『壹』 計算機網路——2.物理層
確定與傳輸媒體的 介面 的一些特性，解決在各種傳輸媒體上傳輸 比特流 的問題
1.機械特性 ：介面的形狀尺寸大小。
2.電氣特性 ：在介面電纜上的各條線的電壓范圍。
3.功能特性 ：在某一條線上出現的某個電平電壓表示的意義。
4.過程特性 ：對於不同功能的各種可能事件的出現順序。
傳輸媒體主要可以分為 導引型傳輸媒體 和 非導引型傳輸媒體 ：
導引型傳輸媒體 ：信號沿著固體媒體(銅線或光纖，雙絞線)進行傳輸， 有線傳輸 。
非導引型傳輸媒體 ：信號在自由空間傳輸，常為 無線傳輸 。
數據通信系統：包括 源系統 (發送方)， 傳輸系統 (傳輸網路)， 目的系統 (接收方)。
一般來說源系統發出的信號(數字比特流)不適合直接在傳輸系統上直接傳輸，需要轉化(模擬信號)。
調制 ：數字比特流-模擬信號
解調 ：模擬信號-數字比特流
數據 ——運送消息的實體。
信號 ——數據的電氣化或電磁化的表現。
模擬信號 ——代表消息的參數的取值是 連續 的。
數字信號 ——代表消息的參數的取值是 離散 的。
碼元 ——在使用時間域代表不同離散值的基本波形。
信道 ：表示向某一個方向傳送信息的媒體。
單向通信(單工通信) ：只有一個方向的通信，不能反方向。
雙向交替通信(半雙工通信) ：能兩個方向通信，但是不能同時。
雙向同時通信(全雙工通信) ：能同時在兩個方向進行通信。
基帶信號 ：來自信源的信號(源系統發送的比特流)。
基帶調制 ：對基帶信號的波形進行變換，使之適應信道。調制後的信號仍是基帶信號。基帶調制的過程叫做 編碼 。
帶通調制 ：使用載波進行調制，把基帶信號的頻率調高，並轉換為模擬信號。調制後的信號是 帶通信號 。
1.歸零制 ：兩個相鄰信號中間信號記錄電流要恢復到 零電平 。 正脈沖表示1，負脈沖表示0 。在歸零制中，相鄰兩個信號之間這段磁層未被磁化，因此在寫入信息之前必須去磁。
2.不歸零制 ： 正電平代表1，負電平代表0 ，不用恢復到零電平。難以分辨開始和結束，連續記錄0或者1時必須要有時鍾同步，容易出現直流分量出錯。
3.曼徹斯特編碼 ：在每一位中間都有一個跳變。 低->高表示0，高->低表示1 。
4.差分曼徹斯特編碼 ：在每一位的中心處始終都有跳變。位開始邊界有跳變代表0，沒有跳變代表1。 位中間的跳變代表時鍾，位前跳變代表數據 。
調幅（ AM ）：載波的 振幅 隨著基帶數字信號而變化。
調頻（ FM ）：載波的 頻率 隨著基帶數字信號而變化。
調相（ PM ）：載波的 初始相位 隨著基帶數字信號而變化。
失真 ：發送方的數據和接收方的數據並不完全一樣。
限制碼元在信道上的傳輸速率的因素：信道能夠通過的 頻率范圍 ； 信噪比 。
碼間串擾 ：由於系統特性，導致前後碼元的波形畸變。
理想低通信號的最高碼元傳輸速率為 2W ，單位是波特，W是理想低通信道的 帶寬 ，理想帶通特性信道的最高碼元傳輸速率為W。
信噪比 ：信號的平均功率與雜訊的平均功率的比值，單位是 dB ， 值=10log10(S/N) 。
信噪比對信道的 極限 信息傳輸速率的影響：速率 C=Wlog2(1+S/N)——香農公式 ，單位為 bit/s 。
信噪比越大，極限傳輸速率越高。實際速率比極限速率低不少。還可以用編碼的方式來提高速率(讓一個碼元攜帶更多的比特量)。
所謂 復用 就是一種將若干個彼此獨立的信號合並成一個可以在 同一信道 上同時傳輸的 復合信號 的方法。
比如，傳輸的語音信號的頻譜一般在300~3400Hz內，為了使若干個這種信號能在 同一信道（相當於共享信道，能夠降低成本，提高利用率） 上傳輸，可以把它們的頻譜調制到不同的頻段，合並在一起而不致相互影響，並能在接收端彼此分離開來（ 分用 ）。
