计算机网络基础第02章
计算机网络设计第02章 用户需求分析
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2.2 网络用户需求获取
• 向同行咨询： 将获得的需求信息中不涉及到商业机密的部分，发 布到专门网络技术论坛或新闻组中，请同行参考你 制定的设计说明书。
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2.2 网络用户需求获取
2.2.4 冲突处理 • 沟通过程中不可避免会产生冲突。 • 冲突也有有利的一面，它能够将问题暴露出来，使
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2.2 网络用户需求获取
• 书面沟通： 书面沟通应该仅用在必要的时候，并且不会增加双 方的工作量情况下使用。
• 实地考察： 实地考察是工程设计人员获得第一手资料最直接的 方法，也是必需的步骤。
• 问卷调查： 问卷调查通常对数量较多的最终用户提出，询问对 将要建设的网络系统的要求。
☆电信企业通常拥有庞大的接入网、传输网、信令 网以及传统语音交换网。 ☆电信企业的网络业务类型较多，如数据业务、话 音业务、视频业务等。 ☆网络类型复杂，如PSTN、FR、DDN、ATM、 Ethernet等。 ☆交换技术多样化，如电路交换、分组交换、信元 交换等。 ☆在设计电信企业网络时，应当考虑到原有网络与 新建IP网络的互联性。
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2.3 用户业务需求分析
• 个人用户对数据安全的需求大大低于企业要求。 • 个人用户对个人系统的安全需求较高。 • 个人用户在使用时间上大部分集中在晚上8：00～12：
00之间，在晚上10点达到流量高峰。
• 个人用户的业务增长主要在于扩大用户使用面，以 及增值业务上。
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（4）用户通信类型比例分析 • 数据、语音、视频等业务在应用中所占的比例； • 是否有无线通信、无线漫游通信、卫星通信的需求
第02章网络协议
2.7 可变长子网掩码VLSM
是一种产生不同大小子网的网络分配机制，是指对同一 个主网络在不同的位置使用不同的子网掩码。VLSM技术 对高效分配IP地址（较少浪费）以及减少路由表大小都 起到非常重要的作用。路由协议必须能够支持它
192.168.1.129/27
192.168.1.1/30
192.168.1.33/27 该网段包含30台主机
IP
ICMP ARP
2.3.3 TCP/IP网络协议组件 网络层层的协议
版本 报头 长度 标识 服务类 型 标志 总长度 段偏移量 头部校验和
生存期
协议 源地址 目标地址 可选项 数据
版本：用来表明IP协议实现的版本号，当前一般为IPv4，即0100，占四位。 报头长度：普通IP数据报（没有任何选项），该字段的值是5，即160比特=20字节。此字段最大值为60字节。 服务类型：服务类型字段声明了数据报被网络系统传输时可以被怎样处理。 总长度：指明整个数据报的长度（以字节为单位）。最大长度为65535字节。 标识：用来唯一地标识主机发送的每一份数据报。通常每发一份报文，它的值会加1。在分片的时候，相同的标识表 示它们是被同一个数据报分片出来的几个数据报，便于重组。 标志：标志一份数据报是否要求分段。它的三位中的最低位=0时表示该数据报是分片后的所有数据报中的最后一个； 它的三位中的中间一位=1时表示允许分片；它的最高位尚无意义。 段偏移：如果一份数据报要求分段的话，此字段指明该段偏移距原始数据报开始的位置。 生存期：用来设置数据报最多可以经过的路由器数。由发送数据的源主机设置，通常为32、64、128等。每经过一个 路由器，其值减1，直到0时该数据报被丢弃。最大不能超过255。 协议：指明IP层所封装的上层协议类型，如ICMP（1）、IGMP（2） 、TCP（6）、UDP（17）、OSPF（89）等。 头部校验和：内容是根据IP头部计算得到的校验和码。计算方法是：对头部中每个16比特进行二进制反码求和。（和 ICMP、IGMP、TCP、UDP不同，IP不对头部后的数据进行校验）。 源IP地址：发送IP数据报文的源主机地址。 目标IP地址：接收IP报文的目标主机地址。 可选项：用来定义一些任选项：如记录路径、时间戳等。这些选项很少被使用，同时并不是所有主机和路由器都支持 这些选项。可选项字段的长度必须是32比特的整数倍，如果不足，必须填充0以达到此长度要求。 数据：包含了由源节点发送的原始数据。
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第三阶段：1995年以后，是开始商业应用阶段。 1995年1月邮电部开通ChinaNet，通过电话网、 DDN专线以及X.25等方式正式向社会提供接入 Internet服务。
