第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論

一、本章概述

第1章主要從整體上介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義、功能、發(fā)展的幾個(gè)階段以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類和應(yīng)用，并簡單介紹了一些與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)的其他知識(shí)，主要目的是讓考生對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從大體上有一個(gè)最基本的了解，是為學(xué)習(xí)下面的知識(shí)所做的一個(gè)準(zhǔn)備。

二、本章在考試中的地位

這部分知識(shí)是對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的各種基本概念和知識(shí)的概述，是讓考生從總體上對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)簡單的了解，為學(xué)習(xí)后面幾章的內(nèi)容打好基礎(chǔ)，因此內(nèi)容比較簡單，多是一些基本的概念，相對(duì)來說比較容易理解和掌握。從歷年的考試情況來看，本章內(nèi)容在整個(gè)考試中所占的分值比重不大，而且受內(nèi)容的限制，題型也只有單選題、填空題和簡答題的形式，因此這部分內(nèi)容是考生比較容易掌握的，學(xué)習(xí)的關(guān)鍵在于深刻理解各種概念，并了解它們之間的相互關(guān)系，把握好細(xì)節(jié)性的東西，做到這些，本章的內(nèi)容就很好把握了。

三、考前串講

(一)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義、結(jié)構(gòu)、演變和發(fā)展

1．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是利用通信設(shè)備和線路將地理位置不同的、功能獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件(即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。

2．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)

一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)構(gòu)成的。

3．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的演變和發(fā)展

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的演變可以概括為面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)－計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、開放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)以及因特網(wǎng)廣泛應(yīng)用和高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展等四個(gè)階段。

4．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例

因特網(wǎng)、公用數(shù)據(jù)網(wǎng)、以太網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)實(shí)例。

因特網(wǎng)的前身是ARPANET，它提供的電子郵件、文件傳輸、遠(yuǎn)程登錄、信息瀏覽等功能，已成為人們不可或缺的信息獲取和交流的重要手段。

公用數(shù)據(jù)網(wǎng)是負(fù)責(zé)完成節(jié)點(diǎn)問通信任務(wù)、向全社會(huì)公眾開放服務(wù)的通信子網(wǎng)。

因特網(wǎng)和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)都是為廣域網(wǎng)而設(shè)計(jì)的。然而，許多公司、大學(xué)和其他的組織都有大量的計(jì)算機(jī)需要連接起來。這種需求使得局域網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。一種最為流行的LAN就是以太網(wǎng)。

(二)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能、分類及應(yīng)用

1．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能主要表現(xiàn)在硬件資源共享、軟件資源共享和用戶信息交換三個(gè)方面。

2．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

按地理分布范圍劃分，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可分廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)三種。

按交換方式劃分，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可分為電路交換網(wǎng)、報(bào)交換網(wǎng)和分組交接網(wǎng)三種。

按采甩的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為星形、總線網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、樹形網(wǎng)和網(wǎng)形網(wǎng)。

按所采用的傳輸介質(zhì)分為雙絞線網(wǎng)、同軸電纜網(wǎng)、光纖網(wǎng)、無線網(wǎng)。

按求同用途分為科研網(wǎng)、教育網(wǎng)、商業(yè)網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)等。

3．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所具有高可靠性、高性能價(jià)格比、和易

擴(kuò)充性等優(yōu)點(diǎn)，使得它在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、郵電通

信、文化教育、商業(yè)、國防以及科學(xué)研究等各個(gè)領(lǐng)域、各

個(gè)行業(yè)廣泛應(yīng)用。具體表現(xiàn)在辦公自動(dòng)化、遠(yuǎn)程教育、

電子銀行、證券及期貨交易、校園網(wǎng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、智能大

廈和結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)等各個(gè)領(lǐng)域。

4．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)

目前，專門從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定的機(jī)

構(gòu)有：國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)、國際電信聯(lián)盟(ITU)、美國國家標(biāo)準(zhǔn)局(NBS)、歐洲計(jì)算機(jī)制造協(xié)會(huì)(ECMA)等。

我國從1 9 8 0年開始也參加了OSI的標(biāo)準(zhǔn)工作。

第2章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)

一、本章概述

這一章主要介紹與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)據(jù)通信理論，內(nèi)容包括數(shù)據(jù)通信的基本概念、數(shù)據(jù)交換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、信號(hào)傳輸介質(zhì)以及差錯(cuò)控制方法等知識(shí)。目的是讓考生進(jìn)一步了解和掌握與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)知識(shí)，這一章的內(nèi)容仍是以基本概念和基本理論性的東西較多，要求考生認(rèn)真地理解和掌握。

二、本章在考試中的地位

因?yàn)楸菊滤榻B的內(nèi)容是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)中的重要概念和重要理論，是考生學(xué)習(xí)更深的層次內(nèi)容的基礎(chǔ)，所以考生應(yīng)該好好掌握和理解這些基本概念和理論，對(duì)這章內(nèi)容的理解程度直接影響到對(duì)后面所學(xué)內(nèi)容的接受程度，所以盡管這一部分內(nèi)容在考試中所占的分值不算太大，但考生仍應(yīng)該好好掌握本章內(nèi)容。在歷年的考試當(dāng)中，對(duì)本章內(nèi)容的考查曾以單詵、填空、簡答、計(jì)算4種題型出現(xiàn)過，而且這部分內(nèi)容出計(jì)篡題的機(jī)率非常大，所以考生在理解和把握好基本概念的同時(shí)，應(yīng)該學(xué)會(huì)如何應(yīng)用這些概念和知識(shí)去解決問題。

三、考前串講

(一)數(shù)據(jù)通信技術(shù)

1．模擬數(shù)據(jù)通信和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信的表示方法

模擬數(shù)據(jù)可以直接用占有相同頻帶的電信號(hào)，即對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)來表示。模擬數(shù)據(jù)也可以用數(shù)字信號(hào)來表示。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可以直接用二進(jìn)制形式的數(shù)字脈沖信號(hào)來表示，但為了改善其傳播特性，一般先要對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)也可以用模擬信號(hào)來表示。

2．通信方式

計(jì)算機(jī)通信有兩種基本形式，即用于近距離通信的并行方式和用于遠(yuǎn)距離通信的串行方式。

3．?dāng)?shù)據(jù)通信中的主要技術(shù)指標(biāo)

(1)數(shù)據(jù)傳輸速率

數(shù)據(jù)的傳輸速率是指每秒能傳輸?shù)亩M(jìn)制信息位數(shù)，

單位為位／秒，記作bps或b／s。

計(jì)算公式為：R=1/T．log2NN(bps)

信號(hào)傳輸速率表示單位時(shí)間內(nèi)通過信道傳輸?shù)拇a元個(gè)數(shù)，即信號(hào)經(jīng)調(diào)制后的傳輸速率，單位為波特(Baud)。

計(jì)算公式為：B=1/T(Baud)，式中T為信號(hào)碼元的寬度，單位為秒。

調(diào)制速率和數(shù)據(jù)傳輸速率對(duì)應(yīng)的關(guān)系式為：

R=B·log2 N(bps)或B=R/log2 N(Baud)

(2)信道容量

信道容量表征一個(gè)信道傳輸數(shù)據(jù)的能力，單位為位/秒(bps)。信道容量與數(shù)據(jù)傳輸速率的區(qū)別是，前者表示信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，是信道傳輸數(shù)據(jù)能力的極限，而后者則表示實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸速率。

①離散的信道容量

在無噪聲的情況下，表征信道傳輸能力的奈奎斯特征公式為：

C=2·H·10g2 N(bps)

