【正文】 Rmax=B log2（ 1+S/N） 其中： B 為信道帶寬， S 為信號功率， n 為噪聲功率。在數(shù)據(jù)傳輸速率確定后 ,誤碼率越低 ,傳輸系統(tǒng)設備越復雜 ,造價越高 . (3)對于實際數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) ,如果傳輸?shù)牟皇嵌M制碼元 ,要折合成二進制碼元來計算 . (4)差錯的出現(xiàn)具有隨機性 ,在實際測量一個數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)時 ,只有被測量的傳輸二進制碼元數(shù)越大 ,才會越接近于真正的誤碼率值 . 、分組 交換 技術 的基本概念 在早期廣域網(wǎng)的通信子網(wǎng)數(shù)據(jù)交換方式中，可以采用的方法有兩類：電路交換、儲存轉發(fā)交換。 電路交換的通信過程：線路建立階段、數(shù)據(jù)傳輸階段、線路釋放階段。虛電路是傳輸分組時建立邏輯連接 ，有虛電路建立、數(shù)據(jù)傳輸、虛電路拆除三個階段。 由三部分組成 ： (1)語法 ,即用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結構和格式 ； (2)語義 ,即 需要發(fā)出何種控制信息 ,以及完成的動作與做出的響應； (3)時序 ,即對事件實現(xiàn)順序的詳細說明。） 。 3．計算機網(wǎng)絡中采用層次結構的好處： ①各層之間相互獨立 ； ②靈活性好 ； ③各層都可以采用最合適的技術來實現(xiàn)，各層實現(xiàn)技術的改變不影響其他各層 ； ④易于實現(xiàn)和維護 ； ⑤有利于促進標準化 、 ISO 開放系統(tǒng)互連參考 （ OSI） 模型 ：實現(xiàn)開放系統(tǒng)環(huán)境中的互聯(lián)性、互操作性和應用的移植性。 實現(xiàn)了開放系統(tǒng)環(huán)境中的互連性、互操作性、與應用的可移植性 ①劃分層次的原則是 :(1)網(wǎng)中各結點都有相同的層次。 (3)同一結點內相鄰層之間通過接口通信。 (5)不同結點的同等層按照協(xié)議實現(xiàn)對等層之間的通信。 （網(wǎng)卡、集線器） ⑵ 數(shù)據(jù)鏈路層： 分為 MAC 和 LLC， 在通信實體之間建立數(shù)據(jù)鏈路連接，傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)，采用差錯控制，流量控制方法。 實現(xiàn)路由選擇、擁塞控制和網(wǎng)絡互連功能，使用 IP 協(xié)議（路由器） ⑷傳輸層：是向用戶提供可靠的端到端服務，透明的傳送報文?？梢哉J為使用 TCP 和 UDP 協(xié)議 ⑸會話層：組織兩個會話進程之間的通信，并管理數(shù)據(jù)的交換。 ⑺應用層：應用層是 OSI 參考模型中的最高層。 、 TCP/IP參考模型 ⑴特點：①開放的協(xié)議標準，可以免費使用，并且獨立于特定的計算機硬件與操作系統(tǒng) ； ②獨立于特定的網(wǎng)絡硬件； ③統(tǒng)一的網(wǎng)絡地址分配方案 ；④標準化的 高層協(xié)議，可以 提供多種可靠的用戶服務。 ⑶ TCP/IP 參考模型和 OSI 模型的對應關系： 1 應用層 應用層、表示層、會話層 2 傳輸層 傳輸層 3 互聯(lián)層 網(wǎng)絡層 4 主機網(wǎng)絡層 數(shù)據(jù)鏈路層、物理層 ⑷ TCP/IP 參考模型各層次的功能和協(xié)議 ①互連層：主要是負責將源主機的報文分組發(fā)送到目的主機，源主機與目的主機可以在一個網(wǎng)上，也可以不在一個網(wǎng)上。 2．處理接受的數(shù)據(jù)報。 ②傳輸層：主要功能是負責應用進程之間的端到端的通信。 TCP 協(xié)議是面向連接的可靠的協(xié)議；UDP 協(xié)議是無連接的不可靠協(xié)議。 2．一類是依賴于 無 連接的 UDP 協(xié)議：簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議 SNMP。 3．