2025年软考网络工程师备考笔记整合指南

一二计算机的应用三四一二三叁.Windows四一数据通信的构成原理、互换方式及合用范围二三四一二三四五六IEEE802.x原则七令牌环媒体访问控制八令牌总线媒体访问控制九光纤分布数据接口FDDI十十一网络互连设备Internet技术十四Internet应用网络常见的袭击类型防火墙技术网络入侵检测技术一引论二三通信接口和数据链路控制四五网络互联六局域网七网络设备及工作原理八网络互联及建网技术九因特网与TCP/IP协议十网络操作系统和网络管理十一网络应用模式和网络安全更新完毕!计算机基础知识一.计算机发展史略世界上第一台电子数字式计算机于1946年2月15日在美国宾夕法尼亚大学正式投入运行，它的名称叫ENIAC(埃尼阿克),是电子数值积分计算机(TheElectronicNumbericalIntergratorandComputer)的缩写。它使用了17468个真空电子管，耗电174千瓦，占地170平方米，重达30吨，每秒钟可进行5000次加法运算。虽然它的功能还比不上今天最一般的一台微型计算机，但在当时它已是运算速度的绝对冠军，并且其运算的精确度和精确度也是史无前例的。以圆周率(π)的计算为例，中国的古代科学家祖冲之运用算筹，花费心血，才把圆周率计算到小数点后7位数。一千数年后，英国人香克斯以毕生精力计算圆周率，才计算到小数点后707位。而使用ENIAC进行计算，仅用了40秒就到达了这个记录，还发现香克斯的计算中，第528位是错误的。ENIAC奠定了电子计算机的发展基础，开辟了一种计算机科学技术的新纪元。有人将其称为人类第三次产业革命开始的标志。ENIAC诞生后，数学家冯·诺依曼提出了重大的改善理论，重要有两点：其一是电子计算机应当以二进制为运算基础，其二是电子计算机应采用"存储程序"方式工作，并且深入明确指出了整个计算机的构造应由五个部分构成：运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置。冯·诺依曼的这些理论的提出，处理了计算机的运算自动化的问题和速度配合问题，对后来计算机的发展起到了决定性的作用。直至今天，绝大部分的计算机还是采用冯·诺依曼方式工作。ENIAC诞生后短短的几十年间，计算机的发展突飞猛进。重要电子器件相继使用了真空电子管，晶体管，中、小规模集成电路和大规模、超大规模集成电路，引起计算机的几次更新换代。每一次更新换代都使计算机的体积和耗电量大大减小，功能大大增强，应用领域深入拓宽。尤其是体积小、价格低、功能强的微型计算机的出现，使得计算机迅速普及，进入了办公室和家庭，在办公室自动化和多媒体应用方面发挥了很大的作用。目前，计算机的应用已扩展到社会的各个领域。电子计算机还在向如下四个方面发展：巨型化天文、军事、仿真等领域需要进行大量的计算，规定计算机有更高的运算速度、更大的存储量，这就需要研制功能更强的巨型计算机。微型化专用微型机已经大量应用于仪器、仪表和家用电器中。通用微型机已经大量进入办公室和家庭，但人们需要体积更小、更轻便、易于携带的微型机，以便出门在外或在旅途中均可使用计算机。应运而生的便携式微型机(笔记本型)和掌上型微型机正在不停涌现，迅速普及。网络化将地理位置分散的计算机通过专用的电缆或通信线路互相连接，就构成了计算机网络。网络可以使分散的多种资源得到共享，使计算机的实际效用提高了诸多。计算机联网不再是可有可无的事，而是计算机应用中一种很重要的部分。人们常说的因特网(INTERNET,也译为国际互联网)就是智能化目前的计算机已可以部分地替代人的脑力劳动，因此也常称为"电脑"。不过人(1)科学计算如：计算量大、数值变化范围大的天文学、量子化学、空气动力学、核物(2)数据处理是计算机应用的一种重要方面，如：办公自动化、企业管理、事务管理、(3)过程控制如：冶金、石油、化工、纺织、水电、机械、航天等现代工业生产过程中(4)计算机辅助系统计算机辅助设计CAD:如飞机、船舶、建筑、机械、大规模集成电路等的设计。计算机辅助制造CAM:用计算机进行生产设备的管理、控制和操作。计算机辅助教育CBE:如计算机辅助教学CAI、计算机辅助测试CAT、计算机管理教(5)人工智能Al是计算机应用研究的前沿学科。我国已建立的大型计算机应用工程-"金"字工程：金桥工程(全(金融信息网)金关工程(外贸海关信息网)金智工程(教育科研信息网)(7)电子商务运用国际互联网Internet进行网上商务活动，始于1996年，现已发展迅(1)计算机应由五个基本部分构成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备；(2)采用存储程序的方式，程序和数据寄存在同一种存储器中；(3)指令在存储器中按执行次序寄存，由指令计数器指明要执行的指令所在的单元地址，一般按次序递增，但可按运算成果或外界条件而变化；(4)机器以运算器为中心，输入/输出设备与存储器间的数据传送都通过运算器。2.计算机工作原理计算机的工作过程其实就是一种执行指令和程序的过程。指令的执行过程：第一阶段，计算机将要执行的指令从内存取到CPU,此阶段称之为取指周期；第二阶段，CPU对取入的指令进行分析译码，判断该指令要完毕的操作，然后向各部件发出完毕该操作的控制信号，完毕该指令的功能，此阶段称之为执行周期。程序的执行过程：就是逐条执行指令的过程。取指令→执行指令→取指令→执行指指令：就是让计算机完毕某个操作所发出的命令，是计算机完毕某个操作的根据。它包括操作码和操作数两部分。操作码：指明该指令要完毕的操作。操作数：是指参与运算的数或者数所在的单元地址。指令的分类：包括：数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、移位运算指令、位与位串操作指令、控制转移指令、输入/输出指令、其他指令。指令系统：指一台计算机的所有指令的集合。不一样的计算机其指令系统不一定相似。程序：是由一系列指令构成的有序集合。3.计算机的硬件系统计算机硬件重要由中央处理器、主存储器、辅助存储器、输入/输出设备和总线等构成。其中：中央处理器、主存储器和总线构成“主机”,辅助存储器和输入/输出设备构成“外微机的主机箱内重要有下列部件：(1)系统主板是一块集成电路板，是微机最重要的部件，它包括微处理器模块、内存模块、基本I/O接口、中断控制器、DMA(直接存取存储器)控制器及连接其他部件的总线。微处理器CPU:是微机的关键部件，控制计算机的各项工作。Pentium处理器重要CMOS存储器：用来寄存顾客对计算机的配置参数。寄存在其中的信息可以在计算机开机时进行修改，关机后可保持设置不变。其中的信I/O总线：包括传送数据信号的数据总线DB(是双向的)、传送地址信号的地址总线键盘接口等中断控制器、DMA控制器(2)硬盘驱动器(3)软盘驱动器(4)光盘驱动器(5)电源显示屏：常见的有单色CRT(阴极射线管)显示屏、彩色CRT显示屏、平板显示屏。重打印机：常见的有针式打印机、喷墨打印机、激光打印机绘图仪：常见的有平板式绘图仪、滚筒式绘图仪键盘：常见的有101键盘、104键盘。扫描仪：常见的有手持式扫描仪、平板式扫(3)计算机通讯设备——调制解调器(Modem):在Internet中，微机之间常通过电话调制：将数字信号转换成模拟信号的过程解调：将模拟信号转换成数字信号的过程Modem有外置式、内置式、PC卡式(是专为笔记本电脑设计的)三种。4.计算机软件系统软件：是运用计算机自身提供的逻辑功能，合理地组织计算机的工作，简化或替代人们在使用计算机过程中的各个环节，提供应顾客的一种便于掌握操作的工作环境。