第二章 網絡的基本概念

1、信息技術涉及內容：信息的收集、儲存、處理、傳輸與利用。

2、計算機網絡形成與發(fā)展大致分為如下4個階段：

(1)第一個階段20世紀50年代

(2) 第二個階段以20世紀60年代美國的APPANET與分組交換技術為重要標志。

(3) 第三個階段從20世紀70年代中期開始。

(4) 第四個階段是20世紀90年代開始。

3、計算機網絡的基本特征：資源共享。

4、計算機網絡的定義：把分布在不同地理位置上的自治計算機通過通信設備和通信協(xié)議進行互聯(lián)實現(xiàn)共享資源信息傳輸。

5、早期計算機網絡結構實質上是廣域網的結構。 廣域網的功能：數據處理與數據通信。邏輯功能上可分為：資源子網與通信子網。資源子網負責全網的數據處理，向網絡用戶提供各種網絡資源與網絡服務。主要包括主機和終端。主機通過高速通信線路與通信子網的通信控制處理機相連接。終端是用戶訪問網絡的界面。通信子網由通信控制處理機、通信線路與其他通信設備組成，完成網絡數據傳輸、轉發(fā)等通信處理任務。通信控制處理機在網絡拓撲結構中被稱為網絡節(jié)點。通信線路為通信處理機之間以及通信處理機與主機之間提供通信信道。

6、現(xiàn)代網絡機構的特點：微機通過局域網連入廣域網，局域網與廣域網、廣域網與廣域網的互聯(lián)是通過路由器實現(xiàn)的。

7、按傳輸技術分為： 廣播式網絡(通過一條公共信道實現(xiàn))點--點式網絡(通過存儲轉發(fā)實現(xiàn))。采用分組存儲轉發(fā)與路由選擇是點-點式網絡與廣播網絡的重要區(qū)別之一。

8、按規(guī)模分類：局域網(LAN)、城域網(MAN)、廣域網(WAN)

(1)廣域網的通信子網采用分組交換技術，利用公用分組交換網、衛(wèi)星通信網和無線分組交換網互聯(lián)。

(2)廣域網(遠程網)以下特點：1 適應大容量與突發(fā)性通信的要求。2 適應綜合業(yè)務服務的要求。3 開放的設備接口與規(guī)范化的協(xié)議。4 完善的通信服務與網絡管理。

(3)幾種常見的廣域網的特點：X.25、FR、SMDS、B-ISDN、N-ISDN、ATM

(4)廣域網擴大了資源共享的范圍，局域網增強了資源共享的深度。

(5)期的城域網產品主要是光纖分布式數據接口(FDDI)

(6)各種城域網建設方案有幾個相同點：傳輸介質采用光纖，交換接點采用基于IP交換的高速路由交換機或ATM交換機，在體系結構上采用核心交換層，業(yè)務匯聚層與接入層三層模式。城域網MAN介于廣域網與局域網之間的一種高速網絡。

9、計算機網絡拓撲是通過網中結點與通信線路之間的幾何關系表示網絡結構，反映出網絡中各實體間的結構關系。主要是指通信子網的拓撲構型。

10、網絡拓撲可以根據通信子網中通信信道類型分為：

(1) 點-點線路通信子網的拓撲：星型，環(huán)型，樹型，網狀型。

(2)廣播式通信子網的拓撲：總線型，樹型，環(huán)型，無線通信與衛(wèi)星通信型。

11、描述數據通信的基本技術參數有兩個：數據傳輸率與誤碼率。

(1)數據傳輸速率:在數值上等于每秒鐘傳輸構成數據代碼的二進制比特數,單位為比特/秒(bit/second),記作bps.對于二進制數據,數據傳輸速率為:S1/T(bps),其中,T為發(fā)送每一比特所需要的時間.

(2)奈奎斯特準則：信號在無噪聲的信道中傳輸時,對于二進制信號的最大數據傳輸率Rmax與通信信道帶寬B(B=f，單位是Hz)的關系可以寫為： Rmax=2*f(bps)

(3)香農定理：香農定理則描述了有限帶寬;有隨機熱噪聲信道的最大傳輸速率與信道帶寬;信號噪聲功率比之間的關系.在有隨機熱噪聲的信道上傳輸數據信號時，數據傳輸率Rmax與信道帶寬B，信噪比S/N關系為： Rmax=B*LOG⒉(1+S/N)其中：B為信道帶寬，S為信號功率，n為噪聲功率。

(4)誤碼率是二進制碼元在數據傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率，它在數值上近似等于：Pe=Ne/N(傳錯的除以總的)

a、誤碼率應該是衡量數據傳輸系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下傳輸可靠性的參數.

b、對于一個實際的數據傳輸系統(tǒng),不能籠統(tǒng)地說誤碼率越低越好,要根據實際傳輸要求提出誤碼率要求;在數據傳輸速率確定后,誤碼率越低,傳輸系統(tǒng)設備越復雜,造價越高.

c、對于實際數據傳輸系統(tǒng),如果傳輸的不是二進制碼元,要折合成二進制碼元來計算.

d、差錯的出現(xiàn)具有隨機性,在實際測量一個數據傳輸系統(tǒng)時,只有被測量的傳輸二進制碼元數越大,才會越接近于真正的誤碼率值.