式中H為信道的帶寬，單位為HZ，N為攜帶數(shù)據(jù)的碼元可能取的離散值個(gè)數(shù)，C為該信道最大的數(shù)據(jù)傳輸速率。

②連續(xù)信道的信道容量

在受隨機(jī)噪聲干擾的情況下，表征信道傳輸能力的香農(nóng)公式為：

C=H·log2(1+S/N)(bps)

式中H為信道的帶寬，S為信號(hào)功率，N為噪聲功率，S/N為信噪比。

(3)誤碼率

誤碼率是指二進(jìn)制數(shù)據(jù)位傳輸時(shí)出錯(cuò)的概率。誤碼率表示為：

P e=N e/N

式中Ne為其中出錯(cuò)的位數(shù)，N為傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)據(jù)總數(shù)。

(二)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)和時(shí)鐘同步

1．?dāng)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)編碼

2．?dāng)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼

3．模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼

4．多路復(fù)用技術(shù)

多路復(fù)用技術(shù)就是把多路信號(hào)在一個(gè)信道上同時(shí)傳輸?shù)募夹g(shù)。頻分多路復(fù)用FDM和時(shí)分多路復(fù)用TDM是兩種最常用的多路復(fù)用技術(shù)。

5．異步傳輸和同步傳輸

通信過程中收、發(fā)雙方必須在時(shí)間上保持同步，實(shí)。現(xiàn)字符或數(shù)據(jù)塊之間在起止時(shí)間上同步的常用方法有異步傳輸和同步傳輸兩種。

(三)數(shù)據(jù)交換技術(shù)

數(shù)據(jù)經(jīng)編碼后在通信線路上進(jìn)行傳輸，按數(shù)據(jù)傳送技術(shù)劃分，交換網(wǎng)絡(luò)又可分為電路交換網(wǎng)、報(bào)文交換網(wǎng)和

分組交接網(wǎng)。各種數(shù)據(jù)交換技術(shù)的性能比較：

1．電路交換

在數(shù)據(jù)傳輸之前必須先設(shè)置一條專用的通路。在線路釋放之前，該通路由一對(duì)用戶完全占用。對(duì)于猝發(fā)式的通信，電路交換效率不高。

2．報(bào)文交換

報(bào)文從源點(diǎn)傳送到目的地采用“存儲(chǔ)一轉(zhuǎn)發(fā)"的方式，報(bào)文需要排隊(duì)。因此報(bào)文不能滿足實(shí)時(shí)通信的要求。

3．分組交換

分組交換方式和報(bào)文交換方式類似，但報(bào)文被分成分組傳送，并規(guī)定了最大的分組長度。分組交換技術(shù)是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用最廣泛的一種交換技術(shù)。

(四)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與傳輸介質(zhì)

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫侵妇W(wǎng)絡(luò)形狀，或者是它在物理上的連通

性。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有：星形拓?fù)洹⒖偩€拓?fù)?、環(huán)形

拓?fù)?、樹形拓?fù)?、混合性拓?fù)浼熬W(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

(1)星形拓?fù)?/p>

星形拓?fù)涫怯芍醒牍?jié)點(diǎn)和通過點(diǎn)到點(diǎn)通信鏈路接

到中央節(jié)點(diǎn)的各個(gè)站點(diǎn)組成。

星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)是：①控制簡單；②故障診斷和隔離容易；③方便服務(wù)。

缺點(diǎn)是：①電纜長度和安裝工作量可觀；②中央節(jié)點(diǎn)的負(fù)擔(dān)較重，形成瓶頸；③各站點(diǎn)的分布處理能力較低。

(2)總線拓?fù)?/p>

總線拓?fù)渫ǔ２捎梅植际娇刂撇呗詠泶_定哪個(gè)站點(diǎn)可以發(fā)送。

總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)是：①總線結(jié)構(gòu)所需要的電纜數(shù)量少；②總線結(jié)構(gòu)簡單，又是無源工作，有較高的可靠性；③易于擴(kuò)充，增加或減少用戶比較方便。

缺點(diǎn)是：①總線的傳輸距離有限，通信范圍受到限制；②故障診斷和隔離較困難；③分布式協(xié)議不能保證信息的及時(shí)傳送，不具有實(shí)時(shí)功能。站點(diǎn)必須是智能的，要有介質(zhì)訪問控制功能，從而增加了站點(diǎn)的硬件和軟件開銷。

(3)環(huán)形拓?fù)?/p>

環(huán)形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)由站點(diǎn)和連接站點(diǎn)的鏈路組成一個(gè)閉合環(huán)。每個(gè)站點(diǎn)能夠接收從一條鏈路傳來的數(shù)據(jù)，并以同樣的速率串行地把該數(shù)據(jù)沿環(huán)送到另一條鏈路上。、環(huán)形拓?fù)洳捎梅植际娇刂撇呗詠磉M(jìn)行控制。

環(huán)形拓?fù)涞膬?yōu)缺點(diǎn)：、

優(yōu)點(diǎn)是：①電纜長度短；②可使用光纖。

缺點(diǎn)是：①節(jié)點(diǎn)的故障會(huì)引起全網(wǎng)的故障；②環(huán)。點(diǎn)的加入和撤出過程較復(fù)雜；③環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的介質(zhì)訪問控制協(xié)議都采用令牌傳遞的方式，在負(fù)載很輕時(shí)，信道利用率相對(duì)來說比較低。

(4)樹形拓?fù)洹⒒旌闲瓮負(fù)涞亩x

樹形拓?fù)涫菑目偩€和星形拓?fù)溲葑兌鴣淼?，形狀像一顆倒置的樹，頂端是樹根，樹根以下帶分支，每個(gè)分支

還可再帶子分支。樹根接收各站點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后再廣播發(fā)送到全網(wǎng)。

混合形拓?fù)涫菍⒛硟煞N單一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)混合起來，取兩者的優(yōu)點(diǎn)構(gòu)成的拓?fù)洹?/p>

2．傳輸介質(zhì)

傳輸介質(zhì)是通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送方和接收方之間的物理通路，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中采用的傳輸介質(zhì)分為在線和無線兩大類。

(1)有線傳輸介質(zhì)

有線傳輸媒體包括雙絞線、同軸電纜和光纖。。

(2)無線傳輸介質(zhì)

無線傳輸介質(zhì)包括無線電通信、微波通信、紅外通信以及激光通信的信息載體。

(3)傳輸介質(zhì)的特性

傳輸介質(zhì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信質(zhì)量有很大影響，這些特性是：

①物理特性；②傳輸特性；③地理范圍；④抗干擾性；⑤相對(duì)價(jià)格；⑥連通性。

(4-)傳輸介質(zhì)的選擇

傳輸介質(zhì)的選擇取決于以下諸因素：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu))實(shí)際需要的通信容量、可靠性要求、能承受的價(jià)格范圍。

(五)差錯(cuò)控制方法

1．差錯(cuò)的產(chǎn)生原因及其控制

差錯(cuò)控制是指在數(shù)據(jù)通信過程中發(fā)現(xiàn)或糾正差錯(cuò)，把差錯(cuò)限制在盡可能小的允許范圍內(nèi)的技術(shù)和方法。

