計算機網(wǎng)絡(luò)原理(自學(xué)考試記憶重點)

拓撲結(jié)構(gòu)分類1.（拓撲結(jié)構(gòu)分類）：星形/總線/環(huán)形/樹形/混合/網(wǎng)絡(luò)。選擇拓撲結(jié)構(gòu)時應(yīng)考慮：1.可靠性；2.費用；3靈活性；4響應(yīng)時間和吞吐量。根據(jù)通信子網(wǎng)中通信信道類型：1采用點-點線路的通信子網(wǎng)的拓撲；（星形、環(huán)形、樹形、網(wǎng)狀型）2廣播信道通信子網(wǎng)的拓撲。（總線型、樹形、環(huán)形、無線通信與衛(wèi)星通信型）星形拓撲：特點：由中央節(jié)點和通過點到點通信鏈路接到中央節(jié)點的各個站點組成，中央節(jié)點往往是一個集線器。中央節(jié)點執(zhí)行集中式通信控制策略，因此中央節(jié)點相當復(fù)雜，而各個站點的通信處理負擔都很小。優(yōu)點：1.控制簡單；2.故障診斷和隔離容易；3.方便服務(wù)。缺點：1.電纜長度和安裝工作量可觀；2.中央節(jié)點負擔較重，形成“瓶頸”；3.各站點分布處理能力較低?？偩€拓撲：特點：采用一個廣播信道作為傳輸媒介，所有站點都通過相應(yīng)的硬件接口直接連接到這一公共傳輸介質(zhì)（即總線）上。任何一個站點發(fā)送的信號都沿著傳輸介質(zhì)傳播，而且能被所有其它站接收。因為所有站點共享一條公共的傳輸信道，所以一次只能由一個設(shè)備傳輸信號。通常采用分布式控制策略來確定哪個站點可以發(fā)送。優(yōu)點：1.總線結(jié)構(gòu)所需的電纜數(shù)量少；2.結(jié)構(gòu)簡單，是無源工作，有較高可靠性；3.易于擴充，增加或減少用戶比較方便。缺點：1.總線傳輸距離有限，通信范圍受到限制；2.故障診斷和隔離較困難；3.分布式協(xié)議不能保證信息的及時傳送，不具有實時功能，大業(yè)務(wù)量降低了網(wǎng)絡(luò)速度。站點必須是智能的，要有介質(zhì)訪問控制功能。從而增加了站點的硬件和軟件開銷。環(huán)形拓撲：特點：由站點和連接站點的鏈路組組成一個閉合環(huán)。每個站點都能接收從一條鏈路傳來的數(shù)據(jù)，并以同樣的速率串行地把該數(shù)據(jù)沿環(huán)送到另一條鏈路上。鏈路可以是單向也可以是雙向的。數(shù)據(jù)以分組形式發(fā)送。由于多個設(shè)備連接到一個環(huán)上，因此需要用分布式控制策略來進行控制。優(yōu)點：1.電纜長度短；2.可使用光纖；3.所有計算機都能公平訪問網(wǎng)絡(luò)的其它部分，網(wǎng)絡(luò)性能穩(wěn)定。缺點：1.節(jié)點故障會引起全網(wǎng)故障；2.環(huán)節(jié)點加入和退出過程較復(fù)雜；3.介質(zhì)訪問控制協(xié)議采用令牌傳遞方式，在負載較輕時，信道利用率相對來說比較低。樹形拓撲：特點：可以看作總線和星形拓撲擴展，形狀像一顆倒置的樹，頂端是樹根，樹根以下帶分支，每個分支還可再帶子分支。優(yōu)點：1.易于擴展；2.故障隔離較容易。缺點：各個節(jié)點對根的依賴性太大，如根發(fā)生故障，全網(wǎng)不能正常工作。其可靠性類似于星形拓撲。混合形拓撲：優(yōu)點：1.故障診斷和隔離較為方便；2.易于擴展；3.安裝方便。缺點：1.需要選用帶智能的集中器；2.和星形拓撲一樣，集中器到各個站點的安裝長度會增加。網(wǎng)狀拓撲：特點：在廣域網(wǎng)中廣泛應(yīng)用。優(yōu)點：1.不受瓶頸問題和失效問題影響；2.可靠性高；缺點：1.結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜；2.成本比較高；3.提供上訴功能的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議較復(fù)雜。分類2.（網(wǎng)絡(luò)交換方式）按交換方式分類：電路交換網(wǎng)、報文交換網(wǎng)和分組交換網(wǎng)（包交換方式）。分類3.（按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍分類）廣域網(wǎng)WAN：也稱遠程網(wǎng)，范圍可達數(shù)百至數(shù)千公里，可覆蓋幾個國家或幾個洲，形成國際遠程網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)LAN： 小區(qū)域內(nèi)各個通信設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)。特點是：覆蓋有限地理范圍；提供高數(shù)據(jù)傳輸效率、低誤碼率的高質(zhì)量傳輸環(huán)境。城域網(wǎng)MAN：介于以上兩種之間的高速網(wǎng)絡(luò)，范圍為幾十公里。