计算机网络概述

计算机网络概述：

           英特网发展的三个阶段：

          ARPANET -----> 三级结构的英特网 --------->多层次的ISP结构的英特网

 

 

 

英特网的组成：

 

 

 

 

电路交换适合的场景：

电路交换适合于数据量很大的实时性传输： 和兴路由器之间可以使用电路交换,常用场景：视频通话，电话通话；

每个分组都要在首部写上目标地址和源地址，然后按组发；

 

然后接收端再依次接受发送端发送过来的数据

 

 

 

报文交换不像分组交换那样将文件拆分后再发送，它可以将整个文件发送，但是它和分组一样需要源地址和目标地址

 

 

计算机网络分类

 

 

速率 ：连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率

也成为 data rate 或者bit rate  单位： b/s ，kb/s ， Mb/s Gb/s

带宽：数据通行领域中数字信道所能传送的最高数据率；

吞吐量：单位时间内，通过某个网络的数据量； 单位：b/s Mb/s

 

传播时延

 

处理时延

 

 

 

 OSI 

应用层： 能和用户交互的，能产生网络流量的；

 表示层：数据加密压缩，

 会话层:netstat -n 查看本机所建立的会话；查看本机木马 netstat -nb,netstat  /?

传输层：可靠传输(TCP)建立会话,不可靠传输(UDP)，流量控制。 

网络层：选择最佳路径；ip地址编址.

数据链路层：数据如何封装； 添加屋里地址；

物理层： 电压 接口标准；

数据通信的基础知识： 

相关术语 

通信的目的是传送消息

数据（data）----运送消息的实体。

消息和数据：数据是承载消息的实体 。

信号：（signal）--数据的电气或电磁的表现。

“模拟信号”--代表消息的参数的取值是连续的。

“数字信号”--代表消息的参数的取值是离散的。

码元（code）-- 在使用时间域的波形表示数字信号时，则代表不同离散数值的基本波形就成为码元

信道一般表示向一个方向传送消息的媒体，所以说平常的通信线路往往包含一条发送信息的信道和一条接受信息的信道

单向通信（单向通道） -- 只能有一个方向的通行而没有反方向的交互；（广播电台）

双向交替通信（半双工通信）--通信的双方都可以发送消息，但不能双方同时发送，也不能双方同时接受。（对讲机）

双向同时通信（全双工通信）--通信的方双可以同时发送和接受消息。（打电话）

基带（baseband）型号和通带（band pass）信号

基带信号（即基本频带信号/频带 信号）--来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号，基带信号就是发出的直接表达了要传输的信息的信号，比说说话的声波就是基带信号。

带通信号--把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。

因此在传输距离交近是，计算机网络都采用基带传输方式由于在近距离范围内基带信号的衰减不大，从而信号内容不会发生变化。因此在传输距离交近时，计算机网络都采用基带传输方式，如从计算机到监视器、打印机等外设的信号就是基带传输的。 

 

但是，在基带传输中我们常常会有一个深有体会的问题，就是等等等等等等等——在这种情况下，我们就非常羡慕并向往一种传输了，这种传输的名字就叫——宽带传输。所谓宽带，就是指比音频（4KHZ）带宽还要宽的频带，什么？音频带宽有多宽你也不知道？OK，简单一点就是包括了大部分电磁波频谱的频带拉。使用这种宽频带进行传输的系统就称为宽带传输系统，它简直就可以容纳所——有的广播，并且还可以进行高速率的数据传输。对于局域网而言，宽带这个术语专门用于使用传输模拟信号的同轴电缆，可见宽带传输系统是模拟信号传输系统，它允许在同一信道上进行数字信息和模拟信息服务。基带和宽带的区别还在于数据传输速率不同。基带数据传输速率为0～10 Mb／s，更典型的是1Mb／s～2.5Mb／s，通常用于传输数字信息。宽带是传输模拟信号，数据传输速率范围为0～400Mb／s，而通常使用的传输速率是5Mb／s～10 Mb／s，而且一个宽带信道可以被划分为多个逻辑基带信道。这
样就能把声音、图像和数据信息的传输综合在一个物理信道中进行，以满足你对网络非常过——分的要求比如一边看网上经典爱情片一边和MM聊天（现学现用），同时再顺便把MM的照片骗取过来——但是何其不幸我们拨号上网一般是用的基带传输，呵呵呵呵。总之呢，宽带传输一定是采用频带传输技术的，但频带传输不一定就是宽带传输

 

几种最基本的调制方法：

调幅（AM）：载波的振动幅随基带数字信号而变化。

调频（FM）：载波的频率随基带数字信号变化而变化。

调相（PM）：载波的初始相位随基带数字信号而变化。

 

常用编码：

单极性不归零码:

    只使用一个电压值，用高电平表示1，没电压表示0。

双极性不归零码：

  用正电平和负电平分别表示二进制数据的1和0。

双极性归零码：

 正负零三个电平，信号本身携带同步信息。

曼彻斯特编码

差分曼彻斯特编码

 

曼切斯特编码和差分曼切斯特编码

 

