上传者: drgonz
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上传时间: 2026-01-22 10:17:24
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计算机网络原理
计算机网络是一个将分散的、具有独立功能的计算机系统,通过通信设备与线路连接起来,由功能完善的软件实现资源共享的系统。计算机网络的几个应用方向包括集中、实时处理、共享资源、电子化办公与服务、通信、远程教育、娱乐等。
计算机网络可以从物理组成、功能组成、工作方式等方面进行分类。从物理组成上看,计算机网络包括硬件、软件、协议三大部分。从功能上看,计算机网络由资源子网和通信子网两部分组成。从工作方式上看,也可以认为计算机网络由边缘部分和核心部分组成。
计算机网络可以按分布范围分类,包括 WAN、MAN、LAN、PAN 等类型。按拓扑结构分类,包括总线型网络、星型网络、环形网络、树型网络、网格型网络等基本形式。也可以将这些基本型网络互联组织成更为复杂的网络。按交换技术分类,包括线路交换网络、报文交换网络、分组交换网络等类型。按采用协议分类,应指明协议的区分方式。按使用传输介质分类,包括有线(再按各介质细分)、无线两种类型。按用户与网络的关联程度分类,包括骨干网、接入网、驻地网等类型。
计算机网络体系结构可以从分层与协议、接口与服务两个方面进行描述。从分层的三个基本原则是:每层都可以提供一种服务、每层都可以向高一层提供服务、每层都可以使用下一层提供的服务。计算机网络提供的服务可分为三类:面向连接的服务与无连接的服务、有应答服务与无应答服务、可靠服务与不可靠服务。服务数据单元(SDU)、协议控制信息(PCI)、协议数据单元(PDU)三者的关系为:N-SDU+N-PCI=N-PDU=(N-1)SDU。
ISO/OSI 体系结构模型有 7 层,从低到高依次称为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。各层对应的数据交换单元分别为:比特流、帧、分组、TPDU、SPDU、PPDU、APDU。TCP/IP 体系结构模型从低到高各层依次为网络接口层、互联网层、传输层、应用层。网络接口层相当于 OSI 的物理层和数据链路层;互联网层相当于 OSI 的网络层;传输层相当于 OSI 的传输层;应用层相当于 OSI 的应用层;没有表示层和会话层。
数据通信基础包括数字传输与模拟传输、基带传输与频带传输等概念。数字传输是指用数字信号来传送消息的通信方式。模拟传输是指以模拟信号来传输消息的通信方式。不论是数字数据还是模拟数据,都可以采用两种传输方式之一进行传输。基带传输是指信号没有经过调制而直接送到信道中去传输的一种方式。频带传输是指信号经过调制后再送到信道中传输的一种方式,接收端要进行相应的解调才能恢复原来的信号。
数据通信系统模型包括发送端、接收端、收发两端之间的信道三个部分。同步方式包括位同步、字符同步、帧同步等。检错与纠错方法包括二维奇偶校验、循环冗余校验等检错方法。检错重发方法有:停发等候重发、返回重发和选择重发。
数据调制与编码包括数字数据的编码与调制、模拟数据的编码与调制等内容。数字数据编码为数字信号有:不归零码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码、双极性半空占码(AMI)、双极性 8 零替换码(B8ZS)、三阶高密度双极性码(HDB3)、nB/mB 码等。数字数据调制为模拟信号有:幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)正交振幅调制(QAM)等。模拟数据编码为数字信号包括 PCM 等方法。模拟数据调制为模拟信号包括 AM、FM、PM 等方法。
复用技术包括时分复用(TDM)、频分复用(FDM)、波分复用(WDM)等类型。时分复用是在进行通信时,复用器和分用器总是成对地使用,把一个传输通道进行时间分割以传送若干话路的信息,把 N 个话路设备接到一条公共的通道上,按一定的次序轮流的给各个设备分配一段使用通道的时间。