不管是支持计算机工作还是支持顾客应用的程序都是软件。(1)计算机软件的发展机器语言→汇编语言→高级语言→操作系统→网络软件→数据库软件(2)软件分类与简介几种基本概念：系统软件：指那些为整个计算机系统所配置的、不依耐于特定应用的通用软件。系统软件可供所有顾客使用。应用软件：指用于处理多种不一样详细应用问题的专门软件。它包括定制软件(特定顾客使用)和通用应用软件。裸机：没装任何软件的计算机虚拟计算机：具有操作系统的计算机(3)系统软件的基本概念源程序：用高级语言编写出来的程序。目的程序：由源程序翻译出来的机器语言程序或汇编语言程序。编译程序：将高级语言源程序翻译成机器语言或汇编语言的程序，如：FL.EXE翻译有“编译”和“解释”两种方式。编译方式：首先将源程序翻译成等价的目的程序，然后再执行此程序，运行速度较快。解释方式：是把源程序逐句翻译，翻译一句执行一句，边翻译边执行，运行速度较慢。解释程序不产生将被执行的目的程序，而是借助解释程序直接执行源程序自身。如：BASIC、联接程序：把目的程序变成可执行的程序。也称组合编译程序或联接编译程序。将源程序转换成可执行的目的程序一般分为两个阶段：翻译阶段和联接阶段。翻译阶段的目的模块由于没有分派存储器的绝对地址，仍然不能执行，只有通过联接阶段，把目的程序以及所需要的功能库转换成一种可执行的装入程序，该装入程序分派有地址，故可以执行。四计算机网络基础知识计算机网络就是计算机之间通过连接介质互联起来，按照网络协议进行数据通信，实现资源共享的一种组织形式。什么是连接介质呢?连接介质和通信网中的传播线路同样，起到信息的输送和设备的连接作用计算机网络的连接介质种类诸多，可以是电缆、光缆、双绞线是同样的。在连接介质基础上，计算机网络必须实现计算机间的通信和计算机资源的共享，因此它的构造，按照其功能可以划提成通信子网和资源子网两部分。当然，根据硬件的不一样，将它提成主机和通信子网两部分也是对的的。主机的概念很重要，所为主机就是构成网络的各个独立的计算机。在网络中，主机运行应用程序。这里请注意区别主机与终端两个要领终端指人与网络打交道时所必需的设备，一种键盘加一种显示屏即可构成一种终端，显然，主机由于要运行应用程序，只有一种键盘和显示屏是不够的，还要有对应的软件和硬件才行。因此，不能把终端当作主机，但有时把主机当作一台终端是可以的。协议是什么?拿电报来做比较，在拍电报时，必须首先规定好报文的传播格式，多少位的码长，什么样的码字表达启动，什么样的码字又表达结束，出了错误怎么办，怎地方发报人的名字和地址等，这种预先定好的格式及约定就是协议。这样就也网络协议的定义：为了使网络中的不一样设备能进行下沉的数据通信而预先制定一整套通信双方互相理解和共同遵守的格式和约定。协议对于计算机网络而言是非常重要的，可以说没有协议，就不也许有计算机网。每一种计算机网络，均有一套协议支持着。由于目前在计算机网种类诸多，因此既有的网络通信协议的种类也诸多。经典的网络通信协议有开放系统互连(OSI)协议1、X.25协议等。TCP/IP则是为Internet互联的多种网络之间能互相通信而专门设计的通信协议。可见，由于连接介质的不一样，通信协议的不一样，计算机网络的种类名目繁多。但一般来讲，计算机网络可以按照它覆盖的地理范围，划提成局域网和广域网。局域网一般指分布于几公里范围内的网络，常见的局域中校园网、大楼网等；广域网则在分范围很区域内提供数据通信服务，前面提到的NSFnet,国内的如中国公用分组互换网(CHINAPAC)、中国1.网络定义计算机网络是运用通信设备和线路将地理位置不一样的、功能独立的多种2.网络构成若干主机、一种通信子网、一系列通信协议3.网络功能1)信息互换如：传送电子邮件、公布新闻、电子购物、远程教育等2)资源共享如：计算处理能力、磁盘、打印机、绘图仪、数据库、文献等4)提高计算机系统的可靠性和可用性：网络中5.网络设备网内连接设备：网络适配器(网卡)、中继器、集线器网络互联设备：传播线6.网络的拓扑构造网络的拓扑构造指各节点(网络上的计算机、大容量磁盘、高速打常见的拓扑构造有：总线构造、星型构造、环7.网络的体系构造网络的体系构造是对构成计算机网络的各个构成部分以及计算机为机器数的真值。对于带符号数，在机器中一般用最高位代表符号位，0表达正，1表达负补码，并设机器字长为8位。2.原码正数的符号位为0,负数的符号为1,其他位按一般的措施表达数的绝对值，用是0的改为1,是1的改为0)4.补码正数的补码与其原码相似，负数的补码为其反码在最低位加1。05H操作码目的操作数，源操作数操作数引用时的字节次序：若寄存的信息是字节，注：假如没有尤其阐明，寻址方式是指源操作数的寻址方式。2.寻址方式之一：立即寻址操作数作为立即数直接存在指令中，可为字4.寻址方式之三：直接寻址在指令的操作码背面直接给出操作数的16位偏移地址。这个偏移地址也称为有效地址EA。操作数默认在DS段中。假如操作数在DS以外的其他段量，即可得到操作数的有效地址。基址寄存器包括基址寄存器BX和基址指针寄存器BP。还给出一种8位或16位偏移量，将三者的内容相加得到操作数的有效地址。一般是二维阵列组织，是可供CPU和计算机其他部件访问的地址空间。号控制存储器的操作。在存储器的构成中，存储体是关键，其他部分是存储体的外围线路。(3)存储器的地址译码系统CPU要访问存储单元的地仅有一种译码器。译码器输出的每条译码线对应一种存储单元。如地址位数N=10,即译码器可以有210=1024种状态，对应有1024条译码线(字线)即1024个存储单元。此外一种是双译码方式，将译码器提成X向和Y向两个译码器，通过双译码器的互相作用确定存储单元的地址。设地址长度n仍为10,将其中的前5位输入到X地址译码器中，译出X0到X31译码线，分别选择0~31行。将后5位输入到Y地址译码器中译出Y0到Y31译码线，分别选择0～31列。X向译码器和Y向译码器引出的地址线都是25=32条。若采用X向和Y向交叉选择，可以选择从存储单元(0,0)至(31,31)共25×25=1024个存储单元地址。即同样可以提供1024种状态，而地址线只需要64条，比单译码器节省93.75%的地(4)存储器的读写操作在CPU向存储体发生读操作命令时，首先由Unix是一种多任务多顾客的操作系统。多任务是指可以同步运行几种不一样的程序，或命令。在操作系统的术语里叫"进程",就象在运行Windowsxp的时候我们可以一边听CD,一边打字，同步打印机还在工作。多顾客是指一台运行Unix系统的机器可以同步具称为终端。Unix给每个终端设置不一样的序号以协调工作，这个序号被称为终端序号。第一阶段为Unix的初始发展阶段，从1969年AT&T贝尔试验室发明了Unix操作系统，到刚开始只是在试验室内部使用并完善它，这个阶段Unix从版本1发展到了版本6。同步Unix也以分发许可证的措施，容许大学和科研机构获得Unix的源代码进行研究发展。这个阶段最重要的事件可以算Unix的作者使用C语言对Unix的源代码重新改写，使第二阶段为80年代，这是Unix的丰富发展时期，在Unix发展到了版本6之后，首先AT&T继续发展内部使用的Unix版本7,同步也发展了一种对外发行的版本，但改用此外，其他厂商，以及科研机构都纷纷改善Unix,其中以加州大学伯克利分校的BSD版本最为著名，从4.2BSD中也派生出了多种商业Unix版本。在这个时期中，Internet开始进行研究，而BSDUnix最先实现了TCP/IP,使Internet和Unix紧密结合在一起。大流派。此时，AT&T认识到了Unix价值，因此他起诉包括伯克利在内的诸多厂商，伯克利不得不推出不包括任何AT&T源代码的4.4BSDLite,这次司法起诉也使诸多Unix厂商从BSD转向了SystemV流派。