2023年网络工程师（软考）复习资料三

网络与通信串讲第１章引论本章介绍了计算机网络的发展历史和计算机网络的功能及组成，计算机网络协议体系结构的基本概念。本章重点是掌握计算机网络的分类及数据通讯模型,理解网络协议和协议体系结构的概念。本章的考核规定为“识记”层次。１、计算机网络的产生和发展过程第一代:以单计算机为中心的联机系统。缺陷:主机负荷较重;通信线路的运用率低;网络结构属集中控制方式,可靠性低。第二代:计算机——计算机网络。以远程大规模互联为重要特点,由ARPANEＴ发展和演化而来。ARＰANET的重要特点：资源共享、分散控制、分组互换、采用专门的通信控制解决机、分层的网络协议。这些特点往往被认为是现代计算机网络的典型特性。第三代：遵循网络体系结构标准建成的网络。依据标准化水平可分为两个阶段：各计算机制造厂商网络结构标准化、国际网络体系结构标准－ISO／OSI。2、计算机网络的概念计算机网络是指通过数据通信系统把地理上分散的计算机有机地连起来，以达成数据通信和资源共享的目的的系统。计算机网络和终端分时系统的区别:ａ、终端分时系统的结构是有一台主机和多个终端组成,各个终端不具有单独的数据解决能力。而计算机网络是由多台主机互联，共享一个或多个大容量存储器，可共享这些大容量存储器上的软件和数据资源，也可共享其他主机的外围设备等。b、由于终端数目增长，终端分时系统的计算速度将会显著减少。计算机网络增长工作节点，除增长通信线路外，其速度保持不变。c、终端分时系统中所有资源集中在主机中,各个终端用户共享中心计算机资源。计算机网络中每个用户除占有自身的资源外，并能共享网络中所有公共资源。ｄ、终端分时系统属于集中控制，可靠性低。计算机网络采用分布式控制方式，有较高的可靠性。计算机网络和分布式系统的区别：计算机网络和分布式系统在计算机硬件连接、系统拓扑结构和通信控制等方面基本同样。两种系统的差别仅在组成系统的高层软件上:分布式系统强调多个计算机组成系统的整体性,强调各计算机在分布式计算机操作系统协调下自治工作，用户对各计算机的分工和合作是感觉不到的,系统透明性允许用户按名字请求服务。计算机网络则以共享资源为重要目的,方便用户访问其他计算机所具有的资源，要人为地进行所有网络管理。耦合度：计算机(或解决机)间互连的紧密限度。可用解决机之间的距离及互相连接的信号线数目来说明。局域网为中档耦合度的系统,广域网为松耦合度的系统，多机系统为紧耦合度的系统。3、计算机网络的功能ａ、数据通信这是计算机网络的最基本的功能，也是实现其他功能的基础。如电子邮件、传真、远程数据互换等。ｂ、资源共享计算机网络的重要目的是共享资源。共享的资源有:硬件资源、软件资源、数据资源。其**＊*享数据资源是计算机网络最重要的目的。c、提高可靠性计算机网络一般都属分布式控制方式,假如有单个部件或少数计算机失效，网络可通过不同路由来访问这些资源。此外，网络中的工作负荷被均匀地分派给网络中的各个计算机系统,当某系统的负荷过重时,网络能自动将该系统中的一部分负荷转移至其他负荷较轻的系统中去解决。ｄ、促进分布式数据解决和分布式数据库的发展。４、计算机网络系统的组成以资源共享为重要目的的计算机网络从逻辑上可提成两大部分:通信子网和资源子网。通信子网面向通信控制和通信解决,重要涉及:通信控制解决机ＣCＰ，网络控制中心ＮCC，分组组装/拆卸设备PＡＤ，网关G等。资源子网负责全网的面向应用的数据解决,实现网络资源的共享。它由各种拥有资源的用户主机和软件(网络操作系统和网络数据库等)所组成，重要涉及:主机HOＳT，终端设备T，网络操作系统，网络数据库。5、计算机网络分类(领略)按网络拓扑结构分：a、星形结构每个节点都通过一条单独的通信线路,直接与中心节点连接,各个从节点间不能直接通信。优点:建网容易，控制简朴。缺陷：属于集中控制,对中心节点依赖性大，可靠性低。线路运用率低,可扩充性差。ｂ、层次结构或树形结构联网的各计算机按树形或塔形组成，树的每个节点都为计算机。网络的最高层是中央解决机,愈低其解决能力就愈弱。最低层的节点命名为0级，次低层为1级,顶层的级最高。优点:使为数众多的计算机能共享一条通信线路,以提高线路运用率。增强网络的分布解决能力，以改善网络的可靠性和可扩充性。ｃ、总线形结构由一条高速公用总线连接若干个节点所形成的网络。其中一个节点是网络服务器,由它提供网络通信及资源共享服务,其他节点是网络工作站。总线形网络采用广播通信方式，因此总线的长度及网络中工作站节点的个数都是有限制的。特点:网络结构简朴灵活,可扩充，信道运用率高，传输速率高,网络建造容易。但实时性较差，且总线的任何一点故障都会导致整个网络瘫痪。d、环形结构由通信线路将各节点连接成一个闭合的环,数据在环上单向流动，网络中用令牌控制来协调各节点的发送，任意两节点都可通信。特点：传输时延拟定,网络建造容易，但可靠性差,灵活性差。e、点--点部分连接的不规则形在广域网中，互联的各个节点不一定直接互联,以任意拓扑结构连接。ｆ、点--点全连接结构网络中每一节点和网上其他所有节点都有通信线路连接。这种网络的复杂性随解决机数目增长而迅速增长。其他尚有按不同角度分类：按距离分为广域网WAN、局域网LAN、城域网MAN;按通信介质分为有线网和无线网;按传播方式分为点对点方式和广播式;按速率分为低、中、高速；按使用范围分为公用网和专用网;按网络控制方式分为集中式和分布式。6、数据通信技术(领略）数据通信技术是计算机网络的基础,它将计算机与通信技术相结合，完毕编码数据的传输，转换存储和解决。１.信源:产生数据的设备。２.发送器：一般由信源设备产生的数据不安其产生的原始形式直接传输,而是由发送器将其进行变换和编码后再送入某种形式的传输系统进行传输。3.传输系统:连接信源和信宿的传输线路。4．接受器：从传输系统接受信号并将其转换成信宿设备可以解决的形式。5.信宿:从接受器上取得传入数据的设备。广域网：覆盖大片的地理区域,一次传输要经由网络中一系列内部互联的互换节点，在通过选择好的路由后到达信宿设备。线路互换:是从一点到另一点传递信息的最简朴的方式。属于预分派电路资源系统,即在一次接续中，电路资源预先分派给一对用户固定使用，不管在这条电路上实际有无数据传输，电路一直被占用，直到双方通信完毕拆除连接为止。优点:信息传输时延小。电路是“透明”的。信息传送的吞吐量大。缺陷：所占用的带宽是固定的,所以网络资源的运用率较低。用户在租用数字专线传递数据信息时，要承受较高经济代价。报文分组互换:是一种存储转发的互换方式。它是将需要传送的信息划分为一定长度的包，也称为分组，以分组为单位进行存储转发的。而每个分组信息都载有接受地址和发送地址的标记,在传送数据分组之前,必须一方面建立虚电路,然后依序传送。优点:传输质量好,误码率低。可靠性高。缺陷：大量的资源消耗在纠错补偿上。由于采用存储--转发方式工作，因此在传输过程中存在一定的延时。信元互换：ＡTM(AsｙｎchrｏnousＴransｆerMｏde）异步传送模式。也是一种快速分组技术，它将信息切割成固定长度(53字节)的信元，以信元为单位进行传送。7、计算机网络协议和协议体系结构在计算机网络中,为使计算机之间或计算机与终端之间能对的的传输信息,必须在有关信息传输顺序、信息格式和信息内容等方面有一组约定或规则,这组约定或规则即是网络协议。协议的三要素:语法、语义、规则。协议体系结构的思想：用一个构造好的模块集合来完毕不同的通信功能。8、一个简化的文献传输协议体系结构协议数据单元(PDＵ):对等实体之间所传送的数据单元。接口数据单元(IDU):相邻两层实体之间传送的信息单元。服务存取点(SＡＰ):在相邻两层之间实体实现多对多的关系。连接端点（CEP):在对等实体间实现多对多的关系。