计算机网络 2

物理层

通信系统

三大部分：源系统（或发送端、发送方）、传输系统（或传输网络）、目的系统（或接收端、接收方）。

信道基本概念

1、通信方式

单向通信（单工）

双向交替通信（半双工）

双向同时通信（全双工）

2、基带信号：来自信源的信号。

带通信号：经过载波条之后的信号。

基本带通调制方法：调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)。

信道复用技术

频分复用FDM：所有用户在同样的时间占用不同的频率带宽资源。

时分复用TDM：则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM 帧）。

统计时分复用 STDM：是改进的时分复用，明显地提高信道的利用率。

波分复用 WDM ：光的频分复用。

码分复用 CDM ：常用的名词是码分多址 CDMA：有很强的抗干扰能力。

码分复用是比较重要的需要掌握。

数据链路层

数据链路层使用的信道主要有以下两种类型：（1）点对点信道：使用一对一的点对点通信方式。使用点对点协议PPP。（2）广播信道：这种信道使用一对多的广播通信方式。

点对点信道的数据链路层

1、链路：是一条无源的点到点的物理线路，中间没有任何其他的交换结点。

2、数据链路 ：把实现这些协议的硬件和软件加载链路上。

现在最常用的方法是使用适配器（即网卡）来实现这些协议的硬件和软件。一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层的功能。

3、传输的数据叫做帧

所能传送的帧的数据部分长度上限——最大传送单元MTU

封装成帧

就是在一段数据的前后分别添加首部（帧开始符SOH 01）和尾部（帧结束符EOT 04），然后就构成了一个帧。（数据部分<=长度限制MTU）首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。

帧定界是分组交换的必然要求。

透明传输

为了达到透明传输（即传输的数据部分不会因为包含SOH和EOT而出错），在数据中出现控制字符“SOH”或“EOT”的前面插入一个转义字符“ESC”(十六进制1B)

透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆

差错检测

现实通信链路中比特在传输中会产生差错，传输错误的比特占比称为误码率BER，为了保证可靠性，通常通过循环冗余检验CRC来做差错检测。

差错检测防止无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源

点对点协议

PPP协议的组成部分

一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法

链路控制协议 LCP

网络控制协议 NCP

网络层

网络层提供的服务

（1）无连接的网络服务（数据报服务）

（2）面向连接的网络服务（虚电路服务）

网络协议

1.地址解析协议ARP：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。

2.逆地址解析协议RARP：是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。（现在弃用）

3.网际控制报文协议ICMP：提供差错报告和询问报文，以提高IP数据交付成功的机会

4.网际组管理协议IGMP：：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。

虚拟互连网络

物理层中间设备：转发器(repeater)

数据链路层中间设备：网桥或桥接器(bridge)

网络层中间设备：路由器(router)

网络层以上的中间设备：网关(gateway)

IP地址

IP 地址就是给每个连接在因特网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是唯一的 32 位的标识符。由因特网名字与号码指派公司ICANN进行分配。

每一类地址都由 网络号 net-id和 主机号 host-id组成.

IP地址与硬件地址

硬件地址是数据链路层和物理层使用的地址

IP地址是网络层和以上各层使用的地址，是一种逻辑地址

IP地址放在IP数据报的首部，而硬件地址放在MAC帧的首部。当数据报放入数据链路层的MAC帧中后，整个IP数据报就成为MAC帧的数据，因而在数据链路层看不见数据报的IP地址。