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-1-《计算机网络技术》一、计算机网络概述1.计算机网络的定义：计算机网络，是指将分布在不同地理位置的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，用通信设备和_______________连接起来，在网络操作系统，_______________软件及_______________协调下，实现_______________和信息传递的_______________。计算机网络共享资源包括_______________、_______________、_______________。计算机网络是计算机技术和通信技术的结合产物，是继报纸广播电视之后的第四媒体_______________是计算机网络最基本的功能，也是其他功能的基础。_______________是计算机组网的主要目的计算机网络的发展历史第一阶段：面向终端的网络第二阶段：计算机与计算机连接第三阶段：开放式互联参考模型OSI第四阶段：宽带综合数字业务（具有高速性、交互性、广域性、综合性）1969年12月美国第一个使用分组交换技术的ARPANET（Inernet的前身）投入运行，它标志着计算机网络的兴起。国际标准化组织ISO在1984年正式颁布了“开放系统互联模型”2.计算机网络的组成网络节点：1._______________用户主机和总端。起信源和信宿的作用2._______________集线器、交换机、路由器起数据交换和转接作用3._______________即可作访问节点又可作转接节点通信链路：是指两个网络节点之间承载信息和数据的线路。可分为物理链路和逻辑链路在物理链路上用数据传输控制的硬件和软件就构成了逻辑链路只有在_______________上才可以真正传输数据，而物理链路是逻辑链路的基础逻辑功能分：_______________和_______________网络硬件系统和网络软件系统网络硬件系统：一般是指构成计算机网络的硬件设备，包括计算机系统、终端、通信设备1.________：服务器是通过网络操作系统为网上工作站提供服务及共享资源的计算机设备工作站是网络中用户使用的计算机设备又称客户机无盘工作站不带硬盘的微机，其引导程序放在网络适配器的EPROM中加电自动执行，与服务器进行连接。不仅可以防止病毒还防止非法用户拷贝网络中的数据2._______：本身不具备本地处理能力，不能直接连接到网上，只能通过网络上的主机与网络相连而发挥作用3._________：常见的有同轴电缆、双绞线、光纤4._______________：计算机与计算机之间连接的设备。常见的有网卡、调制解调器5._______________：实现网络之间的互联主要有中继器、集线器、路由器、交换机网络软件系统：主要包括网络操作系统、网络通信协议、各种网络应用系统1.网络操作系统（NOS）是多任务多用户的操作系统常见的有WindowsNT、Windows2000Sever、WindowsSever2003、Netwark、Unix、Linux2.网络通信协议是实现网络协议、协议规则和功能的软件IPX/SPXTCP/IPNeTBEUI3.网络管理系统软件NMS简称网管软件，用来对网络运行状况进行信息统计、报告、警告、监控的软件系统。简单网络管理协议SNMP3.计算机网络分类按覆盖范围分类型范围传输速率应用场合拓扑结构局域网LAN城域网MAN广域网WAN按拓扑结构分：__________、_________、__________、__________、___________按网络所有权分：_______________、______________按所处地位划分：_______________、_______________按网络控制方式分：__________、___________按网络带宽分：___________、____________按传播方式分：____________、_____________4.计算机网络功能及应用功能：1.资源共享2.快速传递3.提高可靠性4.提供负载均衡与分布处理能力5.集中管理6.综合信息服务应用：1.办公自动化OA2.管理信息服务3.过程控制4.Internet应用电子邮件信息发布电子商务远程音频、视频应用5.拓扑结构（把网络单元定义为节点，两点之间的线称为链路）是指网络结点与链路的几何位置网络类型特点优点缺点控制策略星型各节点与中心节点相连建网容易控制简单协议简单检测和易隔离故障对中心节点依赖性大，扩展困难，电缆长度长集中式通信环型沿环路单向传输结构简单、性能好适合用光纤连接实时性好可靠性差，灵活性差，结点故障会引起全网故障令牌传递方式总线型有一条信道，一个时刻只能有一个结点发送数据结构简单、可靠性高、可扩充性强、成本低、长度短传输距离有限，实时性差，争用总线，故障诊断困难分步式管理CSMA/CD令牌总线树型星型的扩展，根结点和子结点均可转为结点同星型费用比星型低，易于扩展，隔离比较容易对根依赖性大网状型每个结点至少两条链路与其他结点相连性能好可靠性高容错能力强结构复杂，控制繁琐，安装和维护困难提供冗余链路增加了成本拓朴结构的选择往往与传输介质的选择及介质访问方法的确定紧密相关6.网络拓扑结构的选择原则_____________________________________________二.数据通信基础1.基本概念1.数据通信：用不同方式、传输介质把不同位置的终端和计算机（计算机与计算机）连接完成数据传输、信息交换和通信处理等任务以信息处理技术和计算机技术为基础的通信方式2.信息：对客观事物的反映也可表示物质与外部的联3.数据：数字化的信息称为数据数据是信息的载体4.信号：是数据传输过程中的表示形式分____________、_____________5.信道：是传送信号的一条通道分______________、_______________6.