计算机网络知识点总结要点.doc

### 计算机网络知识点总结要点 #### 一、物理层基本概念与数据通信基础知识 **1.1 物理层的基本任务** 物理层的主要任务是确定与传输媒体接口的相关特性，具体包括以下四个方面： - **机械特性**：定义了接口所用连接器的形状、尺寸、引脚数量及排列方式等物理细节。 - **电气特性**：规定了接口电缆各条线上允许的电压范围。 - **功能特性**：明确了特定线上某一电压值所代表的意义。 - **过程特性**：描述了不同功能的事件出现的顺序。 **1.2 数据通信基础知识** 数据通信系统主要由三个部分组成：源系统、传输系统以及目的系统。在这一过程中，数据被转化为信号进行传输，信号可以分为模拟信号和数字信号两大类。 - **模拟信号**：表示消息的参数是连续变化的。 - **数字信号**：表示消息的参数具有离散值。 **1.3 信号分类与通信方式** - **码元**：在数字信号中，代表不同离散值的基本波形被称为码元。 - **单工通信**：只支持单向的数据传输。 - **半双工通信**：允许数据在两个方向上传输，但同一时刻只能进行单向传输。 - **全双工通信**：支持数据的同时双向传输。 **1.4 信号处理技术** - **基带信号**：直接来自于信号源的信号。 - **调制**：为了适应信道的传输特性，需要对基带信号进行调制。主要包括： - **基带调制**：仅改变波形，不改变信号的频谱特性。 - **带通调制**：使用载波进行调制，将信号的频率搬移到较高的频段，常见的调制方式有调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)等。 **1.5 信号质量与传输速率** - **码间串扰**：接收端接收到的信号波形失去清晰界限的现象。 - **奈式准则**：指出在任何信道中，码元的传输速率都有上限限制，超过这个限制会导致严重的码间串扰。 - **数据传输速率**：比特率，即每秒传输的比特数，常用单位为 bit/s 或 bps。 - **码元传输率**：波特率，即每秒传输的码元数，单位为 Baud 或 B。 - **比特率与波特率关系**：比特率 = n × 波特率 (n 为每个码元携带的比特数)。 - **信噪比**：信号的平均功率与噪声的平均功率之比，单位为 dB，计算公式为：\(SNR(dB) = 10 \log_{10}(\frac{S}{N})\)。 - **香农公式**：描述了信道的最大传输能力 \(C = W \log_2(1 + \frac{S}{N})\) b/s，其中 \(W\) 是信道带宽 (Hz)，\(S\) 是信道内信号的平均功率，\(N\) 是噪声的平均功率。 - **奈氏准则公式**：给出了理想低通信道的最高码元传输率 \(C = 2WR\) 波特，其中 \(R\) 表示每个码元携带的比特数。 #### 二、通道复用技术 **2.1 频分复用(FDM)** 用户在整个通信过程中始终占用分配给自己的固定频带。 **2.2 时分复用(TDM)** 将时间划分为一系列等长的时间段，每个时间段内的信道资源被分配给不同的用户。 **2.3 统计时分复用(STDM)** 基于用户不是持续工作的假设，每个时间段内保留用户地址信息。 **2.4 波分复用(WDM)** 利用不同波长的光作为载波进行信号传输的技术。 **2.5 码分复用(CDM)** 通过为每个站点分配一组正交的码片序列，使得多个站点可以在同一信道上同时传输数据而不相互干扰。 #### 三、数据链路层基础 **3.1 数据链路层的信道类型** 数据链路层使用的信道主要包括点对点信道和广播信道两种类型。 **3.2 链路与数据链路的区别** 链路指的是从一个节点到另一个节点的一段物理线路；而数据链路则是在链路上增加了用于控制数据传输的通信协议。 **3.3 帧结构** 数据链路层的协议数据单元被称为帧，它包含了数据以及用于数据传输控制的信息。 以上内容涵盖了物理层的基本概念、数据通信的基础知识、通道复用技术和数据链路层的基础知识等核心知识点，有助于深入理解计算机网络中的关键概念和技术原理。