计算机网络基础第二章要点

计算机网络基础教案第一章：计算机网络概述1.1 计算机网络的定义与发展1.2 计算机网络的分类1.3 计算机网络的组成与结构1.4 计算机网络的拓扑结构第二章：数据通信基础2.1 数据通信的基本概念2.2 数据传输的类型与标准2.3 数据编码与传输技术2.4 传输介质的选择与使用第三章：网络协议与体系结构3.1 网络协议的定义与分类3.2 计算机网络体系结构3.3 常见的网络协议及其作用3.4 网络协议的层次模型与通信过程第四章：网络互联设备与技术4.1 网络接口卡的作用与类型4.2 交换机的功能与分类4.3 路由器的功能与分类4.4 网络互联技术与设备的选择第五章：局域网技术5.1 局域网的概述与分类5.2 常见局域网技术及其特点5.3 局域网的组建与维护5.4 局域网的安全与管理第六章：广域网技术6.1 广域网的概述与分类6.2 常见广域网技术及其特点6.3 广域网的组建与维护6.4 广域网的安全与管理第七章：互联网基础7.1 互联网的概述与发展历程7.2 互联网的组成与结构7.3 互联网协议TCP/IP7.4 互联网的应用服务与技术第八章：网络安全与管理8.1 网络安全的概念与重要性8.2 计算机病毒的防范与处理8.3 网络攻击技术与防御策略8.4 网络管理的基本概念与技术第九章：网络编程与应用9.1 网络编程的基本概念与方法9.2 常用的网络应用程序及其工作原理9.3 网络应用开发技术与工具9.4 网络应用案例分析与实践第十章：云计算与大数据网络10.1 云计算的概述与架构10.2 云计算服务模型与部署模式10.3 大数据网络的概念与技术特点10.4 云计算与大数据网络的应用场景与案例分析重点和难点解析一、计算机网络的组成与结构难点解析：理解网络体系结构和分层模型的概念，以及各层协议的作用和相互关系。

二、数据通信基础难点解析：区分不同类型的数据传输标准和选择适当的传输介质。

三、网络协议与体系结构难点解析：理解协议分层的好处，以及如何在不同层次上实现网络通信。

计算机网络基础(第二版)习题参考答案计算机网络基础（第二版）习题参考答案第一章：计算机网络概述1. 什么是计算机网络？计算机网络是指通过通信设备与线路将广泛分布的计算机系统连接起来，使其能够互相传送数据和共享资源的系统。

2. 计算机网络的分类有哪些？计算机网络可以根据规模分为广域网（WAN）、局域网（LAN）和城域网（MAN）；根据拓扑结构分为总线型、环型、星型、树型和网状型等；根据传输介质分为有线网络和无线网络。

3. 计算机网络的优缺点是什么？计算机网络的优点包括提高工作效率、资源共享、信息传递迅速等；缺点包括网络安全隐患、传输速度受限、依赖性较强等。

4. OSI七层模型是什么？OSI七层模型是国际标准化组织（ISO）提出的通信协议参考模型，按照功能从下到上依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

5. TCP/IP四层模型是什么？TCP/IP四层模型是互联网上的通信协议参考模型，按照功能从下到上依次为网络接口层、网络层、传输层和应用层。

第二章：物理层1. 物理层的作用是什么？物理层主要负责传输比特流，通过物理介质将比特流从发送端传输到接收端。

2. 串行传输和并行传输有什么区别？串行传输是指按照位的顺序将比特一个接一个地传输，而并行传输是指同时传输多个比特。

3. 常见的物理层传输介质有哪些？常见的物理层传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线电波等。

4. 什么是调制和解调？调制是指将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是指将模拟信号转换为数字信号的过程。

