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1第1章引论1.1计算机网络发展简史a)名词解释：（1）计算机网络******地理上分散的多台独立自主的计算机遵循规定的通讯协议，通过软、硬件互连以实现交互通信、资源共享、信息交换、协同工作以及在线处理等功能的系统。（注解******此条信息分为系统构成+5个系统功能）。（2）计算机网络发展的3个时代-----第一个时代******1946年美国第一台计算机诞生；第二个时代******20世纪80年代，微机的出现；第三个时代******计算机网络的诞生以及应用。（3）internet的前身******即1969年美国国防部的高级计划局(darpa)建立的全世界第一个分组交换网arparnet。（4）分组交换******是一种存储转发交换方式，它将要传送的报文分割成许多具有同一格式的分组，并以此为传输的基本单元一一进行存储转发。（5）分组交换方式与传统电信网采用的电路交换方式的长处所在******线路利用率高、可进行数据速率的转换、不易引起堵塞以及具有优先权使用等优点。（6）以太网******1976年美国xerox公司开发的机遇载波监听多路访问\冲突检测（csma/cd）原理的、用同轴电缆连接多台计算机的局域网络。（7）internet发展的三个阶段******第一阶段----1969年internet的前身arpanet的诞生到1983年，这是研究试验阶段，主要进行网络技术的研究和试验；从1983年到1994年是internet的实用阶段，主要作为教学、科研和通信的学术网络；1994年之后，开始进入internet的商业化阶段。（8）iccc******国际计算机通信会议（9）ccitt******国际电报电话咨询委员会（10）iso******国际标准化组织（11）osi网络体系结构******开放系统互连参考模型1.2计算机网络分类（1）网络分类方式******a.按地域范围******可分为局域网、城域网、广域网b.按拓补结构******可分为总线、星型、环状、网状c.按交换方式******电路交换网、分组交换网、帧中继交换网、信元交换网d.按网络协议******可分为采用tcp/ip,sna,spx/ipx,appletalk等协议1.3网络体系结构以及协议（1）实体******包括用户应用程序、文件传输包、数据库管理系统、电子邮件设备以及终端等一切能够发送、接收信息的任何东西。（2）系统******包括一切物理上明显的物体，它包含一个或多个实体。（3）协议******用来决定有关实体之间某种相互都能接受的一些规则的集合。包括语法（syntax,包括数据格式、编码以及信号电平）、语义（semantics，包括用于协调和差错处理的控制信息）、定时（timing，包括速度匹配和排序）。1.4开放系统互连参考模型1.4.1osi模型的基本层次概念a.物理层①提供为建立、维护和拆除物理链路所需要的机械的、电气的、功能的和规程的特性；②有关物理链路上传输非结构的位流以及故障检测指示b.数据链路层①在网络实体间提供数据发送和接收的功能和过程；②提供数据链路的流控。c.网络层①控制分组传送系统的操作、路由选择、拥挤控制、网络互连等功能，它的作用是将具体的物理传送对高层透明；②根据传输层的要求来选择服务技术；③向传输层报告未恢复的差错。d.传输层①提供建立、维护、拆除传送连接的功能；②选择网络层提供最合适的服务；③在系统之间提供可靠的、透明的数据传送，提供端到端的错误恢复和流量控制。e.会话层①提供两进程之间建立、维护和结束会话连接的功能；②提供交互会话的管理功能。f.表示层①代表应用进程协商数据表示；②完成数据转换、格式化和文本压缩。g.应用层①提供osi用户服务。1.4.2局域网与osi模型的对应的层次功能（1）在lan中数据链路层可分为哪两层？逻辑链路控制层和介质访问控制层。