計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)前三章總結(jié)全解

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)前三章總結(jié)第一章：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的歷程：第一階段： 20 世紀(jì) 50 年代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始形成。第二階段： 20 世紀(jì) 60 年代，實(shí)現(xiàn)了分組交換網(wǎng)。第三階段： 20 世紀(jì) 70 年代，因特網(wǎng)開(kāi)始形成。第四階段： 20 世紀(jì) 90 年代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了大發(fā)展。具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：1. 因特網(wǎng)迅速擴(kuò)展與快速發(fā)展2. 無(wú)線局域網(wǎng)和無(wú)線城域網(wǎng)快速發(fā)展3. 三網(wǎng)融合促進(jìn)了寬帶城域網(wǎng)的出現(xiàn)三網(wǎng)融合：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 電信網(wǎng) 廣播電視網(wǎng)4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的形成與發(fā)展1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義：計(jì)算機(jī)網(wǎng)是“以能夠相互共享資

2、源的方式互聯(lián)的自治計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接到網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)等各種設(shè)備稱為結(jié)點(diǎn)，種結(jié)構(gòu)，我們稱之為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)??；镜木W(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆邪呀Y(jié)點(diǎn)連成網(wǎng)絡(luò)可以有多5 種：1. 總線形：在總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，所有結(jié)點(diǎn)連接在一條作為公共傳輸介質(zhì)的總線上。2. 星形：在星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，結(jié)點(diǎn)通過(guò)點(diǎn) - 點(diǎn)通信線路與中心結(jié)點(diǎn)連接，所以增減結(jié)點(diǎn)非常方便。3. 樹(shù)形：在樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，結(jié)點(diǎn)按層次進(jìn)行連接，信息交換主要在上、下結(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行。4. 環(huán)形：在環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，結(jié)點(diǎn)通過(guò)點(diǎn) - 點(diǎn)通信線路連接成閉合環(huán)路。5. 網(wǎng)狀：網(wǎng)狀拓?fù)溆直环Q為無(wú)規(guī)則型。在網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，結(jié)點(diǎn)之間的連接是任意的，沒(méi)有規(guī)律的。1.3 計(jì)算

3、機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類按覆蓋的地理范圍進(jìn)行分類，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為：個(gè)人區(qū)域網(wǎng)（PAN 010m ）局域網(wǎng)（ LAN 10m10km ） 城域網(wǎng)（ MAN 10km100km ） 廣域網(wǎng)（ WAN 100km1000km ）。局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)三網(wǎng)融合1.4 分組交換技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換方式基本上可以分為電路交換和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換。 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式又可分為報(bào)文交換和分組交換。分組交換又進(jìn)一步分成數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路方式。交換方式1. 電路交換：電路交換方式與電話交換的工作過(guò)程類似。這里，電話換成計(jì)算機(jī)（稱為主機(jī)），電話交換機(jī)換成了數(shù)據(jù)交換機(jī)，電話交換網(wǎng)變成了通信子網(wǎng)。2. 報(bào)文交換：將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)封裝成

4、一個(gè)包，這個(gè)包稱為報(bào)文。報(bào)文交換就是在網(wǎng)絡(luò)中直接傳輸報(bào)文。但與電路交換不同，它一段一段占用通信線路。3. 分組交換：分組交換技術(shù)就是分組、路由選擇與存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)。分組交換將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)預(yù)先分成多個(gè)短的、有固定格式的分組。數(shù)據(jù)報(bào)方式與虛電路方式分組交換技術(shù)可以分為：數(shù)據(jù)報(bào)（DG）方式與虛電路（VC）方式。1. 數(shù)據(jù)報(bào)方式：數(shù)據(jù)報(bào)是報(bào)文分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的一種形式。在數(shù)據(jù)報(bào)方式中，分組傳輸錢不需要預(yù)先在與源主機(jī)與目的主機(jī)之間建立“線路連接“。2. 虛電路方式：虛電路方式試圖將數(shù)據(jù)報(bào)方式與電路交換方式結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮這兩種方法各自的優(yōu)點(diǎn)，以達(dá)到最佳的數(shù)據(jù)交換效果。面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)是至