信道復用技術就是將一個物理信道按照一定的機制劃分多個互不幹擾互不影響的邏輯信道。信道復用技術可分為以下幾種： 頻分復用，時分復用和統計時分復用，波分復用，碼分復用 。
1.頻分復用技術FDM（也叫做頻分多路復用技術）： 條件是傳送的信號的帶寬是有限的，而 信道的帶寬要遠遠大於信號的帶寬 ，然後採用 不同頻率 進行調制的方法，是各個信號在信道上錯開。頻分復用的各路信號是在 時間 上重疊而在 頻譜 上不重疊的信號。將整個帶寬分為多份，用戶分配一定的帶寬後通信過程 自始至終都佔用 這個頻帶。另外，為保證各個子信道傳輸不受干擾，可以設立 隔離帶 。
2.時分復用技術TDM：採用同一物理連接的不同時段來傳輸不同的信號。 也就是在信道帶寬上劃分出幾個子信道後，A用戶在某一段時間使用子信道1，用完之後將子信道1釋放讓給用戶B使用，以此類推。將整個信道傳輸時間劃分成若干個時間片（時隙），這些時間片叫做 時分復用幀 。每一個時分用戶在每一個TDM幀中佔用 固定時序 的時隙。
4.波分復用技術WDM： 將兩種或多種不同波長的光載波信號在發送端經過 復用器匯合 在一起，並耦合到光線路的 同一根光纖 中進行傳輸，在接收端經過 分波器 將各種波長的光載波分離進行 恢復 。整個過程類似於頻分復用技術的共享信道。波分復用其實就是光的頻分復用。
1.比特時間，碼片
1比特時間就是發送 1比特 需要的時間，如數據率是10Mb/s，則100比特時間就等於10微秒。
每一個比特時間劃分為m個短的間隔，稱為碼片。每個站被指派一個唯一的m bit 的碼片序列（例如S站的8 bit 碼片序列是00011011）。
如果發送 比特1 ，則發送自己的m bit 碼片序列。如果發送 比特0 ，則發送該碼片序列的二進制反碼。
S站的碼片序列：（-1，-1，-1，+1，+1，-1，+1，+1） -1代表0，+1代表1
用戶發送的信號先受 基帶數字信號 的調試，又受 地址碼 的調試。就比如數據發送後受到基帶數字信號的調試之後變為10，然後又受到地址碼的調試後1就變為了00011011（上面的S站碼片序列），0就變成了11100100。
由於每個比特要轉換成m個比特的碼片序列，因此原本S站的數據率b bit/s要提高到mb bit/s，同時S站所佔用的頻帶寬度也提高到原本數值的m倍。這種方式是擴頻通信中的一種。
擴頻通信通常有兩大類：直接序列擴頻DSSS（上述方式）；跳頻擴頻FHSS。
2.碼分多址（CDMA）
CDMA的重要特點 ：每個站分配的碼片序列不僅必須 各不相同 ，並且還必須 相互正交 。在實用系統中使用的是 偽隨機碼序列 。
碼片的互相 正交 的關系：令向量S表示站S的碼片向量，令T表示其他任何站的碼片向量。兩個不同站的碼片序列正交，就是向量S和T的 規格化內積 等於0。
即S T=（S1 T1+S2 T2+......Sm Tm）/m（其實就相當於 兩個向量垂直 ，/m對結果其實也沒多大關系）
推論 ： 1. 一個碼片向量和另一碼片反碼的向量的規格化內積值為0（如果ST=0,那麼ST'也=0）
2. 任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規格化內積都是1，即S S=1
3. 一個碼片向量和該碼片向量的規格化內積值是-1，即S S'=-1
CDMA的工作原理：
用一個列子來說明，假設S站的碼片序列為（-1，-1，-1，+1，+1，-1，+1，+1），S站的擴頻信號為Sx，即若數據比特=1那麼S站發送的是碼片序列本身Sx=S，若數據比特=0那麼S站發送的是碼片序列的反碼Sx=S』。T站的碼片序列為（-1，-1，+1，-1，+1，+1，+1，-1），T站的擴頻信號為Tx。因為所有的站都使用相同的頻率，因此每一個站都能夠收到所有的站發送的擴頻信號。所有的站收到的都是疊加的信號 Sx+Tx 。