(1)熱噪聲和沖擊噪聲

傳輸中的差錯(cuò)一般來說都是由噪聲引起的。噪聲有兩大類，一類是隨機(jī)熱噪聲；另一類是沖擊噪聲。

(2)差錯(cuò)的控制方法

最常用的差錯(cuò)控制方法是差錯(cuò)控制編碼。

(3)編碼效率

衡量編碼性能好壞的一個(gè)重要參數(shù)是編碼效率R，它是碼字中信息位所占的比例

2．奇偶校驗(yàn)碼

奇偶校驗(yàn)碼是一種通過增加冗余位使得碼字中“1”的個(gè)數(shù)恒為奇數(shù)或偶數(shù)的編碼方法，它是一種檢錯(cuò)碼，主要有三種：①垂直奇偶校驗(yàn)；②水平奇偶校驗(yàn)；③水平垂直奇偶校驗(yàn)。

3．循環(huán)冗余碼(CRC)

(1)循環(huán)冗余碼的工作原理

循環(huán)冗余碼CRC在發(fā)送端編碼和接收端校驗(yàn)時(shí)，都可以利用事先約定的生成多項(xiàng)式G(X)來得到，k位要發(fā)送的信息位可對(duì)應(yīng)于一個(gè)(k-1)次多項(xiàng)式K(X)，r位冗余位則對(duì)應(yīng)于一個(gè)(r一1)次多項(xiàng)式R(X)，由k位信息位后面加上r位冗余位組成的n=k+r位碼字則對(duì)應(yīng)于一個(gè)(n-1)次多項(xiàng)式T(X)=X r·K(X)+R(X)。

(2)循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的特點(diǎn)

①可檢測出所有奇數(shù)位錯(cuò)；②可檢測出所有雙比特的錯(cuò)；③可檢測出所有小于、等于校驗(yàn)位長度的突發(fā)錯(cuò)。

4．海明碼的工作原理及編碼效率

海明碼是一種可以糾正一位差錯(cuò)的編碼。設(shè)信息位為k位，增加r位冗余位，構(gòu)成一個(gè)n=k+r位的碼字，然后用r 個(gè)監(jiān)督關(guān)系式產(chǎn)生的r個(gè)校正因子來區(qū)分無錯(cuò)和在碼字中的n個(gè)不同位置的一位錯(cuò)。它必須滿足以下關(guān)系式：2 r≥n+1或2r≥k+r+1。

海明碼的編碼效率為：R=k/(k+r)式中k為信息位位數(shù)，r為增加冗余位位數(shù)。

(六)同步數(shù)字體系SDH

1．SDH復(fù)用結(jié)構(gòu)

SDH信號(hào)最基本也是最重要的模塊是STM-1，其速率為155.520 Mb/s。更高等級(jí)的STM-N是將STM-1同步復(fù)用而成。

2．SDH的主要技術(shù)特點(diǎn)

(1)STM-1統(tǒng)一了T1載波與E1載波兩大不同的數(shù)字速率體系，真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)字傳輸體制上的國際性標(biāo)準(zhǔn)。

(2)SDH網(wǎng)兼容光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI、分布隊(duì)列雙總線DQDB以及ATM信元。

(3)采用同步復(fù)用方式，降低了復(fù)用設(shè)備的復(fù)雜性。

(4)SDH幀結(jié)構(gòu)增加的網(wǎng)絡(luò)管理字節(jié)，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)管理能力，可以實(shí)現(xiàn)分布式傳輸網(wǎng)絡(luò)的管理。

(5)標(biāo)準(zhǔn)的開放型光接口可以在基本光纜段上實(shí)現(xiàn)不同公司光接口設(shè)備的互聯(lián)，降低了組網(wǎng)成本。

在上述特點(diǎn)中，最核心的是同步復(fù)用、標(biāo)準(zhǔn)光接口和強(qiáng)大的網(wǎng)管能力。

第3章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議

一、本章概述

本章分節(jié)介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與開放系統(tǒng)互連基本參考模型、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、高層(會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層)協(xié)議以及TCP/IP協(xié)議，更深層次和更細(xì)化地講解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)知識(shí)。這一章是本書的一個(gè)重要內(nèi)容，考生應(yīng)認(rèn)真理解和把握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系的整體結(jié)構(gòu)，并掌握好OSI各分層的功能及協(xié)議和TCP/IP協(xié)議。

二、本章在考試中的地位

本章是本書的一個(gè)重要部分，因此在考試中的出題率也是非常高的，這部分內(nèi)容可以以選擇、填空、簡答、計(jì)算和應(yīng)用等題型對(duì)學(xué)生進(jìn)行考查，在歷年的考試當(dāng)中所占的分值的比重也是相當(dāng)大的，而且在以后的考試中，這種趨勢(shì)也會(huì)繼續(xù)。所以考生應(yīng)將這一章作為重點(diǎn)章節(jié)，認(rèn)真學(xué)習(xí)，全面掌握。

(一)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及OSI基本參考模型

1．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就是為進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合。

2．網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)及其劃分所遵循的原則

所謂網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)就是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各層次結(jié)構(gòu)模型及其協(xié)議的集合。其層次結(jié)構(gòu)一般以垂直分層模型來表示。層次結(jié)構(gòu)的劃分，一般要遵循以下原則：

(1)每層的功能應(yīng)是明確的，并且是相互獨(dú)立的。

(2)層間接口必須清晰，跨越接口的信息量應(yīng)盡可能少。

(3)層數(shù)應(yīng)適中。

3．OSI基本參考模型。

開放系統(tǒng)互連(Open System Interconnection)基本參考模型是由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)制定的標(biāo)準(zhǔn)化開放式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型，osI包括了體系結(jié)構(gòu)、服務(wù)

定義和協(xié)議規(guī)范三級(jí)抽象。

4．OSI七層模型

OSI體系結(jié)構(gòu)定義了一個(gè)七層模型，從下到上分別為物理層(PH)、數(shù)據(jù)鏈路層(DL)、網(wǎng)絡(luò)層(N)、運(yùn)輸層(T)、會(huì)話層(S)、表示層(P)和應(yīng)用層(A)。

(二)TCP/IP參考模型與協(xié)議．

1．TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)和功能

TCP/IP參考模型可以分為4個(gè)層次：應(yīng)用層、傳輸層、互聯(lián)層、主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層。

2．TCP/IP的主機(jī)一網(wǎng)絡(luò)層

主機(jī)一網(wǎng)絡(luò)層是TCP/IP參考模型的最底層，它包括TCP/IP賴以存在的各種通信網(wǎng)、TCP/IP之間的接口和物理網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

(1)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP(Internet Protocol)

IP的基本任務(wù)是通過互聯(lián)網(wǎng)傳送數(shù)據(jù)報(bào)，各個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)之間相互獨(dú)立的。主機(jī)上的IP層向運(yùn)輸層提供服務(wù)。IP 從源傳輸實(shí)體取得數(shù)據(jù)，通過它傳給目的主機(jī)的IP層。IP不保證服務(wù)的可靠性，在主機(jī)資源不足的情況下，它可能丟棄某些數(shù)據(jù)報(bào)，同時(shí)IP也不檢查被丟棄的報(bào)文。

(2)互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議ICMP

分組接收方通過ICMP來通知IP模板發(fā)送方某此方面需要的修改。

從IP互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的功能，可以知道IP提供的是一種不可靠的無連接報(bào)文分組傳送服務(wù)。若路由器或主機(jī)故障使網(wǎng)絡(luò)阻塞，就需要通知發(fā)送主機(jī)采取相應(yīng)措施。

為了使互聯(lián)網(wǎng)能報(bào)告差錯(cuò)，或提供有關(guān)意處情況的信息，在IP層加人了一類特殊用途的報(bào)文機(jī)制，即互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議ICMP。

