① 計算機網路之五層協議
一：概述
計算機網路 （網路）把許多 計算機 連接在一起，而 互聯網 則把許多網路連接在一起，是 網路的網路 。網際網路是世界上最大的互聯網。
以小寫字母i開始的internet( 互聯網或互連網 )是 通用 名詞，它泛指由多個計算機網路互連而成的網路。在這些網路之間的通信協議（通信規則）可以是 任意 的。
以大寫字母I開始的Interent（ 網際網路 ）是 專有 名詞，它指當前全球最大的、開放的、由眾多網路相互連接而成的特定計算機網路，它採用的是 TCP/IP 協議族 作為通信規則，且其前身是美國的 ARPANET 。
網際網路現在採用 存儲轉發 的 分組交換 技術，以及三層網際網路服務提供者（ISP）結構。
網際網路按 工作方式 可以劃分為 邊緣 部分和 核心 部分，主機在網路的邊緣部分，作用是進行信息處理。 路由器 是在網路的核心部分，作用是：按存儲轉發方式進行 分組交換 。
計算機通信是計算機的 進程 （運行著的程序）之間的通信，計算機網路採用 通信方式 ：客戶–伺服器方式和對等連接方式（P2P方式）
按作用 范圍 不同，計算機網路分為：廣域網WAN,城域網MAN，區域網LAN和個人區域網PAN。
五層協議 的體系結構由：應用層，運輸層，網路層，數據鏈路層和物理層。
<1>:應用層 ： 是體系結構中的最高層，應用層的任務是 通過應用進程間的交互來完成特定網路應用 。應用層協議定義的是 應用進程間通信和交互的規則 。
<2>:運輸層 ：任務是負責向 兩個主機中的進程之間的通信提供可靠的端到端服務 ，應用層利用該服務傳送應用層報文。
TCP ：提供面向連接的，可靠的數據傳輸服務，其數據傳輸的單位是報文段。
UDP ：提供無連接的，盡最大努力的數據傳輸服務，不保證數據傳輸的可靠性。
<3>網路層： 網路層的任務就是要選擇合適的路由，在發送數據時， 網路層把運輸層產生的報文段或者用戶數據報 封裝 成分組或包進行交付給目的站的運輸層。
<4>數據鏈路層： 數據鏈路層的任務是在兩個相鄰結點間的線路上無差錯地傳送以幀（frame）為單位的數據。每一幀包括數據和必要的控制信息。
<5>:物理層： 物理層的任務就是 透明 地傳送比特流，物理層還要確定連接電纜插頭的 定義 及 連接法 。
運輸層最重要的協議是：傳輸控制協議 TCP 和用戶數據報協議 UDP ，而網路層最重要的協議是網路協議 IP 。
分組交換的優點：高效、靈活、迅速、可靠。
網路協議主要由三個要素組成： （1）語法：即數據和控制信息的結構或者格式； （2）語義：即需要發出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應。 （3）同步：即事件實現順序的詳細說明。
二：物理層
物理層的主要任務：描述為確定與 傳輸媒體 的 介面 有關的一些特性。
機械特性 ：介面所用接線器的形狀和尺寸，引腳數目和排列，固定和鎖定裝置等，平時常見的各種規格的插件都有嚴格的 標准化的規定 。
電氣特性 ：介面電纜上的各條線上出現的電壓 范圍 。
功能特性 ：某條線上出現的某一電平的點電壓表示何種 意義 ；
過程特性 ：指明對不同功能的各種可能事件的出現 順序 。
通信的目的 是： 傳送消息 ， 數據 是運送消息的 實體 。 信號 是數據的電氣或電磁的表現。
根據信號中代表 參數 的取值方式不同。 信號分為 ： 模擬信號 （連續無限）+ 數字信號 （離散有限）。代表數字信號不同的離散數值的基本波形稱為 碼元 。
通信 的雙方信息交互的方式來看，有三中 基本方式 ：
單向 通信（廣播）
雙向交替 通信（**半雙工**_對講機）
雙向同時 通信（ 全雙工 _電話）
調制 ：來自信源的信號常稱為基帶信號。其包含較多低頻成分，較多信道不能傳輸低頻分量或直流分量，需要對其進行調制。