（2）lan的层次功能详解*******①物理层和osi的物理层一样，主要处理在物理链路上的传递非结构化的比特流，建立、维持、撤销物理链路，处理机械的、电器的和规程的特性。②介质访问控制层主要功能是控制对传输介质的访问，不同类型的lan需要采用不同的控制法；③逻辑链路控制层可提供两种控制类：一种是无连接的服务，另一种是面向连接的服务1.5tcp/ip协议集（1）特别注意！！！tcp/ip是一组internet协议系列，而不是单个协议。（2）tcp/ip协议集与osi模型的比较①网络接口层，有时也称链路层，其功能是接收和发送ip数据报；②ip层有时也称网络层。他处理网上分组的传送以及路由至目的站点；③传输层提供两台计算机之间端到端的数据传送；④应用层处理特定的应用。（3）由sunmicrosystem公司推出的nfs网络文件系统的特点？①提供透明文件访问以及文件传输；②容易扩充新的资源或软件，不需要改变现有的工作环境；③高性能，可灵活配置。（4）nfs是基于udp/ip协议的应用，其实现主要是采用远程过程调用rpc机制，rpc提供了一组与机器、操作系统以及低层传送协议无关的存取远程文件的操作。（5）rpc采用了xdr的支持。xdr是一种与机器无关的数据描述编码的协议，他以独立与任意机器体系结构的格式对网上传送的数据进行编码和解码，支持在异构系统之间数据的传送。第2章数据通信（1）数据通信******两个实体间的数据传输和交换。2.1数据通信技术2．1．1模拟数据通信和数字数据通信（2）模拟数据******在某个区间为连续的值的数据（3）数字数据******在某个区间为离散的值的数据（4）模拟、数字数据之间的相互转换问题？模拟数据通过编码解码器（codec）转换成数字数据,数字信号通过调制解调器转换成模拟数据（modem）（5）数字信号传输与模拟信号传输各自的优缺点？模拟传输是一种不考虑内容的传输模拟信号的方法，在传输过程中，模拟信号经过一定距离的传输之后，必定会信号衰减，为实现长距离传输，模拟信号传输都要使用信号放大器，但是，放大器也会增加噪音分量，如果通过串连的放大器来实现长距离传2输，信号将会越来越畸形；与此相反，数字传输与信号有关。衰减会危及数据的完整性，数字信号只能在一个有限的距离内传输，但为了获得更远的传输距离，可以使用中继器，中继器接收数字信号，将数字信号转换成1的模式和0的模式。2.1.2多路复用（1）多路复用的分类及其解释a.频分多路复用(fdm)利用传输介质中不同的载波频率来同时运载多个信号的多路复用技术b.时分多路复用(tdm)利用介质能达到的位传输率超过传输数字数据所需的数据传输率的优点，利用每个信号在时间上交叉，从而传输多个数据信号的多路复用技术（2）t1载波的位结构及传输速率共193位，第8位是信令和控制信号，第193位是帧编码，传输速率是1.544m/bps（3）两种pcm载波的传输速率以及t2、t3载波的传输速率一种是和t1载波一样的1.544m/bps，另一种是2.048m/bps。t2载波的传输速率是6.312m/bps，t2载波的传输速率是46.304m/bps。2.1.3异步传输和同步传输（1）异步传输一次传输一个字符的数据，每个字符用一个起始位引导，用一个结束位结束，一般起始位为0，停止位为1（2）同步传输为了使接收方确定数据块的开始和结束，还需要另外一级的同步，即每个数据块用一个前文（preamble）位的模式开始，用一个后文(postamble)位模式结束,加有前后文的数据称为一帧。第3章交换技术主要内容：1、线路交换2、分组交换3、帧中继交换4、信元交换一、线路交换1、线路交换进行通信：是指在两个站之间有一个实际的物理连接，这种连接是结点之间线路的连接序列。2、线路通信三种状态：线路建立、数据传送、线路拆除3、线路交换缺点：典型的用户/主机数据连接状态，在大部分的时间内线路是空闲的，因而用线路交换方法实现数据连接效率低下；为连接提供的数据速率是固定的，因而连接起来的两个设备必须用相同的数据率发送和接收数据，这就限制了网络上各种主机以及终端的互连通信。