计算机网络的层次化结构

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1、第 2 章 计算机网络的层次化结构本章复习时应以计算机网络的层次化结构的概念为线索，结合 TCP/IP 体系结构, 掌握各个 层次的有关概念及其功能，以及层与层之间的关系。构造出计算机网络的整体架构来。一、掌握数字信道中速率的概念速率（比特率）：每秒可以传输的比特数就是信道传输的速率。单位：bps二、掌握网络协议的概念让通信硬件按照所规定的控制规则去运行，这些规则我们就称之为协议（Protocol）。计算机网络的运行是多个协议相互配合作用的综合结果，一套完整的计算机协议合在一起被叫做 协议栈（Pro tocol St ack，又称 Pro tocol Sui ts）。三、了解同等层协议 只有在

2、同等层次上的协议实体之间才可以互相联络，这就是同等层协议的概念。四、掌握主/从的概念在网络上的计算机，凡是可以主动发出通信请求的一方，就称之为主机；而在通信过程中从来就不能主动发出请求信息，只能被动地聆听并执行主机发来的指令的计算机就称之为从 机。五、掌握服务的概念服务是指在网络的低层模块向高层提供功能性的支持，高层利用底层的服务来开展工作。六、单工通信和双工通信的概念1单工通信2双工通信3半双工通信七、计算机网络的模型纵向的信息流纵向的信息流1 结合上图，掌握横向规程控制信息流和纵向数据流的概念。2 TCP/IP 网络模型的概念，每层的名称、每层传输的信息格式（比特流、帧、包（报文分 组）、

3、报文）。3 层间服务的模型，主要了解的概念：网络的每个层次都要运行与该层次功能相适应的软件或硬件，这个硬件或者软件的 运行活动称之为该层次的实体。每一个实体都要向它的上一层提供支撑功能，提 供支撑服务的方式是通过一个称为服务访问点（Service Access Point/简称SAP） 的接口来提供的。 SAP 实际上是一个确定的数据结构，它定义了两个功能层次之间的交互所需要的所 有内容，两个相邻层之间的一切与服务控制相关的参数都通过这个地方来交换。 具体传输的大块网络信息均通过双方约定的缓冲储存区进行传递。 在实施通信时，相互通信的计算机节点之间的信息交互都可以借助层间服务来反映， 每一层功

4、能层都利用它的紧邻的下一层提供的服务来实现本层次的功能。它可以认 为只是它的下一层在为它提供相应的服务。而可以对下一层以下的各个层次的工作 不加领会。八、物理层1掌握物理层的主要作用：即是承担各台计算机之间的信息的实际传递，当在传送信息时， 要解决怎样把从相邻一层交下来的要向外发送的信息，用适合所选用的该种传输媒?quo t;物理特性的方式，传递到该媒体上进行传输。或者反过来，实现从该种物理传输媒体上 把信号取下来，转变为适合计算机内部运用的代码。2了解几种常用的物理传输媒体的特点包括：光纤（多模光纤和单模光纤）、双绞线、同轴电缆（50 欧姆阻抗）、无线方式（微波、光波）、通信卫星。3掌握带宽

5、和时延的概念带宽：是指在一个物理信道内可以传输频率的范围。注意带宽和数据传输速率的概念的不同。 单位：赫兹（Hz）时延：即时间延迟。 注意同一种媒体内传输信号的时延值在信道长度固定了以后是不可变 的，不可能通过减低时延来增加容量。而唯一可行的办法只能是增加信道的带宽。4物理传输信息编码和调制技术掌握编码/解码的概念，调制/解调的概念，调幅、调频、调相的概念。5信道复用技术一般了解时分复用、频分复用和波分复用的概念。九、链路层1掌握链路层的功能：是实现与相邻节点的无差错通信。2掌握面向连接与无连接的概念面向连接：是指通信双方在进行通信之前，要事先在双方之间建立起一个完整的可以彼此沟 通的通道，这

