计算机网络是计算机技术和通信技术结合的产物.docx

1. 计算机网络是计算机技术和通信技术结合的产物，早期的数据网络局限于在相连的计算机系统之间交换基于字符的信息。如今的网络可以在多种不同类型的设备之间传送语音、视频流、文本和图片。 2. 因特网成为仅次于全球电话网的世界第二大网络。3. 计算机网络的定义:是一些互相连接的、自治的计算机的集合构成计算机网络的几个要素：参与通讯的独立实体，如PC机通讯线路必要的约定，如协议共享的资源计算机网络：利用通信线路将具有独立功能的计算机连接起来而形成的计算机集合，计算机间可以借助通信线路传递信息，共享 软件、硬件和数据等资源。计算机网络建立在通信网络的基础之上建立计算机网络的目的:资源共享,在线通信4.按地理范围：广域网：WAN城域网：MAN局域网：LAN;局域网指地理覆盖范围在几米到几十公里以内的计算机网络，一般为一个单位或一个部门组建、维护和管理。特点：覆盖范围小；信道带宽大，数据传输率高，一般在101000Mbit/s，延时小，误码率低；易于安装，便于维护拓扑结构简单，常为总线型、星型和环型；常用的传输介质为双绞线、同轴电缆、光纤或无线。城域网的覆盖范围是一个城市或地区，传输速率一般为30Mbit/s1Gbit/s，所有者通常为政府、电信或大型企业，传输介质主要为光纤。广域网的覆盖范围在50公里以上，通常情况下是借助传统的公共传输网络来实现广域网的连接5.按传输介质有线网络：采用双绞线、同轴电缆、光纤等物理介质来连接的计算机网络称为有线网络。无线网络：采用微波、红外线和无线电波等物理介质来连接的计算机网络称为无线网络。 6.按数据交换的形式：电路交换: 基于电话网的电路交换电路交换的三个阶段：建立连接通信释放连接 交换时首先需要建立专用连接，从源直接送达目的。电路交换必定是面向连接的。 在交换期间内维护连接，最后拆除连接。在交换期间内线路专用。适合于数据量大、频繁的通信，时延小，并且安全性较高。 优点：时延小、透明传输、安全性较高。 缺点：带宽固定，网络资源利用率低。 存储转发交换报文交换: 报文交换/分组交换 理论上来说，可以将一次通信的内容（如一个视频文件）作为一大块连续的比特流，通过网络从源送往目的。但如果真以这种方式传输消息，那就意味着在此数据传输期间，同一个网络中的其它设备都不能发送或接收消息。并且，如果在传输过程中有一条链路在传输期间出现故障，那么整个消息都会丢失，需要全部重传。所以，较好的办法是先将数据划分为更小、更易于管理的片段，然后再通过网络发送。 将数据流划分为较小的片段称为分段，分段主要有两个优点：首先，通过从源设备向目的设备发送一个个小片段，就可以在网络上交替发送许多不同会话。用于在网络上将交替发送的多个不同会话片段组合起来的过程称为多路复用。分组交换 : 不同用户复用同一条物理线路，每个报文（分组）有不同的源地址和目标地址。分组交换网以“分组”作为数据传输单元从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。 报文交换：每个报文先交给相邻节点，经过存储、转发再交给下一个节点，最后送达目的。分组交换：将整个报文进行分组，将分组传送到相邻节点，经过存储、转发再交给下一个节点，最后送达目的。分组的长度往往远小于整个报文的长度。报文交换和分组交换在数据包中加入源地址和目标地址及必要的控制信息，不需要管理连接。 优点：多路复用，网络资源利用率高，不需要管理连接 缺点：实时性差，延时高，每个分组所必须的控制信息造成开销7. 计算机网络的各层及其协议的集合，称为网络的体系结构。计算机网络的体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。应用层: 提供应用程序间通信表示层: 处理数据格式、数据加密等会话层: 建立、维护和管理会话传输层: 建立主机端到端连接网络层: 寻址和路由选择数据链路层: 提供介质访问、链路管理等物理层: 比特流传输8. 封装（encapsulation）：指网络节点将要传送的数据用特定的协议头（Head）打包来传送数据，有时也会在数据尾部加上信息。 物理层：定义电压、接口、线缆标准、传输距离等物理层介质：同轴电缆（coaxial cable）：细缆和粗缆双绞线（twisted pair）：UTP、STP光纤（fiber）：单模、多模无线（wireless）：红外线、蓝牙Blue Tooth、WLAN 物理层设备：网络设备：中继器、集线器等物理层接口：10Base-T、100Base-T、100Base-TX/FX、1000Base-T、1000Base-SX/LX等 RS-232、V.24、V.35等数据链路层（data link layer）：以“帧”为单位传送数据，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路，保证点到点（point-to -point） 可靠的数据传输。其关心的主要问题是：物理地址（MAC地址）、网络拓扑、数据帧的有序传送和流量控制等。数据链路层的功能：物理地址定义网络拓扑结构链路参数差错验证物理介质访问流控制（可选）局域网数据链路层分为2个子层：LLC子层和MAC子层。数据链路层的功能：物理地址定义网络拓扑结构链路参数差错验证物理介质访问流控制（可选）网络层（network layer）：为处在不同网络系统中的两个节点设备通信提供一条逻辑通信。基本任务是：路由选择、拥塞控制和网络互联等。网络层最主要的功能：路由选择 可路由协议（Routed Protocol）：IP、IPX路由协议（Routing Protocol） ： RIP、OSPF、BGP等传输层功能：分段上层数据；建立端到端连接；将数据从一端主机传送到另一端主机。传输层协议：主要有TCP/IP协议栈的TCP协议和UDP协议，IPX/SPX协议栈的SPX协议等。传输层协议用端口号来标识和区分各种上层应用程序。传输层提供两类服务：1、面向连接（Connection-oriented）的服务通讯双方首先需要建立起连接，在通讯的过程中维护连接，通讯结束后需要拆除连接。通讯的过程中，每个数据直接由源地址送往目标地址，不经过转发。面向连接的服务被认为是可靠的，如HTTP、FTP等。面向连接的服务：适合延迟敏感性应用建立连接数据传输断开连接会话层（session layer）：建立、管理和终止应用程序进程之间的会话和数据交换。会话层协议包括SQL、NFS、RPC等。表示层（presentation layer）：保证一个系统的应用层发出的信息能被另一个系统的应用层读出。它包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等。表示层协议包括ASCII、MPEG、JPEG等。应用层（application layer）：最靠近用户的一层，为用户的应用程序提供网络服务。应用层协议包括文字处理、邮件、电子表格等。目前实际在互联网中使用的是TCP/IP，TCP/IP被称为事实上的国际标准。应用层：对应于OSI模型的会话层、表示层和应用层，提供应用程序服务，常用协议包括http、TFTP、FTP、NFS、SMTP、SNMP、DNS。传输层：维护两个主机中进程之间的通信，提供数据流端到端的传输服务。TCP（传输控制协议，面向连接，提供可靠服务），UDP（用户数据报协议，无连接，不保证可靠服务）建立端到端的连接；通过滑动窗口提供流量控制；通