计算机网络复习大纲---冯博琴

二）考核知识点和考核要求1、计算机网络的产生和发展（1）识记：第一代网络，单计算机联机系统:以单计算机为中心的联机系统多点通信线路：在一条线路上串接多个终端。终端集中器和前端处理机：硬件配置简单，负责从终端到主机的数据集中从主机到终端的数据分发；提高远程高速通信线路的利用率，还可以互相连接，连接多个主机，具有路由选择功能。第二代网络（以远程大规模互联为特点），ARPANET（现代计算机网络1969年美国DARPA建成的）的特点：1.资源共享2.分散控制3.分组交换4.采用专门的通信控制处理机5.分层的网络协议；根据目的分为3个类型：1.用户在一定范围内共享专用资源而建立的网络2.用户在一定地域范围通信，以通信服务为目的的通信服务网络3.用于商用目的公用分组交换数据通信网络。第三代网络（以网络体系结构标准化为特征），1977年国际标准化组织制定（ISO）”开放系统互联参考模型（OSI）“，Internet的产生和发展：1969年ARPANET问世后得到飞速发展，到1983年已连接300多台计算机，供美国各机构和政府使用。1984年ARPANET分为ARPANET是民用科研网，和军用计算机网络MILNET。1986年美国组建了新的骨干网——NSFNET。1989年ARPANET解散，NSFNET对公众开放，成为Internet的体系骨干网络。1992年Internet不再归美国政府管理，而成立了一个国际组织Internet协会负责管理Internet，制定Internet相关标准和推广Internet的普及。（2）领会：计算机网络的产生和发展。源于计算机与通信技术的结合，始于20世纪50年代，从4800b/s争用型无线电频道传输系统发展到在光纤上每秒传输1000兆位的信息。2、计算机网络的概念（1）识记：计算机网络的定义：利用各种通信手段，把地理上分散的计算机有机的连在一起，达到互相通信而且共享软件、硬件和数据等资源的系统。从终端分时系统到计算机网络：早期，由于计算机主机昂贵，连接终端的费用较低，多终端分时系统得到发展，一般都组织地区性计算中心，计算机趋于集中化。多终端分时系统属于集中控制，可靠性低；局域网采用分布式控制方式，有高的可靠性。（2）领会：多机系统：同一机房中的许多大型主机互联组成功能强大、高速并行处理的计算机系统。耦合度：处理机之间连接的紧密程度。计算机网络与分布式系统：他们在计算机硬件连接、系统拓扑结构和通信控制等方面类似，都具有通信和资源共享的功能，各互联计算机可以相互协调工作，共同完成一项工作，一个大型程序可以发布在多台计算机上并行运行。3、计算机网络的功能（1）领会：计算机网络的功能。数据通信、资源共享、提高可靠性、促进分布式数据处理和分布式数据库的发展、文件访问和传送、远程数据访问、虚拟终端、作业传送和操纵、远程进程间的通信及管理4、计算机网络系统的组成（1）识记：网络软件的内容：网络协议和通信软件、网络操作系统、网络管理和网络应用软件。网络系统的构成：通信子网和资源子网，网络的组成元素：网络节点和通信链路。5、计算机网络分类（1）识记：广域网:作用范围在几十到几千km；局域网：作用范围几m到几十km城域网：作用范围在wan和lan之间，运行方式与lan相似；有线网：采用物理介质来传输数据的网络；无线网：采用无线形式来传输数据的网络；点对点传播方式网：以点对点的连接方式把各个计算机连接起来的网络，采用的拓扑结构是星型、树形、环形、网状；广播式传播方式网：用一个共同的传播介质把各个计算机连接起来的网络，主要有以同轴电缆连接起来的共享总线网络和以无线、微波、卫星方式传播的广播网。（2）领会：总线型结构的特点：采用广播式通信方式，结构简单灵活，可扩充，设备投入量少，成本低，安装方便，实时性差，某个工作站点出现故障时，对整个网络系统影响较大、点—点全互联型结构的特点：无需路由选择、通信方便，网络连接复杂，适合在节点数少，距离很近的环境中使用。