另一類既依賴于 TCP 協(xié)議，也可以依賴于 UDP協(xié)議：域名服務 DNS等 還包括：網(wǎng)絡終端協(xié)議 TELNET。RIP網(wǎng)絡文件系統(tǒng) NFS. ④主機 網(wǎng)絡層：負責通過網(wǎng)絡發(fā)送和接受 IP 數(shù)據(jù)報。 互聯(lián)網(wǎng)應用的發(fā)展 1．搜索引擎（運行在 WEB 上的應用軟件系統(tǒng)）技術 ： 播客是基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字廣播技術之一。分三類：傳統(tǒng)廣播節(jié)目的播客、專業(yè)播客提供商和個人播客。 播客技術帶來的變化：使廣播從單純的語音向語音和視頻結合的方式，聽眾成為主動參與、增強主動性和互動性；不限時；個人可制作 播客（ blog）既網(wǎng)絡日志網(wǎng)志，是以文章形式在互聯(lián)網(wǎng)上實現(xiàn)信息共享。 電視 ：是通過寬帶 IP 網(wǎng)絡傳播的，可以實現(xiàn)與用戶的互動點播，同時 也可以方便地將電視服務可 WWW、 EMAIL 以及其他互聯(lián)網(wǎng)技術結合起來。 技術應用：文件共享、多媒體傳輸、即時通信（典型應用）、數(shù)據(jù)存取、協(xié)同工作、 P2P搜索以及 P2P分布式計算。發(fā)展趨勢：無線傳感器網(wǎng)絡和無線網(wǎng)格網(wǎng)。 NSFNET是第一個采用 TCP/IP 協(xié)議的廣域網(wǎng)，采用的是一種層次結構，可以分為主干網(wǎng)，地區(qū)網(wǎng)與校園網(wǎng) ， ANS 于 1990年接管 NSFNET。 Inter2 的初始運行速率可達 UCAID建立， Inter2在網(wǎng)絡層運行的是 IPv4，同時也支持 IPv6業(yè)務。 移動計算包括移動計算網(wǎng)絡和移動 Inter。 無線局域網(wǎng)是實現(xiàn)移動計算機網(wǎng)絡的關鍵技術之一。多媒體網(wǎng)絡需要支持多媒體傳輸所需要的交互性和實時性要求。 分類：一對一、一對多、多對一、多對多 4．多媒體網(wǎng)絡應用對數(shù)據(jù)通信的要求：①高傳輸帶寬要求 ②不同類型的數(shù)據(jù)對傳輸?shù)囊蟛煌?； ③網(wǎng)絡中的多媒體流傳輸?shù)倪B續(xù)性與實時性要求；④網(wǎng)絡中多媒體數(shù)據(jù)傳送的低時延要求⑤網(wǎng)絡中的多媒體傳輸同步要求⑥網(wǎng)絡中的多媒體的多方參與通信的特點。增大帶寬可從傳輸介質和路由器性能兩方面入手。 四、并行網(wǎng)絡計算的研究和應用 1． 網(wǎng)絡 并行計算是使用多個 CPU 或者計算機來協(xié)同工作的計算模式， 根據(jù)其組建思想和實現(xiàn)方法可以分為 ：機群計算和網(wǎng)格計算 機群系統(tǒng)的分類 :按應用目標可分為：高性能機群與高可用性機群。按處理機的配置分為：同構型機群和非同構型機群。 注意幾個網(wǎng)間連接器（用于網(wǎng)絡之間互連的中繼設備）也稱中繼器：網(wǎng)橋（提供鏈路層間的協(xié)議轉換，在局域網(wǎng)之間存儲和轉發(fā)楨）、路由器（提供網(wǎng)絡層 間的協(xié)議轉換，在不同網(wǎng)絡之間存儲和轉發(fā)分組）、網(wǎng)關（提供運輸層及運輸層以上各層間的協(xié)議轉換）。 3． 1 基本概念 一、特點： 1．局域網(wǎng)覆蓋有限的地理范圍 ； 2．有較高的傳輸效率 ； 3．一般一個單位所有，比較便于建立、維護和擴展 。 2．局域網(wǎng)在網(wǎng) 絡拓撲上主要采用了總線型、環(huán)型、星型。 3．總線型拓撲結構的特點：⑴所有的節(jié)點都連接到一條公共傳輸介質上的總線上。 ⑶ 所有結點都可以發(fā)送數(shù)據(jù)， 在同一個時期內只允許一個節(jié)點發(fā)送信息。 ⑸ 必須解決⑷的 介質訪問控制（ MAC） 優(yōu)點：結構簡單 實現(xiàn)容易 易于擴展 可靠性較好 總線型局域網(wǎng)的介質訪問控制方式采用的是“共享介質”方式。 4．