6、个通道也就是连接。在通信过程中，整个连接的情况一直可以被实时地监控和 管理。无连接：不需要预先建立起一个联络两个通信节点的连接，在需要通信的时候，发送节点就 可以往网络上送出信息，让信息自主地在网络上传输。一般在传输的过程中不再加以监控。3物理地址的概念4成帧，纠错和流控制的概念成帧： 帧的格式是由帧头、帧尾和正文三个部分组成的。在帧头部分一般包含有帧的起始 标记、收发双方的物理地址、传送时需要的相应控制信息；在帧尾部分则包含有对网络信息 传递过程中有否出错的检查信息和帧的结束标记。纠错：一个网络的信息帧的传送过程中，会由于各种原因产生出错，因此就需要有一种手段 来检查该帧信息在传递的过程中有

7、否因为种种原因发生变更。如果内容有变动了，可以马上 要求发送方重新发送一个这个帧的留底备份，以便及时更正错误。这个过程可以被重复多次， 即如果发现再出错，可再重发，直至错误被更正了为止。这种概念就是网络传输的信息纠错流控制：计算机网络上对两台在相互通信的计算机之间在传送着的帧的调度行为称之为 流控制5了解滑动窗口的工作过程。十、网络层1掌握网络层的功能：是在端节点和端节点之间实现正确无误的信息传送。2掌握网络地址的概念。3. 掌握IP地址的格式、种类、表示方法。4掌握子网掩码的概念。5. 掌握路由的基本概念（什么是路由、静态路由和动态路由）6. 了解地址解析协议 ARP 和反向地址解析协议 R

8、ARP 的作用。7. 了解IP包的基本概念。十一、运输层1. 掌握运输层的功能：是完成从终端端点到另一终端端点的可靠传输服务。2. 了解运输层和网络层功能的区别所在。3. 掌握运输层的服务内容：即建立和拆除运输层的连接、对点到点的通信实施控制、实现 全双工通信控制并保证传输的可靠性。4. 了解传输连接的建立、拆除和管理简单工作过程。十二、应用层 1掌握应用层的功能：是为了向网络的使用者提供一个更为方便，更加有效的网络应用环 境。2掌握客户/ 服务器工作模式的基本概念。3了解域名系统的基本内容。4了解电子邮件的传递过程。练习题：1 什么是开放式系统？通过计算机网络可以互相访问的计算机系统，就叫做

9、“开放式系统”。2 为什么要用层次化模型来描述计算机网络？由于计算机网络技术涉及到许多新的概念和新的技术，内容广泛而不太集中，是一个复 杂的系统，为了更好的描述它掌握它，人们经过实践，采用了层次化结构的方法来描述复杂 的计算机网络，以便于将复杂的网络问题分解成许多较小的、界线比较清晰而又简单的部分 来处理。3 什么是通信协议？连在网络上的任意两台计算机之间要相互通信，所需要遵守的控制规则称之为通信协 议。4 面向连接和非连接的服务的特点是什么。面向连接的服务，通信双方在进行通信之前，要事先在双方之间建立起一个完整的可以 彼此沟通的通道，在通信过程中，整个连接的情况一直可以被实时地监控和管理。而

10、非连接 的服务，不需要预先建立起一个联络两个通信节点的连接，需要通信的时候，发送节点就可 以往“网络”上送出信息，让信息自主地在网络上去传，一般在传输的过程中不再加以监控。5. IP协议，ARP和RARP协议是怎样互相配合完成网络层的包传输的？由于网上的任何一台计算机要向其它一台计算机发送信息，必须知道那一台机器和自己 的相关地址，否则就无法通信，IP协议则为每一台连接到某个网络上的计算机都定义了一 个IP地址，但是IP地址还不能直接用来进行通信，因为IP地址只是某台计算机在某个网 络中的地址（即在网络层的地址），如果要将该机的信息传送给目的计算机，还必须知道目 的计算机的物理地址，ARP协议

