计算机网络:

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功能:数据通信、资源共享、管理集中化、实现分布式处理、负载均衡

网络有关指标:

1、性能指标:

1.速率:主机或者通信设备在数字信道上传送数据的速率,速率的单位是b/s
2.带宽:
    1.指一个信号具有的频带宽度。如,在传统的通信线路上传送的电话信号的标准带宽是3.1khz
    2.表示网络通信线路传送数据的能力,单位时间从一个结点到另一个结点所能通过的“最高数据率”。此处带宽单位是b/s。
3.吞吐量:表示单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。吞吐量兽网络的带宽或网络额定速率的限制。
4.时延:
    1.发送时延:从第一个比特开始算,到最后一个比特发送完毕所需时间
    2.传播时延:电或者光信号在传输介质传播一定距离所花费的时间
    3.处理时延:检查分组首部和决定将分组导向何处所需要的时间
    4.排队时延:在队列中分组在等待传输时,它经受排队时延
5.往返时间:发送到接收总共经历的时间
6.利用率:
    信道利用率:信道被利用的概率(有数据通过),百分比表示
    网络利用率:全网络的信道利用率的加权平均值。

2、非性能指标: 1.费用 2.质量 3.标准化 4.可靠性 5.可扩展性和可升级性 6.易管理和维护性

二、通信技术

物理信道:由传输介质和设备组成,根据传输介质的不同,分为有线信道和无线信道。
逻辑信道:是指在数据发送端和接收端之间存在的一条虚拟线路,可以是有连接的或无连接的。逻辑信
道以物理信道为载体。

1.香农公式:C=B*log2(1+S/N)

信道容量就是信道的最大传输速率,可通过香农公式计算得到。
C代表信道容量,单位是 b/s
B代表信号带宽,单位是 Hz
S代表信号平均功率,单位是 W
N代表噪声平均功率,单位是 W
S/N代表信噪比,单位是 dB(分贝) 

网络通常按照网络的覆盖区域和通信介质等特征来分类,可分为局域网(LAN )、无线局域网(WLAN)、城域网(MAN )、广域网(WAN )和移动通信网等。

1、局域网(LAN )
局域网(Local Area Network, LAN )是指在有限地理范围内将若干计算机通过传输介质互联成的计算机组
(即通信网络),通过网络软件实现计算机之间的文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程
安排、电子邮件和传真通信服务等功能。
1 )网络拓扑 (★★)
局域网专用性非常强,具有比较稳定和规范的拓扑结构。常见的局域网拓扑结构有星状结构、树状结构、总线结构和环形结构。
    (1)星型:中心结点是控制中心,任意两个结点间的通信最多只需两步,传输速度快、网络构简单、建网容易、便于控制和管 理。这种结构的缺点是可靠性低,网络共享能力差,并且一旦中心结点出现故障则导致全网瘫痪(★)
    (2)树形:网络成本低,结构简单,结点扩充方便、灵活,方便寻查链路路径。除叶结点及其相连的链路外,任何一个工作站或链路产生故障都会影响整个网络系统的正常运行
    (3)总线结构。总线结构网络是将各个结点设备和一根总线相连。网络中所有的结点设备都是通过总线进行信息传输的。在总线结构中,作为数据通信必经的总线的负载能力是有限度的,这是由通信媒体本身的物理性能决定的。总线作为连接各结点设备通信的枢纽,它的故障将影响总线上每个结点的通信。
    (4)环形结构。将网络中各结点通过一条首尾相连的通信链路连接起来,形成一个闭合环形结构网。环形结构的网络中各结点设备的地位相同,信息按照固定方向单向流动,两个节点之间仅有一条通路,系统中无信道选择问题,任一结点的故障将导致物理瘫痪。由于环路是封闭的,所以环形结构的网络不便于扩充,系统响应延时长,且信息传输效率相对较低。
    (5)网状结构。网状网络中的任何结点彼此之间均存在一条通信链路,任何结点故障不会影响其他结点之间的通信。但这种拓扑结构的网络布线较为烦琐,且建设成本高,控制方法复杂。
2)以太网技术(★★)
以太网是一种计算机局域网组网技术。IEEE802.3标准给出了以太网的技术标准。
    (1)以太网结构
    最大帧长为1518字节(最大的数据帧为1500字节),最小帧长为64字节,如果不足则需要加入填充位。
    帧头设有32位用于进行CRC32校验,参与校验的是帧头中除前导字段和帧起始符之外的部分。

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    DMAC 代表目的终端的MAC 地址, SMAC 代表源MAC 地址,而Length/Type 字段长度是2字节,若该字段的值大于1500 ,则代表该数据帧的类型(比如该帧是属于哪个上层协议的数据单元);若该字段的值小于1500 ,则代表该数据帧的长度。DATA/PAD 代表具体数据,以太网数据帧的最小长度必须不小于64 字节(根据半双工模式下最大距离计算获得的),如果数据长度加上帧头不足64 字节,需要在数据部分增加填充内容。当Length/Type 取值大于1500 的时候,MAC 子层可以根据Length/Type 的值直接把数据帧提交给上层协议,由上层协议进行分帧处理。这种结构为当前较为流行的ETHERNET_Il 协议,大部分计算机都支持这种结构。FCS则是帧校验字段,用于判断该数据帧是否出错。
    (2 )最小帧长。由于CSMA / CD 算法限制,以太网帧的最小长度为64 字节。
    (3 )最大传输距离。以太网的最大传输距离没有严格限制, 由线路质量、信号衰减程度等因素决定。
    (4 )流量控制。当通过交换机端口流量过大,超过了它的处理能力时,就会发生端口阻塞。
2.无线局域网(WLAN )
    无线局域网是以无线通信为传输方式的局域网,是实现移动计算机网络的关键技术之一。
    无线局域网以微波、激光与红外线等无线电波作为传输介质
3.广域网(WAN)
    广域网是一种将分布于更广区域(如一个城市、一个国家甚至国家间) 的计算机设备联接起来的网络。由通信子网与资源子网组成
4.城域网(MAN)
    在单个城市范围内所建立的计算机通信网,覆盖范围介于局域网和广域网之间。
    城域网的主要技术是DQDB(分布式队列双总线),即IEEE802.6。DQDB是由双总线构成的,所有的计算机都连接在上面。
5.移动通信网

5G网络切片:同一物理网络基础设施上划分为多个逻辑独立的虚拟网络。

OSI七层协议

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OSI七层和四层对照 1742740351084.jpg

**网络工程:**网络建设工程可分为网络规划、网络设计和网络实施三个环节。

1.网络规划:包括网络需求分析、可行性分析以及对现有网络的分析(需对现有网络进行优化升级时)。
2.网络设计:是在网络规划基础上设计一个能解决用户问题的方案。网络设计包括网络总体目标确定、总体设计原则确定以及通信子网设计,设备选型,网络安全设计等。
3.网络实施:是依据网络设计结果进行设备采购、安装、调试和系统切换(改造升级时)等。网络实施包括工程实施计划、网络设备验收、设备安装和调试、系统试运行和切换、用户培训等。