计算机网络初识

协议三要素：

语法

语义

时序

计算机网络结构

网络边缘：主机，网络应用

接入网络，物理介质：有线或无线通信链路

网络核心（核心网络）：路由器，交换机等

主机

 

接入网络

用户关心的是带宽：数据的传输速度

以及共享的还是独占的

接入网路的种类：

1.数字用户线路：用的是家庭的电话线，家庭会安装一个DSL调制解调器，利用已有的电话线连接中心局的DSLAM

1. 数据通信通过DSL电话线接入Internet

语音（电话）通过DSL电话线接入电话网

ADSL和DSL采用的是典型的频分多路复用技术

<2.5Mbps上行传输速率（典型速率<1Mbps）

<24 Mbps下行传输速率（典型速率<10Mbps）

FDM：（下行）将信号调制到频率在>50kHz-1MHz的载波上进行传输

           （上行）将信号调制到频率在4kHz-50kHz的载波上进行传输

           （传输电话）0kHz-4kHz用于传输电话

1. 电缆网络：cable modem:用的是有线电视网路，也是典型的频分多路复用技术。看电视时候，使用遥控器调的是不同的载频，载频不同，所承载的信号也不同，看到的节目也就不同。

电缆网络也被称为HFC：混合光纤同轴电缆（hybrid fiber coax）因为一头是同轴电缆，电缆的另一头的末端是光纤，连接到ISP（Internet Service Provider互联网服务提供商）

电缆网络也是非对称的，即：上行和下行速率不一致。

下行高达30Mbps传输速率，上行为2Mbps传输速率

Tips:    各个家庭共享家庭至电缆头端的接入网

        不同于DSL的独占至中心局的接入

下图为典型家庭网络的接入：

 

1. 无线接入网

通过共享的无线接入网络连接端系统与路由器

通过基站（base station）或称为“接入点”（access point）

无线局域网（LANS）

           同一个建筑物内

           802.11b/g(WiFi):11Mbps

     54Mbps传输速率

广域无线接入：

     通过电信运营商（蜂窝网），接入范围在几十公里

     宽带：1 Mbps、10 Mbps、100 Mbps

     3G、4G：LTE

     移动互联网

网络核心：互联网路由器网络

网络核心的关键功能：路由+转发

路由器需要拥有本地转发表，包括目的地址，输出链路

下图是路由器工作的原理示意图，很重要：

 

 

网络核心

解决的基本问题：如何实现数据从源主机通过网络核心送达目的主机。

Answer:  数据交换

问题： 为什么需要数据交换？

什么是数据交换？

       有哪些数据交换技术？

补充知识：Internet结构：端系统连接ISP，数以百万计的ISP需要互相连接在一起。ISP互相连接的方式：在ISP之间建立对等网络(peering link）

 

 

网络结构示意图：

 

 

问题： 为什么需要数据交换？

什么是数据交换？

       有哪些数据交换技术？

为什么需要数据交换？

主机数量是N,那么需要N(N-1)/2条数据链路，这就是N^2链路问题，为了解决这一个问题，引入一台交换设备，这样每一台主机与交换设备只存在一条链路。但是当主机数量太多，且主机相离距离太远的时候，一台交换机很难实现，所以提出交换网络使得每个主机均可只连接一条链路，即可实现与其他主机互联。

 

 

在交换网络中需要使用数据交换才可实现众多主机之间的互联。

 

 

交换网络

 

数据交换的方式：

1. 电路交换

三个阶段：（1）建立连接（呼叫/电路建立）

                 （2）通信

         （3）释放连接（拆除电路）

最显著的特点：资源独占

中继线被多路通信进行（即多路复用技术）

 

 

多路复用技术：

典型多路复用方法：

A：频分多路复用（frequency division multiplexing-FDM）

B:  时分复用

C：波分复用

D：码分复用

1.