1.1 计算机网络的概念

1.1.1 计算机的网络和功能

多年来，计算机网络一直没有严格上的定义，而课程给出的定义是：

在协议与操作系统的控制下，网络将不同的设备利用介质（设备）连接起来，实现主要目的为实现传递信息和资源共享系统的集合。

计算机网络给人们带来了哪些好处？实现了哪些功能？

1.数据传输

将数字、文字、声音、图像、视频信号等媒体组成的存储信息用0、1这两个数字表现出来，用一条电线将这些数据从甲地传给乙地。

2.资源共享

通过数据的传输可以实现资源的共享，其中包括”软件”共享（如文本、视频、用户文件、配置文件）和硬件（如打印机）共享，可以节省成本、提高效率。

3.负载平衡

通过网络调度，合理分配（多台）计算机工作，分布式信息处理、分布式数据库就是最好的例子。

4.网络服务

方便了人们的生活：电子邮件、电子商务、电子政务、博客、微博。

1.1.2 评价计算机网络的指标

（仅介绍主要指标）

1）模拟通信系统的带宽——通频带

带宽和信道容量

早期电子通信采用模拟技术，各种介质适用的频率范围有：

（Hz）

双绞线（10∧4——10∧6）；

海事无线电（±10∧5）；

调幅无线电（±10∧6）；

调频无线电（±10∧8）；

移动无线电（±10∧9）；

......

可见光（10∧14——10∧15）；

光纤（10∧14——10∧16）；

一般来说，一种模拟信号往往包含的不同频率的分量，最高频与最低频之间称为带宽，低频部分的信号称为基带信号。

两个“技术”：

1.调制/解调 前者把不能传输的信号转为可传输的信号，后者反之。

2.把比音频带宽更宽的频带称为宽带，借助宽带传输，可将链路分为两个或多个信道。

常见的例如ADSL：

（kHz）

Pots端 0——4；

上行通道 25——160；

下行通道240——1100；

2）信道容量：数字传输通信系统的带宽。

Kbit means KB

Mbit means MB

......

通信领域：

1K=10∧3 bit   1M =10∧6 bit   1G=10∧9 以此类推

计算机领域：

1K=2∧10bit 1024bit） 1M=2∧20bit   1G=2∧30bit   以此类推

比特（bit）率（传输速率）：

信道容量（带宽）的最大传输能力，因比特率与时钟频率成正比，故时钟频率越高，比特率越高。

信噪比/误码率：

热噪声：随机产生，强度与信号频率无关，由于自身频谱很宽，会产生随机差错。

冲击噪声：外部因素导致的噪声。

信号的平均功率与噪声的平均功率的比值叫做信噪比。

信噪比越低，误码率越小。

时延：

由信源传输到信宿过程过程中产生的时间叫时延，主要分为：发送（排队）时延、传输时延、接受时延。

服务质量：

当网络出现过载或拥塞时，要保证业务量不被延迟和丢失，使其高效运行！

1.2 计算机网络的分类

1.按照地理覆盖范围分类

1.局域网

2.广域网

3.城域网

4.个人局域网

2.按照拓扑结构分类

1.总线性拓扑

2.星型拓扑

3.环形拓扑

4.树形拓扑

5.网状拓扑

6.混合式拓扑

7.蜂巢拓扑

1.3ISO/OSI-RM体系结构

为了促进计算机的发展，ISO(国际标准化组织)提供了一个OSI/RM（系统参考模型）的国际标准草案，它是一个建立在传输介质基础上的7层模型。从上到下依次是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。数据传输会从上到下依次封装，形成比特流传输给另一台设备，再从下到上解封装，这就是OSI/RM的数据传输过程。