这个时期的另一种事件是Linux的出现，一种完全免费的与Unix兼容的操作系统，运微机上开始试验开发一套比MINIX功能更强、能在低级微机上运行、对硬件规定不高而又能支持在PC上被广泛使用的众多外围设备的PCUNIX系统，他将这个摇篮中的系统称为版，他将之放在互联网上的一种FTP服务器里供其他人自由下载，并在USENET讨论区comp.os.minix公布了有关消息。很快，这个由个人开发的自由操作系统吸引了众多网络冲浪者的注意，在众多价格不菲的商业操作系统充斥市场的年代里，LINUX的出现无疑带来LINUX的支持者几乎已经遍及全球，参与开发的组员也呈专业分工之势，LINUX的关键版伴随linux的不停发展，越来越多的人开始使用Linux,对于那些刚刚接触的人来说，自己，就必须掌握这些目录，下面就以Xteam企业的最新产品——Xteamlinux4.0为例，/devdev是Device(设备)的/etc这个目录取来寄存所有的系统管理所需要的配置文献和子目录。/home顾客的主目录，在linux中，每个顾客均有一种自己的目录，一般该目录名是以顾客的账号命名的。/lib这个目录里寄存着系统最基本的动态链接共享库，其作用类似于Windows里的DLL文献。几乎所有的应用程序都需要用到这些共享库。/lost+found这个目录一般状况下是空的，当系统非法关机后，这里就寄存了某些文献。/mnt在这里面中有四个目录，系统提供这些目录是为了让顾客临时挂载别的文献系统的，我们可以将光驱挂载在/mnt/cdrom上，然后进入该目录就可以查看光驱里的内容了。/proc这个目录是一种虚拟的目录，它是系统内存的映射，我们可以通过直接访问这个目录来获取系统信息。这个目录的内容不在硬盘上而是在内存里，我们也可以直接修改里面的某些文献，例如可以通过下面的命令来屏蔽主机的ping命令，使他人无法ping你的机器：echo1>/proc/sys/net/ipv4/icmp_echoi/root该目录为系统管理员，也称作超级权限者的顾客主目录。/sbins就是SuperUser的意思，这里寄存的是系统管理员使用的系统管理程序。/tmp这个目录是用来寄存某些临时文献的。我们要用到的诸多应用程序和文献几乎都寄存在usr目录下。详细来说：/usr/X11R6寄存X-Windows的目录；/usr/games寄存着Xteamlinux自带的小游戏；/usr/bin寄存着许多应用程序；/usr/sbin寄存root超级顾客使用的管理程序；/usr/include用来寄存linux下开发和编译应用程序所需要的头文献；/usr/lib寄存某些常用的动态链接共享库和静态档案库；/usr/local这是提供应一般顾客的/usr目录，在这里安装一般的应用软件；/usr/man协助文档所在的目录；/usr/srclinux开放的源代码，就存在这个目录，爱好者们别放过哦；/var这个目录中寄存着在不停扩充着的东西，我们习惯将那些常常被修改的目录放在这个目录下。包括多种日志文献。假如你想做一种网站，你也会用到/var/www这个目录。在3月微软推出了Windows中文版。Windows采用WindowsNT内核技术，比此前的版本愈加稳定，并且它继承了以往Windows界面友好、操作以便的特性.Netware是NOVELL企业推出的网络操作系统。以及IBMSAA环境，为需要在多厂商产品环境下进行复杂的网络计算的企事业单位提供了NetWare是具有多任务、多顾客的网络操作系统，它的较高版本提供系统容错能力机连接通信。NetWare可以不用专用服务器，任何一种PC机均可作为服务器。NetWare嵌入式系统一般指非PC系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它类似于PC中BIOS的工作方式，具有软件代码小、高度自动化、成，它是可独立工作的“器件”。嵌入式系统的硬件部分，包括处及外设器件和I/O端口、图形控制器等。嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统，它不具有像硬盘那样大容量的存储介质，而大多使用EPROM、EEPROM或闪存(FlashMemory)作为存储介质。软件部分包括操作系统软件(规定实时和多任务操作)和应用的剪裁深度。而linux遵照GPL协议，开放所有系统源代码，非常易于剪裁。另一方面，件开发工具支持上有很强的优势。linux最初也是作了某些实时处理的支持。这包括支持大部分POSIX原则中的实时功能，支持多任务、多线程，具有丰富的通信机制等。linux还提供符合了POSIX原则的调度方略，包括FIFO调度方略、时间片轮转调度方略和静态优先级抢占式调则的实时信号机制。嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备，如掌上PDA、移动(1)电路互换电路互换是指两台计算机或终端在互相通信时，使用同一条实际的物理链(2)报文互换报文互换是将顾客的报文存储在互换机的存储器中(内存或外存),当所需输出电路空闲时，再将该报文发往需接受的互换机或终端。这种存储_转发的方式可以提高(3)分组互换分组互换是将顾客发来的整份报文分割成若于个定长的数据块(称为分组或打包),将这些分组以存储_转发的方式在网内传播。第一种分组信息都连有接受地址和发二、数据通信的分类心构成。DDN是运用光纤或数字微波、卫星等数字信道和数字交叉复用设备据传播网。也可以说DDN是把数据通信技术、数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉③规定全网的时钟系统保持同步，才能保证DDN电路的传播质量。④DDN的租用专线业务的速率可分为2.4-19.2kbit/s,N×64kbit/s(N=1-32);顾客入网(2)分组互换网分组互换网(PSPDN3部分构成。帧中继网是从分组互换技术发展起来的。帧中继技术是把不一样长度的顾客数②采用虚电路技术，只有当顾客准备好数据时，③帧中继只使用了物理层和链路层的一部分来执行其互换功能，运用顾客信息和控制信息分离的D信道连接来实行以帧为单位的信息传送，简化了中间节点的处理。帧中继采用了可靠的ISDND信道的链路层(LAPD)协议，将流量控制、纠错等功能留给智能终端去完毕，从而大大简化了处理过程，提高了效率。当然，帧中继传播线路质量规定很高，其误码率应不不小于10的负8次方。④帧中继一般的帧长度比分组互换长，到达1024-4096字节/帧，因而其吞吐量非常高，其所提供的速率为2048Mbit/s。顾客速率一般为9.6、4.4、19.2、·N×6⑤)帧中继没有采用存储_转发功能，·因而具有与迅速分组互换相似的某些长处。其时延不不小于15ms。2.无线数据通信无线数据通信也称移动数据通信，它是在有线数据通信的基础上发展起来的。有线数据通信依赖于有线传播，因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的，因而有也许实现移动状态下的移动通信。狭义地说，移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间的无线通信。它通过与有线数据网互联，把有线数据网路的应用扩展到移动和便携顾客。三.通信网络常用传播介质的构成和特性传播媒体是通信网络中发送方和接受方之间的物理通路，计算机网络中采用的传播媒体可分为有线和元线两大类。