調制分為 兩大類 ： 基帶調制 （僅對波形轉換，又稱 編碼 ，D2D）+ 帶通調制 (基帶信號頻率范圍搬移到較高頻段， 載波 調制，D2M)。
編碼方式 ：
不歸零制 （正電平1/負0）
歸零制度 （正脈沖1/負0）
曼徹斯特編碼 （位周期中心的向上跳變為0/下1）
差分曼徹斯特編碼 （每一位中心處有跳變，開始辯解有跳變為0，無跳變1）
帶通調制方法 ： 調 幅 （ AM ）：(0, f1) 。調 頻 （ FM ）：(f1, f2) 。調 相 （ PM ）：（0 ， 180度） 。
正交振幅調制（QAM）物理層 下面 的 傳輸媒體 （介質）： 不屬於任何一層 。包括有： 引導性傳輸媒體 ：雙絞、同軸電纜、光纜 、 非引導性傳輸媒體 ：短波、微波、紅外線。
信道復用技術 ： 頻分復用 ：（一樣的時間佔有不不同資源） ； 時分復用 ：（不同時間使用同樣資源） ；統計時分復用、波分復用（WDM）、碼分復用（CDM）。
寬頻接入技術 ： 非對稱數字用戶線 ADSL (Asymmetric Digital Subcriber Line)（用數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造）
三：數據鏈路層
數據鏈路層使用的 信道 有 兩種類型： * 點對點(PPP) 信道+ 廣播*信道
點對點信道的數據鏈路層的協議數據單元- -幀
數據鏈路層協議有許多， 三個基本問題 是共同的
封裝成楨
透明傳輸
差錯檢測
區域網的數據鏈路層拆成兩個子層，即 邏輯鏈路層（LLC） 子層+ 媒體接入控制（MAC） 子層；
適配器的作用：
計算機與外界區域網的連接是通過通信適配器，適配器本來是主機箱內插入的一塊網路介面板，又稱網路介面卡，簡稱（ 網卡 ）。
乙太網採用 無連接 的工作方式，對發送的數據幀 不進行編號 ，也不要求對方發回確認，目的站收到差錯幀就丟掉。
乙太網採用的協議是：具有 沖突檢測 的 載波監聽多點接入 ( CSMA/CD )。協議的要點是： 發送前先監聽，邊發送邊監聽，一旦發現匯流排出現了碰撞，就立即停止發送。
乙太網的硬體地址 ， MAC 地址實際上就是適配器地址或者適配器標識符。 48位長 ， 乙太網最短幀長：64位元組。爭用期51.2微秒。
乙太網適配器有 過濾 功能：只接收 單播幀，廣播幀，多播幀 。
使用 集線器 可以在 物理層 擴展乙太網（半雙工），使用 網橋 可以在 數據鏈路層 擴展乙太網（半雙工），網橋轉發幀時， 不改變幀 的源地址。網橋 優點 ：對幀進行轉發過濾，增大 吞吐量 。擴大網路物理范圍，提高 可靠 性，可 互連 不同物理層，不同MAC子層和不同速率的乙太網。 網橋 缺點 ：增加時延，可能產生廣播風暴。
透明網橋 ： 自學習 辦法處理接收到的幀。
四：網路層
TCP/IP 體系中的網路層向上只提供簡單靈活的、無連接，盡最大努力交付的數據報服務。網路層不提供服務質量的承諾，不保證分組交付的時限， 進程 之間的通信的 可靠性 由 運輸層 負責。
一個IP地址在整個網際網路范圍內是唯一的，分類的 IP地址 包括A類（ 1~126 ）、B類（ 128~191 ）、C類（ 192~223 單播地址）、D類（ 多播 地址）。
分類的IP地址由 網路號欄位 和 主機號欄位 組成。
物理地址（硬體地址）是數據鏈路層和物理層使用的地址，而 IP 地址是網路層和以上各層使用的地址，是一種 邏輯地址 ，數據鏈路層看不見數據報的IP地址。
IP首部中的 生存時間 段給出了IP數據報在網際網路中經過的 最大路由器數 ，可防止IP數據報在互聯網中無限制的 兜圈 子。