環(huán)型拓撲結構 ：結點之間通過網(wǎng)卡利用點到點線路連接構成閉合的環(huán)形。也要有 MAC 優(yōu)點：結構簡單 實現(xiàn)容易 傳輸延遲確定 適應傳輸負荷較嚴重時性要求較高的應用環(huán)境 5．星型拓撲結構 第 6 頁 共 21 頁 ⑴星型拓撲中存在中心結點，每個結點通過點與點之間的線路與中心結點連接，任何兩結點之間的通信都要通過中心結點轉接。但是以交換分機 CBX 為中心的局域網(wǎng)系統(tǒng)可以歸為星型局域網(wǎng)拓撲結構。 3． 光纖 ：單模和多模 3． 2 局域網(wǎng)介質訪問控制方法 1．種類：⑴帶有沖突檢測的載波 幀 聽多路訪問 CSMA/CD 方法。 ：包含了局域網(wǎng)體系結構、網(wǎng)絡互連、以及網(wǎng)絡管理與性能測試。 標準：定義了 CSMA/CD總線介質訪問控制子層和物理層規(guī)范。 ：定義了令牌環(huán)（ Token Ring）介質訪問控制子層與物理層的規(guī)范。 ：寬帶技術。 ：綜合語音數(shù)據(jù)局域網(wǎng)。 ：無線局域網(wǎng)。 ． 15 標準：定義近距離無線個人局域網(wǎng) 訪問控制子層與物理層標準。 1． ： ⑴采用 CSMA/CD介質訪問控制方法的總線型局域網(wǎng)。 ⑶采用 TOKEN RING 介質訪問控制方法的環(huán)型局域網(wǎng)。 起源于無線分組網(wǎng) ⑵最早使用隨機爭用技術的是夏 威夷大學的校園網(wǎng)。 特點： 可以有效控制 多結點對共享總線的訪問，簡單易實現(xiàn)。 沖突檢測的兩種方法： 比較法和編碼違例判決法。 結點只 有取得令牌后才能發(fā)送數(shù)據(jù)。其特點主要有：介質訪問延遲時間有確定值；通過令牌協(xié)調各結點的通信關系，各結點之間無沖突，重負載下信 道利用率高；支持優(yōu)先級服務。令牌傳遞規(guī)定由高地址向低地址，最后由低地址向高地址傳遞。 ⑸交出令牌的條件： ① 該結點沒有數(shù)據(jù)幀等待發(fā)送 。 令 牌 是一種特殊的 MAC 控制幀。 當環(huán)正常工作時，令牌總是 第 7 頁 共 21 頁 沿著物理環(huán)單相逐 站傳送，傳送順序與節(jié)點在環(huán)中排列的順序相同。其缺點是維護復雜且實現(xiàn)困難。 5． CSMA/CD 與 TOKEN BUS、 TOKEN RING 的比較 CSMA/CD 針對總線型拓撲結構的局域網(wǎng)設計 隨機型介質訪問控制：適用負荷較低、實時性不高，算法簡單易實現(xiàn) Token Ring Token Bus 針對環(huán)型拓撲結構局域網(wǎng)設計的 確定型介質訪問控制方法：適用負荷較高、 實時性高， 復雜、實現(xiàn)較困難 6．以太網(wǎng)物理地址的基本概念 局域網(wǎng) 通過為網(wǎng)卡分配一個硬件地址來標識一個聯(lián)網(wǎng)計算機或其他設備。 典型的以太網(wǎng)物理地址長度是 48 位（六個字節(jié)）， 12 位的十六進制、 48 位的二進制。 一、高速局域網(wǎng)研究基本方法 1．對局域網(wǎng)的改革方法：⑴提高數(shù)據(jù)傳輸率 ⑵ 將大型局域網(wǎng)劃分成多個用網(wǎng)橋或路由器互聯(lián)的子網(wǎng) ⑶將共享介質 方式 改變?yōu)榻粨Q 方式 2．共享介質局域網(wǎng)可分為 Ether， Token Bus， Token Ring 與 FDDI 以及在此基礎上發(fā)展起來的 100Mbps Fast Ether、 1Gbps與 10Gbps Gigabit Ether。 二、光纖分布式數(shù)據(jù)接口 FDDI。 其 技術特點： (1)使用基于 的令牌環(huán)網(wǎng)介質訪問控制協(xié)議。 (3)數(shù)據(jù)傳輸速率為 100Mbps,連網(wǎng)的結點數(shù)小于等于 1000,環(huán)路長度為 100km (4)可以使用雙環(huán)結構 ,具有容錯能力。 三、 100Mbps Fast Ether， 。 特點：與以太網(wǎng)相同之處：保留了傳統(tǒng) 10M 以太網(wǎng)一樣的“ 幀 ”格式 、 介質訪 問控制方法 CSMA/CD、 接口和組網(wǎng)方法。 