當接收站打算收S站發送的信號時，就用S站的碼片序列與收到的信號求規格化內積，即S （Sx+Tx）=S Sx+S Tx。前者等於+1或0，後者一定等於0，具體看下面（參考上面的 CDMA的工作原理 ）：
當數據比特=1時，Sx=S，那麼S Sx=S S=1；同理 ，當數據比特=0時，Sx=S』，那麼S Sx=S S』=0
當數據比特=1時，Tx=S，那麼S Tx=S T=0（參考上面 碼片序列的正交關系 ）；同理 ，當數據比特=0時，Sx=S』，那麼S Tx=S*T』=0
『貳』 計算機網路發展的四個階段是如何劃分的
計算機網路發展的四個階段：第一代計算機網路---遠程終端聯機階段；第二代計算機網路---計算機網路階段；第三代計算機網路---計算機網路互聯階段；第四代計算機網路---國際互聯網與信息高速公路階段。
1、第一階段：計算機技術與通信技術相結合，形成了初級的計算機網路模型。此階段網路應用主要目的是提供網路通信、保障網路連通。這個階段的網路嚴格說來仍然是多用戶系統的變種。
2、第二階段：在計算機通信網路的基礎上，實現了網路體系結構與協議完整的計算機網路。此階段網路應用的主要目的是：提供網路通信、保障網路連通，網路數據共享和網路硬體設備共享。這個階段的里程碑是美國國防部的ARPAnet網路。
3、第三階段：計算機解決了計算機聯網與互連標准化的問題，提出了符合計算機網路國際標準的「開放式系統互連參考模型（OSIRM）」，從而極大地促進了計算機網路技術的發展。此階段網路應用已經發展到為企業提供信息共享服務的信息服務時代。
4、第四階段：計算機網路向互連、高速、智能化和全球化發展，並且迅速得到普及，實現了全球化的廣泛應用。代表作是Internet。
(2)計算機網路頻分擴展閱讀：
計算機網路類型：
1、區域網
（LocalAreaNetwork；LAN）通常我們常見的「LAN」就是指區域網，這是我們最常見、應用最廣的一種網路。區域網隨著整個計算機網路技術的發展和提高得到充分的應用和普及，幾乎每個單位都有自己的區域網，有的甚至家庭中都有自己的小型區域網。
2、城域網
（MetropolitanAreaNetwork；MAN）這種網路一般來說是在一個城市，但不在同一地理小區范圍內的計算機互聯。城域網多採用ATM技術做骨幹網。ATM是一個用於數據、語音、視頻以及多媒體應用程序的高速網路傳輸方法。
3、廣域網
（WideAreaNetwork；WAN）這種網路也稱為遠程網，所覆蓋的范圍比城域網（MAN）更廣，它一般是在不同城市之間的LAN或者MAN網路互聯，地理范圍可從幾百公里到幾千公里。
4、互聯網
互聯網，英文是internet，又稱國際網路，屬於傳媒領域。指的是是網路與網路之間所串連成的龐大網路，這些網路以一組通用的協議相連，形成邏輯上的單一巨大國際網路。互聯網始於1969年美國的阿帕網。通常internet泛指互聯網，而Internet則特指網際網路。
『叄』 計算機網路入門知識
計算機網路 課程的特點是計算機技術與通信技術的結合,從事計算機網路課程教學的教師應具備計算機網路建設、管理和研究的背景。下面是我整理的一些關於計算機網路入門知識的相關資料，供你參考。
計算機網路入門知識大全
一、計算機網路基礎
對「計算機網路」這個概念的理解和定義，隨著計算機網路本身的發展，人們提出了各種不同的觀點。
早期的計算機系統是高度集中的，所有的設備安裝在單獨的大房間中，後來出現了批處理和分時系統，分時系統所連接的多個終端必須緊接著主計算機。50年代中後期，許多系統都將地理上分散的多個終端通過通信線路連接到一台中心計算機上，這樣就出現了第一代計算機網路。