地址解析協議 ARP（Address Resolution Protocol） 把IP地址解析為 硬體地址 ，它解決 同一個區域網的主機或路由器的IP地址和硬體地址的映射問題 ，是一種解決地址問題的協議。以目標IP地址為線索，用來定位一個下一個應該接收數據分包的網路設備對應的MAC地址。如果目標主機不再同一鏈路上時，可以通過ARP查找下一跳路由器的MAC地址，不過ARP只適用於IPV4，不能用於IPV6，IPV6中可以用ICMPV6替代ARP發送鄰居搜索消息。
路由選擇協議有兩大類： 內部網關 協議（RIP和OSPE）和 外部網關 協議（BGP-4）。
網際控制報文協議 ICMP （Internet Control Message Protocol ）控制報文協議。是IP層協議，ICMP報文作為IP數據報的數據，加上首部後組成IP數據報發送出去，使用ICMP並不是實現了可靠傳輸。ICMP允許主機或者路由器 報告差錯 情況和 提供有關異常 的情況報告。
ICMP是一個重要應用是分組網間探測 PING
與單播相比，在一對多的通信中，IP多播可大大節約網路資源， IP多播使用D類地址，IP多播需要使用 網際組管理協議IGMP 和多播路由選擇協議。
五: 運輸層
網路層為主機之間提供邏輯通信,運輸層為應用進程之間提供端到端的邏輯通信。
運輸層有兩個協議 TCP和UDP
運輸層用一個 16位 埠號來標志一個埠。
UDP特點 ：無連接、盡最大努力交付、面向報文、無擁塞控制、支持一對一，多對一，一對多，多對多的交互通信。首部開銷小。
TCP特點： 面向連接，每一條TCP連接只能是點對點、提供可靠的交付服務，提供全雙工通信、面向位元組流。
TCP用主機的IP地址加上主機上的埠號作為TCP連接的端點，這樣的端點就叫 套接字 。
流量控制 是一個 端到端 的問題，是接收端抑制發送端發送數據的速率，以方便接收端來得及接收。 擁塞控制 是一個全局性過程，涉及到所有的主機，所有的路由器，以及與降低網路傳輸性能有關的所有因素。
TCP擁塞控制採用四種演算法： 慢開始、擁塞避免、快重傳、快恢復 。
傳輸有 三個連接 ：連接建立、數據傳送、連接釋放。
TCP連接建立採用三次握手機制，連接釋放採用四次握手機制。
六:應用層
文件傳送協議FTP 使用 TCP 可靠傳輸服務。FTP使用客戶伺服器方式，一個FTP伺服器進程可同時為多個客戶進程提供服務。在進行文件傳輸時，FTP的客戶和伺服器之間要建立兩個並行的TCP連接，控制連接和數據連接，實際用於傳輸文件的是 數據連接 。
萬維網 WWW 是一個大規模，聯機式的信息儲藏所，可以方便從網際網路上一個站點鏈接到另一個站點。
萬維網使用 統一資源定位符URL 來標志萬維網上的各種文檔，並使每一個文檔在整個網際網路的范圍內具有唯一的標識符 URL 。
② 幫忙解釋一下計算機網路中碼元的定義和信噪比的公式
在數字通信中常常用時間間隔相同的符號來表示一位二進制數字，這樣的時間間隔內的信號稱為二進制碼元。信道比——是信道的信號功率比上信道內從高斯分布的雜訊的功率，通常用10log10S/N表示，單位是分貝。
公式是C=Hlog2（1+S/N）
③ 碼元和碼字是什麼
所謂「碼元」，或稱為「碼位」，是對計算機網路傳送的二進制數字中的每一位的通稱。而由若干個碼元序列表示的數據單元代碼通常稱為「碼字」。例如，二進制數字1000001是由7個碼元組成的序列，可以視為一個碼字。在7位ASCII碼中，這個碼字表示字母A。（借鑒的）
④ 什麼是"碼元"
在數字通信中常常用時間間隔相同的符號來表示一位二進制數字。這樣的時間間隔內的信號稱為二進制碼元
⑤ 計算機網路碼元傳輸數率的概念
所謂數據傳輸速率,是指每秒能傳輸的二進制信息位數,單位為位/秒(bits per sec-ond),、記作bps或b/s,它可由下式確定:
s=1/T·log2N (bps)