100BaseTX→物理層 兩對 5 類 非屏蔽雙絞線或 1 對屏蔽雙絞線， 全雙工傳輸 ， 每個結點可以同時傳輸 100Mbps。 100BaseFX： 支持 2芯的多?；騿文９?纖，從結點的到集線器的距離 2KM，全雙工系統(tǒng)。發(fā)送間隔時間： 1 ns ,提高 100 倍。 在 MAC 使用 CSMA/CD，在物理層作更改 1000BaseT:5類非屏蔽雙絞線 傳輸距離： 100 米 1000BaseCX:屏 蔽類雙絞線 傳輸距離： 25 米 1000BaseSX:波長為 850nm的多模光纖， 傳輸距離： 300 米～ 550米 1000BaseLX： 波長為 1300nm的 單模光釬 ， 傳輸距離： 3 公里 五、 10Gbps Gigabit Ether。 傳輸距離不受沖突檢測的限制 物理層協(xié)議有兩種不同的物理層：局域網(wǎng)物理層標準和廣域網(wǎng)物理層標準。 1．是在多個交換機的接口之間建立并發(fā)連接的網(wǎng)絡，核心部件是局域網(wǎng)交換機，典型的局域網(wǎng)為交換式以太網(wǎng)，它的核心部件是以太網(wǎng)交換機。 3．交換機的幀轉發(fā)方法，交換機可以分為 3 類： ⑴直接交換方式 ， 只要 接收并檢測到目的字段就立即轉發(fā)。 4．局域網(wǎng)交換機的特性：⑴低交換傳輸延遲 （ 僅 幾十 us，網(wǎng)橋為幾百 us，路由器為幾千 us） ⑵ 高傳輸帶寬（ 3）允許 10/100Mbps 共存 ⑷可以支持虛擬局域網(wǎng) 七、虛擬局域網(wǎng) 1．虛擬網(wǎng)絡（ VLAN）是建立在交換技術基礎上 （局域網(wǎng)交換機或 ATM 交換機） 的。 3．對虛擬網(wǎng)絡成員的 定義 方法上，有以下 4 種： ⑴ 用交換機端口號定義虛擬局域網(wǎng)。 基于用戶的虛擬局域網(wǎng)。 ⑶ 用網(wǎng)絡層地址 （ IP 地址 ） ，優(yōu)點：利于組成基于服務和應用的虛擬局域網(wǎng)、可以隨意移動節(jié)點而無須重新配置網(wǎng)絡。這種虛擬局域網(wǎng)的建立是動態(tài)的，它代表一組 IP 地址。 八．無線局域網(wǎng) 1． 應用：作為傳統(tǒng)局域網(wǎng)的擴充、建筑物之間的互聯(lián)、漫游訪問；特殊網(wǎng)絡 AD HOC。 ⑵ 窄帶微波局 域網(wǎng) ⑶ 擴頻無線局域網(wǎng) :目前使用的擴展頻譜技術有 ①跳頻擴頻 (FHSS， ，傳輸速率： 、 11Mbps) ②直接序列擴頻 (DSSS， ，傳輸速率： 1Mbps 或 2Mbps) 4． 協(xié)議的介質訪問控制 MAC 層分為兩個子層：分布式協(xié)調功能 (DCF)和點協(xié)調功能（ PCF）層， 傳輸速率： 2Mbps。并開發(fā)介質訪問 MAC子層協(xié)議和物理介質標準。 網(wǎng)卡分類： ⑴按計算 機種類：①標準以太網(wǎng)卡 ② PCMCIA 網(wǎng)卡（用于便攜式計算機）。 ③按傳輸介質類型分 類： 雙絞線網(wǎng)卡 (RJ45)、粗纜網(wǎng)卡 (AUI)、細纜網(wǎng)卡 (BNC)、光纖網(wǎng)卡 (F/O)。 普通的集線器兩類端口：①一類是用于連接接點的 RJ45 端口，這類端口數(shù)可以是 8， 12， 16， 24等。 ⑴按傳輸速率分類：① 10Mbps 集線器 ② 100Mbps集線器 ③ 10Mbps/100Mbps 自適應集線器 ⑵按集線器是 否 能夠堆疊分類：①普通集線器 ②可堆疊式集線器 ⑶按集線器是否 支持網(wǎng)管功能：①簡單集線器 ②帶網(wǎng)管功能的集線器 局域網(wǎng)交換機（ Switch） 交換式局域網(wǎng)從根本上改變了“共享介質”的工作方式，通過在端口節(jié)點間建立多個并發(fā)連接，實現(xiàn)多個節(jié)點間的并發(fā)傳輸，增加網(wǎng)絡帶寬、改善局域網(wǎng)性能與質 量；對于 10M 端口，半雙工端口帶寬為 10M，全雙工帶寬為 20M。 10Mbps/100Mbps 自適應的局域網(wǎng)交換機。 5．