（3）理解应用：计算机网络分类：计算机网络与终端分时系统、计算机网络与多机系统、计算机网络与分布式系统。网络拓扑结构示意图。6、计算机网络的应用（1）领会：计算机网络几种典型的应用企业信息化、电子商务、信息的发布与检索、个人通信、家庭娱乐、第2章数据通信的基础知识1、基本概念（1）识记：信源:一次通信中产生和发送信息的一端。信道：信宿与信源之间进行信息交互的通道。信宿：接收信息的一端。噪声：信息在传输过程中受到的干扰。通信过程：数据从发送端出发到数据被接收端接收的整个过程。码元速率：每秒传送的码元数，单位为波特（Baud）。信息速率：每秒传送的信息量，单位为b/s。消息速率：单位时间内所传送消息的数量。误码率：Pc是指传输的码元被传错的概率；Pc＝传错的码元数⁄传输的码元总数误位率：Pb错误接收的位数占传输总位数的概率；Pb＝错误接收的的位数⁄传输的总位数误字符率：Pw错误接收的字符数占传输总字符数的概率；Pw＝接收的出错的字符数⁄传输的总字符数（2）领会：传输速率指每秒传输的编码前的数字数据的二进制比特数，包括码元速率、信息速率等指标2、信息及其主要特性（1）识记：单工通信：数据信号只可以从一个站点传送到另一个站点。半双工通信：数据信号从A到B与B到A两个方向的通信，但不能同时进行。全双工通信：数据信号从A到B与B到A两个方向的通信，可以同时进行。（2）领会：信道的最大传输速率：对他最有影响的损耗包括衰减和衰减失真、延时变形、噪声。基带传输：指在信道上直接传输数据的基带信号，是一种最简单最基本的传输的方式，用于局域网。频带传输：指数字信号调制成模拟音频信号后，到达接收端时再把音频信号解调成原来的数字信号，使用此方法时要求发送端安装调制解调器，实现双工通信时，两端都安装调制解调器。他解决了数字信号利用电话系统传输的问题，实现多路复用，提高信道利用率。宽带传输：指传输速率大于1Mb/s的广域网接入技术，如ADSL、DDN（3）理解应用：数字信道和模拟信道数字信道指以数字脉冲形式传输数据的信道；模拟信道指以连续模拟信号形式传输数据的信道。模拟数据取连续值，数字数据取离散值，模拟信号是随时间连续变化的信号，数字信号只取有限离散值数字信号之间的转换是瞬间的。3、传输介质（1）领会：同轴电缆特性：计算机网络中使用基带同轴电缆阻抗50应用：总线局域网（以太网）性能：数据传输速率10Mb/s，500m/185m双绞线电缆特性螺旋绞合的双导线，每根4对、25对、1800对，典型连接距离100m（LAN）RJ45插座、插头，常用的双绞线：3类（16Mb/s）和5类（155Mb/s）两种优缺点：成本低，组装密度高、节省空间，安装容易（综合布线系统），平衡传输（高速率）抗干扰性一般，连接距离短光纤电缆特性依靠光波承载数据，光脉冲在玻璃纤维中传播，单向传输，双向需两根光纤应用领域：局域网主干、电信网络、服务器连接优缺点：传输带宽高：仅受光电转换器件的限制（＞100Gb/s）传输损耗小，适合长距离传输抗干扰性能极好、误码率低、保密性好轻便，价格较高，需要光电转换纤芯材料：塑料，二氧化硅无线传输介质使用电磁波或光波携带信息优缺点：无需物理连接，适用于长距离或不便布线的场合，易受干扰，反射，为障碍物所阻隔主要类型：无线电、地面微波，通信卫星，红外线（2）理解应用：通过光纤传输数据的过程发送端：发送端将电信号转换成光信号，接收端用光检波将光信号还原成电信号。光源采用的器件：发光二极管和激光二极管。接收端:使用光电二极管将光波装换成电能。使用的器件是：PIN光电二极管（价格便宜，电路简单，不灵敏）、雪崩光电二极管APD（灵敏度高，电路复杂）不同传输介质的比较和选择双绞线价格便宜，满足通常的电话系统的要求，距离限于100m。同轴电缆价格贵一点，抗干扰性好，安装简单。光纤损耗低、频带宽、数据传输速率高、抗干扰强，适用于高速网络系统和中远距离数据传输的网络系统。无线介质无法满足数据传输速率需求，费用不比有线低，存在网络管理和安全问题，用于移动通信和不便于铺设有线电缆的地方。