计算机三级网络技术笔记

第一章计算机基础知方

分析：考试形式：选择题和填空题，6个的选择题和2个填空题共10分，都是基本概念。

1.1计算机概述

一、计算机的四特点：1.有信息处理的特性2.有程序控制的特性3.有灵活选择的特性4.有对的应用的特性

二、计算机发展经历5个重要阶段，它们是并行关系：I.大型机阶段40-50年代2.小型机阶段60-70年代3.微型机阶段70-80年代

4.客户机/服务器阶段5.【nlernei阶段（Arpanet是在1983年第一种使用TCP1P协议孙在1991年6月我国第一条与国际互联网连

接的专线建成，它从中国科学院高能物理研究所接到美国斯坦福大学的直线加速器中心：在1994年实现4大主干网互连（中国公用计

算机互联网Chinancl、中国科学技术网Cslncl、中国教育和科研计算机网Ccmcl、中国金桥信息网ChinaGBN）,即全功能连接或正式

连接）

三、计算机应用领域：1.科学计算2.事务处理3.过程控制4.辅助工程（CAE,CALCAT）5.人工智能6.网络应用7.多媒体

应用

1.2计算机硬件系统

I.一种完整的计算机系统由软件和硬件两部分构成。

2.硬件具有原子的特性，成本低速度快；软件具有比特的特性，成本高速度慢。两者在功能上具有等价性、且具有同步性。

3.计算机硬件构成四个层次：①芯片②板卡③整机④网络

一、计算机硬件的种类：计算机老式分类：巨型机、大型计算机，中型计算机，小型计算机、微型计算机。

IEEE1989年分类：大型主机、小型计算机、个人计算机、工作站、巨型计算机、小巨型计算机。

计算机现实分类：服务器（按处理器体系构造分CISC'RISCWLIW三种，按构造分刀片式），

工作站i基于RISC和UNIX操作系统的份额专业工作站和基于Imcrl和Windows的PC工作站），台式机，笔记本，手持设备。

二、计算机指标：

1.字长（位数）。8位是一种字节，16位是一种字，32位是一种双字长，64位是两个双字长。指CPU一次能处理寄、存器能储存32

位数据

2.速度,MIPS是表达单字长定点指令的平均执行速度，MFLOPS是考察单字长浮点指令的平均执行速度。3.容量。Byte用B表达。

4.数据传播率（带宽）。Bps用b。5.可靠性。平均无端障时间MTBF和平均故障修复时间MTTR来表达。6.产品名称和版本。

越高越好。

3.微处理器简史：Intel8080（8位）--Intel8O88（16位）一飞跃（32位）一安腾（64位）

三.飞跃芯片的技术特点：飞跃32位芯片，重要用于台式机和笔记本，飞跃采用了精简指令RISC技术。

⑴超标量技术。通过内置2条U、V（仅精简指令）整数指令流水线和I条浮点指令流水线，同步执行多种处理，其实质是用空间换

取时间。

⑵超流水线技术。通过细化流水，提高主频，使得机器在一种周期内完毕一种其至多种操作，其实质是用时间换取空间。经典飞跃每

条整数流水线分为四级流水：指令预取，译码，执行和写回成果。浮点流水线分8级流水，前4点同，后4点：二级浮点操作、一级

4舍5入及写回浮点运算、一级为出错汇报

⑶分支预测。为提高流水线吞吐率，内置分支目的缓存器，动态的预测程序分支H勺转移状况。

⑷双CACHE哈佛构造：指令与数据分开。（5）固化常用指令。⑹增强的64位数据总线。内部总线是32位，外部总线增为64位。

⑺采用PCI原则的局部总线。⑻错误检测库功能用于校验技术，前者可在内部多处设置偶校验，以保证数据传送对的，后者能通过双

工系统的运算成果相比较，判断与否出现异常操作。⑼内建能源效率技术。⑩支持多重处理。与CPU发展相似，由提高主频到多核处

理。

四.安腌芯片H勺技术特点：64位处理机，简要并行指令计算EPIC。飞跃系列为32位,精简指令技术RISC。286.386复杂指令系统CISC。

奔三增长了：SSE：StreamingSIMDExtensions流式的单指令流、多数据流扩展指令。

五.主板由五部分构成：CPU,存储器，总线，插槽以及电源。

主版的分类：①按芯片集分：x肛②按CPU芯片分，④按数据端口：SCSI、EDO、AGP,⑤按主版规格分：带T口勺,，⑦按CPU插座分：

SocketsSloi槽，⑧扩展槽分EISA、PCLUSB

六.网卡重要功能：①实现与主机总线的通信连接，解释并执行主机的控制命令。②实现数据链路层的功能，如形成数据帧，差错校

验，发送接受等。③实现物理层的功能。

1.3计算机软件的构成

I.基本概念：由程序（指令序列构成）和有关文档构成。分系统软件和应用软件（关键是操作系统）软件是顾客与计算机硬件系统之

间的桥梁。软件就是指令序列以代码形式储存储存器中。这些指令序列就是程序。

2.常用应用软件：字处理：Word（微软）、WPS（金山）：电子表格：Excel（微软）、LotusI-2-3（Lotus）.数据库：Access（微软）、Lotus

Approach（Lotus）；投影演示：Powerpoint（微软）；桌面出版：Publisher（微软）、PageMaker（Adobe）：浏览错：InlemetExplorer（微软）、

CommunicatorNetscape即网景）、Firefox（火狐）：金山WPS2023已不是单纯H勺字处理软件，而是集成的办公系统软件，类似于微软Office