信道容量：信道传输信息的最大能力，是信道允许的最大传输速率7.信道带宽：信道传输的信号频率带宽其值是_______________之差，带宽越大传输速率越大8.码元/码字：一个数字脉冲称码元是构成信息编码的最小单元主要指标比特率单位时间内传送的二进制数据位数单位b/s数据传输率单位时间内传输的信息量即比特率波特率单位时间内传送的电信号的个数是衡量信道性能好坏的数据传输率单位baud误码率信息传输的错误率衡量传输可靠性的指标吞吐量单位时间内整个网络能够处理的信息总量单位B/s或b/s吞吐量=信道容量×传输效率信道延迟信号在传输过程中从信源到信宿的时间。与信源和信宿的距离和传输速度有关检错的方法奇偶校验(简单但不是常用的)循环冗余校验CRC又称多项式码(常用的)2.数据传输方式基本网络拓扑结构-2-1.数据通信得组成数据终端设备(___)数据线接入设备(___)通信线路注意DTE发出的信号不能直接送入网络的传输介质上2.通信方式通信方式特点应用只能接收广播、电视在同一时间内只能接收或者传送对讲机在同一个时间内可以接受也可以传送计算机之间3.传输方式传输方式含义特点应用领域发送数字信号信道利用率低需要编码器/解码器较近距离把数字信号调制成模拟信号实现多路复用需要调制解调器远距离可是是数字也可以是模拟信号实现文字、声音和图像一体化传输传输多媒体数据注：局域网采用______和______传输两种方式。基带和宽带的区别在于_______________4.数据传输技术传输方式单位发送规则优点缺点异步每个字符首尾加一个起始位和1或2个停止位一次发送一个控制简单价格便宜效率低速度慢同步在每个数据块前后附加一个字符同步字符SYN传输率高速度快误码率高控制复杂5.模拟数据和数字数据可以用模拟信号或数字信号来传输方式常用技术模拟数据用模拟信号传输幅度调制AM、频率调制FM数字数据用模拟信号传输幅移键控法ASK频移键控法FSK相移键控法PSK模拟数据用数字信号传输脉冲代码调制PCM数字数据用数字信号传输不归零制NRZ曼彻斯特编码曼切斯特编码中从高到低的跳变记________从低到高的跳变记________3.数据交换技术数据交换是两台计算机利用通信线路，通过多个中间节点或中转节点的计算机进行传送的数据通信方式交换技术特点工作位置优点缺点________(线路交换)要建立一条物理信道或子信道单位比特建立连接传输数据拆除连接物理层实时性好数据传输率高延时小线路利用率低双方必须同时工作存储转发以报文为单位进行传输长度无限制网络层线路利用率高可靠性高双方无须同时工作延时大实时性差不宜用于实时通信或交互式通信以分组为单位长度在1~nKbit线路利用率高速率快吞吐量大误码率低灵活性好数据报方式延迟较大快速分组以可变长的分组为单位边接收边转发链路层具有路由功能传输速率高以信元为单位面向连接采用异步时分复用方式实时性好误码率低传输速率高延时小分组交换数据报优点有故障点可绕过故障点缺点不能保证按顺序到达适用于单向传送丢失不能立即知晓虚电路可靠、保持顺序经过故障点的数据全部丢失适用于交互式通信帧中继交换减少数据处理时间的技术信元（CELL）交换固定长度___________的信元头______为传送数据ATM三个功能层：________、________、________ATM是电路和分组两种技术和结合的产物“异步”周期性的插入ATM信元局域网采用电路继交换电子邮件采用报文交换广域网(Internet)采用分组交换面向连接的：电路交换虚电路交换面向无连接的：报文交换数据报交换数据在传输过程中所出现的差错类型主要有________(热噪声)和________(冲击噪声)FDM频分多路复用适用于频带TDM时分多路复用适用于基带WDM波分多路复用适用于光纤CDMA码分多路复用适用于无线三.计算机网络体系结构1.基本概念1.定义：网络协议是计算机网络实体之间进行通信时所采用的一种通讯语言，它是一组有关信息________、________和________的约定或规则2.三要素：________（内容）、________（格式）、________（执行顺序）3.网络层次结构分层式网络结构，可以使每一层实现一种相对独立的功能，从而将一个难以处理的复杂问题分解为若干较容易处理的小问题。1.特点(1)物理媒体上进行实体通信，其余各层对各层对等实体间进行的都是虚通信(2)对等层的虚通信必须遵循该层的协议(3)每一层使用下层提供的服务，并向上层提供服务(4)定义了一种抽象结构，而并非具体实现的描述2.作用(1)各层之间相互独立修改本层的功能并不影响其它层(2)灵活性好(3)容易标准化(4)各层之间可以选择最合适的实现技术3.网络体系结构是计算机网络的________及其________的集合2.ISO/OSI网络参考模型国际标准化组织(ISO)在1984年正式发布开放式系统互连参考模型(OSI/RM)并作为国际标准开放：表示能使用任何两个遵守参考模型和有关标准的系统进行连接层次主要功能传递对象主要设备物理层通信子网面向数据通信定义了电气机械功能过程的特性中继器hub链路层链路的建立、拆除及数据的检错、纠错网卡、网桥网络层路由选择、差错的检测与恢复、流量控制提供面向连接和面向无连接的服务路由器三层交换机传输层最重要的一层端到端的服务网关会话层资源子网面向数据处理提供会话的建立、维护和结束确定通讯方式对话管理会话同步表示层完成语法处理、提供加密与解密服务应用层完成语义处理数据链路层常使用的差错控制方法自动重发请求3.TCP/IP网络参考模型1.TCP/IP是指传输控制协议/网际协议，起源于美国ARPAnet实际上它是一个协议集目前包含100多个协-3-议TCP和IP是其中的两个协议也是最基本的协议通常用它来代表整个Internet协议集由于它的简洁实用被广泛应用可以说已成为事实上的工业标准和国际标准2.特点1.开放性2.统一性3.协议简单，可靠性高4.具有互操作性5.具有安全性和灵活性6.独立于特定的网络硬件特别适用于Internet中3.层次1.TCP