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1、several group number, then with b a, =c,c is is methyl b two vertical box between of accurate size. Per-23 measurement, such as proceeds of c values are equal and equal to the design value, then the vertical installation accurate. For example a, b, and c valueswhile on horizontal vertical errors for

2、 measurement, General in iron angle code bit at measurement level points grid errors, specific method is from baseline to methyl vertical box center line distance for a, to b vertical box distance for b, list can measuredseveral group number, then with b a, =c,c is is methyl b two vertical box betwe

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4、rrors, specific method is from baseline to methyl vertical box center line distance for a, to b vertical box distance for b, list can measuredseveral group number, then with b a, =c,c is is methyl b two vertical box between of accurate size. Per-23 measurement, such as proceeds of c values are equal

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6、ance for a, to b vertical box distance for b, list can measured計算機網絡考點解析計算機網絡(第二版)馮博琴第一章 緒論1、計算機網絡的產生和發展第一代網絡:單計算機聯機系統:以單計算機為中心的聯機系統多點通信線路:在一條線路上串接多個終端。終端集中器和前端處理機:硬件配置簡單,負責從終端到主機的數據集中從主機到終端的數據分發;提高遠程高速通信線路的利用率,還可以互相連接,連接多個主機,具有路由選擇功能。第二代網絡(以遠程大規模互聯為特點)ARPANET(現代計算機網絡1969年美國DARPA建成的)的特點:1.資源共享 2.分散控

7、制 3.分組交換 4.采用專門的通信控制處理機 5.分層的網絡協議;根據目的分為3個類型:1.用戶在一定范圍內共享專用資源而建立的網絡 2.用戶在一定地域范圍通信,以通信服務為目的的通信服務網絡 3.用于商用目的公用分組交換數據通信網絡。第三代網絡(以網絡體系結構標準化為特征)1977年國際標準化組織制定(ISO)“開放系統互聯參考模型(OSI)”,Internet的產生和發展:1969年ARPANET問世后得到飛速發展,到1983年已連接300多臺計算機,供美國各機構和政府使用。1984年ARPANET分為ARPANET是民用科研網,和軍用計算機網絡MILNET。1986年美國組建了新的骨干

8、網NSFNET。1989年ARPANET解散,NSFNET對公眾開放,成為Internet的體系骨干網絡。1992年Internet不再歸美國政府管理,而成立了一個國際組織Internet協會負責管理Internet,制定Internet相關標準和推廣Internet的普及。計算機網絡的產生和發展:源于計算機與通信技術的結合,始于20世紀50年代,從4800b/s爭用型無線電頻道傳輸系統發展到在光纖上每秒傳輸1000兆位的信息。2、計算機網絡的概念計算機網絡的定義:利用各種通信手段,把地理上分散的計算機有機的連在一起,達到互相通信而且共享軟件、硬件和數據等資源的系統。從終端分時系統到計算機網絡

9、:早期,由于計算機主機昂貴,連接終端的費用較低,多終端分時系統得到發展,一般都組織地區性計算中心,計算機趨于集中化。多終端分時系統屬于集中控制,可靠性低;局域網采用分布式控制方式,有高的可靠性。多機系統:同一機房中的許多大型主機互聯組成功能強大、高速并行處理的計算機系統。耦合度:處理機之間連接的緊密程度。計算機網絡與分布式系統:他們在計算機硬件連接、系統拓撲結構和通信控制等方面類似,都具有通信和資源共享的功能,各互聯計算機可以相互協調工作,共同完成一項工作,一個大型程序可以發布在多臺計算機上并行運行。3、計算機網絡的功能數據通信、資源共享、提高可靠性、促進分布式數據處理和分布式數據庫的發展、文

10、件訪問和傳送、遠程數據訪問、虛擬終端、作業傳送和操縱、遠程進程間的通信及管理4、計算機網絡系統的組成網絡軟件的內容:網絡協議和通信軟件、網絡操作系統、網絡管理和網絡應用軟件。網絡系統的構成:通信子網和資源子網,網絡的組成元素:網絡節點和通信鏈路。5、計算機網絡分類(1)廣域網:作用范圍在幾十到幾千km;局域網:作用范圍幾m到幾十km城域網:作用范圍在wan和lan之間,運行方式與lan相似;有線網:采用物理介質來傳輸數據的網絡;無線網:采用無線形式來傳輸數據的網絡;點對點傳播方式網:以點對點的連接方式把各個計算機連接起來的網絡,采用的拓撲結構是星型、樹形、環形、網狀;廣播式傳播方式網:用一個共

11、同的傳播介質把各個計算機連接起來的網絡,主要有以同軸電纜連接起來的共享總線網絡和以無線、微波、衛星方式傳播的廣播網。(2)總線型結構的特點:采用廣播式通信方式,結構簡單靈活,可擴充,設備投入量少,成本低,安裝方便,實時性差,某個工作站點出現故障時,對整個網絡系統影響較大、 點點全互聯型結構的特點:無需路由選擇、通信方便,網絡連接復雜,適合在節點數少,距離很近的環境中使用。(3)計算機網絡分類:計算機網絡與終端分時系統、計算機網絡與多機系統、計算機網絡與分布式系統。6、計算機網絡的應用企業信息化、電子商務、信息的發布與檢索、個人通信、家庭娛樂、 第2章 數據通信的基礎知識1、基本概念信源:一次通

