计算机网络篇

计算机网络的定义：将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机连接起来的计算机系统。

计算机网络的基本功能：

1.数据通信，是计算机网络最基本的功能，其他所有的功能都是建立在此基础上的，没有数据通信功能，也就没有所有功能。

2.资源共享，是计算机网络最主要的功能。可以共享的网络资源包括硬件、软件和数据。最重要的是数据资源---（原因：硬件软件损坏可以购买或开发，数据丢失往往不可恢复）

计算机网络的性能指标：

速率：计算机在数字信道上传送数据的速率。

带宽：通信线路所能传送数据的能力，因此表示在单位时间内从计算机网络中的某一点到另一点所能通过的最高数据量，其单位与速率相同。

计算机网络的发展：

1.面向终端的第一代计算机网络

2.以分组交换为中心的第二代计算机网络

3.体系结构标准化的第三代计算机网络

4.以网络互连为核心的第四代计算机网络

计算机网络的传输介质：

1.双绞线：由两根相互绝缘的导线扭绞而成，利用中继器放大信号（一段网络最多使用四个，最大覆盖范围500米）单端双绞线最大传输距离为100米。

2.光纤：分为单模和多模，多模是全反射，但是单模光纤性能优于多模光纤。

光纤的优点：传输速率高、可靠性高和损耗少。

光纤的缺点：单向传输、成本高、连接技术比较复杂。

主要应用：主要用于长距离的数据传输和网络的主干线，在高速局域网中也有应用。

计算机网络分类：

按地理范围可以把计算机网络分为局域网、城域网、广域网。

1.局域网（LAN）专用网

2.城域网（MAN）覆盖一个城市。典型例子：有线电视网、宽带无线接入系统。

3.广域网（WAN）跨越一个很大的地理区域，也称为远程网络。

从逻辑功能上看，计算机网络由通信子网和资源子网组成。

1.通信子网

由通信设备和通信线路组成的传输网络，位于网络内层，负责全网的数据传输、加工和交换等通信处理工作。常见方式有：点对点、广播式。

2.资源子网

代表网络的数据处理资源和数据存储资源，位于网络的外围，负责全网数据处理和网络用户提供资源及网络服务。

常见方式有：P2P、C/S。其中C/S模式下包括C/S（客户端）和B/S（浏览器）

从拓扑结构上看，计算机网络由星形结构、总线型结构、环形结构、树形结构。

拓扑结构的概念：网络中的计算机等设备要实现互连，就需要以一定的结构方式进行连接，这种连接方式就称为拓扑结构。

1.总线型结构：就是将所有计算机都接入到同一条通信线路，在计算机之间按照广播的方式进行通信，每个计算机都能接收到在总线上传播的信息，但是每次只允许一个计算机发送信息。

优点：成本低、布线简单、计算机增减容易。

缺点：计算机发送信息时要竞用总线，容易引起冲突，造成传输失败。

解决办法：

1.载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD)可以概况为先听后发、边听边发、冲突停止、延迟重发。

遵循标准:IEEE802.3

2.令牌访问控制是指令牌是能否发送数据的权利象征，只需要将网络中的令牌设置为只有一个，则杜绝环路上发生冲突的可能。

2.星形结构：每一台计算机通过一根通信线路连接到一个中心设备（一般是交换机），计算机之间不能直接进行通信，必须由中心设备进行转发，因此中心设备必须有较强的功能和较高的可靠性。

优点：结构简单、组网容易、控制和管理相对简单，是以太网中常见的网络拓扑结构之一。

缺点：对中央设备要求较高，如果中心设备出现故障，则整个网络的通信就会瘫痪。

3.环形结构：在环形结构中每个计算机都与两个相邻计算机相连，计算机之间采用通信线路直接相连，网络中所有计算机构成一个闭合的环，环中数据沿着一个方向绕环逐站传输。

优点：结构简单、实时性强。

缺点：可靠性差、难以进行故障诊断、不易扩充节点、任一节点故障，全网瘫痪。

总线型结构、环形结构、星形结构被称为网络三大基本拓扑结构，值得注意的一个例子是：网吧和学校机房、家庭网络使用的都是星形拓扑结构。

4.树形结构是星形结构的变形，是一种分级结构，计算机按照层次进行连接，分为树枝节点和叶子节点，树枝节点采用的是集线器或交换机，而叶子节点通常是计算机。叶子节点之间的1通信需要通过不同层的树枝节点进行。

优点：除了星形结构的优缺点之外，最大的优点就是可延展性好，维护方便，适用于计算机数量较多或分布广泛时使用。

缺点：底层节点对上层节点的依赖性较大，上层节点出现问题，下层节点瘫痪，根节点出现问题，全网瘫痪。

拓展：

1.网状结构 部分连接易于扩充，全连接不利于扩充。