网络工程复习资料

1、网络工程复习资料第一章1、 通信的基本概念：将信息从一个地方传送到另一个地方的过程成为通信。用以实现通信过程的系统称为通信系统。通信系统由信源、传输媒体、和信宿3个部分组成。信源是产生信息的一端，信宿是接受信息的一端，通信媒体是传输信息的媒体。2、 数据交换技术交换的概念：根据网络拓扑结构，通信子网必须能为所有进网的数据流提供从源节点到信宿节点的通道，而实现这种数据通路的技术就称为数据交换技术。数据交换的方式有：全互连方式和交换方式。全互连方式：对于点到点的通信，只要在通信双方之间建立一个连接即可。而对于点到多点或多点到多点的通信（也就是具有多个通信终端），最直接的方法就是让所有通信方两两相连

2、。交换方式：在用户分布密集中心处安装一个设备，把每个用户终端设备（比如电话机）分别用专用的线路（电话线）连接到这个设备上。当任意两个用户之间要进行通信时，该设备就把连接这两个用户的开关接点合上，将这两个用户的通信线路接通。交换的基本功能：在连接到交换设备上的任意的入线和出线之间建立连接，或者说是将入线上的信息分发到出线上去。这样，任何一个主叫用户的信息，无论是语音、数据还是文本图像，均可通过在通信网中的交换节点发送到所需的任何一个或多个被叫用户处。常用的交换技术:电话网的线路交换，百年前、线路交换、报文交换、分组交换、ATM交换线路交换（也叫电路交换）是在信息（数据）的发送端和接收端之间，直接

3、建立一条临时通路，供通信双方专用，其它用户不能再占用，直到双方通信完毕才能拆除。 线路交换可分三个阶段： 线路建立阶段； 数据传输阶段； 线路拆除阶段；报文交换不需要建立专用通道。信源（发送方）将欲传输的信息组成一个数据包，我们称作报文。该报文上写有信宿（接收方）的地址。这样的数据包送上网络后，每个接收到的节点都先将它存在该节点处，然后按信宿的地址，根据网络的具体传输情况，寻找合适的通路将报文转发到下一个节点。经过这样的多次存储转发，直至信宿，完成一次数据传输，这种节点存储转发数据的方式称为报文交换。分组交换类似于报文交换，其主要差别在于：分组交换是数据量有限的报文交换。在报文交换中，我们对一

4、个数据包的大小没有限制，比如你要传输一篇文章，不管这篇文章有多长，它就是一个数据包，报文交换把它一次性传送出去（因而报文交换要求每个节点必须具有足够大的存储空间）。而在分组交换中，要限制一个数据包的大小，即要把一个大数据包分成若干个小数据包（俗称打包），每个小数据包的长度是固定的，典型值是一千位到几千位，然后再按报文交换的方式进行数据交换。为区分这两种交换方式，把小数据包（即分组交换中的数据传输单位）称为分组（Packet）。 数据分组在网络中有两种传输方式：数据报（Datagram）和虚电路（Virtual Circuit）3、 OSI参考模型典型的网络体系结构是国际标准化组织ISO（Int

5、ernational Standard Organization）在1984年颁布: 开放系统互联基本参考模型OSI(Open System Interconnection Basic Reference Model)，简称为ISO/OSI模型。OSI参考模型分为层，分别是物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层和应用层。 物理层 的任务就是为它的上一层提供一个物理连接，以及它们的机械、电气、功能和过程特性。 如规定使用电缆和接头 的类型，传送信号的电压等。数据链路层 负责在两个相邻结点间的线路上，无差错的传送以帧为单位的数据。网络层 在网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个

6、数据链路或经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点，确保数据及时传送。传输层 该层的任务是最佳的利用网络资源，并以可靠和经济的方式，为两个端系统（也就是源站和目的站）的会话层之间，提供建立、维护和取消传输连接的功能，负责可靠地传输数据。会话层 这一层也可以称为会晤层或对话层，在会话层及以上的高层次中，数据传送的单位不再另外命名，统称为报文。会话层不参与具体的传输，它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。表示层 这一层主要解决拥护信息的语法表示问题。它将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法，转换为适合于OSI系统内部使用的传送语法。即提供格式化的表

7、示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩， 加密和解密等工作都由表示层负责。应用层 应用层确定进程之间通信的性质以满足用户需要以及提供网络与用户应用软件之间的接口服务。物理层 正确利用介质； 数据链路层 连通每个节点； 网络层 选择走哪条路；传输层 找到对方主机；会话层 决定该谁说,该谁听,从何处听；表示层 决定用什么语言交谈； 应用层 指出做什么事。4、TCP/IP协议 (Transfer Controln Protocol/Internet Protocol) 被称为传输控制/网际协议，又简称网络通讯协议，这个协议是Internet国际互联网络的基础。TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。