9、TCP/ＩＰ协议TＣP/IP协议集是以TCP（TransmissionCｏntrolPrｏtoｃｏｌ)传输控制协议和ＩP（ＩｎteｒｃonneｃｔionＰｒoｔｏｃol）互连网协议为代表的协议集，它已被广泛地应用于解决计算机网络的互连问题,成为事实上的工业标准。TCＰ/IＰ网络体系分为五个独立的层次。1０、ＯSI/ＲＭ模型(OpenＳystemIntercoｎｎeｃt/RefｅｒenceＭｏdel）开放式系统互联参考模型。作为计算机通信体系结构的模型由国际标准化组织(ISO)制定的，所又称为ISＯ／ＯSI网络体系结构。OSI层次:物理层：是ＩＳO／ＯSI的最低层。提供物理链路，实现比特流的透明传输。数据链路层：为穿越物理链路的信息提供可靠的传输手段,为数据(帧)块发送提供必要的同步、差错控制和流控制。数据传输的基本单位是帧。网络层:为更高层次提供独立于数据传输和互换技术的系统连接,并负责建立、维持和结束连接。传输的基本单位是分组。运送层:为不同系统的会晤实体建立端-－端之间透明、可靠的数据传输,并提供端点间的错误校正和流控制。传输的基本单位是报文。任务层(会晤层)：为应用程序间的通信提供控制结构，涉及建立、管理、终止连接(任务)。表达层:提供应用进程在数据表达(语法)差异上的独立性。应用层：提供应用户对OＳＩ环境的访问和分布式信息服务。应用层以下各层均通过应用层向应用进程提供服务。11、计算机网络与通信标准一类是所谓既成事实的标准。此类标准事先没有作过周密规划。另一类是正式标准。由权威的国际标准化组织制定的。第2章数据通信技术本章介绍了数据通信的一些基本术语和数据传输的原理,及计算机网络中常用的传输介质。重点是掌握数据通信的基本原理及传输介质,理解数据编码及其应用场合。本章的考核规定大部分为“识记”层次。１、数据传输的概念及术语直接连接：两台设备之间传输信道为直接连接的通信形式，在此信道上除了用于增强信号的放大器或中继器外，没有其他的中间器件。频率：单位时间内信号反复的速度。(周/秒或赫兹(Hz))频谱:信号所涉及频率的范围。带宽：信号的大部分能量往往包含在频率较窄的一段频带中，这个频带称为有效带宽或带宽。任何数字信号的波形都有无限的带宽。对任何给定的介质,传输带宽越宽,则成本越高。带宽越限制，信号失真越大，接受器犯错的概率越高。数据传输速率和带宽的关系:数据信号传输速率越高,其有效的带宽越宽。同样，传输系统的带宽越宽，该系统能传送的数据传输速率越高。此外，假如信号中心频率越高,潜在带宽就越宽且潜在的数据传输速率越高。２、模拟和数字数据传输(领略）模拟信号是连续变化的电磁波,不同的频谱可通过不同的介质传播。数字信号是一种电压脉冲序列,通过有线介质传输。模拟数据是时间的函数，且占据有限的频谱,这种数据能用占据相同频谱的电磁信号表现。数字数据可用数字信号表现,通过调制解调器,数字信号能用模拟信号表现。用编码译码器对模拟数据编码产生数字信号,用数字化比特流近似地表达。模拟传输：不关心传送的内容，通过放大器传播,来提高信号的能量。数字传输:关心信号的内容,信号通过中继器传播,在每个中继器从入口处取得信号后,将由1和0构成的比特流再生后产生新的数据信号并将其从出口送出。3、传输损耗衰减的三个问题:a、接受到的信号必须有足够的强度。b、信号必须比收到的噪声维持一个更高的电平。ｃ、在模拟信号传输中,衰减是频率的增量函数。解决a、ｂ问题用增长信号强度，设立放大器或中继器。解决c问题是使用技术手段使在某个频带内的频率衰减趋于相等或使用高频放大器将高频放大。延迟变形：由于信号中各种成分延迟使得接受到的信号变形的这种效果。这是有线类传输介质独有的现象。噪声:传输和接受之间的某处插入的不必要的信号。它是通信系统性能(特别是带宽的使用效率)的重要制约因素。四类噪声:a、热噪声:是温度的函数。b、内调制杂音:当不同频率的信号共享同一传输介质的时候，也许导致内调制杂音。这些信号的频率是某两个频率和、差或倍数。c、串扰：信号通路之间产生的不必要的耦合。d、脉冲噪声:是非连续的，在短时间里具有不规则的脉冲或噪声峰值，并且振幅较大。对数字传输影响较大。信道容量：对在给定条件,给定通信途径或信道上的数据传送速度。信道的最大容量：1)、Nyquｉｓt定理：Ｃ＝２Wlog2Ｍ是非抱负有限带宽无噪声信道的最大数据传输的表达式。2)、Shanｎon定理:C＝Ｗloｇ2（1+Ｓ/N）其中C为信道容量（b/ｓ),W为信道带宽(Hz)，S/N为信(号）噪(声)比（dB)。此定理是估计有噪声信道的最高极限速率的依据。4、有线传输介质(领略)同轴电缆:分为7５欧姆宽带同轴电缆和50欧姆基带同轴电缆。局域网中常用基带电缆:数据传输率达1０Ｍb/s，均用于总线拓扑结构。分细缆和粗缆：细缆的断头要装基本网络接头（BNC)或50欧姆终端匹配器，再接在T型连接器两端。最大传输距离92５米,粗缆：必须装收发器和收发器电缆。最大距离可达2５０0米。双绞线电缆:重要用于星形拓扑结构。分非屏蔽(ＵTＰ)和屏蔽(STP）电缆。传输距离限于10０米内。内部的多对双绞线采用了每对电缆的绞矩与所能抵抗电磁辐射干扰成正比,并可减少非平衡型互电容。非屏蔽双绞线（ＵTP)定义了五种质量类别,计算机网络中常用的有三种:第3类：传输特性最高规定16MＨz,用于语音和数据最高传输速率为10Mb/s。第４类:传输特性最高规定2０MＨz，用于语音和数据最高传输速率为16Mb/s。第五类:传输特性最高规定100MHz，用于语音和数据最高传输速率为1５5Mb/ｓ。光纤:由纤芯(光的通路）、包层(多层反射玻璃，将光线反射到纤芯)及保护层组成。常用于点到点的远距离传输。由于光纤在任何时间只能单向传输，因此实现双向通信必须成对出现。用光纤来传输电信号时,在发送端先要将其转换成光信号，而在接受端要由光检波器还原成电信号。可分为单模和多模两种传输方式:单模提供单条光通路，衰减小，容量大，但价格昂贵;多模光纤发散为多路光纤。每一路光纤走一条通路。5、无线传输介质大气和外层空间是提供电磁信号传播的无线型介质。传输和接受是通过天线完毕的。无线传输有定向和全向两种方法。１)、地面微波:规定在“可视线”范围内进行传输,通过微波中继站的串联使用完毕远距离远程通信服务。2）、卫星微波：通信卫星是一个微波转播台。卫星从一个频率(上行链路5．9３－6.42ＧHｚ)接受地面传输来的信号,将其放大或再生后，再从另一个频率（下行链路3．7-４．2ＧHz）发送到地面站。具有广播性质,但有１/4秒的传输延迟。3)、红外传输:使用调制非相干红外线光的收发机进行可视线内直接或经浅色表面的反射传递信息。6、数据编码数字数据的数字信号编码：用两个电压电平来表达两个二进制数字。编码方式有：ａ、不归零制NRZ:无电压表是0，负电压表是1。ｂ、曼彻斯****:在每位的中间有一个跳变,既作为时钟又作为数据,从高到低的跳变表达1,从低到高的跳变表达0。ｃ、差分曼彻斯****：取值由每位开始的边界是否存在跳变而定，一位的开始边界有跳变代表0，无跳变代表1。数字数据的调制编码:在模拟信道上传输数字信号时,将数字数据调成模拟信号才干传送。数字数据用模拟信号进行调制的三种形式:ａ、幅移键控法ASK(调幅)：用载波频率的两个不同的振幅来表达两个二进值。b、频移键控法FSK(调频)：用载波频率附近的两个不同的频率来表达两个二进值。c、相移键控法PSＫ（调相):用载波信号的相位移动来表达数据，可以用多于二相的位移。模拟数据的数字信号编码：将模拟数据转换成数字数据。常用调制方式：脉冲编码调制(ＰCＭ编码),将一个模拟信号转换为二进制数码脉冲序序列的过程。PＣM编码过程：·采样：根据采样定理，每隔一定期间对连续模拟信号采样,产生离散的脉冲信号。