目的是：在一個較大的地理區(qū)域內(nèi)提供數(shù)據(jù)、聲音和圖像的傳輸。分類3.（按網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)分類）廣播式網(wǎng)絡(luò)：所有聯(lián)網(wǎng)計算機都共享一個公共信道。當一臺計算機利用共享信道發(fā)送報文分組時，所有計算機都會“收聽”到這個分組。由于發(fā)送的分組中帶有目的地址和源地址，因此僅地址與目的地址相同的計算機接收該分組，否者則丟棄。在上廣播式網(wǎng)絡(luò)中，發(fā)送報文分組的目的地址可以分為：單播地址、多播地址和廣播地址。點對點方式網(wǎng)絡(luò)：每條物理線路連接連接一對計算機。如源節(jié)點和目的節(jié)點之間沒有直接連接的線路則通過中間節(jié)點接收、存儲轉(zhuǎn)發(fā)，直至傳輸?shù)侥康墓?jié)點。采用分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇機制是點對點是和廣播式網(wǎng)絡(luò)重要區(qū)別之一。分類4.（按傳輸介質(zhì)分類）雙絞線網(wǎng)、同軸電纜網(wǎng)、光纖網(wǎng)、無線網(wǎng)；分類5.（按用途分類） 科研網(wǎng)、教育網(wǎng)、商業(yè)網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)標準化機構(gòu)ISO：國際標準化組織，由技術(shù)委員會（TC）組成，其中：TC97：技術(shù)委員會專門負責制定有關(guān)信息處理的標準。旗下有：SC16：以“開放系統(tǒng)互連”為目標，進行有關(guān)標準的研究和制定?，F(xiàn)改為：SC21，負責七層模型中高四層及整個參考模型的研究。SC6負責低三層標準及與數(shù)據(jù)通信有關(guān)的標準制定。中國于1980年參加OSI的標準制定。 國際電信聯(lián)盟（ITU）：負責有關(guān)通信標準的研究與制定；其標準主要用于國與國之間互聯(lián)，而在各國內(nèi)部則可以有自己的標準。美國國家標準局（NBS）：是美國商業(yè)部一個部門。研究目標是力爭與國有及標準一致。兼容或稍有改動。美國國家標準學(xué)會（ANSI）：由制造商、用戶通信公司組成的非政府組織，是美國自發(fā)標準情報機構(gòu)，是美國制定的ISO投票成員。歐洲計算機制造商協(xié)會（ECNA）：致力于有關(guān)計算機技術(shù)標準的協(xié)同開發(fā)。Internet組織機構(gòu)：因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)局IAB：負責Internet策略和標準的最后仲裁；旗下有：因特網(wǎng)工程特別任務(wù)組（IETF）：任務(wù)：1.為Internet工程和發(fā)展提供技術(shù)和其它支持；2簡化現(xiàn)存標準并開發(fā)新標準；3.向Internet工程指導(dǎo)小組推薦標準。工作領(lǐng)域：應(yīng)用程序、Internet服務(wù)管理、運行要求、路由、安全性、傳輸、用戶服務(wù)與服務(wù)應(yīng)用程序。請求評注（RFC）：因特網(wǎng)標準都有一個RFC編號：其中IP協(xié)議為RFC791，ICO協(xié)議為RFC793.計算機網(wǎng)絡(luò)分類：1. 面向終端的計算機網(wǎng)絡(luò)2. 計算機-計算機網(wǎng)絡(luò)3. 開放式標準化網(wǎng)絡(luò)4. 因特網(wǎng)的廣泛應(yīng)用與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展 前端處理機FEP/通信控制器CCU：1.減輕承擔數(shù)據(jù)處理的中心計算機的負載；2.負責中心計算機與終端之間通信控制；3.實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和通信控制分工。 調(diào)制解調(diào)器modem：1.實現(xiàn)低速網(wǎng)絡(luò)和高速網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)換；2.實現(xiàn)數(shù)字數(shù)據(jù)和模擬信號之間轉(zhuǎn)換功能；ARPANET：（ARPA網(wǎng)），計算機-計算機網(wǎng)絡(luò)代表；標志目前所稱的計算機網(wǎng)絡(luò)興起；1969年首次使用分組交換網(wǎng)；同期產(chǎn)品有IBM公司的SNA和DEC公司的DNA。