8、从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、互联网层、传输层、应用层。网络接口层 负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。互联网层 负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。（1）处理来自传输层的分组发送请求，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。（2）处理输入数据报：检查其合法性，然后进行寻径。（3）处理路径、流控、拥塞等问题。传输层 提供应用程序间的通信。其功能包括：（1）格式化信息流；（2）提供可靠传输。应用层 向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远

9、程登录等。OSI参考模型和TCP/IP协议族对应关系5、 网络互连设备部分网卡的主要功能：网卡（NIC） 插在计算机主板插槽中，负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式，通过网络介质传输。交换机的主要功能：交换机的功能和特点(1)  具有与HUB同样的功能；(2)  具有存储转发、分组交换能力；(3)  具有子网和虚拟专网管理能力；(4) 各用户终端独占带宽；(5) 交换机可以堆叠。路由器的主要功能：路由器利用一种或几种网络协议将本地或远程的一些独立的网络连接起来。路由器通过逻辑标识将封包（比如IP）从一个逻辑网络中的某个节点，进行路由选择，传输到

10、另一个网络上某个节点。一个作用是连通不同的网络，另一个作用是选择信息传送的线路。调制解调器的主要功能：调制解调器的功能就是调制与解调，以实现数字信号与模拟信号之间的转换。第2章 计算机局域网1、 常见局域网的类型：以太网（Ethernet）、光纤分布式数据接口（FDDI）、异步传输模式（ATM）、令牌环网（Token Ring）、交换网Switching等，2、 介质访问控制方法载波监听多点接入/碰撞检测（CSMA/CD)、令牌环(Token Ring）、令牌总线(Token Bus)。3、 以太网交换机的帧转发方式：直通式交换、存储转发式和碎片隔离式。4、 路由器的基本工作原理路由器的主要工

11、作是为经过路由器的每个数据分组找到一条最佳传输路径，由此可见，选择最佳路径的策略，集路由算法是路由器的关键。路由表生成的过程中涉及的主要协议有：静态路由协议、动态路由协议。三大要素有目标网络、端口、开销。静态路由表 由管理员预先设定好固定的路由表。动态路由表 动态路由使路由选择算法根据实测和设计的距离、时延和网络拓扑结构等度量自动计算最佳路径和建立路由表，而且能自动适应网络拓扑结构的变化，实时、动态地更新路由表。路由器的分类：静态路由器和动态路由器。路由选择实现的途径 路由器通过路由选择算法，建立并维护一张路由表。在路由表中包含着目的地址和吓一跳路由器地址等多种信息。路由表中路由信息告诉每一台

12、路由器应该把数据包转发给谁，它的下一条路由器地址是什么。路由器根据路由表提供的下一条路由器地址，将数据包发给下一条路由器，通过一级一级的转发，最终把数据包传送到目的地。路由器的数据包转发过程 接收数据、数据路由、发送数据5、 交换式局域网：核心设备是局域网交换机，它可以在多个端口之间建立多个并发连接。特点：允许多对站点同时通信，每个站点可以独占传输通道和带宽、灵活的接口速率、具有高度的网络可扩充性和延展性、易于管理，便于调整网络负载的分布，有效地利用网络带宽。第3章 城域网1、 多路复用传输技术城域网主要使用多路复用技术进行数据传输。多路复用技术就是把多个低信道组合成一个高速信道的技术，可以有

13、效的提高数据链路的利用率。多路复用最常用的设备：多路复用器、多路分配。多路复用技术：频分多路复用(FDM)、时分多路复用(TDM)、波分多路复用(WDM)、码分多路复用(CDMA)。DWDM密集型光波复用2、 无线城域网 无线城域网（WMAN）技术WIMAX 全球微博接入互操作系统world interoperability for microwave access 基于IEEE802.16标准wimax的技术优势：1.传输距离远、接入速度高、应用范围广2.不存在“最后一公里”的瓶颈限制，系统容量大3.提供广泛的多媒体通信服务4.安全性高。Wimax面临的问题：成本问题、技术标准和频率问题、与

14、现有网络的相互融合问题。第4章 广域网1、 广域网、城域网和局域网的区别局域网：局域网是将小区域内的各种通信设备互连在一起的通信网络。 决定局域网特性的主要技术有三个：1)、用于传输数据的传输介质； 2)、用以连接各种设备的拓扑结构；3)、用以共享资源的介质访问方法。 局域网的典型特性：高速据率（0.1M100Mbps），短距离（0.1km25km），低误码率（1081011）。城域网：城域网（MAN）在技术上与局域网（LAN）有许多相似之处，而与广域网(WAN)区别较大。MAN的传输媒介主要采用光缆，传输速率在l00兆比特/秒以上。所有联网设备均通过专用连接装置与媒介相联连，只是媒质访问控制