式中T為一個數字脈沖信號的寬度(全寬碼情況)或重復周期(歸零碼情況),單位為秒。一個數字脈沖也稱為一個碼元,N為一個碼元所取的有效離散值個數,也稱調制電平數,N一般取2的整數次方值。若一個碼元僅可取0和1兩種離散值,則該碼元只能攜帶一位(bit)二進制信息;若一個碼元可取00、01、10和11四種離散值,則該碼元就能攜帶兩位二進制信息。以此類推,若一個碼元可取N種離散值,則該碼元便能攜帶log2N位二進制信息。
當一個碼元僅取兩種離散值時,S =(1/T),表示數據傳輸速率等於碼元脈沖的重復頻率。由此,可以引出另一個技術指標一一'信號傳輸速率,也稱碼元速率、調制速率或波特率,單位為波特(Baud)。信號傳輸速率表示單位時間內通過信道傳輸的碼元個數,也就是信號經調制後的傳輸速率。若信號碼元的寬度為T秒,則碼元速率定義為:
B=1/T (Baud)
在有些調幅和調頻方式的數據機中,一個碼元對應於一位二進制信息,即一個碼元;,有兩種有效離散值,此時調制速率和數據傳輸速率相等。但在調相的四相信號方式中,一個碼元對應於兩位二進制信息,即一個碼元有四種有效離散值,此時調制速率只是數據傳輸速率的一半。由以上兩式合並可得到調制速率和數據傳輸速率的對應關系式:
S =B ·log2N (bps)
或B =S/log2N(Baud)
一般在二元調制方式中,S和B都取同一值,習慣上二者是通用的。但在多元調制的情況下,必須將它們區別開來。例如採用四相調制方式,即N=4,且T=833×10-6秒,則可求出數據傳輸速率為:
S=1/T·log2N=1/(833×10-6)·log24=2400 (bps)
而調制速率為：
B=1/T=1/(833×10-6)=1200 (Baud)
通過上例可見,雖然數據傳輸速率和調制速率都是描述通信速度的指標,但它們是完全不同的兩個概念。打個比喻來說,假如調制速率是公路上單位時間經過的卡車數,那麼數據傳輸速率便是單位時間里經過的卡車所裝運的貨物箱數。如果一車裝一箱貨物,則單位時間經過的卡車數與單位時間里卡車所裝運的貨物箱數相等,如果→車裝多箱貨物,則單位時間經過的卡車數便小於單位時間里卡車所裝運的貨物箱數。
2.信道容量
信道容量表徵一個信道傳輸數據的能力,單位也用位/秒(bps)。信道容量與數據傳輸速率的區別在於,前者表示信道的最大數據傳輸速率,是信道傳輸數據能力的極限,而後者則表示實際的數據傳輸速率。這就像公路上的最大限速值與汽車實際速度之間的關系一樣,它們雖然採用相同的單位;但表徵的是不同的含義。
奈奎斯特(Nyquist)首先給出了無雜訊情況下碼元速率的極限值與信道帶寬的關系:
B =2·H (Baud)
其中,H是信道的帶寬,也稱頻率范圍,即信道能傳輸的上、下限頻率的差值,單位為HZ。由此可推出表徵信道數據傳輸能力的奈奎斯特公式:
C =2·H·log2N (bpe)
此處,N仍然表示攜帶數據的碼元可能取的離散值的個數,C即是該信道最大的數據傳輸速率。
由以上兩式可見,對於特定的信道,其碼元速率不可能超過信道帶寬的兩倍,但若能提高每個碼元可能取的離散值的個數,則數據傳輸速率便可成倍提高。例如,普通電話線路的帶寬約為3KHz,則其碼元速率的極限值為6kBaud。若每個碼元可能取的離散值的個數為16(即N=16),則最大數據傳輸速率可達C=2×3k×log216=24k bps。
實際的信道總要受到各種雜訊的干擾,香農(Shannon)則進一步研究了受隨機雜訊干擾的信道的情況,給出了計算信道容量的香農舍式:
C =H·log2(1+S/N) (bps)
其中,S表示信號功率,N為雜訊功率,S/N則為信噪比。由於實際使用的信道的信噪比都要足夠大,故常表示成10log10(S/N),以分貝(dB)為單位來計量,在使用時要特別注意。例如,信噪比為30dB,帶寬為3kHZ的信道的最大數據傳輸速率為:
C=3k×log2(1+1030/10)=3k×log2(1+1001)=30kbps.