组件。

3.软件开发过程（三个阶段）：

（1）计划阶段：分为问题定义、可行性研究（是决定软件项目与否开发的关键）

⑵开发阶段：在开发前期分为需求分析、总体设计、详细设计三个子阶段，在开发后期分为编码、测试两个子阶段。前期必须形成的

文档有：软件需求阐明书，软件设计规格阐明书；后期重要形成多种汇报。

⑶运行阶段：重要任务是软件维护。为了排除软件系统中仍然也许隐含的错误，扩充软件功能。

4、把高级语言源程序翻译成机器语言目II勺程序的工具，有.两种类型：解释程序与编译程序。解释程序就是把源程序输入一句，翻译一

句，执行一句，并不成为整个目的程序，速度慢。编译程序是把输入的整个源程序进行所有的翻译转换，产生出机器语言的目的程序，

然后让计算机执行从而得到计算机成果，速度快

1.4多媒体

媒体的概念与分类：（1）媒体H勺概念:信息的教体（2）媒体的分类：传播媒体、体现媒体、表达媒体、感觉媒体

1.基本概念：有声有色的信息处理与运用技术。

2.多媒体技术分为偏软件技术和偏硬件技犬。

3.多媒体硬件系统口勺基本构成有：

①CD-ROM②具有A/D和D/A转换功能③具有高清晰的彩色显示屏④具有数据压缩和解压缩的硬件支持

4.音频流和视频流之间的同步叫做“唇同步”，规定音视频之间附偏移在±80ms内：

打等音频业务，容许的最大时延0.25s,对延抖动不大于10ms,否则通话不畅。

4.多媒停的关键技术：

①数据压缩和解压缩技术。JPEG：实用与持续色调，多级灰度，彩色或单色静止图象。MPEG：包括视频、音频和系统，考虑音频

和视频同步。PX64原则：CCITT[f、JH.261号提议，P为可变参数，目的是可视和视频会议，可覆盖整个ISDN信道。按压缩前

后图像的差异可分为无损（信息燧编码法）和有损压缩（预测编码法、变换编旧法、矢量量化编码法），按照原理分为燃编码（无损）、

源编码i有损）、混合编码。

②芯片和插卡技术。③多媒体操作系统技术。④多媒体数据管理技术。

⑤超文木就是搜集、储存和浏览离散信息以及建立和体现信息之间关系的J技术，

当信息不限于文本时，称为超媒体。超媒体技术是一种经典的数据管理技术，它是由称之为结点（node）和表达结点之间联络的链（link）

构成的有向图（网络），顾客可以对其进行浏览、查询和修改等操作。

6.超媒体系统的构成：

①编辑器。编辑器可以协助顾客建立，修改信息网络中的结点和链。

②导航工具。一是数据库那样基于条件的查询，一是交互样式沿链走向的查询,

③超媒体语言。超媒体语言能以一种程序设计措施描述超媒体网络的构造，结点和其他多种属性。

7.流（式）媒体：把整个音频、视频、3D等多媒体文献通过特殊压缩，形成一种个压缩包，由视频服务器向顾客计算机持续、实时地

依次传送。

服务模式：P2P服务模式。长处：不需要Inlernei路由器和网络基础设施的支持，因此性价比高、易于布署。另一方面可以上传

特点：持续性、实时性、时序性。

重要技术目的：通过一定的技术手段实目前数据网络上的有效地传递多媒体信息流。

第二章网络技术基础

本章约7个选择题和3个填空题，约13分，都是基本概念

分析：重要掌握几种问题：1、计算机网络的分类：按传播技术和覆薪范围、规模。2、基本的拓扑构造：总线型、树型、环形和星型。

3、数据传播速率和误码率的概念，如：奈奎斯特定理和香农定理。4、一种网络协议H勺三要素：语法、语义和时序。5、ISO/OS【参照

模型、TCP/IP模型。

2.1计算机网络的形成与发展

计算机网络形成与发展大体分为如下4个阶段:

1.第一种阶段可以追述到20世纪50年代。2.第二个阶段以20世纪60年代美国的APPANET与分组互换技术为重要标志。

3.第三个阶段从20世纪70年代中期开始。4.第四个阶段是20世纪90年代开始。

2.2计算机网络的定义（广义定义计算机通信网络、资源共享的观点和顾客透明性观点定义分布式计算机系统）

1.计算机网络的定义：以可以互相共享资源的方式互连起来自治计算机系统的集合。计算机网络H勺基本特性：资源共享。

2.体现特性：①计算机网络建立H勺重要目的是实现计算机资源的共享。

②是分布在不一样地理位置的多台独立II勺”自治计算机”。我们判断计算机与否互连成计算机网络，重要是看它们是不是独立H勺“自

治算机”。

③连网计算机之间的通信必须遵照共同的网络协议。

2.2.2计算机网络的分类

1.广播式网络（通过一条公共信道实现）和点-点式网络（通过度组存储转发实现）。采用分组存储转发与路由选择是点-点式网络与

广域网络的重要区别之一。

2.按覆盖地理范围和规模分：局域网（LAN）、广域网（WAN）、城域网（MAN）、

・、广域网的通信子网采用分组互换技术，运用公用分组互换网、卫星通信网和无线分组互换网互联。初期计算机网络构造实质上是

广域网I内构造。

广域网的功能：数据处理与数据通信。初期广域网从逻辑功能上可分为：资源子网与通信子网。

资源子网负责全网的数据处理，向网络顾客提供多种网络资源与网络服务。重要包括主机和终端。主机通过高速通信线路与通信子网

的通信控制处理机相连接。终端是顾客访问网络的界面。

通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备构成，完毕网络数据传播、转发等通信处理任务。通信控制处理机在网络拓扑