(3)地址轉(zhuǎn)換協(xié)議ARP

在TCP／IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，每個(gè)主機(jī)都分配了一個(gè)32位的IP地址，這種互聯(lián)網(wǎng)地址是在網(wǎng)際范圍標(biāo)識(shí)主機(jī)的一種邏輯地址。為了讓報(bào)文在物理網(wǎng)上傳送，必須知道彼此的物理地址。這樣就存在把互聯(lián)網(wǎng)地址變換為物理地址的地址轉(zhuǎn)換題。以以太網(wǎng)(Ethernet)環(huán)境為例，為了正確地向目的站傳送報(bào)文，必須把目的站的32位IP地址轉(zhuǎn)換成48位以太網(wǎng)目的地址DA。這就需要在互聯(lián)層有一組服務(wù)將IP地址轉(zhuǎn)換為相應(yīng)物理網(wǎng)絡(luò)地址，這組協(xié)議即是ARP。

(4)反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議RARP

反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議用于一種特殊情況，如果站點(diǎn)初始化以后，只有自己的物理網(wǎng)絡(luò)地址而沒有IP地址，則它可以通過RARP協(xié)議，發(fā)出廣播請(qǐng)求，征求自己的IP地址，而RARP服務(wù)器則負(fù)責(zé)回答。這樣，無IP地址的站點(diǎn)可以通過RARP協(xié)議取得自己的IP地址，這個(gè)地址在下一次系統(tǒng)重新開始以前都有效，不用連續(xù)廣播請(qǐng)求。RARP廣泛用于獲取無盤工作站的IP地址。

4．TCP/IP的傳輸層

TCP/IP其一層提供了兩個(gè)主要的協(xié)議：傳輸控制協(xié)議(TCP)和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)。

(1)傳輸控制協(xié)議TCP

TCP采用“帶重傳的肯定確認(rèn)"技術(shù)來實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)目煽啃浴CP連接的建立采用三次握手的過程，整個(gè)過程由發(fā)送方請(qǐng)求建立連接、接收方確認(rèn)、發(fā)送方再發(fā)送一則關(guān)于確認(rèn)的確認(rèn)三個(gè)過程組成。

(2)用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP

用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議是對(duì)IP協(xié)議組的擴(kuò)充，它增加了一種機(jī)制，發(fā)送方使用這種機(jī)制可以區(qū)分一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的多個(gè)接收者。

5．TCP／IP的應(yīng)用層

TCP/IP的上三層與OSI參考模型有較大區(qū)別．也沒有非常明確的層次劃分。其中FTP、TELNET、SMTP、DNS幾個(gè)在各種不同機(jī)型上廣泛實(shí)現(xiàn)的協(xié)議，TCP／IP中還定義了許多別的高層協(xié)議。

(1)文件傳輸協(xié)議FTP 、

文件傳輸協(xié)議是網(wǎng)際提供的用于訪問遠(yuǎn)程機(jī)器的一個(gè)協(xié)議，它使用戶可以在本地機(jī)與遠(yuǎn)程機(jī)之間進(jìn)行有關(guān)文件的操作。FTP工作時(shí)建立兩條TCP連接，一條用于傳送文件，另一條用于傳送控制。

FTP采用客戶/服務(wù)器模式，它包含客戶FTP和服務(wù)器FTP?？蛻鬎TP啟動(dòng)傳送過程，而服務(wù)器FTP對(duì)其做出應(yīng)答。客戶FTP大多有一個(gè)交互式界面，使客戶可以靈活地向遠(yuǎn)地傳文件或從遠(yuǎn)地取文件。

(2)遠(yuǎn)程終端訪問TELNET

TELNET的連接是一個(gè)TCP連接，用于傳送具有TELNET控制信息的數(shù)據(jù)。它提供了與終端設(shè)備或終端進(jìn)程交互的標(biāo)準(zhǔn)方法，支持終端到終端的連接及進(jìn)程到進(jìn)程分布式計(jì)算的通信。

(3)域名服務(wù)DNS

DNS是一個(gè)域名服務(wù)的協(xié)議，提供域名到IP地址的轉(zhuǎn)換，允許對(duì)域名資源進(jìn)行分散管理。

(4)簡單郵件傳送協(xié)議SMTP

互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中的電子郵件是一個(gè)簡單的基于文本的協(xié)議，用于可靠、有效的數(shù)據(jù)傳輸。SMTP作為應(yīng)用層的服務(wù)，并不關(guān)心它下面采用的是何種傳輸服務(wù)，它可通過網(wǎng)絡(luò)在TCP連接上傳送郵件，或者簡單地在同一機(jī)器的進(jìn)程之間通過進(jìn)程通信的通道來傳送郵件。這樣，郵件傳輸就獨(dú)立于傳輸子系統(tǒng)，可在TCP/IP環(huán)境、ISO運(yùn)輸層或X.2 5協(xié)議環(huán)境中傳輸郵件。

(三)物理層。

1．物理層接口與協(xié)議

物理層位于OSI參考模型的最底層，它直接面向?qū)嶋H承擔(dān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢斫橘|(zhì)。物理層的傳輸單位是比特(bit)。

2．電氣連接方式

DTE與DCE接口的各根導(dǎo)線的電氣連接方式有韭平衡方式、采用差動(dòng)接收器的非平衡方基和乎衡方式三種?！?．物理層的規(guī)程特性及信號(hào)線的分類

物理層的規(guī)程特性規(guī)定了使用交換電路進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的控制步驟，目前的規(guī)程有V系列標(biāo)準(zhǔn)、X系列標(biāo)準(zhǔn)、EIA RS-4 4 9及X.2 1，然而經(jīng)典的RS-232 C仍是目前最常用的計(jì)算機(jī)異步通信接口。

接口信號(hào)線按功能一般可分為數(shù)據(jù)信號(hào)線、控制信號(hào)線、定時(shí)信號(hào)線和接地信號(hào)線四類。

(四)數(shù)據(jù)鏈路層

1．?dāng)?shù)據(jù)鏈路層功能

數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型中的第二層。數(shù)據(jù)鏈路層最基本的服務(wù)是將源機(jī)網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)可靠地傳輸?shù)较噜徆?jié)點(diǎn)的目標(biāo)機(jī)網(wǎng)絡(luò)層。

(1)幀同步功能

數(shù)據(jù)鏈路層將比特流組織成以幀為單位傳輸。幀的組織結(jié)構(gòu)必須設(shè)計(jì)成使接收方能夠明確地從物理層收到的比特流中對(duì)其進(jìn)行識(shí)別，也即能從比特流中區(qū)分出幀的起始及終止，這就是幀同步要解決的問題。常用的幀同步方法有：字節(jié)計(jì)數(shù)法、字符填法的首尾定界符法、比特填充的首尾標(biāo)志法和違法編碼法。

(2)差錯(cuò)控制功能及方法

通信系統(tǒng)必須具備發(fā)現(xiàn)(即檢測)差錯(cuò)的能力，并采取措施糾正之，使差錯(cuò)控制在所能允許的盡可能小的范圍內(nèi)，這就是差錯(cuò)控制過程，也是數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能之一。

用以使發(fā)送方確認(rèn)接收方是否正確收到了由它發(fā)送的數(shù)據(jù)信息的方法稱為反饋差錯(cuò)控制。通常采用的方法有反饋檢測、自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求(空閑重發(fā)請(qǐng)求、連續(xù)重發(fā)請(qǐng)求)。

