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第一章 计算机网络体系结构（5′） （一）计算机网络概述 1.计算机网络的概念、组成与功能 网络是指“三网”：电信网络、有线电视网络、计算机网络。计算机网络：一些相互连接的、自治的计算机的集合。 计算机网络向用户可以提供服务 连通性和共享 因特网的两大组成部分边缘部分：由各主机构成，用户直接进行信息处理和信息共享;低速连入核心网。核心部分：由各路由器连网，负责为边缘部分提供高速远程分组交换。 2.计算机网络的分类 按范围：（1）广域网WAN：远程、高速、是Internet的核心网。（2）城域网：城市范围，链接多个局域网。（3）局域网：校园、企业、机关、社区。（4）个域网PAN：个人电子设备按用户：公用网：面向公共营运。专用网：面向特定机构。 1.计算机网络分层结构 物理物理层的任务就是透明地传送比特流。物理层还要确定连接电缆插头的定义及连接法。 数据链路层数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧（frame）为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。 网络层网络层的任务就是要选择合适的路由，使发送站的运输层所传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站，并交付给目的站的运输层。 运输层运输层的任务是向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端服务，使它们看不见运输层以下的数据通信的细节。 应用层应用层直接为用户的应用进程提供服务。 简述分组交换的要点。答：（1）报文分组，加首部（2）经路由器储存转发（3）在目的地合并 2. 网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。由以下三个要素组成： （1）语法：即数据与控制信息的结构或格式。（2）语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。（3）同步：即事件实现顺序的详细说明。 协议和服务的概念的区分： 1、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是透明的。2、协议是“水平的”，即协议是控制两个对等实体进行通信的规则。但服务是“垂直的”，即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。上层使用所提供的服务必须与下层交换一些命令，这些命令在OSI中称为服务原语。 3.ISO/OSITCP/IP模型 ISO/OSI参考模型 主要功能 TCP/IP模型 应用层 文件传输，电子邮件，文件服务，虚拟终端 表示层 数据格式化，代码转换，数据加密 解除或建立与别的接点的联系 提供端对端的接口 主机到主机层（TCP）（又称传输层） 为数据包选择路由 网络层（IP） 传输有地址的帧以及错误检测功能 网络接口层(又称链路层） 以二进制数据形式在物理媒体上传输数据 主要任务：确定与传输媒体的接口有关的一些特性：机械、电器、功能、过程 （一）通信基础 信号：是数据的电气的或电磁的表现。 码元(code)：在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。 信道：表示向某一个方向传送信息的媒体。 波特：是码元传输的速率单位（每秒传多少个码元）。 奈奎斯特定理：每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒 1 个码元。 香农定理：用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速率。信道的极限信息传输速率 C 可表达为： C = W log2(1+S/N) b/s 。信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。 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。 虚电路是由分组交换通信所提供的面向连接的通信服务 （二）传输介质：1.双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质 （三）物理层设备 1.中继器：中继器是局域网环境下用来延长网络距离的最简单最廉价的互联设备，操作在OSI的物理层，中继器对在线路上的信号具有放大再生的功能。 2.集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。 （一）网络层的功能：1.异构网络互联2.路由与转发3.拥塞控制 （二）路由算法 1.静态路由与动态路由：静态，非自适应路由选择，人工配置每一条路由。动态，自适应路由选择。自治系统（AS） 2.距离-向量路由算法：路由协议RIP（内部网关协议），P149(1,把表中地址全部改成发送路由器地址，距离加1。2、与原表进行比较。) 3.链路状态路由算法：内部网关协议OSPF（开放最短路径优先），用分布式链路状态协议。（1）洪泛法，所有路由器发送消息。（2）信息是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态。（3）当线路发生变化的时候才用洪泛法发送。问候，