“三网合一”： 电信网络，有线电视网络，计算机网络
计算机网络体系结构
一：计算机网络
概念：指分布在不同地理位置上具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和和通信线路互连起来，在网络软件的管理下实现数据传输和资源共享。
二：计算机网络的发展
阶段一：1969年美国建立的第一个ARPANET网络
阶段二：三级结构网络阶段（主干网、地区网、校园网（企业网））
阶段三：ISP结构
三：计算机网络的功能
(1)数据通信
(2)资源共享：入网用户均能享受到网络中各个计算机系统中的资源，也是最重要的功能。
(3)提高性能：每一台计算机都可通过网络互相成为后备机
(4)分布式处理：通过算法将大型的综合问题交给不同的计算机同时处理，用户根据需要选择合理选择网络资源。
(5）：负载均衡：任务过重交给其他空闲的计算机
四：计算机网络的组成
边缘部分：由连接在网络上的各个主机组成，主要是进行数据通信和资源共享
核心部分：由网络和连接在网络上的路由器组成。
主机A与主机B通信，实际上指的是主机A的程序与主机B的程序进行通信
五：计算机网络的性能指标
1.速率
2.带宽
3.吞吐量
4.时延
5.时延带宽积
6.信道利用率
六：计算机网络的结构
协议三要素：语法+语义+同步（时间）
OSI网络体系结构（从下到上）
- 物理层：提供传输物理媒介（比特）
- 数据链路层：在不可靠的物理介质上提供可靠的传输，主要作用包括物理地址寻址、数据成帧、流量控制、数据检错、重发（帧）
- 网络层：主机到主机 为子网间的数据包进行进行路由转发、包括拥塞控制、网际互联（包）
- 传输层：端到端的层次。负责将上层数据分段进行端到端的，可靠或不可靠的传输，同时也包括处理端到端的差错控制和流量控制问题（段）
- 会话层：管理主机之间的会话进程，即负责建立、管理、撤销进程间的会话
- 表示层：对上层数据进行变换，保证一个主机能被另外一个主机在表示层上能被理解
- 应用层：为操作系统或网络应用程序提访问供网络服务的接口
TCP/IP网络体系结构
- 网络接口层
- 网际成
- 传输层
- 应用层
七：物理层详解
<一> 物理层功能
- 机械特性
- 电气特性
- 功能特性
- 过程特性
PC机-(数字信号)->调制解调器-(模拟信号)->公用电话网-(模拟信号)->调制解调器-(数字信号)->PC机
源系统-->传输系统-->目的系统
源点->发送器->传输系统->接收器->终点
<二>编码技术
信号编码：将二进制信息转化成计算机信号的过程
常见的编码技术：曼彻斯特编码、差分曼特斯特编码（电压变化）
<三>通信方式
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单向（单工）通信 ： 单向
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双向交替通信（半双工通信） ： 双向但不能同时
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双向同时通信（全双工通信） ： 双向可同时
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基带信号：来自信源的信号，即数字信号
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频带信号：频带传输是指在网络中远程通信时将数字信号转为模拟音频信号，经过传送到接受方再转化为数字信号的过程
<四>信号传输
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波特率
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比特率
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带宽
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码元
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奈奎斯特定理：W的带宽，能承受的最大码元（信号）速率为2W，如果每个信号的状态码为W，则最大数据传输速率为2Wlog2 W （bps）
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香农定理：当信噪比或者带宽接近无限时，最大传输速率可以无穷大。
<五>信道复用技术
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信号频段
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频分多路复用技术
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时分多路复用技术
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统计时分多路复用技术
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波分多路复用技术
<六>传输介质
- 导引型
同轴电缆：细同轴电缆（100Base-2） 粗同轴电缆(100Base-5)
双绞线:100Base-T
光纤:100Base-F
- 非导引型
无线传播
<七>传输设备及技术
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中继器：对接受信号进行再生和发送
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集线器：
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ADSL技术：将高频段的电网留给用户上网
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HFC技术：对CATV（树形拓扑的同轴电缆网络、频分复用、单向传输）进行改造，
-FTTx技术：光纤到.....