采样定理：一个连续变化的模拟信号，假设有最高频率或带宽Ｆmａx，若周期采样周期为T，则采样频率为F=/T,若能满足F=1/T>=2Fmaｘ,即采样频率大于或等于模拟信号最高频率的两倍,那么采样后的离散序列就能无失真地恢复出原始连续模拟信号。·量化:把采样所得到的脉冲信号按量级比较，并且“取整”,把脉冲信号转换成数字信号。这是一个分级过程。·编码：用以表达采样序列量化后的量化幅度，用一定位数的二进制码表达。假如有N个量化级，就应当有lｏｇ２N位二进制数码。第3章通信接口和数据链路控制本章介绍了OIＳ/ＲＭ开放系统互联参考模型中的最底层物理层、数据链路层及部分网络层所应用的有关协议和技术。重点掌握数据通信基本过程及数据通信接口。难点是理解数据链路控制概念。本章的“数据链路控制”考核规定为“领略”层次。１、数据通信接口数据传输和互换的基本过程：数据从发送端出发到数据被接受端接受的整个过程称为传输过程。每次传输包含两个内容,即通信控制和传输数据。通信控制重要执行各种辅助操作。数据传输常划分五个阶段：ａ、建立通信线路。b、建立数据传输链路。c、传送通信控制信号和传送数据。d、数据传输结束。e、由通信双方之一告知互换网络，通信结束,切断数据传输链路。(采用专线通信时，第ａ,e两个阶段可省略。)数据链路层的任务是向较高层提供相邻节点间可靠的基本无差错的数据传输。数据链路层的协议是数据通信控制规程。物理层的任务是将用二进制位表达的信息转化为可在实际线路上传输的物理现象。两个直联的站点之间进行有效的数据通讯所必须的条件：ａ、帧同步。b、流量控制。c、错误控制。d、寻址。e、在链路上同时传输控制和数据信息。ｆ、连接管理。异步传输:数据以字符为传输单位，字符发送时间是异步的，即后一字符的发送时间与前一字符的发送时间无关。时序或同步仅在每个字符的范围内是必须的,接受机可以在每个新字符开始是抓住再同步的机会。同步传输：以比特块为单位进行传输，发送器与接受机之间通过专门的时钟线路或把同步信号嵌入数字信号进行同步。异步传输需要至少2０%以上的开销,同步传输效率远远比异步传输高。常用的同步传输链路控制协议ＨDLＣ开销为0.６%。辨认数据链路的特性是,线路拓扑和半双工或全双工连接形式。线路拓扑是指传输介质上工作站点的物理配置。半双工:在点对点连接中,允许数据沿两个方向传输,但在每一时刻，信息只能沿一个方向传输。全双工:允许在两个方向上同时传输数据。数据终端设备ＤTE和数据线路端接设备DＣE之间的接口标准特性：机械的、电气的、功能性、过程性。常用的接口标准:V．24／EIA-232-E接口(232接口),用于ＤTE设备与语音级调制解调器的连接，以运用公众模拟远程通信系统传输数据。使用2５线进行全双工数据传输。信号地线作为所有数据线路的公共回线，因此这种传输是不平衡的。ＩSDN物理接口:使用8线平衡传输方式。平衡方式比不平衡方式能容忍更高的噪声，而产生的噪声却更少。2、数据链路控制(领略)流量控制目的:使从源点发出的信息流量不超过目的结点的的接受能力，使从源点发出的信息流量不超过传输线路的传输能力。在数据链路层上控制的是相邻节点间数据链路上的流量,在传输层上控制的是端到端的流量。停-等协议：是最简朴的单工流量控制策略。操作过程:·初始时，双方的帧编号都为0。发送方维护的帧编号表白当前所发帧的序号，接受方维护的帧编号表白当前盼望接受的帧序号。·发送方从缓冲区中取出一个帧,加上帧编号发送。·接受方接受帧并校验。假如帧校验对的且帧编号同盼望接受的帧序号相同,则将该帧存入缓冲区,将接受方维护的帧编号取反,放入应答帧；假如帧校验犯错或帧编号不是当前盼望接受的帧序号,则维持帧编号不变,并发回应答帧，规定重发指定的帧。·发送方收到应答帧后，假如帧编号与当前维护的帧编号不同，则表白当前帧已被对的接受,将发送方维护的帧编号取反，从缓冲区中取出一个新的帧,加上帧编号发送；假如应答帧中的帧编号与当前维护的帧编号相同或超时未收到应答,则重发当前编号的帧。超时时间>=(信号从发送端到接受端传输时间*2＋接受端解决时间)滑动窗口协议:是异步双工传输模式。基本概念:“发送窗口”在发送端保存的一张允许连续发送的帧的序号表。把即将发送的帧的序号称为“发送窗口前沿”。最早发送但尚未收到应答的帧的序号称为“发送窗口后沿”。只有其序号处在发送窗口内的帧才干继续发送出去。发送端可以不等待应答而连续发送的最大帧数称为“发送窗口的尺寸”。假如用n比特表达帧的序号,则帧序号的取值范围从0到2ｎ-１。“接受窗口”接受方允许接受的帧的序号表,凡在接受窗口内的帧,接受方都必解决,在接受窗口外的帧被丢弃。不管接受窗口大小如何,接受方送给上层的数据总是有序的。“捎带应答”:在通信中，通讯双方在数据帧中增长一个字段，专门用来携带给对方的应答信息。通常用对某一个帧的应答来代替对该帧之前的所有帧的应答。当发送窗口和接受窗口的尺寸都为1时，则蜕变为停-等协议;当发送窗口大于1而接受窗口等于1时,(发送窗口的尺寸不能超过2n－１）,则采用犯错所有重发协议;当发送窗口和接受窗口都大于1时,（接受窗口的尺寸不能超过2n－1),则采用选择重发协议。差错控制:保证所有的帧最终都按顺序对的投送到目的主机的网络层。传输错误有两种：ａ、单个错：由随机的信道热噪声引起,一次只影响一比特，且错误之间没有关联。ｂ、突发错:由瞬间的脉冲噪声引起,产生连串错码,错码前后有关联。突发错所影响的最大连续数据比特数称为突发长度。基本概念：在数据块中加入冗余信息的过程称为差错编码。检错码：只具有检错功能，但不能拟定错误位置,也不能纠正错误。纠错码:具有纠错功能,将无效码字恢复成距离它最近的有效码字,但不是100%对的。两个码字的相应比特取值不同的比特数称为这两个码字的海明距离。一个有效编码集中,任意两个码字的海明距离的最小值称为该编码集的海明距离。重要结论:假如要能纠正d个错误,则编码集的海明距离至少应为２d+1。海明码:是一种可以纠正一比特错的高效率线性分组码。基本思想:将待传信息码元提成许多长度ｋ的组，其后附加r个监督码元（也称校验比特),构成长为ｎ＝k＋r比特的分组码。分组码中每个校验比特和某几个特定的信息比特构成偶检查关系。校验比特数r必须满足:２r>=n+１，即2r＞=k+ｒ+1。循环冗余码（CRC)：又称多项式码,漏检率非常低，只要用一个简朴的电路就能实现。(请理解书上有关例题。）ＨDLC协议(高级数据链路控制协议）:是面向比特的通信协议,以比特作为传输的基本单位。HＤLＣ帧结构、内容：FACIＮＦOFCSF符号定义长度（ｂｉt)内容F标志域8用特殊的位模式01111１1０作为标志拟定帧首、帧尾。A地址域8标记从站的地址。C控制域８用控制域的格式区分信息帧、管理帧、无编号帧三种帧。INFO信息域任意透明、编码独立的数据信息。只有信息帧和某些无编号帧具有信息域。FCS帧校验序列域1６采用循环冗余校验(CRＣ）除标志域外的所有其他域的校验序列。HDＬC帧类型:1)信息帧（I帧)：用于实现信息的编号传送，其控制段的第一位为0,它具有发送序号N(S）,用于标明所发送信息帧的序号,只有信息帧才有此序号。尚有捎带的肯定应答信号N(R),用于标明预期接受的帧的序号，并对以前收到的帧进行确认。P/F:询问/终止位。２)管理帧(Ｓ帧)：用于实现流量和差错控制。控制字段的前两位为１0。只具有接受序号N(R），作用同Ｉ帧的N（R)。不包含信息段。3)无编号帧(U帧）：用于链路控制。无N(Ｓ),N(R)字段。HDＬC操作过程：请理解书上图３．１９ＨDLC操作示例。3、多路复用技术:把许多单个信号在单一的传输线路和用单一的传输设备进行传输的技术。多路复用一般有两种:频分多路复用（ＦDM）、时分多路复用(TＤM)。