1、第一章計算機網絡基礎計算機網絡發展：（1）聯機系統階段（20世紀50年代初）：（2）計算機互聯網絡階段（3）標準化網絡階段（4）網絡互連階段：Internet迅猛發展二：計算機網絡分類按網絡傳輸技術（介質）分類：廣播網絡和點對點網絡（有線和無線）按網絡覆蓋規模分類：（1）局域網（2）城域網（3）廣域網（4）互聯（連）網按網絡拓撲結構分類：總線型，環型，星型，樹形計算機網絡組成計算機網絡的系統組成（1）資源子網（傳輸層，會話層，表示層，應用層）負責數據處理的子網，通常由主機， 終端，終端控制器，連網外設，各種軟件資源與信息資源組成。（2）通信子網（物理層，數據鏈路層，網絡層）負責數據傳輸，交換以

2、及通信控制的子網， 通常由通信控制處理機，通信線路與其他通信設備組成。計算機網絡的主要功能：（1）資源共享（2）信息傳輸與集中處理（3）平衡負荷及分布處理（4）綜合信息服務計算機網絡的應用：（1）實現辦公自動化（2）管理信息系統（3）電子商務（4）公共生活服務信息化（5）教育現代化（6）電子政務典型網絡介紹1.Internet：亦稱“因特網”。利用TCP/IP,域名地址：主機名+機構名+網絡名+最高域名3.Intranet是指采用.Internet技術構建的企業內部網。ATM：異步傳輸方式ATM是以異步時分復用為基礎，ATM一光纖傳輸介質為基礎，信元長53個字節，其中5個字節為信元頭，48個字

3、節為用戶信息。是一種面向連 接的技術。三網合一：電信網，有線電視網和計算機互聯網第二章數據通信基礎相關術語：帶寬為H的無噪聲信道，其最大波特率為：Bmax=2H（baud）采樣定律：在一個帶寬為H的無噪聲信道上，最高可以以2H個/秒的速度發送碼元，在 接收端可以正確的接收。數據傳輸速率（bps）發送的諧波數n30080600401200202400104800596002192001384000在無噪聲信道中，當帶寬為H Hz,信號電平（碼元狀態數）為V級，則：數據傳輸速率=2Hlog2V b/sV：信號電平的級數（碼元狀態數）在噪聲信道中，當帶寬為H Hz，信噪比（信號功率/噪聲功率）為S/

4、N，則：最大數據傳輸速率（b/s） = Hlog2（1+S/N）很多情況下信噪比用分貝（dB）表示信噪比（dB）= 10log10S/N 如： 信噪比為 30dB，則 S/N=1000一：數據通信系統的構成數據終端設備DTE:用于發送和接收數據的設備（大，中，小，PC機，打印機等）數據鏈路終端連接設備DCE：用來連接DTE與數據通信網絡，為用戶提供入網連接點 數據電路和數據鏈路。4,傳輸：（1）傳輸信道：實現信道，頻分信道和十分信道（2）傳輸方式：單工傳輸方式（計算機局域網廣播電視）半雙工（步話機）。雙工（電話）數據通信系統的性能指標（1）信息傳輸速率：在這條信道上每秒鐘可以發送多少個比特（b

5、ps, bit per second），也稱作 比特率。（2） 碼元傳輸速率（信號傳輸率）：信號傳輸率波特率（Baud）就是碼元的速率，碼 元是數字信號中表示數字0和1的電脈沖。指每秒鐘發送的碼元數、每秒鐘可以得到 多少個信號、每秒采樣多少次。單位為波特數據傳輸率一一比特率：每秒鐘能傳輸的二進制位數（bit），單位為比特/秒。記做bps。比特率和波特率是密切相關的，波特率越是高，比特率也越是高。如果某數字傳輸系統的碼元狀態數為N，則該系統中比特率和波特率的關系為：S=Blog2N （比特率=波特率log2N）比特率=波特率乘以每個信號所能代表的位數，信號代表的位數就和量化等級V的多少有 關，V