1996年9月第二个商业网ChinaGBN开通。
各地ISP纷纷开办。
3.中国互联网的主干网
1、中国科学技术网络(CSTNet)—由中科院主管 2、中国公用计算机互联网(ChinaNet)—由中国电信主管 3、中国教育和科研计算机网(CERNet)—由国家教育委员
国际出口带宽8M256K
2.2、对互联网基本认识
2.2.1 进一步认识Internet Internet上的资源 Internet的工作方式
2.2.1 认识TCP/IP协议及IP地址 2.2.3 认识WWW
Internet上的资源
1. 信息资源——包含了人类知识的方方面面
2. 服务资源——可主要归纳如下：
电子邮件(E-mail) 远程登录(Telnet) 文件传输(FTP) 新闻(Usenet) 电子公告栏(BBS) 信息查找（Brows）
万维网WWW 菜单式信息查询服务(Gopher) 档案查询 服务(Archie) 广域信息服务系统(WAIS)
Internet的工作方式
采用客户机/服务器系统（Client/Server System）。提供资源的计算机叫作服务器，使用资源 的计算机叫作客户机。
国际出口带宽4M。
(2) 中国公用计算机互联网(ChinaNet)
中国邮电部组建，包括8个地区网络中心和31省 市网络分中心，是主干线覆盖全国的商业网之 一。目前在北京、上海分别有两条专线作为国 际出口。
国际出口带宽123M（99年）
(3) 中国教育和科研计算机网(CERNet)
计算机网络基础(适合河北对口升学用)
第一章计算机网络概论第一节要点：1 掌握计算机网络的定义2 掌握计算机网络的三个发展阶段3 掌握使用网络的目的一、计算机网络的定义计算机网络是计算机科学技术与通信技术逐步发展，紧密结合的产物。
定义：凡将地理位置不同，并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，且以功能完善的网络软件实现网络资源共享的系统，称为计算机网络。
分析：主体----计算机-----有独立功能的计算机系统实现方式----通信设备和线路技术支持----网络软件（网络协议、信息交换方式、网络操作系统）目的-----资源共享、在线通信二、计算机网络的发展阶段1952年，美国建立了一套SAGE （半自动地面防空系统），被誉为计算机通信发展史上的里程碑。
从此，计算机网络开始逐步形成、发展。
1 计算机终端网络它是以单台计算机为中心的远程联机系统。
在软件的控制下多个用户可以在自己的终端上分时、轮流地使用中央计算机系统的资源，所以又叫分时多用户联机系统。
结构如图所示：这一阶段特点：a ：以主机为中心，面向终端b ：分时访问和使用中央服务器上的信息资源c ：中央服务器的性能和运算速度决定连接终端用户的数量2 计算机通信网络计算机通信网络是含有前端处理机的多机系统，它不仅在系统内部而且在互连的系统间，实现了“计算机—用户终端 用户终端 用户终端 用户终端说明：CCP叫通信控制处理机，用于处理终端设备的通信信息及控制通信线路，并能对用户的作业进行预处理操作。
集中器用于终端设备较密集的地方，以减少终端对前端处理机的打扰。
这一阶段的主要特点：a：以通信子网为中心，实现了“计算机----计算机”之间的通信b：公用数据网（PDN）出现c：局域网的成功研制。
3 计算机网络20世纪60年代末期，美国成功地开发了ARPA网络。
它是世界上第一个以资源共享为主要目的的计算机网络。
它的诞生标志着计算机网络的发展进入到第三个阶段。
这个阶段出现了网络体系结构与网络协议的标准化问题，提出了开放系统互连参考模型和协议。
计算机网络部分课后习题答案
学第一章概述1-02 简述分组交换的要点。
答：（1）报文分组，加首部（2）经路由器储存转发（3）在目的地合并1-08 计算机网络都有哪些类别？各种类别的网络都有哪些特点？答：按范围：（1）广域网WAN：远程、高速、是Internet的核心网。
（2）城域网：城市范围，链接多个局域网。
（3）局域网：校园、企业、机关、社区。
（4）个域网PAN：个人电子设备按用户：公用网：面向公共营运。
专用网：面向特定机构。
1-10 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。
要传送的报文共x（bit）。
从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b(b/s)。
在电路交换时电路的建立时间为s(s)。
在分组交换时分组长度为p(bit)，且各结点的排队等待时间可忽略不计。
问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？（提示：画一下草图观察k段链路共有几个结点。
）答：线路交换时延：kd+x/b+s, 分组交换时延：kd+(x/p)*(p/b)+ (k-1)*(p/b) 其中(k-1)*(p/b)表示K段传输中，有(k-1)次的储存转发延迟，当s>(k-1)*(p/b)时，电路交换的时延比分组交换的时延大，当x>>p,相反。
