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第1页内容第一章计算机网络体系结构1．1网络的形成与发展1．2有关通信与网络的概念1．3网络的类型及特征重点：通信与网络概念，网络的类型及特征1．1网络的形成与发展面向终端的网络（由一个或多个终端组成）面向通信的网络（解决传输质量和速度的问题）面向应用的网络（解决更多的应用需求）1.2有关通信与网络的概念计算机通信（网）：互连的计算机间相互通信。强调通信。计算机网络：通过网络操作系统、应用系统和通信系统，实现资源共享的网络体系。强调网络资源的使用。它包括：网络操作系统（实现网络资源的自动管理）应用系统（实现相应的应用服务功能）；通信网络（实现需要的通信功能）数据：由计算机输入、输出和处理的一种信息编码。数据通信：以传送数据为业务的通信。传送对象为数据。数据通信网：数据通信系统的网络形态。1．3网络的类型及其特征局域网LAN主机技术特征城域网MAN主要技术特征广域网WAN主要技术特征互联网主要技术特征移动网主要特征第2章网络的结构体系拓扑结构概念：强调硬件设施的组成配置和布局，物理概念体系结构概念：强调网络功能和服务，一种抽象概念2．1网络拓扑结构网络是由一些节点和传输链路组成。网络={节点，链路}，N={V，L}节点node端节点，如计算机主机，服务器，终端转接节点：对数据进行转接和交换的节点链路link连接两个节点的连线，实际中是节点间的传输线（双绞线，同轴电缆，光纤，卫星）通路path：从一个节点到另一节点所经的一串节点和链路端到端通路：从信源端到信宿端的通路网络拓扑：网络构型，节点与链路互连的不同物理形态。第2页内容总线型：节点挂接在一条公共总线上，广播且受限于总线带宽星型和树型：有一个中心转接节点，受限于中心节点环型网络：若干段链路组成环，共公环内数据单向流动，串行通过每个环接口部件网型网络：任一节点一般都有两条以上的链路，没有一个中心，流向不定1．用户子网，作用：提供网络资源。又称为资源子网，由资源节点和本地的转接点构成本地网2．通信子网（主干网，骨干网）作用：为用户子网提供传输和交换数据的服务组成：转接节点（节点交换机SW）+传输链路（介质和信道）+通信软件+状态监控故障诊断错误报告2．2网络体系结构网络体系结构：对网络体系功能的一种逻辑结构描述。计算机网络协议：网络上的计算机进行相互通信的规则约定，如同交通规则一样。协议的语法定义信息格式，语义定义了收发双方操作方法。1．分层体系结构计算机网络体系结构：层次结构和协议集合构成的网络体系。接口：上下层间的访问方式。服务：下层为上层所做的工作。协议：对等层间的操作。协议数据单元PDU：服务数据单元SDU：上下层服务所传送的数据。接口数据单元IDU：经过接口的数据。实体entity：网络系统中，收发信息的硬件或软件进程。用于完成每一步信息变换的特定进程或程序通信实体：用于完成收发数据的进程或程序。对等实体：指两个网络系统的相同实体层。不同机器里包含的对应层实体（软件或硬件）系统：具有数据自理能力和通信功能的实体。层：体系中实现某一特定服务的功能集合。对等层：两个系统上的相同功能集，对等层通信：信息从A的某一层到B的对应层对等层通信：指对等实体间的通信。抽象的逻辑的概念。对等层协议：完成对等层通信所遵循的规则或约定。服务：对等层通信的结果，产生下层为上层提供服务服务与协议的关系：本层的实体和协议使用下层的实体和服务，完成本层对等实体的通信。服务是向上服务向下请求，“垂直的”；协议是对等实体的控制，“水第3页内容平的”上层是服务用户，下层是服务提供者服务访问点：端口，接口，层间的数据传送通路。一个SAP对应一个entity服务原语：对SAP上传递信息的描述（操作）。服务的实现服务用四种类型的原语（操作）实现请求request：实体希望得到的某种服务指示indication：实体被通知某个事件发生响应response：实体对某个事件作出反应确认confirm：前一个请求被对方接收的证实面向连结服务无连结服务有三种无连结服务数据报datagram：把数据连续发送完毕，无需回应。