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2024-07-12
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免責事項: この記事では「」について言及しています。システムアーキテクトチュートリアル（第2版）』に違反する内容がございましたら、直ちに修正・削除させていただきます。
地理的に分散したコンピュータシステムや形態の異なる独立した機能を持つ通信機器を通信回線で接続し、ネットワークソフトウェアや通信プロトコルによってリソースの共有や情報伝達を実現するシステム。
1960年代、情報伝達には1台のコンピュータを中心とした遠隔オンラインシステムが使われていました。
1960 年代から 1970 年代には、リソースを相互に共有する目的で、複数のホストが通信回線を通じて相互接続されました。
1970 年代後半から 1990 年代にかけて、統一されたネットワーク アーキテクチャと国際標準への準拠を備えた、オープンで標準化されたネットワークがありました。この期間には、TCP/IP アーキテクチャと国際標準化機構の OSI アーキテクチャという 2 つの重要なアーキテクチャが生み出されました。
1990年代から現在に至るまで、ローカルエリアネットワークが成熟し、光ファイバーや高速ネットワーク技術が登場し、インターネットに代表されるインターネットが発展してきました。
データ伝送技術を使用して、特定の通信プロトコルに従って 2 つの通信ノード間で情報を転送する通信方法。転送される情報はバイナリデータの形式で表現されます。特徴：テレマティクスと連携。
PS: 電信、電話、コンピュータネットワークの三大通信事業
ハードウェアリソース、ソフトウェアリソース、データリソースの共有
MIS
大きなタスクは小さなタスクに分割され、異なるコンピューターで処理され、一元的に解決されます。
ネットワーク上の各コンピュータ システムに均等に分散されるワークロードを指します。ネットワークセンターは、特定のコンピュータに負荷がかかると、負荷の軽いコンピュータシステムに自動的に移行します。
コンピュータ ネットワークに接続されているホストまたは通信デバイスがデジタル チャネル上でデータを送信する速度。
1) 信号のチャネル幅を指します。信号の帯域幅は、信号に含まれるさまざまな周波数成分が占める周波数範囲を表します。単位はヘルツ（キロヘルツ、メガヘルツ、ギガヘルツなど）です。
2) コンピュータ ネットワーク: 帯域幅は、ネットワークの通信回線がデータを送信できる能力を表します。ネットワーク帯域幅は、単位時間あたりにネットワーク内のあるノードから別のノードに転送できる「最高のデータ レート」を表します。単位: ビット/秒、b/s
特定のネットワーク (またはチャネル、インターフェイス) を単位時間あたりに通過するデータの量。ネットワーク帯域幅またはネットワーク定格レートによって制限されます。
スループットは、1 秒あたりに転送されるバイト数またはフレーム数で表現される場合もあります。
データ (メッセージ、パケット、またはビット) がネットワーク (リンク) の一方の端からもう一方の端まで移動するのにかかる時間。
送信遅延、伝播遅延、処理遅延、キューイング遅延などに分かれます。
送信者がデータを送信してから、送信者が受信者から確認を受信するまでの経過時間（受信者はデータを受信した直後に確認を送信します）。
チャネル使用率: チャネルが使用される (データが通過する) 確率。パーセントで表されます。完全にアイドル状態のチャネル使用率はゼロです。
ネットワーク使用率: ネットワーク全体のチャネル使用率の加重平均。
グローバル電話網に次ぐ世界第 2 位のネットワーク
情報送信: ソースとシンクがチャネルを通じて情報を送受信するプロセス。
1) チャネルとは情報伝達のためのチャネルです
2) 送信機は、ソースによって送信された情報を受信し、それを符号化して変調し、その情報をチャネルでの送信に適した信号に変換して、チャネルに送信します。
3) 受信機は、チャネルから情報を受信し、それを復調およびデコードし、ホストに情報を復元する責任があります。すべての周波数信号がチャネルを通じて送信できるわけではありません。周波数範囲のサイズはチャネルの帯域幅です。