线路交换时延：kd（传播时延）+x/b（发送时延）+s（建立连接时间）,分组交换时延：kd（传播时延）+(x/p)*(p/b)（发送时延）+ (k-1)*(p/b)（最后一个分组在第一个路由器转发到目的主机的发送时延）1-11 在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x和(p+h)(bit),其中p为分组的数据部分的长度，而h为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。
通信的两端共经过k段链路。
链路的数据率为b(b/s)，但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。
若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度p应取为多大？（提示：参考图1-12的分组交换部分，观察总的时延是由哪几部分组成。
网络基础第02章
第2章一、填空题（每空1分）1．差错控制技术主要包括前向差错控制和(自动反馈重发/ARQ)。
2．模拟信号在数字信道上传输前要进行（脉冲编码调制）处理；数字数据在数字信道上传输前需进行（数字编码），以便在数据中加入时钟信号，并抗干扰能力；3．同轴电缆按阻抗可分为50欧姆和75欧姆两种，50欧姆同轴电缆主要用于传输.（数字信号）信号，此类同轴电缆叫做（基带）同轴电缆。
而75欧姆同轴电缆主要用于传输（模拟信号），此类同轴电缆又称为宽带同轴电缆。
4．在RS-232C的DB-9针接口中，（二）号针定义为发送数据,（三）号针定义为接收数据，而（五）号针定义为信号地线。
5．调制解调器的作用是实现（数字）信号和（模拟）信号之间的转变；数字数据在数字信道上传输前需进行（编码），以便在数据中加入时钟信号；6．脉冲编码调制的过程简单的说可分为三个过程，它们是（采样）、（量化）和（编码）；7．五类UTP又称为数据级电缆，它的带宽为___100___MHz，能够运行__100___MBPS以太网，此类UTP的阻抗为__100__欧姆。
二、单项选择题（每小题1分）1．在多路复用技术中，FDM是_A_。
（A）频分多路复用 (B)波分多路复用 (C)时分多路复用 (D)线分多路复用2．数据在传输过程中所出现差错的类型主要有突发差错和（C）。
（A）计算差错(B)奇偶校验差错(C)随机差错 (D)CRC校验差错3．通过改变载波信号的相位值来表示数字信号1、0 的编码方式是 ___C____。
（A）ASK (B)FSK(C)PSK (D)NRZ4．下列说法中不对的是___B____。
（A）可以同时双向传输信号的通信方式称为全双工通信方式。
（B）在数字通信信道上，直接传送基带信号的方法称为频带传输。
（C）TCP/IP参考模型共分为四层，最底层为网络接口层，最高层是应用层。
（D）类型不同的网络只要使用TCP/IP协议都可以互连成网。
5．在数字通信中，使收发双方在时间基准上保持一致的技术是___B_____。
计算机网络技术基础教程-第一讲
计算机网络技术基础教程-第一讲计算机网络技术基础教程-第一讲第一章网络基础概念1.1 计算机网络的定义与分类计算机网络的定义计算机网络的分类- 局域网（LAN）- 城域网（MAN）- 广域网（WAN）- 互联网（Internet）1.2 网络协议与网络体系结构网络协议的定义与作用网络体系结构的分类- OSI参考模型- TCP/IP参考模型1.3 网络拓扑结构星型拓扑环形拓扑总线拓扑树型拓扑网状拓扑第二章物理层2.1 数据通信的基本概念数据通信的基本要素电信号与数据信号2.2 信息的编码数字信号的编码模拟信号的采样和量化2.3 传输介质与传输方式常用的传输介质常用的传输方式- 单工传输- 半双工传输- 全双工传输2.4 调制与解调调制的概念与分类解调的概念与分类第三章数据链路层3.1 帧的概念与结构帧的定义帧的结构- 帧起始标志- 地质字段- 控制字段- 数据字段- 帧检验序列3.2 数据链路的控制流程数据链路的建立与终止数据链路的数据传输控制3.3 差错检测与纠正奇偶校验循环冗余校验（CRC）3.4 流量控制与可靠传输机制流量控制的定义与分类可靠传输机制的原理与实现第四章网络层4.1 IP协议与路由IP协议的功能与特点路由的定义与分类4.2 网际协议IPv4IPv4的地质分配与分类IPv4的分组格式与传输4.3 网际协议IPv6IPv6的地质分配与分类IPv6的分组格式与传输4.4 子网划分与子网掩码子网划分的概念与目的子网掩码的定义与使用法律名词及注释：1、OSI参考模型：国际标准化组织制定的网络体系结构模型，将计算机网络通信过程分为七个层次，每个层次负责特定的功能。
2、TCP/IP参考模型：基于TCP/IP协议族的网络体系结构模型，将计算机网络通信过程分为四个层次，分别为网络接口层、网络层、传输层和应用层。
