第一章计算机网络概述
1946第一台电子计算机诞生
计算机网络经历的几个阶段：
1、面向终端的以单计算机为中心的联机系统。例如：美国的半自动化地面防空系统（SAGE），美国航空公司与IBM公司合作投诉使用订票系统（SABRE-1）
2、主机-主机系统及分组交换网阶段。典型代表APRAnet
3、计算机网络体系结构标准话与局域网研发阶段
4、局域网标准化和发展阶段
5、Internet蓬勃发展阶段
6、下一代因特网
ARPAnet的特点：资源共享；分散控制；分组交换；专门的通道控制处理机；分层的网络协议
早期网络浏览器：马赛克（Mosaic）
IPv6:解决地址空间紧张，网络安全，服务质量，移动计算等问题
物联网技术：物联网（The Internet of Things，IoT）是一种以计算机网络及因特网为基础，有Zigbee，RFID等关键技术构成的一种网络，顾名思义，物物相连的网络。是互联网的拓展和补充
云计算技术：云计算是通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将与互联网更相似。云计算具有较强的可靠性和灵活性，还有一定的伸缩性
大数据技术：大数据（Big Data）又称巨量资料，指需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。大数据有4V特点，Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多样）、Value（价值）
计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及外部设备通过通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下实现资源共享和信息传递的计算机系统。
计算机网络特点：可靠性、高效性、独立性、扩充性、廉价性、分布性、易操作性
计算机网络功能：资源共享和信息交换
数据通信即在计算机之间传递信息
协同式计算方式就是利用网络环境的多台计算机来共同完成一个处理任务
提高可靠性表现在计算机网络中多台计算机可以通过网络相互备用，一旦其中一台计算机出现故障，其任务可由其他计算机代其处理，避免单机损坏后无备用机的情况。
计算机网络组成：
从逻辑功能：通信子网（由通信链路和中间转发节点组成，通信设备、网络通信协议、通信控制软件属于通信子网，路由器和骨干交换机就是典型的中间节点。分为点对点通道和广播通道）和资源子网（资源子网主要是由网络的服务器、工作站、共享的打印机及其他设备和相关软件组成）
从网络运营和规划：网络边缘（对应资源子网）和网络核心（对应通信子网）。
从物理结构：网络硬件（计算机系统、网络传输媒体和网络连接设备组成）和网络软件（网络系统软件、网络协议和网络应用软件组成）。网络软件和硬件并不是独立存在的
网络中的计算机通常成为主机（Host）分为服务器和客户机
网络传输媒体也称传输介质，是网络连接设备的物理通路，小型局域网常用双绞线，大型局域网光纤
网络连接设备是用来进行主机互联或网络互联。常见的设备包括网卡（功能：串行/并行转换）、调制解调器（数字信号翻译成模拟信号）、集线器（Hub,对信号再生放大，扩大网络传输距离，节点集中）、交换机（为任意两个接入的网络节点提供独享电信号通路）或网桥、路由器（Router，用于连接多个逻辑分开的网络，判断网络地址和选择IP路径的功能）以及各种网关设备（Gate-way）
计算机网络的软件通常包括网络协议软件（实现网络协议或标准的软件，又称网络协议栈，常见协议包括NetBEUI、IPX/SPX、TCP/IP）、网络操作系统（主要功能：控制管理网络运行、资源管理、文件管理、用户管理和系统管理等，为网络用户提供使用网络资源的桥梁。常见的网络操作系统：Netware、UNIX、Windows、Linux）、网络管理及应用软件（网络管理软件是指能够完成网络管理功能的网络管理系统，简称网管系统）
计算机网络分类：
