计算机网络笔记：基础知识

计算机网络

定义：计算机网络是将分布在不同地区的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、软件、数据信息等资源。

功能：数据通信功能；资源共享功能；均衡负荷功能；分布式处理功能。

分类：

局域网：传输数据率高，传输距离2.5km，网络结构比较规范等；

城域网：覆盖范围100km左右，传输距离达10km，作专网或公网用等；

广域网：传输距离几十到几千km，网络结构不规范，主要用于高速上网等。

网络拓扑结构：总线型、星型、环形、数型、网状型等。

组成：网络硬件和网络软件。即：计算机、网络操作系统、传输介质及相应的应用软件等。

应用举例：数字通信；分布式计算；信息查询；远程教育；虚拟现实；电子商务；办公自动化；企业管理与决策等。

数据通信

术语：数据；信息；信号；信道。

指标：数据传输率，即比特率(bps)，单位时间内传输二进制的位数；信号传输速率，即波特率，单位时间内传输的信号(码元)的个数；误码率，二进制数据位在传输中出错的概率；信道容量，单位时间内传输的最大二进制位数或码元个数；信道带宽，表示信号频带范围，即信道所能传输的信号频率的最大值和最小值之差，单位赫兹。

数据传输

通信线路连接方式：点到点连接；多点连接。

传输类型：串行传输--数据，比特位；并行传输--数据，比特位；基带传输--数字信号；频带传输--模拟信号。

信道复用技术：频分多路复用(FDM)；时分多路复用(TDM)；波分多路复用(WDM)；码分多路复用(CDM)。

信道通信方式：单工通信--信号沿一个方向传输；半双工通信--信号可以沿两个方向传输，于某个时刻通过开关装置切换；全双工方向传输--信号在任何时刻可以沿两个方向同时传输。

数据交换技术：交换技术按原理分为电路交换和存储转发交换两大类。

电路交换：即线路交换，是一种直接交换的技术，也是最早使用。典型应用--电话通信系统。分三个阶段--建立连接、数据传输和断开连接。

存储转发交换：即发送的数据和源地址、目的地址、控制信息等按照一定格式组成一个数据单元，称为报文或分组进入通信子网。根据转发的信息单位不同又分为报文交换和分组交换。前者将所有发送信息组成一个报文，收发双方无需建立连接，多个用户可以共享一个信道，缺点是不适合实时传输，多用于高容量通信；后者降低了对交换节点的存储容量的要求，时间花费少，网络延迟少，已成为主要的交换技术，但增加了网络硬件的复杂性和报文处理时间，实际应用中又分为虚电路方式和数据报文方式。

计算机网络的工作模式：对等模式(P2P)；客户机/服务器模式(C/S)。

传输介质：其决定了网络的传输速率、网络段的最大长度、传输的可靠性及网卡的复杂性。分为有线和无线两大类。

有线：双绞线--成本低，易被干扰，局域网常用；同轴电缆--传输特性和屏蔽性良好，成本高，也多用于局域网；光缆--数据速率高，屏蔽性好，远距离传输，安全性高。

无线：无线电波、微波、蓝牙和红外线等，用大气层作物理通道。