期末复习-计算机网络篇SCAU

第一章：概述

1.计算机网络的特点，互联网发展的三个阶段

特点：连通性、资源共享

三个阶段：

1969-1990：从单个网络ARPANET向互联网发展

1985-1993：建成了三级结构的互联网

1993-现在：全球范围的多层次ISP结构的互联网

2.互联网的组成，交换方式

组成：边缘部分+核心部分

边缘部分:由所有连接在互联网上的主机组成，由用户直接使用，用来进行通信(传送数据、音频或视频)和资源共享。
核心部分:由大量网络和连接这些网络的路由器组成，为边缘部分提供服务(提供连通性和交换)。

交换方式： 电路交换、报文交换、分组交换

电路交换的特点：

• 建立连接：占用通信资源
• 通话：一直占用通信资源
• 释放连接：归还通信资源

分组交换的特点：

• 采用存储转发技术
• 数据段前面添加首部就构成了分组
• 接收端收到分组后剥去首部，还原成原来的报文

分组在互联网中的转发：

暂存收到的分组→检查分组首部→查找转发表→按照首部中的目的地址转发出去

3.计算机网络的分类

1）按照网络的作用范围进行分类：

局域网（LAN），城域网（MAN），广域网（WAN），个人区域网（PAN）

2）按照网络的使用者进行分类：

公用网、专用网

4.计算机网络的性能（速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间、利用率、非性能特征）

速率：指的是数据的传送速率，也称为数据率(datarate)或比特率(bitrate)，单位是bit/s

带宽：指的是网络传输数据的能力，即在单位时间内能够通过网络传输的数据量。

吞吐量：单位时间内通过网络的实际数据量

时延：指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间

时延带宽积：传播时延×带宽

往返时间：表示从发送方发送完数据，到发送方收到来自接收方的确认总共经历的时间。

利用率：信道利用率、网络利用率

• 信道利用率：某信道有百分之几的时间是被利用的，完全空闲的信道利用率是0
• 网络利用率：全网络的信道利用率的加权平均值

非性能特征：费用（标准化）、质量（可靠性）、管理和维护（可扩展性和可升级性）

5.计算机网络体系结构，实体、协议、服务之间的关系

OSI模型：由高至低：

应用层

表示层

会话层

传输层

网络层（单位为分组）

数据链路层（单位为帧）

物理层（单位为bit）

TCP/IP模型：由低至高：

应用层（DNS、HTTP）

运输层（TCP或UDP）

网际层（IP）

网络接口层

 数据传输的动画效果在ppt127页开始

网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。由语法、语义、时序组成。

实体：表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程

协议：控制两个对等实体进行通信的规则的集合

在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。

要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务。

 第二章：物理层

1.物理层基本概念，物理层四大特性

基本概念：物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体。

物理层四大特性：机械特性、电气特性、功能特性、过程特性

2.数据通信系统（数据、信号、码元）

数据：运送消息的实体，有意义的符号序列。

信号：数据的电气或电磁的表现，分模拟信号（连续的）和数字信号（离散的）。

码元：在使用时间域的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。

3.信道的分类，信道的极限传输速率（奈氏准则、香农公式）

单向通信（单工通信）：只能单向传输

双向交替通信（半双工通信）：可以双向传输，但不能同时

双向同时通信（全双工通信）：可以双向且同时

奈氏准则

香农公式

 

 4.传输媒体（双绞线、同轴电缆、光纤、短波、微波）

双绞线：

• 无屏蔽双绞线UTP：无屏蔽层，价格较便宜
• 屏蔽双绞线STP：带屏蔽层，必须有接地线

同轴电缆

光纤：多模光纤（近距离传输）、单模光纤

短波

微波

5.信道复用技术

复用：允许用户使用一个共享信道进行通信

频分复用（FDM）：划分不同频率来并行传输信号

时分复用（TDM）：划分不同时间段来传输信号

统计时分复用（STDM）：根据用户的实际需求动态分配线路资源。与传统的时分复用（TDM）不同，统计时分复用不是为每个用户固定分配时隙，而是仅在用户有数据要传输时才分配时隙，这样可以使线路的传输能力在多个用户之间更加灵活和高效地共享。

波分复用（WDM）：根据光波的波长进行传输

码分复用（CDM）： 在同一时间统一频率根据传输的数据码进行区分

6.物理层设备（中继器、集线器）