チャネル容量の計算: チャネルの最大伝送速度
C = B * log2（1 + S / N）
C: チャネル容量、b/s
B: 信号帯域幅、Hz
S: 信号の平均電力、W
N: 平均雑音電力、W
S/N: 信号対雑音比、dB (デシベル)
チャネル容量を増やすには、より大きな帯域幅を使用して S/N 比を下げるか、より小さな帯域幅を使用して S/N 比を増やすことができます。
送信機信号処理: ソースコーディング、チャネルコーディング、インターリーブ、パルス整形、変調。
受信機信号処理: 復調、サンプリング決定、デインターリーブ、チャネル デコード、ソース デコード。
アナログ信号→アナログデジタル変換→圧縮符号化（冗長情報の除去）→デジタル信号
受信側でのエラー検出と訂正のための冗長情報を追加することによって。
連続的なビットエラーによって引き起こされるチャネル復号エラーの問題を解決するために、インターリーブは、特定の規則に従ってチャネル符号化後のデータの順序を乱し、復号前にインターリーブを通じてデータの順序を復元します。
帯域幅要件を軽減するために、送信データは適切な波形に変換されます。
信号要件を満たす高周波搬送信号に情報を組み込むプロセス。
複数のチャネルのデータを同時に送信するには、多重化および多重アクセス技術を使用する必要があります。
1 つのチャネルで複数のチャネルのデータを同時に送信する技術を指します。
1本の回線で複数のユーザーのデータを同時に伝送し、受信側で複数のユーザーのデータを分離する技術。
限られた地理的範囲内で伝送媒体を介して複数のコンピュータを相互接続するコンピュータ グループ (つまり、通信ネットワーク)。 LANが閉じられています。
セントラルノード（コントロールセンター）を中心として、接続線でセンターと接続されています。ノードによって送信されるデータは中央ノードを通過する必要があります。
利点: 伝送速度が速い (2 つのノード間の通信は 2 つの手順のみ)、シンプルなネットワーク構造、ネットワーク構築が容易、制御と管理が容易
短所: 信頼性が低い、ネットワーク共有能力が低い、中央ノードが麻痺するとネットワーク全体が麻痺する
特長：ネットワークコストが低く、構造がシンプルです。 2 つのノード間にループはなく、各リンクは双方向伝送をサポートし、ノードの拡張は便利かつ柔軟であるため、リンク パスの検査が容易になります。
短所: 非リーフ ノード リンクに障害が発生すると、ネットワーク システム全体に影響します。
各ノード装置はバスに接続されている。すべてのノードデバイスはバスを介して情報を送信します。
バス障害は各ノードの通信に影響を与えます。
各ノードは、端から端まで接続された通信リンクを介して接続され、閉ループを形成します。
各機器の状態は平等であり、情報は一定の方向に従って一方向に流れます。
ノードに障害が発生すると物理的な麻痺が発生し、システムの応答遅延が長くなり、情報伝達効率が低下します。
どのノード間にも通信リンクが存在します。いずれかのノードで障害が発生しても、他のノードには影響しません。
煩雑な配線、高額な工事費、複雑な制御方法
イーサネット フレーム: イーサネット リンク上のデータ パケット。構造は次のとおりです。
| DMAC | スマック | 長さ/タイプ | データ/パッド | FCCS |
DMAC：宛先端末のMACアドレス
SMAC: 送信元MACアドレス
長さ/タイプ: 2 バイト、値は 1500 より大きく、1500 未満のデータ フレームのタイプは長さを表します。
DATA/PAD: 特定のデータ、64 バイト以上 (64 バイト未満、追加のパディング コンテンツが必要)
FCS: フレームチェックフィールド
目的/理由: データ パケットの最後のビットを送信したが、最初のビットがまだ送信されていないノードが遠く離れたノードに送信されるのを避けるため。回線がアイドル状態であると誤ってデータが送信され、リンク上でデータ送信の競合が発生します。
厳密な制限はありませんが、回線品質や信号の減衰などの影響を受けます。
機能: 機器がブロックされた場合のフレーム損失を防ぎます。
これは、中央ノード (HUB) といくつかの周辺ノードで構成されます。集中管理された通信。
特定のアプリケーションはありません。
都市間、国間、国間