FDM：把传输线的总频带划提成若干个分频带,以提供多条数据传输信道，每个信道以某一固定频率提供应一个固定终端使用，多用于模拟信号传输。TDM：各路信号准时间相位错开共享同一信道,在时间上按顺序排队轮流传输，因此在宏观上（报文级）是并行的，但在微观上（字符级)是串行的。多用于数字信号的传输。第4章数据互换技术本章介绍网络中使用的各种数据传输技术。重点掌握线路互换及报文互换的基本原理。难点是理解X.２５协议的缺陷及帧中继和AＴM技术在改善报文分组互换技术方面的发展。本章的“线路互换”、“报文分组互换”考核规定为“领略”层次。帧中继和ATM在本章介绍了一些基础内容，在后面有关章节中考核规定为“简朴应用”层次。1、线路互换在两个终端开始通信前，需建立一条源端到目的端的直通途径,线路建立时间长。一旦线路建立起来,信息传输延迟时间短。适合于语音交流。线路互换的通信过程：a、建立连接。b、数据传送。c、断开连接。线路互换网络结构：a、用户分机。b、本地回路(用户回路):用户和网络之间的链路。ｃ、互换机：网络的互换中心。d、主干线:互换机之间的线路。线路互换技术:a、空分互换。互换机的基本构件是可由控制部件通断的金属交叉形触点或半导体门电路,通过它可在各输入线和输出线之间构成任意物理通路。b、时分互换。是时分复用(TDM)在互换上的应用,将输入信号按顺序取样,组织成位流段的循环帧,每帧的位流段数量等于输入信号的数量。允许多个低速位流共享一条高速总线，以提高线路的运用率。因此,总线上的数据传输速率决定了可同时进行通信的线路数量。2、报文分组互换把较长的报文分解成一系列报文分组,以分组为单位采用“存储-转发”互换方式进行通信。优点：a、线路运用率高。ｂ、报文分组互换网能实行数据传输速率转换。c、报文分组互换存在一定的延时,网络中的信息流量越多,时延就越大。ｄ、能使用优先级别。对重要的、紧急的报文分组可实行优先传送。数据报:在数据报传输方式中,把每个报文分组都作为独立的信息单位传送,与前后的分组无关,数据报每通过一个中继节点时,都要进行路由选择。虚拟线路:报文分组发送前，在源主机与目的主机之间各个中继节点建立发送路由，再进行报文分组的传输,所有报文分组都是按发送顺序到达目的主机,路由在逻辑连接期间都是固定的。线路互换和报文分组互换的比较：·信息形式:线路互换既合用于模拟信号，也合用于数字信号。报文分组互换只合用于数字信号。·连接建立线路互换的平均连接建立时间较长,而报文分组互换没有连接建立时延。·传输时延:在线路互换中，提供透明的服务，信息的传输时延非常小，数据传输数率恒定。对于报文分组互换在每个节点的调用请求期间都有解决延时,且这种延时随着负载的增长而增长。·传输可靠性:在报文分组互换中,设立有代码检查和信息重发设施，此外还具有途径选择功能，从而保证了信息传输的可靠性。报文分组互换网的阻塞控制：ａ、将报文分组丢弃。b、采用某种流量控制手段将报文分组从其相邻节点通过。Ｘ．2５协议:报文分组互换协议标准,是“在公用数据网(ＰDＮ）上以分组方式工作的数据终端设备DTE和数据电路端接设备DＣＥ之间的接口”。分三个功能层次：物理层、链路层、报文分组层。分组层采用异步时分复用方法,根据需要将ＤTE-ＤCE链路复用为多条全双工呼喊虚电路（调用虚电路）或永久虚电路。我国公用数据网遵守X.121编号制度的建议，根据该建议，DTE与DCE之间的链路最多有212－1=4０９5条虚拟线路。（每个报文分组都涉及１２位的虚拟线路号码，４位逻辑组号加8位逻辑通道号。）帧中继(FrａmeRelay)：运用数字系统的低误码率和高传输速率的特点，为用户提供质量更高的快速分组互换服务。快速分组互换：当一个节点还在接受一个帧是就转发此帧的方法。帧中继的体系结构:它沿用了分组互换把数据组成不可分割的帧的方法,以帧为单位发送、接受和解决。为了克服分组互换开销大，时延长的缺陷,遵从ISDN用户数据与信令分离的原则,提成与用户信息传输有关的U(Ｕsｅr)功能及与呼喊控制有关的Ｃ(Cｏｎtrol)功能，将网络的去里工作减少到了最小限度。帧中继帧的格式:帧中继的帧格式和HＤＬＣ的帧格式非常类似,两者最重要的区别是帧中继的帧格式中没有控制字段。ATＭ异步传输模式:以固定长度的信元(Celｌ)为单位,在数据链路层上进行数据互换。基本概念:AＴM网络结构:是面向连接的多级互换网络结构，由用户网络接口(UNI)、网络网络接口(NＮＩ)构成。ＡＴM信元：由5字节信元+4８字节信息段构成。信元的互换控制是根据信头而进行的，信头用于存放信元的途径及其他控制信息。信头结构：·GFC：一般流量控制:又称多址访问控制,当多个用户终端连接到ＡTM互换机的同一链路，用GＦC标志不同用户,支持点到多点访问。只用于UNI接口。·VPＩ虚通路标志符和VＣI虚通路标志符：VPＩ和VＣI一起标志传送AＴM信元的逻辑通道,用它们可以把一条物理链路分为若干个逻辑通道,建立虚通路和虚通道。·PTＩ:承载类型指示。用于指明信元中的信息域的类型。·CLP:信元优先丢弃位。当网络阻塞时，一方面丢弃CLＰ等于1的信元。·ＨEC：信头差错控制。用来检测信头中的错误，可纠一位错,检多位错，在物理层实现。AＴＭ物理层：完毕信元编码和传送的功能,分为TC和PMD两个子层，分别和OSI参考模型的数据链路层和物理层相称。１)、TC子层的任务是接受AＴM层的信元流,根据使用的传输系统，转换成比特流,送PＭD子层传输。信元速率适配:ＡＴM物理链路中比特流是连续传送的，比特速率是一个恒定值。信元边界拟定：ATM系统中的信元定界是借助信元头中的HEＣ实现的。2)、PＭD子层的重要功能是线路编码和比特时钟同步。ATM层:在物理层上，为各种业务提供信元传输功能，提供端到端的数据服务。基本要素是虚连接。ＡTM层功能分为三大类：信元复用／解复用,信元传输、流量控制、阻塞控制。ATＭ适配层：位于ATM层和高层应用之间,目的是为应用程序提供所需的服务。定义了四种类型的AAL：ＡAL1、AＡL2、AAL３／４、AＡＬ5。ＡAL1适配面向连接的实时性恒定比特率业务。AAＬ2传输B类业务即可变化比特率、面向连接的实时业务。AAL３/4：用于传输可变长度的用户数据。AAL5:用于CPCS层以下适配开销较低且检错较好的业务。第5章网络互联本章具体介绍开放系统互联参考模型(ＯSI／RM)、OSＩ各层概述，及其他网络系统结构。重点掌握OＳI/ＲM模型。本章的“网络体系结构”考核规定为“领略”层次。1、网络体系结构为了完毕计算机间的通信合作，把各个计算机互联的功能划提成定义明确的层次，规定了同层次进程通信的协议和相邻层之间的接口服务。这些层、同层进程通信的协议及相邻层接口统称为网络体系结构。网络协议三要素:语义、语法、规则。2、开放系统互联参考模型(OSI/RM)OSI模型最初是用来作为开发网络通信协议族的一个工业参考标准。通过严格遵守OＳI模型，不同的网络技术之间可以容易地实现互操作。七层模型(从下至上）:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表达层、应用层。在网络数据通信的过程中,每一层完毕一个特定的任务。当传输数据的时候,每一层接受到上面层格式化后的数据，对数据进行操作，然后把它传给下面的层。当接受数据的时候，每一层接受到下面层传过来的数据,对数据进行解包,然后把它传给上一层。从而实现对等层之间的逻辑通信。OSI模型的一个关键概念是虚电路。ＯSI模型的网络中每一部分都不知道其上面层和下面层的行为和细节;它只是向上和向下传输数据。就模型的层次而言，每一层都有一虚电路直接连接目的主机上的相应层。就每一层而言，它的数据在目的层被解包的方式和被打包的方式是完全同样的。层不知道传输数据的实际细节;它们只知道数据是从周边层中传过来的。