6、個等級進行二進制編碼需要log2V位，所以比特率=log2V波特率（3）頻帶利用率（4）差錯率（誤碼率）：傳輸出錯的碼元數占傳輸總碼元數的比例衡量數據通信系統在正常情況下傳輸的可靠性設傳輸總碼元數為N，傳輸出錯的碼元數為Ne，則誤碼率Pe為：Pe=Ne/N誤碼率意義一一決定傳輸數據單元大小的一個重要依據模擬通信和數字通信1 .數據有模擬數據和數字數據兩種形式數據傳輸以信號為載體電信號分為兩種：模擬信號和數字信號模擬信號一般需要加入放大器，增加信號的能量。 數字信號需要經過中繼器，利用碼元再生的方法恢復原來的信號（1）碼元：數字信號里一系列表示數字0和1的電脈沖就稱為碼元（2） 模擬傳輸：是指模

7、擬數據的傳輸數字傳輸：是指數字數據的傳輸（3）發送端將數字數據信號變換成模擬數據信號的過程稱為調制（Modulation），對應的調制設備就稱為調制器（Modulator）；（4）接收端將模擬數據信號還原成數字數據信號的過程稱為解調（Demodulation）,對應的 解調設備就稱為解調器二.信道信道帶寬：信道（物理媒體）能夠不失真地傳輸信號的頻率寬度（Hz）。信道容量：在單位時間內可以傳輸最大信號量，標志著信道傳輸能力。信道帶寬和信道容量具有正比的關系：帶寬越大，容量越大信道分類：（1）按傳輸介質：有線和無線信道（2）按傳輸信號的類型：模擬和數字信道（3）按信道使用方式：專用和公用四.編碼與

8、解碼調制解調技術脈碼調制技術（PCM）:將電話模擬信號轉化為數字信號轉換過程：（1）采樣:Shannon （香農）定理 Bamx=2H在噪聲信道中，當帶寬為H Hz,信噪比（信號功率/噪聲功率）為S/N,則：最大數據傳輸速率（b/s） = Hlog2（1+S/N）很多情況下信噪比用分貝（dB）表示信噪比（dB） = 10log10S/N如： 信噪比為30dB，則S/N=1000（2 ）量化：確定采樣出的模擬信號的數值（3）編碼：將量化后的值編碼成一定位數的二進制值。常用的數字信號編碼有：不歸零編碼：正電平表示1，零電平表示0，并且在表示完一個碼元后，電平毋需回到零，波特率=比特率缺點是存在發送

9、方和接收方的同步問題曼切斯特編碼：但是在曼切斯特編碼當中，波特率=2*比特率差分曼切斯特編碼不歸零制編碼的編碼密度最高，接收端一次采樣可得到一個bit，即波特率等 于比特率，但不能攜帶時鐘曼切斯特編碼的編碼密度最低，接收端二次采樣才可得到一個bit，即波特率 是比特率的兩倍，但每個bit中都有信號跳變，即攜帶了時鐘差方曼切斯特編碼與曼切斯特編碼基本相同數據的調制技術（1）數字數據的調制-數字信號轉換為模擬信號調制的方法：調頻（FSK），調相（PSK），調幅（ASK）發送端將數字數據信號變換成模擬數據信號的過程稱為調制接收端將模擬數據信號還原成數字數據信號的過程稱為解調（2）模擬數據的調試（3）

10、若進行數據通信的發送端和接收端以雙工方式進行通信時，就需要一個同時具備調制 和解調功能的設備，稱為調制解調器（Modem）。數據的傳輸方式1 .并行傳輸：以成組的方式在并行通道上同時進行傳輸串行傳輸：將組成字符的各個比特串行的發往線路 串行又分為：同步和異步同步傳輸：傳輸數據時是以一塊一塊作為單位來傳遞異步通信：是指發送方和接收方的采樣時鐘不是同一個，是以字符為單位的數據傳輸同步技術：接收方必須在時間上與發送方去的同步。位同步：自同步和外同步(2)字符同步數據交換技術電路交換方式可以分為電路交換和存儲轉發交換常用的交換技術有電路交換，報文交換和分組交換電路交換(電話)：在通信的雙方之間建立起一

11、條實際的物理通路，并且在整個通信過程中，這條通路被獨占。特點：一旦連接建立起來后，它的服務質量相當好線路的利用率較低報文交換(電報)：優點：不需要建立專門的物理通道一共享通路缺點：節點必須具備很大的存儲空間當信道誤碼率較高時，大報文出錯率較高，引起頻繁重發分組交換(計算機網絡用的最多)：將一個大報文分割成一定長度的信息單位，稱為分組，并以分組為單位進行存儲轉發。目前數據網絡中最廣泛使用的一種交換技術優點：每個節點所需存儲能力降低延遲時間減少降低了報文的整體傳播時間提高了傳輸效率缺點：解決分組丟失、重復和次序混亂等問題虛電路分組交換：在虛電路交換中，有一類特殊的交換叫做信元交換。將分組分成固定長

