最容易理解的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)概論（上）

• • • 1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類方法
    • • 1）廣域網(wǎng)、
      • 2）城域網(wǎng)、
      • 3）局域網(wǎng)、
      • 4）個(gè)人區(qū)域網(wǎng)和人體區(qū)域網(wǎng)。
    • 2.計(jì)算機(jī)的組成及結(jié)構(gòu)
    • • 2.1早期計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成與結(jié)構(gòu)
    • 3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞亩x
    • • 3.1理解網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲R(shí)需要注意的問題
      • 3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆诸惻c特點(diǎn)
      • • 3.2.1星形拓?fù)?/li>
        • 3.2.2環(huán)形拓?fù)?/li>
        • 3.2.3總線形拓?fù)?/li>
        • 3.2.4樹形拓?fù)?/li>
        • 3.2.5網(wǎng)狀拓?fù)?/li>
    • 4.分組交換技術(shù)的基本概念
    • • 4.1數(shù)據(jù)交換方式的分類
      • • 4.1.1線路交換的特點(diǎn)
        • 4.1.2線路交換方式的優(yōu)點(diǎn)：
        • 4.1.3線路交換方式的缺點(diǎn)：
      • 4.2**分組交換的特點(diǎn)**
      • • 4.2.1存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換的特點(diǎn)
        • 4.2.2**報(bào)文與報(bào)文分組的比較**
        • 4.2.3**報(bào)文和報(bào)文分組結(jié)構(gòu)**
        • 4.2.4分組交換的原理
        • 4.2.5分組首部的重要性
        • 4.2.5分組首部的重要性

最容易理解的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概論（下）
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí)
你理解的越多，不理解的就越多，學(xué)習(xí)就是這樣一個(gè)過程，讓我們一同進(jìn)步

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網(wǎng)絡(luò)建立的主要目的是實(shí)現(xiàn)主機(jī)通信和資源 的共享。

1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類方法

1.按覆蓋的地理范圍劃分，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為：廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、局域網(wǎng)、個(gè)人區(qū)域網(wǎng)和人體區(qū)域網(wǎng)。

1）廣域網(wǎng)、

廣域網(wǎng)具有兩個(gè)主要的特征：

（1）是一種公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)PDN(Public Data Network)。

? 廣域網(wǎng)建設(shè)投資大，管理困難，通常由電信運(yùn)商負(fù)責(zé)組建、運(yùn)營(yíng)與維護(hù)。這類廣域網(wǎng)為廣大用戶提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，因此，屬于公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。

（2）研究的重點(diǎn)是寬帶核心交換技術(shù)。

? 作為Internet的寬帶、核心交換平臺(tái)的組成單元，其研究的重點(diǎn)從開始階段的“如何接入不同類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”，轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭绾翁峁┠軌虮ＷC服務(wù)質(zhì)量QoS的寬帶核心交換服務(wù)”。

2）城域網(wǎng)、

定義：

寬帶城域網(wǎng)是以IP協(xié)議為基礎(chǔ)，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、廣播電視網(wǎng)、電信網(wǎng)的三網(wǎng)融合，形成覆蓋城市區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)，為語音、數(shù)據(jù)、圖像、視頻傳輸與大規(guī)模的用戶接入提供高速與保證質(zhì)量的服務(wù)。

技術(shù)指標(biāo) ：

1）完善的光纖傳輸網(wǎng)是寬帶城域網(wǎng)的基礎(chǔ)。

2）傳統(tǒng)電信、有線電視與IP業(yè)務(wù)的融合成為了寬帶城域網(wǎng)的核心業(yè)務(wù)。

3）高端路由器和多層交換機(jī)是寬帶城域網(wǎng)的核心設(shè)備。

4）擴(kuò)大寬帶接入的規(guī)模與服務(wù)質(zhì)量是發(fā)展寬帶城域網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵。

3）局域網(wǎng)、

局域網(wǎng)的定義：

局域網(wǎng)（LAN）用于將有限范圍內(nèi)（例如一個(gè)實(shí)驗(yàn)室、一幢大樓、一個(gè)校園）的各種計(jì)算機(jī)、終端與外部設(shè)備互聯(lián)成網(wǎng)。

按照采用的技術(shù)、應(yīng)用范圍和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的不同，局域網(wǎng)可以分為共享局域網(wǎng)與交換局域網(wǎng)。

技術(shù)指標(biāo)：

1）局域網(wǎng)覆蓋有限的地理范圍，它適用于機(jī)關(guān)、校園、工廠等有限范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)、終端與各類信息處理設(shè)備連網(wǎng)的需求。

2）局域網(wǎng)能夠提供高數(shù)據(jù)傳輸速率（10Mbps～100Gbps）、低誤碼率的高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境。