OSI模型的有关术语：SＤＵ服务数据单元（SerｖiceDaｔaUｎｉt)指的是第n层待传送和解决的数据单元。PDＵ协议数据单元(ProtoｃolDａtaUnｉt)指的是同等层水平方向传送的数据单元。IDU接口数据单元(IntｅrfaceDａtaUnit)指的是在相邻层接口间传送的数据单元，它是由ＳDU和一些控制信息组成。ＳＡP服务访问点(ＳerviｃeAｃcessPoｉnt):相邻层间的服务是通过其接口界面上的服务访问点ＳAＰ进行的，n层SAP就是n+1层可以访问n层的地方。每个SAＰ都有一个唯一的地址号码。３、OＳＩ各层概述物理层:是OSI的最低层,是网络物理设备之间的接口,目的是在通信设备DTE/DCE之间提供透明的比特流传输。DＴE数据终端设备指计算机网络中用于解决用户数据的设备，是计算机网络的数据信源和信宿。DCＥ数据电路端接设备:它介于DTE与网络中传输介质之间的设备。物理层提供的服务:a、物理连接。ｂ、物理服务数据单元。c、顺序化:接受物理实体收到的比特顺序，与发送物理实体所发送的比特顺序相同。d、数据电路标记。数据链路层：重要用途是为在相邻网络实体之间建立、维持和释放数据链路连接,以及传输数据链路服务数据单元。数据链路层的功能：ａ、数据链路连接的建立与释放。b、构成数据链路数据单元。c、数据链路连接的分裂。d、定界与同步。e、顺序和流量控制。ｆ、差错的检测和恢复。数据链路层协议:面向字符的通信规程和面向比特的通信规程。高级数据链路控制规程HＤLC是典型的面向比特的通信规程。网络层：以数据链路层提供的无差错传输为基础，为实现源DCE和目的DCE之间的通信而建立、维持和终止网络连接，并通过网络连接互换网络服务数据单元。它重要解决数据传输单元分组在通信子网中的路由选择、拥塞控制问题以及多个网络互联的问题。网络层的功能：a、建立和拆除网络连接。ｂ、途径选择和中继。c、网络连接多路复用。d、分段和组块。ｅ、服务选择。f、传输和流量控制。网络层的服务:数据报服务和虚电路服务。路由选择算法的规定：对的性，简朴性,健壮性，稳定性，公平性和最优化。虚电路和数据报的比较项目虚电路数据报目的地址仅建立连接时需要每个分组都需要初始化设立需要不需要分组顺序由通信子网负责按序到达不保证差错控制由通信子网负责由主机负责流量控制通信子网提供网络层不提供连接的建立和释放需要不需要传输层:是资源子网与通信子网的界面与桥梁，它完毕资源子网中两结点间的逻辑通信,实现通信子网中端到端的透明传输。传输层的功能：a、映象传输地址到网络地址。b、多路复用与分割。c、传输连接的建立与释放。d、分段与重新组装。e、组块与分块。网络层服务可提成三类:Ａ类:网络连接具有可接受的差错率和可接受的故障告知率,A类服务是可靠的网络服务，一般指虚电路服务。C类:网络连接具有不可接受的差错率，C类的服务质量最差,提供数据报服务或无线电分组互换网均属此类。B类:网络连接具有可接受的差错率和不可接受的故障告知率,Ｂ类服务介于前两者之间，广域网多提供Ｂ类服务。根据不同的网络层服务，传输层协议分为0-４五类。会话层:它运用传输层提供的端到端数据传输服务，具体实行服务请求者与服务提供者之间的通信，属于进程间通信范畴。会话层的功能：a、会话连接到传输连接的映射。ｂ、数据传送。c、会话连接的恢复和释放。d、会话管理。ｅ、令牌管理。f、活动管理。表达层:目的是解决有关被传送数据的表达问题。对通信双方的计算机来说,一般有其自已的数据内部表达方式,表达层的任务是把发送方具有的内部格式结构编码为适合传输的位流,然后在目的端将其解码为所需的表达。表达层的功能:数据语法转换、语法表达、表达连接管理、数据加密和数据压缩。应用层：它是OSI/RＭ的最高层,是直接面向用户的一层,是计算机网络与最终用户间的界面。目的是作为用户使用OSI功能的唯一窗口。从功能划分看，OSI的下面6层协议解决了支持网络服务功能所需的通信和表达问题，而应用层则提供完毕特定网络服务功能所需的各种应用协议。应用进程借助于应用实体(AＥ)、使用协议和表达服务来互换信息。应用实体由一个用户元素UE和一些应用服务元素组成。UE是于用户有关的一组元素。4、其他网络系统结构ARＰA网的体系结构：是一个成功的分组互换网，是世界上最早的广域计算机网络。由主机、接口信件解决机IMＰ、终端接口解决机TＩP组成。书上第13９业图5．1５中：虚线表达虚拟通信，实线表达实际通信。NetWａrｅ网的体系结构：传输介质层、互联网层、传输层、应用层。（在ＮｅtWare网中要重点注意IPX协议、SPX协议。)ＮＴ的体系结构:ＮＴ网络的基础是网络设备接口规范NDIＳ4．0设备驱动程序。NDＩＳ定义了一个数据链路层接口,使多网络层协议能在同一时间访问同一网卡。NＴ中的传输协议：NＷliｎｋ:是与NｅtWareＩPX/ＳPX兼容的通信协议,通过ＮT中提供的网关程序,能访问NeｔWaｒｅ网络上的资源。TCP/IＰ：是目前最完整、最普遍接受的通信协议标准，它可让不同硬件结构、不同操作系统的计算机之间通信。NeｔBEUＩ:在小型网络上是最快、最有效的通信协议,但没有路由功能，在广域网上效率较低。DLＣ：数据链路控制协议，让ＮT计算机与大型计算机联网，或连接网络打印机、使用远程启动服务时必须安装的协议。本章介绍计算机局域网体系结构、介质访问控制方法，并具体介绍以太网的发展及各种不同的以太网。最后介绍目前比较成熟运用的一些高速局域网技术。本章的难点是理解介质访问控制方法。“以太网”考核规定为“综合应用”层次，其他为“领略”层次。(本章为次重点章节。）1、局域网概述LAN,重要特性是短距离工作的网络，特点:ａ、范围有限,用户个数有限，仅用于办公室、工厂、学校等内部网络。b、高传输速率和低误码率。c、传输介质较多,既可用通信线路(如电话线)，又可用专门的线路(如同轴电缆，光纤,双绞线等)。e、局域网侧重共享信息的解决,广域网侧重共享位置准确无误及传输的安全性。决定局域网特性的重要技术：连接各种设备的拓扑结构、数据传输形式、介质访问控制方法。ＩＥEE802标准：遵循ISO/ＯSＩ参考模型的原则,解决最低两层：物理层和数据链路层的功能及与网络层的接口服务、网际互联有关的高层功能，但把数据链路层分为逻辑链路控制LLC子层、介质访问控制MＡＣ子层,使数据链路功能中与硬件有关的部分和硬件无关的部分分开，减少研制互联不同类型物理传输接口数据设备的费用。IEEE802标准系列:·IEＥE802.1A概述和系统结构。IEEＥ８02．１B网络管理和网际互联。·IＥＥE８0２.2逻辑链路控制。·IEEE802.3CSMA／CＤ总线访问控制方法及物理层技术规范。·ＩEEE８02．4令牌总线访问控制方法及物理层技术规范。·ＩEEE802．5令牌环网访问控制方法及物理层规范。·IＥＥE８０２.６城域网访问控制方法及物理层技术规范。·IＥEE８０2.7宽带技术。·IEEE8０2.8光纤技术。·ＩEEＥ80２.9综合业务数字网(ISDN）技术。·ＩＥEE8０2.10局域网安全技术。·IEEE802.1１无线局域网。2、介质访问控制方法本节介绍ＣSMA／CD、令牌总线、令牌环网三种常用的局域网的介质访问控制方法。CSＭA：即载波监听多路访问技术。控制方案：先听后发,工作站在每次发送前,先侦听总线是否空闲，如发现已被占用,便推迟本次的发送,仅在总线空闲时,才发送信息。介质的最大运用率取决于帧的长度和传播时间，与帧长成正比,与传播时间成反比。三种退避算法:a、不坚持CSMA,发送信息前先侦听总线，假如介质空闲则发送,介质是忙的,等待一段随机时间反复上述环节。b、1-坚持CSMA,假如介质空闲则发送,介质是忙的，继续监听，直到空闲，立即发送，假如发生冲突,则等待一段随机时间反复上述环节。