构造中祓称为网络节点。通信线路为通信处理机之间以及通信处理机与主机之间提供通信信道。

广域网的特点和重要技术：1.适应大容量与突发性通信H勺规定：2.适应综合业务服务II勺规定；3.开放H勺设备接口与规范化II勺协议；

4.完善的通信服务与网络管理

代表性技术：X.25网：公用分组互换网、FR、SMDS、B-ISDN,N-ISDN、顿中继：光纤ATM：异步传播模式用于多媒体

二、广域网扩大了资源共享的范围，局域网熠强了资源共享的深度。局域网的特点和重要技术。

覆盖有限W'J地理范围；高数据传播率；一股一种单位所有，比较轻易使用和维护。

重要技术：以太网、令牌总线、令牌环网

分类：按介质访问控制措施分为共享局域网与互换局域网两种，按使用传播介质类型分有线介质局城网和无线介质局域网。

三、城域网的特点和重要技术

(5)初期的J城域网产品重要是光纤分布式数据接口(FDDI,其协议是802.3与302.5)0

(6)多种城域网建设方案有几种相似点：传播介质采用光纤，互换接点采用基于IP互换的高速路由互换机或AN互换机，在体系构

造上采用关键互换层，业务汇聚层与接入层三层模式。城域网MAN介于广域网与局域网之间的一种高速网络。

特点：1.几卜公里范围内2.用于连接局域网

现代网络构造的特点：微机通过局域网连入广域网，局域网与广域网、广域网与广域网的互联是通过路由器实现时。路由器是网络中

最重要的部分。

2.2.3计算机网络拓扑构型

1.定义：计算机网络拓扑是通过网中结点与通信线路之间的几何关系表达网络构造，反应出网络中各实体间的构造关系。重要是指通

信子网的拓扑构型。拓扑设计是计算机网络的基础，对网络性能、系统可靠性、通信费用有重大影响

2.分类：①点一点线路通信子网的拓扑：星型，环型，树型，网状型。

②广播式通信子网的拓扑：总线势，树型，环型，无线通信与卫星逋信型。

、数据传播率和误码率(描述计算机网络中数据通信的基本技术)描述数据通笔的基木技术参数有两个：数据传播率与误码率

1.数据传播率的定义：在数值上等于每秒钟传播构成数据代码的二进制比特数，单位为比特/秒(bit/second),记作bps.对于二进制数

据,数据传播速率为:S"T(bps),其中,T为发送每一比特所需要口勺时间.

2.带宽与数据传播率的关系：

⑴奈奎斯特(Nyquisl)准则：信号在有限带宽、无噪声11勺信道中传播时，对于二进制信号的最大数据传播率Rmax与通信信道带宽

单位是Hz)的关系可以写为：Rmax=2*f(bps)

⑵杳农定理.：杳农定理则描述J'有限带宽；有随机热噪声信道的最大传播速率与信道带宽；信号噪声功率比之间叫关系.

在有随机热噪声的信道上传播数据信号时，数据传播率Rmax与信道带宽B,信噪比S/N关系为：Rmax=BXlog2(L+S/N)

其中：B为信道带宽，S为信号功率，n为噪声功率。

3.误码率：误码率是二进制码元在数据传播系统中被传错叫概率，在数值上近似等于Pe=Ne/N（传错的码元数除以传播的二进制码元

总数）

（D误码率应当是衡量数据传播系统正常工作状态下传播可靠性的参数.

（2）对于一种实际的数据传播系统,不能笼统地说误码率越低越好,要根据实际传播规定提出误码率规定；在数据传播速率确定后，误码

率越低，传播系统设备越复杂,造价越高.

（3）对于实际数据传播系统,假如传播H勺不是二进制码元,要折合成二进制码元来计算.

G1）差错时出现具有随机性,在实际测量一种数据传播系统时，只有被测量的传播二进制码无数越大,才会越靠近于真正的误码率值.

2.3、分组互换技术的基本概念

在初期广域网的通信子网数据互换方式中，可以采用的措施有两类：电路互换、储存转发互换。存储转发互换乂分报文存储转发互换

（报文互换）与报文分组存储转发互换（分组互换）。

电路互换的通信过程：线路建立阶段、数据传播阶段、线路释放阶段。

报文分组存储转发互换又分数据报和虚电路两种。虚电路是传播分组时建立逻辑连接，有虚电路建立、数据传播、虚电路拆除三个阶

段。

2.4、网络体系构造与网络协议的基本概念

、网络协议是为网络数据传递互换而指定的规则，约定与原则。由三部分构成：（1）语法，即顾客数据与控制信息的构造和格式：（2）

语义,即需要发出何种控制信息，以及完毕的动作与做出的响应：（3）时序,即对事件实现次序的详细阐明。

2.将计克机网络层次模型和各层协议的集合定义为计算机网络体系构造，（体系构造是抽象的，而实现是详细MJ,是可以运行H勺某些

硬件和软件。）。第一种为【BM的系统网络体系构造SNA。

3.计算矶网络中采用层次构造的好处：①各层之间互相独立；②灵活性好；③各层都可以采用最合适的技术来实现，各层实现技术的

变化不影响其他各层：④易于实现和维护：⑤有助于增进原则化

、ISO开放系统互连参照（0SI）模型：实现开放系统环境中啊互联性、互操作性和应用啊移植性。在0SI中，采月分层啊体系构造措

施将整个庞大而复杂的问题划分为若干个轻易处理的小问题，采用了三级抽象，既体系构造，服务定义，协议规格阐明。实现了开放

系统环境中的互连性、互操作性、与应用的可移植性

①划分层次的原则是：（1）网中各结点均有相似的层次。（2）不一样结点的同等层具有相似的功能。（3）同一结点内相邻层之间通过接

口通信。（4）每•层使用下层提供的服务，并向其上层提供服务。（5）不•样结点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。

②OSI七层：

⑴物理层：重要是运用物理传播介质为数据链路层提供物理连接，以便透明的传递比特流。（网卡、集线器）

⑵数据链路层：分为MAC和LLC,在通信实体之间建立数据链路连接，传送以帧为单位的数据，采用差错控制，流量控制措施。（网

卡、互换机）

⑶网络层：通过路由算法，为分组通过通信子网选择最合适的途径。实现路山选择、拥塞控制和网络互连功能，使用【P协议（路由器）

⑷传播层：是向顾客提供可靠的端到端服务，透明口勺传送报文。，最关键的一层。可以认为使用TCP和UDP协议

⑸会话层：组织两个会话进程之间的通信，并管理数据的互换。使用NETBIOS和WINSOCK协议

⑹表达层：处理在两个通信系统中互换信息H勺表达方式。

⑺应用层：应用层是0SI参照模型中的最高层。确定进程之间通信小J性质，以满足顾客的需要。

、TCP/IP参照模型

⑴特点：①开放的协议原则，可以免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统；②独立于特定的网络硬件：③统一的网络地