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為TCP/IP協(xié)議.國際標準化組織IOS與1984年頒布“開放系統(tǒng)互連基本參考模型國際標準ISO7498” ，簡稱OSI參考模型或OSI/RM。三大網(wǎng)絡(luò)電信業(yè)務(wù)網(wǎng)：構(gòu)成：1.本地網(wǎng)絡(luò)：使用雙絞線進入家庭和業(yè)務(wù)部門，承載模擬信號；2.干線：通過光纖，將交換局連接起來，承載數(shù)字信號；3.交換局：使電話呼叫從一條干線接入到另一條干線。下屬網(wǎng)絡(luò)：電話交換網(wǎng)PSTN數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN：提供半永久/固定連接的電路交換業(yè)務(wù)，適用于傳輸實時多媒體通信業(yè)務(wù)。1.幀中繼網(wǎng)FR：統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)，進行包傳輸、包交換；適用于非實時傳輸。（64Kbps-2.048Mbps）2.異步轉(zhuǎn)移模式ATM：ATM是支持高速數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)、運行的關(guān)鍵設(shè)備，可以傳話音、數(shù)據(jù)、圖像，包括高速數(shù)據(jù)和活動圖像。（25Mbps-4Gbps）3.X.25公共數(shù)據(jù)網(wǎng)4.綜合服務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)ISDN5.CHINANET網(wǎng)雙絞線：主流速率56Kbps，物理極限64Kbps。電信網(wǎng)中非對稱環(huán)路ADSL和高速用環(huán)路VDSL速度為幾到幾十Mbps，但受到雙絞線速度瓶頸限制。廣播電視網(wǎng)主要是：有線電視網(wǎng)CATV；傳輸方式是同軸電纜和模擬信號，以單向?qū)崟r、一點到多點方式連接到用戶。計算機網(wǎng)：依托CHINAPAC（分組交換網(wǎng)）、CHINADDN（數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)）、PSTN（電話交換網(wǎng)）等公用網(wǎng)，采用先進設(shè)備，成為我國Internet主平網(wǎng)。提供業(yè)務(wù)：文件共享、信息瀏覽、電子郵件、網(wǎng)絡(luò)電話、視頻點播、FTP文件下載和網(wǎng)上會議等。三網(wǎng)合一：把現(xiàn)有的傳統(tǒng)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和計算機網(wǎng)互相融合，逐漸形成一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由一個全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施來支持包括數(shù)據(jù)、話音和圖像在內(nèi)所有業(yè)務(wù)的通信。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議三要素:1.語義:涉及用于協(xié)調(diào)與差錯處理的控制信息。2.語法:涉及數(shù)據(jù)及控制信息的格式、編碼及信號電平等。3.定時:涉及速度匹配和排序等。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：計算機網(wǎng)絡(luò)各層次結(jié)構(gòu)模型及其協(xié)議的集合。計算機網(wǎng)絡(luò)都采用層次化的體系結(jié)構(gòu)。其要點可歸納為：1.除了物理介質(zhì)上進行的是實通信外，其余各對等實體間進行的都是虛通信。2.對等層的虛通信必須遵守該層的協(xié)議。3.第n層的虛通信是通過n/n-1層間接口處n-1層提供的服務(wù)以及n-1層的虛通信來實現(xiàn)的。層次劃分遵循原則：1.每層功能應(yīng)是明確的，并且是相互獨立的。除上下接口外，不相互影響。2.層間接口必須清晰，跨越接口的信息量盡可能小。3.層數(shù)適中。少則協(xié)議復(fù)雜；多則體系復(fù)雜，描述和實現(xiàn)困難。世界第一個網(wǎng)絡(luò)體系是IBM于1974年提出，“系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)SNA”。OSI：開放系統(tǒng)互連基本參考模型。OSI三級抽象：包括1.體系結(jié)構(gòu)：定義七層模型，用以進行進程間通信，并作為一個框架來協(xié)調(diào)各層標準的制定。