(3)鏈路管理功能

(4)流量控制功能及其常見的流量控制方案流量控制實(shí)際上是對(duì)發(fā)送方數(shù)據(jù)流量的控制，使其發(fā)送速率不超過接收方所能承受的能力。它并不是數(shù)據(jù)鏈路層特有的功能，許多高層協(xié)議中也提供流量控制功能。流量控制涉及鏈路上字符或幀的發(fā)送速率的控制，以使接收方在接收前有足夠的緩沖存儲(chǔ)空間來接受每個(gè)字符或幀。常見的流量控制方案有XON/XOFF方案和窗口機(jī)制。

2．?dāng)?shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議

數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議也稱鏈路通信規(guī)程，也就是OSI參考模型中的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。鏈路控制協(xié)議可分為異步協(xié)議和同步協(xié)議兩類。

異步協(xié)議字符獨(dú)立的信息傳輸單位，在每個(gè)字符的起始處開始對(duì)字符內(nèi)的比特實(shí)現(xiàn)同步，但字符與字符之間的間隔時(shí)間是不固定的。異步協(xié)議中由于每個(gè)傳輸字符都要添加諸如起始位、校驗(yàn)位、停止位等冗余位，故信息利用率很低，一般用于數(shù)據(jù)速率較低的場合。

同步協(xié)議是以幀為傳輸單位，在幀的起始處同步，使幀內(nèi)維持固定的時(shí)鐘。由于采用幀為傳輸單位，所以同步協(xié)議能更有效地利用信道，也便于實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制、流量控制等功能。同步協(xié)議又分面向字符的同步協(xié)議、面向比特的同步協(xié)議及面向字節(jié)計(jì)數(shù)的同步協(xié)議三種類型。

(五)同絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層是OSI參考模型中的第三層，是面向數(shù)據(jù)通信的低三層中最復(fù)雜、關(guān)鍵的一層。網(wǎng)絡(luò)層的目地是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)端系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)透明傳送，具體功能包括路由選擇、擁塞控制和網(wǎng)際互連等。

1．通信子網(wǎng)的操作方式和網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)

在分組交換方式中，通信子網(wǎng)向端系統(tǒng)提供虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)兩種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，而通信子網(wǎng)內(nèi)部的操作也有虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)兩種方式。

2．路由選擇

所謂路由選擇就是指網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在收到一個(gè)分組后，要確定向下一節(jié)點(diǎn)傳送的路徑。

路由選擇主要有靜態(tài)路由選擇和動(dòng)態(tài)路由選擇兩種策略。

3．擁塞控制

擁塞現(xiàn)象是指到達(dá)通信子網(wǎng)中某一部分的分組數(shù)量過多，使得該部分網(wǎng)絡(luò)來不及處理，以致引起這部分乃至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能下降的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)陷人停頓，即出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象。

4．X.2 5協(xié)議

X.25協(xié)議描述了主機(jī)(DTE)與分組交換網(wǎng)(PSN)之間的接口標(biāo)準(zhǔn)，使主機(jī)不必關(guān)心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的操作就能方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)各種不同網(wǎng)絡(luò)的訪問。X.25包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和分組層三個(gè)層次。X.25的分組級(jí)相當(dāng)于OSI參考模型中的網(wǎng)絡(luò)層，其主要功能是向主機(jī)提供多信道的虛電路服務(wù)。

(1)X.25分組級(jí)的功能

X.25分組級(jí)的主要功能是將鏈路層所提供的連接DTE-DCE的一條或多條物理鏈路復(fù)用成數(shù)條邏輯信道，并且對(duì)每一條邏輯信道所建立的虛電路執(zhí)行與鏈路層單鏈路協(xié)議似的鏈路建立、數(shù)據(jù)傳輸、流量控制、順序和差錯(cuò)撿測、鏈路的拆除等操作。

(2)X.25分組級(jí)分組格式

在分組級(jí)上，所有信息都以分組為基本單位進(jìn)行傳輸和處理，并按照鏈路協(xié)議穿越DTE-DCE界面進(jìn)行傳輸。X.25的分組類型包括呼叫建立和清除、數(shù)據(jù)和中斷、流量控制和復(fù)位、重啟動(dòng)等。

5．網(wǎng)際互連

(1)網(wǎng)際互連原理

網(wǎng)際互連的目的是使一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的用戶能訪問其他網(wǎng)絡(luò)上的資源，使不同網(wǎng)絡(luò)上的用戶互相通信和交換信息。

(2)中繼設(shè)備

用于網(wǎng)絡(luò)之間互連的中繼設(shè)備稱為網(wǎng)間連接器，按它們對(duì)不同層次進(jìn)行的協(xié)議和功能轉(zhuǎn)換，可以分為轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋、路由器、網(wǎng)關(guān)

(六)傳輸層．

傳輸層是OSI七層模型中最重要、最關(guān)鍵的一層，是唯一負(fù)責(zé)總體數(shù)據(jù)傳輸和控制的一層。傳輸層的兩個(gè)主要目的是：第一，提供可靠的端到端的通信；第二，向會(huì)話層提供獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)輸服務(wù)。

1．客戶/服務(wù)器模式

(1)客戶/服務(wù)器模式的基本概念

進(jìn)程通信的實(shí)質(zhì)是進(jìn)程之間的相互作用。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)程通信要解決的一個(gè)重要問題是確定進(jìn)程間的相互作用模式。在TCP/IP協(xié)議中，進(jìn)程間的相互作用主要采用客戶/服務(wù)器模式。

(2)采用客戶/服務(wù)器模式的主要原因

進(jìn)程間相互作用主要采用客戶/服務(wù)器模式的主要理由是：

①網(wǎng)絡(luò)資源分布的不均勻性。

②網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)程通信的異步性。

(3)客戶/服務(wù)器模式的實(shí)現(xiàn)方法

客戶機(jī)/服務(wù)器模式是采用“請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)”方式工作的。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，客戶進(jìn)程發(fā)出請(qǐng)求完全是隨機(jī)的。

生同一時(shí)刻，可能有多個(gè)客戶進(jìn)程向一個(gè)服務(wù)器發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求。因此，服務(wù)器必須要有處理并發(fā)請(qǐng)求的能力。解決服務(wù)器處理并發(fā)請(qǐng)求的方案基本上有兩種：一種是

用并發(fā)服務(wù)器的方法；另一種是用重復(fù)服務(wù)器的方法。

2．傳輸層的服務(wù)與服務(wù)質(zhì)量

(1)傳輸服務(wù)

傳輸層的服務(wù)包括的內(nèi)容有：服務(wù)的類型、服務(wù)的等級(jí)、數(shù)據(jù)傳輸．、用戶接口、連接管理如快速數(shù)據(jù)傳輸、狀

態(tài)報(bào)告、安全保密等。

(2)服務(wù)質(zhì)量

服務(wù)質(zhì)量QOS(Quality of Service)是指在傳輸連接點(diǎn)之間看到的某些傳輸連接的特征，是傳輸層性能的度量，反映了傳輸質(zhì)量及服務(wù)的可用性。

根據(jù)用戶要求和差錯(cuò)性質(zhì)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)按質(zhì)量可劃分為下列三種類型：

①A型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，具有可接受的殘留差錯(cuò)率和故障通知率。

②B型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，具有可接受的殘留差錯(cuò)率和不可陵受的故障通知率。

③C型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，具有不可接受的殘留差錯(cuò)率。

(3)傳輸層協(xié)議等級(jí)