3、CRC：循环冗余校验是一种常用的差错检测方法，通过将数据与一个多项式做模运算来计算校验值，通过接收端对接收到的数据与校验值进行再次计算，判断是否存在差错。
盛立军《计算机网络技术基础》课件第二章
网络安全威胁
网络攻击行为日趋复杂、隐蔽性更强，网络钓鱼、勒索软件等新型攻击手段不断涌现，给 企业和个人带来重大损失。
协议封装与解封装过程
协议封装
在发送数据时，数据首先被封装在协 议数据单元（PDU）中，然后逐层向 下传递。每经过一个层次，就会加上 该层的协议头部或尾部信息。
协议解封装
在接收数据时，数据从下层向上层逐 层传递，每经过一个层次，就会去掉 该层的协议头部或尾部信息，还原出 原始数据。
技术
防火墙定义
是一种隔离技术，一种在内部网络与外部网络之间实施安全防范 的系统。
防火墙功能
它可以根据预先设定的规则，允许或是限制传输的数据通过。
防火墙分类
根据实现技术不同，防火墙可以分为包过滤型、代理型和有状态检 测型等。
数据加密技术
数据加密定义
是一种限制对网络上传输数据的访问权的技术 。
第三阶段
国际互联网与移动互联网 ，全球范围内的计算机网 络互联互通，形成国际互 联网和移动互联网。
计算机网络分类
根据规模
局域网、城域网、广域网和互联网。
根据拓扑结构
星型、总线型、环型和网状型。
根据传输介质
有线网和无线网。
02
网络体系结构与协议
OSI参考模型
01
概述
OSI参考模型是一个开放的分层 体系结构，用于描述网络协议的 层次结构。
数据加密方法
主要有对称加密和非对称加密两种方法。
数据加密标准
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曼彻斯特码
计算机网络基础
2.3 数据调制与编码
01
1
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0
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差分曼彻斯特码
计算机网络基础
2.3 数据调制与编码
2.3.5 模拟数据的数字信号调制
利用数字信号来对模拟数据进行编码的最常见的例 子是脉冲代码调制（PCM, Pulse Code Modulation），它常用于对声音信号进行编码。脉冲 代码调制是以采样定理为基础的.
模拟数据经由模拟信道传输时不需进行变换，但考虑到 传输的实际问题，模拟数据要在高频下进行调制。最常用 的两种调制技术是
幅度调制（AM） 频率调制（FM）
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计算机网络基础
2.3 数据调制与编码
2.3.2 模拟数据的模拟信号调制
模拟数据经由模拟信道传输时不需进行变换，但考虑到 传输的实际问题，模拟数据要在高频下进行调制。最常用 的两种调制技术是
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计算机网络基础
2.1 数据通信的基本概念
4．源点、终点和信道
在数据通信中，通常将数据的发送方称为源点，而 将数据的接收方称为终点。
为了在源点和终点之间实现有效的数据传输，必须在 源点和终点之间建立一条传输信号的物理通道，这条通 道被称为物理信道，简称信道。
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计算机网络基础
幅度调制（AM） 频率调制（FM）
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计算机网络基础
2.3 数据调制与编码
2.3.3 数字数据的模拟信号调制
幅移键控法 频移键控法 相移键控法
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计算机网络基础
2.3 数据调制与编码
基带传输信号 幅移键控 频移键控 相移键控
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计算机网络基础
2.3 数据调制与编码
2.3.3 数字数据的模拟信号调制
幅移键控法 频移键控法 相移键控法
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计算机网络基础
2.3 数据调制与编码
2.3.4 数字数据的数字信号调制
1. 单极性不归零码和双极性不归零码
011 0 1001
１
判决门限
01101001
１
判决门限
单极性码
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采样时间 -１
双极性码
采样时间
计算机网络基础
2.3 数据调制与编码
2. 单极性归零码和双极性归零码
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单极性归零码
计算机网络基础