4、数据编码（1）识记：数字数据调制编码基本形式（调幅：幅移键控法ASK、调频：频移键控法FSK、调相：相移键控法PSK）（2）领会：采样定理如果模拟信号的最高频率为F，若以≥2F的采样频率对其采样，则从采样得到的离散信号序列就能完整地恢复出原始信号。PCM编码过程（采样、量化、编码）5、多路复用技术（1）领会：多路复用技术（频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用、码分多路复用）频分复用FDM（FrequencyDivisionMultiplexing）按频率划分不同的信道，如CATV系统时分复用TDM（TimeDivisionMultiplexing）按时间划分不同的信道，目前应用最广泛波分复用WDM（WaveDivisionMultiplexing）按波长划分不同的信道，用于光纤传输码分复用CDM（CodeDivisionMultiplexing）按地址码划分不同的信道，非常有发展前，抗干扰强，保密好，灵活机动，有直接序列DS-CDMA和跳频FH-CDMA6、数据交换技术（1）识记：存储转发：在交换过程中，交换设备将接收到的报文先存储下来，待信道空闲时再转发出去，一级一级中转，直到目的地。（2）领会：电路交换的含义及特点指在通信双方之间建立一条临时专用线路的过程。特点是数据传输前需要建立一条端到端的通路。——称为“面向连接的”，过程：建立连接→通信→释放连接。优缺点：建立连接的时间长；一旦建立连接就独占线路，线路利用率低；无纠错机制；建立连接后，传输延迟小。报文交换的特点传输之前不需要建立端到端的连接，仅在相邻节点传输报文时建立节点间的连接。——称为“无连接的”优缺点：没有建立和拆除连接所需的等待时间；线路利用率高；传输可靠性较高；报文大小不一，造成存储管理复杂；大报文造成存储转发的延时过长，且对存储容量要求较高；出错后整个报文全部重发。分组交换的原理与特点原理：将报文分割成若干个大小相等的分组（Packet）进行存储转发。特点：数据传输前不需要建立一条端到端的通路——也是“无连接的”。有强大的纠错机制、流量控制、拥塞控制和路由选择功能。优缺点：对转发节点的存储要求较低，可以用内存来缓冲分组——速度快；转发延时小——适用于交互式通信；某个分组出错可以仅重发出错的分组——效率高；各分组可通过不同路径传输，容错性好；需要分割报文和重组报文，增加了端站点的负担。分组交换有两种交换方式：数据报方式和虚电路方式（3）理解应用：数据交换技术是按某种方式动态地分配传输线路资源。节省线路投资，提高线路利用率。技术有三种：电路、报文、分组交换。7、差错控制及检错差错控制是在通信过程中，发现、检测差错并进行纠正。要进行差错控制的原因不存在理想的信道→传输总会出错。产生差错的原因：信号衰减和热噪声；信道的电气特性引起信号幅度、频率、相位的畸变；信号反射，串扰；冲击噪声，闪电、大功率电动机的启停等。差错控制编码分为纠错码、检错码。差错控制方法有自动请求重传和前向纠错。自动请求重传包括停等ARQ、选择重传ARQ、全部重发ARQ检错码包括循环冗余校验、奇偶校验第3章计算机网络体系结构1、网络体系结构（1）识记：网络体系结构的定义同层进程间通信的协议以及相邻层接口（2）领会：网络体系结构的分层原理层次结构方法的优点：独立性强、适应性强、易于实现和维护通信协议指保证数据通信双方正确而自动进行通信，针对通信过程的各种问题，制定一套交互双方都遵守的规则。他具有层次性、可靠性、有效性。通信协议的三要素：语义、语法、时序2、开放系统互联参考模型(OSI/RM)（1）识记：OSI/RM：开放系统参考模型。开放系统：遵守互联标准协议的实系统、实体：在某一层有数据收发能力的活动单元、服务：网络中各层向其上层提供的一组功能集合，是相邻两层之间的界面、服务原语：专供用户和其他实体访问服务。、数据单元：信息传送的单位（2）理解应用：OSI七层模型应用层、表示层、会话层、传输层