広域ネットワークは、通信サブネット (通信ノード デバイスとこれらのデバイスを接続するリンクで構成される) またはリソース サブネット (ネットワーク内でリソース共有機能を実装するデバイスとそのソフトウェアの集合) で構成されます。
1) データ通信サービスを重視し、ユーザーがコンピューターを使用して長距離で情報を交換できるようにサポートします。
2) カバレッジが広く、通信距離が長く、固定トポロジのない広域ネットワーク
3) 電気通信部門または会社は、コンポーネント、管理、保守を担当し、通信中心の有料サービスを社会全体に提供します。
一つの都市が構築するネットワーク
3 つのレベル: コア層、アグリゲーション層、アクセス層
ネットワーク機器の最も単純な形式では、ポートに接続されているシステムの準備ができているかどうかに関係なく、1 つのポートから受信したデータが他のすべてのポートに転送されます。 1 つのポートはアップリンク ポートとして指定され、他のハブまたはルーティング デバイスへの接続に使用できます。
LAN 相互接続機器は、OSI システムの物理層に配置されます。
OSI システムのデータリンク層。
OSI のデータリンク層。スイッチにアクセスする 2 つのネットワーク ノードに専用の転送チャネルを提供します。自動アドレス指定およびスイッチング機能、ポートの競合を回避し、ネットワーク スループットを向上させる機能を備えています。
OSIのネットワーク層。通常、WAN または WAN と LAN の相互接続に使用されます。
ハードウェア ファイアウォール: ファイアウォール プログラムはチップに組み込まれています。
下位層から上位層へ：物理層、データリンク層、ネットワーク層、トランスポート層、セッション層、プレゼンテーション層、アプリケーション層
契約は同じレイヤ間で行われ、サービスは上位レイヤと下位レイヤによって提供されます。
TCP/IP プロトコル ファミリ: インターネット プロトコル IP、伝送制御プロトコル TCP、ユーザー データグラム プロトコル UDP、仮想ターミナル プロトコル TELNET、ファイル転送プロトコル FTP、電子メール転送プロトコル SMTP、オンライン ニュース転送プロトコル NNTP、ハイパーテキスト転送プロトコル HTTP
| ISO/OSIモデル | TCP/IPモデル |
| アプリケーション層 | アプリケーション層 |
| プレゼンテーション層 | |
| セッション層 | |
| トランスポート層 | トランスポート層 |
| ネットワーク層 | インターネット層 |
| データリンク層 | ネットワークインターフェース層 |
| 物理層 | ハードウェア層 |
ライン収集機能、ブリッジング機能、競合ドメイン機能。
スイッチは、データ パケットのカプセル化と転送の機能を実行できる MAC アドレス識別に基づくネットワーク デバイスです。
転送パス学習、データ フラッディング。
スパニング ツリー プロトコル (STP): リンク ループの問題の解決
ネットワーク インターフェイスから発信されたデータ パケットを受信し、データグラムの宛先アドレスに基づいて転送する次のアドレスを決定します。
ルーティング プロトコル: データ パケットの転送方法を指定するプロトコル。
分類：
自律システム AS 内で実行されるルーティング プロトコル
AS間のルーティングプロトコル
含まれるもの：ネットワーク需要分析、実現可能性分析、既存ネットワーク分析（既存ネットワークの最適化およびアップグレード時）
ユーザーの問題を解決するソリューションを設計します。これには、ネットワーク全体の目標の決定、全体的な設計原則の決定、通信サブネット設計、機器の選択、ネットワーク セキュリティ設計などが含まれます。
プロジェクト実施計画、ネットワーク設計受入、機器設置・デバッグ、システム試運転・切替、ユーザートレーニング等を含みます。
彼は 30 年以上テクノロジーの研究に専念しており、java、linux、javascript、php、css などのさまざまな言語に堪能であり、オープンソース分野で多くの貢献を行っています。将来の参考のために技術開発におけるいくつかの問題を共有する開発者ドキュメント ステーション。
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