第1章计算机网络概论
一、本章概述
第1章主要从整体上介绍计算机网络的定义、功能、发展的几个阶段以及计算机网络的分类和应用,并简单介绍了一些与计算机网络密切相关的其他知识,主要目的是让考生对计算机网络从大体上有一个最基本的了解,是为学习下面的知识所做的一个准备。
二、本章在考试中的地位
这部分知识是对计算机网络中的各种基本概念和知识的概述,是让考生从总体上对计算机网络有一个简单的了解,为学习后面几章的内容打好基础,因此内容比较简单,多是一些基本的概念,相对来说比较容易理解和掌握。从历年的考试情况来看,本章内容在整个考试中所占的分值比重不大,而且受内容的限制,题型也只有单选题、填空题和简答题的形式,因此这部分内容是考生比较容易掌握的,学习的关键在于深刻理解各种概念,并了解它们之间的相互关系,把握好细节性的东西,做到这些,本章的内容就很好把握了。
三、考前串讲
(一)计算机网络的定义、结构、演变和发展
1.计算机网络的定义
计算机网络就是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互连起来,以功能完善的网络软件(即网络通信协议、信息交换方式和网络操作系统等)实现网络中资源共享和信息传递的系统。
2.计算机网络的结构
一个计算机网络是由资源子网和通信子网构成的。
3.计算机网络的演变和发展
计算机网络的演变可以概括为面向终端的计算机网络、计算机-计算机网络、开放式标准化网络以及因特网广泛应用和高速网络技术发展等四个阶段。
4.计算机网络的实例
因特网、公用数据网、以太网是计算机网络的三个实例。
因特网的前身是ARPANET,它提供的电子邮件、文件传输、远程登录、信息浏览等功能,已成为人们不可或缺的信息获取和交流的重要手段。
公用数据网是负责完成节点问通信任务、向全社会公众开放服务的通信子网。
因特网和公用数据网都是为广域网而设计的。然而,许多公司、大学和其他的组织都有大量的计算机需要连接起来。这种需求使得局域网应运而生。一种最为流行的LAN就是以太网。
(二)计算机网络的功能、分类及应用
1.计算机网络的功能
计算机网络的功能主要表现在硬件资源共享、软件资源共享和用户信息交换三个方面。
2.计算机网络的分类
按地理分布范围划分,计算机网络可分广域网、局域网、城域网三种。
按交换方式划分,计算机网络可分为电路交换网、报交换网和分组交接网三种。
按采甩的拓扑结构划分,计算机网络可以分为星形、总线网、环形网、树形网和网形网。
按所采用的传输介质分为双绞线网、同轴电缆网、光纤网、无线网。
按求同用途分为科研网、教育网、商业网、企业网等。
3.计算机网络的应用
计算机网络所具有高可靠性、高性能价格比、和易
扩充性等优点,使得它在工业、农业、交通运输、邮电通
信、文化教育、商业、国防以及科学研究等各个领域、各
个行业广泛应用。具体表现在办公自动化、远程教育、
电子银行、证券及期货交易、校园网企业网络、智能大
厦和结构化综合布线系统等各个领域。
4.计算机网络的标准制定机构
目前,专门从事计算机网络标准的研究和制定的机
构有:国标标准化组织(ISO)、国际电信联盟(ITU)、美国国家标准局(NBS)、欧洲计算机制造协会(ECMA)等。
我国从1 9 8 0年开始也参加了OSI的标准工作。
第2章计算机网络基础知识
一、本章概述
这一章主要介绍与计算机网络有关的基础知识和数据通信理论,内容包括数据通信的基本概念、数据交换技术、网络拓扑结构、信号传输介质以及差错控制方法等知识。目的是让考生进一步了解和掌握与计算机网络有关的基础知识和数据通信技术知识,这一章的内容仍是以基本概念和基本理论性的东西较多,要求考生认真地理解和掌握。
二、本章在考试中的地位
因为本章所介绍的内容是计算机网络和数据通信技术中的重要概念和重要理论,是考生学习更深的层次内容的基础,所以考生应该好好掌握和理解这些基本概念和理论,对这章内容的理解程度直接影响到对后面所学内容的接受程度,所以尽管这一部分内容在考试中所占的分值不算太大,但考生仍应该好好掌握本章内容。在历年的考试当中,对本章内容的考查曾以单诜、填空、简答、计算4种题型出现过,而且这部分内容出计篡题的机率非常大,所以考生在理解和把握好基本概念的同时,应该学会如何应用这些概念和知识去解决问题。
三、考前串讲
(一)数据通信技术
1.模拟数据通信和数字数据通信的表示方法
模拟数据可以直接用占有相同频带的电信号,即对应的模拟信号来表示。模拟数据也可以用数字信号来表示。数字数据可以直接用二进制形式的数字脉冲信号来表示,但为了改善其传播特性,一般先要对二进制数据进行编码。数字数据也可以用模拟信号来表示。
2.通信方式
计算机通信有两种基本形式,即用于近距离通信的并行方式和用于远距离通信的串行方式。
3.数据通信中的主要技术指标
(1)数据传输速率
数据的传输速率是指每秒能传输的二进制信息位数,
单位为位/秒,记作bps或b/s。
计算公式为:R=1/T.log2NN(bps)
信号传输速率表示单位时间内通过信道传输的码元个数,即信号经调制后的传输速率,单位为波特(Baud)。
计算公式为:B=1/T(Baud),式中T为信号码元的宽度,单位为秒。
调制速率和数据传输速率对应的关系式为:
R=B·log2 N(bps)或B=R/log2 N(Baud)
(2)信道容量
信道容量表征一个信道传输数据的能力,单位为位/秒(bps)。信道容量与数据传输速率的区别是,前者表示信道的最大数据传输速率,是信道传输数据能力的极限,而后者则表示实际的数据传输速率。
①离散的信道容量
在无噪声的情况下,表征信道传输能力的奈奎斯特征公式为:
C=2·H·10g2 N(bps)
式中H为信道的带宽,单位为HZ,N为携带数据的码元可能取的离散值个数,C为该信道最大的数据传输速率。
②连续信道的信道容量
在受随机噪声干扰的情况下,表征信道传输能力的香农公式为:
C=H·log2(1+S/N)(bps)
式中H为信道的带宽,S为信号功率,N为噪声功率,S/N为信噪比。
(3)误码率
误码率是指二进制数据位传输时出错的概率。误码率表示为:
P e=N e/N
式中Ne为其中出错的位数,N为传输的二进制数据总数。
(二)数据编码技术和时钟同步
1.数字数据的模拟信号编码
2.数字数据的数字信号编码
3.模拟数据的数字信号编码
4.多路复用技术
多路复用技术就是把多路信号在一个信道上同时传输的技术。频分多路复用FDM和时分多路复用TDM是两种最常用的多路复用技术。
5.异步传输和同步传输
通信过程中收、发双方必须在时间上保持同步,实。现字符或数据块之间在起止时间上同步的常用方法有异步传输和同步传输两种。
(三)数据交换技术
数据经编码后在通信线路上进行传输,按数据传送技术划分,交换网络又可分为电路交换网、报文交换网和
分组交接网。各种数据交换技术的性能比较:
1.电路交换
在数据传输之前必须先设置一条专用的通路。在线路释放之前,该通路由一对用户完全占用。对于猝发式的通信,电路交换效率不高。
2.报文交换
报文从源点传送到目的地采用“存储一转发"的方式,报文需要排队。因此报文不能满足实时通信的要求。