12、信中產生和發送信息的一端。信道:信宿與信源之間進行信息交互的通道。信宿:接收信息的一端。 噪聲:信息在傳輸過程中受到的干擾。通信過程:數據從發送端出發到數據被接收端接收的整個過程。碼元速率:每秒傳送的碼元數,單位為波特(Baud)。信息速率:每秒傳送的信息量,單位為b/s。消息速率:單位時間內所傳送消息的數量。誤碼率:Pc是指傳輸的碼元被傳錯的概率 ;Pc傳錯的碼元數 傳輸的碼元總數誤位率:Pb錯誤接收的位數占傳輸總位數的概率;Pb 錯誤接收的的位數 傳輸的總位數誤字符率:Pw錯誤接收的字符數占傳輸總字符數的概率; Pw 接收的出錯的字符數 傳輸的總字符數傳輸速率:指每秒傳輸的編碼前的數字數據

13、的二進制比特數 ,包括碼元速率、信息速率等指標2、信息及其主要特性(1)單工通信:數據信號只可以從一個站點傳送到另一個站點。 半雙工通信:數據信號從A到B與B到A兩個方向的通信,但不能同時進行。 全雙工通信:數據信號從A到B與B到A兩個方向的通信,可以同時進行。(2)信道的最大傳輸速率:對他最有影響的損耗包括衰減和衰減失真、延時變形、噪聲。 基帶傳輸:指在信道上直接傳輸數據的基帶信號,是一種最簡單最基本的傳輸的方式,用于局域網。頻帶傳輸:指數字信號調制成模擬音頻信號后,到達接收端時再把音頻信號解調成原來的數字信號,使用此方法時要求發送端安裝調制解調器,實現雙工通信時,兩端都安裝調制解調器。他解

14、決了數字信號利用電話系統傳輸的問題,實現多路復用,提高信道利用率。 寬帶傳輸:指傳輸速率大于1Mb/s的廣域網接入技術,如ADSL、DDN(3)理解應用:數字信道和模擬信道數字信道指以數字脈沖形式傳輸數據的信道;模擬信道指以連續模擬信號形式傳輸數據的信道。模擬數據取連續值,數字數據取離散值,模擬信號是隨時間連續變化的信號,數字信號只取有限離散值數字信號之間的轉換是瞬間的。3、傳輸介質(1)同軸電纜特性:計算機網絡中使用基帶同軸電纜阻抗50,有粗同軸和細同軸兩種 應用:總線局域網(以太網) 性能:數據傳輸速率10Mb/s,500m/185m雙絞線電纜特性:螺旋絞合的雙導線,每根4對、25對、18

15、00對,典型連接距離100m(LAN)RJ45插座、插頭,常用的雙絞線:3類(16Mb/s) 和5類(155Mb/s)兩種優缺點:成本低,組裝密度高、節省空間,安裝容易(綜合布線系統), 平衡傳輸(高速率) 抗干擾性一般, 連接距離短光纖電纜特性:依靠光波承載數據,光脈沖在玻璃纖維中傳播,單向傳輸,雙向需兩根光纖應用領域:局域網主干、電信網絡、服務器連接優缺點:傳輸帶寬高:僅受光電轉換器件的限制(100Gb/s)傳輸損耗小,適合長距離傳輸抗干擾性能極好、誤碼率低、保密性好輕便,價格較高,需要光電轉換纖芯材料:塑料,二氧化硅無線傳輸介質:使用電磁波或光波攜帶信息優缺點:無需物理連接,適用于長距離

16、或不便布線的場合,易受干擾,反射,為障礙物所阻隔主要類型:無線電、地面微波,通信衛星,紅外線(2)通過光纖傳輸數據的過程 發送端:發送端將電信號轉換成光信號,接收端用光檢波將光信號還原成電信號。光源采用的器件:發光二極管和激光二極管。 接收端:使用光電二極管將光波裝換成電能。使用的器件是:PIN光電二極管(價格便宜,電路簡單,不靈敏)、雪崩光電二極管APD(靈敏度高,電路復雜)不同傳輸介質的比較和選擇雙絞線價格便宜,滿足通常的電話系統的要求,距離限于100m。同軸電纜價格貴一點,抗干擾性好,安裝簡單。 光纖損耗低、頻帶寬、數據傳輸速率高、抗干擾強,適用于高速網絡系統和中遠距離數據傳輸的網絡系統

17、。無線介質無法滿足數據傳輸速率需求,費用不比有線低,存在網絡管理和安全問題,用于移動通信和不便于鋪設有線電纜的地方。4、數據編碼(1)數字數據調制編碼基本形式(調幅:幅移鍵控法ASK、調頻:頻移鍵控法FSK、調相:相移鍵控法PSK)(2)采樣定理如果模擬信號的最高頻率為F,若以2F的采樣頻率對其采樣,則從采樣得到的離散信號序列就能完整地恢復出原始信號。PCM編碼過程:采樣、量化、編碼5、多路復用技術頻分復用FDM (Frequency Division Multiplexing)按頻率劃分不同的信道,如CATV系統時分復用TDM (Time Division Multiplexing)按時間劃

18、分不同的信道,目前應用最廣泛波分復用WDM (Wave Division Multiplexing) 按波長劃分不同的信道,用于光纖傳輸碼分復用CDM (Code Division Multiplexing)按地址碼劃分不同的信道,非常有發展前,抗干擾強,保密好,靈活機動,有直接序列DS-CDMA和跳頻FH-CDMA6、數據交換技術(1)存儲轉發:在交換過程中,交換設備將接收到的報文先存儲下來,待信道空閑時再轉發出去,一級一級中轉,直到目的地。(2)電路交換的含義及特點 含義:在通信雙方之間建立一條臨時專用線路的過程。特點是數據傳輸前需要建立一條端到端的通路。稱為“面向連接的”,過程:建立連接

