通信系统和模型
一个通信系统包括三大部分:源系统(发送端)、传输系统(传输网络)和目的系统(接收端)。
现代通信的关键技术包括:
- 数字通信技术:用数字信号传输消息或调制载波,适用于数字数据和数字化模拟信号。
- 信息传输技术:管理和处理信息的技术,结合计算机科学与通信技术。
- 通信网络技术:连接孤立设备实现信息交换和资源共享。
网络分类
按作用范围划分:
- 个人局域网(PAN):无线连接个人设备,范围约10米。
- 局域网(LAN):高速连接微型计算机或工作站,范围约1公里。
- 城域网(MAN):覆盖城市范围,距离约5-50公里。
- 广域网(WAN):跨越国家或洲,距离几十至几千公里。
按使用者划分:
- 公用网:电信公司建造,面向公众服务。
- 专用网:特定部门建造,仅服务内部需求。
网络设备
交换技术分类:
- 物理层交换(如电话网)
- 链路层交换(MAC地址变更)
- 网络层交换(IP地址变更)
- 传输层交换(端口变更)
- 应用层交换
互联设备:
- 中继器(物理层):扩展传输距离,透明转发信号。
- 网桥(数据链路层):按MAC地址转发信息。
- 路由器(网络层):按逻辑地址连接异构网络。
- 网关(高层):连接不同协议的子网。
- 交换机:二层(多端口网桥)、三层(带路由功能)、多层(协议转换)。
OSI七层模型
- 应用层:提供网络服务接口(HTTP、FTP等)。
- 表示层:数据格式化、加密(JPEG、ASCII等)。
- 会话层:建立/维持通信(RPC、SQL等)。
- 传输层:可靠数据传输(TCP、UDP)。
- 网络层:路由寻址(IP、ICMP)。
- 数据链路层:帧传输(HDLC、PPP)。
- 物理层:物理媒介传输(RS-232、RJ-45)。
IEEE 802协议族
定义局域网访问传输介质的标准,包括:
- IEEE 802.3(以太网)
- IEEE 802.11(无线局域网WLAN)
TCP/IP协议
应用层协议:
- FTP(文件传输,基于TCP)
- TFTP(简单文件传输,基于UDP)
- HTTP(超文本传输,基于TCP)
- SMTP(邮件传输,基于TCP)
- DHCP(动态IP分配,基于UDP)
- DNS(域名解析)
传输层协议:
- TCP:可靠、面向连接,适合小数据量高可靠性场景。
- UDP:不可靠、无连接,适合大数据量高速传输场景。