3.分组交换
分组交换方式和报文交换方式类似,但报文被分成分组传送,并规定了最大的分组长度。分组交换技术是在计算机网络中使用最广泛的一种交换技术。
(四)拓扑结构与传输介质
网络拓扑是指网络形状,或者是它在物理上的连通
性。网络的拓扑结构主要有:星形拓扑、总线拓扑、环形
拓扑、树形拓扑、混合性拓扑及网络拓扑。
(1)星形拓扑
星形拓扑是由中央节点和通过点到点通信链路接
到中央节点的各个站点组成。
星形拓扑结构的优缺点:
优点是:①控制简单;②故障诊断和隔离容易;③方便服务。
缺点是:①电缆长度和安装工作量可观;②中央节点的负担较重,形成瓶颈;③各站点的分布处理能力较低。
(2)总线拓扑
总线拓扑通常采用分布式控制策略来确定哪个站点可以发送。
总线拓扑结构的优缺点:
优点是:①总线结构所需要的电缆数量少;②总线结构简单,又是无源工作,有较高的可靠性;③易于扩充,增加或减少用户比较方便。
缺点是:①总线的传输距离有限,通信范围受到限制;②故障诊断和隔离较困难;③分布式协议不能保证信息的及时传送,不具有实时功能。站点必须是智能的,要有介质访问控制功能,从而增加了站点的硬件和软件开销。
(3)环形拓扑
环形拓扑网络由站点和连接站点的链路组成一个闭合环。每个站点能够接收从一条链路传来的数据,并以同样的速率串行地把该数据沿环送到另一条链路上。、环形拓扑采用分布式控制策略来进行控制。
环形拓扑的优缺点:、
优点是:①电缆长度短;②可使用光纤。
缺点是:①节点的故障会引起全网的故障;②环。点的加入和撤出过程较复杂;③环形拓扑结构的介质访问控制协议都采用令牌传递的方式,在负载很轻时,信道利用率相对来说比较低。
(4)树形拓扑、混合形拓扑的定义
树形拓扑是从总线和星形拓扑演变而来的,形状像一颗倒置的树,顶端是树根,树根以下带分支,每个分支
还可再带子分支。树根接收各站点发送的数据,然后再广播发送到全网。
混合形拓扑是将某两种单一拓扑结构混合起来,取两者的优点构成的拓扑。
2.传输介质
传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路,计算机网络中采用的传输介质分为在线和无线两大类。
(1)有线传输介质
有线传输媒体包括双绞线、同轴电缆和光纤。。
(2)无线传输介质
无线传输介质包括无线电通信、微波通信、红外通信以及激光通信的信息载体。
(3)传输介质的特性
传输介质对网络数据通信质量有很大影响,这些特性是:
①物理特性;②传输特性;③地理范围;④抗干扰性;⑤相对价格;⑥连通性。
(4-)传输介质的选择
传输介质的选择取决于以下诸因素:网络拓扑的结构)实际需要的通信容量、可靠性要求、能承受的价格范围。
(五)差错控制方法
1.差错的产生原因及其控制
差错控制是指在数据通信过程中发现或纠正差错,把差错限制在尽可能小的允许范围内的技术和方法。
(1)热噪声和冲击噪声
传输中的差错一般来说都是由噪声引起的。噪声有两大类,一类是随机热噪声;另一类是冲击噪声。
(2)差错的控制方法
最常用的差错控制方法是差错控制编码。
(3)编码效率
衡量编码性能好坏的一个重要参数是编码效率R,它是码字中信息位所占的比例
2.奇偶校验码
奇偶校验码是一种通过增加冗余位使得码字中“1”的个数恒为奇数或偶数的编码方法,它是一种检错码,主要有三种:①垂直奇偶校验;②水平奇偶校验;③水平垂直奇偶校验。
3.循环冗余码(CRC)
(1)循环冗余码的工作原理
循环冗余码CRC在发送端编码和接收端校验时,都可以利用事先约定的生成多项式G(X)来得到,k位要发送的信息位可对应于一个(k-1)次多项式K(X),r位冗余位则对应于一个(r一1)次多项式R(X),由k位信息位后面加上r位冗余位组成的n=k+r位码字则对应于一个(n-1)次多项式T(X)=X r·K(X)+R(X)。
(2)循环冗余校验码的特点
①可检测出所有奇数位错;②可检测出所有双比特的错;③可检测出所有小于、等于校验位长度的突发错。
4.海明码的工作原理及编码效率
海明码是一种可以纠正一位差错的编码。设信息位为k位,增加r位冗余位,构成一个n=k+r位的码字,然后用r 个监督关系式产生的r个校正因子来区分无错和在码字中的n个不同位置的一位错。它必须满足以下关系式:2 r≥n+1或2r≥k+r+1。
海明码的编码效率为:R=k/(k+r)式中k为信息位位数,r为增加冗余位位数。
(六)同步数字体系SDH
1.SDH复用结构
SDH信号最基本也是最重要的模块是STM-1,其速率为155.520 Mb/s。更高等级的STM-N是将STM-1同步复用而成。
2.SDH的主要技术特点
(1)STM-1统一了T1载波与E1载波两大不同的数字速率体系,真正实现了数字传输体制上的国际性标准。
(2)SDH网兼容光纤分布式数据接口FDDI、分布队列双总线DQDB以及ATM信元。
(3)采用同步复用方式,降低了复用设备的复杂性。
(4)SDH帧结构增加的网络管理字节,增强了网络管理能力,可以实现分布式传输网络的管理。
(5)标准的开放型光接口可以在基本光缆段上实现不同公司光接口设备的互联,降低了组网成本。
在上述特点中,最核心的是同步复用、标准光接口和强大的网管能力。
第3章计算机网络体系结构及协议
一、本章概述
本章分节介绍了计算机网络体系结构与开放系统互连基本参考模型、物理层、数据链路层、网络层、传输层、高层(会话层、表示层、应用层)协议以及TCP/IP协议,更深层次和更细化地讲解计算机网络的有关知识。这一章是本书的一个重要内容,考生应认真理解和把握计算机网络体系的整体结构,并掌握好OSI各分层的功能及协议和TCP/IP协议。
二、本章在考试中的地位
本章是本书的一个重要部分,因此在考试中的出题率也是非常高的,这部分内容可以以选择、填空、简答、计算和应用等题型对学生进行考查,在历年的考试当中所占的分值的比重也是相当大的,而且在以后的考试中,这种趋势也会继续。所以考生应将这一章作为重点章节,认真学习,全面掌握。
(一)网络体系结构及OSI基本参考模型
1.网络协议
网络协议就是为进行计算机网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。
2.网络的体系结构及其划分所遵循的原则
所谓网络的体系结构就是指计算机网络各层次结构模型及其协议的集合。其层次结构一般以垂直分层模型来表示。层次结构的划分,一般要遵循以下原则:
(1)每层的功能应是明确的,并且是相互独立的。
(2)层间接口必须清晰,跨越接口的信息量应尽可能少。
(3)层数应适中。
3.OSI基本参考模型。
开放系统互连(Open System Interconnection)基本参考模型是由国际标准化组织(ISO)制定的标准化开放式计算机网络层次结构模型,osI包括了体系结构、服务
定义和协议规范三级抽象。
4.OSI七层模型
OSI体系结构定义了一个七层模型,从下到上分别为物理层(PH)、数据链路层(DL)、网络层(N)、运输层(T)、会话层(S)、表示层(P)和应用层(A)。
(二)TCP/IP参考模型与协议.