19、通信釋放連接。優缺點:建立連接的時間長;一旦建立連接就獨占線路,線路利用率低;無糾錯機制;建立連接后,傳輸延遲小。報文交換的特點:傳輸之前不需要建立端到端的連接,僅在相鄰節點傳輸報文時建立節點間的連接。稱為“無連接的”優缺點:沒有建立和拆除連接所需的等待時間;線路利用率高;傳輸可靠性較高;報文大小不一,造成存儲管理復雜;大報文造成存儲轉發的延時過長,且對存儲容量要求較高;出錯后整個報文全部重發。分組交換的原理與特點 原理:將報文分割成若干個大小相等的分組(Packet)進行存儲轉發。特點:數據傳輸前不需要建立一條端到端的通路也是“無連接的”。有強大的糾錯機制、流量控制、擁塞控制和路由選擇功能。

20、優缺點:對轉發節點的存儲要求較低,可以用內存來緩沖分組速度快;轉發延時小適用于交互式通信;某個分組出錯可以僅重發出錯的分組效率高;各分組可通過不同路徑傳輸,容錯性好;需要分割報文和重組報文,增加了端站點的負擔。分組交換有兩種交換方式:數據報方式和虛電路方式(3)數據交換技術是按某種方式動態地分配傳輸線路資源。節省線路投資,提高線路利用率。技術有三種:電路、報文、分組交換。 7、差錯控制及檢錯差錯控制是在通信過程中,發現、檢測差錯并進行糾正。要進行差錯控制的原因不存在理想的信道傳輸總會出錯。產生差錯的原因:信號衰減和熱噪聲;信道的電氣特性引起信號幅度、頻率、相位的畸變;信號反射,串擾;沖擊噪聲,

21、閃電、大功率電動機的啟停等。差錯控制編碼分為糾錯碼、檢錯碼。差錯控制方法有自動請求重傳和前向糾錯。自動請求重傳包括停等 ARQ 、選擇重傳 ARQ、全部重發ARQ檢錯碼包括循環冗余校驗、奇偶校驗第3章 計算機網絡體系結構1、網絡體系結構(1)網絡體系結構的定義同層進程間通信的協議以及相鄰層接口(2)網絡體系結構的分層原理層次結構方法的優點:獨立性強、適應性強、易于實現和維護通信協議 指保證數據通信雙方正確而自動進行通信,針對通信過程的各種問題,制定一套交互雙方都遵守的規則。他具有層次性、可靠性、有效性。通信協議的三要素:語義、語法、時序 2、開放系統互聯參考模型(OSI/RM)(1)OSI/R

22、M:開放系統參考模型。開放系統:遵守互聯標準協議的實系統、實體:在某一層有數據收發能力的活動單元、服務:網絡中各層向其上層提供的一組功能集合,是相鄰兩層之間的界面、服務原語:專供用戶和其他實體訪問服務。、數據單元:信息傳送的單位(2)OSI七層模型應用層、表示層、會話層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層、物理層 3、OSI各層概述(1)DTE:是指具有一定的數據處理能力以及收發能力的數據輸入/輸出設備、終端設備或計算機等終端裝置。DCE:是指自動呼叫應答設備、交換機以及其他一些中間裝置的集合,其作用就是在DTE和傳輸線路之間提供信號變換和編碼的功能,并且負責建立、保持和釋放數據鏈路連接。物理層的特性

23、:機械特性、電氣特性、功能特性、規程特性。數據鏈路層的目的和功能: 目的:在兩個相鄰節點間可靠地傳輸數據,使之對網絡層呈現為一條無錯的鏈路。 功能:建立與拆除數據鏈路連接;構成數據鏈路數據單元;數據鏈路連接的分裂;定界與同步;差錯的檢測/恢復;順序和流量控制(2)網絡層功能:建立和拆除網絡連接、路由選擇和中繼、網絡連接多路復用、分段和組塊、傳輸和流量控制、差錯的檢測和恢復傳輸層的功能:映射傳輸層地址到網絡地址、多路復用和分割、傳輸連接的建立與釋放、分段與重新組裝、組合與分解端口:是通信進程的唯一標識,獲得方法有:通信雙方預留約定、使用系統保留、從名字、目錄服務器獲得。(3)數據報含義:網絡層從

24、運輸層接受報文(發送時)并拆分為報文分組,把每一個分組作為一個獨立的信息單位傳送。特征:不需建立連接、每個數據報都附有網絡地址、要求路由選擇、數據報不能保證按序到達目的地、對故障的適應性強、易于平衡網絡流量 (4)虛電路:含義:在源主機要與目的主機通信之前,應先建立一條網絡連接。特征:要求先建立連接、全網地址、路由選擇、按序到達、可靠性較高、適用于交互式作用 類型:永久虛電路、呼叫虛電路 4、TCP/IP體系結構(1)TCP/IP的網絡層功能:尋址、打包、路由選擇。核心協議是IP(無連接的數據報傳輸服務),輔助協議:ARP、RARP、ICMP、IGMPTCP/IP的傳輸層:傳輸控制協議TCP、

25、用戶數據報協議UDP(2)TCP/IP協議集及其主要協議TCP/IP不是一個單個的協議,而是由數十個具有層次結構的協議組成的一個協議集。TCP和IP是該協議集中的兩個最重要的核心協議。TCP/IP是Internet上的標準通信協議集。TCP/IP標準以“請求注釋”(RFC)文檔發布:TCP RFC 768, UDP RFC793IP RFC 791 DNS RFC 1034, 1035, FTP RFC 959, 1635TCP/IP的應用層 應用層協議為文件傳輸、電子郵件、遠程登錄、網絡管理、Web瀏覽等應用提供了支持。第4章 計算機局域網絡局域網概述(1)IEEE802簡介及標準簡介:遵循