2.服務(wù)定義：描述各層提供的服務(wù)，以及之間抽象接口和交互用服務(wù)用語。3.協(xié)議規(guī)范：定義控制信息的發(fā)送和解釋過程。OSI七層結(jié)構(gòu):物理層PH：作用：使原始比特流能在物理介質(zhì)上傳輸。定義：指在物理介質(zhì)之上為上一層（即數(shù)據(jù)鏈路層）提供一個傳輸原始比特流的物理連接。傳輸單位為bit（一個0/1）。數(shù)據(jù)鏈路層DL：作用：通過校驗、確認和反饋重發(fā)強化物理層傳輸，將不可靠的物理鏈路改成對網(wǎng)絡(luò)層來說無差錯的數(shù)據(jù)鏈路；流量控制，防止高速數(shù)據(jù)導(dǎo)致緩沖器溢出和線路阻塞。基本功能：向網(wǎng)絡(luò)層提供透明的、可靠的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。（透明的：該層上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的內(nèi)容、格式及編碼沒有限制，也沒有必要解釋信息的結(jié)構(gòu)意義。）網(wǎng)絡(luò)層N：實現(xiàn)兩個端系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)透明傳送，包括路由選擇、擁塞控制和網(wǎng)際互連。傳輸層T：是第一個端到端/主機-主機層次，提供在其上的透明傳輸服務(wù)，處理其上的差錯控制和流量控制問題。會話層S：進程-進程層次，組織和同步不同主機上各進程間的通信。表示層P：為上層用戶提供共同的數(shù)據(jù)或信息語法表示變換。應(yīng)用層A：最高層，為特定類型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供訪問OSI環(huán)境的手段。通信服務(wù)：分為面向連接服務(wù)、無連接服務(wù)。面向連接服務(wù)：特點數(shù)據(jù)傳輸過程前必須經(jīng)過建立連接、維護連接和釋放連接（類似電話系統(tǒng)工作模式）。傳輸過程中分組不必攜帶目的節(jié)點地址。優(yōu)點：收發(fā)數(shù)據(jù)順序不變，傳輸可靠性好；缺點：需通信開始前的連接開銷，協(xié)議復(fù)雜，通信效率不高。無連接服務(wù)：特點每個分組都要攜帶完整的目的節(jié)點地址，各分組在通信子網(wǎng)中是獨立傳送的。缺點:每個分組傳輸路徑不同，可能出現(xiàn)亂序、重復(fù)與丟失，可靠性差。優(yōu)點：協(xié)議簡單、效率較高。物理層協(xié)議：也稱接口，規(guī)定了與建立、維持和斷開物理信道有關(guān)的特性：包括機械、電氣、功能性和規(guī)程性四個特性。物理層僅關(guān)心比特流信息的傳輸。OSI模型物理層定義：在物理信道實體之間合理的通過中間系統(tǒng)，為比特傳輸所需的物理連接的激活、保持和去除提供機械的、電器的、功能性和規(guī)程性的手段。比特流可以采用異步傳輸，也可以采用同步傳輸完成。TCP/IP協(xié)議特點:1協(xié)議標準開放、免費，獨立于硬件和操作系統(tǒng)；2獨立于網(wǎng)絡(luò)硬件，可運行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)，更適用于互聯(lián)網(wǎng)；3統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)地址分配，使設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中具有唯一地址；4標準化高層協(xié)議，可提供多種可靠服務(wù)。分為：應(yīng)用層、傳輸層、互連層、主機-計算機網(wǎng)絡(luò)四層體系主機計算機網(wǎng)絡(luò)：包括多種廣域網(wǎng)，如ARPANET、MILNET和X.25公共數(shù)據(jù)網(wǎng)；以及各種局域網(wǎng)，如IEEE802.3的CSMA/CD、IEEE802.4的Token Bus以及IEEE802.5的Token Ring等。是TCP/IP實現(xiàn)基礎(chǔ)。互連層：IP為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、ICMP為互聯(lián)網(wǎng)控制報文協(xié)議、ARP地址轉(zhuǎn)換協(xié)議、RARP反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議。其功能主要有IP提供如端到端分組分發(fā)功能，及在互相獨立的局域網(wǎng)上建立互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。