计算机网络复习笔记——基本概念

一、概述

1、网络的网络

网络将不同的主机连接起来，而互连网（internet)将不同的网络连接起来，因此互连网是网络的网络；

而全球范围内的互连网即 互联网，互联网是最大的互连网；

2、ISP

ISP是Internet Service Provider的缩写，ISP可以从互联网管理机构获得许多 IP 地址，同时拥有通信线路及路由器等互连网设备，个人或者机构向ISP缴纳一定的费用即可接入互联网；

IXP是互联网交换点，其作用：允许两个ISP直接相连而不用经过第三个ISP

3、主机之间的通信方式

3.1 客户服务器方式（C/S）

客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方；

串联到数据库中所学的服务器的概念，服务器即接受其他程序发来的请求并对其做出处理的程序软件或者拥有安装了此程序软件的设备（计算机）；而客户端即向服务器发送请求的程序或安装了这种程序的硬件（计算机）即客户端

3.2 对等（P2P）

不区分客户和服务器；

4、电路交换与分组交换

• 电路交换：最初用于两电话通信系统；两端通过一条物理链路连接，通信过程中要一直占据通信信道，信道利用率低

• 分组交换：分组含有首部和尾部，包含了源地址和目的地址等信息；在同一个传输线路上允许传输多个分组，之间不会互相影响，因此在同一条传输线路上允许同时传输多个分组，也就是说分组交换不需要占用传输线路；分组交换使用了存储转发功能

5、时延

总时延 = 发送（传输）时延 + 传播时延 + 排队时延 + 处理时延

6、计算机网络体系

OSI规定的7层协议体系、TCP/IP协议的四层体系、五层协议体系

五层协议体系从下到上：物理层、数据链路层、网络层、运输层和应用层

二、物理层

1、通信方式

• 单工通信：单向传输

• 半双工通信：双向交替传输

• 全双工通信：双向同时传输

2、带通调制

调制：将数字信号转换为模拟信号

3、信道复用技术

• 频分复用 ：所有用户在不同时间内共享同一频率

• 时分复用 ： 所有用户在相同时间内使用不同频率

• 统计时分复用 ：改进版的时分复用

• 波分复用 ： 光的频分复用

• 码分复用 ：CSMA/CD

三、链路层

1、基本问题

链路层要解决的三大基本问题：

• 封装成帧：将网络层传下来的分组添加首部和尾部，用于标记帧的开始和结束

• 透明传输 ：

数据链路层对于其传输的数据来说好像是“不存在”一样

解决方式：字符填充（字节填充）

• 差错检测

数据链路层一直采用CRC的循环冗余法检测比特差错

2、信道分类

• 点对点信道 ：一对一通信；不会发生碰撞，采用PPP协议

• 广播信道 ： 一对多通信；一个节点发送消息能被广播信道上的所有信道接受；在各个节点互相通信的时候可能会发生碰撞（冲突），解决办法：①采用信道复用技术②CSMA/CD协议

3、CSMA/CD协议

CSMA/CD表示载波监听多点接入/碰撞检测。

• 载波监听 : 发送前要不停监听信道，如果监听到信道忙则等待；

• 多点接入 : 总线型网络， 许多主机以点的方式连接到总线上

• 碰撞检测 ： 在发送中如果监听到信道正忙说明已经发生了碰撞。虽然每个主机在发送前监听到了信道为空，但是由于电磁波传播时延的存在，还是有可能发生碰撞

4、PPP协议

点对点通信采取的数据链路层协议；主机和ISP通信时所用的协议

5、MAC地址

MAC地址是链路层地址，作为唯一标识适配器（网卡）的标识符，一个网络适配器对应一个MAC地址；

Q：一般的笔记本电脑有几个MAC地址？

A ：2个；因为笔记本一般会有无线网络接入和有线网络接入两种接入互联网的方式；而这两种方式分别需要两种对应的网络适配器，便对应有两个MAC地址；

6、局域网（LAN）

在一定物理地域内的网络；通信网络一般为以太网、令牌环网等等

分类：按照网络拓扑结构可将其分为星型、环形和直线型

7、虚拟局域网（VLAN）

突破了地域的限制，用专门的VLAN接口将交换机（或集线器）之间连接起来，组成一个不受物理空间制约的虚拟网络；

8、以太网

一种星型拓扑结构的局域网；利用交换机进行通信，根据MAC地址进行存储转发数据

9、交换机

交换机是一种链路层的根据MAC地址负责存储转发分组的即插即用的设备；其拥有的自学习功能使管理员无需手动配置其交换表内容就能实现通信