双绞线、同轴电缆和光纤是常用的三种有线传播媒体；无线电通信、微波通信、红外通信以及激光通信的信息载体都属于无线传播媒体。传播媒体的特性对网络数据通信质量有很大影响，这些特性是：(1)物理特性。阐明传播媒体的特性。(2)传播特性。包括信号形式、调制技术、传播速率及频带宽度等内容。(3)连通性。采用点到点连接还是多点连接。(4)地理范围。网上各点间的最大距离。(5)抗干扰性。防止噪音、电磁干扰对数据传播影响的能力。(6)相对价格。以元件、安装和维护的价格为基础。下面分别简介几种常用的传播媒体的特性。但10Mbps和100Mbps传播速率的1OBASE-T和100BASE-T总线传播距离均不超过100(4)地理范围。传播距离取决于传播的信号形式和传播的速率，经典基带电缆的最大距离限制在几公里，在同样数据速率条件下，粗缆的传播距离较细缆的长。宽带电缆的传播距离可达几十公里。(5)抗干扰性。同轴电缆的抗干扰性能比双绞线强。3.光纤光纤是光导纤维的简称，它由能传导光波的石英玻璃纤维外加保护层构成。相对于金属导线来说具有重量轻、线径细的特点。用光纤传播电信号时，在发送端先要将其转换成光信号，而在接受端又要由光检测器还原成电信号。(1)物理特性。在计算机网络中均采用两根光纤(一来一去)构成传播系统。按波长范围(近红外范围内)可分为三种：0.85IAln波长区(0.8~0.91im)、1.3lim波长区(1.25~1.351Am)和1.551im波长区(1.53~1.5811m)。不一样的波长范围光纤损耗特性也不一样，其中0.85IAln波长区为多模光纤通信方式，1.5SIAm波长区为单模光纤通信方式，1.模两种方式。(2)传播特性。光纤通过内部的全反射来传播一束通过编码的光信号，内部的全反射可以在任何折射指数高于包层媒体折射指数的透明媒体中进行。实际上光纤作为频率范围从1014~1015险的波导管，这一范围覆盖了可见光谱和部分红外光谱。光纤的数据传播率可达会出现实用的多路复用光纤。(3)连通性。光纤普遍用于点到点的链路。总线拓扑构造的试验性多点系统已经建成，不过价格还太贵。原则上讲，由于光纤功率损失小、衰减少的特性以及有较大的带宽潜力，因此一段光纤可以支持的分接头数比双绞线或同轴电缆多得多。(4)地理范围。从目前的技术来看，可以在6~8公里的距离内不用中继器传播，因此光纤适合于在几种建筑物之间通过点到点的链路连接局域网络。(5)抗干扰性。光纤具有不受电磁干扰或噪声影响的独有特性，合适在长距离内保持高数据传播率，并且可以提供很好的安全性。由于光纤通信具有损耗低、频带宽、数据传播率高、抗电磁干扰强等特点，对高速率、距离较远的局域网也是很合用的。目前采用一种波分技术，可以在一条光纤上复用多路传播，每路使用不一样的波长，这种波分复用技术WDM(WavelengthDivisionMultiplexing)是一种新的数据传播系统。4.无线传播媒体无线传播媒体通过空间传播，不需要架设或铺埋电缆或光纤，目前常用的技术有：无线电波、微波、红外线和激光。便携式计算机的出现，以及在军事、野外等特殊场所下移动式通信联网的需要，增进了数字化元线移动通信的发展，目前已开始出现无线局域网微波通信的载波频率为2GHz~40GHz范围。由于频率很高，可同步传送大量信息，如一种带宽为2阳fz的频段可容纳500条话音线路，用来通信的工作频率很高，与一般的无线电波不一样样，是沿直线传播的。由于地球表面是曲面，微波在地面的传播距离有限。直接传播的距离与天线的高度有关，天线越高传播距离越远，超过一定距离后就要用中继站来接力。红外通信和激光通信也像微波通信同样，有很强的方向性，都是沿直线传播的。这三种技术都需要在发送方和接受方之间有一条视线(LineofSight)通路，故它们统称为视线媒体。所不一样的是，红外通信和激光通信把要传播的信号分别转换为红外光信号和激光信号直接在空间传播。这三种视线媒体由于都不需要铺设电缆，对于连接不一样建筑物内的局域网尤其有用。这三种技术对环境气候较为敏感，例如雨、雾和雷电。相对来说，微波对一般雨和雾的敏感度较低。卫星通信是微波通信中的特殊形式，卫星通信运用地球同步卫星做中继来转发微波信号。卫星通信可以克服地面微波通信距离的限制，一种同步卫星可以覆盖地球的1/3以上表面，三个这样的卫星就可以覆盖地球上所有通信区域，这样，地球上的各个地面站之间都可互相通信。由于卫星信道频带宽，也可采用频分多路复用技术分为若干子信道，有些用于由地面站向卫星发送(称为上行信道),有些用于由卫星向地面转发(称为下行信道)。卫星通信的长处是容5μs/Km的信号传播速度来计算，从发送站通过卫星转发到接受站的传播延迟时间约要花数百毫秒(ms),这相对于地面电缆的传播延迟时间来说，两者要相差几种数量级。5.传播媒体的选择传播媒体的选择取决于如下诸原因：网络拓扑的构造、实际需要的通信容量、可靠性规定、能承受的价格范围。双绞线的明显特点是价格廉价，但与同轴电缆相比，其带宽受到限制。对于单个建筑物内的低通信容量局域网来说，双绞线的性能价格比也许是最佳的。同轴电缆的价格要比双绞线贵某些，对于大多数的局域网来说，需要连接较多设备并且通信容量相称大时可以选择同轴电缆。重量轻、衰减小、能电磁隔离、误码率低等，因并已广泛用于高速数据通信网。伴随光纤通信技术的发展和成本的减少，光纤作为局域网的传播媒体也得到了普遍采用，光纤分布数据接口FDDI就是一例。需求将日益增长0元线数字网类似于蜂窝电话网，人们随时随地可将计算机接入网络，发送和接受数据。移动无线数字网的发展前景将是十分美好的。四.数据通讯基本概念数据(Data):传递(携带)信息的实信息(Information):是数据的内容或解释。波特(Baud):码元传播的速率单位。波特率为每秒传送的码元数(即信号传送速率)。1M=16,波特率为9600时，数据传播率为38.4kbit/s上每秒可以传播1千万比特，它的带宽对应为10Mb/s。时延△信息从网络的一端传送到另一端所需的时间△时延之和=处理时延+排队时延+发送时延+传播时延△处理时延=分组首部和错误校验等处理(微秒)△排队时延=数据在中间结点等待转发的延迟时间△发送时延=数据位数/信道带宽△传播时延=d/s(毫秒)d:距离某链路的时延带宽乘积为100万比特，这意味着第一种比特抵达目的端时，源端已发送了100万比特。来回时延(Round-TripTime,RTT)从信源发送数据开始，到信源收到信宿确认所经历的时间RTT≈2×传播时延，传播可靠性两个含义：1、数据能对的送达2、数据能有序送模拟信道：以持续模拟信号形式传播数据的信道。数字信号：时间上离散，仅包具有限数目的信号基带传播：不需调制，编码后的数字脉冲信号直接在信道上3、数据同步方式：目的是使接受端与发送端在时间基准上一致(包括开始时间、位边位同步目的是使接受端接受的每一位信息都与发送端保持同步，有下面两种方式：△脉冲频率。△自同步——通过特殊编码(如曼彻斯特编码),这些数字符同步以字符为边界实现字符的同步接受，也称为起止式或异步制。每个字符的传播需要：1个起始位、5～8个数据位、1,1.5,2个停止位。字符同步的性能评估：△频率的漂移不会积累，每个字符开始时都会重新同步。△每8个数据位、2个停止位时，其效率为8/11<72%。帧同步识别一种帧的起始和结束。△帧(Frame)数据链路中的传播单位——包括数据用于数据为字符类型的帧。△面向比特的——以特殊位序列(7EH,即01111110)来标识一奈奎斯公式：用于理想低通信道C=2W×log2MC=数据传播率，单位bit/sW=带(1+S/N)S/N:信噪比例：信道带宽W=3.1KHz,S/N=,则C=3100*log2(1+)≈34Kbit/s该信道上的最大数据传播率不会不小于34Kbit/s奈奎斯公式和香农公式的比较△C=2Wlog2M数据传播率C随信号编码级数增长而增长。