带确认传输confirmeddelivery：对应每一个发送的报文要有一个来自下层的确认信息。又称可靠数据报请求回答requestreply：对应每一个发送方的报文，接收方要回送一个应答报文。封装和解封装2．3标准网络体系结构模型各层功能应用层Application：进程之间通信。（如Telnet）表示层Presentation：数据表示。（如各种编码）会话层Session：建立和管理主机之间的会话传输层Transport：端到端（endtoend）的连接网络层Network：寻址和路径选择数据链路层DataLink：占用传输介质物理层Physical：比特传输物理层的PDU是数据流stream；链路层的PDU是数据帧frame；网络层的PDU是数据包packet；传输层的PDU是数据段segment2．4网络结构及模型实例1．因特网的组织结构因特网是一个由不同物理结构复杂网络集合经统一的互联协议组织在一起的概念网络或虚拟网。它们分为三个级别：组织性网络，属于一个局部单位地区性网络：一个较大的区域，省市中转性网络：连接各地网的主干网络，实现全球互通。图2-13第4页内容2．因特网的分层体系结构采用TCP/IP协议分4个功能层网络接口层networkinterfacelayer网际互连层internetlayer传输层transportlayer应用层applicationlayer第3章数据通信技术基础3．1数据通信系统术语：通信、信息、消息、信号、数据、模拟与数字通信数据通信系统的构成、功能和作用。数据的传送方式：串行/并行，同步/异步，单工/双工通信：在信源和信宿间传递信息。信息：消息所包含的内容。消息：信息的表现形式。模拟消息和数字消息信号：传播消息的载体。模拟信号和数字信号数据：信息的数字表示形式。能为计算机处理。模拟通信：以模拟信号表示和传送信息。数字通信：以数字信号表示传递信息。数据通信：传递数据的通信，可以是模拟，也可以是数字方式。数据通信系统：3．2信道及其传输速率知识要点：信道的作用信道的构成形式信道的衡量标准信道：信号的传输通路。分两大类：有线信道、无线信道信号传输介质双绞线：同轴电缆：（50欧，基带10M）；（75欧，宽带300~500M）光缆：多模光纤（一条光纤中传播多个不同入射角的光）；单模光纤（光纤直径只有一个光波长）光纤优点：带宽高，误码率低，不受干扰，价格低。无线传输：在空中传播的电磁波和光波。不同频率，不同特性，不同应用。信道的主要性能指标带宽：信道能够允许的频率范围。信道干扰和信噪比：信道受到外界干扰，使性能变坏。信道传输质量：模拟信道用信噪比衡量；数字信道用误码率来衡量。第5页内容数据传输率波特率：传输信号的波形速率，每秒传送的波形个数。比特率：传输信息位的个数，单位bps。3．3数据传输技术1．信号编码（将基带信号调制到载波上后进行传送）基带信号（原始数字信号）；频带信号（经变换或搬移的数字信号，模拟）；宽带信号（多路频带复合信号）2．基带与宽带传输基带传输：直接传输基带信号频带传输：基带信号调制成频带信号后传输宽带传输：多路频带信号复合后再传输3．多路复用传输（时分，频分，码分，波分）光纤同步数字传输频分复用：将多路基带信号调制在不同频率的载波上复合后传输。时分复用：将信道的一定时间段分割成一系列等分的时隙，不同的时隙分配给不同路数据。码分复用：为每一路数据分配一个唯一的正交代码（一个表示0，另一个取反码表示1）波分复用：一根光纤中传送多路不同波长的光信号，光波段的频分复用。4.光纤同步数字传输为全球的骨干通信子网制定的统一的光纤传输标准光纤传输统一同步信号，用铯原子钟提供。传输速率划分成一个系列等级3．