第一代計算機網路是以單個計算機為中心的遠程聯機系統。典型應用是由一台計算機和全美范圍內2000多個終端組成的飛機定票系統。
終端：一台計算機的外部設備包括CRT控制器和鍵盤，無GPU內存。
隨著遠程終端的增多，在主機前增加了前端機FEP當時，人們把計算機網路定義為「以傳輸信息為目的而連接起來，實現遠程信息處理或近一步達到資源共享的系統」，但這樣的通信系統己具備了通信的雛形。
第二代計算機網路是以多個主機通過通信線路互聯起來，為用戶提供服務，興起於60年代後期，典型代表是美國國防部高級研究計劃局協助開發的ARPAnet。
主機之間不是直接用線路相連，而是介面報文處理機IMP轉接後互聯的。IMP和它們之間互聯的.通信線路一起負責主機間的通信任務，構成了通信子網。通信子網互聯的主機負責運行程序，提供資源共享，組成了資源子網。
兩個主機間通信時對傳送信息內容的理解，信息表示形式以及各種情況下的應答信號都必須遵守一個共同的約定，稱為協議。
在ARPA網中，將協議按功能分成了若干層次，如何分層，以及各層中具體採用的協議的總和，稱為網路體系結構，體系結構是個抽象的概念，其具體實現是通過特定的硬體和軟體來完成的。
70年代至80年代中第二代網路得到迅猛的發展。
第二代網路以通信子網為中心。這個時期，網路概念為「以能夠相互共享資源為目的互聯起來的具有獨立功能的計算機之集合體」，形成了計算機網路的基本概念。
第三代計算機網路是具有統一的網路體系結構並遵循國際標準的開放式和標准化的網路。
IS0在1984年頒布了0SI/RM，該模型分為七個層次，也稱為0SI七層模型，公認為新一代計算機網路體系結構的基礎。為普及區域網奠定了基礎。(^60090922a^1)
70年代後，由於大規模集成電路出現，區域網由於投資少，方便靈活而得到了廣泛的應用和迅猛的發展，與廣域網相比有共性，如分層的體系結構，又有不同的特性，如區域網為節省費用而不採用存儲轉發的方式，而是由單個的廣播信道來連結網上計算機。
第四代計算機網路從80年代末開始，區域網技術發展成熟，出現光纖及高速網路技術，多媒體，智能網路，整個網路就像一個對用戶透明的大的計算機系統，發展為以Internet為代表的互聯網。
計算機網路：將多個具有獨立工作能力的計算機系統通過通信設備和線路由功能完善的網路軟體實現資源共享和數據通信的系統。
從定義中看出涉及到三個方面的問題：
(1)至少兩台計算機互聯。
(2)通信設備與線路介質。
(3)網路軟體，通信協議和NOS
二、計算機網路的分類
用於計算機網路分類的標准很多，如拓撲結構，應用協議等。但是這些標准只能反映網路某方面的特徵，最能反映網路技術本質特徵的分類標準是分布距離，按分布距離分為LAN，MAN，WAN，Internet。
1.區域網
幾米——10公里。小型機，微機大量推廣後發展起來的，配置容易，速率高，4Mbps～2GbpS。 位於一個建築物或一個單位內，不存在尋徑問題，不包括網路層。
2.都市網
10公里——100公里。對一個城市的LAN互聯，採用IEEE802.6標准，50Kbps～l00Kbps，位於一座城市中。
3.廣域網
也稱為遠程網，幾百公里——幾千公里。發展較早，租用專線，通過IMP和線路連接起來，構成網狀結構，解決循徑問題，速率為9.6Kbps～45Mbps 如：郵電部的CHINANET，CHINAPAC，和CHINADDN網。
4.互聯網
並不是一種具體的網路技術，它是將不同的物理網路技術按某種協議統一起來的一種高層技術。
三、區域網的特徵
區域網分布范圍小，投資少，配置簡單等，具有如下特徵：
