 源5 源6
频率

子信道A

子信道B

子信道C

子信道D
时间
图 2.24 FDM子 信道 示意 图
多 路 复 用 器 MUX
通道(1) 通道(2) 通道(3) 通道(4) 通道(5) 通道(6)
多 路 复 用 器 MUX
目标1 目标2 目标3 目标4 目标5 目标6
(N+1)实体
(N)层
提 供 服 务
(N)实体

供 提供(N)层服务 服

(N)层协议
(N)实体
提供(N-1)层服务
(N-1)层
通过(N-1)层连接进行通信 (N)层服务提供者
层次的概念
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则络 或体 约系 定结 。构网
各络 层协 次议 功就 能是 的对 规网
层次关系
7.网络开放系统互连参考模型
分布式处理 可以将复杂的任务分配到不 同的主机上来共同完成。
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网络的功能
2.计算机网络的组成
网络是由一系列节点和连接这些节点的链 路所组成。
网络={节点,链路}
节点是各种处理设备的统称。如用户计 算机、路由器等;连接两个节点之间数据传输 的线路称为链路。如电话线、电缆等。
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网络的组成1
通过对物理传输媒体各种特性(机械、电气、功能、
规程)和接口关系的规定,实现在通信线路上可靠传
输反映数据流的电信号。
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OSI模型3
7.数据通信技术
数据(Data):是一种有意义的实体,包含 了事物的内容和表示形式。
计算机数据就是计算机输入、输出、存储、 处理和传输的信息编码形式。
数据分为模拟数据和数字数据。 信息(Information):是数据所包含的内容 和解释。 信号(Signal):是数据的载体。 信号分为模拟信号和数字信号。
网络基础知识
计算机网络基本知识 局域网
网络操作系统简介 局域网组建实例
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一、计算机网络的基础知识
计算机网络是利用通信线路和设备,把分 布在不同地理位置上、功能独立的多台计算机 连接起来,再通过功能完善的相关软件,以实 现计算机资源共享和信息传递的系统。
计算机网络是计算机技术与通信技术相结 合的产物。无论是理论还是应用都还在不断地 发展中。
网络体系结构:网络系统的物理整体以
及分层的协议集合,即网络层次结构和各层协
议的整体,也就是整个网络系统逻辑上的构造
和功能分配。可以说,网络体系结构是网络的
灵魂。
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网络体系结构
层次之间的关系:下层为上层提供服务,
上层利用下层的服务完成本层的功能。
主机A的系统 (N)层服务用户 主机B的系统
(N+1)层 (N+1)实体
这样一套规则就称为网络协议(Protocol) 或网络规程(Procedure)。
通俗的讲,网络协议就是网络中计 算机之间进行通信的“共同语言”。
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网络协议
6.网络体系结构
结构层次化的思想:分层处理是复杂问题 的一种基本方法。⑴将总体功能分到不同层次, 每一层次都有明确的功能;⑵不同系统的同等 层次功能相同;⑶上层使用下层的服务不需要 了解下层具体实现方法。分层处理可以大大降 低问题的处理难度。(分而治之)
报文交换的优缺点。
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报文交换
分组交换:
分组交换是把线路交换和报文交换的优点结 合起来产生的一种交换技术。在分组交换中,报 文分为几个小的数据包(称为分组),将分组或 者以类似报文交换方式(称为数据报方式)或者 以类似线路交换方式(称为虚电路方式)进行传 输。
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分组交换1
数据报方式:
每个分组包含一个顺序信息,在网络上各分 组独立地传输,传输过程中,可能经过不同的节 点,到达的顺序也可能打乱。当所有的分组都到 达目的地后,重新按顺序排列还原。
➢ 按传输技术又可分为广播式网络和点到点
网络。
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基带网与宽带网
4.计算机网络的拓扑结构
网络中各节点相对于其他节点的物理位置 以及整个网络的形状,称为网络的拓扑结构。
五种常见的计算机网络拓扑结构
总线型结构:在一条线路上连接了所有站 点和其他共享设备。
星型结构:每个节点都单独用一条线路与 中心相连,形成辐射状网络构型。
线路交换的数据传输经历三个过程:
1)线路建立 2)数据传输 3)线路拆除
线路交换的优缺点。
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线路交换
报文交换:
又叫转储交换,其原理是中间节点接收数 据(报文)后先存储起来,等到线路空闲时再 发出去。这种交换方式不需要建立专用通道, 源节点将目的节点的地址附在报文上,传给相 邻的中间节点,再由中间节点存储转发,直至 目的节点收到为止。
模拟信号的数字化的三步骤: 采样、电平量化、编码。
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数据编码4
(5)多路复用技术
多路复用是指一个信道同时传输多路信号。
频分多路复用(FDM):
即将信道的可用频带(带宽)按频率分割多 路信号的方法划分为若干互不交叠的频段,每路 信号占据其中一个频段,从而形成许多个子信道, 通常采用频分多路复用器(MUX)来实现。适 用与模拟通信。
调制方式有以下三种: (1)幅移键控法—振幅调制 (2)频移键控法—频率调制 (3)相移键控法—相位调制
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数据编码1
基带信号
0
1
0
0
1
1
1
0
0
幅移键控 频移键控 相移键控
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数据编码2
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数据编码3
模拟数据的数字信号编码:即模数转换 ( A / D ),最常用的方法是脉冲调制PCM。
局域网通常采用差分曼彻斯特编码。
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数字通信1
高H 低L 高H 低L 高H 低L
1
0
1
1
0
0
“1攠高电平
(a)不归零制编码
(b)曼彻斯特编码
(c)差分曼彻斯特编码 精品文档
“0攠低电平
中间跳 “0攠上跳 “1攠下跳
中间总有跳变 “0攠开头跳
数字通信2
(2)模拟通信
模拟信号:连续变化的信号。
电话系统就是典型的模拟通信。
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数据信息信号
在计算机网络中,数据通信技术主要是 以传输计算机数据为目的的通信,需要通过计算 机与通信线路连接,完成数据编码信号的传输、 转接、存储和处理。
根据信号的不同形式,数据通信分为数字通 信和模拟通信。
数字通信:直接将数字信号送上通信线路进 行传输的通信。
模拟通信:将连续变化的电信号送上通信线 路进行传输的通信。
源4

源5
时分复用帧
源6 时间
多 路 复 用 器 MUX
图2.28 TDM子信道示意图
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1 23 4 56 12 3 4 5 6
图2.29 TDM原理
多 路 复 用 器 MUX
目标1 目标2 目标3 目标4 目标5 目标6
多路复用3
(6)通信方式
通信有两种基本方式:串行通信和并行通信。 通常情况下,并行通信用于距离较近的情况,串 行通信用于距离较远的情况。
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