什么是計算機網(wǎng)絡(luò)

使用單一技術(shù)的自助計算機的互聯(lián)集合
單體計算機的獨立自主性
互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)：計算機網(wǎng)絡(luò)的互相聯(lián)接
www world wide web : 萬維網(wǎng)：是信息資源的網(wǎng)絡(luò)資源、資源標(biāo)識和傳輸協(xié)議三部分支撐www的運作

拓撲

信道的分布方式，常見的拓撲結(jié)構(gòu)：總線型、星型、環(huán)型、樹型和網(wǎng)型

拓撲圖

協(xié)議

一系列規(guī)則和約定的規(guī)范性描述，它控制網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備之間如何進行信息交換

數(shù)字帶寬

指在單位時間內(nèi)流經(jīng)的信息總量

吞吐量

指實際的可測到的帶寬
如：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型、網(wǎng)絡(luò)拓撲、用戶數(shù)量、用戶計算機、服務(wù)器

計算傳輸時間 T=S/BW T=S/P
如果ISDN帶寬128Kbps傳輸1.44M軟盤
OC-48帶寬2.488Gbps傳輸10G硬盤
誰快？
T(pd)=1.44M/128Kbps=1.44*10的3次方*8/128=90s
T(hd)=10G*8/2.488Gbps=32.152s

點到點端到端

• 各層工作獨立， 層之間通過接口聯(lián)系，降低協(xié)議工作的復(fù)雜程度
• 靈活性好，任何一層的改變不影響其它層
• 每層的技術(shù)可以不同，減少了實現(xiàn)的復(fù)雜度
• 易于維護，每層可以單獨進行調(diào)試
• 便于標(biāo)準(zhǔn)化

分層原則

信宿機第n層收到的應(yīng)與 信源機第n層發(fā)出的對象完全一致

典型分層模型

TCP/IP模型與OSI模型的對應(yīng)

物理層的功能

提供透明的比特流傳輸
以0/1傳輸，從一個地方到另一個地方
不關(guān)心比特流里攜帶的信息

物理層四大特性

1. 機械特性
   指明接口所有接線器的形狀、尺寸、引腳數(shù)和排列等，如RJ45水晶頭
2. 電氣特性
   指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓范圍
3. 功能特性
   指明某條線上出現(xiàn)的某一點評的電壓表示何種意義
4. 規(guī)程特性
   指明對于不同功能的各種可能時間的出現(xiàn)順序
   規(guī)程的概念類似于協(xié)議

物理層上數(shù)據(jù)的傳輸

信號（數(shù)據(jù)的電氣或電磁表現(xiàn)）
模擬信號：對應(yīng)時域的信號取值是連續(xù)的
數(shù)字信號：對應(yīng)時域的信號取值是離散的
代表不同離散值的基本波形稱為碼元

信號在信道/傳輸介質(zhì)上傳輸

信號在傳輸過程中，可以看成由很多不同頻率的分量傳輸，因為高頻分量的不等量衰減接收方收到的信號是衰減和變形（失真）的
一般來說，從0~fc這一段頻段、振幅在傳輸過程中不會明顯衰減，fc稱為截止頻率（單位：赫茲）
（一種物理特性，通常取決于介質(zhì)材料的構(gòu)成、厚度、長度等）

理想信道的最大傳輸速率

乃奎斯特定理：再無噪聲的信道中，當(dāng)貸款為B Hz，信號電平為V級

則：最大傳輸速率=2Blog2V（bps）

有一條4-KHz無噪信道，每秒采樣8000次，每個采樣16比特最大傳輸速率___kbps
8k*16bit = 128kbps

非理想信道的最大傳輸速率

在噪聲 信道中，帶寬為B Hz，信噪比為S/N

則：最大傳輸速率 = Blog2(1+S/N)（bps）

噪聲為30db信噪比為1000

分貝值=10log10S/N（db）

引導(dǎo)性傳輸介質(zhì)（有線傳輸介質(zhì)）

銅線、同軸電纜、雙絞線、光纖

非引導(dǎo)性傳輸介質(zhì)（無線傳輸介質(zhì)）

無線電、衛(wèi)星、激光

同軸電纜

有中心導(dǎo)體、絕緣材料層、網(wǎng)狀導(dǎo)體、外部絕緣層4層組成

同軸電纜

基帶同軸電纜：50Ω，用于數(shù)字傳輸（屏蔽層為銅）
寬帶同軸電纜：75Ω，用于模擬傳輸（屏蔽層為鋁）

粗纜和細纜

粗纜：最大傳輸距離500米，兩端安裝終接器，以保證電纜屏蔽層接地
細纜：最大傳輸距離185米，兩端安裝BNC頭，接在T型連接器兩端

雙絞線

由兩根具有絕緣層的銅導(dǎo)線按照一定的密度，逆時針絞合而成
消除近端串?dāng)_ Crosstalk
絞距（扭距）：一般的絞距越小，則抵消效果越好，傳輸性能越好

分類

非屏蔽雙絞線 UTP

非屏蔽雙絞線

優(yōu)點：成本低、尺寸小、易安裝
缺點：易受干擾、傳輸距離性能受到絞距影響
數(shù)字帶寬：10-100Mbps
成本：便宜
介質(zhì)和連接器大?。盒≥p便
最大傳輸距離：100米（短）

屏蔽雙絞線 STP

屏蔽雙絞線

優(yōu)點：抗EMI/RFI干擾
缺點：成本高
數(shù)字帶寬：10-100Mbps
成本：比UTP貴
介質(zhì)和連接器大?。褐械绕?br> 最大傳輸距離：100米（短）

網(wǎng)屏式雙絞線 ScTP

主要技術(shù)參數(shù)不變在成本和抗干擾之間折中
數(shù)字帶寬：10-100Mbps
成本：介于UTP和STP之間
介質(zhì)和連接器大?。褐械?br> 最大傳輸距離：100米（短）

使用UTP注意

568B：1.白橙 2.橙 3.白綠 4.藍 5.白藍 6.綠 7.白棕 8.棕
568A：1.白綠 2.綠 3.白橙 4.藍 5.白藍 6.橙 7.白棕 8.棕

直通線VS交叉線

同種設(shè)備之間用直通線，不同設(shè)備之間用交叉線
交叉線：一頭兒568A一頭兒568B
也可以理解為1和3交換，2和6交換

電力線

家具中，電源線無處不在 方便且恐怖

光纖

由極細的玻璃纖維構(gòu)成，把光封閉期中沿軸向傳播
優(yōu)點：重量輕、損耗低、不受電磁干擾、傳輸頻帶寬，通信容量大
缺點：昂貴、易斷裂

原理

當(dāng)入射角>臨界角發(fā)生全反射

光纜

雙芯、4芯、12芯、24芯、144芯

陸地：地下一米
海底：近海岸溝里、深水底部

常用光纖規(guī)格

8.3/125um單模 62.5/125um多模

光纖斷了怎么辦

• 光纖連接器（光損失10%-20%）
• 機械拼接，特殊的套管夾緊（光損失10%）
• 熔合（幾乎無損失）

相對于銅線特性

帶寬高、距離遠、損耗低、重量輕、端口設(shè)備價格高
無電磁干擾和射頻干擾（EMI和RFI）、防竊聽

怎樣選擇傳輸介質(zhì)

傳輸速率、成本要求、周圍環(huán)境
解之間的互相操作、相容性、最優(yōu)的性價比