26、ISO/OSI參考模型的原則,描述了網絡體系結構中的最低兩層-物理層和數據鏈路層(邏輯鏈路控制和介質訪問控制)的功能與網絡層的接口服務。標準:802.2 邏輯鏈路控制802.3 CSMA/CD(以太網) 802.4 Token Bus (令牌總線)802.5 Token Ring(令牌環)802.6 分布隊列雙總線DQDB - MAN標準802.8 FDDI(光纖分布數據接口)802.11 WLAN(無線局域網)(2)局域網的特點:較小的地域范圍、高傳輸速率和低誤碼率、由單位或部門內部控制和使用、重點在共享信息的處理局域網的關鍵技術拓撲結構(星型、環形、總線型、樹形);傳輸形式(基帶和寬帶傳輸

27、);介質訪問控制(CSMA/CD、CSMA/CA、Token passing)2、介質訪問控制方法(1)CSMA/CD(帶沖突檢測的載波監聽多路訪問)(2)介質訪問控制方法:用于IEEE802.3以太網工作原理:發送前先監聽信道是否空閑,若空閑則立即發送;如果信道忙,則繼續監聽,一旦空閑就立即發送;在發送過程中,仍需繼續監聽。若監聽到沖突,則立即停止發送數據,然后發送沖突強化信號(Jam);發送Jam信號的目的是使所有的站點都能檢測到沖突等待一段隨機時間(稱為退避)以后,再重新嘗試。歸結為四句話:發前先聽,空閑即發送,邊發邊聽,沖突時退避。3、傳統以太網(1)全雙工以太網收、發使用不同的物理信

28、道不再使用CSMA/CD機制,因此傳輸距離不受時間槽的限制;但要受到信號衰減的影響全雙工操作的條件:使用雙絞線或光纖; 鏈路兩端的設備都必須支持全雙工操作; 支持全雙工的設備包括全雙工網卡、網絡交換機。(2)以太網的產生和發展由Xero公司在20世紀70年代中期開發,傳輸速率為2.94M/S;1980年,DEC、Inter、Xero三家公司公布以太網標準;1982年該標準被修改為DIX以太網2.0規范;IEEE802.3的正式協議標準在1985年發布稱為“IEEE802.3CSMA/CD方法和物理技術規范”以太網的物理層及其特性:格式:如:100BASE-TX BASE:基帶 Broad:寬帶

29、MAC地址及類型:網絡設備物理,地址長度為48bit(6B);類型:單播地址(一對一)、廣播地址、多播地址粗纜以太網:最多使用4個中繼器連接5個干線段;最大網絡干線長度2500m;價格昂貴、不靈活、安裝不方便,抗干擾強、總線型拓撲、可靠性好細纜以太網:安裝簡單、可靠性稍差、無外置收發器、輕便、靈活、成本較低、總線型拓撲;最多使用4個轉發器連接5個干線段;最大網絡干線長度925m;雙絞線以太網:兩頭壓接RJ45連接器; 所有站點都與HUB (集線器)相連接;星形拓撲;輕便、安裝密度高、便于維護、容錯能力好,最長100m光纖以太網及其特點: 使用光纖介質; 兩根62.5/125m多模光纖,收發各一

30、根; 星形拓撲結構; 通常用于遠距離網絡連接; 4、局域網擴展(1)局域網互聯的四個層次及各自特點在物理層上進行局域網擴展設備:總線網:中繼器星形/環形網:集線器特點:一個網段上的信號不加選擇地被復制到另一個網段;擴展后的網絡仍是一個沖突域。優缺點:簡單、成本低;網絡規模不能太大站點數量:沖突隨站點數量的增多而變得越來越嚴重地域范圍:時間槽的限制只能互聯相同類型的網絡 在數據鏈路層上進行局域網擴展設備:網橋、交換機特點:一個網段上的幀有條件地被轉發到另一個網段;擴展后的網絡被網橋/交換機隔離成多個沖突域;擴展后的網絡仍是一個廣播域。優缺點:沖突被限制在小范圍內,甚至可被消除;地域范圍不再受時間

31、槽的限制;遠程網橋可將局域網的范圍擴展到幾十公里以上;轉發速度有所降低;不能隔離廣播幀。在網絡層上進行局域網擴展設備:路由器特點:一個網絡上的分組有條件地被轉發到另一個網絡;擴展后的網絡被路由器分隔成多個子網。優缺點:隔離廣播域,限制了廣播幀的泛濫;地域范圍可以任意擴展;能根據最佳路由轉發分組;可以互聯不同類型的網絡;轉發速度低,成本較高,維護復雜。5、高速局域網技術(1)高速局域網的發展歷程:1982年,IEEE802委員會內部提出100Mb/s互聯標準的,80年代末推出100Mb/s的FDDI標準,1994年AT&T公司開發100GVG-AnyLAN被IEEE802接納為IEEE802.1

32、2b標準,1995年公布100Mb/s以太網標準IEE802.3u,20世紀90年代IEEE802.3z千兆以太網誕生,2002年IEEE通過萬兆以太網標準IEEE802.3aeIEEE802.3u物理層技術規范:100BASE-TX100BASE-FX100BASE-T4100BASE-T2電纜類型5類UTP(兩對)62.5/125umMMF3類UTP(四對)3類UTP(四對)最大電纜段長度100m412m100m100m連接器類型RJ-45SC、ST、MICRJ-45RJ-45編碼方案4B/5B4B/5B8B/6TPAM5*5(2)快速以太網:指工作在100Mb/s速率的以太網。千兆位以太

