第1章绪论 | taohu的站

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Jun 21, 2023

前言：

无线网络技术可以让人们摆脱有线的束缚，更便捷、更自由的沟通。无线网络技术是实现6A、移动计算、普适计算的核心技术。

💡

6A是指，任何人(anyone)在任何时候(anytime)、任何地点(anywhere)可以采用任何方式(any means)与其他任何人(any other)进行任何通信(anything)。

无线网络可以按覆盖范围和应用两方面来划分，按照覆盖范围可划分为：

系统内部互联/无线个域网(如蓝牙、红外线、zigbee、UWB)

无线局域网(如Wifi、移动adhoc网络)

无线城域网/广域网(蜂窝电话)

按应用的角度可分为：

无线体域网

无线穿戴网络

无线传感器网络

无线Mesh网络

车载自组织网络

这些网络一般是在已有的无线网络技术的基础上针对具体应用场景构建的。

1.计算机网络发展阶段和标志

阶段	标志
诞生阶段	以单个计算机为中心的远程联机系统。
形成阶段	多个主机通过通信线路互联起来。主机间由IMP转接后互连。典型代表是美国的ARPANET。标志着现代意义的计算机网络形成。提出资源子网和通信子网的概念。采用分组交换技术，出现了“协议”，但无统一标准
互联互通阶段	具有统一的网络体系结构并遵循国际标准的开放式和标准化的网络，实现互联互通。以太网为代表，具有典型的七层ISO-OSI/RM模型和五层TCP/IP模型。
高速网络技术阶段	出现光纤及高速网络技术，发展为以Internet为代表的互联网，整个网络就像一个对用户透明的大的计算机系统

2.无线网络的兴起

无线网络的历史起源可以追朔到20世纪40年代的第二次世界大战期间。美国陆军采用无线电信号做资料的传输。

1971年时，夏威夷大学的研究员创造了第一个基于封包式技术(分组交换)的无线电通讯网络ALOHANET，可以算是相当早期的无线局域网络(WLAN)，包括了7台计算机，它们采用双向星型拓扑（bi-directional startopology）,横跨四座夏威夷的岛屿。

3.网络的体系结构

⭐分层和协议的集合就是网络的体系结构。

⭐网络体系结构三大核心：接口、协议、服务

为了保证通信双方之间的高度协调，降低网络设计的复杂性，绝大多数网络采用了分层的思想，将全局复杂问题局部化。

网络软件被组织成一堆相互叠加的层，每一层都建立在其下一层的基础之上。

每一层对等实体（可以是硬件或软件进程）采用协议进行通信。相邻层之间是接口，用于定义提供哪些原语操作和服务。下层通过层间接口为上层提供服务。协议是“水平”的，服务是“垂直”的。服务分为“面向连接的服务”和“无连接的服务”两种。

4.协议参考模型

1️⃣OSI参考模型

OSI模型是开放式通信系统互联参考模型，法定标准，无人遵守。它分为7层，底部3层为通信子网层，它们的功能如下：

物理层：定义物理设备标准，网线接口、光纤接口、传输速率。

数据链路层：对物理介质的访问控制（流量控制、错误检测和纠正）、格式化数据方式

网络层：提供连接和路径选择。

2️⃣TCP/IP模型

TCP/IP模型是事实标准，全球遵守，它是四层结构。

3️⃣模型比较

ㅤ	OSI参考模型	TCP/IP模型
相同点	分层结构	分层结构
相同点	提供面向连接，无连接服务，但提供协议层不同	提供面向连接，无连接服务，但提供协议层不同
不同点	七层模型	四层结构
不同点	每一层的功能详尽	网络接口层实际上并没有真正的定义。
不同点	开发前设计，具有通用性	无通用性

5.无线网络协议模型特点

1️⃣不同无线网络关注协议层次不一样，无线局域网/个域网/城域网一般无路由问题，无专门网络层协议，用传统IP协议。无线传感器网络、Ad Hoc网络以及无线Mesh网络的路由问题也是协议制定的主要组成部分。

2️⃣MAC层（数据链路层子层）协议是所有无线网络协议的重点。解决共享访问介质问题。

3️⃣物理层协议也是重点，无线频谱管理复杂。

4️⃣应用层的协议并不是无线网络的重点