△C=Wlog2(1+S/N)无论采样频率多高，信号编码分多少级，此公式给出了信道能到达的最高传播速率。原因：噪声的存在将使编码级数不也许无限增长。5、数据编码编码与调制的区别△用数字信号承载数字或模拟数据——编码△用模拟信号承载数字码和曼彻斯特编码。△不归零码(NRZ,Non-ReturntoZero)二进制数字0、1分别用两种电平来表达，常常用-5V表达1,+5V表达0。缺陷：存在直流分量，传播中不能使用变压压的变化表达0和1,规定在每个码元的中间发生跳变：高→低的跳变代表0,低→高的跳变代表1。每个码元中间都要发生跳变，接受端可将此变化提取出来据速率的2倍)。△差分曼彻斯特编码(Differential～)每个码元的中间仍要发生跳变，用码元开始处有无跳变来表达0和1,有跳变代表0,无跳变代表1。数字数据的调制编码[三种常用的调制技术]:△幅移用数字信号对载波的不一样参量进行调制。载波S(t)=Acos(wt+ψ)S(t)的参量包括：幅度A、频率w、初相位ψ,调制就是要使A、w或ψ随数字基带信号的变化而变化。△ASK:用载波的两个不一样振幅表达0和1。△FSK:用载波的两个不一样频率表达0和1。△PSK:用载波的起始相位的变化表达0和1。模拟数据的数字信号编码采样定理：假如模拟信号的最高频率为F,若以2F的采样频要通过三个环节：△采样：按一定间隔对语音信号进行采样△量化：对每个样本舍入到量化级别上△编码：对每个舍入后的样本进行编码编码后的信号称为PCM信号6、多路复用技术复用：多种信息源共享一种公共信道。为何要复用?——提高线路运用率。合用场所：当信道的传播能力不小于每个信源的平均传播需求时。复用类型△频分为同步时分复用。时分复用的经典例子：PCM信号的传播，把多种话路的PCM话音数据用TDM的措施装成帧(帧中还包括了帧同步信息和信令信息),每帧在一种时间片内发送，每个时隙承载一路PCM信号。7、差错控制与语音、图像传播不一样，计算机通信规定极低的差错率。产生差错的原循环冗余校验(CRC,CyclicRedundancyCheck)差错检测原理：将传播的位串当作系数为0或1的多项式。收发双方约定一种生成多项式G(x),发送方在帧的末尾加上校验则传播有错。校验和是16位或32位的位串，CRC校验的关键是怎样计算校验和。△Go-back-NARQ△选择重传ARQ1.数据传播速率所谓数据传播速率，是指每秒能传播的二进制信息位数，单位为位/秒脉冲信号的宽度(全宽码状况)或反复周期(归零码状况),单位为秒。一种数字脉冲也称为一种码元，N为一种码元所取的有效离散值个数，也称调制电平数，N一般取2的整多次方值。若一种码元仅可取0和1两种离散值，则该码元只能携带一位(bit)二进制信息；若一种码元可取00、01、10和11四种离散值，则该码元就能携带两位二进制信息。以此类推，若一种码元可取N表达数据传播速率等于码元脉冲的反复频率。由此，可以引出另一种技术指标一一信号传播速率，也称码元速率、调制速率或波特率，单位为波特(Baud)。信号传播速率表达单位时间内通过信道传播的码元个数，也就是信号经调制后的传播速率。若信号码元的宽度为T秒，则码元速率定义为：B=1/T(Baud)在有些调幅和调频方式的调制解调器中，一种码元对应于一位制速率只是数据传播速率的二分之一。由以上两式合并可得到调制速率和数据传播速率的对一值，习惯上两者是通用的。但在多元调制的状况下，必须将它们区别开来。例如采用四相调(Baud)通过上例可见，虽然数据传播速率和调制速率都是描述通信速度的指标，但它们是完全不一样的两个概念。打个比方来说，假如调制速率是公路上单位时间通过的卡车数，那么数据传播速率便是单位时间里通过的卡车所装运的货品箱数。假如一车装一箱货品，则单位时间通过的卡车数与单位时间里卡车所装运的货品箱数相等，假如→车装多箱货品，则单位时间通过的卡车数便不不小于单位时间里卡车所装运的货品箱数。2.信道容量信道容量表征一种信道传播数据的能力，单位也用位/秒(bps)。信道容量与数据传播速率的区别在于，前者表达信道的最大数据传播速率，是信道传播数据能力的极限，而后者则表达实际的数据传播速率。这就像公路上的最大限速值与汽车实际速度之间的关系噪声状况下码元速率的极限值与信道带宽的关系：B=2·H(Baud)其中，H是信道称频率范围，即信道能传播的上、下限频率的差值，单位为HZ。由此可推出表征信道数据传播能力的奈奎斯特公式：C=2·H·log2N(bpe)此处，N仍然表达携带数据的码元也许取的离速率不也许超过信道带宽的两倍，但若能提高每个码元也许取的离散值的个数，则数据传播速率便可成倍提高。例如，一般电话线路的带宽约为3KHz,则其码元速率的极限值为6kBaud。若每个码元也许取的离散值的个数为16(即N=16),则最大数据传播速率可达C=2×3k×log216=24kbps。实际的信道总要受到多种噪声的干扰，香农(Shannon)则深入研究了受随机噪声干扰的信道的状况，给出了计算信道容量的香农舍式：C=H·log2(1+S/信噪比为30dB,带宽为3kHZ的信道的最大数据传播速率为：提高信道的最大数据传播速率。需要强调的是，上述两个公式计算得到的只是信道数据传播速率的极限值，实际使用时必须留有充足的余地。3.误码率误码率是衡量数据通信系统在正常工作状况下的传播可靠性的指标，它定义为二进制数据位传播时出错的概率。设传播的二进制数据总数为N位，其中出错的位数为风，则误码率表达为：Pe=Ne/N计算机网络中，一般规定误码率低于10-6,即平均每传播106位数据仅容许错一位。可若误码率达不到这个指标，可以通过差错控制措施进行检错和纠错。模拟信号：是指模拟数据在某个区间产生持续的值。例如，声音和视频就是强度持续变化的信号。大多数用传感器搜集的数据，例如温度和压力都是持续值。数字信号：是指数字数据产生离散的值。例如，文本信息和整数。调制解调：当需要在只能传播模拟信号的线路上传播数据信号时(例如，通过一条公用电话线将数据从一台计算机传播到另一台计算机),在发送方，数据开始是数字数据，不过由于电话线只能传播模拟信号，因此数据必须进行数字到模拟的转换。这个转换过程就叫作调制。在接受方需要进行模拟到数字的转换，使它还原为本来的数字数据这个过程叫作解调。整个从数字数据到模拟信号再到数字数据的过程称作调制解调。调制解调有三种基本形式：幅移键控法(AmplitudeShiftKeying,ASK)、频移键控法不归零(Non-ReturntoZero,NRZ)编码：在用数字信号传播数字数据时，信号的电平是根据它所代表的二进制数值决定的。一种正电压值代表1,而一种负电压值代表0,因而信号的电平依赖于它所代表的数值。曼彻斯特编码：在曼彻斯特编码中，每个比特中间引入跳变来同步代表不一样数值和同步信息。一种负电平到正电平的跳变代表0,而一种正电平到负电平的跳变则代表1。通过这种跳变使曼彻斯特编码获得了同步信息和数字编码。差动曼彻斯特编码：在差动曼彻斯特编码中，用两个比特之间的跳变来代表不一样的数值，在间隙中有跳变的代表0,没有跳变的代表1。比特中间的跳变只用来表达同步信息，不一样的数值通过在比特间隙与否跳变来表达。三.数据传播技术多路复用：在计算机网络系统中，当传播介质的能力超过传播单一信号的状况时，为了有效地运用传播系统，但愿一种信道可以同步传播多路信号。多路复用，就是把许多信号在单一的传播线路上进行传播。