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1、计算机网络知识点第一章计算机网络1. 定义：宽泛的定义：利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个 计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件实现网络的资源共享和信息传递 的系统。2. 功能： (1) 数据通信 (2)资源共享 (3)并行和分布式处理 (4) 提高可靠性 (5)可扩 充性3. 拓扑结构：1、网状拓扑 2、星状拓扑3、树状拓扑 4、总线型拓扑 5、环状拓扑 6、混合型拓扑4. 分类：(1) 按作用范围分类： 局域网，城域网，广域网(2) 按通信介质分类：有线， 无线(3) 按传播方式分类：点对点，广播网按通信速率分类：低速(1.4Mbps),中速(1.4-45),高速(50
2、-1000)(5) 按使用范围分类：公用网，专用网(6) 按网络控制方式分类：集中式,分布式(7) 按网络环境分类：部门网, 企业网,校园网网络分层体系结构1. 网络协议(1) 定义：通信双方必须遵守的规则、标准、约定。(2) 三要素： 语法, 语义,时序2. 体系结构：计算机网络的各个层次及其协议的集合称为体系结构3. 网络协议分层的优点：独立灵活模块化易于维护标准化4. 网络协议分层的主要原则：功能相近的分在一层每层的功能明确边界 信息要尽量少5. OSI 参考模型：(1) 定义：国际标准化组织ISO于1984年制定了开放系统互连参考模型0SI。(2) 作用：解决网络之间不能兼容和不能通信
3、的问题。(3) 模型的内容：分7 个层次,每层解决一个问题,共同描述计算机通信 的过程。(4) 7 个层次：物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层, 应用层6. TCP/IP：(1) 定义：是世界上最大的计算机网络Internet运行的基础,是目前应用最 广泛的网络通信协议(2) 层次：a. 物理层和数据链路层：负责把TCP/IP数据包发送到网络传输介 质上，以及从网络传输介质接受TCP/IP数据包。b. 网络层：主要功能是寻址，数据打包和路由选择。C.传输层：TCP/IP协议提供了两个传输层协议：传输控制协议 (TCP)用户数据报协议(UDP)d. 应用层：i. 文本传输协议(
4、FTP)ii. 远程登录协议( TELNET)iii. 网络新闻传输协议(NNTP)iv. 简单邮件传输协议( SMTP)v. 超文本传输协议( HTTP)vi. 邮局协议( POP)vii. 域名系统(DNS)viii. 简单网络管理协议(SMNP)服务原语：(1) 定义：服务用户和服务提供者之间要进行交互，交互的信息称为服务原语(2) 作用：服务原语是引用服务的工具，N+1层实体通过使用N层的服务原语向N层 实体请求服务。(3) 类型：请求指示响应证实(4) 关系： 证实型服务非证实型服务(5) 组成：原语名字+原语类型+原语参数在 OSI 模型中，下层能为上层提供两种不同类型的服务：1.
