计算机网络学习笔记

零：前言

主播学习的是一些常用的、“重点”的内容，对于一些细枝末节以及我并不会接触到的 or 已经过时的东西，并不会涉及到。

本博客仅以巩固自身学习为目的，为了“把书读薄”。

本文参考高军老师的《深入浅出计算机网络》。

一：概述

介绍一些名词概念。

1.1 速率

我们先看数据量的单位：

计算机网络中的速率指数据在数字信道上的传送速率（就是每秒发送多少个比特），认准单位是 (bps) 就好了。

1.2 带宽

带宽指的是信道所能传送的最高数据率，单位 bps。

带宽强调能力上限，速率强调实际速度，但我们往往不作区分。

1.3 吞吐量

吞吐量指的是单位时间内实际通过某个网络的数据量。（把数据量看成水，吞吐量就是水实际流过管道的量）

吞吐量是实际体验到的速度。

1.4 时延 (Delay)

是什么：数据从网络一端传送到另一端所需的总时间。它由四部分组成：

• 发送时延：数据从主机进入信道所需时间。= 数据长度(bit) / 信道带宽(bit/s)。
• 传播时延：信号在物理链路上传播所需时间。= 信道长度(米) / 信号传播速度(米/秒)。
• 处理时延：路由器/交换机检查分组头、决定出路等花费的时间。
• 排队时延：分组在路由器输入输出队列中排队等待的时间。

核心是注意发送时延和传播时延的区别，传播时延是物理上（距离）在进行信号传播的。注意好单位就好了。

二：物理层

2.1 重点概述

• 核心定位：在传输媒体上传输比特 0 和 1。
• 核心必会：
  • 两个极限容量公式：
    • 奈奎斯特定理：理想低通信道极限码元传输速率​ = 2W (Baud)。
    • 香农公式：有噪声信道极限信息传输速率​ = W log₂(1+S/N) (bps)。
    • 理解区别：奈氏准则限制码元速率，香农公式限制信息速率。提高数据率需从两方面入手。
  • 编码与调制基本概念：
    • 区分基带调制（编码，如曼彻斯特编码）​ 和带通调制（调幅、调频、调相）。
      信道复用技术：
    • FDM（频分）、TDM（时分）、WDM（波分）​ 的基本思想。
    • CDMA（码分）​ 的原理：正交码片序列、规格化内积计算（教材2.6.4节例题）。常考计算。
  • 传输媒体：了解双绞线、光纤（单模/多模）、无线通信的基本特点和适用场景。