七：数据链路层详解
<一>功能
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链路管路功能：在数据通信前，在物理线路上对数据链路进行建立、拆除、分离
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为网络层提供服务：在不可靠的物理介质上提供可靠的传输
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封装成帧
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数据的差错检测、重发：向后纠错（发送发重发）；向前纠错（接收方修改错误）
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流量控制：控制发送的速度，且数据帧不宜过长。滑动窗口协议
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物理地址寻址
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透明传输
<二>检错编码：水平/垂直奇偶校验；循环冗余校验编码
纠错编码：海明码；水平垂直奇偶校验
<设备>
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硬件地址：唯一不变的，不能修改
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网络适配器(网卡、网络接口卡)：连接计算机和传输介质的接口
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网桥（桥接器）：连接两个相同协议的局域网设备
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交换机：多端口的网桥。本身维护一个路由表，根据MAC帧查找对应的端口号，将数据帧转发
<八>：网络层详解
网络层的作用是实现两个端系统之间的数据透明传送,具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等
1.两种服务：
-
面向连接的服务
-
无连接的服务
2.路由选择：在复杂的网络环境下，选择一条最优的网络路径来进行传输，保证传输的可靠性
3.最大努力交付：对传输的数据不进行校验，传输的数据分组可能出错、丢失。重复或者失序。
(二)网络层的协议
-
地址解析协议(ARP):根据IP地址来获取物理地址的一个协议。主机发送包含目标IP的一个ARP请求，广播到网络中所有的主机，用来接收返回信息。将收到的目标IP和目标物理地址存入本机的ARP缓存中并保留一段时间，再次发送时，直接查ARP缓存表
-
逆地址解析协议（RARP）：根据物理地址，从网关获取对应的IP地址
-
ICMP（网络控制报文协议）：传递控制信息；请求网络通不通，主机是否可达，路由是否可用等控制消息；虽然不传送数据，但是也很追踪要
-
IGMP（网络管理协议）：向相邻的路由器报告组员信息。
(三)：IP地址
二级IP ： 网络号 + 主机号
三级IP： 网络号 + 子网号 + 主机号
分类：
A类： 1 ~ 126
B类： 128 ~191
C类： 192 ~ 223
D类： 223~239
E类：240——255
主机号全为0 的，代表网络号；
主机号全为1的，代表本网广播
32位全为1的，代表全网广播地址
127的地址属于本机回环地址
DHCP获取失败，返回169.254.。。。
有效的主号号应该去掉全为0的或者全为1的，出去网络号和广播号
子网划分题目。。。。。
(四)路由器
路由器是通信子网中的核心设备，主要连接局域网、广域网。根据信道的情况自动选择最佳路由，以最佳路径发送数据。
功能：
1.网络连接
2.路由寻址
3.数据转发
4.网络管理
5.隔绝广播域
路由协议：
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RIP内部网络协议
-
OSPF最短路径优先协议
-
BGP路由协议
九：运输层
TCP：
面向连接，字节流，可靠的传输。拥塞控制
三次握手协议
发送 SYN = 1 seq = x
返回 ack = x+1 ,seq = y,SYN = 1;ACK =1
发送 ack = y+ 1,seq = x+1,ACK = 1
UDP：
面向报文，不可靠的传输
十： 应用层
1.服务模式：C/S 客户端服务器模式 、 B/S浏览器服务器模式
2.DNS域名解析服务
3.万维网WWW服务
4.FTP文件传输服务
5.Email电子邮件服务：POP3 SMTP
6.telent远程登录服务
十一：信息安全
完整性（攻击的最终目的）、保密性、不可否认性
可用性、可控性
信息加密
防火墙
物理层： 中继器；集线器（多端口的中继器）
数据链路层：网卡；(以太网交换机、局域网)交换机；网桥
网络层：三层交换机；路由器
网络层以上：网关
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