4接入网网概念及其相关技术知识要点：接入网：是连节用户与骨干网的桥梁有三个接口，一个接用户，一个接业务节点，一个接管理网接入技术：有线/无线；窄带接入/准宽带接入/宽带接入xDSL数字用户线路=ADSL+RADSL+VDSL+HDSL+SDSL以太网接入：用户通过已接入因技术目标：方便接入和提供足够高的带宽特网的局域网接入。宽带无线接入技术：光纤接入技术ADSL技术：非对称性、前期投入少、不干扰电话、带宽独享。信道带宽分布：ADSL接入模型：局端模块+普通电话线路+远端模块第6页内容第4章物理层技术4．1OSI/RM中的物理层物理层及数据线路的概念物理层功能为上层实体完成物理连接的建立与拆除物理层服务数据单元的传输物理层管理数据线路datacircuit：通过物理层协议，在一对物理实体间建立的一条数据通路。数据线路设备datacircuitequipment，DCE：传输线路两端的信号变换器，又称线路端末设备。OSI中称为DCE数据线路=DCE+传输线路+DCE数据终端设备dataterminalequipment，DTE：数据传输的始点、终点设备；数据线路两端的设备。数据通信部件=DTE+数据线路+DTE“第0层”概念：物理层是对数据线路特性的描述，主要是对DTE与DCE的接口控制；DCE+传输线路为物理层功能提供保证，所以也有称其为“第0层”的。物理层提供的服务（为数据链路层服务）物理连接：建立一对一或多的连接，专线是永久连接；交换是临时连接。数据传输：实现物理层数据单元____比特的传输，串/并，单/双；传输顺序化：保证按发送时的顺序接收比特流数据；数据线路标识：为不同的数据线路作标识，区分来自不同方的数据；故障报告：向上层报告传输过程中的差错和故障。4．2物理层接口和协议物理层接口特性：机械特性：插头插座等连接器几何尺寸，引脚数量规格等电气特性：电气连接（所有信号线同地、收发信号线各一地、每一信号线有一地线），和电气参数（电平、波形、阻抗、速率等）功能特性：引脚功能定义。单功能或多功能，共5类：数据、控制、定时、接地、辅助，用数字、字母、缩写来表示不同功能。规程特性：规定如何使用接口线，信号的状态含义和时序关系。物理层协议标准V系列建议：针对在电话网PSTN上实现数据通信的建议。V.24X系列建议：针对在公共数字网DDN上的数据通信建议。用了多功能复用。DTEDCEDCEDTE传输线路数据线路第7页内容I系列建议：针对在综合业务数字网ISDN上的数据通信建议。I.4314．3物理层接口实例常用物理层接口模拟接口（EIARS-232低速，EIARS-449中高速）机械特性：25芯连接器，DTE阳面，DCE阴面电气特性：-3~-15V表示“1”；3~15V表示“0”，传输距离15米功能特性：21根线，分5大类可以只用部分连线，但必须要有数据线的控制线。距离短时，可以使用空调制解调器直接将两个DTE相连。3线交叉连接：AA1=AA2；BA1=BB2；BB1=BA2；AB1=AB2；CA1/CA2=CB1/CB2；CC1/CC2=CD1/CD2改进是RS-422；423；449数字接口：（ITU-TX.21）机械特性：15芯连接器，每个信号用两导线做平衡式传输。电气特性：低速=9600bps,中速48kbps功能特性：5类功能线：数据发送线T，数据接收线R，控制线C，批示线I，定时线S。规程特性：DTE或DCE的状态信号；呼叫建立、数据传输、拆除线路。其他物理接口数据终端接入X.25分组交换网的物理层接口数据终端接入帧中继网的物理层接口。数据终端接入ATM网的物理层接口第5章数据链路层技术5．1OSI/RM中的数据链路层1.数据链路层功能①数据链路管理节点间通信要先建立数据链路关系，对数据链路的建立、维持、释放操作。②装帧与帧同步数据链路层UDP是帧，发送时要先组成帧再在链路层上发送。保证帧传输的顺序性称帧同步③流量控制接收方来不及接收时，降低发送速率，使双方速度达到匹配。④差错控制系统具有的检测和纠正差错的能力。⑤透明传输不管所传输的数据是什么，都能一视同仁的安全传输。⑥寻址第8页内容点对点链路传输无寻址问题，在多点式链路上传输数据时，需要寻