4.2

包含了计算机网络体系结构定义、实体、对等层、对等实体、接口、服务、协议、OSI与TCP/IP体系结构等。

第四章 计算机网络

• 4.2计算机网络体系结构
  • 一、定义：是计算机网络的各层及其协议的集合
  • 二、实体：某层中具有数据收/发能力的活动单元，即该层的软件进程或实现该层的硬件单元（网卡）
  • 三、对等层：两个不同系统的同级层次
  • 四、对等实体：分别位于不同系统对等层中的两个实体
  • 五、接口：相邻两层之间交互的界面，定义相邻两层之间的操作及下层对上层的服务接口也称为服务访问点
  • 六、服务：各层通过接口给其相邻上层提供的功能集合
  • 七、协议：对等实体在通信中必须遵守的规则
  • 八、协议是水平的，服务是垂直的
• 4.2.1OSI与TCP/IP体系结构
  • 一、开放系统互连参考模型（OSI/RM)
    • • 1、OSI为七层，TCP/IP为四层
      • 2、应用层
        • (1)、OSI中的最高层，为特定类型的网络应用提供了访问OSI环境的手段
        • (2)、常用的协议：HTTP、FTP、Telnet、SMTP、POP3等
      • 3、表示层
        • (1)、主要用于处理两个通信系统中交换信息的表示方法，为上层用户解决用户信息的语法问题
      • 4、会话层
        • (1)、在两个节点之间建立端连接，为端系统的应用程序之间提供了对话控制机制
      • 5、传输层
        • (1)、为会话层用户提供一个端到端（根据端口地址）的可靠、透明和优化的数据传输服务机制
      • 6、网络层
        • (1)、主要功能是实现网络中任意主机之间的数据传输，根据源端发送的分组中的逻辑地址（IP地址），选择合适的路由传送到目的端
      • 7、数据链路层
        • (1)、发送方的数据在数据链路层被封装成帧，并按顺序传送这些帧，根据这些帧中的目的地址（硬件地址或MAC地址）送达到接收方
      • 8、物理层
        • （1）、传输单位是位（bit)
  • 二、TCP/IP体系结构
    • 1、应用层
    • 2、传输层
    • 3、网络层
    • 4、网络接口层
      • （1）并没有为网络接口层定义任何协议
  • 三、具有层次化网络体系结构的网络通信
    • 1、通常采用只有5层的体系结构讨论具有层次化网络体系结构的网络通信原理

第四章 计算机网络

• 4.2.2局域网
  • 一、作用：是为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限，具有高传输速率和低误码率
  • 二、包含：主要有以太网、令牌总线网和令牌环网，其中以太网占90%
  • 三、组成的关键技术
    • 1、拓扑结构
      • （1）总线型：所有节点都直接连接到共享信道，目前很少使用
      • （2）星形：所有结点都连接到中央结点，，目前大多采用
      • （3）环形：结点通过点到点链路与相邻结点连接
    • 2、传输介质
      • （1）基带传输
        • 1）是指数字信号直接在介质上传输
        • 2）常用传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤
      • （2）宽带传输
        • 1）是将数字信号调制成模拟信号再在介质上传输
        • 2）传输介质：同轴电缆和无线电波等
    • 3、介质访问控制方法
      • （1）定义：是指网络上的多个站点共享信道的方式，这些方式与网络采用的拓扑结构和传输介质有关
      • （2）例如
        • 1)星形网络常采用双绞线和光纤，可以采用CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）控制方式
        • 2）环形网络常采用同轴电缆和光纤，采用Token Passing(令牌传递）控制方式
        • 3)采用无线电波传输介质的网络则常使用CSMA/CA（载波侦听多路访问/冲突避免）控制方式
  • 四、组成
    • 1、数据传输：通信双方将数据在数据链路层封装成MAC帧，然后交给物理层进行位传输和接收。实现点到点通信依据的地址是硬件地址，又称为物理地址或MAC地址，如网卡
    • 2、网卡：又称网络适配器，负责将要发送的数据转换为网络上其他设备能够识别的格式（封装成帧），通过传输介质进行传输，或将接收到的信息转换成网络程序能够识别的格式（帧解封装），交给网络操作系统
      • 网卡的功能都集中在芯片上
    • 3、网络互连设备
      • （1）集线器
        • 1）是把从一个端口收到的数据帧以广播方式向其他所有端口分发出去
        • 2）是工作在物理层的网络设备，是在物理层上对网络的扩展
      • （2）交换机
        • 1）以太网交换机的每个端口都直接与主机相连，交换机能同时连通许多对端口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，进行无碰撞的数据传输
        • 2）是工作在数据链路层的网络设备，对网络的扩展，端口接收数据帧后根据帧的目的MAC地址将该帧转发到相应的端口
  • 五、以太网
    • 1、定义：是最早标准化的，也是目前应用最广泛的局域网
    • 2、核心思想：使用共享的公共传输信道传输系统
    • 3、传统以太网：是指运行在10Mbps速率的以太网，采用的是载波侦听多点接入/冲突检测（CSMA/CD)协议
    • 4、高速以太网：速率达到或超过100Mbps的以太网称为高速以太网
• 4.2.3无线网
  • 一、定义：是利用无限介质（无线电波、红外线和激光等）作为传输介质所构成的计算机网络
  • 二、无线网络主要设备
    • 1、无线网卡
      • （1）作用：作为无线局域网的接口，作用同以太网的网卡类似
      • （2）分类：PCMCIA无线网卡、PCI无线网卡、USB无线网卡
    • 2、无线接入点（AP)：是将无限站点连接成为网络的关键设备，相当于集线器和交换机，是移动计算机用户进入有限以太网骨干的接入点
    • 3、无线天线：功能是发送和接收电磁波，分为室内和室外两种
  • 三、无线网络的分类
    • 按网络覆盖的地理范围划分
      • 1、无线个人网（WPAN)：是指在个人活动的范围内所使用的无线网络，目前主要采用蓝牙技术和ZigBee技术
        • （1）蓝牙：是一种无线技术标准，实现短距离数据交换
        • （2）ZigBee：是一种短距离、低功耗的无线通信技术，主要适用于自动控制和远程控制领域
      • 2、无线局域网（WLAN)：是以无线方式实现传统以太网的所有功能，具有有限局域网和无线基站等基础设施的无线局域网由基本服务集（BBS）和扩展服务集（ESS)组成
      • 3、无线城域网（WiMAN）：根据IEEE802.16和ETSI HipeiMAN标准形成一个可互操作的全球统一标准，可覆盖50km，并采用点对点、点对多点的固定接入
      • 4、无线广域网（WWAN)：是指传输范围可跨越国家或不同城市的无线网络，采用IEEE802.20标准，工作频段为3.5GHz以下