5、通信子網(wǎng)對(duì)通信主機(jī)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎涂煽啃运峁┑谋ＷC機(jī)制。通信服務(wù)可以分為兩大類：面向連接服務(wù)和無(wú)連接服務(wù)。1.5 OSI 和 TCP/IP協(xié)議與劃分層次（開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)）參考模型1.OSI 參考模型2.OSI 環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程協(xié)議1.TCP/IP 與 OSITCP/IP 協(xié)議分為 4 個(gè)層次：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)際層、網(wǎng)絡(luò)、接口層3.TCP/IP 協(xié)議各層功能因特網(wǎng)組織、管理機(jī)構(gòu)與RFC文檔第二章：網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)2.1 通信線路類型及物理層協(xié)議1. 點(diǎn) 點(diǎn)通信線路及物理層協(xié)議2. 廣播通信線路及物理層協(xié)議2.2 數(shù)據(jù)通信的基本概念信息、數(shù)據(jù)與信號(hào)1、信息：組建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的目的是實(shí)現(xiàn)信息共享。2、數(shù)

6、據(jù)：計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)與處理是二進(jìn)制數(shù)據(jù)。3、信號(hào)：在通信系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)表達(dá)的二進(jìn)制代碼序列必須變成信號(hào)之后才能夠通過(guò)傳輸介質(zhì)進(jìn)行傳輸。數(shù)據(jù)通信方式1. 串行通信與并行通信：在數(shù)據(jù)通信中，將表示一個(gè)字符的二進(jìn)制代碼按由低到高的順序依次發(fā)送的方式稱為串行通信；將表示一個(gè)字符的8 位二進(jìn)制代碼同時(shí)通過(guò)8 條并行的通信信道發(fā)送，每次發(fā)送一個(gè)字符代碼的方式稱為并行通信。2. 單工、半雙工與全雙工通信：按照信號(hào)傳送方向與時(shí)間的關(guān)系，數(shù)據(jù)通信可以分為 3 種類型：?jiǎn)喂ねㄐ?、半雙工通信與全雙工通信。單工通信方式中，信號(hào)只能向一個(gè)方向傳輸，任何時(shí)候都不能改變信號(hào)的傳送方向；半雙工通信方式中，信號(hào)可以雙向傳送，但必須是

7、交替進(jìn)行，一個(gè)時(shí)間只能向一個(gè)方向傳送；全雙工通信方式中，信號(hào)可以同時(shí)雙向傳送；4. 同步技術(shù)：同步是要求通信雙方在時(shí)間基準(zhǔn)上保持一致的過(guò)程。數(shù)據(jù)通信的同步包括位同步和字符同步。（ 1） 位同步：曼切斯特編碼就是自含時(shí)鐘編碼的方法。（ 2） 字符同步：實(shí)現(xiàn)方法主要有兩種：同步傳輸和異步傳輸。2.2.3傳輸?shù)男盘?hào)類型傳輸?shù)男盘?hào)類型模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)。2.2.4網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)的數(shù)據(jù)校驗(yàn)方法1. 延時(shí)：延時(shí)（又稱時(shí)延）是描述網(wǎng)絡(luò)性能的重要參數(shù)之一。網(wǎng)絡(luò)延時(shí)包括發(fā)送延時(shí)、傳播延時(shí)、排隊(duì)延時(shí)與處理延時(shí)。發(fā)送延時(shí)：主機(jī)發(fā)送速率是一定的，主機(jī)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)分組的第一位到最后一位需要一定的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間叫做“發(fā)送延

8、時(shí)“。傳播延時(shí)：傳播延時(shí)就是電磁波在傳輸介質(zhì)中傳輸需要的時(shí)間。排隊(duì)延時(shí)： 當(dāng)分組從一個(gè)輸入端口進(jìn)入路由器等待處理， 以及在輸出隊(duì)列中等待轉(zhuǎn)發(fā)所需要的時(shí)間叫做排隊(duì)延時(shí)。2.比特率： 數(shù)據(jù)傳輸速率是指主機(jī)向傳輸介質(zhì)發(fā)送數(shù)據(jù)的速率， 即每秒發(fā)送的二進(jìn)制比特?cái)?shù)。因此也可以稱為比特率。3. 帶寬：帶寬本來(lái)指信號(hào)具有的頻帶寬度，單位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）?，F(xiàn)在帶寬指數(shù)字信道所能傳送的 “最高數(shù)據(jù)速率 “的同義語(yǔ)。4. 校驗(yàn)方法：在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膸?，發(fā)送方在發(fā)送數(shù)據(jù)后面跟上發(fā)送數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼（FCS），以便接收方通過(guò)它來(lái)判斷接收到數(shù)據(jù)的正確性。2.3 傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)中連接收發(fā)雙發(fā)的物理通路，也

