計算機網絡的定義
定義：能夠相互共享資源的方式互連起來的自治計算機系統的集合。
自治的計算機是指計算機之間沒有明顯的主從關係，一臺計算機不能強制地啟動、停止或者控制網絡中的其他計算機。
計算機網絡的基本特徵：資源共享。資源主要包括硬件、軟件和數據。
計算機網絡的分類
1. 網絡分類
（1）根據網絡所採用的傳輸技術分為：
廣播式網絡
點對點式網絡
廣播式網絡中，所有結點僅使用一條通信信道，該信道由網絡上的所有站點共享。同一時刻，只能有一臺計算機發送數據。
點對點式網絡中，每條物理線路連接一對計算機。採用分組存儲轉發與路由選擇是它與廣播式網絡的重要區別之一。同一時刻可以有多臺計算機並行發送數據。
（2）按覆蓋地理範圍和規模分為
局域網（LAN）
廣域網（WAN）
城域網（MAN）
（3）按照通信子網的交換方式分為：公用電路交換網、報文交換網、分組交換網、ATM交換網等。
2. 廣域網、局域網和城域網
（1）廣域網
廣域網也稱遠程網，覆蓋範圍從幾十千米到幾千千米。數據分組從源結點傳送到目的結點的過程需要進行路由選擇和分組轉發（因為採用的是點對點網絡）。
採用分組交換技術（如X.25，幀中繼、異步傳輸模式（ATM））。ARPANET是第一個分組交換網。
特點：
適應大容量與突發性通信的要求
適應綜合業務服務的要求
開放的設備接口與規範化的協議
完善的通信服務與網絡管理
（2）局域網
覆蓋範圍在幾公里之內，通常為一個單位所有。
主要技術：以太網、令牌總線、令牌環網。最後以太網佔據統治性地位。
（3）城域網
介於局域網和廣域網之間，主要是指一個地區內多個局域網的互聯。範圍在幾公里至幾十公里。
早期的城域網產品主要是光纖分佈式數據接口（FDDI）。傳輸介質以光纖為主。 在體系結構上採用三層模式：
核心交換層
業務匯聚層
接入層
計算機網絡的拓撲結構
1. 計算機網絡拓撲的定義
計算機網絡拓撲是通過網中節點與通信線路之間的幾何關係表示網絡結構，反映出網絡中各實體之間的結構關係。
計算機網絡拓撲是指通信子網的拓撲構型。它對網絡性能、系統可靠性與通信費用都有重大影響。
2. 計算機網絡拓撲的分類
① 點對點通信子網的拓撲：星型，環型，樹型，網狀型。
② 廣播式通信子網的拓撲：總線型，樹型，環型，無線通信與衛星通信型。
（1）總線型
採用一條單根的通信線路（總線）作為公共的傳輸通道，所有的結點都通過相應的接口直接連接到總線上，並通過總線進行數據傳輸。同一時刻只能有一個結點發送數據。
特點：
簡單、靈活，便於廣播
負荷重時性能不好
易於安裝，費用低
實時性差
（2）環型結構 環型結構是各個網絡結點通過環接口連在一條首尾相接的閉合環型通信線路中。
環型結構有兩種類型：
單環結構：典型代表為令牌環
雙環結構：典型代表為光纖分佈式數據接口（FDDI）
特點：
傳輸延遲固定，實時性好，重負載下信道利用率較高
支持優先級服務
可擴充性差
可靠性差
（3）星型結構
星型結構的每個結點都由一條點到點鏈路與中心結點相連。信息的傳輸是通過中心結點的轉發實現的。
特點：
結構簡單，便於管理和維護，易擴充，易升級
中心結點的可靠性基本上決定了整個網絡的可靠性
中心結點負擔重，易成為信息傳輸的瓶頸。
（4）樹型結構
對根節點依賴性大。
（5）網狀結構
每個結點至少有兩條鏈路與其他結點相連。
特點：可靠性高、線路成本高、適用於大型廣域網。
數據傳輸率和誤碼率
描述數據通信的基本技術參數有兩個：數據傳輸速率與誤碼率
1．數據傳輸速率
在數值上等於每秒鐘傳輸的二進制比特數，單位為比特/秒（bit/second），記作bps或b/s。
2．帶寬與數據傳輸率
“帶寬”有兩種含義：
信道具有的頻帶寬度，即可傳送的信號最高頻率與最低頻率之差，單位是赫茲（Hz）
信道所能傳送的“最高傳輸速率” ，單位是“比特每秒”，或 b/s (bps)
奈奎斯特准則和香農定理從定量的角度描述了帶寬與速率的關係。 （1）奈奎斯特准則（針對的是無噪聲的理想信道）
Rmax=2*f (bps) （對於傳輸二進制信號）
Rmax：最高數據傳輸率（單位bps）
B：通信信道帶寬（單位Hz） 若傳輸的是：
四進制信號：Rmax=4*f (bps)
八進制信號：Rmax=6*f (bps)
十六進制信號：Rmax=8*f (bps)
（2）香農定理（針對實際信道）
Rmax=B×log2（1+S/N） (bps)
B為信道帶寬（單位Hz）
S為信號功率
Ｎ為噪聲功率
S/N稱為信噪比。
信噪比本來是沒有單位的，若信噪比給出的值帶有單位“分貝”，則與S/N的關係為：
多少分貝＝10log10(S/N)
3．誤碼率
誤碼率是二進制碼元在數據傳輸系統中被傳錯的概率，在數值上近似等於Pe=Ne/N（傳錯的碼元數除以傳輸的二進制碼元總數）
誤碼率應該是衡量數據傳輸系統正常工作狀態下傳輸可靠性的參數。
對於一個實際的數據傳輸系統，不能籠統地說誤碼率越低越好，要根據實際傳輸要求提出誤碼率要求。
對於實際數據傳輸系統,如果傳輸的不是二進制碼元，要摺合成二進制碼元來計算。
誤碼率具有隨機性。
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