地理范围分离：局域网LAN、城域网MAN、广域网WAN
局域网特点：覆盖范围小，传输速率高，延迟低，错误率低，可靠性较高，网络组建成本低，组建方便，使用灵活，支持多种传输介质
城域网特点：适用于比局域网大的区域（通常分布在一个城市的大校园或者企业之间），比局域网速度慢，但比广域网速度快，通信子网设备昂贵，用户投入少，接入简单，错误率中等
广域网特点：覆盖范围广，通讯距离远，没有特定的拓扑结构，通常使用光纤作为传输介质，主要提供面向通信的服务，局域网通常作为广域网的终端用户，管理和维护相对局域网较为困难
拓扑类型分类：星型、总线型、环型、树型、网型
传输技术分类：点对点式网络（每对机器中都有一条专用的通信信道，当一台计算机发送数据分组后，它会根据目的地址，经过一系列中间设备的转发，直至到达目的节点）、广播式网络（所以联网的计算机都共享一个公告通信信道，当一台计算机发送报文分组，所以其他计算机都能接收处理这个分组。由于发送分组带有目的地址和源地址，收到该分组的计算机将检查目的地址是否与本节点地址相同，如果不同则丢弃该分组）
按服务方式分类：公用网、专用网
第二章数据通信基础
数据通信是将通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式
信息是信息论的术语，常把消息中有意义的内容称为信息，必须依附媒介进行传递
数据是传送（携带）信息的实体，信息则是数据的内容或解释，即信息是按照一定要求以一定格式组织起来的数据，凡是加工处理或换算得到人们想要的数据，即可称为信息
信号是数据在传输过程中的具体物理形式表示。传输介质是通信中信息的载体，又称信道。模拟信号在时间上幅度的取值是连续的，数字信号在时间上幅度的取值是离散的
数据通信系统的基本组成一般包括发送端接收端及收发两端之间的信道
信道中产生和发送信息的一端称为信源，信源发出的信息可以是连续的也可以是离散的，接收信息的一段称为信宿。
信道是指传输信号的通道，根据传输介质不同分为无线信道和有线信道
信息在传输过程中可能会受外界的干扰，我们把这种干扰称为噪声
模拟调制信号的频谱较窄，因此信道利用率较高，而传输数字信号的频带要宽的多，所以信道利用率较低
解调、信道解码和信源解码分别是调制、信道编码和信源解码的逆过程
数据的传输方式：串行传输和并行传输
并行传输：优点是收发双方不存在字符同步问题，不需要采取其他措施实现双方的字符同步，速度快。缺点费用高，仅适用近距离高速率的通信。
串行传输：优点是收发双方只需要一条传输信道，易于实现，成本低。缺点是如果要实现收发双方编码组或字符的同步，需要加同步措施
信道的通讯方式：单工通信（单向信道只能向一个方向传输，发送端和接收端固定，例如广播）、半双工通信（信号可以双向发送，但不能两个方向同时进行，必须交替进行，例如对讲机）、全双工通信（允许数据同时在两个方向传输，又称双向同时通信）
比特率：数据传输速率又称比特率，是指每秒钟所能传输的二进制比特数，记为b/s或bps，一位数据所占的时间宽度越小，则传输速率越高
波特率：在通信信道中，携带数据信息的信号单元称为码元，每秒钟通过信道传输的码元数称为码元传输速率，简称波特率。比特率=波特率*单个码元上携带的二进制位数，例如，假设数据传输波特率为120Baud，每一个码元携带8b的二进制数，则其传送的比特率为120*8=960b/s
信道带宽：对模拟信道来说，带宽是指物理信道的频带宽度，即信道能够传送电磁波的有效频率范围，单位Hz，KHz，MHz。
误码率：是衡量数据通信系统在正常工作情况下的传输可靠性的指标
信道容量：信道传输速率的上限称为信道容量，一般表示为单位时间内最多可以传输的二进制位数
信道容量和信道速率的区别：前者表示信道的最大数据传输速率，是信道传输数据能力的极限，而后者表示实际的数据传送速率
奈奎斯特公式（Nyquist）：无噪声情况下，C=2Hlog2N C该信道的最大数据传输速率，H信道的带宽，也称频率范围，即信道能传输的上下限频率的差值，N表示携带数据的码元可能取的离散值个数