一般普遍使用三种多路复用技术，即频分多路复用(FDM)、时分多路复用(TDM)和记录时分多路复用(STDM同步传播：是使接受端接受的每一位数据信息都要和发送端精确地保持同步，中间没有间断，实现这种同步措施又有自同步法和外同步法。异步传播：是基于字节的，每字节作为一种单位通过链路传播，由于没有同步脉冲，接受方不也许通过计时方式来预测下一种字节何时抵达，因而在每个字节的开头都要附加一种0,一般称为起始位，在每个字节尾部还加上一种或多种1,被称为停止位。单工通信：是指在通信链路上的两个站点，只能一种发送信息，另一种接受。半双工通信：在通信链路上的两个站点都可以发送和接受信息，不过不能同步发送和接受，当其中一种站点在发送信息时，另一种站点只能接受，反之亦然。全双工通信：在通信链路上的两个站点可以同步发送和接受信息，即一种站点发送信息的同步也能接受信息。四.差错控制措施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能发现或纠正差错，把差错限制在尽量小的容许范围内的技术和措施。信号在物理信道中传播时线路时，线路自身电气特性导致的随即噪声、信号幅度的衰减、频和相位的畸变、电气信号在线路上产生反射导致的回音效应、相邻线路间的串扰以及多种外界原因(如大气中的闪电、开关的跳火、外界强电流磁场的变化、电源的波动等)都会导致信号的失真。在数据通信中，将会使接受端收到的二进制数位和发送端实际发送的二进制数位不一致，从而导致由"0"变成"1一般来说，传播中的差错都是由噪声引起的。噪声有两大类，一类是信道固在的随机热噪声；另一类是由外界特定的短暂原因所导致的冲击噪声。热噪声引起的差错称为随机错，所引起的某位码元的差错是孤立的，总要保证到达相称大的信噪比，以尽量减少热噪声的影响，因而由它导致的随机错一般较少。冲击噪声呈突发状，由其引起的差错称为突发错。冲击噪声幅度也许相称大，无法靠提高信号幅度来防止冲击噪声导致的差错，它是传播中产生差错的重要原因。冲击噪声虽然持续时间花)持续时间为10ms,但对于4800bps的数据速率来说，就也许对持续48位数据导致影响，使它们发生差错。从突发错误发生的第一种码元到有错的最终一种码元间所有码元的个数，称为该突发错的突发长度。数据通信中不加任何差错控制措施，直接用信道来传播数据是不可靠的。最常用的差错控制措施是差错控制编码。数据信息位在向信道发送之前，先按照某种关系附加上一定的冗息位和附加的冗余位之间的关系，以检查传播过程中与否有差错发生，这个过程称为校验过程。运用差错控制编码来进行差错控制的措施基本上有两类，一类是自动祈求重发因此，差错控制编码又可分为检错码和纠错码。检错码是指能自动发现差错的编码，纠错码是指不仅能发现差错并且能自动纠正差错的编码。ARQ方式只使用检错码，但必须有双向信道才也许将差错信息反馈至发送端。同步，发送方要设置数据缓冲区，用以寄存已发出去的数据，以便懂得出差错后可以调出数据缓冲区的内容重新发送。FEC方式必须用纠错码以不需要反向信道来传递祈求重发的信息，发送端也不需要寄存以备重发的数据缓冲区。虽然FEC有上述长处，但由于纠错码一般说来要比检错码使用更多的冗余位，也就是说编码效率低，并且纠错设备也比检错设备复杂得多，因而除非在单向传播或实时规定尤其高(FEe由于不需要重发，实时性很好)等场所外，数据通信中使用更多的还是ARQ差错控制方式。有些场所也可以将上述两者混合使用，即当码字中的差错个数在纠正能力以内时，直接进行纠正；当码字中的差错个数超过纠正能力时，则检出差错，使用重发方式来纠正差错。衡量编码性能好坏的一种重要参数是编码效率R,它是码字中信息位所占的比例。若码字中信息位为k奇偶校验码、循环冗余码和海明码是几种最常用的差错控制编码措施。*奇偶校验码奇偶校验码是一种通过增长冗余位使得码字中"1"的个数恒为奇数或偶数的编码措施，它是一种检错码。在实际使用时又可分为垂直奇偶校验、水平奇偶校验和水平垂直奇偶校验等几种。网络知识综合篇壹.网络基础知识一.计算机网络的分类1.按照网络的分布范围分类局域网是将小区域内的多种通信设备互连在一起的网络，其分布范围局限在一种办公室、一幢大楼或一种校园内，用于连接个人计算机、工作站和各类外围设备以实现资源共享和信息互换。它的特点是分布距离近(一般在1000m到m范围内),传播速度高(一般为1Mbps到20Mbps),连接费用低，数据传播可靠，误码率低等。广域网也称远程网，它的联网设备分布范围广，一般从数公里到数百至数千公里。因此网络所波及的范围可以是市、地区、省、国家，乃至世界范围。由于它的这一特点使得单独建造一种广域网是极其昂贵和不现实的，因此，常常借用老式的公共传播(电报、电话)网来实现。此外，由于传播距离远，又依托老式的公共传播网，因此错误率较高。城域网的分布范围介于局域网和广域网之间，其目的是在一种较大的地理区域内提供数据、声音和图像的传播。2.网络的互换方式分类a.电路互换网电路互换方式是在顾客开始通信前，先申请建立一条从发送端到接受端的物理信道，并且在双方通信期间一直占用该信道。此方式类似于老式的电话互换方式。b.报文互换网报文互换方式是把要发送的数据及目的地址包括在一种完整的报文内，报文的长度不受限制。报文互换采用存储-转发原理，每个中间节点要为途径的报文选择合适的途径，使其能最终抵达目的端。此方式类似于古代的邮政通信，邮件由途中的驿站逐一存储转发同样。c.分组互换网分组互换方式是在通信前，发送端先把要发送的数据划分为一种个等长的单位(即分组),这些分组逐一由各中间节点采用存储-转发方式进行传播，最终抵达目的端。由于分组长度有限，可以比报文愈加以便的在中间节点机的内存中进行存储处理，其转发速度大大提高。除了以上二种分类措施外，还可按采用的传播媒体分为双绞线网、同轴电缆网、光纤网、无线网；按网络传播技术可分为广播式网络和点到点式网络；按所采用的拓扑构造将计算机网络分为星形网、总线网、环形网、树形网和网形网；按信道的带宽分为窄带网和宽带网；按不一样的用途分为科研网、教育网、商业网、企业网等。二.计算机网络的拓扑构造网络拓扑构造是指抛开网络电缆的物理连接来讨论网络系统的连接形式，是指网络电缆构成的几何形状，它能从逻辑上表达出网络服务器、工作站的网络配置和互相之间的连接。网络拓扑构造按形状可分为：星型、环型、总线型、树型及总线/星型及网状拓扑构造。星型布局是以中央结点为中心与各结点连接而构成的，各结点与中央结点通过点与点方式连接，中央结点执行集中式通信控制方略，因此中央结点相称复杂，承担也重。以星型拓扑构造组网，其中任何两个站点要进行通信都要通过中央结点控制。中央结点重要功能有：*为需要通信的设备建立物理连接；*为两台设备通信过程中维持这一通路；在文献服务器/工作站()局域网模式中，中心点为文献服务器，寄存共享资源。由于这种拓扑构造，中心点与多台工作站相连，为便于集中连线，目前多采用集线器(HUB)。星型拓扑构造长处：网络构造简朴，便于管理、集中控制，组网轻易，网络延迟时间短，误码率低。缺陷：网络共享能力较差，通信线路运用率不高，中央节点承担过重，轻易成为网络的瓶颈，一旦出现故障则全网瘫痪。2.环型拓扑构造环形网中各结点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通信线路中，环路上任何结点均可以祈求发送信息。祈求一旦被同意，便可以向环路发送信息。环形网中的数据可以是单向也可是双向传播。由于环线公用，一种结点发出的信息必须穿越环中所有的环路接口，信息流中目的地址与环上某结点地址相符时，信息被该结点的环路接口所接受，而后信息继续流向下一环路接口，一直流回到发送该信息的环路接口结点为止。