址分派方案：④原则化H勺高层协议，可以提供多种可靠的顾客服务。

⑵TCP/IP参照模型I内分类：应用层，传播层（端一端通信），互连层（报文分组、途径、拥塞），主机-网络层。

⑶TCP/IP参照模型和0SI模型的对应关系：

1应用层-应用层、表达层、会话层2传播层-传播层3互联层-网络层4主机网络层-数据链路层、物理层

（4）TCP/IP参照模型各层次的功能和协议

①互连层：重要是负责将源主机的报文分组发送到目的主机，源主机与目的主机可以在一种网上，也可以不在一和网上。

功能：1.处理来自传播层的分组发送祈求。2.处理接受I内数据报。3.处理互连的途径、流控与拥塞问题，

②传播层：重要功能是负贡应用进程之间的端到端啊通信。定义了传播控制协议TCP和顾客数据报协议UDPoTCP协议是面向连接啊可

罪的协议；CDP协议是无连接的不可罪协议,

③应用层：包括所有高层协议，协议分为:

1.一类依赖于面向连接的TCP：文献传送枕,议FTP、电子邮件协议SMTP以及超文本传播协议。

2.•类是依赖于无连接『'儿DP协议：简朴网络管理协议SNMP;简朴文献传播协议TETP。

3.另一类既依赖于TCP协议，也可以依赖亍UDP协议：域名服务DNS等

还包括：网络终端协议TELNET;路由信息协议:RIP网络文献系统NFS.

④主机-网络层：负责通过网络发送和接受二P数据报。包括多种物理协议。

2.5互联网应用的发展

1.搜索引擎（运行在WEB上的应用软件系统）技术

2.播客与博客技术：

播客是基于互联网的数字广播技术之一。播客录制的是网络广播或类似H勺网络语音广播节目，顾客可以将网上H勺广播节目下载到

自己的随身听，同步顾客也可以自己录制节目在网上与他人分享。分三类：老式广播节目的播客、专业播客提供商和个人播客。世界

上第一种专业播客网站是亚当.利科的“每H源代码”，我国第一种专业播客是“土豆网”。

播客技术带来的变化：使广播从单纯的语音向语音和视频结合的方式，听众成为积极参与、增强积极性和互动性：不限时；个人可制

作

播客（blog）既网络口志网志，是以文章形式在互联网上实现信息共享。分4类：以个人的记事、体现、为主的个人博客：以共同关怀

一类问题的人或团体构成的博客小区：以学术专题讨论为主形成的有关技术研讨或知识研究所的博客小区：以新闻实时刊登、转载与

评论的博客小区。

3.网络电视：是通过宽带IP网络传播口勺，可以实现与顾客的互动点播，同步也可以以便地将电视服务可、EMAIL以及其他互联网

技术结合起来。推进“三网结合”是指宽带通信网、数字电视网和卜一代互联网。

4.P2P技术应用：文献共享、多媒体传播、即时通信（羟典应用）、数据存取、协同工作、P2P搜索以及P2P分布式计算。

2.6、无浅网络的研究与应用

宽带无线接入技术IEEE802.16,分移动接入和固定接入；

无线局域网IEEE802.11,4个应用领域：作为老式局域网的扩充、建筑物间互段、漫游访问与特殊网络：按采用的传播技术分红外线、

扩频和窄带微波

蓝牙技术IEEE802.15,是无线自组网技术的一种应用，具有自组能力；

无线自组网是•种自组织、对等式、多跳的无线移动网络，又称移动Adhoc网络，是在分组无线网的基础上.发展起来，是由•组顾客

构成、不需要基站的移动通信模式。发展趋势：无线传感器网络和无线网格网：

如下为本章2023版教程内容

2.7经典的计算机网络

1、20世纪80年代，ARPANET成为Internet的主干网：1990年ANSNET与NSFNET连通把ARPANET替代,ANSNET成为Interne门向主干

网。

2.NSFNEF是第一种采用TCP/IP协议的广域网，采用的是一种层次构造，可以分为主干网，地区网与校园网，ANS于1990年接管NSFNET。

3.Internet。4、Internet2H勺初始运行速率可达lOGbps.由UCAID建立，Iniernel2在网络层运行的是IPv4,同步也支持IPv6业务。