12、的單元一信元，并用虛電路方式交換ATM網用這種交換方式數據報分組交換。高速交換技術：ATM和幀中繼多路復用技術頻分多路復用FDM (Frequency Division Multiplexing無線電廣播和有線電視及無線電視 時分多路復用TDM同步TDM：時間片的分配是事先約定的，且固定不變優點：控制簡單缺點：不能充分利用信道異步TDM:時間片是按需分配，事先申請優點：充分利用信道缺點：控制復雜波分多路復用WDM:主要用于全光纖網組成的通信系統。波分復用就是光的頻分復用碼分多路復用CDMA:又稱為碼分多址.主要用于無線通信系統，特別是移動通信系 統。筆記本電腦或個人數字助理以及掌上電腦等移動型

13、計算機的聯網通信差錯控制1通信信道中的噪聲分為：熱噪聲：信道所固有的、持續存在的；又稱為隨機錯誤沖擊噪聲：是由某種特定的、短暫的原因造成的，幅度大，是產生數據傳輸差錯的 主要原因，又稱為突發錯誤 差錯控制：校驗、重發和序號避免幀錯誤的保證：幀的校驗避免幀丟失的保證：超時和重發避免幀重復的保證：幀有序號在數據傳輸過程中為什么要進行差錯控制？答：信道中難免有噪音的干擾，數據傳輸便會出現差錯，所以我們采用差錯控制，差 錯控制是雙層意思，有發現差錯，糾正差錯。差錯控制是在數字通信中利用編碼方法對傳 輸中產生的差錯進行控制，以提高數字消息傳輸的準確性第三章計算機網絡體系結構一.網絡體系結構即協議的概念協

14、議：是用來描述各個進程之間交換過程的一個術語協議三要素：語法：確定協議元素的格式，即數據與控制信息的結構或格式語義：確定協議元素的類型，即規定通信雙方要發出何種控制信息、完成何種動作以 及做出何種應答交換規則：規定事件實現順序的詳細說明，即確定通信狀態的變化和過程，如通信雙 方的應答關系。實體：通信時能發送和接收信息的任何軟硬件設施接口：分層結構中各相鄰層之間要有一個接口，它定義了較低層向較高層提供的原始操作和服務二.開放系統互聯參考模型OSI/RMISO:國際標準化委員會組織OSI/RM :開放系統互聯參考模型OSI參考模型物理層：主機A上的一串二進制比特串能夠通過一條物理鏈路傳遞到主機B上

15、數據鏈路層：保證主機A上的一串二進制比特串傳到主機B上是完全正確的差錯控制和流量控制網絡層：通過數據鏈路層，沿著這條路徑從這個節點交到下一個節點，然后再交到下 一個節點。由于數據鏈路層保證了兩點之間都是正確的，所以源點到目的地的傳遞也 是正確的 一一路由查找，網絡擁塞控制和網絡互連傳輸層：為上層提供端到端的服務會話層：為表示層提供建立，維護和結束會話連接，提供回話管理進程-進程，“薄”表示層：表示層就是做信息的理解，加密、解密和壓縮、解壓縮等變換應用層：為用戶提供各種服務，如：文件傳輸，電子郵件，網絡管理每一層的功能都是為它的上一層服務的通信子網：網絡層，數據鏈路層，物理層資源子網：傳輸層(介

16、質)，會話層，表示層和應用層我們可以用一句話概括各層的功能：由物理層正確利用介質；數據鏈路層走通每個節點； 網絡層選擇走那條路徑；傳輸層找到對方主機；會話層決定該誰說、該誰聽、從何處說； 表示層決定用什么語言交談；應用層指出做什么事從各層的網絡功能角度看，可以將OSI/RM的7層分為：第1層和第2層解決有關網絡信道和信息幀問題，第3層和第4層解決網絡路由和信息傳輸服務問題；第5層第7層處理對應用進程的訪問問題。TCP/IP體系結構TCP：傳輸控制協議 IP：網際協議TCP/IP是目前世界上流行最廣的一種著名的網絡體系結構。它并非國際標準，但是它 已成為計算機網絡的事實上的標準，有人也稱為它是工

