计算机通信与网络基础概念总结

计算机网络：把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机，通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络软件运行环境下，以实现计算机网络和中资源共享的系统。

 

计算机网络和分布式系统的区别：计算机网络是分布在不同地点和具有独立功能的多个计算机，通过通信设备和线路连接起来，实现资源的共享。

分布式系统是在分布式计算机操作系统或应用系统的支持下进行分布式数据处理和各种计算机之间的并行工作，分布式系统在计算机网络的基础上为用户透明的集成环境。

 

分布式系统和计算机网络之间的区别主要在软件系统。

以资源共享为主要目的的计算机网络逻辑上可以分成两大部分：

1. 终端系统：负责信息的处理
2. 通信子网：网络信息的传输和交换

 

计算机网络是以实现网络中的资源共享为目的的系统。

 

网络的类型及其特征：

1. 按网络的作用分为划分：LAN,MAN,WAN等。
2. 按通信介质划分：有线网、无线网
3. 按通信传播介质划分、：点到点，广播，多播
4. 按网络使用者划分：公用网，专用网
5. 按通信速率划分：1.544Mbps-100Mbps-1000Mbps
6. 按网络交换功能划分：电路交换、报文交换、分组交换、混合交换
7. 按网络控制方式划分：集中式、分布式
8. 按网络环境划分：部门网、企业网、校园网
9. 按网络拓扑结构划分：星型结构，层次结构或树形结构，总线型结构，环形结构，网络结构。

1. 、网络覆盖范围划分：个人区域网：PAN
2. 、局域网：LAN
3. 、城域网：MAN
4. 、广域网：WAN
5. 、因特网：INTERNET

 

计算机网络体系结构是计算机网络的分层和服务和协议的集合，也就是它们所应完成的功能的定义，是用户进行网络互连和通信系统设计的基础。

 

为什么要分层？

计算机通信是一个复杂的过程，相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。“分层”可以将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。

 

网络协议定义：计算机通信是一个复杂的过程，相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。“分层”可以将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。

 

网络协议的组成：

• • 语法：指数据与控制信息的结构或格式，确定通信时采用的数据格式，编码及信号电平等，回答“怎么讲”；
  • 语义：协议的语义是指对构成协议的协议元素含义的解释“讲什么” ；
  • 同步：规定了事件的执行顺序 。

 

网络协议的特点：

• • 网络通信协议的特点是层次性、可靠性和有效性。
  • 语义：协议的分层可以将复杂的问题简单化 。
  • 协议可靠性和有效性是正常和正确通信的保证，只有协议可靠和有效，才能实现系统内各种资源共享。

 

OSI—ＲＭ体系结构：

 

• • 所谓开放系统互联，就是遵守互联标准协议的系统。
  • OSI-RM体系结构是一种分层的结构，它遵循分层的原则。

 

• • OSI-RM包括了体系结构、服务定义和协议规范三级抽象。

OSI-RM并非具体实现的描述，它只是一个为制定标准而提供的概念性框架

 

OSI—ＲＭ模型

物理层：利用传输介质为通信的网络节点之间建立、维护和释放物理连接，实现比特流的透明传输，进而为数据链路层提供数据传输服务。

数据链路层：在物理层提供服务的基础上，在通信的实体间建立数据链路连接，传输以帧(frame)为单位的数据包，并采取差错控制和流量控制的方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。

 

网络层：为分组交换网络上的不同主机提供通信服务，为以分组为单位的数据报通过通信子网选择适当的路由，并实现拥塞控制、网络互连等功能。

 

传输层：向用户提供端到端（end-to-end）的数据传输服务，实现为上层屏蔽低层的数据传输问题。

 

会话层：负责维护通信中两个节点之间的会话连接的建立、维护和断开，以及数据的交换。

 

表示层：用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式，主要包括数据格式变换、数据的加密与解密、数据压缩与恢复等功能。

应用层：为应用程序通过网络服务，它包含了各种用户使用的协议。

 

 

ＴＣＰ／ＩＰ模型

TCP/IP（Transmission Control Protocol / Internet Protocol）协议是1977年至1979年形成的协议规范，是美国ARPANET上使用的运输层和网络层协议。

 

ＯＳＩ－ＲＭ和ＴＣＰ／ＩＰ体系结构的比较：

 

出发点不同：

• OSI-RM是作为国际标准而制定的,不得不兼顾各方,考虑各种情况,造成OSI-RM相对比较复杂,协议的数量和复杂性都远高于TCP/IP。

早期TCP/IP协议是为军用网ARPANET设计的体系结构，一开始就考虑了一些特殊要求,如可用性、残存性、安全性、网络互联性以及处理瞬间大信息量的能力等

 

对一些问题的处理方法不同：

• • 对层次间的关系：OSI-RM模型严格按层次结构，而TCP/IP可以跨层；
  • 对异构互联问题：TCP/IP一开始就考虑对异构网络的互联，并将互联协议IP单设一层。但OSI-RM最初只考虑用一个标准的公用数据网互联不同系统，后来才在网络层划出一个子层来完成IP任务。
  • 无连接服务问题 ：OSI-RM模型只考虑面向连接的服务，而TCP/IP同时还考虑无连接服务。

 

万维网的发明者、互联网之父是：蒂姆・伯纳斯・李

 

到2008年6月底，中国互联网网民数量达到了2.53亿，首次大幅度超过美国，跃居世界第（  1 ）位.

 

 

数据通信：数据通信是指在计算机与计算机以及计算机与终端之间的数据信息传送的过程。

 

数据和信息：

• • 数据(data)——通常是指预先约定的具有某种含义的数字、符号和字母的组合。
  • 数据中包含着信息，涉及信息的表现形式；信息是通过解释数据而产生的。
  • 从形式上，数据可以分为模拟数据和数字数据两种。模拟数据的取值是连续的，数字数据的取值是离散的。

 

信号(signal)——数据在传输过程中的电磁波的表示形式。

信号可以分为模拟信号和数字信号两种。模拟信号是指信号的幅度随时间作连续变化的信号。数字信号在时间上是不连续的、离散的信号，一般由脉冲电压0和1两种状态组成。

 

 

信源和信宿：信源就是信息的发送端，是发出待传送信息的设备。

信宿就是信息的接受端，是接受所传送信息的设备。

在实际应用中，大部分信源和信宿设备都是计算机或其他数据终端设备（DTE）。

信道：信道是通信双方以传输媒体为基础的传输信息的通道，它建立在通信线路及其附属设备（如收发设备）上。

一条通信介质构成的线路往往包含多个信道。信道本身可以是模拟的或者数字的方式。

模拟信道、数字信道

 

信号转换设备：

• 信号转换设备是将信源发出的信息转换成适合于在信道上传输的信号的设备
• 发送端的信号转换设备可以是编码器或调制器，接收端的信号转换器相对应的就是译码器或解调器。