《计算机网络》总结MOOC哈尔滨工程大学第一周

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《计算机网络》总结MOOC哈尔滨工程大学第一周

文章目录

• 前言
• 一、计算机网络基本概念
• • 1.什么是计算机网络
  • 2.什么是网络协议？
• 二、计算机网络结构
• • 1.计算机网络结构
  • 2.Internet结构（网络之网络）
• 三、网络核心
• • １.电路交换
  • ２.多路复用
  • ３.报文交换与分组交换（１）
  • ４.报文交换与分组交换（２）
  • ５.报文交换与分组交换（３）

前言

本文自学计算机网络时所写笔记，网课为中国大学MOOC哈尔滨工程大学（强烈安利这个课程，讲课思路条理清晰，PPT美轮美奂、通俗易懂）

本文为第一周笔记，陆续会更新余下内容

一、计算机网络基本概念

1.什么是计算机网络

• 计算机网络=通信技术+计算机技术
• 计算机网络就是互连的（互联互通）、自治的（无主从关系）的计算机集合
• 组成角度
  全球最大的互联网络
  ISP互连网络的“网络之网络”
  分组交换：转发分组（数据包）路由器、交换机
• 服务角度
  为网络应用提供通信服务的通信基础设施
  为网络应用提供编程接口（API）

2.什么是网络协议？

• 协议是计算机网络有序运行的重要保证（规则）
• 协议的三要素：
  语法:
  数据与控制信息的结构或格式，信号电平
  语义：
  信息、响应、差错控制
  时序：
  时间顺序、速度匹配
• 协议规范了网络中所有信息发送和接受过程

二、计算机网络结构

1.计算机网络结构

• 网络边缘：
  主机(端系统) —— 运行网络应用程序
  客户/服务器应用模型 —— 客户发送请求，接收服务器响应
  （只会在客户和服务器之间进行，不会在客户和客户间进行）
  对等（P2P）应用模型 —— 无（不依赖）专用服务器，在对等实体间直接进行通信

• 接入网络：(将网络边缘接入边缘路由器)：
  数字用户线路（DSL）—— 通过电话线接入Internet
  电缆网络 —— 有线电视网络（频分多路复用）
  无线接入网络 —— 无线局域网（LANS）、广域无线接入

• 网络核心：
  互联的路由器网络
  关键功能：路由+转发
  路由（确定分组从源到目的传输路径）
  转发（将分组从路由器的输入端口交换至正确的输出端口）

2.Internet结构（网络之网络）

• 端系统通过接入ISP（互联网服务提供商）进一步互连连接到Internet

三、网络核心

交换：

• 动态转接
• 动态分配传输资源

１.电路交换

• 电话网络（最典型电路交换网络）
• 三个阶段：建立连接、通信、释放连接
• 独占资源（不能被第三方共享）

２.多路复用

• 多路复用
  链路／网络资源划分为“资源片”—＞将资源片分配给各路“呼叫”—＞每路呼叫 独占 分配到的资源片进行通信—＞资源片可能“闲置”
• 典型多路复用方法
  １.频分多路复用FDM（有线电视网络）
  ——各用户占用不同的带宽资源（频率带宽！＝发送速率）
  ——用户分配到频带后，自始至终占用这个频带

２.时分多路复用TDM
——将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM帧），每个用户在每个TDM帧中占用固定序号的时隙
——每用户所占时隙是周期性出现（周期即为TDM帧长度）
——时分复用用户在不同时间占用相同的频带宽度

３.波分多路复用WDM
——波分复用就是光的频分复用
４.码分多路复用CDM
——无线链路共享
——每个用户分配一个唯一的ｍ比特码片序列，其中“０”用“－１”表示，“１”用“＋１”表示
——各用户使用相同频率载波，要求每个用户在发送数据的时候，都要用他被分配到的码片序列对原始数据进行编码。
——编码信号＝（原始信号）·（码片序列）

• 发送比特１（＋１），则发送ｍ比特码片序列
• 发送比特０（－１），则发送该码片序列ｍ比特码片序列的反码
  ——各用户码片序列相互正交（可以保证共享信道，互不干扰）

３.报文交换与分组交换（１）

• 报文：源（应用）发送信息整体
• 分组：报文分拆出来的一系列相对较小的数据包（产生额外开销）
  　分组交换（统计多路复用）需要报文的拆分与重组　　头＋数据
  　按需共享链路
• 报文交换与分组交换均采用存储－转发交换方式

４.报文交换与分组交换（２）

５.报文交换与分组交换（３）

• 分组交换适用于突发数据传输网络
  资源充分共享，简单、无需呼叫建立
  可能产生堵塞：分组延迟和丢失