(1)傳輸速率高：一般為1Mbps--20Mbps，光纖高速網可達100Mbps，1000MbpS
(2)支持傳輸介質種類多。
(3)通信處理一般由網卡完成。
(4)傳輸質量好，誤碼率低。
(5)有規則的拓撲結構。
四、區域網的組成
區域網一般由伺服器、工作站、網卡和傳輸介質四部分組成。
1.伺服器
運行網路0S，提供硬碟、文件數據及列印機共享等服務功能，是網路控制的核心。
從應用來說較高配置的普通486以上的兼容機都可以用於文件伺服器，但從提高網路的整體性能，尤其是從網路的系統穩定性來說，還是選用專用伺服器為宜。
目前常見的NOS主要有Netware，Unix和Windows NT三種。
(1)Netware：
流行版本V3.12，V4.11，V5.0，對硬體要求低，應用環境與DOS相似，技術完善，可靠，支持多種工作站和協議，適於區域網操作系統，作為文件伺服器，列印伺服器性能好。
(2)Unix：
一種典型的32位多用戶的NOS，主要應用於超級小型機，大型機上，目前常用版本有Unix SUR4.0。支持網路文件系統服務，提供數據等應用，功能強大，不易掌握，命令復雜，由AT&T和SCO公司推出。
(3)Windows NT Server 4.0：
一種面向分布式圖形應用程序的完整平台系統，界面與Win95相似，易於安裝和管理，且集成了Internet網路管理工具，前景廣闊。
伺服器分為文件伺服器，列印伺服器，資料庫伺服器，在Internet網上，還有Web，FTP，E-mail等伺服器。
網路0S朝著能支持多種通信協議，多種網卡和工作站的方向發展。
2.工作站
可以有自己的0S，獨立工作;通過運行工作站網路軟體，訪問Server共享資源，常見有DOS工作站，Windows 95工作站。
3.網卡
將工作站式伺服器連到網路上，實現資源共享和相互通信，數據轉換和電信號匹配。
網卡(NTC)的分類：
(1)速率：10Mbps，100Mbps
(2)匯流排類型：ISA/PCI
(3)傳輸介質介面：
單口：BNC(細纜)或RJ-45(雙絞線)。(^60090922b^2)
4.傳輸介質
目前常用的傳輸介質有雙絞線，同軸電纜，光纖等。
(1)雙絞線(TP)：
將一對以上的雙絞線封裝在一個絕緣外套中，為了降低干擾，每對相互扭繞而成。分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP)。區域網中UTP分為3類，4類，5類和超5類四種。
以AMP公司為例：
3類：10Mbps，皮薄，皮上注「cat3」，箱上注「3類」，305米/箱，400元/箱。
4類：網路中用的不多。
5類：(超5類)100Mbps，10Mbps，皮厚，匝密，皮上注「cat5」，箱上注5類，305米/箱，600—700元/箱(每段100米，接4個中繼器，最大500米)。
接線順序：
正常： 白桔 桔 白綠 藍 白藍 綠 白棕 棕
(對應) 1 2 3 4 5 6 7 8
集聯： 白綠 綠 白桔 棕 白棕 桔 白藍 藍
(對應) 1 2 3 4 5 6 7 8
STP：內部與UTP相同，外包鋁箔，Apple，IBM公司網路產品要求使用STP雙絞線，速率高，價格貴。
(2)同軸電纜：
由一根空心的外圓柱導體和一根位於中心軸線的內導線組成，兩導體間用絕緣材料隔開。
按直徑分為粗纜和細纜。
粗纜：傳輸距離長，性能高但成本高，使用於大型區域網干線，連接時兩端需終接器。
A.粗纜與外部收發器相連。
B.收發器與網卡之間用AUI電纜相連。
C.網卡必須有AUI介面：每段500米，100個用戶，4個中繼器可達2500米，收發器之間最小2.5米，收發器電纜最大50米。
