计算机网络基础：数据通信与网络体系结构解析

"总复习概念和原理（net18标蓝）1" 计算机网络是一个复杂的系统，它由一系列具有独立功能的计算机组成，这些计算机通过通信介质和设备相互连接，形成特定的拓扑结构。网络的核心目标是实现资源共享和数据交换。在这一过程中，网络协议起着至关重要的作用，确保不同计算机之间的通信能够顺利进行。 数据通信是计算机网络的基础，涉及数据、信号和信道的概念。数据是对客观事物的符号表示，它可以是多种形式，而信号则是数据在物理层面上的表现，分为模拟信号（连续变化）和数字信号（离散变化）。信道是指数据传输的路径，包括物理传输介质和用于数据传输和转接的设备。 通信过程涵盖了数据从数据源（发送端）通过信道传输到数据目的地（接收端）的整个流程。根据通信特性，通信线路的连接方式可分为点点、分支和集线式。点点连接直接相连，分支连接通过主线路，集线式则通过集中器将多个终端设备连接到高速线路。通信线路的通信方式有单工、半双工和全双工，分别定义了数据传输的方向性。单工仅支持单向传输，半双工允许双向但非同时，而全双工则可同时双向传输。 数据传输方式主要有基带、频带和宽带传输。基带传输保持数字信号的原始形式，频带传输通过调制将数字信号转换为模拟信号进行远程通信，而宽带传输则利用多子信道技术同时传输多种类型的数据。 网络体系结构是计算机网络设计的核心，它将通信功能划分为层次，每层都有明确的任务，并规定了同层进程间的通信协议和相邻层之间的接口。面向连接的服务意味着在数据传输前，需要预先建立并维护一条通信线路，这通常涉及到连接建立、数据传输和连接释放三个阶段。 在计算机网络中，这些基本概念和技术构成了网络运行的基石，它们不仅定义了数据如何在网络中流动，还决定了网络的性能、可靠性和效率。深入理解这些原理对于网络的设计、管理和优化至关重要。