三级网络技术复习笔记第三章

第三章网络的基本概念
计算机网络的形成和发展大致可以分为以下四个阶段:
1第一个阶段可以追溯到20世纪50年代。
2第二阶段以60年代美国的APPANET和分组交换技术为标志。
3第三阶段始于20世纪70年代中期。
4第四阶段始于20世纪90年代。
最热门的话题是互联网和异步传输模式ATM技术。
信息技术和网络的应用已经成为21世纪衡量国家实力和企业竞争力的重要标准。
国家信息基础设施建设计划，NII被称为信息高速公路。
Internet、Intranet、Extranet和电子商务已经成为企业网络研究和应用的热点。
建立计算机网络的主要目标是共享计算机资源。计算机资源主要是计算机硬件、软件和数据。
我们判断计算机是否或是否互联成计算机网络，主要是看它们是否是独立的“自主计算机”。
分布式操作系统全局管理系统资源，它可以自动为用户任务调度网络资源。
分布式系统和计算机网络的主要区别不是它们的物理结构，而是高级软件。
根据传输技术分为:1。广播网络。2。点对点网络。
使用数据包存储转发和路由是点对点网络和广播网络的重要区别之一。
按规模分类:局域网、城域网、广域网。
广域网(远程网络)有以下特点:
1。满足了大容量、突发性通信的要求。
2满足综合业务服务的要求。
3开放设备接口和标准化协议。
4完善的通信服务和网络管理。
X.25网络是典型的公用分组交换网络，也是早期广域网广泛使用的通信子网。
变化主要在以下三个方面:
1。传输介质从原来的电缆转移到光纤。
2多个局域网之间通知互联的要求越来越强烈。
3用户设备大幅提升。
在数据传输速率高、误码率低的光纤中，采用简单的协议来降低网络延迟，必要的差错控制功能将由用户设备完成。这是FR的背景，帧中继技术在帧。
决定局域网特性的主要技术因素是网络拓扑、传输介质和介质访问控制方法。
从局域网介质控制方式来看，局域网分为共享局域网和交换式局域网。
城域网是广域网和局域网之间的高速网络。
FDDI是以光纤为传输介质的高速骨干网，可用于局域网和计算机的互联。
各种城域网建设方案有几个相似之处:以光纤为传输介质，以基于IP交换的高速路由交换机或ATM交换机为交换点，采用核心交换层、业务汇聚层和接入层为架构。
计算机网络的拓扑主要是通信子网的拓扑配置。
网络拓扑根据通信子网中的通信信道类型可分为:
4-点对点线路通信子网拓扑。星形、环形、树形和网状。
5广播通信子网的拓扑结构。总线、树、环、无线通信和卫星通信。
传输介质是网络中连接发送方和接收方的物理路径，也是通信中实际传递信息的载体。
常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光缆以及无线通信和卫星通信信道。
双绞线由两根、四根或八根绝缘线按规则的螺旋结构排列而成。
屏蔽双绞线STP和非屏蔽双绞线UTP。
屏蔽双绞线由外保护层、屏蔽层和多根双绞线组成。
非屏蔽双绞线由外护层和多根双绞线组成。
三种线，四种线，五种线。双绞线电缆作为长距离连续电缆，距离可达15公里；在100Mbps局域网中使用时，与集线器的距离为100米。
同轴电缆由内导体、外屏蔽层、绝缘层和外保护层组成。
分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。
单通道宽带:宽带同轴电缆也可用于只有一个通信通道的高速数字通信。
光缆简称光缆。
由光纤芯、光学层和外保护层组成。
在光纤的发射端，主要使用两种光源:发光二极管LED和注入式激光二极管ILD。
光纤传输分为单模和多模。与光轴之间的角度差是单条或多条光线传播的角度差。
单模光纤优于多模光纤。
电磁波的传播方式有两种:1。在空之间自由传播，即无线传播。
2 .在有限的空房间内，通过现有线路传输。
移动通信:移动与固定、移动与移动物体之间的通信。
移动通信是指:
1无线通信系统。
2微波通信系统。
频率为100MHz-10GHz的信号称为微波信号，其对应的信号波长为3m-3cm。
3蜂窝移动通信系统。
多址方式主要有频分多址FDMA、时分多址TDMA和码分多址CDMA。
4卫星移动通信系统。
商用通信卫星一般发射在赤道上空35900km的同步轨道上
描述数据通信有两个基本的技术参数:数据传输速率和误码率。
数据传输速率是描述数据传输系统的重要指标之一。S=1/T .