細纜：傳輸距離短，相對便宜，用T型頭，與BNC網卡相連，兩端安50歐終端電阻。
每段185米，4個中繼器，最大925米，每段30個用戶，T型頭之間最小0.5米。 按傳輸頻帶分為基帶和寬頻傳輸。
基帶：數字信號，信號占整個信道，同一時間內能傳送一種信號。
寬頻：傳送的是不同頻率的信號。
(3)光纖：
應用光學原理，由光發送機產生光束，將電信號變為光信號，再把光信號導入光纖，在另一端由光接收機接收光纖上傳來的光信號，並把它變為電信號，經解碼後再處理。分為單模光纖和多模光纖。絕緣保密性好。
單模光纖：由激光作光源，僅有一條光通路，傳輸距離長，2公里以上。
多模光纖：由二極體發光，低速短距離，2公里以內。
五、區域網的幾種工作模式
1.專用伺服器結構(Server-Baseb)
又稱為「工作站/文件伺服器」結構，由若乾颱微機工作站與一台或多台文件伺服器通過通信線路連接起來組成工作站存取伺服器文件，共享存儲設備。
文件伺服器自然以共享磁碟文件為主要目的。 對於一般的數據傳遞來說已經夠用了，但是當資料庫系統和其他復雜而被不斷增加的用戶使用的應用系統到來的時候，伺服器已經不能承擔這樣的任務了，因為隨著用戶的增多，為每個用戶服務的程序也增多，每個程序都是獨立運行的大文件，給用戶感覺極慢，因此產生了客戶機/伺服器模式。
2.客戶機/伺服器模式(client/server)
其中一台或幾台較大的計算機集中進行共享資料庫的管理和存取，稱為伺服器，而將其他的應用處理工作分散到網路中其他微機上去做，構成分布式的處理系統，伺服器控制管理數據的能力己由文件管理方式上升為資料庫管理方式，因此，C/S由的伺服器也稱為資料庫伺服器，注重於數據定義及存取安全後備及還原，並發控制及事務管理，執行諸如選擇檢索和索引排序等資料庫管理功能，它有足夠的能力做到把通過其處理後用戶所需的那一部分數據而不是整個文件通過網路傳送到客戶機去，減輕了網路的傳輸負荷。C/S結構是資料庫技術的發展和普遍應用與區域網技術發展相結合的結果。
『肆』 計算機網路按照信號頻帶佔有方法來劃分為
計算機網路按照信號頻帶佔用的方式可分為基帶網和寬頻網。
未經調制的原始數字信號稱為「基帶信號」，傳輸此類信號的網路稱為「基帶網」。正弦波經過數字信號調制後，可得到一個具有固定頻率的模擬信號，稱為調制信號。傳輸具有不同頻率調制信號的網路稱為「寬頻網」。
基帶是一個將直流脈沖直接應用到電纜以傳輸數字信號的傳輸方法。這個離散信號由表示二進制1和O(和存放編碼形式的二進制信息)的高電壓或低電壓脈沖組成。在基帶方式中，電壓脈沖直接加到電纜，並且使用電纜的整個信號頻率范圍。基帶網路通常只局限於本地區域。乙太網是一個一次只傳輸一個信號的基帶網路。
基帶傳輸系統上的直流信號往往因為衰減和其他因素而隨距離的增加逐漸變弱。此外,由汽車、日光燈以及其他電氣設備產生的電場引起的外部干擾也可進一步破壞該信號。數據傳輸速率越高,信號就越容易衰變。因此,各種網路標准(如乙太網)便指定了電纜類型、電纜屏蔽、電纜距離、傳輸速率以及其他一些為確保高質量服務而必須遵守的細節。
將基帶傳輸與寬頻傳輸加以比較。大多數人認為寬頻是高於電話線路上所能傳輸的任何數據速率。即對標准線路使用56kbit/s或對ISDN使用l28kbit/s。寬頻傳輸中，來自多條信道的無線信號調制到不同的「載波」頻率上，帶寬被劃分為不同信道，每個信道上的頻率范圍一定,分別用於發送、接收和傳輸不同類型的信息和數據。
『伍』 請問計算機網路中說的頻分復用是什麼意思啊
頻分復用是指一條線路給多個用戶共同使用，按照頻率分割給各個用戶，收音機就是個例子，你在調台時候就是調節接受的頻率，所有的信號共用「無線」這個載體。
『陸』 計算機網路中採用的最基本的多路復用技術是頻分還是時分
頻分