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计算机网络复习
第一章 概述
网络是指“三网”,即电信网络、有线电视网络和计算机网络。
计算机网络向用户提供的最重要的功能:连通性和共享。
网络(network)由若干结点(node)和连接这些结点的链路(link)组成。
网络通过路由器互联构成互联网。最大的互联网是因特网。
因特网的组成:边缘部分和核心部分
边缘部分:由所有连接在因特网上的主机组成。
有两种通信方式:客户服务器方式(C/S 方式)即Client/Server方式 ,对等方式
(P2P 方式)即 Peer-to-Peer方式
核心部分:由许多网络和把它们互连起来的路由器组成。
电路交换必定是面向连接的。 电路交换的三个阶段:建立连接-通信-释放连接。
计算机数据具有突发性。这导致通信线路的利用率很低。
分组交换:存储转发
网络的类别: 不同作用范围:广域网、城域网、局域网、个人区域网
不同使用者:公用网、专用网
计算机网络的性能指标:速率(b/s)、带宽(b/s)、吞吐率、时延、利用率
总时延 = 发送时延+传播时延+处理时延+排队时延
信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的(有数据通过)。完全空闲的信道的利用率是零。网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。
D0 表示网络空闲时的时延,D 表示网络当前的时延,U 是网络的
利用率
相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行,而这种“协调”是相当复杂的。
“分层”可将庞大而复杂的问题,转化为若干较小的局部问题,而这些较小的局部问题
就比较易于研究和处理。
五层协议结构:应用层,运输层,网络层,数据链路层,物理层。
实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。 协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。 协议是“水平的”,服务是“垂直的”。
物理层
物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性,即: 机械特性、电气特性、功能特性、过程特性。同时还要完成传输方式的转换。
数据通信系统的模型
数据通信的方式可以分为单工通信,半双工通信,全双工通信。
香农公式C = W log2(1+S/N) b/s ,W 为信道的带宽(以 Hz 为单位);S 为信道内所传信号的平均功率;N 为信道内部的高斯噪声功率。
传输媒体可分为:导向传输媒体和非导向传输媒体。
双绞线:电话系统、局域网使用最多。屏蔽双绞线 STP ,无屏蔽双绞线 UTP 。
同轴电缆:有线电视网。
光纤:多模光纤(近距离),单模光纤。
无线传输所使用的频段很广。短波通信主要是靠电离层的反射,但短波信道的通信质量较差。微波在空间主要是直线传播:地面微波接力通信,卫星通信。
频分复用FDM(Frequency Division Multiplexing) 的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源(请注意,这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率)。
时分复用TDM(Time Division Multiplexing) 的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度。时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧(TDM 帧)。每一个时分复用的用户在每一个 TDM 帧中占用固定序号的时隙。时分复用有利于数字信号的传输。
统计时分复用STDM(Statistic TDM):提高了线路利用率。
波分复用 WDM(Wavelength Division Multiplexing):光的频分复用。
码分复用CDM(Code Division Multiplexing) :常用的名词是码分多址 CDMA (Code Division Multiple Access)。每一个比特时间划分为 m 个短的间隔,称为码片(chip)。如发送比特 1,则发送自己的 m bit 码片序列。如发送比特 0,则发送该码片序列的二进制反码。
每个站分配的码片序列不仅必须各不相同,并且还必须互相正交(orthogonal),即内积为0。任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1 。一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是 –1。
我国采用的PCM标准是欧洲的 E1 标准。E1 的速率是 2.048 Mb/s。
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)
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