计算机网络与通信技术
总复习
第01章 计算机网络概论
重点内容： 三种交换方式的概念和比较 带宽、时延、时延带宽积和往返时延的概念 网络协议的概念及其要素 原理体系结构的层次划分（概念、数据传递过程） TCP/IP体系结构的基本组成
第01章 计算机网络概论
三种交换方式的概念和比较 电路交换 报文交换 分组交换
（1）语法，即数据与控制信息的结构或格式； （2）语义，即需要发出何种控制信息，完成何种
动作以及做出何种响应； （3）同步，即事件实现顺序的详细说明。
第01章 计算机网络概论
原理体系结构的层次划分（概念、数据传递过 程）
OSI/RM 网络体系结构
主机A
7 应用层 6 表示层 5 会话层 4 运输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层
连接建立
三种交换的比较
电路交换
报文交换
报 文
分组交换
报
数据传送
报文
文
连接释放
报 文 t
A B CD
比特流直达终点 数据传送 的特点
ABCD
报文 报文 报文
存储 存储 转发 转发
ABCD
分组 分组 分组
存储 存储 转发 转发
第01章 计算机网络概论
主要性能指标
速率 带宽 吞吐量 时延 时延带宽积 往返时延 信号电平的级数，在二进制中，仅为0、1两级）
香农定理
香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽 受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差 错的信息传输速率。
信道的极限信息传输速率(比特率) C 可表达为
C= W log 2(1+S/N) b/s
五层协议的体系结构
第02章 物理层
物理层的主要任务 信道的有关概念 奈奎斯特公式和香农公式 传输介质的分类和特点 曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码 频分复用、时分复用、统计时分复用、码分复用的概念 宽带接入技术基本概念（xDSL、HFC、FFTx）
第02章 物理层
物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的 一些特性，即：
第01章 计算机网络概论
主要性能指标
速率
比特率和波特率
波特率：M Baud （Baud即波特，是波特率的单位，每 秒中发生信号变化的次数 ，也可也说是码元变化的次
数）
如果：一个码元携带n比特的信息量，其中n = 这里N指的是码元可以取多少个离散值。则
log2N，
比特率：n M bit/s
0 11 0 0 0 1 0 111 0 0 0 1 0
模拟信号 数字比特流
正文 PC 机 调制解调器
公用电话网
调制解调器
正文 PC 机
源系统
传输系统
目的系统
源点
输 发送器 入 数 据
发送 的信号
传输 系统
接收器
终点
接收
输
输
的信号
出
出
数
信
据
息
第02章 物理层
信道的有关概念
课本P40
奈奎斯特定理
在无噪声 理想低通信道中，当带宽为W Hz， 信号电平为V级，则：
n =1
00 01 10 10 00 11 01 10 00 00 00 11 10 11 00 10
n =2
波特率的周期是图中一个小格时间
第01章 计算机网络概论
主要性能指标
时延
总时延 = 发送时延+传输时延+处理时延+排队时延
时延带宽积
时延带宽积
带宽
（传播）时延
链路
时延带宽积 = 传播时延 带宽
W 为信道的带宽（以 Hz 为单位）；
S 为信道内所传信号的平均功率；
N 为信道内部的高斯噪声功率。
很多情况下信噪比用分贝（dB） 表示
信噪比（dB）= 10log10S/N 如： 信噪比为30dB，则S/N=1000
第02章 物理层
传输介质的分类和特点
导向媒体 非导向媒体
曼切斯特和差分曼切斯特编码
机械特性 指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数 目和排列、固定和锁定装置等等。
电气特性 指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范 围。
功能特性 指明某条线上出现的某一电平的电压表示何 种意义。
过程特性 指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺 序。
第02章 物理层
通信系统模型
数据通信系统
数字比特流 模拟信号
七层模型
应用层协议 表示层协议 会话层协议 运输层协议 网络层协议 链路层协议 物理层协议
主机B
7 应用层 6 表示层 5 会话层 4 运输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层
应用层(application layer)
第01章 计算机网络概论
TCP/IP体系结构的基本组成
各种应用层协议
链路的时延带宽积又称为以比特为单位 的链路长度。
第01章 计算机网络概论
主要性能指标
RTT 往返时间
发送方发送数据开始，到发送方接收到接收方的确认 为止，总共经历的时间。 包括中间结点的处理时延，排队时延以及转发数据时 的时延。
第01章 计算机网络概论
网络协议的概念及其要素 为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或 约定即称为网络协议。一个网络协议主要由以下 三个要素组成：
应用层
HTTP … SMTP DNS … RTP
运输层
TCP
UDP
网际层
IP
网络接口层
网络接口 1 网络接口 2 … 网络接口 3
第01章 计算机网络概论
TCP/IP体系结构的基本组成
5 应用层 4 运输层 3 网络层 2 数数据据链链路路层层 1 物理层
应用层(application layer) 运输层(transport layer) 网络层(network layer) 数据链路层(data link layer) 物理层(physical layer)
应用层 HTTP, FTP,
SMTP, DNS 等
运输层
网际层
网络 接口层
TCP UDP IP
TCP: 传输控制协议 (Transmission Control
Protocol)
IP: 网际协议
沙IEPv漏eorvy计etrhiE时nvge器oryvte形hrinIPg状的 IP 可IP为可各应式T用各C到样P各的/式IP应各协用样程议的序网族提络供上服务
编码规则
(M)每个码元中间都有一个电平跳变（同步时钟），分为 前后两个半位，负跳变为“0”，正跳变为“1”。
(DM)每位数据中间电位跳变只作发方时钟信号，数字信 号取值由位开始时有无电位跳变决定。 “0”，电位求反， “1”，保持电位不变。