计算机网络

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网络类型

局域网:Local Area Network（LAN）

覆盖范围小（在10KM以内），传输速率高，成本低，误码率低，易于维护管理，使用方便灵活。

城域网：Metropolitan Area Network（MAN）

覆盖范围在几千米到即使千米不等，通常由政府或者大型集团组建，作为城市基础设施，为公众提供服务，一般可覆盖整个城市。

广域网：Wide Area Network（WAN）

最大可覆盖到全球，是西安交大的信息共享与数据通信

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公用网：服务于所有用户，一般由国家的电信部门建立，如中国公用计算机互联网，中国教育和科研计算机网

专用网：服务于特定或有特殊需求的对象，如军队、公安、铁路等。

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广播式网络：

? 终端 终端 终端

信息——————————————————>终端

? 终端 终端 终端

对点式网络：

? ===终端

? ===终端

信息===终端

? ===终端

• 承载资源的终端与通信控制点和通信链路组成了计算机网络，终端称为资源子网，链路称为通信子网。

网络协议

• 计算机协议，也称网络协议，是通信计算机双方必须共同遵守的一组约定，为了使数据在网络上从源到达目的地，网络通信的参与方必须遵循相同的规则，这套规则称为协议。它最终体现为在网络上传输的数据的包格式，不同的操作系统所支持的网络通信协议不同，如Windows支持TCP/IP等多种协议，Netware支持IPX/SPX

1.实体：硬件或软件模块，数据的传输对象与接收对象。

2.协议：传输实体对象双方要遵循的规则。

3.服务：下层实体向本层实体提供的可视性的功能

4.服务访问点（端口）：本层实体向上一层实体提供服务的交互处，也是本层实体与上层实体交互连接的逻辑接口。每一个服务访问点都被赋予了一个唯一的标识地址。

网络性能

• 计算机网络性能指标：主要包括网络速率，带宽、吞吐量，往返时间和利用率

1. 速率：数据传输速率。

2. 带宽：指信道允许通过的信号频带宽度范围。

3. 吞吐量：衡量出某网络有多少数据通过。

4. 时延：数据从网络一断到另一端所需要的的时间。

数据通信

广义上来讲，数据通信是计算机或计算机与其他数据终端之间存储、处理、传输和交换信息的一种通信技术。

在数字通信系统中，如果信号源发出的是模拟信号，就要经过编码器进行采样、量化‘以及编码转化为数字信号，如果原信号发送的是数字信号，则需要数字编码提高数据通信的效率，信源译码是信源编码的逆过程。

在数字通信中，按照同心石数据的组成方式，可以将通信方式分为以下两种：

1. 串行通信：数据以串的方式在一条信道上传输
2. 并行通信：数据以成组的方式在多条并行的信道上同时传输的形式。

数据的通信系统，指以计算机为中心，用通信线路与分布式的数据终端连接起来，实现数据传输、交换、存储和处理的系统。

源系统————>传输系统————>目的系统

源点（编辑）——>发送器——>传输——>接收——>终点

• 调制解调器：发送信号的部件（发送器）
• 基带信号与频带信号的转换是由调制解调奇数完成的。
• 快带纯属则是通过多路复用的方法把交款的传输介质的宽带分割成几个子信道来达到同时传播声音、图像、数据等多种信息的传输模式，在局域网中存在基带运输和宽带运输两种传输模式，基带传输速率比宽带传输速率低很多，宽带传输可以将声音、图像等多种数据综合到一个信道上传输。
• 传输介质{

1. 无线传输介质
2. 有线传输介质：{1.双绞线，同轴电缆，光纤（光的全反射原理）

• 单模光纤：在光纤传播中几乎没有反射，而是沿直线传播。由于造价相对较高，需要光作为光源，故一般用在广域网的主干线路。
• 多模光纤：可以以发光二极管作为光源，多模光纤在网络上总和布线中也有较大的应用价值，多模光纤可以作为高速以太网组网时作为传输介质。
• 无限传输：

1. 短波传输：通过电离层的反射将数据送达接收设备。
2. 无线电微波：在自由空间直线传播，由于地球表面为曲面，故不会传播太远。
3. 卫星微波：以人造卫星作为连接点，在地球多个地点信息传播。

• PPP（point to point）协议：

若通信线路质量较差，数据链路层则需要提供可靠的数据传输，能实现可靠数据传输的协议HDLC（High Level Data Link Control）。目前，对于点对点链路的场合，PPP协议简单很多。 PPP协议由SLIP改良而成，是用于点对点链路中两端设备的连接和通信，它用于早期的拨号上网。

局域网原理与技术

• 在体系结构上，只涉及物理层和数据层两层的功能，是同一网络中节点与节点之间的数据通信问题，不涉及网络层的路由概念。
• 计算机网络的拓扑结构显示出各个设备连接点间是如何连线的，因此建设局域网的第一步，就是确定网络拓扑结构，这也是实现各种网络协议的基础，局域网的网络拓扑结构对网络的性能，系统的可靠性和通信费用都有很大的影响，分为：

1. 总线型拓扑结构
2. 环形拓扑结构
3. 星型拓扑结构
4. 网状拓扑结构

• 以太网（Ethernet）是一种典型的局域网技术，传输速率为2.94mbps
• 虚拟局域网VLAN（Virtual LAN），是指在局域网交换机里采用网络管理软件所建立起来的，可跨越不同网段，不同位置，不同网络的端到端的逻辑工作组，VLAN是一个在物理网络上，根据用途工作组、应用等来逻辑划分的局域网络，是一个广播域，与用户的物理位置无关。
• VLAN中的网络用户是通过局域网交换机来通信的，不同VLAN成员间不能直接通信，需要通过路由支持才可以通信，同一VLAN中的成员通过VLAN交换机可以直接通信，同一VLAN中的所有成员共同拥有一个VLAN ID，组成一个虚拟局域网络。
• VLAN功能{

1. 提高管理效率
2. 控制广播风暴（网络被分为多个广播域，广播数据可以被有效隔离）
3. 增强网络的安全性
4. 实现虚拟工作组VLAN，按类划分，把一个物理局域网分为若干个逻辑子网，不必考虑具体的物理位置。

• 无线局域网（WLAN：Wireless Local Area Networks）

无线局域网主要运用射频（Radio Frequency）技术，取代原来局域网系统中必不可少的有线传输介质（双绞线、同轴电缆），来完成数据信号的传输任务，他与有线网络本质相同。只是由于传输介质的差异，在硬件架设、空间使用限制的弹性，使用的机动性、便利性等都要比传统的有线局域网更有优势，且在网络建设成本上也相对较低。

一般架设无线局域网需要的设备本身就是一些无线网卡和一个像基站一样能够通过无线收发数据的AP（Access Point又称基站）。AP的功能类似于有线局域网系统的网桥等设备，首先AP管理有限地理范围内的多个无线网卡设备，并使其相互进行无线通信，其次，AP管理有限地理范围内的多个无线网卡设备，并使其相互间进行无线通信。其次，AP也是传统有线局域网与无线局域网之间通信的桥梁，无线终端设备，可以通过AP这个数据中转站点访问有线局域网甚至广域网，再次，AP本身也具备一些网络管理和网络控制功能，如：可以通过AP的访问控制列表，来控制某些授权的无线网卡登入AP，而一些未授权的无线网卡则被拒绝登入，从而避免了非相关人员随意登入网络，窃取网络中的重要资源。

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