9、是通信中實(shí)際傳送信息的載體。網(wǎng)絡(luò)中常用的傳輸介質(zhì)有：同軸電纜、雙絞線、光纖、無(wú)線與衛(wèi)星通信信道。同軸電纜：同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體銅質(zhì)芯線、絕緣層、網(wǎng)狀編織的外導(dǎo)體屏蔽層以及保護(hù)塑料外層所組成。粗纜傳輸距離可達(dá)到500m細(xì)纜傳輸距離可達(dá)到185m2.3.2 雙絞線（使用最廣泛）：雙絞線可以由1 對(duì)、 2 對(duì)或 4 對(duì)相互絕緣的銅導(dǎo)線組成。 一條導(dǎo)線可以作為一條通信線路。每條導(dǎo)線相互絞合的目的是為了使通信線路之間的電磁干擾達(dá)到最小。局域網(wǎng)中所使用的雙絞線分為兩類：屏蔽雙絞線（ STP）與非屏蔽雙絞線（ UTP）。光纖1. 光纖通信：光纖通信就是利用光導(dǎo)纖維（簡(jiǎn)稱光纖）傳遞光脈沖進(jìn)行通信。有光脈沖表示 1

10、，沒(méi)有光脈沖表示 0。2.光波傳輸3.光電轉(zhuǎn)換無(wú)線與衛(wèi)星通信1. 無(wú)線通信2. 微波通信3. 蜂窩無(wú)線通信4. 衛(wèi)星通信2.4 頻帶傳輸技術(shù)將發(fā)送端的數(shù)字信號(hào)變換成模擬信號(hào)的過(guò)程稱為“調(diào)制“，接收端的模擬信號(hào)還原成數(shù)字信號(hào)的過(guò)程稱為”解調(diào)“。同時(shí)具備調(diào)制與解調(diào)功能的設(shè)備稱為調(diào)試解調(diào)器（Modem ）【貓】。1. 振幅鍵控2. 移頻鍵控3. 移相鍵控2.5 基帶傳輸技術(shù)2.5.1數(shù)字信號(hào)編碼方法： 1. 非歸零碼2 曼切斯特編碼2.5.2模擬信號(hào)數(shù)字化： PCM（脈沖編碼調(diào)制）包括采、量化與編碼3 步2.6 多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用的基本概念時(shí)分多路復(fù)用：TDM： 1. 同步時(shí)分多路復(fù)用2. 統(tǒng)計(jì)時(shí)

11、分多路復(fù)用頻分多路復(fù)用：FDM波分多路復(fù)用：WDM碼分多址復(fù)用：CDMA2.7 同步光纖網(wǎng)與同步數(shù)字體系基本速率標(biāo)準(zhǔn)： Tx/Ex :1.T1載波速率： T1=193/(125*10-6)=1.544Mbps2.E1 載波速率： E2=256/(125*10-6)=2.048Mbps速率體系： 1.STS 速率、 OS 速率與 STM 速率 2.OC、 STS 與 STM 速率對(duì)應(yīng)關(guān)系第三章：以太網(wǎng)3.1 以太網(wǎng)的發(fā)展和網(wǎng)卡1. 以太網(wǎng)的發(fā)展2. 網(wǎng)卡（ NIC）也叫網(wǎng)絡(luò)適配器，是計(jì)算機(jī)及其連接網(wǎng)絡(luò)的接口。網(wǎng)卡分為有線網(wǎng)卡和無(wú)線網(wǎng)卡。網(wǎng)卡的主要功能分為發(fā)送和接收：（ 1） 發(fā)送。就是將需要傳輸

12、的數(shù)據(jù)先緩存，然后組織成以太網(wǎng)幀發(fā)送出去，其中包括加入幀頭、自動(dòng)生成校驗(yàn)數(shù)據(jù)作為幀尾。（ 2） 接收。就是接收傳輸介質(zhì)上的信號(hào)，變成數(shù)據(jù)幀。3.2 總線形以太網(wǎng)基本組成與工作原理數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締卧篗AC 幀:DIX V2 標(biāo)準(zhǔn)定義幀成為MAC 幀以太網(wǎng)的幀分為三個(gè)部分：第一部分（目的地址、源地址、類型判斷是否為 IP 數(shù)據(jù)包）第二部分（數(shù)據(jù)）第三部分（幀校驗(yàn)字段FCS ）DIX V2 幀各部分說(shuō)明如下：1. 前同步碼與幀開(kāi)始定界符2.目的地址和源地址字段分別表示幀的接受結(jié)點(diǎn)與發(fā)送結(jié)點(diǎn)的MAC 地址。源地址始終是單播地址，因?yàn)槿魏螏贾荒軄?lái)自一個(gè)幀。目的地址有可能是單播（第一個(gè)字節(jié)最低位是 0