傳輸層：TCP傳輸控制協(xié)議、UDP用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議，負責應(yīng)用進程之間的端-端通信。TCP：提供可靠字節(jié)流信道，UDP提供不可靠的數(shù)據(jù)傳送信道。應(yīng)用層：SMTP簡單郵件傳送協(xié)議，DNS域名服務(wù)、FTP文件傳輸協(xié)議、TELNET遠程終端訪問協(xié)議。OSI/RM與TCP/IP異同：相同：1.均以協(xié)議棧的概念為基礎(chǔ)且在協(xié)議棧中的協(xié)議彼此相互獨立；模型中都采用層次結(jié)構(gòu)的概念，各層功能大體相似。不同：1.OSI有七層、TCP/IP有四層，除網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層外，其它各層并不相同。2.無連接的和面向連接的通信范圍有所不同。OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層同時支持以上兩種連接方式，但在傳輸層僅支持面向連接的通信。TCP/IP模型在網(wǎng)絡(luò)層僅有無連接通信。在傳輸層上兩種均支持。OSI模型和協(xié)議缺點：1.會話層和表示層空置，沒有內(nèi)容。數(shù)據(jù)鏈接層和網(wǎng)絡(luò)層內(nèi)容和不同功能的子層太多，層次劃分不合理。2模型以及相應(yīng)的服務(wù)和協(xié)議極其復(fù)雜，難以實現(xiàn)；部分功能在各層上重復(fù)，降低系統(tǒng)效率。3.出現(xiàn)較晚，缺乏商業(yè)競爭力。TCP/IP模型和協(xié)議缺點：1.沒有清楚的區(qū)分規(guī)范和實現(xiàn)，對新技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)指導(dǎo)意義不大。其模型不適合于其它非TCP/IP協(xié)議簇。2.其主機-網(wǎng)絡(luò)層不是常規(guī)意義上的一層，它定義了網(wǎng)絡(luò)層與數(shù)據(jù)鏈路層的接口，但是沒有將接口和層區(qū)分開來。物理層：物理層上的協(xié)議有時也稱為接口。規(guī)定了與建立、維持及斷開物理信道有關(guān)的特性：機械的、電氣的、功能性的和規(guī)程性的。 在物理信道實體之間合理的通過中間系統(tǒng)，為比特傳輸所需的物理連接的激活、保持和去除提供機械的、電器的、功能的和規(guī)程性的手段。比特流傳輸可以是異步傳輸，也可采用同步傳輸完成。利用物理的、電氣的、功能性的和規(guī)程性的特性在 DTE 和 DCE 之間實現(xiàn)對物理信號的建立、保持和拆除功能。DTE數(shù)據(jù)終端設(shè)備、DCE數(shù)據(jù)通信設(shè)備/數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備。機械特性：物理層機械特性對DTE和DCE之間插頭和插座的幾何尺寸、插針或插孔芯數(shù)及其排列方式、鎖定裝置形式等做了詳細的規(guī)定。電氣特性：規(guī)定DTE和DCE之間連接導(dǎo)線的電氣連接和有關(guān)的電路特性，一般包括：接收器和發(fā)送器電路特性說明，表示信號狀態(tài)的電壓/電流電平的識別、最大數(shù)據(jù)傳輸速率的說明，以及互連電纜相關(guān)規(guī)則等。連接方式包括：1.非平衡方式：采用分立元件技術(shù)設(shè)計的非平衡接口，每個電路使用一根導(dǎo)線收發(fā)兩個方向公用一根信號地線，信號速率20Kbps，傳輸距離15米。由于公用信號地線，有較大串擾。2.采用差動接收器的非平衡方式。3.平衡方式。功能特性：規(guī)定接口信號來源、作用以及與其它信號之間關(guān)系。規(guī)程特性:規(guī)定了使用交換電路進行數(shù)據(jù)交換的控制步驟，這些步驟的應(yīng)用使用比特流傳輸?shù)靡酝瓿伞Ｎ锢韺訁f(xié)議：EIA RS-232C1969年由EIA（美國電子工業(yè)學(xué)會）頒布，目前使用最廣泛的串行物理接口標準。作用：提供一個利用公共電話網(wǎng)絡(luò)作為傳輸介質(zhì)，并通過調(diào)制解調(diào)器將遠程設(shè)備連接起來的技術(shù)標準。零調(diào)制解調(diào)器：實際是一根采用交叉跳接信號線方法的連接電纜，使電纜兩端直連的DTE通過電纜將對方看作DCE，從而不實用調(diào)制解調(diào)器而滿足RS-232C標準，進而傳輸。機械特性：規(guī)定使用一個25芯標準連接器，并對該連接器尺寸及針/孔芯排列位置做出說明。