33、網:指工作在1000Mb/s速率的以太網。 萬兆位以太網:指工作在10Gb/s速率的以太網。FDDI的原理:是速率為100Mb/s的光纖主干網,采用以光纖為介質的雙環拓撲結構,具有網絡覆蓋范圍大、可靠性好等優點。6、無線局域網(1)無線局域網的標準WLAN,采用無線傳輸技術的局域網IEEE802.11標準,1997年發布工作頻帶2.4GHz,最大傳輸速率2Mb/s 1999年9月,802.11a和802.11b 802.11a:工作頻帶5.8GHz,最大傳輸速率54Mb/s 802.11b:工作頻帶2.4GHz,最大傳輸速率11Mb/s2003年6月,802.11g 工作頻帶2.4GHz,最大

34、傳輸速率54Mb/s2007年3月,802.11n(草案2.0版本)工作頻帶2.4GHz/5GHz,最大傳輸速率約為300Mb/s(2)無線局域網的數據鏈路層LLC子層與IEEE 802.3完全相同,所不同的僅是MAC子層,MAC子層采用CSMA/CA(載波檢測多路訪問/沖突避免)協議無線局域網的安全保密IEEE802.11定義了可選的MAC層的加密機制,即有40位密鑰的等效有線網絡加密WEP,為無線局域網提供了與有線網相同級別的安全保護。還有域名控制、訪問權限控制、協議過濾。7、結構化綜合布線(1)結構化綜合布線:是指將建筑群內的若干線路系統-電話系統、報警系統等結合起來,進行統一配置,提供

35、標準的信息插座、連接器、線路交叉連接設備等,以靈活的連接各種不同類型的終端設備。結構化綜合布線系統的標準:ANSI/EIA/TIA-568A、ANSI/EIA/TIA-569A、ANSI/EIA/TIA-570、ANSI/EIA/TIA-606、ANSI/EIA/TIA-607(2)結構化布線的優點:可靠性好、傳輸速率高、適用面廣、易于布線。(3)結構化布線系統的組成:樓宇子系統、管理間子系統、設備間子系統、垂直干線子系統、水平子系統、工作區子系統(4)結構化綜合布線系統的設計要點設備間子系統的設計要點、管理間子系統設計要點、垂直干線子系統設計要點、水平子系統設計要點、8、簡單局域網的構建考慮

36、的問題:選用什么類型的局域網、網絡中有多少工作站、網絡速度多少、用什么樣的拓撲、用什么網絡連接設備、用什么樣的網絡介質、使用的網絡協議是什么 第5章 計算機廣域網技術1、廣域網概述廣域網連接的類型和特性類型:X.25:公共分組交換網 使用X.25協議進行分組交換的數據通信技術Frame Relay:幀中繼(FR) 一種高速的在鏈路層進行分組交換的技術ISDN:綜合業務數據網 一種可以在電話線路上同時提供音頻、視頻和數據服務的數字網絡DDN:數字數據網 一種利用數字信道提供半永久性連接電路的數字網絡xDSL:數字用戶線 一種利用電話線路進行數字傳輸的高速接入技術ATM:異步傳輸模式 一種基于異步

37、時分多路復用的、采用信元交換代替分組交換的技術 2、公共傳輸系統(1)DSL:數字用戶線,寬帶接入:傳輸速率在2Mb/s以上的廣域網接入方法。(2)電話系統特點及組成特點:是一種分布最廣泛、最容易獲得的服務;除本地環路外,基本實現了數字傳輸組成:本地環路(接入網)、干線、交換局xDSL的基本概念:指在普通電話線上實現數字傳輸的一系列技術的統稱。不同DSL技術的特性:ADSL 非對稱數字用戶線(我國使用最廣泛)RADSL 速率自適應非對稱數字用戶線HDSL 高比特率數字用戶線VDSL 甚高比特率數字用戶線SDSL 單線對HDSL數字用戶線(HDSL2)類型最大速(b/s)距離對稱典型應用POTS

38、并存ADSL/RADSL下行8M上行768k3.55.5km否因特網訪問、視頻點播、遠程訪問是HDSL/ SDSL1.544M或2.048M5km是T1/E1專線、無線基站互連、高速LAN互連、因特網接入、視頻應用否VDSL下行52M上行26M0.31.5km均可高清晰度電視、多媒體傳輸、高速LAN互連、因特網接入是HFC網絡及其特點HFC(光纖同軸混合網絡):利用有線電視網CATV訪問因特網的技術網絡結構圖見p181,樹形總線結構技術特點:主干:光纖,用戶:同軸電纜頻分復用,上下行占用不同頻帶用戶端設備:線纜調制解調器(Cable Modem)每個光纖節點為一個共享域,多個用戶共享帶寬(10

39、-30Mb/s)其它寬帶接入方法(光纖包括光纖到樓FTTB、光纖到小區FTTZ、到路邊FTTC、到家庭FTTH 優缺點:數據速率高,上行可達155Mb/s,下行可達622Mb/s,建設成本高,光纖到戶困難很大;無線的技術有微波傳輸技術、衛星通信技術、無線局域網技術;以太網接入采用的模式是FTTx+LAN)(3)ADSL的特點:上行速率與下行速率不相同;僅使用一對銅線,可直接利用原有的電話線;語音和數據同時傳輸,互不干擾;上網時不用撥號,永遠在線(打電話仍需撥號)。工作原理:在一對電話線上同時提供語音和數據業務,使上網、打電話互不影響。系統構成模型:由用戶端設備和局端設備構成。3、廣域網的通信服