2.8网络计算、研究与应用的发展

一、网络计算的概念

分类：1，移动计算机网络2.网络多媒体计算3.网络并行计算4.存储区域网络计算

二、移与计算网络的研究和应用

1.概念：它是将计算机网络和移动通信技术结合起来，为顾客提供移动计算的J计算环境和新H勺计算模式，其作用是在任何时候都

可以及时、精确地将信息提供应在任何地理位置的顾客。移动计算包拈移动计算网络和移动Iniernet。无线传播介质为移动计算网络提

供物理网接口。无线局域网是实现移动计算机网络II勺关键技术之一。

2.分类：①移动计算网络一无限局域网3LAN）和ADHOK网络一WAP协议和移动IP技术②移动Internet

三、多媒体网络H勺研究和应用

1.概念：是指可以传播多媒体数据的通信网络。多媒体网络需要支持多媒体传播所需要的交互性和实时性规定。

2.网络视频会议：是一种经典的网络多媒体系统。分类：一对一、一对多、多对一、多对多

4.多媒体网络应用对数据通信叫规定：①高传播带宽规定②小一样类型的数据对传播啊规定小一样；③网络中的多媒体流传播MJ持续

性与实时性规定；④网络中多媒体数据传送的低时延规定⑤网络中的多媒体传播同步规定⑥网络中的多媒体的多方参与通信的特点。

5.改善老式网络f'J措施是：增大带宽与改善协议。增大带宽可从传播介质和路由器性能两方面入手。改善协议重要表H前支持IP多

播、资源预留协议、辨别服务叮多协议标识互换等方面。

四、并行网络计算的研究和应用

1.网络并行计算是使用多种CPU或者计算机来协同工作的计算模式，根据其组建思想和实现措施可以分为：机群计算和网格计算

机群系统H勺分类:按应用目H勺可分为：高性能机群与高可用性机群。按构成机群的处理机类型分：PC机群、工作站机群、对称多处理

器机群。按处理机的配置分为：同构型机群和非同构型机群。

第三章局域网基础

几种问题：I、局域网技术要索：网络拓扑、传播介质与介质访问控制措施。2、注意几种网间连接器（用丁•网络之间互连的中继设备）

也称中继器：网桥（提供链路层间的协议转换，在局域网之间存储和转发桢）、路由器（提供网络层间的协议转换，在不一样网络之间

存储和转发分组）、网关（提供运送层及运送层以上各层间的协议转换）。约12个选择题和3个填空题约18分。

3.1基本概念

一、特点：1.局域网覆盖有限的地理范围：2.有较高的传播效率；3.一般一种单位所有，比较便于建立、维护和扩展。

决定局域网的重要技术要素是：网络拓扑，传播介质与介质访问控制措施；

局域网从介质访问控制措施分为：共享介质局域网与互换式局域网

二、局域网拓扑构型

1.在通信机制上局域网选择了与广域网不一样的方式，从“存储转发”方式变化为“共享介质方式和“互换方式工

2.局域网在网络拓扑上重要采用了总线型、环型、星型。在网络传播介质上重要采用双绞线、同轴电缆和光纤。

3.总线型拓扑构造的特点：⑴所有II勺节点都连接到一条公共传播介质上的总线上。⑵用同轴电缆和双绞线为传播介质。⑶所有结点

都可以发送数据，在同一种时期内只容许一种节.点发送信息。⑷当有两个节点同步发送信息时冲突。⑸必须处理⑷的介质访问控

制（MAC）

长处：构造简朴实现轻易易于扩展可靠性很好

总线型局域网的介质访问控制方式米用啊是“共享介质”方式。介质访问控制措施是控制多种节点运用公共传播介质发送和接受数据

的措施。

4.环型拓扑构造：结点之间通过网卡运用点到点线路连接构成闭合W'J环形。环中的数据沿着一种方向逐站传播。也要有MAC

长处：构造简朴实现轻易传播延迟确定适应传播负荷较严重时性规定较高的应用环境

5.星型柘扑构造

⑴星型拓扑中存在中心结点，每个结点通过点与点之间的线路与中心结点连接，任何两结点之间I为通信都要通过中心结点转接。

⑵一般的共享介质方式H勺局域网中不存在星型拓扑。不过以互换分机CBX为中心H勺局域网系统可以归为星型局域网拓扑构造。

三、同域网的传播介质类型与特点

1.同轴电缆

2.双绞线：3类线带宽为16MHz,适合与10MHz如下的数据；4类20MHz,语音；5类100MHz,其至可以支持155MHz。

3.光纤：单模和多模

3.2局域网介质访问控制措施

1.种类：⑴带有冲突检测的载波帧听多路访问CSMA/CD措施。⑵令牌总线措施(TOKENBUS)⑶令牌环措施(TOKENRING)