5. 什么是编码和解码？编码是指将比特流转换为电信号的过程，解码是指将电信号转换为比特流的过程。

第三章：数据链路层1. 数据链路层的作用是什么？数据链路层主要负责将数据报传输到相邻节点，以及差错控制、流量控制等功能。

2. 什么是帧？帧是数据链路层中的数据传输单位，包括字段和控制信息。

3. 什么是差错检测？差错检测是指在传输过程中检测到传输错误的方法，常见的差错检测方法包括奇偶校验、循环冗余检验（CRC）等。

复习：1.我们要访问某个网站，必须打开浏览器，在地址栏中输入相关信息，这是由哪个层的哪个协议规定的？2.OSI模型中，为传输层提供直接或间接服务的有哪几个层？3.一个主机与一个中继系统能否称为一对对等实体？4.只有两个端系统的通信系统中数据的封装与拆封过程如何？增加一个或多个中继系统之后呢？5.每个中继系统都需要对数据进行拆封之后再封装，这句话如何理解？6.会话层中设置的同步控制用于完成什么功能？7.一次传输连接可以对应多个会话连接，这句话如何理解？反过来，一次会话连接也能对应多次传输连接，如何理解？1.http协议2.网络层直接为传输层提供服务，数据链路层和物理层间接为传输层提供服务3.不能，两者从网络体系结构上包含的层是不同的，完成的功能也完全不同4.数据在发送端由上到下进行封装，在接收端由下到上进行拆封；每个中继系统都会完成数据的自下而上的拆封和自上而下的封装5.中继系统中总是由一个端口接收数据，从物理接口接收开始向上逐层拆封，向外转发时则由上向下逐层封装，到物理接口发送6.当传输连接的意外中断引起会话过程的意外中断之后，只要新的传输连接建立起来，会话过程即可由断点之前最近的同步点处继续进行下去7.一次传输连接建立起来之后，完成一个会话连接后可以不断掉传输连接而继续进行下一次会话连接；从时间顺序上，多个会话连接必须是前后按顺序进行。

一个会话连接可以因为传输连接的中断而建立在多个传输连接的基础上来完成，也可以将一次会话内容分解到多个并行的传输连接中完成。

第二章数据通信基础数据通信基本知识传输媒体信号调制技术复用技术差错控制技术拥塞控制技术2.1 数据通信基本知识2.1.1 通信系统模型2.1.2 通信方式数据通信中，按信号在传输介质中的传输方向，可分三种方式：单工、半双工、全双工。

如图所示2.1.3 数字通信和模拟通信数字通信：传输系统的物理链路上传输的是数字信号（数字信号是指离散的电信号，直接用两种不同的电压表示二进制的0和1，又称基带信号）模拟通信：传输系统的物理链路上传输的是模拟信号（模拟信号是指连续的载波信号）要表示路口红灯的变化过程，要使用什么信号？要表示24小时天气温度的变化过程，要使用什么信号呢？信号传输过程的失真由于物理链路存在电阻、电感和电抗，导致信号经过物理链路时会衰减，衰减程度与物理链路的长度成正比，衰减后的信号会产生失真，失真是指组成信号的不同频率的波形的不同程度的衰减所造成的信号形状发生变化，而不仅仅是指信号幅度等比例降低。

《计算机⽹络（第7版）谢希仁著》第⼆章物理层要点及习题总结1.物理层基本概念：物理层考虑的是怎样才能再连接各种计算机的传输媒体上传输数据⽐特流，⽽不是指具体的传输媒体2.物理层特性：机械特性，电⽓特性，功能特性，过程特性3.数据通信系统：分为源系统（发送端）、传输系统（传输⽹络）、⽬的系统（接收端）三⼤部分，通信的⽬的是传送消息，数据是运送消息的实体，信号则是数据的电⽓或电磁的表现，通信系统必备的三⼤要素：信源，信道，信宿4.信号： （1）模拟信号（连续信号） 代表消息的参数的取值是连续的，连续变化的信号，⽤户家中的调制解调器到电话端局之间的⽤户线上传送的就是模拟信号。