1.TCP/IP的体系结构和功能
TCP/IP参考模型可以分为4个层次:应用层、传输层、互联层、主机-网络层。
2.TCP/IP的主机一网络层
主机一网络层是TCP/IP参考模型的最底层,它包括TCP/IP赖以存在的各种通信网、TCP/IP之间的接口和物理网络协议。
(1)互联网协议IP(Internet Protocol)
IP的基本任务是通过互联网传送数据报,各个IP数据报之间相互独立的。主机上的IP层向运输层提供服务。IP 从源传输实体取得数据,通过它传给目的主机的IP层。IP不保证服务的可靠性,在主机资源不足的情况下,它可能丢弃某些数据报,同时IP也不检查被丢弃的报文。
(2)互联网控制报文协议ICMP
分组接收方通过ICMP来通知IP模板发送方某此方面需要的修改。
从IP互联网协议的功能,可以知道IP提供的是一种不可靠的无连接报文分组传送服务。若路由器或主机故障使网络阻塞,就需要通知发送主机采取相应措施。
为了使互联网能报告差错,或提供有关意处情况的信息,在IP层加人了一类特殊用途的报文机制,即互联网控制报文协议ICMP。
(3)地址转换协议ARP
在TCP/IP网络环境下,每个主机都分配了一个32位的IP地址,这种互联网地址是在网际范围标识主机的一种逻辑地址。为了让报文在物理网上传送,必须知道彼此的物理地址。这样就存在把互联网地址变换为物理地址的地址转换题。以以太网(Ethernet)环境为例,为了正确地向目的站传送报文,必须把目的站的32位IP地址转换成48位以太网目的地址DA。这就需要在互联层有一组服务将IP地址转换为相应物理网络地址,这组协议即是ARP。
(4)反向地址转换协议RARP
反向地址转换协议用于一种特殊情况,如果站点初始化以后,只有自己的物理网络地址而没有IP地址,则它可以通过RARP协议,发出广播请求,征求自己的IP地址,而RARP服务器则负责回答。这样,无IP地址的站点可以通过RARP协议取得自己的IP地址,这个地址在下一次系统重新开始以前都有效,不用连续广播请求。RARP广泛用于获取无盘工作站的IP地址。
4.TCP/IP的传输层
TCP/IP其一层提供了两个主要的协议:传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。
(1)传输控制协议TCP
TCP采用“带重传的肯定确认"技术来实现传输的可靠性。TCP连接的建立采用三次握手的过程,整个过程由发送方请求建立连接、接收方确认、发送方再发送一则关于确认的确认三个过程组成。
(2)用户数据报协议UDP
用户数据报协议是对IP协议组的扩充,它增加了一种机制,发送方使用这种机制可以区分一台计算机上的多个接收者。
5.TCP/IP的应用层
TCP/IP的上三层与OSI参考模型有较大区别.也没有非常明确的层次划分。其中FTP、TELNET、SMTP、DNS几个在各种不同机型上广泛实现的协议,TCP/IP中还定义了许多别的高层协议。
(1)文件传输协议FTP 、
文件传输协议是网际提供的用于访问远程机器的一个协议,它使用户可以在本地机与远程机之间进行有关文件的操作。FTP工作时建立两条TCP连接,一条用于传送文件,另一条用于传送控制。
FTP采用客户/服务器模式,它包含客户FTP和服务器FTP。客户FTP启动传送过程,而服务器FTP对其做出应答。客户FTP大多有一个交互式界面,使客户可以灵活地向远地传文件或从远地取文件。
(2)远程终端访问TELNET
TELNET的连接是一个TCP连接,用于传送具有TELNET控制信息的数据。它提供了与终端设备或终端进程交互的标准方法,支持终端到终端的连接及进程到进程分布式计算的通信。
(3)域名服务DNS
DNS是一个域名服务的协议,提供域名到IP地址的转换,允许对域名资源进行分散管理。
(4)简单邮件传送协议SMTP
互联网标准中的电子邮件是一个简单的基于文本的协议,用于可靠、有效的数据传输。SMTP作为应用层的服务,并不关心它下面采用的是何种传输服务,它可通过网络在TCP连接上传送邮件,或者简单地在同一机器的进程之间通过进程通信的通道来传送邮件。这样,邮件传输就独立于传输子系统,可在TCP/IP环境、ISO运输层或X.2 5协议环境中传输邮件。
(三)物理层。
1.物理层接口与协议
物理层位于OSI参考模型的最底层,它直接面向实际承担数据传输的物理介质。物理层的传输单位是比特(bit)。
2.电气连接方式
DTE与DCE接口的各根导线的电气连接方式有韭平衡方式、采用差动接收器的非平衡方基和乎衡方式三种。‘3.物理层的规程特性及信号线的分类
物理层的规程特性规定了使用交换电路进行数据交换的控制步骤,目前的规程有V系列标准、X系列标准、EIA RS-4 4 9及X.2 1,然而经典的RS-232 C仍是目前最常用的计算机异步通信接口。
接口信号线按功能一般可分为数据信号线、控制信号线、定时信号线和接地信号线四类。
(四)数据链路层
1.数据链路层功能
数据链路层是OSI参考模型中的第二层。数据链路层最基本的服务是将源机网络层的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。
(1)帧同步功能
数据链路层将比特流组织成以帧为单位传输。帧的组织结构必须设计成使接收方能够明确地从物理层收到的比特流中对其进行识别,也即能从比特流中区分出帧的起始及终止,这就是帧同步要解决的问题。常用的帧同步方法有:字节计数法、字符填法的首尾定界符法、比特填充的首尾标志法和违法编码法。
(2)差错控制功能及方法
通信系统必须具备发现(即检测)差错的能力,并采取措施纠正之,使差错控制在所能允许的尽可能小的范围内,这就是差错控制过程,也是数据链路层的主要功能之一。
用以使发送方确认接收方是否正确收到了由它发送的数据信息的方法称为反馈差错控制。通常采用的方法有反馈检测、自动重发请求(空闲重发请求、连续重发请求)。
(3)链路管理功能
(4)流量控制功能及其常见的流量控制方案流量控制实际上是对发送方数据流量的控制,使其发送速率不超过接收方所能承受的能力。它并不是数据链路层特有的功能,许多高层协议中也提供流量控制功能。流量控制涉及链路上字符或帧的发送速率的控制,以使接收方在接收前有足够的缓冲存储空间来接受每个字符或帧。常见的流量控制方案有XON/XOFF方案和窗口机制。