环形网的长处：信息在网络中沿固定方向流动，两个结点间仅有唯一的通路，大大简化了途径选择的控制；某个结点发生故障时，可以自动旁路，可靠性较高。缺陷：由于信息是串行穿过多种结点环路接口，当结点过多时，影响传播效率，使网络响应时间变长；由于环路封闭故扩充不以便。3.总线拓扑构造用一条称为总线的中央主电缆，将互相之间以线性方式连接的工站连接起来的布局方式，称为总线形拓扑。在总线构造中，所有网上微机都通过对应的硬件接口直接连在总线上，任何一种结点的信息都可以沿着总线向两个方向传播扩散，并且能被总线中任何一种结点所接受。由于其信息向四面传播，类似于广播电台，故总线网络也被称为广播式网络。总线有一定的负载能力，因此，总线长度有一定限制，一条总线也只能连接一定数量的结点。价格低、安装使用以便；共享资源能力强，非常便于广播式工作，即一种结点发送所有结点都可接受。在总线两端连接的器件称为端结器(末端阻抗匹配器、或终止器)。重要与总线进行阻抗匹配，最大程度吸取传送端部的能量，防止信号反射回总线产生不必要的干扰。总线形网络构造是目前使用最广泛的构造，也是最老式的一种主流网络构造，适合于信息管理系统、办公自动化系统领域的应用。4.树型拓扑构造树形构造是总线型构造的扩展，它是在总线网上加上分支形成的，其传播介质可有多条分支，但不形成闭合回路，树形网是一种分层网，其构造可以对称，联络固定，具有一定容错能力，一般一种分支和结点的故障不影响另一分支结点的工作，任何一种结点送出的信息都可以传遍整个传播介质，也是广播式网络。一般树形网上的链路相对具有一定的专用性，不必对原网做任何改动就可以扩充工作站。用一条或多条总线把多组设备连接起来，相连的每组设备呈星型分布。采用这种拓扑构造，顾客很轻易配置和重新配置网络设备。总线采用同轴电缆，星型配置可采用双绞线。6.网状拓扑构造将多种子网或多种局域网连接起来构成网际拓扑构造。在一种子网中，集线器、中继器将多种设备连接起来，而桥接器、路由器及网关则将子网连接起来。在一种大的区域内，用无线电通信连路连接一种大型网络时，网状网是最佳的拓扑构造。通过路由器与路由器相连，可让网络选择一条最快的途径传送数据。通过桥接器与路由器把不一样的子网或LAN连接起来形成单个总线或环型拓扑构造，这种网一般采用光纤做主干线。c.星状相连网：运用某些叫做超级集线器的设备将网络连接起来，由于星型构造的特点，网络中任一处的故障都可轻易查找并修复。种构造的混用。三.OSI参照模型1,物理层(physicallayer)(1)重要作用：实现相邻节点之间比特数据流的透明传送，尽量屏蔽详细传播介质和物理设备的差异.运用物理传播介质为数据链路层提供物理连接(物理信道),为数据链路层提供比特流服务.用多少伏特电压表达"1",多少伏特电压表达"0";一种比特持续多少微秒；最初的连接怎样建立和完毕，通信后连接怎样终止网络接插件有多少针以及各针的用途.信道的最大带宽；等等.实体之间信息的按比特传播.物理层原则重要任务就是要规定DCE设备和DTE设备的接口，包括接口的机械特性，电气特性，功能特性和规程特性.DTE是数据终端设备.数据电路端接设备DCE.DCE的作用就是在DTE和传播线路之通信传播线路相连，如图所示.是美国电子工业协会EIA制定的著名物理层原则.线数目和排列方式等.及其他有关电路的特性.电气特性决定了传送速率和传播距离.功能特性：对接口各信号线的功能给出了确切的定义，阐明某些连线上出现的某一电平的电压表达的意义.规程特性：规定了DTE和DCE之间各接口信号线实现数据传播的操作过程(次序).物理层原则举例EIARS-232C/V.24接口原则RS是RecommendedStandard的缩写，即推荐原则.RS-话征询委员会CCITT的V.24原则兼容，是一种非常实用的异步串行通信接口.RS-232-C提议使用25针的D型连接器DB-25,不过在微型计算机的RS-232C串行端(4)常见物理层设备与组件物理传播中存在的重要问题信号衰减信号衰减限制了信号的传播距离信号衰减还常常会同步伴伴随信号的变形采用信号放大和整形的措施来处理信号衰减及其变形问题.噪声干扰噪声也许导致信号传播错误，即接受端难以从混杂了较大噪声的信号中提取出对的的数常见物理组件DB-25到DB-9的转换器常见物理层设备出(转发).中继器具有经典的单进单出构造.集线器是多端口中继器.集线器常见的端口规格有4口，8口，16口和24口等.如下图所示：(1)重要任务是负责相邻节点之间的可靠传播，通过加强物理之网络层体现为一条无错线路，数据链路层的传播单元为帧.(流量控制(防止高速的发送方的数据将低速的接受方"沉没").广播式网络在数据链路层还要处理：怎样控制对共享信道的访问等等.3,网络层(Networklayer)(1)网络层的任务就是要选择合适的路由，使发送站传播层所传下来的数据可以对的无误地按地址送到目的站.网络层的传播单元被称为分组(或称包).执行途径选择算法，使分组在通信子网中有一条最佳途径；拥塞控制.防止子网中同步出现过多的分组而互相阻塞通路，形成瓶颈；异种网络互联.重要任务：负责端到端节点间数据传播和控制功能.主机，为顾客提供多种服务.传播层不波及中间转发节点，即与使用的网络无关.两端主机之间的流量控制.5,会话层(Sessionlayer)重要目的是组织和同步在两个通信的会话顾客之间的对话，并管理数据的互换.会话层的功能是在两个节点间建立，维护和释放面向顾客的连接.会话连接的建立是在传播连接的基础上进行的.6,表达层(Presentationlayer)重要用于处理在两个通信系统中互换信息的表达方式.它包括数据格式变换，数据加密与解密，数据压缩与恢复等功能.7,应用层(Applicationlaye应用层是OSI的最高层，它为OSI模型以外的应用程序提供服务.应用层中包括大量的，人们普遍需要的协议.如网络虚拟终端(VT,VirtualTerminal,文献网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备.在使用不一样的通信协议，数据格式或语言，甚至体系构造完全不一样的两种系统之间，网关是一种翻译器.与网桥只是简朴地传达滤和安全功能.大多数网关运行在OSI7层协议的顶层--应用层.1,TCP/IP分为四层TCP/IP模型是Internet实际上原则.统一的网络地址分派方案，使得整个TCP/IP设备在网络中都具有唯一的IP地址.原则化的高层协议，可以提供多种可靠的顾客服务.2,OSI参照模型与TCP/IP参照模型应当指出，TCP/IP是OSI模型之前的产物，因此两互联网络协议，即IP协议(InternetProtocol),规定互联网层数据分组格式.因特网控制消息协议(ICMP):提供网络控制和消息传递功能.地址解释协议(ARP):提供IP地址和网卡MAC地址转换功能.反向地址转换协议(RARP):macIP①处理来自传播层发送祈求；②处理接受的IP分组.根据目的IP地址转发该IP分组，或者当目的主机就是本主机时，将IP分组上交给其传播层.③处理互联的途径，流量控制和拥塞问题.由于IP分组独立地传送到目的主机，因此一种报文的不一样分组也许通过不一样的途(1)功能：使源端和目的端主机对等实体进行会话.TCP是一种面向连接的协议，使从源机器发出的字节流无差错地发往目的机器.交给应用层完毕.1.CSMA/CD(带冲突检测的载波监听多路访问控制)2.载波监听多路访问CSMA空闲，该站点便可传播数据；否则，该站点将避让一段时间后再做尝试。这就需要有一种退避算法来决定避让的时间，常用的退避算法有非坚持、1-坚持、P-坚持三种。a、非坚持算法算法规则为：(1)假如媒本是空闲的，则可以立即发送。