（2）数字信号（离散信号），代表消息的参数的取值是离散的。

⽤户家中的计算机到调制解调器之间，或在电话⽹中继线上传送的就是数字信号。

在使⽤时间域（或简称为时域）的波形表⽰数字信号时，代表不同离散数值的基本波形就称为码元。

在使⽤⼆进制编码时，只有两种不同的码元，⼀种代表0状态⽽另⼀种代表1状态。

（1码元可以携带的信息量不是固定的，⽽是由调制⽅式和编码⽅式决定的，1码元可以携带n bit的信息量，可以通过进制转换和多级电平）5.信道 （1）基本概念：信道⼀般⽤来表⽰向某⼀个⽅向传送信息的媒体，⼀条通信电路往往包含⼀条发送信道和⼀条接收信道。

（2）通信双⽅的交互⽅式： ①单⼯通信（单向通信）：即只能有⼀个⽅向的通信⽽没有反⽅向的交互，例如：⽆线电⼴播，有线电⼴播 ②半双⼯通信（双向交替通信）：即通信的双⽅都可以发送信息，但不能双⽅同时发送（当然也就不能同时接收）。

这种通信⽅式是⼀⽅发送另⼀⽅接收，过⼀段时间后可以再反过来。

例如：对讲机 ③全双⼯通信（双向同时通信）：即通信的双⽅可以同时发送和接收信息。

例如：打电话 （3）调制和解调 原因：信源的信号常称为基带信号（即基本频带信号）。

像计算机输出的代表各种⽂字或图像⽂件的数据信号都属于基带信号。

第二章数据通信基础1、数据通信：是两个实体间的数据传输和交换，它是通过各种不同的方式和传输介质，把处在不同位置的终端和计算机，或者计算机与计算机连接起来，从而完成数据传输、信息交换和通信处理等。

2、信息：是对客观事物的反应，可以是对物质的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，也可以表示物质与外部的联系。

3、数据：信息可以用数字的形式来表示，数字化的信息成为数据。

4、数据和信息的关系：数据是信息的载体，信息则是数据的内在含义或解释。

5、信道：是传送信号的一条通道，可分为物理信道和逻辑信道。

6、信道按使用权限可分为专业信道和共用信道；按传输介质可分为有线信道、无线信道和卫星信道；按信号的种类可分为模拟信道和数字信道等。

7、信道容量：是指信道传输信息的最大能力，通常用信息速率来表示。

8、信道容量的单位是：bps9、码元（码位）是构成信息编码的最小单位。

10、7个码元组成的序列，通常称为码字。

11、比特率：是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间内所传送的二进制代码的有效位数。

12、比特率单位：bps或kbps。

13、波特率：它是针对在模拟信道上进行数字传输时，每秒钟载波调制状态的改变的次数。

14、波特率单位：baud15、误码率：指信息传输的错误率，也称错误率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标16、吞吐量：单位时间内整个网络能够处理的信息总量17、吞吐量单位：字节/秒或位/秒18、传播延迟：信号在信道中传播，从信源端到信宿端需要一定的时间，这个时间称为传播延迟。

19、信道带宽：是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信道上可传送信号的最高频率与最低频率之差。

20、普通电话线路的带宽一般为3000Hz。

21、数据传输率：是指单位时间内信道内传输的信息量，即比特率。

22、传输每一位所占时间越小，则速率越高。

23、数据通信系统时由数据终端设备、数据线路端接设备和通信线路组成。

24、数据终端设备：是指用于处理用户数据的设备，是数据通信系统的信源和信宿。

第二章物理层2.1 物理层的基本概念用于物理层的协议也常称为物理层规程物理层的主要任务：确定与传输媒体的接口有关的一些特性∙机械特性∙电气特性∙功能特性∙过程特性数据在计算机内部多采用并行传输方式，但数据在通信线路（传输媒体）上的传输方式一般都是串行传输。

2.2 数据通信的基础知识2.2.1数据通信系统的模型由原系统（发送端、发送方）、传输系统（传输网络）和目的系统（接收端，接收方）组成信号的分类：模拟信号（连续信号）：代表消息的参数的取值是连续的。