40、務類型廣域網的通信服務類型(電路交換、分組交換、租用專線)4、廣域網的幀封裝格式HDLC:高級數據鏈路控制協議,PPP:點對點協議5、公共電話交換網PSTN及其數據通信的特點公共電話交換網絡是基于模擬技術為基礎的道路交換網絡。通信時要Modem,用于通信要求不高的地方優點:電話線路非常容易獲得;設備簡單(Modem),大多數計算機中已集成;成本低;缺點:速度慢,不超過56kb/s;電路連接時間長 6、綜合業務數字網(1)ISDN:綜合業務數字網,ISDN協議結構:包括物理層、數據鏈路層、網絡層(2)綜合業務數字網(ISDN)的產生和發展產生于70年代,成熟與80年代,人們為了建立一個能夠提供各

41、種綜合業務,并能隨時開展服務能力的網絡,是建立在電話網絡數字化基礎上。他分為2.048Mb/s的窄帶和622Mb/s的采用ATM模式的寬帶ISDN。ISDN服務的特性用戶經由一個標準的用戶網絡接口可以享用電路交換、分組交換、幀中繼、ATM等各種類型的網絡。ISDN用戶接入在ISDN中,設備分為若干個功能組:網絡端接設備,稱為NT1;執行交換和集中功能的智能設備(如程控交換機、終端控制器、LAN),稱為NT2;支持ISDN的用戶設備(如ISDN數字電話、ISDN終端等),稱為TE1類終端;普通用戶設備(如PC微機),稱為TE2類終端ISDN終端適配器,又稱為TA,用于連接TE2(3)ISDN應用

42、Internet訪問或遠程用戶訪問企業LAN、LAN-LA互聯、局域網用戶訪問internet7、數字數據網(DDN)DDN的特點:傳輸速率高;傳輸質量好;傳輸速率高;傳輸距離遠;多協議支持;多種業務;可靠性高;無需撥號,永遠在線。提供的服務和用戶接入方式:服務:專用電路(專線);幀中繼;壓縮話音/G3傳真;虛擬專網方式:二線模擬傳輸方式、二線頻帶調制解調器傳輸方式、二線基帶傳輸方式、基帶傳輸加TDM復用傳輸方式、ISDN的2B+D傳輸方式、PCM數字線路傳輸方式、xDSL傳輸方式8、X.25分組交換網X.25網的特點可靠性高、多路復用、流量控制和擁塞控制、點對點協議、支持多種協議 9、幀中繼

43、(1)幀中繼的產生及其特點產生:1984年由ITU-T推出:由ITU-T.451、Q.931、Q.922標準定義,為解決X.25效率低下、速率慢的問題而開發。特點:傳輸速率和傳輸延遲比X.25網絡要分別提高和降低至少一個數量級。 幀長度可變,允許最大幀長在1600字節以上。 因為采用了基于變長幀的異步多路復用技術,幀中繼主要用于數據傳輸,而不適合語音、視頻或其他對延遲時間敏感的信息的傳輸。 雖然PVC和SVC都可以提供,但在實際的幀中繼網絡中,主要使用PVC。 對傳輸錯誤僅僅進行檢測,但并不糾錯,發現錯誤時僅是簡單地將錯誤幀丟棄。(2)幀中繼與X.25的比較X.25幀中繼交換技術在虛電路上進行

44、的分組交換同左虛電路類型PVC或SVC,在第3層實現PVC或SVC,在第2層實現拆/封包設備PADFRAD差錯控制由網絡實現僅檢錯,差錯恢復由端系統實現流量控制由網絡實現由端系統實現確認形式逐鏈路段進行確認端到端的確認復用多條虛電路復用一條物理鏈路同左多協議封裝支持支持10、異步傳輸模式(1)ATM的產生和發展 問世于20世紀80年代中葉,標準由ATM論壇和ITU-T制定,被電信界認為是為了寬帶網的基礎。他的應用范圍是廣域網、城域網、局域網主干、桌面PC機的連接,目前集中在電話網和因特網主干中。ATM的主要特性:定長短分組(5字節信元頭48字節有效載荷);使用虛電路連接;傳輸錯誤時進行糾錯而不

45、是請求重發;可以使用多種介質:UTP、STP、MMF、SMF;速率從1.544Mb/s到10Gb/s;優良的QoS(服務質量保證)特性;ATM存在的缺點: 成本高、技術支持問題、局域網仿真問題、網絡主干的選擇問題第6章 網絡操作系統 1、概述(1)網絡操作系統的概念網絡用戶和計算機網絡的接口,它除了提供標準OS的功能外,還管理計算機與網絡相關的硬件和軟件資源,允許設備與其他設備進行通信。網絡操作系統提供的基本服務文件服務、打印服務、目錄服務、通信服務、安全管理(2)網絡操作系統的類型:集中式、C/S模式、對等式網絡操作系統的特征:硬件無關性:廣域網連接、支持不同類型的客戶端、目錄服務多用戶、多

46、任務支持、網絡管理、安全性和存取控制、系統容錯能力、互操作性 2、常見的網絡操作系統(1)UNIX及類UNIX系統:能在所有級別的計算機上運行,是一個多用戶、多任務、分時操作系統。UNIX操作系統特點:通用的操作系統、交互式環境、多用戶環境、多任務環境 (2)設計UNIX系統的基本原則小就是好、使用簡單、通用、無消息就是好消息、開放系統就是好系統(3)Windows NT 網絡特性體系結構的獨立性、多處理器支持、多線程的多任務處理、支持大的內存空間、集中化的用戶環境文件、遠程訪問服務、基于域和工作組的管理功能、容錯特性和冗余磁盤陣列(RAID)支持、Netware支持Novell網絡環境是一種

