計算機網絡 2

實體層

通信系統

三大部分：源系統（或發送端、發送方）、傳輸系統（或傳輸網絡）、目的系統（或接收端、接收方）。

信道基本概念

1、通信方式

單向通信（單工）

雙向交替通信（半雙工）

雙向同時通信（全雙工）

2、基帶信号：來自信源的信号。

帶通信号：經過載波條之後的信号。

基本帶通調制方法：調幅(AM)、調頻(FM)、調相(PM)。

信道複用技術

頻分複用FDM：所有使用者在同樣的時間占用不同的頻率帶寬資源。

時分複用TDM：則是将時間劃分為一段段等長的時分複用幀（TDM 幀）。

統計時分複用 STDM：是改進的時分複用，明顯地提高信道的使用率。

波分複用 WDM ：光的頻分複用。

碼分複用 CDM ：常用的名詞是碼分多址 CDMA：有很強的抗幹擾能力。

碼分複用是比較重要的需要掌握。

資料鍊路層

資料鍊路層使用的信道主要有以下兩種類型：（1）點對點信道：使用一對一的點對點通信方式。使用點對點協定PPP。（2）廣播信道：這種信道使用一對多的廣播通信方式。

點對點信道的資料鍊路層

1、鍊路：是一條無源的點到點的實體線路，中間沒有任何其他的交換結點。

2、資料鍊路 ：把實作這些協定的硬體和軟體加載鍊路上。

現在最常用的方法是使用擴充卡（即網卡）來實作這些協定的硬體和軟體。一般的擴充卡都包括了資料鍊路層和實體層這兩層的功能。

3、傳輸的資料叫做幀

所能傳送的幀的資料部分長度上限——最大傳送單元MTU

封裝成幀

就是在一段資料的前後分别添加首部（幀開始符SOH 01）和尾部（幀結束符EOT 04），然後就構成了一個幀。（資料部分<=長度限制MTU）首部和尾部的一個重要作用就是進行幀定界。

幀定界是分組交換的必然要求。

透明傳輸

為了達到透明傳輸（即傳輸的資料部分不會因為包含SOH和EOT而出錯），在資料中出現控制字元“SOH”或“EOT”的前面插入一個轉義字元“ESC”(十六進制1B)

透明傳輸避免消息符号與幀定界符号相混淆

差錯檢測

現實通信鍊路中比特在傳輸中會産生差錯，傳輸錯誤的比特占比稱為誤碼率BER，為了保證可靠性，通常通過循環備援檢驗CRC來做差錯檢測。

差錯檢測防止無效資料幀浪費後續路由上的傳輸和處理資源

點對點協定

PPP協定的組成部分

一個将 IP 資料報封裝到串行鍊路的方法

鍊路控制協定 LCP

網絡控制協定 NCP

網絡層

網絡層提供的服務

（1）無連接配接的網絡服務（資料報服務）

（2）面向連接配接的網絡服務（虛電路服務）

網絡協定

1.位址解析協定ARP：是解決同一個區域網路上的主機或路由器的IP位址和硬體位址的映射問題。

2.逆位址解析協定RARP：是解決同一個區域網路上的主機或路由器的硬體位址和IP位址的映射問題。（現在棄用）

3.網際控制封包協定ICMP：提供差錯報告和詢問封包，以提高IP資料傳遞成功的機會

4.網際組管理協定IGMP：：用于探尋、轉發本區域網路内的組成員關系。

虛拟互連網絡

實體層中間裝置：轉發器(repeater)

資料鍊路層中間裝置：網橋或橋接器(bridge)

網絡層中間裝置：路由器(router)

網絡層以上的中間裝置：網關(gateway)

IP位址

IP 位址就是給每個連接配接在網際網路上的主機（或路由器）配置設定一個在全世界範圍是唯一的 32 位的辨別符。由網際網路名字與号碼指派公司ICANN進行配置設定。

每一類位址都由 網絡号 net-id和 主機号 host-id組成.

IP位址與硬體位址

硬體位址是資料鍊路層和實體層使用的位址

IP位址是網絡層和以上各層使用的位址，是一種邏輯位址

IP位址放在IP資料報的首部，而硬體位址放在MAC幀的首部。當資料報放入資料鍊路層的MAC幀中後，整個IP資料報就成為MAC幀的資料，因而在資料鍊路層看不見資料報的IP位址。