OSI定義了五種協(xié)議級(jí)別，即級(jí)別0(簡單級(jí))、級(jí)別

(3)UDP數(shù)據(jù)報(bào)格式

UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)有固定8個(gè)字節(jié)的報(bào)頭。報(bào)頭主要有以下幾個(gè)域：端口號(hào)域、總長度字段、檢驗(yàn)和字段。

(4)UDP的應(yīng)用場合

UDP適用于可靠性較高的局域網(wǎng)。

4．傳輸控制協(xié)議

(1)TCP協(xié)議的主要特點(diǎn)

TCP協(xié)議的主要特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：面向連接服務(wù)；高可靠性；全雙工通信；支持流傳輸；傳輸連接的可靠建立與釋放；提供流量控制與擁塞控制。

(2)TCP的端口號(hào)分配和Socket地址

TCP的端口號(hào)分配方法與UDP協(xié)議基本相同。

TCP協(xié)議在全網(wǎng)唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)進(jìn)程，需要使用網(wǎng)絡(luò)層的16位IP地址和傳輸層的32位端口號(hào)，一個(gè)IP地址與一個(gè)端口號(hào)合起來就叫“Socket"地址。

(3)TCP報(bào)文段格式

TCP協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸單元叫做報(bào)文段，報(bào)文段報(bào)頭長度為2 0～6 0 B。報(bào)頭的固定部分長度為20B，選項(xiàng)部分長度最多為4 0 B。

(4)TCP傳輸連接的建立與釋放

TCP是面向連接的協(xié)議，在傳輸TCP用戶數(shù)據(jù)之前，必須首先建立傳輸連接；在用戶數(shù)據(jù)報(bào)傳輸過程中需要維護(hù)傳輸連接；在用戶數(shù)據(jù)報(bào)傳輸結(jié)束時(shí)，需要釋放傳輸連接。

(七)高層協(xié)議介紹

1．會(huì)話層

(1)實(shí)現(xiàn)會(huì)話連接到傳輸連接的映射

會(huì)話層的主要功能是提供建立連接并有序傳輸數(shù)據(jù)的一種方法，這種連接就叫做會(huì)話。會(huì)話可以使一個(gè)遠(yuǎn)程終端登錄到遠(yuǎn)地的計(jì)算機(jī)，進(jìn)行文件傳輸或進(jìn)行其他的應(yīng)用。

會(huì)話連接建立的基礎(chǔ)是建立傳輸連接，會(huì)話與傳輸?shù)倪B接有三種對(duì)應(yīng)關(guān)系：一對(duì)一的關(guān)系、多對(duì)一的關(guān)系、一對(duì)多的關(guān)系。

會(huì)話連接的釋放采用有序釋放方式，也即使用完全的“握手"，包括請(qǐng)求、指示、響應(yīng)和確認(rèn)原語，只有雙方同意，會(huì)話才終止。

(2)會(huì)話層管理的方法。

會(huì)話層對(duì)話的次序、對(duì)話的進(jìn)展情況必須加以控制和管理，管理的方法包括：令牌與對(duì)話管理、活動(dòng)與對(duì)話單元以及同步與重新同步等。

2．表示層

OSI環(huán)境的低五層提供透明的數(shù)據(jù)傳輸，應(yīng)用層負(fù)責(zé)處理語義，而表示層則負(fù)責(zé)處理語法。表示層的功能是合理地描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并使之與具體機(jī)器無關(guān)，其作用是對(duì)源站內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行編碼，使之形成適合于傳輸?shù)谋忍亓?，到了目的站再進(jìn)行解碼，轉(zhuǎn)換成用戶所要求的格式。

表示層的主要功能為：

(1)語法轉(zhuǎn)換。將抽象語法轉(zhuǎn)換成傳輸語法，并在對(duì)方實(shí)現(xiàn)相反的轉(zhuǎn)換。涉及的內(nèi)容有代碼轉(zhuǎn)換、字符轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)格式的修改，以及對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)操作的適應(yīng)、數(shù)據(jù)壓縮、加密等。

(2)語法協(xié)商。根據(jù)應(yīng)用層的要求協(xié)商選用合適的上下文，即確定傳輸語法并傳送。

(3)連接管理。包括利用會(huì)話層服務(wù)建立表示連接，管理在這個(gè)連接之上的數(shù)據(jù)傳輸和同步控制，以及正?；虍惓５亟K止這個(gè)連接。

3．應(yīng)用層

應(yīng)用層也稱為應(yīng)用實(shí)體(AE)，它由若干個(gè)特定應(yīng)用服務(wù)元素(SASE)和二個(gè)或多個(gè)公用應(yīng)用服務(wù)元素(CASE)組成。每個(gè)SASE提供特定的應(yīng)用服務(wù)，例如文件傳輸訪問和管理(FTAM)、電子文電處理系統(tǒng)(MHS)、虛擬終端協(xié)議(VTP)等。CASE提供一組公用的應(yīng)用服務(wù)，例如聯(lián)系控制服務(wù)元素(ACSE)、可靠傳輸服務(wù)元素(RTSE)和遠(yuǎn)程操作服務(wù)元素(ROSE)等。

第4章局域網(wǎng)

一、本章概述

局域網(wǎng)是一種在有限的地理范圍內(nèi)將大量PC機(jī)及各種設(shè)備互連在一起實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。本章從介紹局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)人手，討論CSMA/CD總線網(wǎng)及令牌環(huán)網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方法，最后介紹了FDDI、以太網(wǎng)及局域網(wǎng)操作系統(tǒng)。這部分內(nèi)容是對(duì)局域網(wǎng)技術(shù)的全面介紹，是本書的一個(gè)重點(diǎn)。

二、本章在考試中的地位

本章的內(nèi)容是對(duì)局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及相關(guān)技術(shù)的全面介紹，是本書的重點(diǎn)，從歷年的考試情況來看，這章的內(nèi)容在每年的考試分值中都占很大的比重，曾以各種題型出現(xiàn)過。這章的內(nèi)容也是本書的一個(gè)難點(diǎn)，如IEEE 802.3介質(zhì)訪問控制協(xié)議、令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制等內(nèi)容，因此考生對(duì)這一部分內(nèi)容應(yīng)多加努力，認(rèn)真理解、多加練習(xí)。

三、考前串講

(一)局域網(wǎng)概述

1．局域網(wǎng)的定義

局域網(wǎng)是一種在局部范圍內(nèi)傳遞信息和共享資源的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2．局域網(wǎng)的特點(diǎn)

局域網(wǎng)區(qū)別于一般的廣域網(wǎng)，它具有以下特點(diǎn)：

(1)地理分布范圍較小，一般輻射范圍為數(shù)公里。

(2)數(shù)據(jù)傳輸速率高，一般10 M～1 00 Mbps，目前已出現(xiàn)速率高達(dá)1 Gbps甚至10Gbps的高速局域網(wǎng)。

(3)傳輸時(shí)延小、誤碼率低。

(4)以PC機(jī)為主體，包括終端及各種外設(shè)，網(wǎng)中一般不設(shè)中央主機(jī)系統(tǒng)。

(5)局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中一般僅包含OSI參考模型中的低層功能，即僅涉及通信示網(wǎng)的內(nèi)容。

(6)局域網(wǎng)的協(xié)議簡單、結(jié)構(gòu)靈活、建網(wǎng)成本低、周期短、便于管理和擴(kuò)充。

(二)局域網(wǎng)的主要技術(shù)

局域網(wǎng)的技術(shù)特性主要取決于它的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)和介質(zhì)訪問控制方法等三項(xiàng)技術(shù)問題，其中最重要的是介質(zhì)訪問控制方法。