由此可見,只要提高信道的信噪比,便可提高信道的最大數據傳輸速率。
需要強調的是,上述兩個公式計算得到的只是信道數據傳輸速率的極限值,實際使用時必須留有充足的餘地。
⑥ 計算機網路中傳輸媒體傳輸的是碼元還是比特流
肯定是碼元，比特流是碼元攜帶的信息。
⑦ 計算機網路 第十題 題目中沒給一個碼元是幾位，怎麼算
這是考核網路底層常識。乙太網為曼徹斯特編碼，兩個碼元代表一個位（bit）。所以是20Mb/s。所謂曼徹斯特編碼就是用兩個碼元之間的跳變來傳遞一bit信息，例如定義從邏輯0跳變到邏輯1來傳遞信息「1」、從邏輯1跳變到邏輯0來傳遞信息「0」。
⑧ 計算機網路的名詞解釋是什麼
1、 計算機網路：是利用通信設備和線路將地理位置不同的、功能獨立的多個計算機系統互連起來，以功能完善的網總軟體實現網路中資源共享和信息傳遞的系統。
2、 聯機系統：是由一台中央計算機連接大量的地理位置分散的終端而構成的計算機系統。
3、 PDN：是公用數據網。網中傳輸的是數字化的數據，屬於通信子網的一種。
4、 OSI：是開放系統互連參考模型。為ISO（國際標准化組織）制訂的七層網路模型。
5、 數據通信：是一種通過計算機或其他數據裝置與通信線路，完成數據編碼信號的傳輸、轉接、存儲和處理的通信技術。
6、 數據傳輸率：每秒能傳輸的二進制信息位數，單位為B/S.
7、 信道容量：是信息傳輸數據能力的極限，是信息的最大數據傳輸速率。
8、 自同步法：是指接收方能從數據信號波形中提取同步信號的方法。
9、 PCM：稱脈碼調制，是將模擬數據換成數字信號編碼的最常用方法。
10、 FDM：又稱時分多路復用技術，是在信道帶寬超過原始信號所需帶寬情況下，將物理停產的總帶寬分成若干個與傳輸單個信號帶寬相同的子停產，每個子信息傳輸一路信號。
11、 同步傳輸：是以一批字元為傳輸單位，僅在開始和結尾加同步標志，字元間和比特間均要求同步。
12、 差錯控制：是指在數據通信過程中能發現或糾正差錯，把差錯限制在盡可能小的允許范圍內的技術和方法。
13、 信號：是數據的電子或電磁編碼。
14、 MODEM：又稱數據機。其作用是完成數字數據和模擬信號之間的轉換，使傳輸模擬信號的媒體能傳輸數字數據。發送端MODEM將數字數據調制轉換為模擬信號，接收端MODEM再把模擬信號解調還原為原來的數字數據。
15、 信號傳輸速率：也稱碼元率、調制速率或波特率，表示單位時間內通過信道傳輸的碼元個數，單位記做BAND。
16、 基帶傳輸：是在線路中直接傳送數字信號的電脈沖，是一種最簡單的傳輸方式，適用於近距離通信的區域網。
17、 串列通信：數據是逐位地在一條通信線上傳輸的，較之並行通信速度慢，傳輸距離遠。
18、 信宿：通信過程中接收和處理信息的設備或計算機。
19、 信源：通信過程中產生和發送信息的設備或計算機。
20、 全雙工：允許數據同時在兩個方向上傳輸，要有兩條數據通道，發送端和接收端都要有獨立的接收和發送能力。
⑨ 計算機網路中的碼元是什麼意思
計算機網路在物理層說到碼元，就是用不同的離散數值表示的，例如二進制是就只有兩種碼元，0和1，其實在通信原理裡面的講的透徹，建議你看看。還望採納！！