2.数据链路控制协议
数据链路控制协议也称链路通信规程,也就是OSI参考模型中的数据链路层协议。链路控制协议可分为异步协议和同步协议两类。
异步协议字符独立的信息传输单位,在每个字符的起始处开始对字符内的比特实现同步,但字符与字符之间的间隔时间是不固定的。异步协议中由于每个传输字符都要添加诸如起始位、校验位、停止位等冗余位,故信息利用率很低,一般用于数据速率较低的场合。
同步协议是以帧为传输单位,在帧的起始处同步,使帧内维持固定的时钟。由于采用帧为传输单位,所以同步协议能更有效地利用信道,也便于实现差错控制、流量控制等功能。同步协议又分面向字符的同步协议、面向比特的同步协议及面向字节计数的同步协议三种类型。
(五)同络层
网络层是OSI参考模型中的第三层,是面向数据通信的低三层中最复杂、关键的一层。网络层的目地是实现两个端系统之间的数据透明传送,具体功能包括路由选择、拥塞控制和网际互连等。
1.通信子网的操作方式和网络层提供的服务
在分组交换方式中,通信子网向端系统提供虚电路和数据报两种网络服务,而通信子网内部的操作也有虚电路和数据报两种方式。
2.路由选择
所谓路由选择就是指网络节点在收到一个分组后,要确定向下一节点传送的路径。
路由选择主要有静态路由选择和动态路由选择两种策略。
3.拥塞控制
拥塞现象是指到达通信子网中某一部分的分组数量过多,使得该部分网络来不及处理,以致引起这部分乃至整个网络性能下降的现象,严重时甚至会导致网络通信业务陷人停顿,即出现死锁现象。
4.X.2 5协议
X.25协议描述了主机(DTE)与分组交换网(PSN)之间的接口标准,使主机不必关心网络内部的操作就能方便地实现对各种不同网络的访问。X.25包括物理层、数据链路层和分组层三个层次。X.25的分组级相当于OSI参考模型中的网络层,其主要功能是向主机提供多信道的虚电路服务。
(1)X.25分组级的功能
X.25分组级的主要功能是将链路层所提供的连接DTE-DCE的一条或多条物理链路复用成数条逻辑信道,并且对每一条逻辑信道所建立的虚电路执行与链路层单链路协议似的链路建立、数据传输、流量控制、顺序和差错捡测、链路的拆除等操作。
(2)X.25分组级分组格式
在分组级上,所有信息都以分组为基本单位进行传输和处理,并按照链路协议穿越DTE-DCE界面进行传输。X.25的分组类型包括呼叫建立和清除、数据和中断、流量控制和复位、重启动等。
5.网际互连
(1)网际互连原理
网际互连的目的是使一个网络上的用户能访问其他网络上的资源,使不同网络上的用户互相通信和交换信息。
(2)中继设备
用于网络之间互连的中继设备称为网间连接器,按它们对不同层次进行的协议和功能转换,可以分为转发器、网桥、路由器、网关
(六)传输层.
传输层是OSI七层模型中最重要、最关键的一层,是唯一负责总体数据传输和控制的一层。传输层的两个主要目的是:第一,提供可靠的端到端的通信;第二,向会话层提供独立于网络的运输服务。
1.客户/服务器模式
(1)客户/服务器模式的基本概念
进程通信的实质是进程之间的相互作用。网络环境中进程通信要解决的一个重要问题是确定进程间的相互作用模式。在TCP/IP协议中,进程间的相互作用主要采用客户/服务器模式。
(2)采用客户/服务器模式的主要原因
进程间相互作用主要采用客户/服务器模式的主要理由是:
①网络资源分布的不均匀性。
②网络环境中进程通信的异步性。
(3)客户/服务器模式的实现方法
客户机/服务器模式是采用“请求驱动”方式工作的。在网络环境中,客户进程发出请求完全是随机的。
生同一时刻,可能有多个客户进程向一个服务器发出服务请求。因此,服务器必须要有处理并发请求的能力。解决服务器处理并发请求的方案基本上有两种:一种是
用并发服务器的方法;另一种是用重复服务器的方法。
2.传输层的服务与服务质量
(1)传输服务
传输层的服务包括的内容有:服务的类型、服务的等级、数据传输.、用户接口、连接管理如快速数据传输、状
态报告、安全保密等。
(2)服务质量
服务质量QOS(Quality of Service)是指在传输连接点之间看到的某些传输连接的特征,是传输层性能的度量,反映了传输质量及服务的可用性。
根据用户要求和差错性质,网络服务按质量可划分为下列三种类型:
①A型网络服务,具有可接受的残留差错率和故障通知率。
②B型网络服务,具有可接受的残留差错率和不可陵受的故障通知率。
③C型网络服务,具有不可接受的残留差错率。
(3)传输层协议等级
OSI定义了五种协议级别,即级别0(简单级)、级别
(3)UDP数据报格式
UDP用户数据报有固定8个字节的报头。报头主要有以下几个域:端口号域、总长度字段、检验和字段。
(4)UDP的应用场合
UDP适用于可靠性较高的局域网。
4.传输控制协议
(1)TCP协议的主要特点
TCP协议的主要特点有以下几个方面:面向连接服务;高可靠性;全双工通信;支持流传输;传输连接的可靠建立与释放;提供流量控制与拥塞控制。
(2)TCP的端口号分配和Socket地址
TCP的端口号分配方法与UDP协议基本相同。
TCP协议在全网唯一地标识一个进程,需要使用网络层的16位IP地址和传输层的32位端口号,一个IP地址与一个端口号合起来就叫“Socket"地址。
(3)TCP报文段格式
TCP协议的数据传输单元叫做报文段,报文段报头长度为2 0~6 0 B。报头的固定部分长度为20B,选项部分长度最多为4 0 B。
(4)TCP传输连接的建立与释放
TCP是面向连接的协议,在传输TCP用户数据之前,必须首先建立传输连接;在用户数据报传输过程中需要维护传输连接;在用户数据报传输结束时,需要释放传输连接。
(七)高层协议介绍
1.会话层
(1)实现会话连接到传输连接的映射
会话层的主要功能是提供建立连接并有序传输数据的一种方法,这种连接就叫做会话。会话可以使一个远程终端登录到远地的计算机,进行文件传输或进行其他的应用。
会话连接建立的基础是建立传输连接,会话与传输的连接有三种对应关系:一对一的关系、多对一的关系、一对多的关系。
会话连接的释放采用有序释放方式,也即使用完全的“握手",包括请求、指示、响应和确认原语,只有双方同意,会话才终止。
(2)会话层管理的方法。