1．局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

局域網(wǎng)常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有總線、環(huán)形、星星形三種。

2．局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)

LAN中使用的傳輸方式有基帶和寬帶兩種。

3．局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方法

常用的介質(zhì)訪問控制方法有：具有沖突檢測的載波

監(jiān)聽多路訪問CSMA/CD、控制令牌及槽環(huán)三種技術(shù)。

(1)具有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問CSMA/CD

具有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問CSMA/CD采用隨機(jī)訪問和競爭技術(shù)，這種技術(shù)只用于總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。CSMA/CD結(jié)構(gòu)將所有的設(shè)備都直接連到同一條物理信道上，該信道負(fù)責(zé)任何兩個(gè)設(shè)備之間的全部數(shù)據(jù)傳送，因此稱信道是以“多路訪問"方式進(jìn)行操作的。

(2)控制令牌

控制令牌方法除了用于環(huán)形網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之外，也可以用于總線網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。它是按照所有站點(diǎn)共同理解和遵守的規(guī)則，從一個(gè)站點(diǎn)到另一個(gè)站點(diǎn)傳遞控制令牌，一個(gè)站點(diǎn)只有當(dāng)它占有令牌時(shí)，才能發(fā)送數(shù)據(jù)幀，發(fā)完幀之后，即把令牌傳遞給下一個(gè)站點(diǎn)。

3)時(shí)槽環(huán)

時(shí)槽環(huán)只用于環(huán)形網(wǎng)的介質(zhì)控制訪問，這種方法對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)預(yù)先安排一個(gè)特定的時(shí)間片段，每個(gè)節(jié)點(diǎn)只能在時(shí)槽內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。時(shí)槽環(huán)采用集中控制方式，這種方法首先由環(huán)中被稱為監(jiān)控站的特定節(jié)點(diǎn)起動(dòng)環(huán)，并產(chǎn)生若干個(gè)固定長度的時(shí)槽。，

時(shí)槽環(huán)的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)點(diǎn)間相互于擾少可靠性高。

缺點(diǎn)是：需要一個(gè)特定的監(jiān)控站節(jié)點(diǎn)；由于繞環(huán)一周時(shí)間內(nèi)，每個(gè)站點(diǎn)只能占用一個(gè)時(shí)槽，若某站點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)較長要占用多個(gè)時(shí)槽，而此時(shí)環(huán)上只有該站點(diǎn)有數(shù)據(jù)要發(fā)送，則許多時(shí)槽都是空循環(huán)；開銷大、效率較低。

(三)局域網(wǎng)的參考模型與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

1．局域網(wǎng)的參考模型

局域網(wǎng)是一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)，只涉及相當(dāng)于OSI/RM通信子網(wǎng)的功能。由于內(nèi)部大多采用共享信道的技術(shù)，所以局域網(wǎng)通常不單獨(dú)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層。局域網(wǎng)的高層功能由具體的局域網(wǎng)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

2．IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)

(1)IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)

IEEE 802在1980年2月成立了局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(簡稱IEEE 80 2委員會(huì))，專門從事局域網(wǎng)的協(xié)議制訂，形成了一系列的標(biāo)準(zhǔn)，稱為IEEE 80 2標(biāo)準(zhǔn)。

IEEE 802.1是局域網(wǎng)。的體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)際互連協(xié)議。IEEE 80 2.2集中了數(shù)據(jù)鏈路層中與介質(zhì)無關(guān)的LLC協(xié)議。

主要的MAC協(xié)議有：IEEE 80 2．3載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測CSMA/CD訪問方法和物理層協(xié)議、IEEE 8 0 2.4令牌總線(Token Bus)訪問方法和物理層協(xié)議、IEEE 8 0 2.5令牌環(huán)(Token Ring)訪問方法和物理層協(xié)議，IEEE 8 0 2.6關(guān)于城域網(wǎng)的分布式隊(duì)列雙總線DQDB的標(biāo)準(zhǔn)等。

(2)LLC幀格式及其控制字段

IEEE 8 0 2標(biāo)準(zhǔn)定義了LLC子層和MAC子層的幀格式。數(shù)據(jù)傳輸過程中，LLC子層將高層遞交的報(bào)文分組作為LLC 的信息字段，再加上LLC子層目的服務(wù)訪問點(diǎn)(DSAP)、源服務(wù)訪問點(diǎn)(SSAP)及相應(yīng)的控制信息以構(gòu)成LLC幀。

(四)CSMA/CD介質(zhì)訪問控制一. 。.

1.載波監(jiān)聽多路訪問CSMA .

常用的退避算法有非堅(jiān)持、1-堅(jiān)持和P-堅(jiān)持三種。

2.具有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問CSMA/CD載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測協(xié)議是使發(fā)送點(diǎn)在傳輸過程中仍繼續(xù)監(jiān)聽介質(zhì)，以檢測是否存在沖突的一種CSMA的改進(jìn)方案。

(1)信號(hào)傳播時(shí)延

CSMA/CD的代價(jià)是用于檢測沖突所花費(fèi)的時(shí)聞。對(duì)于基帶總線而言，最壞情況下用于檢測一個(gè)沖突的時(shí)間等于任意兩個(gè)站之間最大傳播時(shí)延的兩倍。而在寬帶總線中，由于單向傳輸?shù)脑?，沖突檢測時(shí)間等于任意兩個(gè)站點(diǎn)之間最大傳播時(shí)延的四倍。

從一個(gè)站點(diǎn)開始發(fā)送數(shù)據(jù)到另一個(gè)站點(diǎn)開始接收數(shù)據(jù)，也即載波信號(hào)從一端傳播到另一端所需的時(shí)間，稱為信號(hào)傳播時(shí)延。

信號(hào)傳播時(shí)延(μs)一兩站點(diǎn)間的距離(m)/信號(hào)傳播速度(2 0 0 m/(μs)

(2)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延

數(shù)據(jù)幀從一個(gè)站點(diǎn)開始發(fā)送，到該數(shù)據(jù)幀發(fā)送完畢所需的時(shí)間稱為數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延；同理，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延也表示一個(gè)接收站點(diǎn)開始接收數(shù)據(jù)幀，到該數(shù)據(jù)幀接收完

畢所需的時(shí)間。

數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延(s)=數(shù)據(jù)幀長度(bit)/數(shù)據(jù)傳輸速率(bps)

若不考慮中繼器引入的延遲，數(shù)據(jù)幀從一個(gè)站點(diǎn)開始發(fā)送，到該數(shù)據(jù)幀被另一個(gè)站點(diǎn)全部接收所需的總時(shí)

間，等于數(shù)據(jù)傳輸肘延與信號(hào)傳播時(shí)延之和。

(3)CSMA/CD總線網(wǎng)中最短幀長的計(jì)算公式

為了確保發(fā)送站點(diǎn)在傳輸時(shí)能檢測到可能存在的

沖突，數(shù)據(jù)幀的傳輸時(shí)延至少要兩倍于傳播時(shí)延。由此

引出了CSMA/CD總線網(wǎng)中最短幀長的計(jì)算關(guān)系式：

(4)二進(jìn)制指數(shù)退避算法

在CSMA/CD算法中，為了保證退避操作維持穩(wěn)

定，采用了一種稱為二進(jìn)制指數(shù)退避的算法。

二進(jìn)制指數(shù)退避算法是按后進(jìn)先出LIFO的次序控

制的，即未發(fā)生沖突或很少發(fā)生沖突的數(shù)據(jù)幀，具有優(yōu)