二、分组交换技术1、分组交换的优点：线路利用率提高；分组交换网可以进行数据率的转换；在线路交换网络中，若通信量较大可能造成呼叫堵塞的情况，即网络拒绝接收更多的连接要求直到网络负载减轻为止；优先权的使用。2、分组交换和报文交换主要差别：在分组交换网络中，要限制所传输的数据单位的长度。报文交换系统却适应于更大的报文。3、虚电路的技术特点：在数据传送以前建立站与站之间的一条路径。4、数据报的优点：避免了呼叫建立状态，如果发送少量的报文，数据报是较快的；由于其较原始，因而较灵活；数据报传递特别可靠。5、几点说明：路线交换基本上是一种透明服务，一旦连接建立起来，提供给站点的是固定的数据率，无论是模拟或者是数字数据，都可以通过这个连接从源传输到目的。而分组交换中，必须把模拟数据转换成数字数据才能传输。6、外部和内部的操作外部虚电路，内部虚电路。当用户请求虚电路时，通过网络建立一条专用的路由，所有的分组都用这个路由。外部虚电路，内部数据报。网络分别处理每个分组。于是从同一外部虚电路送来的分组可以用不同的路由。在目的结点，如有需要可以先缓冲分组，并把它们按顺序传送给目的站点。外部数据报，内部数据报。从用户和网络角度看，每个分组都是被单独处理的。外部数据报，内部虚电路。外部的用户没有用连接，它只是往网络发送分组。而网络为站之间建立传输分组用的逻辑连接，而且可以把连接另外维持一个扩展的时间以便满足预期的未来需求。三、帧中继交换1、X.25特性：(1)用于建立和终止虚电路的呼叫控制分组与数据分组使用相同的通道和虚电路；(2)第三层实现多路复用虚电路；(3)在第二层和第三层都包含着流控和差错控制机制。2、帧中继与X.25的差别：(1)呼叫控制信号与用户数据采用分开的逻辑连接，这样，中间结点就不必维护与呼叫控制有关的状态表或处理信息；(2)在第二层而不是在第三层实现逻辑连接的多路复用和交换，这样就省掉了整个一层的处理；(3)不采用一步一步的流控和差错控制。3、在高速H通道上帧中继的四种应用：数据块交互应用；文件传输；低速率的复用；字符交互通信。四、信元交换技术1、ATM信元ATM数据传送单位是一固定长度的分组，称为信元，它有一个信元头及一个信元信息域。信元长度为53个字节，其中信元头占5个字节，信息域占48个字节。信元头主要功能是：信元的网络路由。2、ATM采用了异步时分多路复用技术ATDM，ATDM采用排队机制，属于不同源的各个信元在发送到介质上之前，都要被分隔并存入队列中，这样就需要速率的匹配和信元的定界。3、应用独立：主要表现在时间独立和语义独立两方面。时间独立即应用时钟和网络时钟之间没有关联。语义独立即在信元结构和应用协议数据单元之间无关联，所有与应用有关的数据都在信元的信息域中。3、ATM信元标识ATM采用虚拟通道模式，通信通道用一个逻辑号标识。对于给定的多路复用器，该标识是本地的，并在任何交换部件处改变。通道的标识基于两种标识符，即虚拟通路标识VPI和虚拟通道标识VCI。一个虚拟通路VP包含有若干个虚拟通道VC4、ATM网络结构虚拟通道VC：用于描述ATM信元单向传送的一个概念，信元都与一个惟一的标识值—虚拟通道标识符VCI相联系。虚拟通路VP：用于描述属于虚拟通路的ATM信元的单向传输的一个概念，虚拟通路都与一个标识值—虚拟通路标识符相联系。虚拟通道和虚拟通路者用来描述ATM信元单向传输的路由。每个虚拟通路可以用复用方式容纳多达65535个虚拟通道，属于同一虚拟通道的信元群，拥用相同虚拟通道标识VCI，它是信元头一部分。第4章网络体系结构及协议主要内容：1、网络体系结构及协议的定义2、开放系统互连参考模型OSI3、TCP/IP协议集一、网络体系结构及协议的定义31、网络体系结构：是计算机之间相互通信的层次，以及各层中的协议和层次之间接口的集合。2、网络协议：是计算机网络和分布系统中互相通信的对等实体间交换信息时所必须遵守的规则的集合。3、语法（syntax）:包