第一章 總概
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展
60年代 以單個(gè)計(jì)算機(jī)為中心的面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
70年代 以分組交換網(wǎng)為基礎(chǔ)的多主機(jī)互聯(lián)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
80年代 擁有統(tǒng)一體系的遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
90年代 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和高速發(fā)展
網(wǎng)絡(luò)分類
a)按交換方式分類
電路交換:獨(dú)占帶寬、連接建立耗時(shí)、中斷需重?fù)?、傳輸效率高、利用率?/p>
報(bào)文交換:儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)、動(dòng)態(tài)利用帶寬、數(shù)據(jù)量大則時(shí)延長(zhǎng)傳輸效率低
分組交換:由報(bào)文改進(jìn)、具有報(bào)文交換優(yōu)點(diǎn)、儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)、分組小則高效迅速、但由于每個(gè)分組都需加上控制信息使量大路由器負(fù)擔(dān)增大
b)按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類
集中式網(wǎng)絡(luò):信息流都經(jīng)過中央節(jié)點(diǎn)(如星形)
分散式網(wǎng)絡(luò):星形網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的混合網(wǎng)
分布式網(wǎng)絡(luò):任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)都至少與其他兩個(gè)節(jié)點(diǎn)直接相連(如網(wǎng)狀)
c)按作用范圍
局域網(wǎng)(LAN):包括星形和總線形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
城域網(wǎng)(MAN)
廣域網(wǎng)(WAN):國(guó)家級(jí)的物理范圍
面向連接的服務(wù)和無(wú)連接的服務(wù)
概念區(qū)分
協(xié)議與服務(wù)
概念區(qū)分
協(xié)議三要素:語(yǔ)法、語(yǔ)義、時(shí)序
協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則
協(xié)議是水平的、對(duì)上層透明的,服務(wù)是下層提供給上層的
為了實(shí)現(xiàn)某一層的協(xié)議則需要依靠低一層的服務(wù)
OSI七層模型與TCP/IP四層模型
TCP/IP依課本有4層:數(shù)據(jù)鏈路層、互聯(lián)網(wǎng)層、傳輸層、應(yīng)用層
相同:都基于分層協(xié)議,都有網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層;傳輸服務(wù)都能提供可靠的端對(duì)端的字節(jié)流。?
不同:層數(shù)目不同;TCP/IP支持網(wǎng)絡(luò)互連,OSI不支持網(wǎng)絡(luò)互連; TCP/IP網(wǎng)絡(luò)層只提供無(wú)連接的服務(wù),OSI中既有面向連接的服務(wù),也有無(wú)連接的服務(wù)。
細(xì)小知識(shí)點(diǎn):
1、TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中的TCP和IP所提供的服務(wù)分別為傳輸層服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)
2、用于網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備一般采用路由器
3、數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)單位稱為幀
4、在OSI參考模型中,實(shí)現(xiàn)端到端的應(yīng)答、分組排序和流量控制功能的協(xié)議層是傳輸層
5、在OSI參考模型中,對(duì)等實(shí)體在一次交互作用中傳輸?shù)男畔挝环Q為協(xié)議數(shù)據(jù)單元,它包括控制信息和用戶數(shù)據(jù)兩部分
