【第一章】计算机网络概论
1、什么是计算机网络?
"计算机网络"是指由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。
比计算机网络更高级的系统是分布式系统。
与计算机网络类似的另一种系统是多机系统。
计算机网络的组成元素可以分为两大类,即网络节点 和通信链路。
网络节点又分为端节点和转发节点。
端节点指信源和信宿节点,例如:用户主机和用户终端;转发节点指网络通信过程中控制和转发信息的节点,例如:交换机、集线器、接口信息处理机等。
通信链路是指传输信息的信道,可以是电话线、同轴电缆、无线电线路、卫星线路、微波中继线路和光纤缆线等。
网络节点通过通信链路连接成的计算机网络。
2、什么是局域网、城域网、广域网?
**局域网(LAN):**覆盖范围较小,一般在10公里以内,如:一个办公室、学校或公司内部。局域网传输速度快,延迟低,常用于组织内部通信,如:文件管理、应用软件共享、打印机共享等。常见技术和协议包括以太网、Wi-Fi、TCP/IP、UDP等。
城域网(MAN):覆盖范围介于局域网和广域网之间,通常在一个城市或大型企业校园等局部区域。城域网传输速率较高,采用光纤通信技术和高速数据链路层协议,如:FastEthernet、GigabitEthernet和ATM等。其主要应用场景包括大型企业、校园、医院、政府机关等,以及城市交通管理、公共安全监控等领域。
**广域网(WAN):**覆盖范围最广,从几十公里到几千公里,能连接多个地区、城市和国家,或横跨几个洲。广域网主要使用分组交换技术,通过公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网等实现不同地区局域网或计算机系统的互连,达到资源共享的目的。例如:因特网(Internet)是世界范围内最大的广域网。

LAN、MAN和 WAN 的比较
3、计算机网络体系结构
计算机专业人员应对这种复杂系统的常规方法就是把系统组织成分层的体系结构,即把很多相关的功能分解开来,逐个予以解释和实现。在分层的体系结构中,每一层都是一些明确定义的 相互作用的集合 ,即对等协议 ;层之间的界限是另外一些相互作用的集合 ,称为接口协议。
4、计算机网络的功能特性
计算机通信具有间歇性 或突发性 的特点,导致计算机通信链路需要有较高的带宽,同时由许多节点共享高速线路,以获得合理经济的使用效率。所以需要一些新的交换技术来满足这种特殊的通信要求,例如:报文交换 和分组交换技术 。
计算机网络的功能之一是对传输的信息流进行分组,加入控制信息,并把分组正确地传送到目的地。
加入分组的控制信息主要有两种:一种是接收端用于验证是否正确接收的差错控制信息;另·一种是数据包的发送端和接收端的地址信息。因而,网络必须具有差错控制功能和寻址功能。
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| 应用层 | 这一层的协议直接为用户服务,提供分布式处理环境。 典型的应用层功能包括:在不同系统间传输文件的协议、电子邮件协议和远程作业输入协议等。 |
| 表示层 | 表示层的用途是提供一个可供应用层选择的服务的集合,使得应用层可以根据这些服务功 能解释数据的含义。 表示层关心的是所传输数据的表现方式,以及它的语法和语义。 |
| 会话层 | 会话层支持两个表示层实体之间的交互作用。 它提供的会话服务可分为以下两类: (1)把两个表示实体结合在一起,或者把它们分开,这叫作会话管理。 2)控制两个表示实体间的数据交换过程,例如分段、同步等,这一类叫作会话服务。 使用校验点使会话在通信失效时从校验点恢复通信数据,其主要协议为ADSP、ASP。 |
| 传输层 | 传输层在低层服务的基础上提供一种通用的传输服务。 会话实体利用这种透明的数据传输服务而不必考虑下层通信网络的工作细节,确保数据高效传输。 传输层用多路复用或分流的方式优化网络的传输效率。 传输层协议是真正的从源端到目标端,由传输连接两端的传输实体处理。 |
| 网络层 | 网络层的功能属于通信子网,它通过网络连接交换传输层实体发出的数据。 网络层把上层传来的数据组织成分组在通信子网的节点之间交换传送。 交换过程中要解决的关键问题是选择路径,还有防正网络中出现局部的拥挤或阻塞。 当传送的分组跨越一个网络的边界时,网络层应对不同网络中分组的长度、寻址方式、通信协议进行变换,使异构型网络能互连互通。 |
| 数据链路层 | 数据链路层的功能是建立、维持和释放网络实体之间的数据链路且对网络层表现为一条无 差错的信道。相邻节点之间的数据交换是分帧进行的,各帧按顺序传送,并通过接收端的校验检查和应答保证可靠的传输。 数据链路层对损坏、丢失和重复的帧进行处理,相邻节点之间的数据传输也有流量控制的问题,数据链路层把流量控制和差错控制合在一起进行 |
| 物理层 | 物理层规定通信设备机械、电气、功能和过程的特性,建立、维持和释放数据链路实体间 的连接。 |
OSI/SM七层协议的主要功能