47、C/S體系結構的網絡計算模式,采用多種網絡拓撲結構,基本物理結構是局域網。網絡組件有:網絡服務器、網絡工作站、網絡適配器、網絡傳輸媒體與拓撲結構、網絡操作系統-Netware第7章 常用網絡設備1、網絡接口卡(1)以太網卡的結構發送/接收部件;載波檢測部件;發送/接收控制部件;編碼/解碼器;LAN管理部件;總線接口部件;微處理器提高網卡性能的技術:全雙工;突發傳輸方式;并行處理;遠程喚醒;IEEE802.1p 網卡的總線類型:按總線寬度分8位、16位、32位(服務器為主); 按總線類型分ISA、EISA、MCA、PCI(服務器和計算機首選)、PCMCIA(筆記本)(2)網卡的功能:數據緩存、幀

48、的封裝和解封裝、介質訪問控制、串/并轉換、數據編碼/解碼、數據發送/接收網卡的配置參數:MAC地址、IRQ(中斷請求)、I/O端口地址、存儲器基地址網卡的選擇:協議、傳輸速率、接口類型、總線類型、網卡的應用領域、其他附加功能(3)OSI模型與網絡設備的對應關系OSI層次地址類型設備傳輸層及以上應用程序進程地址(端口)網關(協議轉換器)網絡層網絡地址(IP地址)路由器(三層交換機)數據鏈路層物理地址(MAC地址)網橋、交換機(網卡)物理層無中繼器、集線器、(網卡)2、中繼器和集線器(1)集線器分類:按結構形式劃分:獨立型、可堆疊型、模塊化 按是否可管理劃分:智能型、非智能型 按速度劃分:傳統、快

49、速以太網、10/100M自適應集線器接口類型:RJ-45、上連端口(UP Link)包括AUI、BNC、光纖接口(2)中繼器及其特點工作在物理層,功能:信號整形和放大,在網段之間復制比特流。特點:不進行存儲;不檢查錯誤;不對信息進行任何過濾;可進行介質轉換; 用中繼器連接的多個網段是一個沖突域集線器及其特點工作在物理層,功能:在網段之間復制比特流,信號整形和放大。特點:具有與中繼器同樣的特點 ;可改變網絡物理拓撲形式:總線連接星形連接; 邏輯上仍是一個總線型共享介質網絡3、網橋和以太網交換機(1)網橋的類型:根據路徑選擇方法分:透明網橋、源選徑網橋 根據橋接的范圍分:本地網橋、遠程網橋 根據網

50、橋運行的地方:內部網橋、外部網橋交換機的分類:獨立型、可堆疊型、模塊化機箱式(2)沖突域和廣播域沖突域:由網絡連接起來的一組計算機的集合,當其中任意兩臺計算機同時發送數據時,發送的數據就會產生沖突。廣播域:由一組網絡連接起來的計算機的集合,若組中某一臺計算機發送一個廣播幀,該廣播幀會被組中所有的計算機接收。(*太多的話會形成“廣播風暴”)網橋的工作原理:學習源地址、過濾本網段幀、轉發異網段幀,廣播未知幀VLAN的優點:提高管理效率;控制廣播數據;增強了網絡的安全性;實現虛擬工作組(3)網橋的優缺點優點:可實現不同類型的LAN互聯;能夠隔離錯誤幀,不會使錯誤擴散;限制了沖突域的范圍;隔離故障。缺

51、點:無法控制廣播;只能用存儲轉發方式,速度比較慢;無流量控制,負載重時會出現丟幀現象。(4)交換機的轉發方式:存儲轉發(基本方式)、直通方式、無碎片直通方式4、路由器(1)路由表:是指保存到達其他網絡的路由信息的數據庫,包含目的網絡地址(號)、傳輸路徑、傳輸開銷等。路由選擇:根據目的網絡地址查找路由表并確定分組轉發路徑的過程。路由算法:路由表的信息隨網絡拓撲的變化而變化建立、更新路由表的算法。路由器的結構:路由處理器、輸入接口,輸出接口、交換結構(2)路由器及其功能:是互聯網的主要節點設備,是不同網絡之間互相連接的樞紐,工作在OSI第三層(網絡層)。功能:在網絡之間轉發網絡分組;為網絡分組尋找

52、最佳傳輸路徑;實現子網隔離,限制廣播風暴;提供邏輯地址,以識別互聯網上的主機;提供廣域網服務。(3)路由器與網橋的比較:都是對數據包進行轉發和過濾的設備;網橋工作在第二層,進行轉發時,只依靠鏈路層的幀頭部中的信息作為轉發依據,路由器工作在第三層,他是以網絡層分組頭部中的信息作為轉發的依據。路由器的傳輸性能不如網橋;網橋對廣播包采取的策略是發到所有的端口上,路由器能抑制廣播包,不讓其在系統泛濫。用網橋連起來的多個或一個網絡沒有區別,仍是一個邏輯網絡;用路由器連起來的多個網絡,仍保持各自的獨立性并擁有自己的網絡地址。路由器不是即插即用。5、網關工作在網絡層以上的高層協議。是網絡層以上的互聯設備的總

53、稱。有運行在一臺計算機上的專用軟件實現,有協議網關(協議轉換器)和安全網關(防火墻)兩種調制解調器調制解調器調制方式:調幅(AM)、調頻(FM)、調相(PM)56kb/s高速調制解調器:調制解調器最初的傳輸速度只有300b/s,1996年底56k/s技術問世,他的速率幾乎達到V.34速率的兩倍,逼近64k/sISDN的速率。1998年ITU-T正式建立了56k/s的標準。第8章 網絡互聯與因特網基礎1、網絡互聯的基本概念 網絡互聯的層次及設備:物理層:中繼器/集線器;數據鏈路層:網橋/交換機;網絡層:路由器;網絡層以上:網關2、因特網的體系結構(1)開放網絡體系結構設計的原則:最小化的自治、盡