6、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信功能的設(shè)備及其軟件的集合稱為網(wǎng)絡(luò)的通信子網(wǎng),而把網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)資源共享功能的設(shè)備及其軟件的集合稱為資源子網(wǎng)。
第二章 物理層
物理層4個(gè)重要特性:機(jī)械特性、功能特性、電氣特性和規(guī)程特性
2.1 理論基礎(chǔ)
2.1.1 傅立葉分析
2.1.3 信道最大數(shù)據(jù)速率
奈奎斯特定理:
maximum data rate = 2B*log2(V) bits/sec
香農(nóng)定律:
maximum number of bits/sec = B*log2(1+S/N)
SNR(dB)? ? S/N
10? ? ? ? ? ? 10
20? ? ? ? ? ? 100
30? ? ? ? ? ? 1000
2.2 導(dǎo)引型傳輸媒體(有線):
1、磁介質(zhì)
2、雙絞線
STP 屏蔽雙絞線
UTP 非屏蔽雙絞線
3、同軸電纜
4、光纜
光纖的拼接方式:1)用連接器中止光纖,然后將其插入插座(損失10%~20%,配置簡(jiǎn)單)2)機(jī)械拼接(損失10%,需專業(yè)人士)3)熔合連接(少量損失)
用做信號(hào)源的一般有:LED(數(shù)據(jù)量低、距離短、壽命長(zhǎng)、不對(duì)溫度敏感、便宜)、半導(dǎo)體激光(相反面)
2.3 非導(dǎo)引型傳輸媒體(無(wú)線):
1、短波通信 2、微波通信
擴(kuò)展頻譜的三種方式:跳頻擴(kuò)展、直接序列擴(kuò)展、超寬帶通信
2.4 通信衛(wèi)星
地球同步衛(wèi)星(GEO)、中地球軌道衛(wèi)星(MEO)、低地球軌道衛(wèi)星(LEO)
2.5 數(shù)字調(diào)制技術(shù) Digital Modulation
2.5.1 基帶傳輸
歸零(RZ)、不歸零(NRZ)、不歸零逆轉(zhuǎn)(NRZI)、曼切斯特、差分曼切斯特
2.5.2 通帶傳輸
任意一個(gè)頻率波段都可以用來傳輸信息。同時(shí)調(diào)制振幅和相位。
QPSK、QAM-16、QAM-64
2.5 信道復(fù)用技術(shù) Multiplexing
2.5.3 頻分復(fù)用(FDM)
用戶在分配到一定的頻帶后,在通信過程中自始自終都占用這個(gè)頻帶。
2.5.4 時(shí)分復(fù)用(TDM)
用戶時(shí)分復(fù)用的所有用戶是在不同的時(shí)間占用同樣的頻帶寬度
問題:分配給指定用戶的時(shí)間如果該用戶無(wú)數(shù)據(jù)需要發(fā)送則只能處于空閑狀態(tài)。其他用戶即使需要有大量數(shù)據(jù)需要發(fā)送,也無(wú)法占用這些空閑的時(shí)間。導(dǎo)致了復(fù)用后信道利用率不高。
解決辦法:統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用(STDM) - 按需動(dòng)態(tài)分配時(shí)隙。每個(gè)時(shí)隙必須有用戶的地址信息,這是不可避免的開銷。
2.5.5 碼分復(fù)用(CDM)和碼分多址(CDMA)
CDM是擴(kuò)展頻譜的一種形式。
各用戶使用特殊挑選的不同碼型,即每個(gè)站被指派一個(gè)唯一的m bit碼片序列
碼片序列特性:互相正交、內(nèi)積為1/-1
非對(duì)稱數(shù)字用戶線(ADSL技術(shù))
用數(shù)字技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的模擬電話線進(jìn)行改造,使其能承載寬帶數(shù)字業(yè)務(wù)
傳統(tǒng)電話繼續(xù)使用低波段,高波段用于數(shù)字業(yè)務(wù)
細(xì)小知識(shí)點(diǎn):
1、信號(hào)是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的電信號(hào)的表現(xiàn)形式。
2、數(shù)據(jù)通信的任務(wù)是傳輸二進(jìn)制代碼的比特序列。
3、Internet上的數(shù)據(jù)交換采用的是分組交換
4、在光纖中采用的多路復(fù)用技術(shù)是波分多路復(fù)用
5、在中繼系統(tǒng)中,中繼器處于物理層
6、總時(shí)延=傳播時(shí)延+發(fā)送時(shí)延+排隊(duì)時(shí)延
7、模擬信號(hào)數(shù)字化必須經(jīng)過三個(gè)過程,即抽樣、量化和編碼