Sunset
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计算机网络 综合总复习
计算机网络 综合总复习
基础概念
LAN（Local Area Network，局域网）
- 定义：覆盖范围小（一般在一栋楼或一个园区内）的计算机网络，用于共享资源（如文件、打印机、应用程序等）
- 特点：传输速率高、延迟低、管理集中
协议（Protocol）
- 定义：在计算机网络中，不同设备之间进行通信时所遵循的规则、约定和标准，包括数据格式、传输速率、错误检测与控制方法等
- 作用：保证网络中设备能正确、可靠地交换信息
串行传送（Serial Transmission）
- 定义：数据一位一位地按顺序在通信线路上传输，每次传送一个比特
- 特点：传输距离长、线路简单，常用于远距离通信
- 与并行传送对比：并行传送一次传送多位，但线路多、成本高，适合短距离
半双工通信（Half-Duplex Communication）
- 定义：通信双方可以双向传输数据，但同一时间只能有一方发送，另一方必须接收
- 应用举例：对讲机、老式以太网共享总线
常见介质访问控制方法
CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）
载波监听多路访问/冲突检测
-
原理：
- 发送前先监听信道是否空闲
- 空闲 → 发送；忙 → 等待
- 发送过程中若检测到冲突 → 停止发送，发送干扰信号，等待随机时间重发
-
特点：适合以太网共享介质，降低冲突概率
令牌方法（Token Passing）
-
原理：
- 网络中有一个”令牌”，只有持有令牌的节点才能发送数据
- 发送完成后，令牌传给下一个节点
-
特点：避免冲突，节点按顺序发送，延迟可预测
-
应用：令牌环网络、FDDI
香农公式
C = B × log₂(1 + SNR)其中：
- C：信道容量（bit/s）
- B：带宽（Hz）
- SNR：信噪比
数据链路层三大核心问题
数据链路层必须解决封装成帧、透明传输和差错检测三个核心问题
网络拓扑结构
| 拓扑结构 | 连接方式 | 性能特点 | 优点 | 缺点 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|---|
| 星形网 | 所有节点通过单独链路连接到中心设备（交换机/集线器） | 中心设备决定通信性能，节点间互不干扰 | 易于管理，故障节点不影响其他节点；易扩展 | 中心设备故障会导致整个网络瘫痪 | 以太网交换机局域网 |
| 环形网 | 节点首尾相连，形成闭合环路 | 数据按单向或双向在环上传递，延迟随节点增加而增加 | 不易发生冲突，控制简单 | 一个节点或链路故障会影响整个网络（可用双环冗余） | 令牌环网络 |
| 总线网 | 所有节点共享同一条主干线 | 节点共享带宽，容易出现冲突 | 布线少，成本低 | 节点多时冲突多，带宽有限；主干故障全网瘫痪 | 老式以太网（10BASE-2/5） |
拓扑结构详解
星形网
- 结构：中心节点（Hub/Switch）+ 多个终端节点
- 优点：
- 单点故障不影响其他节点
- 易于网络管理和扩展
- 故障检测和隔离简单
- 缺点：
- 中心节点故障导致全网瘫痪
- 需要更多线缆
环形网
- 结构：节点形成闭合环路
- 优点：
- 无冲突（令牌机制）
- 距离短，传输效率高
- 缺点：
- 一个节点故障影响全网
- 增加/移除节点麻烦
总线网
- 结构：所有节点连接到主干线
- 优点：
- 线缆用量少
- 结构简单
- 缺点：
- 冲突多
- 总线故障全网瘫痪
计算机网络 综合总复习
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