15、在实现方法上与LAN不同。 MAN的一个重要用途是用作骨干网，通过它将位于同-城市内不同地点的主机、数据库，以及LAN等互相联接起来，这与WAN的作用有相似之处，但两者在实现方法与性能上有很大差别。MAN不仅用于计算机通信，同时可用于传输话音、图像等信息，成为一种综合利用的通信网，属于计算机通信网的范畴.广域网：是在一个广泛地理范围内所建立的计算机通信网，因而对通信的要求及复杂性都比较高。WAN由通信子网与资源子网两个部分组成。通信子网实际上是一个数据网，可以是一个专用网(交换网或非交换网)或一公用网(交换网)；资源子系统是联在网上的各种计算机、终端、数据库等。这不仅指硬件，也包括软件和数据资

16、源。在实际应用中，局域网LAN可与广域网WAN互联，或通过WAN与位于其它地点的WAN互联，这时LAN就成为WAN上的一个端系统。 2、 广域网用于通信的互连主要采用公用网络和专用网络两种，广域网可以提供面向连接和无连接两种服务模式，广域网有两种组网方式：虚电路（virtual circuit）方式，数据报（datagram）方式。虚电路:采用虚电路方式的广域网，源结点要与目的结点进行通信之前，首先必须建立一条从源结点到目的结点的虚电路（即逻辑连接），然后通过该虚电路进行数据传送，最后当数据传输结束时，释放该虚电路。在虚电路方式中，每个交换机都维持一个虚电路表，用于记录经过该交换机的所有虚电路

17、的情况，每条虚电路占据其中的一项。数据报：广域网另一种组网方式是数据报方式，交换机不必登记每条打开的虚电路，它们只需要用一张表来指明到达所有可能的目的端交换机的输出线路。3、 ISDN综合业务数字网 / ATM异步传输模式网络要分别管理这些不同的网络（电路交换网、分组交换网、有线电视（ CATV）网）十分困难。解决上述问题的最好方法是开发一种单一的新型网络，该网络可以替代上述各种网络，通过该网络可以传送各种类型的信息。它所支持的数据传输率更大，业务范围更广，这种新型网络称为综合业务数字网（ISDN）。 第一代ISDN称为窄带ISDN（N-ISDN）。它利用64 Kbps的信道作为基本交换单位，

18、采用电路交换技术。第二代ISDN称为宽带ISDN（B-ISDN）。它支持更高的数据传输速率，发展趋势是采用报文分组交换技术。 N-ISDN定义了两类用户访问速率：基本访问速率和基群访问速率。B-ISDN可以提供视频点播（VOD）、电视会议、高速局域网互联以及高速数据传输等业务。B-ISDN要支持如此高的速率，需要面临两大技术挑战：一是高速传输；二是高速交换。异步传输模式（ Asynchronous Transfer Mode，ATM）实现了高速交换，使得B-ISDN网络的实现成为可能。ATM技术的基本思想是让所有的信息都以一种长度较小且大小固定的信元（Cell）进行传输。ATM网络是面向连接的

19、。ATM不保证信元一定到达目的结点，但信元到达一定是按先后顺序的。4、局域网连接方案局域网连接方案又分为：点对点、点对多和无线接力方案等三种比较常见的方式。5、 广域数据通信目前使用的几种常用的广域网包括：传统的公用电话交换网（ PSTN）、分组交换网（X.25）、数字数据网（DDN）、交换式多兆位数据服务（ S M D S），后期发展的帧中继（ F R）、ISDN综合业务数字网 / ATM异步传输模式网络，SONET同步光纤网/ SDH同步数字系列，混合光纤同轴网(HFC)和卫星通信网络。第5章 互联网1、 “互联网”指的是全球性的信息系统，首先，互联网是全球性的；其次，互联网上的每一台主机

20、都需要有“地址”；最后，这些主机必须按照共同的规则（协议）连接在一起。2、 互联网协议IPIP是英文Internet Protocol（网络之间互连的协议）的缩写,也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。IP协议，主要负责通过网络连接在数据源主机和目的主机间传送数据包。3、 IP地址给因特网上的每台计算机和其它设备都规定了一个唯一的地址，叫做“IP 地址”。IP地址在设计时就考虑到地址分配的层次特点，将每个IP地址都分割成网络号和主机号两部分，以便于IP地址的寻址操作。所谓IP地址就是给每个连接在Internet上的主机分配的一个32bit地址, 就是4个字节。IP地址分类：A类保留给