c、Ｐ－坚持CSMA，是一种折衷的算法，假如介质空闲则以P的概率发送,而以(1-P)的概率延迟一个时间单位，假如介质是忙的，继续监听直到空闲，反复第一步。在此算法中要注意Ｐ值的大小为N*P〈1，P值过小,通道运用率会大大减少,过大则冲突不可避免。CＳMA／ＣD载波监听多路访问/冲突检测：为提高总线的运用率的一种ＣＳMA改善方案。方法:使各站点在发送信息时继续监听介质，一旦检测到冲突,就立即停止发送，并向总线发一串阻塞信号,告知总线上的各站点冲突已发生。二进制指数退避算法:重发时间均匀分布在0～TBEB之间,TＢEB=２i-１（2ａ),a为端-端的传输延迟,i为重发次数。该式表白,重发延迟将随着重发次数的增长而按指数规律迅速地延长。令牌环:令牌环网内设立一个令牌在循环传送，任何站点仅在令牌通过该站,获得令牌后,将令牌从空的标志该为满的标志,接着才干将信息发到环路上。故令牌环在重负载时效率较高。令牌环采用分布式的优先级调度算法来支持站点的优先访问,使用三个二进制位提供八级优先级。令牌总线：在物理总线上建立一个逻辑环,每个站都有一个唯一的标记号，这些标记号都是有序的，每个站除记住自己的标记号外,还知道它的前站和后站的标记号,最后一个站号和第一个站号相连,这样就形成了一个逻辑环。和令牌环同样，在令牌总线中的站点只有获得令牌才干发送信息。３、以太网以太网是最早的局域网,也是目前最常见、最具有代表性的局域网。它的核心思想是使用共享的公共传输信道，来源于夏威夷大学的ALOHA无线网络。最早的以太网是由美国施乐公司(Xerox)建立的,其灵感来自“电磁辐射是可以通过发光的以太来传播的”，这也是“以太网”的名字的由来。以太网逐步标准化后形成了80２．3协议规范。（书表６．1以太网标准的发展，请注意各标准的传输速度、网段/长度、拓扑结构、介质）粗缆以太网10BAＳE-5:含义:1０表达信号的传输速率为10Mｂ/s，ＢＡSE表达传输的是基带信号。5表达每段电缆的最大长度为500ｍ。网络组成：网卡、中继器、收发器、收发器电缆、粗缆(50欧姆、0.４英寸的同轴电缆）、N系列阴连接器、N系列桶型连接器、N系列端接器。5-4－3－2-1网络标准:５-最多有５个网段且干线总长最大为24６9m。4-最多连４个中继器。3－其中３个干线段上连工作站，一个干线最多１00个工作站，中继器相称于一个工作站,干网的每一端均需50欧姆的端界器,其中一个必须接地。2-有两个网段只用来扩长而不连任何工作站，1-由此组成一个局域网，工作站到收发器最大距离50m,收发器最小间距2.5m细缆以太网10BASE-2：与粗缆以太网比，连接站点不需要使用收发器，但干线的长度只有9１0m。网络组成及网络标准与粗缆以太网略有区别。细/粗同轴电缆混合网络：使用的硬件与各自单独进行网络连接时所用的网络硬件相同，只是需要一种细/粗同轴电缆转换器。网络最大长度：收发器为3Coｍ情况下3.28X+Y＜1000m,收发器为其他型号情况下：３．28X+Y＜500m。（Ｘ为细缆的最大长度，Ｙ为干线电缆的最大长度)双绞线以太网10ＢASE-T:ＩEＥE10Mｂ／s基带双绞线标准。网络组成：网卡、集线器、双绞线、分线模块连接电缆。网络标准:使用非屏蔽双绞线,使用RＪ-45连接器，1、２针用于发送,3、6针用于接受，从收发器到集线器的距离最大100ｍ，无需使用网桥在网络上连接最多１0２3个工作站。4、高速网络技术互换式以太网：以常规以太网络为基础,为每个节点提供了专用的以太网连接,在网段上保证10Mｂ/s的传输性能。互换式以太网的优点：a、互换式以太网保存现有以太网的基础设施。b、以太网互换机具有各类广泛的应用。ｃ、以太网互换技术是基于以太网的,而以太网又早为人们所熟悉。缺陷:互换机只能为每个端口提供1０Mｂ／s的最大通信量。100BASE-T:快速以太网,将1０Mb/s以太网通过改善后在100Mb/s下运营的一种快速以太网，因此也是一种共享介质技术。网络标准：３－2－1规则,即1个高速共享网络内，最多用2个高速集线器,两集线器或互换机之间的电缆长度不超过５ｍ，从集线器或互换机到工作站的非屏蔽双绞线最长为10０m。ＦDDI光纤分布式数据接口：采用光纤作传输介质、令牌访问的方式、反向旋转的双环拓扑结构及100Mb/ｓ的数据传输速率。采用多模光纤时，两个节点最大距离为2km，支持500个站点，整个环长200ｋm,若使用双环，每个环最大距离为100ｋm。ATM异步传输模式：基于信元的互换或互换访问,运用固定长度的信元（53字节)在网络上传送信息。ＡTM技术特点:a、带宽灵活可变。b、互换机对端点速率可适应性调整。c、固定长信元面向连接。d、无链路犯错控制和流控制。e、设备较昂贵,且标准未完全拟定。千兆位以太网标准：允许以10０0Mb/s的速度进行半双工和全双工操作;使用80２.３以太网帧格式;使用CSMA/CD访问方式;使用1０BＡSE-T和100ＢＡＳＥ－T技术。5、结构化布线布线系统指在一个楼或楼群中的通信传输网络，这个网络连接所有的数字设备,并能连接语音等模拟信号设备。结构化布线是指建筑群内的线路布置标准化、简朴化,它是一套标准的集成化分布式布线系统。结构化布线系统组成：室外子系统、管理区子系统、垂直子系统、设备子系统、水平子系统及室内子系统六大部分。第７章网络设备及工作原理本章为重点章节，考核规定均为“综合应用”。介绍计算机网网络中的各种网络设备的性能和在网络规划时的合理选择。规定综合应用各类网络互联设备、路由选择算法。１、网络接口卡（NIC)基本功能:与网络程序(网络操作系统)配合操作，控制网络上信息的发送与接受。以太网卡的结构:发送和接受部件、发送和接受控制部件、载波检测部件、曼彻斯特编码/译码器、ＬAN管理部件、微解决器(目前大多数网卡上没有)。在以太网中具有多个网站，每个都有一个６字节48位的地址，这是任一站区别于其它站的唯一标记,这种地址是所有网络设备的物理地址,无论是网卡、互换机、路由器都具有唯一的物理地址。网卡的配置参数：中断请求IRQ3，I/O地址300H，存储器基地址(网卡的远程引导ROM芯片映射到存储区的起点)。网卡的接口类型:ＡUI接口为粗同轴电缆的接口;ＢNC接口为细同轴电缆;ＲJ－45接口为无屏蔽双绞线的接口。网卡的选用：在服务器上使用ＰCＩ或EISA总线的智能型网卡，工作站上可用PCI或IＳＡ总线的普通网卡,在笔记本电脑则用PCMＣＩＡ总线的网卡或并行接口的便携式网卡。2、网络集线器(HUB）HUB实质上是一个多口的中继器,它工作在OSI参考模型的最低层物理层。基于普通集线器的网络仍然属于共享介质的局域网络。集线器上一般有多个ＲJ-４5插座可连接双绞线，尚有一个AUI粗缆接口和一个BＮC细缆接口。通过Uplｉnｋ接口可将HUB连到上一级网络上。堆叠式集线器是通过一条高速链路将多个HUB串接在一起,提供大量的并列端口，以星型拓扑连接多个站点，其缺陷是全网共享有限的带宽。模块化集线器：各个端口都有专用的带宽，只在各个网段内共享带宽,网段之间采用互换技术，从而减少冲突，提高通信效率,因此又称为端**＊*换机。3、以太网互换机实质上是一个具有流量控制能力的多口的网桥，它工作在OＳＩ参考模型的链路层,重要功能是解决共享介质网络的网段微化,即碰撞域的分割问题。互换机的每个端口都提供专用的带宽，它把每个端口所连接的网站分割为独立的LＡN，每个ＬAＮ成为一个独立的冲突域。互换机还是一种存储转发设备,通过直通方式、无碎片直通方式、存储转发方式来发送信息。冲突域是一个保证严格遵守ＣSMＡ/CＤ协议而不能超越的时间概念，这个时间由信号传输过程中各种设备的传输延迟所组成：(DTE延迟+ＭAＣ延迟＋中继器延迟+电缆延迟)。