電氣特性規(guī)定：邏輯“1”為電平-15至-5伏信號，邏輯“0”為+5至+15伏電平。-5至+5為過渡區(qū)不做定義。由于電平高達+/-15伏，較之05伏的TTL電平抗干擾能力更強。但是若兩臺設(shè)備直連情況下最大有效距離小于15米，通信速率20Kbps。功能特性：定義了25芯標準連接器中20根信號線：2地線、4數(shù)據(jù)線、11控制線、3定時信號線、5備用或未定義。傳輸介質(zhì)：定義：通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送方和接收方之間的物理通路，可分為有線類和無線類。常用介質(zhì)：蘇雙絞線、同軸電纜和光纖。影響數(shù)據(jù)通信質(zhì)量的傳輸介質(zhì)特性：1.物理特性；2.傳輸特性；3；連通性；4地理范圍；5抗干擾性；6相對價格。雙絞線：模擬信號56公里需放大器；數(shù)字信號23公里需要中繼器。分為：無屏蔽的：使用方便、價格便宜、易受外界電磁干擾。屏蔽的：干擾小，價格貴，（3類標準）能承載100MHz，甚至更高。同軸電纜：從內(nèi)向外分為：內(nèi)芯、絕緣層、屏蔽層和保護塑料套。最內(nèi)兩層構(gòu)成一對導(dǎo)體。分為基帶同軸電纜（阻抗50）和寬帶同軸電纜（阻抗75 ）。使用曼徹施特編碼，傳輸速率取決于傳輸距離。光纖：遍用于點到點的鏈路。信號使用移幅鍵控法或稱亮度調(diào)制，以光的出現(xiàn)和消失表示兩個二進制數(shù)。目前也有使用波分復(fù)用技術(shù)WDM，在一條光纖上，用不同波長光傳送不同信號。特點：損耗低、頻帶寬、數(shù)據(jù)傳輸率高、抗電磁干擾強，適用于高速率、距離較遠的網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)也適用。與同軸電纜相比優(yōu)點：寬、速率高、體積小重量輕，信號衰減小、可電磁隔離、誤碼率低。選擇介質(zhì)取決于：網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、實際需要的通信容量、可靠性要求、能承受價格范圍。通信方式：串行通信和并行通信方式串行通信方相性：單工、半雙工和全雙工。多路復(fù)用技術(shù)定義：為有效的利用通信線路，把多個信號組合起來在一個物理信道上進行傳輸。優(yōu)點：在遠距離傳輸時可大大節(jié)省電纜的安裝和維護費用。頻分多路復(fù)用FDM：將物理信道的總帶寬分割成若干個與傳輸單個信號寬帶相同的子信道，每個子信道傳輸一路信號。（帶寬遠高于單個原始信號情況下）時分多路復(fù)用TDM：將一個物理信道，按時間分為若干個時間片輪流的分配給多個信號使用。（介質(zhì)傳輸速率超過傳輸數(shù)據(jù)所需數(shù)據(jù)傳輸速率）波分多路復(fù)用WDM：專用于光纖信道，將多個不同波段信號使用組合器組合傳輸，再用分離器分開。傳輸:異步傳輸/群同步:在群同步通信系統(tǒng)中,傳輸信息被分為若干個”群”.所謂”群”,一般以字符為單位,在每個字符前冠以起始位、結(jié)束處加上終止位，從而組成一個字符序列。字符可順序出現(xiàn)在比特流中，字符與字符間的間隔時間是任意的，即字符間采用異步定時，但字符內(nèi)的比特用固定的時鐘頻率傳輸。1位起始位“0”+58位數(shù)據(jù)位+1位奇偶校驗位+12位停止位“1”同步傳輸/位同步:接收端對每一位數(shù)據(jù)都要和發(fā)送端保持同步。其中外同步法：在數(shù)據(jù)發(fā)送前，發(fā)送端先向接收端發(fā)送一串時鐘脈沖，接收端按照這一時鐘頻率和時序鎖定接收端的接收頻率，以便在傳輸過程中保持兩者同步。自同步法：從數(shù)據(jù)信號波形圖中提取同步信號的方法，主要依靠自同步編碼，即曼徹施特編碼或差分基本數(shù)字信號脈沖編碼方案：1.單極性不歸零碼：無電壓表示”0”,正電壓表示”1”，判決門限為半幅電平0.5。2.雙極性不歸零碼：正電流”1”，負電流”0”，判決門限為零電平。3.單極性歸零碼：當“1”碼時，發(fā)正電流，持續(xù)時間短于一個碼元，即窄脈沖；當“0”碼時，不發(fā)送電流。4.雙極性歸零碼?！?”為正窄脈沖；“0”為負窄脈沖。，取樣時間對準脈沖中心。不歸零：占用全部碼元，沒有間隙，當連續(xù)0/1碼元時，不易區(qū)分識別起止同步。歸零碼：在信道上占據(jù)的頻帶較寬。電路交換：在數(shù)據(jù)傳輸開始前必須先設(shè)置一條專用通路。在線路釋放之前，該通路由一對用戶完全占用。優(yōu)點：可靠、迅速。缺點：對于猝發(fā)式通信，交換效率不高。（電路建立、數(shù)據(jù)傳輸、電路拆除，有專用物理線路）報文交換：傳送方式采用“存儲-轉(zhuǎn)發(fā)”，在傳送報文時，一個時刻僅占用一段通道。在叫交換節(jié)點中需要緩沖存儲，報文需要排隊，因此不能滿足實時通信要求。（與電路交換對比）優(yōu)點：1.