会话层对话的次序、对话的进展情况必须加以控制和管理,管理的方法包括:令牌与对话管理、活动与对话单元以及同步与重新同步等。
2.表示层
OSI环境的低五层提供透明的数据传输,应用层负责处理语义,而表示层则负责处理语法。表示层的功能是合理地描述数据结构并使之与具体机器无关,其作用是对源站内部的数据结构进行编码,使之形成适合于传输的比特流,到了目的站再进行解码,转换成用户所要求的格式。
表示层的主要功能为:
(1)语法转换。将抽象语法转换成传输语法,并在对方实现相反的转换。涉及的内容有代码转换、字符转换、数据格式的修改,以及对数据结构操作的适应、数据压缩、加密等。
(2)语法协商。根据应用层的要求协商选用合适的上下文,即确定传输语法并传送。
(3)连接管理。包括利用会话层服务建立表示连接,管理在这个连接之上的数据传输和同步控制,以及正常或异常地终止这个连接。
3.应用层
应用层也称为应用实体(AE),它由若干个特定应用服务元素(SASE)和二个或多个公用应用服务元素(CASE)组成。每个SASE提供特定的应用服务,例如文件传输访问和管理(FTAM)、电子文电处理系统(MHS)、虚拟终端协议(VTP)等。CASE提供一组公用的应用服务,例如联系控制服务元素(ACSE)、可靠传输服务元素(RTSE)和远程操作服务元素(ROSE)等。
第4章局域网
一、本章概述
局域网是一种在有限的地理范围内将大量PC机及各种设备互连在一起实现数据传输和资源共享的计算机网络。本章从介绍局域网的体系结构、协议标准及拓扑结构人手,讨论CSMA/CD总线网及令牌环网的介质访问控制方法,最后介绍了FDDI、以太网及局域网操作系统。这部分内容是对局域网技术的全面介绍,是本书的一个重点。
二、本章在考试中的地位
本章的内容是对局域网的体系结构、协议标准、拓扑结构及相关技术的全面介绍,是本书的重点,从历年的考试情况来看,这章的内容在每年的考试分值中都占很大的比重,曾以各种题型出现过。这章的内容也是本书的一个难点,如IEEE 802.3介质访问控制协议、令牌环介质访问控制等内容,因此考生对这一部分内容应多加努力,认真理解、多加练习。
三、考前串讲
(一)局域网概述
1.局域网的定义
局域网是一种在局部范围内传递信息和共享资源的网络系统。
2.局域网的特点
局域网区别于一般的广域网,它具有以下特点:
(1)地理分布范围较小,一般辐射范围为数公里。
(2)数据传输速率高,一般10 M~1 00 Mbps,目前已出现速率高达1 Gbps甚至10Gbps的高速局域网。
(3)传输时延小、误码率低。
(4)以PC机为主体,包括终端及各种外设,网中一般不设中央主机系统。
(5)局域网体系结构中一般仅包含OSI参考模型中的低层功能,即仅涉及通信示网的内容。
(6)局域网的协议简单、结构灵活、建网成本低、周期短、便于管理和扩充。
(二)局域网的主要技术
局域网的技术特性主要取决于它的拓扑结构、传输介质和介质访问控制方法等三项技术问题,其中最重要的是介质访问控制方法。
1.局域网的拓扑结构
局域网常用的拓扑结构有总线、环形、星星形三种。
2.局域网的传输介质
LAN中使用的传输方式有基带和宽带两种。
3.局域网的介质访问控制方法
常用的介质访问控制方法有:具有冲突检测的载波
监听多路访问CSMA/CD、控制令牌及槽环三种技术。
(1)具有冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CD
具有冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CD采用随机访问和竞争技术,这种技术只用于总线拓扑结构网络。CSMA/CD结构将所有的设备都直接连到同一条物理信道上,该信道负责任何两个设备之间的全部数据传送,因此称信道是以“多路访问"方式进行操作的。
(2)控制令牌
控制令牌方法除了用于环形网拓扑结构之外,也可以用于总线网拓扑结构。它是按照所有站点共同理解和遵守的规则,从一个站点到另一个站点传递控制令牌,一个站点只有当它占有令牌时,才能发送数据帧,发完帧之后,即把令牌传递给下一个站点。
3)时槽环
时槽环只用于环形网的介质控制访问,这种方法对每个节点预先安排一个特定的时间片段,每个节点只能在时槽内传输数据。时槽环采用集中控制方式,这种方法首先由环中被称为监控站的特定节点起动环,并产生若干个固定长度的时槽。,
时槽环的优点是:结构简单,节点间相互于扰少可靠性高。
缺点是:需要一个特定的监控站节点;由于绕环一周时间内,每个站点只能占用一个时槽,若某站点发送的数据较长要占用多个时槽,而此时环上只有该站点有数据要发送,则许多时槽都是空循环;开销大、效率较低。
(三)局域网的参考模型与协议标准
1.局域网的参考模型
局域网是一个通信网络,只涉及相当于OSI/RM通信子网的功能。由于内部大多采用共享信道的技术,所以局域网通常不单独设立网络层。局域网的高层功能由具体的局域网操作系统实现。
2.IEEE 802标准
(1)IEEE 802标准
IEEE 802在1980年2月成立了局域网标准化委员会(简称IEEE 80 2委员会),专门从事局域网的协议制订,形成了一系列的标准,称为IEEE 80 2标准。
IEEE 802.1是局域网。的体系结构、网络管理和网际互连协议。IEEE 80 2.2集中了数据链路层中与介质无关的LLC协议。
主要的MAC协议有:IEEE 80 2.3载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD访问方法和物理层协议、IEEE 8 0 2.4令牌总线(Token Bus)访问方法和物理层协议、IEEE 8 0 2.5令牌环(Token Ring)访问方法和物理层协议,IEEE 8 0 2.6关于城域网的分布式队列双总线DQDB的标准等。
(2)LLC帧格式及其控制字段
IEEE 8 0 2标准定义了LLC子层和MAC子层的帧格式。数据传输过程中,LLC子层将高层递交的报文分组作为LLC 的信息字段,再加上LLC子层目的服务访问点(DSAP)、源服务访问点(SSAP)及相应的控制信息以构成LLC帧。
(四)CSMA/CD介质访问控制一. 。.
1.载波监听多路访问CSMA .
