计算机网络
一、计算机网络基础
1.1 计算机网络概述
- 计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物
- 1946年世界上第一台电子数字积分计算机ENIAC在美国诞生
- 把以单个计算机为中心的联机系统称为面向终端的计算机系统。根据信息处理方式的不同可分为实时处理联机系统、成批处理联机系统和分时处理联机系统
- 调制调解器进行数字信号与模拟信号的转换
- 计算机中的数据是突发式和间歇式出现在传输线路上
- 计算机网络定义：利用通信设备，将多个计算机系统互联起来，按照网络协议进行信息交换，实现资源共享、互操作和协同工作的系统
- 资源子网由网络中的所有主机、终端、终端控制器、外部设备和各种软件资源组成，负责全网的数据处理和向网络用户（工作站或终端）提供网络资源和服务。通信子网由各种通信设备和线路组成，承担资源子网的数据传输、转接和变换等通信处理工作
- ISO：国际标准化组织 OSI：开放系统互连标准
- 近距离内费用低、传输快的网络：局域网LAN。如以太网
- 第一个IEEE的以太网标准，编号为802.3，数据率为10Mb/s
- 城域网(MAN)：既有局域网的特点，又可以分布在更大范围和运行在更高的速率
- 传输控制协议/网际协议(TCP/IP)
- Internet是一个用路由器实现多个远程网和局域网互联的网际网
- 光纤是一种高速度、高带宽、高可靠性的传输介质
- 计算机网络的功能：数据通信、资源共享、负荷均衡及协同处理、信息的集中和综合应用、系统可靠性的提高、系统扩展方便
1.2 计算机网络的分类
在计算机网络中，将主机和终端抽象为点，将通信介质抽象为线，形成点和线的组成的图形称为计算机网络的拓扑结构。常见的网络拓扑结构：总线状、环状、星状、树状、网状、蜂窝状等。其中总现状、星状、环状是3种基本的拓扑结构。
1.2.1 按拓扑结构分类
总线状拓扑结构
采用单根传输线作为传输介质（或称为总线），任何站点发送的信号都可以沿着介质双向传播，而且能被其他所有站点接收。它属于共享信道的广播式网络。
主要优点
- 结构简单，便于扩充
- 信道利用率高（多个站点共用一条传输信道）
- 站点可靠性好（个别站点故障不影响其他站点）
主要缺点
- 传输能力低，容易产生访问冲突
- 介质可靠性不高，通信介质故障可能导致整个网络不通
- 故障诊断与处理困难
环状拓扑结构
由一些中继器和连接中继器的点对点链路组成的一条闭合环状通信线路。每个中继器都与两条链路相连，信息沿着一个方向逐站传送，可在网络不同段使用各种传输介质。
主要优点
- 结构简单，易于实现
- 沿环路传送，简化路径选择的控制
- 实时性强
主要缺点
- 可靠性差（任一站点故障都将导致系统瘫痪）
- 故障诊断与处理困难
- 网络建成后增加新的站点困难
星状拓扑结构
局域网中最常用的物理拓扑结构，以一台设备为中心结点，外围结点通过一条点对点的链路单独与中心结点相连。中心结点可以是服务器或专门的集线设备，负责信息的接收和转发。
主要优点
- 结构简单，易于实现，便于管理
- 网络延时短，误码率较低
- 局部可靠性好
- 故障检测和处理方便
主要缺点
- 网络共享能力差
- 通信线路利用率不高
- 中心结点负担太重
树状拓扑结构
分级的集中控制网络。以太网中最为常见。
网状拓扑结构
由分布在不同地点、各自独立的结点经链路连接而成。广域网常用的拓扑结构，互联网大多也采用。
蜂窝状拓扑结构
是无线局域网中常用的结构。以无线传输介质点对点，点对多点传输为特征，是无线网常用结构，适用于城市网、校园网、企业网。
1.2.2 按网络的作用范围分类
按照覆盖地理区域的范围可分为：局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)和因特网。