二进制信号的数据传输速率Rmax与通信信道带宽B(B=f，单位为Hz)的关系可以写成:Rmax=2*f(bps)
当数据信号在具有随机热噪声、数据传输速率Rmax和信道带宽B的信道上传输时，信噪比关系为:Rmax = B * logχ(1+S/N)
误码率是数据传输系统中二进制符号被错误传输的概率， 其中大约等于:
Pe=Ne/N(传输的误差除以总数)
对于实际的数据传输
这些为网络数据传输和交换指定的规则、约定和标准称为网络协议。
协议分为三部分:语法。语义学。时间序列。
计算机网络层次模型和每一层的协议集合被定义为计算机网络体系结构。
在计算机网络中使用层次结构可以有以下优点:
1各层相互独立。
2良好的灵活性。
3每一层都可以用最合适的技术实现，每一层实现技术的改变都不会影响到其他层。
4易于实现和维护。
5有利于促进标准化。
该架构标准定义了网络互联的七层框架，即ISO开放系统互联。在该框架中，进一步详细规定了各层的功能，以实现开放系统环境下的互连、互操作和应用移植。
OSI标准制定中采用的方法是将整个庞大复杂的问题分成几个容易处理的小问题，这就是分层架构的方法。在OSI中，采用了三个抽象层次，即体系结构、服务定义和协议规范。
OSI七层:
2物理层:主要利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，从而透明地传输比特流。
3数据链路层。在通信实体之间建立数据链路连接，以帧为单位传输数据，采用差错控制和流量控制方法。
4网络层:通过路由算法，为数据包选择最合适的路径通过通信子网。
5传输层:为用户提供可靠的端到端服务，透明传输消息。
6会话层:组织两个会话进程之间的通信，管理数据交换。
7表示层:处理两个通信系统之间交换的信息的表示。
8应用层:应用层是OSI参考模型中的层。确定流程之间的通信性质，以满足用户的需求。
TCP/IP参考模型可以分为应用层、传输层、互连层和主机网络层。
互连层主要负责将数据包从源主机发送到目的主机，目的主机可以在也可以不在同一个网络上。
传输层的主要功能是负责应用程序进程之间的端到端通信。
TCP/IP参考模型的传输层定义了两种协议，即传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP。
TCP是一种可靠的面向连接的协议。UDP是一种无连接且不可靠的协议。
主机网络层负责通过网络发送和接收IP数据报。
根据层次结构的思想，计算机网络模块化的研究成果是一组自上而下单向依赖的协议栈，也称为协议族。
应用层协议分为:
1 .第一类依赖于面向连接的TCP。
2。一个是面向连接的UDP协议。
10另一种类型依赖于TCP和UDP协议。
NSFNET采用分层结构，可分为主干网、区域网和校园网。
作为信息高速公路的主要技术基础，数据通信网络具有以下特点:
1 .满足了大容量、突发性通信的要求。
2满足综合业务服务的要求。
3开放设备接口和标准化协议。
4完善的通信服务和网络管理。
人们将采用x .建议25中规定的DTE-DCE接口标准的公共分组交换网称为X. 25 net。
帧中继是一种减少触点处理时间的技术。
ISDN:
B-ISDN与N-ISDN的主要区别是:
2 N基于目前使用的公共交换电话网，而B采用光纤作为中继和用户环路的传输介质。
3 N采用同步时分复用技术，B采用异步传输模式ATM技术。
4 N每个通道速率都是预先确定的，B使用通道概念，速率不是预先确定的。
异步传输模式ATM是新一代的数据传输和分组交换技术，是当前网络技术研究和应用的热点问题。ATM技术的主要特点是:
3 ATM是一种面向连接的技术，它使用一个小型的、固定长度的数据传输单元。
4各种信息在信元中传输，ATM可以支持多媒体通信。
5 ATM采用统计时分复用的方式动态分配网络，网络传输延迟小，满足实时通信的要求。
6 ATM没有链路到链路的纠错和流量控制，协议简单，数据交换速率高。
7 ATM的数据传输速率是155Mbps-2。4Gbps .
推动ATM发展的因素:
2人们对网络带宽日益增长的需求。
3用户对宽带智能灵活性的需求。
4用户对实时应用的需求。
5网络的设计和组织将进一步标准化。
一个国家的信息高速公路分为国家宽带骨干网、区域宽带骨干网和连接最终用户的接入网。
解决接入问题的技术叫接入技术。
可作为三类用户接入网:邮电网、计算机网(最有前途)、广电网。