常用的退避算法有非坚持、1-坚持和P-坚持三种。
2.具有冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CD载波监听多路访问/冲突检测协议是使发送点在传输过程中仍继续监听介质,以检测是否存在冲突的一种CSMA的改进方案。
(1)信号传播时延
CSMA/CD的代价是用于检测冲突所花费的时闻。对于基带总线而言,最坏情况下用于检测一个冲突的时间等于任意两个站之间最大传播时延的两倍。而在宽带总线中,由于单向传输的原因,冲突检测时间等于任意两个站点之间最大传播时延的四倍。
从一个站点开始发送数据到另一个站点开始接收数据,也即载波信号从一端传播到另一端所需的时间,称为信号传播时延。
信号传播时延(μs)一两站点间的距离(m)/信号传播速度(2 0 0 m/(μs)
(2)数据传输时延
数据帧从一个站点开始发送,到该数据帧发送完毕所需的时间称为数据传输时延;同理,数据传输时延也表示一个接收站点开始接收数据帧,到该数据帧接收完
毕所需的时间。
数据传输时延(s)=数据帧长度(bit)/数据传输速率(bps)
若不考虑中继器引入的延迟,数据帧从一个站点开始发送,到该数据帧被另一个站点全部接收所需的总时
间,等于数据传输肘延与信号传播时延之和。
(3)CSMA/CD总线网中最短帧长的计算公式
为了确保发送站点在传输时能检测到可能存在的
冲突,数据帧的传输时延至少要两倍于传播时延。由此
引出了CSMA/CD总线网中最短帧长的计算关系式:
(4)二进制指数退避算法
在CSMA/CD算法中,为了保证退避操作维持稳
定,采用了一种称为二进制指数退避的算法。
二进制指数退避算法是按后进先出LIFO的次序控
制的,即未发生冲突或很少发生冲突的数据帧,具有优
先发送的概率;而发生过多次冲突的数据帧,发送成功
的概率就更小。
3.IEEE 802.3介质访问控制协议
IEEE 802.3标准提供了MAC子层的功能说明,内
容主要有数据封装和介质访问管理两个方面。
(五)以太网(Ethernet)
1.经典以太网
(1)以太网标准
以太网所采用的介质访问控制方法就是后来成为IEEE 802.3标准的载波监听多路访问/冲突检测(CSM/CD),所以IEEE 80 2.3标准与以太网.标准有很多相似之处。当不涉及网络协议的细节时,通常总将IEEE 802.3标准作为以太网的同义词。
(2)以太网的帧格式
以太网的帧格式如下所示。
(3)以太网的组成
以太网主要由传输介质、收发器、网卡、工作站等组成。
2.百兆以太网
(1)100BASE-T介质访问控制方法
为了能成功地进行冲突检测,100BASE-T也必须满足“最短帧长=冲突检测时间×数据传输速率"的关系。其中的冲突检测时间等于网络中最大传播时延的2倍。
(2)100BASE-T的物理层
100BASE-T的物理层包含三种介质选项:IOOBASE-TX、100BASE-FX和100BASE-T4。
3.千兆以太网
(1)千兆以太网的物理层协议
千兆以太网的物理层协议包括1000BASE―SX、1000BASE-LX、1000BASE-CX和1000BASE--T等标准。
①1000BASE-SX。使用芯径为50及62.5μm、工作波长为8 5 0 nm的多模光纤,采用8 B/10B编码方式,传
输距离分别为260m和525 m,适用于建筑物中同一层的短距离主干网。
②1000BASE-LX。使用芯径为50及62.5μm的多模、单模光纤,工作波长为1300 nm,采用8B/10B编码方式,
传输距离分别为525m、550m、3000m,主要用于校园主于网。
③1000BASE-CX。使用150Ω平衡屏蔽双绞线(STP),采用8B/10B编码方式,传输速率为1.2 5 Gbps,传输距离
为25 m,主要用于集群设备的连接,如一个交换机房内的设备互连。
④1000BASE-T。使用4对5类非平衡屏蔽双绞线线(UTP),传输距离为100m,主要用于结构化布线中同一层
建筑的通信,从而可以利用以太网或快速以太网已铺设的UTP电缆。t
(2)千兆以太网的MAC子层
MAC子层的主要功能包括数据帧的封装/卸装、帧的寻址与识别、帧的接收与发送、链路的管理、帧的差错控制及MAC协议的维护。
(3)千兆以太网的特点
①简易性。
②技术过渡的平滑性。
③网络可靠性。
④可管理性与可维护性。
⑤经济性。
⑥支持新应用与新数据类型。
4.万兆以太网
万兆以太网有如下特点:
(1)不再支持半双工数据传输,数据传输都以全双工方式进行。
(2)万兆以太网不但能以更优的性能为企业骨干网服务,而且还能从根本上对广域网及其他长距离网络应用提供最佳支持。
(3)万兆以太网有点型物理接口
(六)令牌环介质访问控制
1.令牌环工作原理
(1)令牌环的结构
令牌环在物理上是一个由一系列接口和这些接口间的点一点链路构成闭合环路,各站点通过环接口连到网上。对介质具有访问权的某个发送站点,通过环接口出径链路将数据帧串行发送到环上;其余各站点从各自的环接口入径链路逐位接收数据帧,同时通过环接口出径链路再生、转发出去,使数据帧在环上从一个站点至下一个站点地环行,所寻址的目的站点在数据帧经过时读取其中的信息;最后,数据帧绕环一周返回发送站点,并由其从环上撤除所发的数据帧。
(2)令牌环的操作过程
①网络空闲时,只有一个令牌在环路上绕行。
②当一个站点要发送数据时,必须等待并获得一个令牌,将令牌的标志位置为“1”,随后便可发送数据。
③环路中的每个站点边转发数据,边检查数据帧中的目的地址,若为本站点的地址,便读取其中所携带的数据。
④数据帧绕环一周返回时,发送站将其从环路上撤销,同时根据返回的有关信息确定所传数据有无出错。若有错则重发存于缓冲区中的待确认帧,否则释放缓冲区中的待确认帧。。
⑤发送站点完成数据发送后,重新产生一个令牌传至下一个站点,以使其他站点获得发送数、据帧的许可权。
(3)环长的比特度量
环的比特长度=信号传播时延×数据传输速率+接口延迟位数=环路媒体长度×5(μs/km)×数据传输速率+接口延迟位数
(4)令牌环的特点
①令牌环网在轻负荷时,由于存在等待令牌的时间,故效率较低;但在重负荷时,对各站公平访问且效率局。
②为确保数据的透明传输,可在数据段采用比特插人法或违法码法。
③采用发送站从环上收回帧的策略,具有对发送站点自动应答功能。
④令牌环的通信量可以调节。
2.令牌环介质访问控制协议
(1)IEEE 802.5 MAC帧格式
IEEE 802.5令牌环的MAc帧有两种基本格式:令牌帧和数据帧
(2)IEEE 8O2.5的媒体访问控制功能
①帧发送。
②令牌发送。
③帧接收。
④优先操作权。
(七)光纤分布数据接口(FDDI)
FDDI以光纤作为传输介质,它的逻辑拓扑结构是一个逻辑计数循环环,它的物理拓扑结构可以是环形、带树形或带星形的环,采用IEEE 802的体系结构。
1.FDDI工作原理
FDDI数据传输速率达100 Mbps,采用4B/5B编码,要求信道介质的信号传输速率达到125 Mbaud。FDDI网最大环路长度为200 km,最多可有1000个物理连接。
2.FDDI的组成
FDDI由物理层(PHY)、物理层介质依赖(PMD)和介质访问控制(MAC)三部分组成。
(八)无线局域网
1.无线局域网概述