17、業標準層次結構及協議：應用層：TELNET:標準終端仿真協議FTP：文件傳輸協議SMTP：電子郵件協議 DNS：域名系統服務SNMP簡單網絡管理協議DHCP動態主機配置協議HTTP超文本傳輸協議傳輸層：會話連接的功能加到了傳輸層。傳輸控制協議TCP :面向連接可靠用戶數據報協議UDP :面向無連接不可靠互聯網層(網際層)：網絡層功能加上協議轉換的功能IP協議 ARP協議 RARP協議 ICMP協議 IGMP協議網絡接口層（主機至網絡層）：LAN、MAN和WAN第四章計算機局域網一.局域網的概述局域網分類：共享式：廣播式交換式：點對點按照網絡通信方式分：對等網，專用客戶機/服務器網和無盤工作站網

18、2局域網概念：是結構復雜程度最低的計算機網絡，是在小范圍內通過網絡連接在一起的一 組計算機。功能：（1）資源共享，包括硬件資源共享、軟件資源共享及數據庫存共享。（2）數據傳送和電子郵件（數據和文件傳輸是主要功能）（3） 提高計算機系統的可靠性。（4）易于分布處理特征:（1） 較小的地域范圍。（3）簡單的組成設備。（2）通信延時小（幾十微秒）較高的信息傳輸率10M1000Mbps，誤碼率低（10-810-11）（4） 使用多種傳輸介質。（5）面向用戶集中。局域網的技術特點：由拓撲結構，傳輸介質，介質詢問三要素決定局域網的拓撲結構：（1）總線型結構優點：是價格低廉，用戶站點入網靈活缺點：在總線型網

19、絡中難以識別出錯誤發生的具體位置，當網絡發生問題時，解決問題就 很困難。具有較差的容錯能力。（2）環型結構：缺點是單個工作站發生故障可能使整個網絡癱瘓，當前的局域網幾乎不使 用單純的環型拓撲結構。令牌傳遞是環型網絡上傳送數據的一種方法（3） 星型結構（4）樹形結構局域網的介質訪問控制方法（1）CSMA/CD帶有沖突檢測的載波監聽多路訪問 IEEE 802標準 （總線型）（2）數據鏈路層包括介質訪問控制子層（MAC）和邏輯鏈路控制子層LLC（3）載波偵聽根據偵聽方式分為3種：持續 CSMA。2.非持續 CSMA （Nonpersistent CSMA） 。3.p -持續 CSMA（4）以太網：常

20、見的802.3應用為：10M: 10base-T （銅線UTP模式）10base-5 5表示每段最大長度500m10base-5 5表示每段最大長度500m10表示10M，匚雙絞線 F：光纖高速局域網：（1）100BASET 技術正式標準 IEEE802.3u（2）千兆位以太網通過標準IEEE802.3z二.局域網的硬件有線傳輸介質：同軸電纜，雙絞線和光纖無線傳輸介質：微波，激光，短波和紅外網絡互聯設備：（1）集線器和中繼器（物理層）（2）網橋和交換機（數據鏈路層）路由器（網絡層）（4）應用層：應用網關（5）傳輸層：傳輸網關路由器和交換機的區別：路由器和交換機的區別：交換機主要是實現大家通過一

21、根網線上網，但是大家上網是分別撥號的，各自使用自己的寬帶，大家各自上網沒有影響，哪怕其 他人在下載，對自己上網也沒有影響，并且所有使用同一條交換機的電腦都是在同一個局域 網內。路由器比交換機多了一個虛擬撥號功能，通過同一臺路由器上網的電腦是共用一個寬 帶賬號，大家之間上網是相互影響的，比如一臺電腦在下載，那么同一個路由器上的其他電 腦會很明顯的感覺到網速很慢。同一臺路由器上的電腦也是在一個局域網內的。網絡操作系統Microsoft 公司的 Windows NT/2000/2003/2008 Server操作系統。Novell公司的Netware操作系統：由于對TCP/IP協議支持的不好，逐漸退

22、出市場UNIX操作系統：只能裝在專用的計算機上Linux操作系統：源于UNIX，難度大于Windowso源代碼公開第五章廣域網廣域網是基于分組交換技術的，連接分布在很大地理區域的長距離通信網絡廣域網工作在OSI模型的網絡層之下的低三層廣域網服務則在物理層和數據鏈路層面向連接的網絡服務：電路交換方式和分組交換網的虛電路交換方式（數據報面向無連接）公用電話網：PSIN（Public Switch Telephone Network）綜合業務數字網ISDN數字用戶環境技術：（1） xDSL技術包括:HDSL（高速數字用戶線），SDSL （對稱用戶數子線），ADSL （非對稱數字用戶環路）-目前最常用