 
        差分曼彻斯特编码是一种使用中位转变来计时的编码方案。数据通过在数据位开始处加一转变来表示。令牌环局域网就利用差分曼彻斯特编码方案。
在 每个时钟周期的中间都有一次电平跳变，这个跳变做同步之用。 在每个时钟周期的起始处：跳变则说明该比特是0，不跳变则说明该比特是1。
差分曼彻斯特编码的优点为：收发双方可以根据编码自带的时钟信号来保持同步，无需专门传递同步信号的线路，因此成本低；缺点为：实现技术复杂。
        曼彻斯特编码（Manchester Encoding），也叫做相位编码(PE)，是一个同步时钟编码技术，被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。曼彻斯特编码被用在以太网媒介系统中。曼彻斯特编码提供一个简单的方式给编码简单的二进制序列而没有长的周期没有转换级别，因而防止时钟同步的丢失，或来自低频率位移在贫乏补偿的模拟链接位错误。在这个技术下，实际上的二进制数据被传输通过这个电缆，不是作为一个序列的逻辑1或0来发送的（技术上叫做反向不归零制(NRZ)）。相反地，这些位被转换为一个稍微不同的格式，它通过使用直接的二进制编码有很多的优点。
　　曼彻斯特编码，常用于局域网传输。在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号；从高到低跳变表示"0"，从低到高跳变表示"1"。还有一种是差分曼彻斯特编码，每位中间的跳变仅提供时钟定时，而用每位开始时有无跳变表示"0"或"1"，有跳变为"0"，无跳变为"1"。
曼彻斯特编码的编码规则是:在信号位中电平从低到高跳变表示1，在信号位中电平从高到低跳变表示0。

总结：

查分曼彻斯特编码看两个电压之间是否改变，改变则为0不变则为1；

曼彻斯特编码 低变高 0 高变低 1 查分曼彻斯特编码 变为0不变为1（电压之间）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

奈氏准则：

理想低通信道的最高码元传输速率=2WBaud

W是理想低通信道的带宽，单位为HZ。

Baud是波特，是码元传输速率的单位。

 

波形的高度就是码元的数量；

 

 

 

信道复用技术：

 复用：(multiplexing)是通信技术中的基本概念。

 

 

 

 

 

 

 

先取每条路线的第一位 1010 其次选第二位1000.。。。。。。。。。。。。。

 

 

 

 

、

 

数字传输系统（电话通信）

 

  

宽带接入技术：

 

 

 

 

 

 

数据链路层基本概念及问题：

 基本概念

三个基本问题

两种情况下的数据链路层:

 使用点对点信道的数据链路层

 使用广播信道的数据链路层

以太局域网（以太网）

扩展以太网

高速以太网

 

 

H1到H2 需要经历如下步骤

H1通过运输层对数据进行封装，进过网络层给数据封装IP  经过链路层给数据封装MAC地址 通过物理层封装成帧发出

到达路由器R1,收到比特率之后检查数据链路层是否和发送的数据相匹配也就是说发送的数据是不是给自己的，如果是自己的那么在看网络层的地址觉得发送的路线也就是往下一路由器发。 R1向R2同理。

也就是说路由器的网络层来匹配IP 路由器的链路层来匹配MAC地址。

 

点对点就是电脑A和电脑B通过一根网线连接，中间没有其他设备。

广播信道：中间有其他设备，比如说集线器。

 

 

 

            、

 

 

不完整的帧会在接收端抛弃。

 

 

 

 数据链路层只是纠错检查如果经过CRC 纠错检查后将某些包丢了，那么数据链路层并不直接相应，而是等到数据传递到了另外一台电脑后，由上层发现数据包丢了，就要求重传，而数据链路层只管纠错检查。

有差错扔掉，由上层的应用程序来实现无差错重传。

 

ppp协议： 点到点通信协议（Point to Point Protocol）

 

 

PPP（点到点协议）是为在同等单元之间传输数据包这样的简单链路设计的链路层协议。这种链路提供全双工操作，并按照顺序传递数据包。设计目的主要是用来通过拨号或专线方式建立点对点连接发送数据，使其成为各种主机、网桥和路由器之间简单连接的一种共通的解决方案。

点对点协议（PPP）为在点对点连接上传输多协议数据包提供了一个标准方法。PPP 最初设计是为两个对等节点之间的 IP 流量传输提供一种封装协议。在 TCP-IP 协议集中它是一种用来同步调制连接的数据链路层协议（OSI 模式中的第二层），替代了原来非标准的第二层协议，即 SLIP。除了 IP 以外 PPP 还可以携带其它协议，包括 DECnet和 Novell的Internet 网包交换（IPX）。

（1）PPP具有动态分配IP地址的能力，允许在连接时刻协商IP地址；

（2）PPP支持多种网络协议，比如TCP/IP、NetBEUI、NWLINK等；

（3）PPP具有错误检测能力，但不具备纠错能力，所以ppp是不可靠传输协议；

（4）ppp支持数据压缩

（5）PPP具有身份验证功能。

（6） PPP可以用于多种类型的物理介质上，包括串口线、电话线、移动电话和光纤（例如SDH），PPP也用于Internet接入。

ppp 协议的组成；多家厂商都支持。

 

最底层是高级数据链路控制协议HDLC 然后是链路控制协议LCP ，LCP负责身份验证，如果LCP通过之后 NCP才可以使用。

也就是说只有你家的身份验证是正确的而且不欠费的情况下（LCP协议） NCP才可以是用。

F:表示帧头和帧尾, PPP协议的帧头和帧尾的值是一样的。

A:表示目标地址 及FF就是目标地址，但是在点对点的传输中 目标地址是唯一的，也就是说是没用的因为只有一个接收端。

C:固定的都是16进制的。同A

协议：用来表示信息部分的数据到底是网络控制数据，还是安全认证数据那，也就是说该协议来表示信息部分到底是什么.

 

PPP协议的两种封装方法。

 

PPP协议的字节填充的透明传输，如果出现了0X7E就会将0X7E拆为 0X7D,0X5E

若信息字段中出现0X7D 则将其转变为2个字节序列

若该信息字段中出现ASCII 码的控制字符（即数值小于0X20的字符）, 则在该字符前面，要加入一个0X7D 字节，同时该字符的编码加以改变。

零比特的透明传输

 

 

 

以太网通信使用的协议：

τ  读作tao    δ读作 c gema