数字信号（离散信号）：代表消息的参数的取值是离散的。

2.2.2有关信道的几个基本概念双方信息交互的方式●单工通信（单项通信）●双半工通信（双向交替通信）●全双工通信（双向同时通信）来自信源信号常称为基带信号（即基本频带信号）调制：基带调制（编码）：数字信号->数字信号带通调制（需要使用载波）：数字信号->模拟信号常用编码方式●不归零制：正电平代表1，负电平代表0●归零制：正脉冲代表1，负脉冲代表0●曼切斯特编码（常用）：位周期中心的向上跳变代表0，向下跳变代表1.●差分曼切斯特编码：在每一位中心处始终都有跳变。

位开始边界有跳变代表0，没有跳变代表1.基本的带通调制方法：⏹调幅（AM）⏹调频（FM）⏹调相（PM）2.2.3信道的极限容量奈氏准则(理想条件下）：在任何信道中，在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，否则就会出现码间串扰的问题，使接收端对码元的判决（即识别）成为不可能。

香农公式(带宽受限、高斯白噪声)指出：信道的极限信息传输速率 C 可表达为C = W log2(1+S) (b/s)W 为信道的带宽（以Hz 为单位）S 为信道内所传信号的平均功率N 为信道内部的高斯噪声功率信噪比=10 log10 (SN) (dB）提高信息传输速率的方法：●提高信道带宽●提高信噪比●提高每个码元携带的信息量2.3 物理层下面的传输媒体2.3.1导引型传输媒体1.双绞线（双扭线）2.同轴电缆50Ω同轴电缆——LAN/数字传输常用70Ω同轴电缆——有线电视/模拟传输常用3.光缆2.3.2非导引型传输媒体1.无线传输2.短波通信3.无线电微波2.4 信道复用技术●频分复用FDM：所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源●时分复用TDM（等时信号）：将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM 帧）。

各章知识要点、小结第一章计算机网络基础本章知识要点：∙计算机网络的定义。

∙计算机网络的功能。

∙计算机网络的分类。

∙计算机网络的拓扑结构。

∙网络协议。

∙网络体系结构。

∙OSI参考模型。

∙TCP/IP模型。

∙网络地址和子网掩码。

本章小结：本章介绍了计算机网络的基本概念。

网络是为了实现信息交换和资源共享，利用通信线路和通信设备，将分布在不同地理位置上的具有独立工作能力的计算机互相连接起来，按照网络协议进行数据交换的计算机系统。

计算机具有资源共享、数据通信、集中管理和远程控制、分布式信息处理、提高计算机系统的可靠性、娱乐和电子商务等功能根据不同的标准，网络分为不同的类型，其中最常用的是根据距离进行划分，即局域网、城域网和广域网。

网络拓扑结构包括星型连接、总线连接、环型连接、树型连接以及网状连接等。

为进行网络数据交换而制度的规则、标准或者约定称为网络协议。

常用的网络体系结构包括OSI参考模型和TCP/IP模型。

前者包括应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层，后者包括应用层、传输层、互联网层和网络接口层。

IP地址采用4个字节的整数表示。

一般使用点分十进制来表示IP地址。

根据网络号的字节数目，可以将IP地址分为A、B、C、D、E类地址。

子网掩码是一个32位的值，其中网络ID和子网ID部分全部被置1，主机的部分被置0。

第二章局域网基础本章知识要点：∙局域网的定义。

∙局域网的特点。

∙局域网常用的协议。

∙以太网和OSI参考模型的关系。

∙双绞线、网卡、集线器的使用方法。

∙交换机和路由器的工作原理和使用方法。

∙局域网常用的软件。

本章小结：局域网是在比较小的地理范围内将某个单位或者部门的各种通信设备互相连接起来进行数据通信的网络。

局域网包括硬件、控制信息传输的协议和相应的软件。

局域网可以只采用OSI参考模型的最低两层（物理层和数据链路层）。

IEEE 802委员会包含12个分会，专门负责局域网标准的制定。