電路利用效率高、2.當通信量變很大時仍可接收報文，僅增加傳送延遲。3.可將一個報文傳送給多個目的地；4可以進行速度和代碼的轉(zhuǎn)換。缺點：1.不滿足實時傳輸；2對節(jié)點存儲空間有一定要求，否則不能及時扎轉(zhuǎn)發(fā)，不得不丟棄（或不能按順序到達）；3.計費方式按流量和時間算，不合理已不再使用。分組交換：和報文交換類似，但報文被分組傳輸，并規(guī)定了最大分組長度。到達目的地址后需要組裝報文；再虛電路分組交換中，數(shù)據(jù)傳輸之前必須通過虛呼叫設(shè)置一條虛電路。是最廣泛采用的交換技術(shù)。虛電路：技術(shù)特點是：在數(shù)據(jù)傳輸前先建立戰(zhàn)與站之間的一條路徑。需要注意的是，這樣做并不是說它想電路交換那樣有一條專用通道，分組在每個節(jié)點上仍然需要緩沖，并在線路上進行排隊等待輸出。幀同步功能實現(xiàn)方法：1.使用字符填充的首尾定界符法；2使用比特填充的首尾標志法；3違法編碼法；4字節(jié)計數(shù)法流量控制功能：1.停止等待方案：發(fā)送方發(fā)出一幀，之后等待應(yīng)答信號后再發(fā)送下一幀；接收方每受到一幀送回一個應(yīng)答信號，表示愿意接收下一幀，如果接收方不送回應(yīng)答，發(fā)送方一直等待。2.滑動窗口機制：發(fā)送方每次發(fā)送一幀后，待確認幀數(shù)目增加1，每收到一個確認信息后，待確認幀數(shù)目便減1。當確認幀數(shù)目等于發(fā)送窗口尺寸時，便停止發(fā)送新的幀。鏈路管理：數(shù)據(jù)鏈路層連接的建立、維持和釋放稱為鏈路管理。差錯控制：指在數(shù)據(jù)通信過程中能發(fā)現(xiàn)和糾正差錯，把差錯限制在盡可能小的允許范圍內(nèi)的技術(shù)和方法。任務(wù)包括：差錯控制編碼和差錯校驗。差錯校驗過程：數(shù)據(jù)信息位在在向信道發(fā)送前附加上一定冗余碼在發(fā)送，即差錯控制編碼；接收方在收到碼字后，檢查信息位和附加的冗余位之間關(guān)系，以檢查傳輸過程中是否有差錯發(fā)生。方法：一是自動請求重發(fā)ARQ(使用檢錯碼)：使用糾錯碼檢查出錯后，請求發(fā)送方重發(fā)；二是：向前糾錯FEC(使用糾錯碼)：檢測錯誤并能自動糾正差錯編碼。編碼效率=信息位/總碼字常用差錯校驗編碼方法：奇偶校驗碼、循環(huán)冗余碼和海明碼。傳輸線路（因電氣特性）三個主要問題：信號幅度的衰減、頻率和相位畸變、隨機噪聲。熱噪聲：由線路中電子的隨機運動而引起的，不可避免。沖擊噪聲：由于尖峰干擾或者其它原因引起的突發(fā)錯，可能淹沒掉數(shù)字信號的一位或多位數(shù)據(jù)。串音：由于兩根線路相距太近而感應(yīng)耦合引起；自動請求重發(fā)法（ARQ）分為：1：停等協(xié)議（空閑重發(fā)法）：發(fā)送方每次僅將當前信息幀作為待確認幀保留在緩沖存儲器中；發(fā)送信息幀時為該幀賦予一個幀序號，同時啟動計時器；當接收方接收到無差錯信息幀時，向發(fā)送方反回一個與該幀相同序號的ACK確認幀；如收到差錯信息，舍棄該幀；發(fā)送方在規(guī)定時間收到ACK，清零計時器，繼續(xù)發(fā)下一幀；未收到ACK，重發(fā)緩沖存儲器中幀。優(yōu)點：所需緩沖存儲空間最小；缺點發(fā)送方要停下來等待ACK返回后再繼續(xù)發(fā)送，浪費信道資源。2：順序接收管道協(xié)議（連續(xù)重發(fā)請求）：發(fā)送方連續(xù)發(fā)送信息幀不等待確認；發(fā)送重發(fā)表方保留每份未確認幀；重發(fā)表按先進先出“FIFO”隊列規(guī)則操作；接收方反回正確接收的確認幀；每一個確認幀包含唯一序列號，隨相應(yīng)確認幀返回；接收方保存一個接收次序表，包含正確接收到的信息幀序號；當送方收到相應(yīng)確認幀后，在重發(fā)表中刪除相應(yīng)備份；接收方因某一幀出錯，則對后面發(fā)送來的幀均不接收丟棄；發(fā)送方對超時信息及其后信息重新發(fā)送。（回退N：Go-back-N）3.（優(yōu)化方案）選擇重傳協(xié)議。二進制同步通信協(xié)議1.面向字符的同步協(xié)議二進制同步通信BSC：SOH：序始；STX文始；ETX文終；EOT送畢；ENQ詢問；ACK確認；DLE轉(zhuǎn)義；NAK否認；SYN同步字符；ETB塊終或組終；數(shù)據(jù)塊格式：不帶報頭單塊/最后分塊：SYN+SYN+STX+報文+ETX+BCC帶報頭單塊：SYN+SYN+SOH報頭+STX +報文+ETX+BCC開始分塊：SYN+SYN+SOH報頭+STX +報文+ETB+BCC中間分塊：SYN+SYN+STX+報文+ETB+BCCBSC正反監(jiān)控報文格式：肯定確認與選擇響應(yīng)：SYN+SYN+ACK否認確定和選擇響應(yīng)：SYN+SYN+NAK 輪詢和選擇請求：SYN+SYN+ACK+P/S前綴+站地址+ENQ 拆鏈：SYN+SYN+EOT高級數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議：HDLC特點：不依賴于任何一種字符編碼集；數(shù)據(jù)報文可透明傳輸，用于實現(xiàn)透明傳輸?shù)摹?