12、網絡協(xié)議

(1)概念：為網絡數據傳遞交換而指定的規(guī)則，約定與標準被稱為網絡協(xié)議。

(2)協(xié)議分為三部分：(1)語法,即用戶數據與控制信息的結構和格式;

(2)語義,即需要發(fā)出何種控制信息,以及完成的動作與做出的響應;

(3)時序,即對事件實現(xiàn)順序的詳細說明.

13、計算機網絡體系結構

(1)概念：將計算機網絡層次模型和各層協(xié)議的集合定義為計算機網絡體系結構。(體現(xiàn)出的兩個內涵請補充)

(2)計算機網絡中采用層次結構，可以有以下好處：各層之間相互獨立、靈活性好、各層都可以采用最合適的技術來實現(xiàn)各層實現(xiàn)技術的改變不影響其他各層、易于實現(xiàn)和維護、有利于促進標準化。

14、ISO/OSI(國際標準化組織 / 開放系統(tǒng)互連參考模型)

(1)功能：構建網絡和設計網絡時提供統(tǒng)一的標準

(2)概述：采用分層的體系結構將整個龐大而復雜的問題劃分為若干個容易處理的小問題，采用了三級抽象，既體系結構，服務定義，協(xié)議規(guī)格說明。實現(xiàn)了開放系統(tǒng)環(huán)境中的互連性，互操作性與應用的可移植性。

(3)ISO將整個通信功能劃分為七個層次,劃分層次的原則是:網中各結點都有相同的層次、不同結點的同等層具有相同的功能、同一結點內相鄰層之間通過接口通信、每一層使用下層提供的服務,并向其上層提供服務、不同結點的同等層按照協(xié)議實現(xiàn)對等層之間的通信(補充服務、接口、協(xié)議的概念).

(4)OSI七層：

1 物理層：主要是利用物理傳輸介質為數據鏈路層提供物理連接，以便透明的傳遞比特流。(NIC、HUB)

2 數據鏈路層：分為MAC和LLC，傳送以幀為單位的數據，采用差錯控制，流量控制方法。(NIC、SWITCH)

3 網絡層：實現(xiàn)路由選擇、擁塞控制和網絡互連功能，使用TCP和UDP協(xié)議(ROUTER)

4 傳輸層：是向用戶提供可靠的端到端服務，透明的傳送報文，使用TCP協(xié)議。

5 會話層：組織兩個會話進程之間的通信，并管理數據的交換使用NETBIOS和WINSOCK協(xié)議。

6 表示層：處理在兩個通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式。

7 應用層：應用層是OSI參考模型中的最高層。確定進程之間通信的性質，以滿足用戶的需要。

15、TCP/IP參考模型

(1)TCP/IP協(xié)議的特點：a、開放的協(xié)議標準，可以免費使用，并且獨立于特定的計算機硬件與操作系統(tǒng)。

b、獨立于特定的網絡硬件，可以運行在局域網、廣域網，更適用于互聯(lián)網。

c、統(tǒng)一的網絡地址分配方案，使得整個TCP/IP設備在網中都具有唯一的地址。

d、標準化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶服務。

(2)TCP/IP參考模型可以分為：應用層，傳輸層，互連層，主機-網絡層。(各層功能見教材P33)

(3)應用層協(xié)議分為:

a、依賴于面向連接的TCP協(xié)議：主要有: 文件傳送協(xié)議FTP、電子郵件協(xié)議SMTP以及超文本傳輸協(xié)議HTTP等

b、依賴于面向連接的UDP協(xié)議：主要有簡單網絡管理協(xié)議SNMP;簡單文件傳輸協(xié)議TFTP.

c、既依賴于TCP協(xié)議，也可以依賴于UDP協(xié)議：域名服務DNS等.

16、ISO/OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較

17、NSFNET采用的是一種層次結構，可以分為主干網，地區(qū)網與校園網。

18、Internet2的初始運行速率可達10Gbps.Internet2在網絡層運行的是IPv4，同時也支持IPv6業(yè)務.

19、移動計算網絡 P39

20、多媒體網絡是指能夠傳輸多媒體數據的通信網絡。多媒體網絡需要支持多媒體傳輸所需要的交互性和實時性要求。網絡視頻會議系統(tǒng)是一種典型的網絡多媒體系統(tǒng)。多媒體網絡應用對數據通信的要求：1高傳輸帶寬要求;2不同類型的數據對傳輸的要求不同;3網絡中的多媒體流傳輸的連續(xù)性與實時性要求;4網絡中多媒體數據傳送的低時延要求;5網絡中的多媒體傳輸同步要求;6網絡中的多媒體的多方參與通信的特點。改進傳統(tǒng)網絡的方法是：增大帶寬與改進協(xié)議。增大帶寬可從傳輸介質和路由器性能兩方面入手。改進協(xié)議主要表現(xiàn)在支持IP多播、資源預留協(xié)議、區(qū)分服務與多協(xié)議標識交換等方面。

21、機群系統(tǒng)的分類與計算與存儲區(qū)域網絡 P42-43