(1)“移动计算"与“移动办公’’
无线局域网是局域网技术与无线通信技术相结合的产物。
(2)无线局域网的特点,
无线局域网与有线局域网相比有以下优点:安装便捷;使用灵活;经济节约;易于扩展。
无线局域网的不足之处是:数据传输速率相对较低,有时会存在通信盲点等。
(3)无线局域网的技术要求
无线局域网必须实现以下技术要求:可靠性;兼容性;数据速率;通信保密;移动性;节能管理;小型化、低价格;电磁环境。2·无线局域网的硬件设备
(1)无线网卡
(2)无线AP
(3)无线天线
3·无线局域网的射频技术
(1)无线漫游
(2)扩频技术
4·无线局域网的连接方案
(1)无接人点独立对等无线局域网
(2)有接人点独立对等无线局域网
(3)无线以太网与有线LAN互连
(4)点对点无线连接方案
(5)点对多点无线连接方案
(6)无线中继方案
(7)无线漫游方案
5.无线局域网的标准
(1)IEEE 802.11标准
(2)红外技术
(3)蓝牙技术
(九)局域网操作系统
1.局域网操作系统概述
(1)局域网操作系统的分类
局域网操作系统的定义是:在局域网低层所提供的数据传输能力的基础上,为高层网络用户提供共享资源管理和其他网络服务功能的局域网系统软件。
局域网的操作系统可以分为两类:面向任务型局域网操作系统和通用型局域网操作系统
(2)局域网操作系统的演变过程
局域网操作系统经历了从对等结构向非对等结构演变的过程。
(3)局域网操作系统的基本服务功能。
①文件服务。
②打印服务。
③数据库服务。
④通信服务。
⑤信息服务。
⑥分布式服务。
2.典型局域网操作系统简介
(1)NetWar
Novell公司开发的Novell NetWare 网络操作系统是一个可使PC机网络取代小型机系统的多任务网络操作系统,它开创了工作站/服务器的结构。NovellNetware的主要特点:
①Novell网络为用户使用提供完善的安全措施。
②具有系统容错(SFT)的可靠性措施。,
③开放的网络软件开发环境。
(2)UNIX 。
UNIX网络操作系统的主要特点有:良好的用户界面;统一的处理方法;强大的核外程序功能;良好的可移植性;良好的网络环境;完善的安全机制;多任务、多用户操作性。
(3)Windows N T
Windows NT Server 4.0主要技术特点:内存与任务管理;开放的体系结构;内置管理;集中式管理;用户工作站管理。
(4)Windows XP
Windows xP中集成的网络功能主要有:自带共享上网功能;连接不同网段的网桥功能;简单的软路由功能;网路代理服务功能;自带防火墙功能;支持IEEE 802.11无线标准;支持个人WEB网站。
第5章广域网
一、本章概述
广域网是指覆盖范围广阔的一类数据通信网。本章主要介绍广域网的特点、接人技术和协议,介绍了几种常用的广域网接人技术.以及网络管理和网络安全的基础知识。是对广域网技术的综合叙述,向考生介绍广域网的各种知识。
二、本章在考试中的地位
在以往的考试中,对本章知识点的考查主要有选择、填空、简答、计算和应用几种题型。从本章在整本书中所占的比重来看,虽说不上是重点,但其中的ATM和帧中继两部分知识·也是很重要的,在考试中历来都是必考的两部分内容,出题的可能性非常大,所以考生应该对这部分知识有很好的掌握.
三、考前串讲
(一)广域网概述
广域网(WAN)是一种覆盖多个远距离区域的计算机网络,甚至会遍布全世界。
1.广域网的主要特点
(1)广域网的特点
广域网具有以下特点:
①主要提供面向通信的服务。
②覆盖范围广,通信距离可从数公里到数千公里。
③广域网是一种跨地区的数据通信网络。
④广域网技术主要对应于()SI参考模型底层的物理层、数据链路层和网络层。
(2)广域网与局域网的比较
①节点之间的通信方式不同。
②采用的网络协议层次不同。
③广域网的拓扑结构比局域网的复杂得多。
④路由技术不同。
⑤管理方法和技术不同。
⑥广域网包含了许多不兼容性。
2.广域网的连接技术
(1)电路交换方式
公共交换电话网(PSTN)和综合业务数字网(ISDN)都是采用电路交换技术的通信网络。
(2)分组交换方式
分组交换网络提供虚电路和数据报两种服务。
X.25、帧中继和ATM等都是采用分组交换技术的广域网。
(3)专用线路连接
(4)常用设备连接
①广域网交换机。
②接人服务器。
③调制解调器。
④ISDN终端适配器。
⑤信道服务单元/数据服务单元。
(二)综合业务数字网(ISDN)
1.ISDN的定义及特性
ISDN是由综合数字电话网(IDN)演变发展而来的
一种网络,它提供端到端的数字连接以支持广泛的业
务,包括语音的和非语音的业务。它为用户进网提供了
一组少量的标准多用途网络接口。ISDN具有三个基本
特性:端到端的数字连接、综合的业务和标准的入网
接口。
2.ISDN的接口及其参考点
(1)ISDN的用户-网络接口
ITU定义了两种用户-网络接口的标准,它们是基本速率接口BRI和一次群(基群)速率接口PRI。
(2)ISDN的参考点
ITU定义了R、S、T和U四个参考点。
3.宽带ISDN(B-ISDN)及其信息传送方式
目前B-ISDN采用的传送方式主要有高速分组交换、高速电路交换、异步传送方式ATM和光交换方式四种。
(三)异步传输模式(ATM)
1.ATM交换‘
(1)ATM的定义与功能
ATM是一种转换模式(即前面所说的传输方式),在这一模式中信息被组织成信元(cell),包含一段信息的信元并不需要周期性地出现在信道上,从这个意义上来说,这种转换模式是异步的。
ATM的特点是进一步简化了网络功能。ATM网络不参与任何数据链路层功能,将差错控制与流量控制工作都交给终端去做。
(2)ATM交换的优点
ATM网络使用固定长度的信元作为传输的基本单元,固定长度的信元头部可以简化为ATM交换机的处理;ATM 网络允许混合使用多种高质量的传输介质,并且可以支持不同的传输速率;同时,高质量的传输介质使得ATM网络可以简化差错控制和流星控制的处理,从而,提高网络的吞吐率。
2.AMT的特征
(1)基于信元的分组交换技术
(2)快速交换技术
(3)ATM网络环境
ATM网络环境由两部分组成:ATM网络和ATM终端用户。
(4)面向连接的信元交换
ATM网络支持面向连接的信元交换,数据信元交换之前必须建立虚拟连接。
(5)预约带宽
3.ATM的层次结构
(1)ATM子层
ATM子层是ATM数据链路层的下子层,主要定义信元头的结构,以及使用物理链路的方法。ATM的信头有两种格式,分别对应用户一网络接口UNI和网络节点接口NNI。
(2)ATM适配层
AAL的主要目的是将高层的信息转换成适合ATM网络传输要求的格式。
4.ATM的工作方式,
ATM采用异步时分复用方式工作,信元的信头中写有信息的标志·说明该信元去往的地址,网络根据信头中的标志来转移信元。
(四)帧中继(Frame Relay)。
1.帧中继的基本原理
从原理上看,帧中继与X.25及ATM都同属分组
交换一类。但由于X.25带宽较窄,而帧中继和ATM
带宽较宽,所以常将帧中继和ATM称为快速分组交换。
2.帧中继的帧格式
帧中继的帧结构如下所示。
3.帧中继的应用
帧中继的常见应用包括:
(1)局域网的互连。
(2)语音传输。
(3)文件传输。
(五)宽带接入技术