3）局域網(wǎng)一般屬于一個(gè)單位所有，易于建立、維護(hù)與擴(kuò)展。

4）決定局域網(wǎng)性能的三個(gè)因素是：拓?fù)洹鬏斀橘|(zhì)與介質(zhì)訪問控制方法。

4）個(gè)人區(qū)域網(wǎng)和人體區(qū)域網(wǎng)。

2.計(jì)算機(jī)的組成及結(jié)構(gòu)

2.1早期計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成與結(jié)構(gòu)

1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)要完成數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)通信兩大基本功能

2）早期計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要是廣域網(wǎng)，它從邏輯功能上分為資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)兩個(gè)部分

3）資源子網(wǎng)—負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理的主計(jì)算機(jī)與終端

資源子網(wǎng)的組成：

? 主機(jī) 終端 終端控制器

? 外設(shè) 軟件資源 信息資源

4）通信子網(wǎng)—負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信處理的通信控制處理機(jī)與通信線路

3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞亩x

3.1理解網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲R(shí)需要注意的問題

1）拓?fù)鋵W(xué)是將實(shí)體抽象成與其大小、形狀無關(guān)的“點(diǎn)”，將連接實(shí)體的線路抽象成“線”，進(jìn)而研究“點(diǎn)”、“線”、“面”之間的關(guān)系。

2）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫峭ㄟ^網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)與通信線路之間的幾何關(guān)系表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

3）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫侵竿ㄐ抛泳W(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

4）設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第一步就是要解決在給定計(jì)算機(jī)位置，保證一定的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間、吞吐量和可靠性的條件下，通過選擇適當(dāng)?shù)木€路、帶寬與連接方式，使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更合理。

3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆诸惻c特點(diǎn)

3.2.1星形拓?fù)?/h5>

1）節(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)-點(diǎn)通信線路與中心節(jié)點(diǎn)連接。

2）中心節(jié)點(diǎn)控制全網(wǎng)的通信，任何兩節(jié)點(diǎn)之間的通信都要通過中心節(jié)點(diǎn)。

3）星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，便于管理。

4）網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)是全網(wǎng)性能與可靠性的瓶頸，中心節(jié)點(diǎn)的故障可能造成全網(wǎng)癱瘓。

3.2.2環(huán)形拓?fù)?/h5>

1）節(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)-點(diǎn)通信線路連接成閉合環(huán)路。

2）環(huán)中數(shù)據(jù)將沿一個(gè)方向逐站傳送。

3）環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳輸延時(shí)確定。

4）環(huán)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)與連接節(jié)點(diǎn)之間的通信線路都會(huì)成為網(wǎng)絡(luò)可靠性的瓶頸。環(huán)中任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)線路故障，都可能造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

5）為了方便節(jié)點(diǎn)的加入和撤出環(huán)，控制節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸順序，保證環(huán)的正常工作，需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的環(huán)維護(hù)協(xié)議。

3.2.3總線形拓?fù)?/h5>

1）所有節(jié)點(diǎn)連接到一條作為公共傳輸介質(zhì)的總線，以廣播方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

2）當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)利用總線發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，其他節(jié)點(diǎn)只能接收數(shù)據(jù)。

3）如果有兩個(gè)或兩個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)沖突，造成傳輸失敗。

4）總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是必須解決多節(jié)點(diǎn)訪問總線的介質(zhì)訪問控制問題。

3.2.4樹形拓?fù)?/h5>

1）節(jié)點(diǎn)按層次進(jìn)行連接，信息交換主要在上、下節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行，相鄰及同層節(jié)點(diǎn)之間通常不進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，或數(shù)據(jù)交換量比較小。

2）樹形拓?fù)淇梢钥闯墒切切瓮負(fù)涞囊环N擴(kuò)展，樹形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)適用于匯集信息。

3.2.5網(wǎng)狀拓?fù)?/h5>

1）節(jié)點(diǎn)之間的連接是任意的，沒有規(guī)律。網(wǎng)狀拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)可靠性高。

2）網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，必須采用路由選擇算法、流量控制與擁塞控制方法。

4.分組交換技術(shù)的基本概念

4.1數(shù)據(jù)交換方式的分類

4.1.1線路交換的特點(diǎn)

1）線路交換是面向連接的服務(wù)；

2）兩臺(tái)計(jì)算機(jī)通過通信子網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換之前，首先要在通信子網(wǎng)中建立一個(gè)實(shí)際的物理線路連接；