4、以网络互联设备互联设备的作用OSI层次互联设备作用寻址功能物理层中继器、集线器在电缆段间复制比特,放大电信号，扩展网络长度。无地址数据链路层网桥、互换机在LAＮ之间对存储转发数据链路帧。MAＣ地址网络层路由器在异型网络间存储转发分组。网络地址传输层及以上网关在第四层或第四层以上实现不同网络体系间互联接口。网桥：工作在数据链路层,在两个局域网段之间存储、转发数据链路帧。它把两个物理网络连接成一个逻辑网络。网桥的功能：实现不同类型的LAN互联、运用网桥可以实现大范围局域网的互联、运用网桥可以隔离错误帧、网桥可使各个ＬAN段内部信息包不会广播到另一个LAＮ段，可进一步提高网络的安全性。内桥(内部桥):驻留于文献服务器中作为文献服务器的一部分来运营。也可以运营在一台专用的计算机中。外桥（外部桥）:通过专用硬件和固化软件来实现桥接功能。优点是从一个网络转发到另一个网络的数据包全由硬件来完毕。网桥的途径选择方法：a、透明网桥：具有学习、过滤、帧转发等功能。当启动透明网桥的电源时,它根据源地址学习,建立一个地址选择表,根据目的地址转发,并实现过滤,同时为避免发生环路问题而采用生成树算法。过程可简述为:学习源地址，过滤本网段帧，转发异网段帧,广播未知帧。生成树算法:目的是提高网络循环连接的可用性,同时消除网络循环连接带来的破坏性；理论依据：对于任意一个由节点和连接节点对的边组成的连通图,就会构成一棵由边组成的生成树,生成树保持了原图的连通性,但并不增长循环。(生成树计算过程可结合书19４页图7．1２和图7.13理解。)ｂ、源路由网桥:不具有自学习功能，假定所有由源到目的的路由存放在网络上传输的所有LＡN与ＬAN之间的数据帧中。c、源路由透明网桥：组合透明网桥和源路由网桥算法的混合网桥。路由器:工作在网络层，它把网关、桥接、互换技术集于一体,其最突出的特性是能将不同协议的网络视为子网而互联，更能跨越WAN将远程LＡN互联成大网。它与网桥的主线区别是:它是面向协议的设备,可以辨认网络层地址,而网桥只能辨认链路层地址或称MAC地址。故路由器的功能为：在网络间截获发送到远地网络段的网络层数据报文并转发、为不同网络之间的拥护提供最佳的通信途径、子网隔离，克制广播风暴、生成和维护路由表、可进行数据包格式转换,实现不同协议。路由器的路由选择算法：目的是为网络层数据报文选择一条通向目的主机的最佳途径。(请结合书200页图7．１7理解基于路由表的静态路由选择算法。)网关:是网络层以上的互联设备的总称,通常由软件来实现,在网络层或以上实现不同体系的网络互联。网络互联设备的选择：对网络互联设备的选择要视设备的具体特点与网络的性能而定。如中继器、集线器重要用于扩展网络的距离，但受MAC定期特性的限制。网桥用于连接两个相同体系的网络。用路由器连接的网络仍保持各自的网络地址。网关用于连接不同体系结构的网络。5、调制解调器运用现有的模拟电话线路实现数字数据的传输。调制方式有：调幅AＭ、调频FM、调相PM三种。数字调制信号被称为键控信号，由此数字调制又形成振幅键控ASK、频移键控FＳK、相移键控三种基本方式。调制解调器的功能:ａ、差错控制协议,是为了克服线路传输中出现的数据差错，实现调制解调器至远端调制解调器的无差错数据传送。常用的有V.42协议和ＭＮP协议。b、数据压缩协议,是为了提高线路传输中的数据吞吐率，是数据文献更快地传送至对方。在实际中的压缩率与文献类型有关，压缩率从大到小依次为文本文献、数据库文献、二进制可执行文献,平均压缩率为2.３:1，只合用于异步数据传输。c、流量控制，分为软流控和硬流控。软流控使用控制字符XON和XOFＦ。硬流控是通过DTE／ＤCＥ接口控制线CＴＳ或RTS来互相指示暂停或继续发送数据。5６Kb/s调制解调器技术是一种非对称的工作方式,即上行(发送数据）的速率为28.８Kb/s或３3.６Ｋb/s，下行（接受数据)可以实现５6Kｂ/ｓ。要在服务器端的调制解调器和客户端的ＭＯDEＭ之间建立56Ｋb/s连接，必须满足:一是服务器端的MODEM必须与ＰSTN实现数字干线连接,二是服务器的ＭODＥＭ和客户的MODEM均需支持56Kb/s技术。6、远程访问网络和远程访问服务器远程访问网络可分为客户端和服务器端。客户端重要由MＯＤEM和相应的软件组成,服务器端由MODEMPOOL和远程访问服务器及相应的软件组成。建立远程访问有两种方法：一是使用软件型的远程访问服务器，例如NT的RAＳ。二是使用硬件型的远程访问服务器来建立远程访问网络。前者价格便宜，但性能低，可靠性差;后者正相反,可靠性高，运营稳定,但价格较高。第八章网络互联及建网技术本章为重点章节，考核规定均为“简朴应用”。介绍各种不同网络的互联技术,以及运用公共数据通信网络的接入技术。规定重点掌握公共数据通信网络的接入方案和实现成本。1、网络互联的基本概念及方法网间互联的复杂性取决于要互联的网的帧、分组、报文和协议的差异限度。一般ＬAN-LAN互联由于在传输层以下，大多采用中继器和桥。网桥工作在数据链路层，透明网桥用于同种类型的LAＮ的互联，改变封装的网桥有能力改变每种通信协议所规定的数据包的封装。互换式集线器工作在数据链路层,它除普通集线器的功能外,还能以高的数据速率实现不同类型的LAＮ的互联；而LAN-ＷAN互联重要是扩大数据通信网的连通范围,由于协议差异很大，一般采用路由器,并且可以运用公共传输系统联网。2、公共传输系统从用户角度看，公共传输系统重要提供：电路互换服务、分组互换服务、租用线路或专线服务三种通信服务。常见的公共传输系统如下:PSTN、ＩSDN、Ｎ-ISDN、Ｂ-ＩＳDN、X.25、F.Ｒ.、SMDＳ、ＳＤH、ATM。其中X.25、F.R.、SMＤS、Ｂ-ＩＳＤN属于包互换网络。3、公共电话互换网PＳTN它是以模拟技术为基础的电路互换网络，因此两个站点经PSＴN通信时，中间必须经双方Moｄem实现数/模信号的转换,特点：便宜，但带宽有限，中间没有存储转发功能，难以实现变速传输。常通过a、借用普通拨号电话线，ｂ、租用一条电话线,ｃ、经普通拨号或租用专用电话线方式经PＳＴＮ转接入公共分组互换网三种方式联网。4、多兆位数据互换服务SMDS是基于城域网MAN协议的包互换公共数据网络，它和ATM同样都是同类高速包互换协议。SMDＳ设备和用户设备之间的接口协议为SIP,ＳIP是基于ＩEEE8０2.6定义的分布式队列双总线(DQＤB）标准的协议。MANJ介于ＷAN和LAＮ之间，但采用LAN技术。DQDＢ是MAN的使用标准，即基于DQDＢ的SＩP定义了一种介质访问控制(ＭＡＣ)方法。ＤQＤB是双总线结构,A和B两条总线分别支持两个相反方向且独立操作的通信,使客户前端设备（CPＥ)接入双总线后可实现全双工通信。5、综合业务数字网ISDＮ特点是用户经由一个标准的用户网络接口可享用各种类型的网络服务。IＳDN将网络分为用户网络、接入网络、核心网络。ＩSDN定义了R、Ｓ、Ｔ、Ｕ四个参考点来描述个设备间连接的接口:“参考点T”用于标志用户设备和ＩＳＤＮ网络设备之间的接口,在参考点T的一边为用户设备,另一边为ISDＮ网络设备。以“T”为标志的接口称为：数字位管道,IＳDN互换系统以时分复用技术通过一个双向数字管道与用户互传比特流信息。ISＤN网络终止于网络终结设备NT1。ISDN把用户设备分为两类：一类是专用的ISDN终端设备，称为TE１，可经数字管道直接接入ISDN；另一类非IＳDＮ终端设备称为ＴE２,需经ISDN适配器TA适配后接入IDSＮ。IＳＤN为用户提供两类速率的接口：一类为基本速率接口BR１,2Ｂ+D,B通道只有物理协议，用于进行用户数据的透明传输,速率为64Kb／s;Ｄ通道用于传输信令,具有三层协议,速率为1６Kb/ｓ。