21、政府/机构，B类被分配给中等规模的公司C类被分配给任何需要的机构，D类用于组播，E类用于实验，子网的作用子网是指一个ip地址上生成的逻辑网络，它可以让一个网络地址跨越多个物理网络，即一个网络地址代表多个网络子网掩码(subnet mask)是一个应用于TCP/IP网络的32位二进制值，它可以屏蔽掉ip地址中的一部分，从而分离出ip地址中的网络部分与主机部分。4、 TCP/IP模型将协议分成四个层次，它们分别是：网络接口层、网际互连层、传输层、应用层。1）网络接口层与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应。2）网际互联层对应于OSI参考模型的网络层，主要解决主机到主机的通信问题。 该层有四个

22、主要协议：网际协议（IP）、地址解析协议（ARP）、反向地址解析协议（RARP）和互联网控制报文协议（ICMP）。3）传输层对应于OSI参考模型的传输层，为应用层实体提供端到端的通信功能。该层定义了两个主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）TCP协议提供的是一种可靠的、面向连接的数据传输服务；而UDP协议供的是不可靠的、无连接的数据传输服务。4）应用层对应于OSI参考模型的高层，为用户提供所需要的各种服务.例如：FTP、Telnet、DNS、SMTP等。5、 传输控制协议TCP传输控制协议（Transmission Control Protocol，TCP）是一种面向连接

23、的、可靠的、基于字节流的运输层通信协议.工作原理：应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流，然后, TCP把数据流分割成适当长度的报文段（通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传送单元(MTU)的限制）。之后, TCP把结果包传给IP层，由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层。TCP为了保证不发生丢包-就给每个字节一个序号，同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的字节发回一个相应的确认(ACK)；如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认，那么对应的数据（假设丢失了）将会被重传。6、 域名系统：域名一般由四个部分组成，从

24、左到右依次为：分机名、主机域、机构性质域、地理域，中间用小数点“.”隔开。7、 域名解析过程：1）域名服务器与域名解析器 域名服务器 (驻留在服务器端)是一个服务器软件，运行在指定的主机上，完成域名-IP地址映射，一个域名服务器通常保存着它所管辖区域内的域名与IP地址对照表 域名解析器 (驻留在客户端)是请求域名解析服务的客户软件，一个域名解析器可以利用一个或多个域名服务器进行域名解析。域名解析流程第6章 物联网1、 物联网的英文名称为“The Internet of Things”。由该名称可见，物联网就是“物物相连的互联网”。第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上的延伸和

25、扩展的一种网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网是指通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、 全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的功能：1）全面感知能力2）数据信息的可靠传递3）可以智能处理2、 无线射频识别技术（Radio Frequency Idenfication，RFID的基本原理是电磁理论。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣

26、环境。基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。3、云计算云计算（Cloud computing），是一种基于互联网的计算新方式，通过互联网上异构、自治的服务为个人和企业用户提供按需即取的计算。4、 无线传感网络的体系结构传感器网络系统通常包括传感器节点(sensor node)、汇聚节点(sink node)和管理节点。大量传感器节点随机部署在监测区域内部或附近，能够通过自组织方式构成网络。传感器节点监测的数据沿着其他传感器节点逐跳进行传输，在传输过程中监测数据可能被多个节点处理，经过多跳后路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达管理

27、节点。传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成。 一个典型的传感器网络的结构包括分布式传感器节点（群）、sink节点、互联网和用户界面等。5、 物联网技术概述：射频识别RFID、传感器、智能技术、纳米技术、EPC编码、Savant中间件、PML语言（物理标示语言）、EPC网络、云计算6、 传感器网络与RFID、物联网的关系是什么？传感器与RFID的关系射频标签（RFID）技术和传感器具有不同的技术特点，传感器网络可以监测感应到的各种信息，但缺乏对物品的标识能力，而RFID技术恰恰具有强大的标识物品能力。传感器网络与物联网的关系物联网是从产业和应用角度，传感器网络是从技术角度对同一事物的不同表述，其实质是完全相同的。第8章 网络安全1、 网络安全威胁分析物理安全、网络结构的安全、系统的安全、应用系统的安全、管理的安全风险2、 网络安全服务的只要内容1） 安全技术手段：物理措施、访问控制、数据加密、其他措施信息过滤.容错.2）安全防范意识3、 Internet 安全隐患的主要表现4、 网络安全攻击的形式：中断、截获、篡改、伪造5、 防火墙是由软件、硬件构成的系统，是一中特殊变成的路由器，用来在两个网络之间实现接入控制策略。防火墙与安全策略的关系：防火墙不仅仅是路由器、堡垒主机或任何网络安全的设备的组合，还