23、的x：表示對稱和非對稱第六章 Internet基礎知識Internet是全球最具影響力的計算機互聯網，也是世界范圍最重要的信息資源庫Internet的服務及特點： Internet主要服務：（1）網絡通信服務E-Mail （2）文件傳輸FTP（9）電子商務（3）超媒體信息服務WWW（4）遠程登錄服務Telnet（5）網絡新聞（Usenet）（6） Gopher服務（信息查詢）（7）電子公告牌系統BBS （8）廣域信息服務WAISInternet 的特點：（1）靈活的入網方式（2）采用客戶機/服務器程序方式（3）多種信息技術相融合（4）收費低廉（5）資源豐富（6）豐富的信息服務功能和友好的用戶接

24、口Word Wide Web萬維網）：所有的網頁都是用超文本標識語言HTML編寫，HTML是一種強有力的文檔處理語言超文本傳輸協議Internet的網絡地址與域名系統1. 在TCP/IP中，互聯網層主要的協議就是IP協議2.IP地址：當前我們用的Internet網絡的版本是IPv4,大小為32。IPv6,大小128IP地址組成：每個地址網絡號+主機號，機器中存放的IP地址是32位二進制代碼，將每8位的二進制數轉換為十進制數，采用點分十進制記法則進一步提高可讀性在同一個局域網上的主機或路由器的IP地址中的網絡號必須是一樣的，由器總是具有兩 個或兩個以上的IP地址。路由器的每一個接口都有一個不同網

25、絡號的IP地址。3分類：按照網絡號和主機號的不同的長度，我們可以把IP地址分成A、B、C、D、E五大 類。通常聽到的是A、B、C三大類。A地云王!層疚結構卻*0_叫NetIDHostID IP地址分為A、B、C、D、E類091S|31a4= hi 族危K理膜網芥日類1_0前箜抵I :湖舫M匚圭112前掇后啜 I ；利將座D炎|1登。多扯傳誤地址E 糞 |1,1|保留將來使用網絡數主申盤A0-127 (128)16777216-2 Fig. 6-5 IP:也讓樞式B120191 (153日 4)6556-2C192-223 (2097152)256-2A類網絡號占1個字節，B類2個字節、C類3個

26、字節D (224-239) .E(240-254)ip地址的使目范道最大 網絡數第一個可用的網絡號最后一個 可用的 網絡號每個網絡 中最大的 主機數A126 (2丁-2)112616777,214E16,3834 - 1)128.1191.25565,534C2,097,151 (221 - 1)192.0.1223.255.255254 2flTr機崩炊nq因為T機M幸為wr表示諉颶&廣都IW,卒為on櫬示的礁M,這是兩個翔制ft址到F地址X到F地址X哥用的二肝4.劃分子網：IP地址：:=網絡號, 子網號, 主機號將主機號劃分為子網號和主機 號（1）子網掩碼：使用子網掩碼（subnet ma

27、sk）可以找出IP地址中的子網部分子網掩碼的設 定必須遵循一定的規則。與二進制IP地址相同，子網掩碼由1和0組成，且1和0分別連 續。子網掩碼的長度也是32位，左邊是網絡位，用二進制數字r表示，1的數目等于網絡位的 長度；右邊是主機位，用二進制數字“0”表示，0的數目等于主機位的長度（2）子網掩碼表示方法：1.通過與IP地址格式相同的點分十進制表示如：或28子網掩碼一般為 在IP地址后加上”/”符號以及1-32的數字，其中1-32的數字表示子網掩碼中網絡 標識位的長度如：/24的子網掩碼也可以表示為例4-幻 己知地址是小碼是三龍之花求網絡地址（可點分十透凱表示眨IP 土由扯（b） F地址的第3字節是二進制（可點分十透凱表示眨IP 土由扯（b） F地址的第3字節是二進制子網掩碼是（d） IIP地址與子網撞碼遂蒞相與（$網絡地址點獰十進制去示）（3）路由器判斷IP：子網掩碼告知路由器，IP地址的前多少位是網絡地址，后多少位