5、 面向连接的服务：建立连接阶段数据交换阶段释放连接阶段2. 面向无连接的服务：数据报证实交付请求/响应网络互连1. 目的： 网络互连的根本目的是扩大资源的共享范围2. 主要分类：局域网-局域网局域网-广域网广域网-广域网3. 设备分类： 中继器 网桥 路由器 网关计算机网络的主要性能参数：1. 吞吐量：表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量2. 信道利用率：除去全部控制信息后的数据率与信道吞吐量之比或 发送数据的 时间和信道被占用时间之比3. 延迟时间：a. 排队时间 ：在发送队列中的等待时间b. 访问延时 ：等待信道空闲的时间c. 发送时延 ：从发送数据帧的第一个比特算起，到该
6、帧的最后一个比特 发送完毕所需的时间d. 传输延时 ：电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间第二章-数据通信基础2.1，数据通信系统1. 定义：计算机网络技术是计算机技术和数据通信技术相结合的产物2. 组成：a. 信 源：产生要发送数据的设备b. 发送设备：对数据进行编码的设备c. 传输系统：传输线路或网络d. 接收设备：将接收的信号变成数据e. 信 宿：目的系统3. 解决的主要问题:a. 提高传输系统的利用率b. 接口、编码、同步c. 交换管理d. 检错和纠错e. 流量控制f. 寻址和路由g. 恢复h. 报文格式i. 网络管理2.2.1，模拟信号和数字信号1. 模拟信号：随时间而连续变
7、化的信号a. 简单模拟信号i. 数学表达式：x（t）二Asin（2nft+）ii. 三个参数：振幅，频率，相位b. 复杂模拟信号：可以被分解为多个正弦波的迭加2. 数字信号：是离散的、值的变化是瞬时发生的信号a. 通过实际的信道：3. 几个相关的概念：a. 比特间隙：发送一比特所用时间。b. 比特率：每秒钟发送的比特数。单位是 Bpsc. 有效带宽：数字信号是由多个频率信号的叠加而 成，如果只传输有重要振 幅分量的频率信号，而输出端能够以合理的精度恢复信号，则这个上限频 率就是有效带宽。d. 介质带宽：传输介质只能传输某些频率范围内的信号。e. 信道容量：传输介质可以传输的最大比特率，依赖于编
8、码技术。4. 奈氏准则：给出了无噪声（理论状态）情况下码元速率与信道带宽的关系：B=2XH； 与数据传输率的关系：C=2XHXIog2N5. 香农（Shannon）定理：a. 定理：实际的信道总是要受到噪声的干扰，香农（Shannon）定理描述了有 限带宽有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽和信号噪声功率比之 间的关系。b. 公式：C=HX log2（i+s/N）； 分贝数=10Xlog10（s/n）2.2.2，数字数字编码1. 定义：数字数字编码就是用数字信号来表示数字信息2. 信息有模拟信息和数字信息 ，信号有模拟信号和数字信号，所以编码方式有四种1. 数字数字， 2. 数字模拟， 3
9、. 模拟数字， 4. 模拟模拟3. 在这种编码形式下，由计算机产生的 0、1 比特序列被转换成一串可以在导线上 传输的脉冲电压（有两种电压值）4. 两种常见的数字数字编码方式：a. 单极性编码：电压是单极性,高电平表示 1、低电平表示 0。缺点是有直流 电平，要求带宽高，无法同步（需依赖附加线）b. 极化编码：极化编码采用两个电压：一个正电压，一个负电压。通过使用 两个电压，减轻了单极性编码中的直流分量问题i. 非归零编码（NRZ）ii. 归零编码（RZ）iii. 双相位码：双相位编码中，信号在每比特间隙的中间发生改变但并不归零，而是转为相反的一极。各比特中间的跳变可用于同步。2.2.3，数字
10、模拟编码1定义：利用模拟信号表示数字信息的技术。常用的技术是调制技术。用模拟信号 的幅值、频率、相位来代替数字1和02作用：主要是利用有限带宽系统传输数字数据 3几个相关的概念：a. 比特率S：每秒所发送比特数;单位：bit/s （Bps）b. 波特率B：每秒发送的信号单元数;单位：波特（Baud）c. 载波信号：发送设备产生一个高频信号作为基波来承载信息信号。这个基 波就称为载波信号。这个过程叫调制4最常用的数字-模拟编码机制：a. 幅移键控（ASK）:用载波的不同幅度代替数字1，0;例如：高幅表示0， 低幅表示1。调幅收音机AM是ASK的例子。缺点是抗干扰能力差。b. 频移键控（FSK）:
11、用载波的不同频率表示1和0；例如:高频表示0,低频 表示1；调频收音机是FSK的例子。优点是抗干扰能力比ASK好c. 相移键控（PSK）:调制载波的相位：不同的相位表示1和0。例如：相位 0 表示 0，相位 180 表示 1； PSK 可以用更多的状态表示二进制位，是调制 主要应用的技术。d. 正交调幅（QAM）： ASK和PSK结合起来的编码方法2.3，线路配置和传输方式2.3.1，线路配置：1. 定义：指两个或两个以上的设备连接到线路的方式2. 两种线路配置方式：a. 点到点连接b. 多点连接2.3.2，传输模式：1. 定义：指比特流从一个设备传到另一个设备的方式2. 分类：a. 单工、半
12、双工、双工通信b. 串行和并行传输i. 并行特点：一次 8 位传输，速度快，线路昂贵，距离短ii. 串行特点：一次一位传输，速度慢，价格便宜c. 同步和异步传输i. 异步传输用于低速设备，一次传输一个字节。一个字节 一同步ii. 同步传输用于高速传输，对收发双方的时钟要求很高2.4，多路复用技术1. 定义：利用一条链路同时传输多路信号的技术，使用多路复用技术可以最大限度 地利用系统所具有的传输能力2. 分类：a. 频分多路复用技术（FDM）:通过分割线路的带宽来实现，适用于模拟信 号b. 时分多路复用技术（TDM）:通过分割时间片来划分信道，每个时间片由一个复用信号占用。适用于数字信号。有两种
13、实现方式:i. 同步时分多路复用: 同步时分复用可能会造成线路资源的浪费ii. 异步时分多路复用: 异步时分复用又称统计时分复用iii. 二者比较:同步时分多路复用的帧是固定大小的，控制简单，实时性好。 信道效率差。异步时分多路复用能提高系统的利用率，异步时分多路复用需 要一些额外的代价:信息单元需附带地址信息复用器 必须有一定的存储容量节点必须有管理队列的能力c. 波分多路复用技术（WDM）：是利用多个激光器在单条光纤上同时发送多 束不同波长激光的技术。它在一定的带宽上将输入的光信号调制到特定的 频率上，然后将调制后的信号复用到一根光纤上d. 码分多路复用技术（CDM）:码分多路复用时根据码
14、型结构的不同来实现 信号分割的多路复用。在CDMA系统中，各个用户不是靠频率或时隙来区 分，而是码型来区分。用户使用同一频率，占用相同的带宽第三章 -物理层3，物理层:1. 功能：规定了机械的、电气的、功能的、规程的4 个特性，负责如何将计算机连 接到通信媒体上2. 特性：a. 机械特性：定义连接头、机械尺寸、通信媒体等。b. 电气特性：信号电平,编码,数据传输率.c. 功能特性：信号之间的关系,数据线,控制线等。d. 规程特性：数据交换的控制步骤3.物理层数据传输的单位是比特(Bit)3.1，传输介质1. 信息最终要转变成信号(电信号、光信号和微波信号等)才能传输。2. 物理层传输介质分为：
15、a. 有线介质：双绞线、同轴电缆和光纤等b. 无线介质：卫星、微波、红外线等3.1.1，双绞线：a. UTP非屏蔽双绞线，分为5类；b. STP 屏蔽双绞线，能防止噪声干扰；c. UTP 连接器d. 连线标准：在EIA/TIA布线标准中规定了双绞线的两种线序568A与568B3.1.2，同轴电缆：有粗缆和细缆，用于总线网络的拓扑结构3.1.3，光纤：a. 光缆由三层构成：纤芯、包层、保护层b. 优点：抗干扰，传输速率高、距离长，通信容量大c. 缺点：价格贵，安装维护困难，费用高d. 规格：单模光纤，多模光纤e. 多模光纤：多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输。f. 单模光纤:若光纤的直径减小到只有一个光的波长，就可以使光线一直向前传播 不会产生多次反射多模光纤：a. 光脉冲在多模光纤中传输时会逐渐展宽，造成失真。因此只适合于近距离传输。b. 光源可以使
