高斯课堂计算机网络（上）

news2024/9/24 23:22:53

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第一章、概述

0、第一章导图

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1、计算机网络概述

（1）计算机网络发展历史1：ARPANET->互联网

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小写internet是一个宽泛的概念，指的就是互联网
大写Internet是一个专有名词，指的就是我们现在所使用的这样一个全球最大的互联网

（2）计算机网络发展历史2：三级结构因特网

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第二阶段就是光有互联不行，我们还需要有人去管理，或者说有组织有纪律

（3）计算机网络发展历史3：多层次ISP结构

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ISP可以理解成管理员

（4）计算机网络定义、组成、功能

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通信线路和交换设备其实指的就是这一些核心部分，通信线路其实就是连接起来的有线电路或者无线的传输介质；交换设备主要是以路由器为主
边缘部分指的是核心部分所连接的末端，这些主机，不管是电脑还是手机等等

数据通信指的是比如发微信打视频；资源共享指的是软件、硬件、数据的共享

（5）计算机网络分类

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广域网非常大，比如跨国
城域网城市范围
局域网一个教学楼一个办公室
个域网个人手环区域内

专用网是有一定权限才可以使用的网络，比如军队政府

（6）数据交换方式：电路交换、报文交换、分组交换

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电路交换，发送出来前要先建立连接，其他人都不可以占用这个链路也不可以占用这个设备。但优点是快
报文交换，不用事先建立连接，不用事先预约好走哪条路，我们直接发送，其他主机也可以占用这些交换设备A和交换设备B，不是独占资源，而是可以共享设备和链路。为什么要说是存储转发方式呢？因为它把数据放到交换设备之后，交换设备会把这个报文先存下来，存储下来，然后去看应该发给哪条路，然后再转发出去，所以这是两步，先存再发，这就是存储转发方式
分组交换和报文交换本质上差不多，也是存储转发方式，唯一的区别在于报文交换是直接把这一块发出去，分组交换是把它切开，切成一个个小分组，然后这些小分组分头行动，当然也是按顺序分头行动，这些小分组可能通过不同的路，再分别到达目的主机，然后对分组进行一个排序，注意并不是按顺序发来的！因为有些后面的可能比较快
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2、分层体系结构

（2）计算机网络分层体系结构：OSI参考模型（国际标准化组织ISO提出）

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实体：每一个层次就是一个实体。相同的层次->对等实体
协议（水平）：每一个层次实现相同的功能，它们之间的规则就叫做协议
服务（垂直）：每两个层次之间都会有服务。注意是下层为上层提供服务，上层使用下层提供的服务
SAP服务访问点：我们是通过SAP服务访问点来在两个层次之间提供服务的

（3）OSI参考模型

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应用层：比如qq微信搜索引擎
网络层：是唯一一个实现路由转发、存储转发这些功能的层次

（4）OSI参考模型和TCP/IP参考模型

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主要做的改动：将物理层和数据链路层集中在一层作为网络接口层；上面三层（应用层、表示层、会话层）集中叫做应用层；传输层名字不变；网络层改了一个字，叫做网际层

三个的区别：1、只有OSI定义了服务、协议、接口，这三个并不是TCP/IP定义出来的
无连接指的是我们在发送数据的时候可以先不事先建立连接直接发送，这样我们可以快速发送数据，但是会导致有的时候数据丢失，比如有的时候qq上发送数据由于网络太差就乱序了

3、第一章导图

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第二章、物理层

0、第二章导图

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1、物理层概述及通信基础

（1）物理层概述

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考察物理层的四大特性叫什么

（2）数据通信基础

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在这个过程中主要分成三个系统

源系统：信道主要是有线或无线介质

注意这个波特单位没有“每秒”，虽然是传输速率
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每秒传输1600个码元，那么一秒传输1600*3（八进制）=4800bit

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信道是有方向的。如果是单工通信是只有一个方向的信道。半双工通信就是A和B都可以发送数据，但是不能同时发送数据，要么A发B接收，要么B发A接收。全双工通信指的是A和B可以同时发送数据，共享这个信道，所以在这种情况下逻辑上其实是有两条方向相反的信道

基带信号可以变身成两种东西

（3）信号の变身：编码与调制

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差分曼彻斯特注意看的是初始位置是否跳变（就是虚线的地方）
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（4）极限数据传输率

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（5）信道复用技术

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（6）导图

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2、传输介质及物理层设备

导引型就是看得见摸得着的，非导引型就是在空气、真空中存在的介质

（1）传输介质

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（2）传输介质——导引型

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同轴电缆的抗干扰性要大于双绞线
应用场景：双绞线普遍应用于电话系统中，而同轴电缆普遍应用于有线电视网

10BASE-T中的“10”代表传输的最大数据率或者说带宽——10Mb/s，“BASE”是传送的基带信号，“T”表示Twice双绞线。不管是10还是100，每段最长都是100m

光纤：
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（3）传输介质——非导引型

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（4）物理层设备：中继器&集线器

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中继器是一个端口入一个端口出；集线器是可以有多端口的，一个端口入，多个端口出来

（5）宽带接入技术（有线）

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3、第二章导图

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第三章、数据链路层

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1、链路层概述及重要协议

（1）数据链路层概述

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把网络层传下来的IP数据报作为帧的数据部分，在链路层加上首部和尾部的控制信息，然后交付给物理层，形成比特流的形式在传输介质上传输。再发给相应的交换设备，再一步步解封装，

透明传输：不管数据里是什么样的比特流的序列，链路层都可以无视它直接把控制信息装上去

（2）数据链路层功能概述——封装成帧

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（3）数据链路层功能概述——透明传输

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（4）数据链路层功能概述——差错检测（？？？）

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（5）数据链路层重要协议：PPP协议

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（6）数据链路层重要协议：CSMA/CD协议（局域网广播信道所使用）

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（7）导图

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2、重要网络及链路层设备

（1）局域网

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（2）以太网Ethernet

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（3）高速以太网

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吉比特在半双工情况下会使用CSMA/CD；在全双工情况下就不需要使用
10吉比特是全双工，自然就用不到CSMA/CD。因为CSMA/CD应用在半双工、总线型网络

（4）链路层设备

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网桥就是两个接口，一个入一个出
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虚拟局域网VLAN：
由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组，而这些网段有某些共同的需求，因此就被放在同一个VLAN里，以太网交换机就可以通过以太网帧中的VLAN标记对不同VLAN的主机进行数据转发。

（5）冲突域& 广播域

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局域网就是一个冲突域
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有一个交换机和一个集线器，集线器不能隔离冲突域也不能隔离广播域，所以集线器下面这一坨都是一个冲突域；交换机可以隔离冲突域但不能隔离广播域，所以它的每一个端口其实都隔离开了一个冲突域，由于它有四个端口，所以整个图里就有四个冲突域。广播域呢只有看到了路由器才可以进行划分，如果有路由器，我们就看路由器有多少个端口，如果路由器有三个端口则说明图中有三个广播域。由于这里没有路由器，所以只有一个广播域
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