比特插入法”易于硬件實現(xiàn)；全雙工通信，不必等待確認便可連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，有較高的數(shù)據(jù)鏈路傳輸效率；所有幀均采用CRC校驗，對于信息幀進行順序編號，可防止漏收或重收，傳輸可靠性高；傳輸控制功能與處理功能分離，具有較大靈活性。操作方式：1.正常響應(yīng)方式NRM。（適用于面向終端的點-點或一點與多點的鏈路）。2.異步響應(yīng)方式ARM。3.異步平衡方式ABM。格式：F（01111110）+A（8位）+C（8位）+I（N位信息）+FCS(16位)+F（01111110）F：標志字段；A：地址字段；C：控制字段；I：信息字段；FCS：幀校驗序列字段（規(guī)定為X16+X12+X5+1）；路由選擇：基本操作：最佳路徑判定、網(wǎng)間信息包的傳送核心：路由選擇算法路由算法的技術(shù)要素：考慮是選擇最短還是最佳路由；信息子網(wǎng)采用虛電路還是數(shù)據(jù)報操作方式；采用分布式路由算法還是集中式路由算法；關(guān)于網(wǎng)絡(luò)拓撲、流量和延遲等網(wǎng)絡(luò)信息來源；采用靜態(tài)或動態(tài)路由選擇策略。靜態(tài)路由選擇算法：最短路由選擇算法、擴散法、基于流量的路由選擇算法。靜態(tài)路由選擇算法：距離矢量路由算法、鏈路狀態(tài)路由算法。移動主機路由選擇:(如手機)外地代理定期廣播一個分組，宣布存在及地址；移動主機每次離開都請求注銷，進入請求連接；外地代理收到請求便核實信息，得到確認后接入。廣播路由選擇：1.源機器簡單的給每一個目標單獨發(fā)送一個分組；2.擴散法；3.多目標路由；4.匯集樹算法；5逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)：當一個廣播分組到達路由器時，該路由器進行檢查，看它到來的那條線路是否是通常用來給廣播源發(fā)送分組的那條線路。是，則很可能該廣播組是沿最佳路徑發(fā)過來的，因而是到達當前路由的第一副本。所以將該分組轉(zhuǎn)發(fā)給除該線路上所有其它線路上。如不是，則將分組當作重復(fù)分組丟棄。優(yōu)點：效率相對合理、容易實現(xiàn)、不需要路由器都知道生成樹，也不像多目標路由方法那樣要求每個分組包含目標列表或者位圖的開銷。也不像擴散法要求特殊機制來終止廣播或擴散過程。多路由選擇：擁塞：擁塞現(xiàn)象：是指到達通信子網(wǎng)中某一部分的分組過多，使該部分網(wǎng)絡(luò)來不及處理，以致引起這部分乃至整個網(wǎng)絡(luò)性能下降的現(xiàn)象，嚴重時甚至?xí)?dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)陷入停頓，即出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象。發(fā)生原因：1多條流入線路有分組到達，并需要同一輸出線路，此時路由器沒有足夠內(nèi)存存放分組，使分組丟失。2.路由器的慢速處理器的緣故，難以完成必要的處理工作。是大量分組進入隊列中。解決方案：1.開環(huán)：確定何時接收新的流量、確定何時丟棄分組及丟棄哪些分組、在網(wǎng)絡(luò)的不同點上執(zhí)行調(diào)度決策。（以上策略均不考慮網(wǎng)絡(luò)的當前狀態(tài)）。2閉環(huán)：擁塞監(jiān)控：何時何地發(fā)生擁塞；發(fā)生擁塞；分流：將擁塞信息傳給可以處理的線路；調(diào)整系統(tǒng)運行，改正問題。轉(zhuǎn)發(fā)器：實現(xiàn)物理層間連接對衰減信號進行放大或再生。網(wǎng)橋：提供數(shù)據(jù)鏈路層上的協(xié)議轉(zhuǎn)換，在不同或相同的局域網(wǎng)之間存儲和轉(zhuǎn)發(fā)幀。路由器：作用于網(wǎng)絡(luò)層，提供網(wǎng)絡(luò)層上的協(xié)議轉(zhuǎn)換，在不同網(wǎng)絡(luò)間存儲和轉(zhuǎn)發(fā)分組。網(wǎng)關(guān)：提供傳輸層及以上各層間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，又稱協(xié)議轉(zhuǎn)換器。透明網(wǎng)橋：（IEEE802.1制定）特征：不僅僅為同種MAC協(xié)議的L