3）線路交換在數(shù)據(jù)傳輸過程中要經(jīng)過建立連接、數(shù)據(jù)傳輸與釋放連接的三個(gè)階段；

4.1.2線路交換方式的優(yōu)點(diǎn)：

1）建立的物理線路連接為此次專用，通信實(shí)時(shí)性強(qiáng)**;**

2）適用于交互式會(huì)話類通信；

4.1.3線路交換方式的缺點(diǎn)：

1）不適用于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的突發(fā)性通信；

2）不具有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力，不能平滑通信量；

3）不具備差錯(cuò)控制能力，無法發(fā)現(xiàn)與糾正傳輸差錯(cuò)。

4.2分組交換的特點(diǎn)

4.2.1存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換的特點(diǎn)

1）發(fā)送的數(shù)據(jù)與目的地址、源地址、控制信息一起，按照一定的格式組成一個(gè)數(shù)據(jù)單元（報(bào)文或報(bào)文分組）再發(fā)送出去。

2）路由器可以動(dòng)態(tài)選擇傳輸路徑，可以平滑通信量，線路的利用率高。

3）數(shù)據(jù)單元在通過路由器時(shí)需要進(jìn)行差錯(cuò)處理，可以提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性。

4）路由器可以對(duì)不同通信速率的線路進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換。

4.2.2報(bào)文與報(bào)文分組的比較

1）數(shù)據(jù)通過通信子網(wǎng)傳輸時(shí)可以有報(bào)文（message）與報(bào)文分組（packet）兩種方式；

2）報(bào)文傳輸：不管發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度是多少，都把它當(dāng)作一個(gè)邏輯單元發(fā)送；

3）報(bào)文分組傳輸：限制一次傳輸數(shù)據(jù)的最大長(zhǎng)度，如果傳輸數(shù)據(jù)超過規(guī)定的最大長(zhǎng)度，發(fā)送結(jié)點(diǎn)就將它分成多個(gè)報(bào)文分組發(fā)送。

4.2.3報(bào)文交換的缺點(diǎn)

1）發(fā)送長(zhǎng)報(bào)文時(shí)，其副本必須保留，以備出錯(cuò)重傳，長(zhǎng)報(bào)文傳輸時(shí)間長(zhǎng)，因此副本保留時(shí)間也長(zhǎng)；

2）報(bào)文越長(zhǎng)出錯(cuò)的可能性就越大；

3）每個(gè)報(bào)文長(zhǎng)度都可能不同，需每次傳輸報(bào)文時(shí)對(duì)開始和結(jié)束字節(jié)進(jìn)行判斷與處理，報(bào)文處理時(shí)間長(zhǎng)；

4）報(bào)文長(zhǎng)度不同，路由器必須根據(jù)最長(zhǎng)的報(bào)文來預(yù)定存儲(chǔ)空間，如果出現(xiàn)一些短報(bào)文，就會(huì)造成存儲(chǔ)器存儲(chǔ)空間的利用率降低。

4.2.3報(bào)文和報(bào)文分組結(jié)構(gòu)

1）由于分組長(zhǎng)度較短，在傳輸出錯(cuò)時(shí)，檢錯(cuò)容易并且重發(fā)花費(fèi)的時(shí)間較少；

2）限定分組最大數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，有利于提高存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)空間利用率與傳輸效率；

3）公用數(shù)據(jù)網(wǎng)采用的是分組交換技術(shù)。

4.2.4分組交換的原理

1）在發(fā)送端，先把較長(zhǎng)的報(bào)文劃分成較短的、固定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)段。

2）每一個(gè)數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組。

3）分組交換網(wǎng)以“分組”作為數(shù)據(jù)傳輸單元，依次把各分組發(fā)送到接收端（假定接收端在左邊）。

4）接收端收到分組后剝?nèi)ナ撞窟€原成報(bào)文。

5）最后，在接收端把收到的數(shù)據(jù)恢復(fù)成為原來的報(bào)文。

這里我們假定分組在傳輸過程中沒有出現(xiàn)差錯(cuò)，在轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)也沒有被丟棄。

4.2.5分組首部的重要性

1）每一個(gè)分組的首部都含有地址等控制信息。

2）分組交換網(wǎng)中的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)根據(jù)收到的分組的首部中的地址信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)。

“分組”作為數(shù)據(jù)傳輸單元，依次把各分組發(fā)送到接收端（假定接收端在左邊）。

4）接收端收到分組后剝?nèi)ナ撞窟€原成報(bào)文。

5）最后，在接收端把收到的數(shù)據(jù)恢復(fù)成為原來的報(bào)文。

這里我們假定分組在傳輸過程中沒有出現(xiàn)差錯(cuò)，在轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)也沒有被丟棄。

4.2.5分組首部的重要性

1）每一個(gè)分組的首部都含有地址等控制信息。

2）分組交換網(wǎng)中的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)根據(jù)收到的分組的首部中的地址信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)。

3）用這樣的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，最后分組就能到達(dá)最終目的地。

目前剛開始學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，所以記得不全，后面會(huì)隨著自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度持續(xù)更新。

總結(jié)

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