(2)假如媒体是忙的，则等待一种由概率分布决定的随机重发延迟后，再反复前一环节。采用随机的重发延迟时间可以减少冲突发生的也许性。非坚持算法的缺陷是：虽然有几种着眼点为均有数据要发送，但由于大家都在延迟等待过程中，致使媒体仍也许处在空闲状态，使用率减少。b、1-坚持算法算法规则：(1)假如媒体空闲的，则可以立即发送。(2)假如媒体是忙的，则继续监听，直至检测到媒体是空闲，立即发送。(3)假如有冲突(在一段时间内未收到肯定的答复),则等待一随机量的时间，反复环节这种算法的长处是：只要媒体空闲，站点就立即可发送，防止了媒体运用率的损失；其缺陷是：假若有两个或两个以上的站点有数据要发送，冲突就不可防止。c、P-坚持算法算法规则：(1)监听总线，假如媒体是空闲的，则以P的概率发送，而以(1-P)的概率延迟一种时间单位。一种时间单位一般等于最大传播时延的2倍。(3)假如媒体是忙的，继续监听直至媒体空闲并反复环节(1)。P-坚持算法是一种既能像非坚持算法那样减少冲突，又能像1-坚持算法那样减少媒体空闲时间的折中方案。问题在于怎样选择P的有值，这要考虑到防止重负载下系统处在的不稳定状态。假如媒体是忙时，有N个站有数据等待发送，一旦目前的发送完毕时，将要试图传播的站的总期望数为NP。假如选择P过大，使NP>1,表明有多种站点试图发送，3.具有冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CD在CSMA中，由于信道传播时延的存在，虽然总线上两个站点没有监听到载波信号而发送帧时，仍也许会发生冲突。由于CSMA算法没有冲突检测功能，虽然冲突已发和，仍一种CSMA的改善方案是使发送站点传播过程中仍继续监听媒体，以检测与否存在冲线的运用率。这种方案称做载波监听多路访问/冲突检测协议，简写为CSMA/CD,这种协种站点开始接受数据，也即载波信号从一端传播到另端，两站点之间的最大传播时延为tp。当A站点发送数据后，通过靠近于最大传播时延tp而A站点需再通过一份最大传播时延tp后，才能检测出冲突。也即最坏状况下，对于基带时延的4倍。因此，对于宽带CSMA/CD来说，规定数据帧的传播时延至少4倍于传播时延。需要等待一种随机时间，然后再使用CSMA措施试图传播。为了保证这种退避操作维持稳(2)退避间隔取1到L个时间片中的一种随机数，1个小时片等于两站之间的最大传播IEEE802.3就是采用二进制指数退避和1-坚持算法的CSMA/CD媒体访问控制措施。IEEE802StandardsIEEE802原则电气和电子工程师协会(IEEE)802委员会或802工程定义了局域网(LAN)原则。原则中的大部分是在80年代由委员会制定的，当时IEEE802.1原则提供了一种对整个IEEE802系列协议的概述，描述了IEEE802原则和2.802.2逻辑链路控制定义了IEEE逻辑链路控制(LLC)协议，这些协议保证数据在一LLC子层。在桥接器中，这两层作为一种模块化互换机制服务，如太网并指定发送到令牌环网的帧被剥去该帧的以太网头部并用令牌LLC提供了如下服务：面向连接的服务在这个服务中，一种会话是和一种目的站建立祈求重发丢失的分组。由于LAN的高可靠性，这种服务因此成为LAN上的一般服务。光纤介质上定义了联网措施。最初的传播速率是10Mbps,但最新的应用已经在数据级4.802.4令牌总线网令牌总线原则定义了制造业中地址的逻辑次序传递的，这个次序也许与节点的物理地址有关，如同令牌环网中那样。在5.802.5令牌环网这个原则也叫ANSI802.1-1985,它为令牌环局域网定义了访问协议、元(集线器),中心访问单元能中继从一种站点到下一种站点的信号。为扩展网络，访问单元802.5令牌环协议的，它是由Accredited原则委员会(ASC)X3T9开发的。FDDI与802.2逻辑链路控制层兼容，因此也就与其他802联网原则兼容。6.802.6城域网(MAN)IEEE802.6MAN定义了一种高速协议，协议规定网上的每个站容错特性，当总线发生故障时，它能保持连接的正常工作。MAN原则是为一种大概50公里的城域范围内提供数据、声音和视频服务而设计的，MAN原则规定的数据传播1.5Mbps、45Mbps和155Mbps.DQDB是互换式多兆位数据服务(SMDS)的基本访问协议，SMDS是许多公共电信局提供的一种在城域范围内建立专用网的措施。DQDB是一种MAN服务有无连接服务，面向连接服务和实时视频服务。总线上有许多定长槽，这些7.802.7宽带技术征询组这个委员会向其他分委员会提供有关宽带联网技术的技术征8.802.8光纤技术征询组当用光纤来替代既有的基于铜缆的网络时，该组会向其他分9.802.9综合数据声音网IEEE802.9工作组的工作是把声音、数据和视频信号集成10.802.10网络安全技术征询组这个组的重要工作是定义在多种网络上进行互操作11.802.11无线联网这个委员会正在为无线网定义原则。他们的重要工作是传播介质作站自己控制对网络的访问。另一种中点配置措施就是连到有线网上的一台中心Hub控制12.802.12需求优先(100VG-AnyLAN)这个委员会正用由HP和其他供应商共同提出的需求优先访问措施来制定100Mbps的以太网原则。规定的电缆是4线铜质双绞线，需求优先访问措施是通过一台中心Hub来控制对电缆的访问。优先级措施可有效地支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；⑤发送站完毕数据发送后，重新产生-个令牌传至下一种站点，以使其他站点获得发送数据帧的许可权。3.环的比特度量当数据帧的传播时延等于信号在环路上的传播时延时，该数据帧的比特数就是以比特度量的环路长度。实际操作过程中，环路上的每个接口都会引人延迟，一般环路上每个接口相称于增长1位延迟。环的比专长度=信号传播时延×数据传播速率+接口延迟位数=环路4.令牌环的MAC帧的格式IEEE802.5MAC帧有两个基本格式：令牌帧和数据帧。5.令牌环的媒体访问控制功能①帧发送：采用沿环传递令牌的措施来实现对媒体的访问控制，获得令牌的站点具有发送一种数据帧或一系列数据帧的机会。②令牌发送：发送站完毕数据帧发送后，等待数据帧的返回。在等待期间，继续发送填充字符。一旦源地址与本站相符的数据帧返回后，即发送令牌。令牌发送之后，该站仍保持在发送状态，直到该站发送的所有数据帧从环路上撤销为止。③帧接受：若接受到的帧为信息帧，则将FC、DA、SA、Data及FS字段复制到接受缓④优先权操作：访问控制字段中的优先权位和预约位配合工作，使环路服务优先权与环上准备发送的PDU最高优先级匹配。四.令牌总线媒体访问控制1.令牌总线的构造令牌总线媒体访问控制是将局域网物理总线上的站点构成一种逻辑环，每一种站点都在一种有序的序列中被指定一种逻辑位置，序列中最终一种站点的背面又跟着第一种站点。在物理构造上它是一种总线构造局域网，不过在逻辑构造上，又成了一种环形构造的局域网。和2.令牌总线的特点①由于只有收到令牌帧的站点才能将信息帧送到总线上，因此令牌总线不也许产生冲②由于站点接受到令牌的过程是依次次序进行的，因此对所有站点均有公平的访问权。③由于每个站点发送帧的最大长度可以加以限制，因此每个站点传播之前必须等待的3.令牌总线的重要操作有站点不活动的时间超过规定的时间，都需要进行逻辑环的初始化。初始化的过程是一种争用的过程，争用的成果只有一种站点能获得令牌，其他站点用站插入的算法插入。②令牌传递算法。逻辑环按递减的站地址次序构成，刚发完帧的站点将令牌传递给后继站已获得令牌。③站插入环算法。必须周期性地给未加入环的站点以机会，将它们插入到逻辑环