宽带互联网可分为宽带骨干网和接入网两部分,在接入网方面,目前国际上主流并且比较成熟的技术包括xDSL技术、HomePNA技术、光纤接人技术、Cable技术以及无线宽带接入网技术等。
1.xDSL技术
数字用户线包括不对称数字用户线(ADSL)、高比特率数字用户线(HDSL)、单线数字用户线(SDSI)和超高速比特率数字用户线(VDSL),xDSI。技术的最大特点是使用电信部门已经铺设的双绞线作为传输线路提供宽带传输速率。
2.HomePNA技术
HomePNA是多家世界知名的电信公司为了推广基于传统电话网络的数据传输技术的应用而成立的非盈利性组织,他们利用电话网络提供宽带数据接人服务,从而适应市场对宽带接人的需求。
3.Cable接入技术
Cable接人技术可以使有线电视公司利用现有的HFC网络提供带宽业务。
4.光纤接人技术
光纤用户网具有带宽大、传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等特点,适于多种综合数据业务的传输,是未来宽带网络的发展方向
5.无线接人技术
无线接入技术就是利用无线技术作为传输媒介向而宽带接入服务。
(六)VPN技术
1 VPN的定义
虚拟专用网指的是依靠ISP和其他NsP,在公用网络中建立专用的数据通信网络的技术。
2.VPN的特点
(1)安全保障。
(2)服务质量保证(QOS)。
(3)可扩充性和灵活性。’
(4)可管理性。
3.VPN的安全技术
(1)隧道技术。
(2)加解密技术。
(3)密钥管理技术。
(4)使用者与设备身份认证技术。
4.VPN的发展趋势
VPN技术将成为当前广域网建设的最佳解决方案之一,它不仅大大节省了广域网的建设和运行维护费用,而且增强了网络的可靠性和安全性。
(七)网络管理基础与网络安全
1.网络管理基础
网络管理是计算机网络发展中的关键技术,对网络的正常运行起着极其重要的作用。
(1)网络管理的基本功能
①故障管理。。
②计费管理。
③配置管理。
④性能管理。
⑤安全管理。
(2)网络管理系统的构成
现代计算机网络的管理系统模型主要由以下几部分组成:
①多个被管代理,也称管理代理;②至少一个网络管理器,也称管理工作站;③一个通用的网络管理协议;④一个或多个管理信息库。
(3)网络管理协议。
目前最有影响的网络管理协议有两个:一个是简单网络管理协议SNMP,另一个是公共管理信息服务和公共管理信息协议CMIS/CMIP。
(4)SNMP的工作机制
SNMP采用一种不完全的轮询协议。
2.网络、安全
(1)网络上的不安全因素
故意危害Internet安全的主要有三种人:故意破坏者又称黑客(Hackers)、不遵守规则者(Vandals)和刺探秘密者(Crackers)。
(2)防火墙技术
防火墙是在被保护的Intranet和Internet之间竖起的一道安全屏障,用于增强Intranet的安全性。
目前的防火墙技术可以起到以下安全作用:
①集中的网络安全。
②安全警报。
③重新部署网络地址转换(NAT)。
④监视Internet的使用。
5向外发布信息
第6章Internet
一、本章概述
Internet是一个建立在网络互连基础上的最大的、开放的全球性网络。今天,Internet已在世界范围内得到了广泛的普及与应用,并正在迅速地改变人们的工作方式和生活方式。本章主要介绍Internet的结构及其接入方式、Internet 的关键技术、Internet的应用以及与Internet密切相关的一些其他知识。学完这部分内容之后,考生将会对Internet 有一个整体的把握和认识,对Internet的各种技术有一个全新的了解。
本章要求考生识记和领会的内容比较多,多是一些概念性的知识,考生应对这些基本概念熟练掌握。
二、本章在考试中的地位
本章内容多是一些概念性的东西,比较简单,而且内容不多,在历年的考试题目当中多以选择和填空题出现,偶尔也出一些简答和应用题,但从这部分知识的特点来看,以后的命题趋势将仍以选择和填空为主,出大题的可能性也有,但比较小。所以考生重要的是把本章中的基本概念和基本理论掌握牢,同时对重点部分如IP技术和Internet应用技术,应该适当补充一些知识,以应对考试中考查这部分内容的大题出现。
三、考前串讲
(一)Internet概述
InterBet拥有数千万台计算机和上亿个用户,是全球信息资源的超大型集合体。Internet也可以认为是各种网络组成的网络,它是使用TCP/IP(传输控制协议/网间协议)互相通信的数据网络集体。
(二)Internet的结构及其接入方式
1.Internet的结构特点
Internet采用了目前最流行的客户机/服务器工作模式,凡是使用TCP/IP协议,并能与Internet的任意主机进行通信的计算机,无论是何种类型、采用何种操作系统,均可看成是Internet的一部分。
2.Internet的接入方式
(1)ISP接入方式:帧中继方式;专线(DDN)方式;ISDN方式。
(2)用户接入方式:仿真终端方式;拨号IP方式;局域网连接方式。.
(三)Internet的关键技术
1.TCP/IP
TCP/IP是Internet的核一匹,利用TCP/IP协议可以方便地实现多个网络的无缝连接。
2.标识技术。
(1)主机IP地址
IP地址由32位(即4字节)二进制娄组成,为书写方便起见,常将每个字节作为一段并以十进制数来表示,每段间用“.”分隔。常用的IP地址有A、B、C三类利用子网掩码可以判断两台主机是否在同一子网中。子网掩码与IP地址一样也是32位二进制数,不同的是它的子网主机标识部分为全“0"。
(2)主域名系统和统一资源定位器
域名采用层次结构的基于“域"的命名方案,每一层由一个子域名组成,子域名间用“."分隔,其格式为:
机器名.网络名.机构名.最高域名
WWW上的每一个网页(Home Page)都有一个独立的地址,这些地址称为统一资源定位器(URL)只要知道某网页的URL,便可直接打开该网页。
(3)用户E-mail地址
用户E-mail地址的格式为:用户名@主机域名。
3.IPv6
采用长度为128位IP地址的IPv6协议,彻底解决了IPv4地址不足的难题,是Ipv4地址长度的4倍。IPv6和IDv4有一个相当长的共存时期。目前解决过渡问题的方法主要有3种:双协议栈、隧道和翻译器。
(四)Internet的应用
1.万维网WWW
万维网(World Wide Web.简称WWW)是Internet上集文本、声音、图像、视频等多媒体信息于一身的全球信息资源
网络,是Internet上的重要组成部分。
2.电子邮件E-mail
3.专题讨论Usenet
4.文件传输FTP
5.远程登录Telnet
(五)Internet Explorer浏览器
Windows内置了Microsoft Internet Explorer(简称IE),并支持Web风格的桌面布局和文件夹窗口。用户要浏览WWW,只需在完成拨号连接后,指向并点击桌面上的“Internet Explorer"图标,便可打开IE浏览器。
IE提供了丰富的属性选项,使用户可以根据需要和习惯来配置浏览器。
(六)Intranet
1.Intranet概述
(1)Intranet的定义
Intranet按字面意思译为“内部网",表示这是一