54、力而為的服務、無狀態的路由器、非集中化的控制(2)因特網協議和協議數據單元應用層(FTP,Telnet,SMTP,HTTP,DNS,SNMP)傳輸層(TCP,UDP)網絡層(IP,ICMP,ARP,RARP,IGMP)鏈路層(PPP,HDLC,以太網,令牌環網)物理層TCP/IP協議棧第1層第2層第3層第4層第5層協議數據單元(PDUs)段(Segment)數據報(Datagram)幀(Frame)位流(Bits)報文(Message)3、因特網接入技術因特網的接入及其類型: 因特網的接入是指如何把用戶的計算機連接到因特網的接入點因特網的邊緣路由器,因特網接入采用了廣域網連接技術。類型:住宅(

55、居民區)接入;機構接入;移動用戶接入4、因特網的鏈路層與網絡層 (1)ICMP協議(網絡控制信息協議):可以為用戶提供網絡中的各種運行信息。PING:測試主機是否可達的一個命令,利用ICMP的類型消息來完成測試功能。 (2)因特網的鏈路層內容:SLIP、撥號訪問的點對點協議PPP、HDLC因特網的網絡層內容:IP協議;網絡控制信息ICMP協議;路由協議;組播IGMP協議IPv4地址及子網:IP協議要求每一個接口都要以個IP地址,IP地址是一個32位的二進制數。子網間通過跨子網的路由器相互聯接,解決網絡尋址和安全問題。自治系統(AS):是一組路由器組成的集合,處于同樣的管理和技術手段控制之下,并

56、運行同樣的路由協議。邊界網關協議(BGP):是當今AS之間的路由協議的事實上的標準,他的特色是路徑矢量協議,他不傳播路由上開銷信息,只是傳播路徑信息,有四類:open、update、keepalive、notification。ARP協議和RARP協議:ARP將一個已知的IP地址映射到MAC地址。ARP只能用于具有廣播能力的網絡。RARP協議:把MAC地址映射為IP地址。用于無盤工作站環境:無盤工作站沒有磁盤,配置的IP地址無法保存。RARP的基本思想:網絡中配置一臺RARP服務器;RARP服務器中有一張MAC地址與IP地址的映射表:由網絡管理員預先配置好;地址映射過程:無盤工作站啟動時,從硬

57、件配置中讀出MAC地址,并將其封裝在RARP請求報文中,廣播到網上;RARP服務器收到請求報文后,在映射表中檢查有無對應表項。若找到,將對應的IP地址裝入響應報文中發回給請求者。RARP也只能用于具有廣播能力的網絡。IP地址的獲取。主機的IP地址有兩種分配策略:由網絡管理員手工分配(靜態分配);動態分配:DHCP協議(C/S模式)(3)動態主機配置協議(DHCP)網絡中需設置一臺DHCP服務器;網絡管理員在DHCP服務器中預先定義一個IP地址池。分配過程:需要申請IP地址的主機在網絡中廣播 “DHCP discover” 報文網絡中的DHCP服務器用 “DHCP offer”報文響應主機發送I

58、P地址請求:“DHCP request” 報文DHCP服務器從地址池中取出一個未分配的IP地址發送給請求者:“DHCP ack” 報文 5、因特網傳輸層協議(1)因特網傳輸層的兩種協議:面向連接TCP(段)、無連接UDP(數據報)(2)端口號:是一個16位的數字,范圍是0-65535,0-1023是專用端口號,102449151的端口號稱為注冊端口號,4915265535的端口號稱為私有端口號。常見因特網應用與所需的傳輸協議Tcp:電子郵件(SMTP)遠程訪問(Telnet)、萬維網(http)、文件傳輸(FTP)、UDP:遠程文件系統(NFS)、流媒體(專有協議)、網絡管理(SNMP)、路由

59、選擇(RIP)、域名服務(DNS)、IP電話(專有協議)UDP:是一個最簡單的傳輸層協議,除了應用程序多道處理和一些簡便的錯誤校驗外,沒有在ip協議的PDU上增加什么內容。TCP協議:用來在一個不可靠的互聯網絡中為應用程序提供可靠的端點間的字節服務,所有的連接都是全雙工和點對點的。第9章 因特網的應用 1、域名服務(1)DNS服務器的類型:本地、根、認證域名服務器(2)DNS服務的特點:使用方便,易于記憶。一致性好,不會隨IP地址的改變而改變。DNS基本工作原理:解析一個域名,首先由本地域名解析,若本地域名解析出來了,返回結果。如果本地域名服務器不能解析域名,它就向根域名服務器詢問;根域名服務

60、器將告訴它與哪一個域名服務器聯系;DNS再向該域名服務器進行查詢;一個DNS請求可能要經過多個往返。(3)理解應用:DNS與ARP的比較地址類型DNS:域名(應用層地址)IP地址(網絡層地址)ARP: IP地址(網絡層地址) MAC地址(數據鏈路層地址) 作用范圍DNS:全局(整個因特網)ARP:本地(僅限于LAN內部)工作方式DNS:本質上是對一個分布式數據庫的查詢過程ARP:LAN內部的廣播查詢2、遠程登錄遠程登錄(Telnet):用戶在本地發出命令,通過IP網絡,進入另一臺機器的系統3、電子郵件系統(1)簡單郵件傳送協議(SMTP):電子郵件的核心。郵件讀取協議:POP3和IMAP4。(

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