计算机网络技术第八版知识点总结大全.docxVIP

计算机网络技术第八版知识点总结大全

计算机网络概述

计算机网络是将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。其发展经历了四个阶段：面向终端的计算机通信网、计算机-计算机网络、开放式标准化网络和因特网广泛应用与高速网络技术发展。

计算机网络按照覆盖范围可分为广域网（WAN）、城域网（MAN）和局域网（LAN）。广域网覆盖范围广，通常跨越城市、国家甚至洲际；城域网覆盖一个城市的范围；局域网则一般用于企业、学校等较小的区域。按网络拓扑结构可分为总线型、星型、环型、树型和网状型等。总线型拓扑结构简单，易于扩充，但故障诊断和隔离困难；星型拓扑结构便于集中控制和管理，故障诊断容易，但中心节点负担重；环型拓扑结构传输延迟固定，实时性好，但可靠性较差；树型拓扑结构易于扩展和故障隔离；网状型拓扑结构可靠性高，但成本和管理复杂度也高。

计算机网络的功能主要包括资源共享、数据通信、分布式处理和提高系统可靠性等。资源共享可以共享硬件、软件和数据资源，提高资源利用率；数据通信实现了计算机之间的信息传输，如电子邮件、文件传输等；分布式处理将一个复杂的任务分解成多个子任务，分配到不同的计算机上进行处理，提高处理效率；提高系统可靠性通过备份和容错机制，保证系统在部分节点出现故障时仍能正常运行。

数据通信基础

数据通信是计算机网络的基础，它是指在不同计算机之间传送表示信息的二进制代码0和1的过程。数据通信系统由源系统（发送端）、传输系统（传输网络）和目的系统（接收端）组成。源系统包括源点和发送器，源点产生要传输的数据，发送器将源点产生的数据进行编码后发送到传输系统；传输系统可以是各种传输介质和通信设备；目的系统包括接收器和终点，接收器从传输系统接收信号并进行解码，终点获取解码后的数据。

数据有模拟数据和数字数据之分，信号也有模拟信号和数字信号之分。模拟数据是在某个区间内连续变化的值，模拟信号是连续变化的电磁波；数字数据是离散的值，数字信号是一系列离散的电脉冲。数据通信方式可分为单工通信、半双工通信和全双工通信。单工通信只能在一个方向上传输数据，如广播；半双工通信可以在两个方向上传输数据，但同一时刻只能在一个方向上传输，如对讲机；全双工通信可以同时在两个方向上传输数据，如电话。

传输介质是数据传输的物理通道，可分为有线传输介质和无线传输介质。有线传输介质包括双绞线、同轴电缆和光纤。双绞线价格便宜，安装方便，但传输距离和带宽有限；同轴电缆抗干扰能力强，传输带宽较高；光纤具有传输速率高、抗干扰能力强、传输距离远等优点，但成本较高。无线传输介质包括无线电波、微波、红外线和激光等。无线电波适用于广域通信，微波通信常用于长途通信和卫星通信，红外线和激光适用于短距离通信。

在数据传输过程中，会出现差错，差错控制是保证数据准确传输的重要手段。常见的差错控制方法有奇偶校验、循环冗余校验（CRC）等。奇偶校验通过在数据位后面添加一位奇偶位，使整个数据位和奇偶位中1的个数为奇数（奇校验）或偶数（偶校验），简单易行，但只能检测出奇数个比特的差错；CRC是一种更强大的差错检测方法，通过多项式除法计算出校验码，能检测出多种差错。

网络体系结构与网络协议

网络体系结构是计算机网络的分层结构和各层协议的集合，它将复杂的网络通信问题分解为多个相对简单的子问题，便于设计、实现和维护。国际标准化组织（ISO）制定了开放系统互连（OSI）参考模型，它将网络分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。物理层负责在物理介质上传输比特流，定义了接口的机械、电气、功能和规程特性；数据链路层将物理层接收到的比特流封装成帧，进行差错控制和流量控制；网络层负责将帧从源节点传输到目的节点，进行路由选择和拥塞控制；传输层为应用进程提供端到端的可靠通信，实现流量控制和差错恢复；会话层负责建立、管理和终止会话；表示层负责数据的表示和转换，如加密、解密、压缩、解压缩等；应用层为用户提供应用程序接口，如电子邮件、文件传输等。

TCP/IP参考模型是目前广泛使用的网络体系结构，它分为网络接口层、网际层、传输层和应用层。网络接口层对应OSI模型的物理层和数据链路层，负责将IP数据报封装成帧并在物理网络上传输；网际层的核心协议是IP协议，负责将数据报从源主机传输到目的主机，进行路由选择和地址转换；传输层有TCP和UDP两种协议，TCP是面向连接的、可靠的传输协议，UDP是无连接的、不可靠的传输协议；应用层包含了各种应用协议，如HTTP、FTP、SMTP等。

网络协议是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定，它由语法、语义和同步