一、IEEE802模型与协议原则

IEEE802参照模型是美国电气电子工程师协会在1980年2月制定的，称为IEEE802原则，这个原则对应于0SI参煦模型的物理层和数

据链路层，但它的数据链路层又划分为逻辑链路控制子层(LLC)和介质访问控制子层(MAC)。

a.802.1原则：包括了局域网体系构造、网络互连、以及网络管理与性能测试。

b.802.2原则：定义了逻辑链路控制(LLC)子层功能及其服务。

c.802.3原则：定义了CSMA/CD总线介质访问控制子层和物理层规范。

d.802.4原则：定义了令牌总线(TokenBus)介质访问控制子层与物理层的规范。

e.802.5原则：定义了令牌环(TokenRing)介质访问控制子层与物理层H勺规范。

「.802.6原则：城域网，定义了城域网H勺介质访问控制子层和物理层的规范。

g.802.7原则:宽带技术。

h.802.8原则:光纤技术。

i.802.9原则：综合语音数据局域网。

j.802.ID原则：可互操作『'J局域网口勺安全机制。

k.802.H原则：无线局域网。

L.802.”b原则:无线局域网。

m.802.15原则：定义近距离无线个人局域网访问控制子层与物理层原则。

n.802.16原则：定义快带无线局域网访问控制子层与物理层原则。

1.IEE802.2模型与协议原则

IEEE802.2原则定义的共享局域网有三类：

⑴采用CSMA/CD介质访问控制措施I向总线型局域网。802.3原则

⑵采用TOKENBUS介质访问控制措施的总线型局域网。802.4原则

⑶采用TOKENRING介质访问控制措施的环型局域网。802.5原则

2.IEEE802.3原则与ETHERNET（以太网）

⑴以太网的关键技术是它的随机争用型介质访问控制措施即CSMA/CD介质访问控制措施。来源于无线分组网

⑵最早使用随机争用技术的是夏威夷大学的校园网。

⑶CSMA/CD的发送流程可概括为：①先听后发②边听边发③冲突停止④随机延迟后重发。

特点：可以有效控制多结点对共享总线的访问，简朴易实现。

⑷冲突检测是发送结点在发送的同步，将其发送信号波形与接受到的波形相比较。冲突检测I内两种措施：比较法和编码违例判决法。

3.IEEE802.4原则与TONKENBUS

⑴TOKENBUS（令牌总线措施）是一种在总线拓扑中运用“令牌.”作为控制结点访问公共传播介质确实定型介质访问控制措施。结点

只有获得令牌后才能发送数据。令牌是一种特殊构造的控制帧，用来控制结点对总线的访问权。其特点重要有：介质访问延迟时间有

确定值：通过令牌协调各结点H勺通信关系，各结点之间无冲突，重负载下信道运用率高；支持优先级服务。

⑵所谓正常稔态操作是网络已经完毕初始化，各结点进入正常传递令牌叮数据，并H没有结点要加入与撤除，没有发生令牌丢失或网

络故障的正常工作状态。令牌传递规定由高地址向低地址，最终由低地址向高地址传递。令牌总线网在物理上是总线网，而在逻辑上

是环网。

⑸交出令牌的条件：①该结点没有数据帧等待发送。②该结点已经发完③令牌持有最大时间到

⑹环维护工作：①环初始化②新接点加入环③接点从环中撤出④环恢复⑤优先级

4.IEEE802.5原则与TOKENRING

在令牌环中，结点通过环接口连接成物理环型。令牌是一种特殊的MAC控制帧。令牌帧中有一位标志令牌的忙/闲。当环正常工作时，

令牌总是沿着物理环单相逐站传送，传送次序与节点在环中排列H勺次序相似。其特点是与BUS相似，环中结点访问延迟确定；合用重

负载环境：支持优先级服务。其缺陷是维护复杂且实现困难。

IEEE802.5针对上述技术的改善是：单令牌协议，优先级位，监控站，预约指示器，且定义25种MAC帧，用以对环进行维护。

5.CSMA/CD与TOKENBUS、TOKENRING的比较

CSMA/CD针对总线型拓扑构造的局域网设计随机型介质访问控制：合用负荷较低、实时性不高，算法简朴

易实现

TokenRingTokenBus针对环型拓扑构造局域网设计的确定型介质访问控制措施：合用负荷较高、实时性高，复杂、

实现较困难

6.以太网物理地址的基本概念

局域网通过为网卡分派一种硬件地址来标识一种联网计算机或其他设备。硬件地址固化在网卡EPROM里，局域网II勺MAC层是由硬

件来处理的，因此叫物理地址或硬件地址。经典的以太网物理地址长度是48位（六个字节），12位的十六进制、48位的二进制。IEEE

注册管理委员会（RAC）为厂商分派前3B保证每•种Eihernet网卡在全球唯一。

一、高速同域网研究基本措施

1.对局域网的改革措施：⑴提高数据传播率⑵将大型局域网划提成多种用网桥或路由器互联的子网⑶将共享介质方式变化为互换方

式

2.共享介质局域网可分为Ethernet,TokenBus,TokenRing与FDDI以及在此基础上发展起来的100MbpsFastEthernet、IGbps与

lOGbpsGigabitEthernet®

3.互换式局域网可分为SwitchEthernet与ATMLAN,以及在此基础上发展起来的虚拟局域网。

二、光纤分布式数据接口FDDI。是一种以光纤作为传播介质的高速主干网。其技术特点：

（1）使用基于IEEE802.5IKJ令牌环网介质访问控制协议。（2）使用IEEE802.2也议。（3）数据传播速率为100Mbps,连网的结点数不大

于等于1000,环路长度为100km⑷可以使用双环构造,具有容错能力。（5）可以使用多模或单模光纤（6）具有动态分派带宽的能力，

能支持同步和异步数据传播。

100MbpsFastEthernet,802.3u,100Base-T采用介质独立接口（Mil）,将MAC与物理层分开。

特点：与以太网相似之处：保馅了老式10M以太网同样的“帧”格式、介质访问控制措施CSMA/CD、接口和组网措施。

与以太网不样之处：⑴数据发送时间提高/10倍，数据发送延迟时间减少10倍，由100ns减少到10ns.⑵不再使用同轴电缆作为

传播介质，而使用双绞线和光纤作为传播介质⑶在物理层和数据链路层之间加入介质独立性接口MIL链路层独立⑷使用IEEE802.3

1,协议。

lOOBaseTX一物理层两对5类非屏蔽双绞线或1对屏蔽双绞线，全双工传播，每个结点可以同步传播100Mbps。

100BaseT44对3类非屏蔽双绞线，其中一对用于冲突检测。

lOOBaseFX：支持2芯的多模或单模光纤，从结点的到集线器I内距离2KM,全双工系统。

四、IGbpsGigabitEthernet,502.3z。发送间隔时间：1ns，提高100倍］在LLC层用802.2,采用千兆介质独立接口（GMII）,将

MAC与物理层分开。在MAC使用CSMA/CD,在物理层作更改

1000BaseT:5类非屏蔽双绞线传播距离：100米

lOOOBaseCX:屏蔽类双线线传播距离：25米

lOOOBaseSX:波长为850nmI内多模光纤，传播距离：300米〜550米

lOOOBaseLX：波长为1300nm的单模光钎，传播距离：3公里

五、lOGbpsGigabitEthernet0802.3ae

特点：帧格式与此前以太网相似：保留802.3对以太网最小帧K度和最大帧K度的规定：传播介质只使用光纤：只工作在全双工方式。

传播距离不受冲突检测的限制

物理层协议有两种不一样的物理层：局域网物理层原则和广域网物理层原则。

光传播数据原则：光钎同步网络和同步数字体系

六、互换式局域网：互换式局域网从主线上变化了“共享介质”的工作方式，它可以通过以太网互换机支持互换机端口结点之间的多

种并发连接，实现多结点之间数据的并发传播。

1.是在多种互换机的接U之间建立并发连接I内网络，关健部件是局域网互换机，经典的局域网为互换式以太网，它的关键部件是以太

网互换机。

2.以太网互换机是运用“端口/MAC地址映生表”进行数据互换胸，互换机的“地址学习”是通过读取帧的源地址并记录帧进入互换机

的端口号进行的。

3.互换机的帧转发措施，互换机可以分为3类：

⑴直接互换力式，只要接受并检测到目的字段就立即转发。长处是互换延迟时闾短；缺陷是缺乏差错检测能力

⑵存储转发互换方式，完整接受并进行差错校验；

⑶改善直接互换方式，只接受帧的前64字节，假如对的就转发，互换延迟时间将会减少。

4.局域网互换机H勺特性：⑴低互换传播延迟（仅几十us,网桥为几百us,路由器为几千us）⑵高传播带宽（3）容许10/100Mbps共

存⑹可以支持虚拟局域网

七、虚拟局域网

1.虚拟网络（VLAN）是建立在互换技术基础上（局域网互换机或ATM互换机）的。它以软件的形式来实现逻辑组的划分与管理，逻

辑工作组的结点构成不受物理位置的限制。

3.对虚拟网络组员的定义措施上,有加下4种：

(1)用互换机端口号定义虚拟局域网。(最通用的措施)