另一类为主速率接口PＲI,主速借口按国家或地区不同分为23B+D和3０B+D，在PRI中D通道速率为６４Kｂ/s。6、DDN数字数据网是一种运用数字信道提供数据信号传输的数据传输网，也是面向所有专线或专网用户的基础电信网。DＤN网的特点：传输速率高、质量好、距离远、多协议支持、安全可靠、费用低廉。ＤＤN提供的业务有专用电路、帧中继、压缩话音／G３传真业务、虚拟专用网。DＤN接入方式非常丰富，常用的有:二线模拟传输方式、二线(四线)频带调制解调器传输方式、2B+Ｄ数据终端单元（DＴU)传输方式等等。ＤDN与X．25的比较DDNＸ.25不具有互换功能。分组互换网。是一个全透明的数据网络。本生有三层协议，只对系统高层协议透明。提供点对点的非互换型的为用户独占的永久型虚电路。用呼喊建立临时虚电路。在用户速率小于６4Kb/ｓ时采用子速率复用技术；在用户速率大于６4Ｋb/s时采用时分复用技术。具有协议转换、速度匹配等功能。按固定月租收费。按通信字节收费。7、X．25分组互换网X．2５是在公用数据网上以分组方式工作的数据终端设备DTE和数据电路端接设备DCE之间的接口，ＤＴＥ和ＤＣE之间通过单个物理链路连接,实现点对点的交互方式。在单个物理链路上可复用多条逻辑信道(即虚电路）,使一个DTE接口接入Ｘ.25网后可与一个或多个远程DTE同时互联,实现全双工的信息互换。X.２5网的特点:网内个节点具有存储转发能力，能接入不同类型的用户设备、可靠性高、多路复用、流量控制和拥塞控制、点对点协议(不支持广播)、支持多种协议，可与其他公用网互联。X.２5接入：ａ、在大规模、多协议网络中,采用路由器和网关同时连接Ｘ.２5和本地局域网。b、在中小规模协议较少的网络中,采用一台PC机做为路由器。c、使用分组装拆设备PDA。８、帧中继的应用帧中继是在X.２5基础上，简化了差错控制、流量控制和路由选择功能,着眼于数据的快速传输以提高网络的吞吐量,而形成的一种新型的互换技术。因此帧中继为原X.25用户提供性能更高或范围更广的业务,此外，帧中继也可基于DDN网等平台上实现。帧中继和X．2５的异同点帧中继X.2５着眼于数据的快速传输，最大限度地提高网络吞吐量。强调网络内数据传输的可靠性。只有物理层和数据链路层，省去了X.25的分组层,把分组层的一些功能取消或削弱后合并在数据链路层。分为物理层、数据链路层、分组层。非确认性型的网络，只在源端点DTE和终端点DTE之间进行确认和重发,在网络接口及网内个节点间只检错，有错就将其抛弃。确认型的网络,在分组层对报文进行分组和重组以及节点间都有确认重发。没有提供透明的、对每条虚电路都实行的流量控制机制。在数据链路层和分组层都设立流量控制机制。只支持永久虚电路PVC。既支持永久虚电路,也支持呼喊虚电路。都是pｅｅr-peｅr(对等层）式的点对点互换网络。在DＴE与DＣE间单一的物理链路上复用多条逻辑信道(即虚电路）。第９章因特网与TＣP/IＰ协议本章为次重点章节,其中TＣP／IP体系结构的网络接口层协议、应用层协议、因特网服务资源考核规定均为“简朴应用”。本章介绍因特网的TCP／IP体系结构、因特网的接入方式、因特网的服务资源等。规定重点掌握ＴCP/IP协议族。1、概述TCＰ/IＰ协议族是因特网的核心。ＴＣＰ/IP体系结构是专门用来描述ＴCＰ/IＰ协议族的，从低到高共有五层：物理层、网络接口层、网络互联层、传输层、应用层。·应用层：包含了所有的高层协议，如ＦTP、TELNEＴ、ＤNＳ、SMTＰ等。·传输层：负责在源主机和目的主机的应用程序之间提供端-端的数据传输服务,重要有传输控制协议TＣP和用户数据报协议UDＰ。·网络互联层：负责将数据报独立地从信息源送到信宿,重要解决路由选择、阻塞控制、网络互联等问题，重要有互联网协议ＩP。·网络接口层:负责将IP数据报封装成适合在物理网络上传输地帧格式并传输,或将从物理网络接受到地帧解封，取出IP数据报交给上层地网络互联层。·物理层：只要能传输IP数据报，允许任何协议。2、网络接口层协议SLIP的全称是SeriａlＬineIP。它是一种在串行线路上对IＰ数据报进行封装的简朴形式。在IＰ数据报以一个称作END(0xc0)的特殊字符结束。同时，为了防止数据报到来之前的线路噪声被当成数据报内容,大多数实现在数据报的开始处也传一个END字符。假如IP报文中某个字符为END,那么就要连续传输两个字节０ｘｄb,0xdc来取代它。0xｄb这个特殊字符被称作SＬIP的ESC字符,但是它的值与ＡSＣII码的EＳC字符(0ｘ１b)不同。假如IP报文中某个字符为SLＩP的ＥＳC字符,那么就要连续传输两个字节0xdｂ，0xdｄ来取代它。SLIP是一种简朴的帧封装方法，尚有一些值得一提的缺陷:１．每一端必须知道对方的IP地址。没有办法把本端的ＩP地址告知给另一端。2.数据帧中没有类型字段(类似于以太网中的类型字段)。假如一条串行线路用于SLＩP,那么它不能同时使用其他协议。３.ＳLIP没有在数据帧中加上检查和(类似于以太网中的CＲC字段)。假如SLIP传输的报文被线路噪声影响而发生错误，只能通过上层协议来发现。(另一种方法是，新型的调制解调器可以检测并纠正错误报文。)这样,上层协议提供某种形式的CRC就显得很重要。ＰPP，点对点通信协议修改了SLＩP协议中的所有缺陷。ＰPP涉及以下三个部分：１.在串行通信线路上组帧的方法。ＰＰP既支持数据为8位和无奇偶检查的异步模式(如大多数计算机上都普遍存在的串行接口)，还支持面向比特的同步链接。2．建立、配置及测试数据链路的链路控制协议(LCP：LinkCoｎtｒolPｒotocoｌ)。它允许通信双方进行协商,以拟定不同的选项。３.针对不同网络层协议的网络控制协议(NCP:ＮｅtwoｒkCｏntrｏlPｒotocol)体系。PＰP数据帧的格式看上去很像ISO的HＤＬC(高层数据链路控制)标准。每一帧都以标志字符０x7e开始和结束。紧接着是一个地址字节,值始终是0xｆf,然后是一个值为0x03的控制字节。接下来是协议字段，类似于以太网中类型字段的功能。当它的值为0x00２１时表达信息字段是一个IP数据报,值为0xc0２1时表达信息字段是链路控制数据,值为0x8０21时表达信息字段是网络控制数据。CRＣ字段(或FＣS，帧校验序列)是一个循环冗余检查码，以检测数据帧中的错误。由于标志字符的值是0ｘ7ｅ,因此当该字符出现在信息字段中时,ＰPP需要对它进行转义。在同步链路中，该过程是通过一种称作比特填充(bｉtsｔufｆing)的硬件技术来完毕的。在异步链路中，特殊字符0x７d用作转义字符。因特网地接入方式：终端方式、SLIP/PPP方式、ＤDＮ专线、代理服务器方式、其他通信线路入网。3、网络互联层协议IＰ协议:实现的是不可靠无连接的数据报服务，它是ＴCP／IP协议族的核心，传输层上的数据信息和网络层上的控制信息都以IP数据报的形式传输。在Iｐv4中，IP地址由四个八位域(叫作ｏcｔetｓ)组成。Octets被点号分开代表在0到达55范围内的十进制数字。用二进制格式时共有32位组成,为了方便记忆,用点号每八位一分割，称为点分十进制。由于TCP/IP网络是为大规模的互连网络设计的，所以不能用所有的32位来表达网络上主机的地址。用IP地址的一部分来标记网络，剩下的部分标记其中的网络设备。IP地址中用来标记设备所在网络的部分叫做网络ID，标记网络设备的部分叫做主机ID。这些ＩD包含在同一个IP地址之中。Ｉnternet组织定义了5种IP地址类，以容纳不同大小的网络。·Ａ类地址用于主机数目非常多的网络。Ａ类地址的最高位为０，接下来的7位完毕网络ＩD,剩余的24位二进制位代表主机ID。A类地址允许１26个网络，每个网络大约一千七百万台主机;第一个八位体是1~1２6。1２7是一个特殊的网络IＤ，是用来检查,ＴＣ