13、）、多播（第一個(gè)字節(jié)最低位是 1）或者廣播地址（是多播的一種特殊形式，一個(gè)廣播地址就是由48 個(gè) 1 形成的地址）。3. 類型字段：表示網(wǎng)絡(luò)層使用的協(xié)議類型。當(dāng)類型字段值等于0x0800 時(shí)，表示網(wǎng)絡(luò)層使用IP 協(xié)議；當(dāng)類型字段值等于0x0806時(shí)，表示網(wǎng)絡(luò)層使用ARP 協(xié)議；當(dāng)類型字段值等于0x0800時(shí)，表示網(wǎng)絡(luò)層使用NetWare的 IPX 協(xié)議；4. 數(shù)據(jù)字段：是結(jié)點(diǎn)待發(fā)送的數(shù)據(jù)部分。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度在461500字節(jié)之間。5. 幀校驗(yàn)字段（ FCS）是為了檢測(cè)網(wǎng)卡接收的 MAC 幀有無(wú)差錯(cuò)而專門設(shè)置的。校驗(yàn)范圍：目的地址、源地址、類型、數(shù)據(jù)字段，并不包括前同步碼與幀開(kāi)始定界符?？偩€以太網(wǎng)擴(kuò)展

14、：中繼器1. 使用中繼器延長(zhǎng)總的距離： 信號(hào)在粗纜上可傳輸 500m ，在細(xì)纜上只能傳輸185m 。2. 以太網(wǎng)最小幀長(zhǎng)度限制總的距離：通常在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，最多可以分為5 個(gè)電纜段，用4 個(gè)中繼器連接。這樣，粗以太網(wǎng)延長(zhǎng)后的最大總線長(zhǎng)度為2500m 。最大傳輸距離（稱為沖突域或者碰撞域）：64*8/ 發(fā)送速率 =2L/ 信號(hào)傳播速率（ 0.7C）發(fā)送和接收數(shù)據(jù)：CSMA/CD 協(xié)議CSMA/CD 的發(fā)送流程可以簡(jiǎn)單概括為4 點(diǎn)：先聽(tīng)后發(fā)，邊聽(tīng)邊發(fā)，沖突停止，延時(shí)重發(fā)3.3 共享以太網(wǎng)集線器及其傳輸介質(zhì)1. 集線器：是具有多個(gè)端口的中繼器2. 雙絞線連接：直通線兩端順序一致交叉線 1 與 3 連接

15、， 2 與 6 連接，其他順序一致。3. 光纖連接：光纖以太網(wǎng)也呈星形結(jié)構(gòu)，所不同的只是網(wǎng)絡(luò)中心為光集線器。光纖的一端與光集線器連接，另一端與網(wǎng)卡連接。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浠诩€器組成的網(wǎng)絡(luò)雖然物理上是星形結(jié)構(gòu)，但邏輯上仍是總線結(jié)構(gòu)，因?yàn)榧€器是沒(méi)有鑒別能力的設(shè)備?；诩€器的以太網(wǎng)常稱為共享式以太網(wǎng)，即所有端口共享信道帶寬。集線器的級(jí)聯(lián)1. 級(jí)聯(lián)2. 堆疊3. 沖突域半雙工工作方式3.4 網(wǎng)橋1. 網(wǎng)橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：最簡(jiǎn)單的網(wǎng)橋有兩個(gè)端口。網(wǎng)橋的每個(gè)端口與一個(gè)局域網(wǎng)網(wǎng)段相連。2. 通過(guò)自學(xué)習(xí)建立轉(zhuǎn)發(fā)表3. 透明網(wǎng)橋4. 使用網(wǎng)橋擴(kuò)展以太網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)3.5 交換式以太網(wǎng)用以太網(wǎng)交換機(jī)作為核心設(shè)備組建的以太網(wǎng)就是交換式以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)是交換式以太網(wǎng)的核心構(gòu)件，其功能類似網(wǎng)橋。網(wǎng)橋的端口數(shù)很少，而以太網(wǎng)交換機(jī)通常有幾十個(gè)端口。因此，它實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)多端口的網(wǎng)橋。1. 工作原理：多端口網(wǎng)橋2. 交換機(jī)的種類：（ 1）企業(yè)級(jí)交換機(jī)：支持 500 個(gè)信息點(diǎn)（ 2）部門級(jí)交換機(jī)：支持 300 個(gè)信息點(diǎn)（ 3