11、就是用来把一个连在同一个物理网上计算机的IP地址转换 成该机的物理地址的。而RARP协议通常用于无盘工作站，这种工作站只有物理地址，当要 与网络上其他计算机通信时，则需要通过RARP协议将已知的物理地址转换成IP地址。6 不同的物理网络怎样才能实现互连？一般通过集线器、网桥、交换机、路由器实现互连。7网络应用的环境是主要指哪些内容？主要是客户/服务器交互环境、域名系统、电子邮件、文件传输、WWW、网络管理、网 络安全几个方面。第三章 计算机网络的通信子网一、掌握通信子网的概念通信子网（communication subnet,或简称子网）是由用作信息交换的节点计算机NC和通信 线路组成的独立的

12、通信系统，它承担全网的数据传输、转接、加工和交换等通信处理工作。 其中：子网：通常在谈到广域网时才有意义，它指由网络经营者拥有的路由器和通信线路的集合。 子网的功能是把信息从一台主机传到另一台主机。了解点到点、存储一转发或分组交换（packe t-swi tched）子网的概念。主机：有时也称作端点系统（end system），不是子网的一部分。互联网：由各种网络的连接形成。二、TCP/IP 协议了解其中IP协议用来给各种不同的通信子网层或局域网提供一个统一的互连平台，TCP协 议则用来为应用程序提供端到端的通信和控制功能。三、掌握波特、波特率、比特率的概念与区别波特是用来表示模拟信号每秒钟变

13、化次数的度量单位。一个b波特的线路传输信号的速率不 一定是每秒b比特，发送信号所需的时间T取决于编码方法和信号频率（每秒钟信号值改变 的次数），即为每个信号可以运载几比特（bit）。如果信号值为电压，并且电压值的范围是 0-7的自然数（共 8种不同状态），那么每个信号值可以代表3 比特（3位二进制数），因而比 特率（Bit rate）是波特率（Baud rate）的3倍。当信号值仅为1和0时（通常在计算机网 络的数字传送中），故比特率=波特率。在计算机网络中通指的“b”是比特，即一个二进制 位。四、了解信道容量的有关概念、与信道带宽的关系。五、了解信道连接方式的三种方式，即；1 点到点连接，即

14、通信双方处于信道两端，其它通信设备不与其发生信息共享与交互。2共享信道，即多台计算机连接到同一信道的不同分支点上，任何用户都可以向此信道发 送数据，在信道上所传播的数据，根据情况，可被全体用户接收（这称为广播， Broadcast）， 也可以只被指定的若干个用户接收（这称为组播， Multicast）。3信道复用。即在同一共享信道上实现多个互相独立的点到点连接。六、了解异步通信、同步通信、基带传输的概念1 异步通信。即指发送方和接收方之间不需要严格的定时关系。也就是说，发送者可以 在任何时候发送数据，只要被发送的数据已经是可以发送的状态的话。接收者则只要数据到 达，就可以接受数据。2 同步通信

15、。则要求发送和接收数据的双方需要严格的定时关系。3 基带传输。未经调制的电脉冲信号呈现方波形式，所占据的频带通常从直流和低频开 始，因而称为基带信号。由于在近距离范围内，基本信号的功率衰减不大，从而信号容量不 会发生变化。因此，在传输距离较近时，计算机网络系统都采用基带传输方式。4 宽带传输。在远程传输中，特别是通过无线信道或光信道进行的数据传输过程中，那 些由编码表示的数字基带信号必须经过高频调制后才能在信道中进行传输，我们把这种传输 称为数字基带信号的载波传输或基带传输。七、局域网技术1掌握局域网的定义。即在一定的地理区域（同一建筑、同一大学或方圆几公里远地域）内， 可使多个相互独立的设备在同一共享的介质上以一定的速率进行通信的计算机网络。2了解局域网的特点。即：* 11000Mbps 的数据传输速率；* 地域范围为 10m10km 左右；* 可连接几百个相互独立的设备，各设备平等访问网络资源；* 能进行广播或组播；* 有效使用包括通信媒体在内的共享资源；* 高负载情形下的稳定性，可靠性好；* 易于安装，配置和维护简单，造价低。3了解局域网的参考模型* IE