2.3 数据调制与编码
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双极性归零码
计算机网络基础
2.3 数据调制与编码
3. 曼彻斯特码和差分曼彻斯特码
0 1 1 0 1 0 01
2. 数据传输的质量 误码率（接收方出现差错的比特数（位数）／总的传输
比特数（位数））100%
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计算机网络基础
2.5 数据通信系统的主要质量指标
2.5.2 数字通信系统的质量指标
1. 数据传输速率 数据传输速率有两种度量单位：波特率和比特率。
2. 数据传输的质量 误码率（接收方出现差错的比特数（位数）／总的传输
2.2 数据通信系统的模型
数字比特流
数据通信系统
模拟信号
模拟信号
数字比特流
公用电话网
PC机
Modem
Modem
PC机
源系统
传输系统
目的系统
输入 信息
源点
发送器
输入 数据
发送的 信号
传输系统器
接收的 信号
接收器
终点
输出 数据
输出 信息
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计算机网络基础
2.3 数据调制与编码
2.3.1 调制与编码原理
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计算机网络基础
2.4 基带传输和频带传输
2.4.2 频带传输
利用模拟信道传输二进制数据的方式称为频带传输。 频带传输的关键问题是如何将计算机中的二进制数据转 化为适合模拟信道传输的模拟信号。
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计算机网络基础
2.5 数据通信系统的主要质量指标
2.5.1 模拟通信系统的质量指标
1. 有效性 是用有效传输带宽来度量，同样的信息采用不同的调
制方式，需不同的频带宽度。频带宽度越窄，有效性越好。 2. 可靠性 是用接收端最终的输出信噪比来度量，信噪比越大，
通信质量越高。
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计算机网络基础
2.5 数据通信系统的主要质量指标
2.5.2 数字通信系统的质量指标
1. 数据传输速率 数据传输速率有两种度量单位：波特率和比特率。
脉冲代码调制（PCM）有两种体制：一种是北美 的24路PCM，简称T1（1.544 Mbps）；另一种是欧 洲的30路PVM，简称E1（2.048 Mbps）。在我国采 用E1标准。
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计算机网络基础
2.4 基带传输和频带传输
2.4.1 基带传输
在计算机系统中，通常用二进制比特来表示各类数据。 而脉冲信号是二进制比特的典型表达方式，在脉冲信号 的整个频谱中，从零开始有一段能量相对集中的频率范 围被称为基本频带（Base Band），简称基频或基带， 基频等于脉冲信号的固有频率。与基频对应的数字信号 称为基带信号。
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计算机网络基础
2.1 数据通信的基本概念
2．模拟信号与数字信号
f (t)
f (t)
t (a) 模拟信号 2020/6/4
1 0110 00
t
(b) 数字信号
计算机网络基础
2.1 数据通信的基本概念
3．数据通信
发送方将要发送的数据转换成信号通过物理信道传输 到数据接收方的过程称为数据通信。信号可以是离散变 化的数字信号，也可以是连续变化的模拟信号，所以数 据通信被分为模拟数据通信和数字数据通信。所谓模拟 数据ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ信是指在模拟信道上以模拟信号形式来传输数据； 而数字数据通信则是指利用数字信道以数字信号方式来 传输数据。
第2章 数据通信的基础知识
教学重点和难点： 数据编码技术； 多路复用技术； 差错控制技术； 数据交换技术； 数据交换技术。
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计算机网络基础
2.1 数据通信的基本概念
1．信息、数据和信号 信息是指有用的知识或消息，计算机网络通信的目
的就是为了交换信息。而数据则是是运送信息的实体， 是信息的表达方式，可以是数字、文字、声音、图形 和图像多种不同形式。
再发送端，需要将二进制数据变换成能在电话线或 其他传输线路上传输的模拟信号，即所谓的调制而在 接收端，则需要将收到的模拟信号重新还原成原来的 二进制数据，即所谓的解调。
编码是将模拟数据或数字数据变换成数字信号，以 便通过数字传输介质传输出去。
2020/6/4
计算机网络基础
2.3 数据调制与编码
2.3.2 模拟数据的模拟信号调制