⑵用MAC地址。基于顾客的虚拟局域网。缺陷：所有顾客在初始阶段配置至少一种虚拟局域网，初始值人工完毕，随即就可以自动追

踪。

⑶用网络层地址(IP地址)，长处：利于构成基于服务和应用的虚拟局域网、可以随意移动节点而不必重新配置网络。但性能差、速

度慢

(4)1P广播组。这种虚拟局域网的建立是动态小J,它代表•组IP地址。长处：可根据服务灵活地组建，可以跨越路由器实现与广域网

互联

4.虚拟局域网的长处：以便顾客管理，减少网络管理开销：提供更好的安全性：改善网络服务质量。

八.无线局域网IEEE802.il

1.应用：作为老式局域网的扩充、建筑物之间的互联、漫游访问：特殊网络ADHOCo

2.按采田的传播技术分类：⑴红外线局域网基本技术：定向光束红外线传播、全方位外线传播、漫反射红外线传播特点：按视

距方式传播：不易被入侵，提岛了安全性；每个房子的红外线网络互不干扰；设备相对简朴和廉价。

(2)窄带微波局域网

⑶扩频无线局域网：目前使用的扩展频谱技术有①跳频扩频(FHSS,24GHz,传播速率：1、2、5.5、11Mbps)

②宜接序列扩频(DSSS,2.4GHz,传播速率：1Mbps或2Mbps)

4.IEEESO2.il协议的介质访问控制MAC层分为两个子层:分布式协调功能(DCF)和点协调功能(PCF)层,传播速率：1、2Mbpso

5.IEEE802.Ub定义跳频扩频技术：传播速率：并开发介质访问MAC子层协议和物理介质原则。

3.4局域网组网设备

1.网卡是网络接口卡NIC的简称，它是构成网络的禺本部件。网卡分类：

⑴按计算机种类：①原则以太网卡②PCMCIA网卡(用于便携式计算机I

⑵按传播速率分类：①一般的10Mbps②高速H勺100Mbps网卡③10/100Mbps自适应网卡④1000Mbps网卡。

③按传播介质类型分类：双绞线网卡(RJ-45)、粗缆网卡(AUI)、细缆网卡(BNC)、光纤网卡(F/O)。

3.集线器在老式的局域网中，连网的节点通过非屏蔽双绞线V集线器连接，构成物理上的星型构造。

一般的集线器两类端口：①一类是用于连接接点的灯-45端口，此类端口数可以是8,12,16.24等。

②另一类端口可以是用于连接粗缆的AUI端口，用于•连接细缆的BNC端口，也可以是光纤连接端口，此类端口称为向上连接端口。

⑴按传播速率分类：①10W)ps集线器②lOOVbps集线器③10Mbps/100Mbp$自适应集线器

⑵按集线器与否可以堆叠分类；①一般集线器②可堆登式集线器

⑶按集线器与否支持网管功能：①简朴集线错②带网管功能的集线器

4、局域网互换机（Switch）互换式局域网从主线上变化了“共享介质”的工作方式，通过在端口节点间建立多种并发连接，实现多种

节点间的并发传播，增氏网络带宽、改善局域网性能与质量；对于10M端口，半双工端口带宽为IOM,全双工带宽为20M。

局域网互换机可以分为：I、简朴的10Mbps互换机。2、lOMbps/lOOMbps自适应的局域网互换机。3、大型局域网互换机。

5.网络互连设备：网桥、路由器、网关

网桥是在数据链路层上实现不一样网络互连的设备。网桥的基本特性：网桥在局域网中常常被用来将一种大型局域网提成既独立又能

互相通信的多种子网的互连构造，从而可以改善各个子网H勺性能与安全性。网侨运用物理地址MAC转发帧：数据链路层以上协议必

须相似：轻易产生“广播风暴”问题

基于这两种原则（IEEE802.1,802.5）的网桥分别是：⑴透明网桥（以太网）⑵源路由网桥（令牌网）

6.路由器的功能：建立维护路由及、负责路由选择、对分组的存储转发、拥塞控制

路由器是在网络层上实现多种网络互连的设备。需要每个局域网网络层以上高层协议相似，数据链路层与物理层协议可以不一样。

路由器可以隔离各个子网的广播通信：运用目的的IP地址转发分组

7.网关可以完毕不一样网络协议之间的转换。网关实现协议转换的措施是：⑴直接将网络信息包格式转化成输出网络信息包格

式N（N-1）»⑵将输入网络信息包的格式转化成一种统一的原则网间信息包的格式2K一种网关可以由两个半网美构成。

3.5局域网的组网措施。（最长连接：双绞线100m,单模光纤•3000m,多模光纤3OO-55Om）

1.双绞线的组网措施：⑴带RJ-45端口H勺以太网网卡⑵Hub集线器⑶3类或5类的非屏蔽双绞线（4）RJ-45头

2.双纹浅组网的基本构造方式：①单一的笑线器构造②多集线器级联构造

级联：集线器与集线器之间的连接，一般的端口连接或向上小J端口连接。

堆叠式集线曙：•种基础集线器和若干个扩展集线器构成。

3.100Mbps以太网组网措施：100BASE-T集线器/互换机、100BASE-T网卡、双绞线或光缆。主干部分使用100Mbps互换机

4.1000Mbps以太网组网措施：基本设备1000Mbps互换机、10Mbp$集线器/互换机、10/100Mbps以太网卡、双绞线与光缆。

3.6局域网构造化布线

构造化布线系统是指在一座办公大楼或楼群中安装的传播线路。这种传播线路能连接所有的语音数字设备，并将它们与互换系统连

接起来。包括布置在楼群中所有电缆线及多种配件，但不包括多种互换设备。

1.构造化布线系统与老式H勺布线系统最大的区别在于：构造化布线系统的构造与目前所连接的设备位置无关。重要介质是双绞线。

2.构造化布线系统先预先按建筑物的构造，将建筑物中所有也许放置计算机及其外部设备的位置都布好了线，然后再根据实际所连接

的设备状况，通过调整内部跳线装置，将所有计算机设备以及外部设备连接起来。

3.一种完善I内智能大楼系统除了构造化布线系统以外，还应当包括如下几种系统：

1办公自动化系统。2通信自动化系统.3楼宇自动化系统.4计算机网络。

构造化布线系统H勺应用环境：1建筑物综合布线系统2智能大楼布线系统3工业布线系统

4.建筑物综合布线系统的重要特点是:

1由于建筑物综合布线系统支持多种系统与设备的集成，能与目前所有的语音，数据系统一起工作，从而可以保护顾客在硬件，软件，

培训方面啊投资。

2建筑物综合布线系统有助于将分散的布线系统，合并成•组统H、J,原则的布线系统中。

3建筑物综合布线系统H勺构造化设计，使顾客自己可以轻易的排除故障，增强了系统安全性，便于管理。

4采用高性能的非屏蔽双线线与光纤H勺建筑物综合布线系统，可以支持高达109Mbps,甚至更高的数据传播速率。

6.智能大楼布线系统：采用开放式、模块化构造。具有很高I向灵活性

7.工业布线系统是专为工业环境设计的布线原则与设备。一般采用双层网络构造来提高系统运行的稳定性。特点：采用光纤和模块构

造

3.7网络互联技术。网络互连：都可以向下兼容，但不能向上兼容：上层协议必须一致，本层和下层协议可以不一样。

1.局域网一局域网，用网桥互联。ATM局域网与老式共享介质局域网互连必须处理局域网仿真问题。

局域网一广域网，广域网一广域网，局域网一广域网一局域网，采用网桥、路由器或网关。

2.所谓网络互连，是将分布在不一样地理位置的网络，设备相连接，以构成更大规模的互联网络系统，实现互联络统网络资源的共享。

网络互连的功能有如下两类：1基本功能。2扩展功能。

3.网络互联的层次：

⑴数据链路层互连的设备是网桥。网桥在网络互连中起到数据接受，地址过渡数据转发的作用，它是实现多种网络系统之间的数据

互换。基于这两种原则的网桥分别是：透明网桥（网桥自己决定路由选择）、源路选网桥（详细的路由信息放在帧叼首部）

⑵网络层互连的设备是路由器。假如网络层协议不一样，采用多协议路由器

⑶传播层及其以上各层协议不•样的网络之间的互连属于高层互连。实现高层互连的设备是网关。高层互连的网关诸多是应用层网关，

一般简称为应用网关。

第四章网络操作系统

分析♦：重要简介网络操作系统，一般有6个的选择题2个填空题约10分，，注意Windows、Linux和Unix这几种操作系统的区别。

4.1网络操作系统的基本概念

1.网络操作系统，是能运用局域网低层提供的数据传播功能，为高层网络顾客提供共享资源管埋服务，提供多种网络服务功能的局域

网系统软件。

一、单机操作系统，操作系统是顾客与计算机之间的接口，管理计算机及J4个重要操作：进程、内存管理、文献系统及设备输入输出。

1.基本功能：⑴进程管理⑵存储管理⑶设备管理⑷文献管理⑸作业控制

2.进程管理：对CPU的管理。文献启动机制:（DDOS中是EXEC函数,无分时机制；⑵Windows和OS/2中是CreateProcess函数,有

分时机制

3.内存管理：其目的：给每一种应用程序必要的内存，而又不占用其他应用程序H勺内存。DOS的内存管理运行在实模式卜。Windows

和OS/2的内存管理运行在保护模式下；当内存不够用时可从硬盘空间虚拟内存使用：采用某些环节以制止应用程序不属于它的内存。

4.文献管理：对硬盘IKJ管理重要波及文献时保护.保密.共享等“文献句柄（handle）是打开文献唯一口勺识别根据.DOS中叫文献分派

表FAT,Windows中叫虚拟文献分派表VFAT.OS/2中叫高性能文献系统HPES

5.设备管理：负责外设如键盘、鼠标、扫描仪、打印机等与操作系统的会话除了CPU和内存之外的所有输入输出的管理，BISO：基本

输入输出系统，寄存于ROY里。

6.操作系统的结构造：4类组件：驱动程序、内核、接口库和外围组件。

经戊的局域网可以当作由如下三个部分构成：网络服务错、工作站与通信设备.

二、网络操作系统

（1）概述：是网络顾客与计算机之间的接口，一般具有硬件独立性的特性，即独立于详细R勺硬件平台，支持多平台。

（2）概念：能使网络上各个计算机以便而有效口勺共享网络资源，为顾客提供所需要的多种服务的操作系统软件。

（3）功能：使连网的计算机可以以便而有效的共享网络资源，为网络顾客提供所需要的多种服务的软件与协议的集合。

网络操作系统是指能使网络上各个计算机以便而有效地共享网络资源，为顾客提供所需的多种服务的操作系统，除具单击操作系统的

功能外，还应能：⑴提供高效而可靠H勺网络通信的能力⑵提供多种网络服务功能

2.网络操作系统的基本任务是：⑴屏蔽当地资源与网络资源啊差异性⑵提供多种基本的网络服务功能⑶完毕网络共享系统资源的管

理⑷提供网络系统的安全保障

3.20世纪90年代，当时4种操作系统的状况：

（1）、Novel1的NatWare,有高级文献与打卬功能和强大的目录与名字服务。但在运行网络数据库和消息发送方面不加Win\T,不能运

行非Intel处理器（2）、IBM的0S/2WSA缺乏强大的目录服务（3）、Banyan的Vines6.0提供了强大的目录服务功能。⑷、WinNT没有

全局的目录服务功能

4.3网络操作系统（NOS）的类型

1.网络操作系统分为两类：面向任务型NOS：专门为某项任务而开发）与通用型NOS（提供最基本的对网络资源管理、应用领域最广泛）

通用型分类：变形系统（在原有单击系统（I勺基础上增长网络服务功能）和基础系统（以计算机硬件为基础，根据网络服务的规定专门

设计）

三、NOS构造的发展阶段：对等构造向非对等构造（客户服务器构造）演变

1.对等构造NOS：所有的联网结点地位平等，安装的操作系统软件相等，连网计算机的资源在原则上都是可以互相共享的。长处：构

造简朴、任何结点能直接通信。缺陷：每个结点既要完毕工作站的功能又要完毕服务器的双重功能，负荷很重。支持的网络系统规模

比较小。提供服务：共享硬盘、共享打印机、电子邮件、共享屏幕与共享CPU,

2.非对等构造NOS；把联网站点分为；网络服务器和网络工作站。服务器有

（1）、硬盘服务器：共享硬盘分多种虚拟盘体，虚拟盘体可以分为如