先發(fā)送的概率；而發(fā)生過多次沖突的數(shù)據(jù)幀，發(fā)送成功

的概率就更小。

3．IEEE 802.3介質(zhì)訪問控制協(xié)議

IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)提供了MAC子層的功能說明，內(nèi)

容主要有數(shù)據(jù)封裝和介質(zhì)訪問管理兩個(gè)方面。

(五)以太網(wǎng)(Ethernet)

1．經(jīng)典以太網(wǎng)

(1)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

以太網(wǎng)所采用的介質(zhì)訪問控制方法就是后來成為IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(CSM/CD)，所以IEEE 80 2．3標(biāo)準(zhǔn)與以太網(wǎng)．標(biāo)準(zhǔn)有很多相似之處。當(dāng)不涉及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的細(xì)節(jié)時(shí)，通?？倢EEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)作為以太網(wǎng)的同義詞。

(2)以太網(wǎng)的幀格式

以太網(wǎng)的幀格式如下所示。

(3)以太網(wǎng)的組成

以太網(wǎng)主要由傳輸介質(zhì)、收發(fā)器、網(wǎng)卡、工作站等組成。

2．百兆以太網(wǎng)

(1)100BASE-T介質(zhì)訪問控制方法

為了能成功地進(jìn)行沖突檢測，100BASE-T也必須滿足“最短幀長=沖突檢測時(shí)間×數(shù)據(jù)傳輸速率"的關(guān)系。其中的沖突檢測時(shí)間等于網(wǎng)絡(luò)中最大傳播時(shí)延的2倍。

(2)100BASE-T的物理層

100BASE-T的物理層包含三種介質(zhì)選項(xiàng)：IOOBASE-TX、100BASE-FX和100BASE-T4。

3．千兆以太網(wǎng)

(1)千兆以太網(wǎng)的物理層協(xié)議

千兆以太網(wǎng)的物理層協(xié)議包括1000BASE―SX、1000BASE-LX、1000BASE-CX和1000BASE--T等標(biāo)準(zhǔn)。

①1000BASE-SX。使用芯徑為50及62.5μm、工作波長為8 5 0 nm的多模光纖，采用8 B/10B編碼方式，傳

輸距離分別為260m和525 m，適用于建筑物中同一層的短距離主干網(wǎng)。

②1000BASE-LX。使用芯徑為50及62.5μm的多模、單模光纖，工作波長為1300 nm，采用8B/10B編碼方式，

傳輸距離分別為525m、550m、3000m，主要用于校園主于網(wǎng)。

③1000BASE-CX。使用150Ω平衡屏蔽雙絞線(STP)，采用8B/10B編碼方式，傳輸速率為1.2 5 Gbps,傳輸距離

為25 m，主要用于集群設(shè)備的連接，如一個(gè)交換機(jī)房內(nèi)的設(shè)備互連。

④1000BASE-T。使用4對(duì)5類非平衡屏蔽雙絞線線(UTP)，傳輸距離為100m，主要用于結(jié)構(gòu)化布線中同一層

建筑的通信，從而可以利用以太網(wǎng)或快速以太網(wǎng)已鋪設(shè)的UTP電纜。t

(2)千兆以太網(wǎng)的MAC子層

MAC子層的主要功能包括數(shù)據(jù)幀的封裝/卸裝、幀的尋址與識(shí)別、幀的接收與發(fā)送、鏈路的管理、幀的差錯(cuò)控制及MAC協(xié)議的維護(hù)。

(3)千兆以太網(wǎng)的特點(diǎn)

①簡易性。

②技術(shù)過渡的平滑性。

③網(wǎng)絡(luò)可靠性。

④可管理性與可維護(hù)性。

⑤經(jīng)濟(jì)性。

⑥支持新應(yīng)用與新數(shù)據(jù)類型。

4．萬兆以太網(wǎng)

萬兆以太網(wǎng)有如下特點(diǎn)：

(1)不再支持半雙工數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸都以全雙工方式進(jìn)行。

(2)萬兆以太網(wǎng)不但能以更優(yōu)的性能為企業(yè)骨干網(wǎng)服務(wù)，而且還能從根本上對(duì)廣域網(wǎng)及其他長距離網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供最佳支持。

(3)萬兆以太網(wǎng)有點(diǎn)型物理接口

(六)令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制

1．令牌環(huán)工作原理

(1)令牌環(huán)的結(jié)構(gòu)

令牌環(huán)在物理上是一個(gè)由一系列接口和這些接口間的點(diǎn)一點(diǎn)鏈路構(gòu)成閉合環(huán)路，各站點(diǎn)通過環(huán)接口連到網(wǎng)上。對(duì)介質(zhì)具有訪問權(quán)的某個(gè)發(fā)送站點(diǎn)，通過環(huán)接口出徑鏈路將數(shù)據(jù)幀串行發(fā)送到環(huán)上；其余各站點(diǎn)從各自的環(huán)接口入徑鏈路逐位接收數(shù)據(jù)幀，同時(shí)通過環(huán)接口出徑鏈路再生、轉(zhuǎn)發(fā)出去，使數(shù)據(jù)幀在環(huán)上從一個(gè)站點(diǎn)至下一個(gè)站點(diǎn)地環(huán)行，所尋址的目的站點(diǎn)在數(shù)據(jù)幀經(jīng)過時(shí)讀取其中的信息；最后，數(shù)據(jù)幀繞環(huán)一周返回發(fā)送站點(diǎn)，并由其從環(huán)上撤除所發(fā)的數(shù)據(jù)幀。

(2)令牌環(huán)的操作過程

①網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)，只有一個(gè)令牌在環(huán)路上繞行。

②當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，必須等待并獲得一個(gè)令牌，將令牌的標(biāo)志位置為“1”，隨后便可發(fā)送數(shù)據(jù)。

③環(huán)路中的每個(gè)站點(diǎn)邊轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，邊檢查數(shù)據(jù)幀中的目的地址，若為本站點(diǎn)的地址，便讀取其中所攜帶的數(shù)據(jù)。

④數(shù)據(jù)幀繞環(huán)一周返回時(shí)，發(fā)送站將其從環(huán)路上撤銷，同時(shí)根據(jù)返回的有關(guān)信息確定所傳數(shù)據(jù)有無出錯(cuò)。若有錯(cuò)則重發(fā)存于緩沖區(qū)中的待確認(rèn)幀，否則釋放緩沖區(qū)中的待確認(rèn)幀。。

⑤發(fā)送站點(diǎn)完成數(shù)據(jù)發(fā)送后，重新產(chǎn)生一個(gè)令牌傳至下一個(gè)站點(diǎn)，以使其他站點(diǎn)獲得發(fā)送數(shù)、據(jù)幀的許可權(quán)。

(3)環(huán)長的比特度量

環(huán)的比特長度=信號(hào)傳播時(shí)延×數(shù)據(jù)傳輸速率+接口延遲位數(shù)=環(huán)路媒體長度×5(μs／km)×數(shù)據(jù)傳輸速率+接口延遲位數(shù)

(4)令牌環(huán)的特點(diǎn)

①令牌環(huán)網(wǎng)在輕負(fù)荷時(shí)，由于存在等待令牌的時(shí)間，故效率較低；但在重負(fù)荷時(shí)，對(duì)各站公平訪問且效率局。

②為確保數(shù)據(jù)的透明傳輸，可在數(shù)據(jù)段采用比特插人法或違法碼法。

③采用發(fā)送站從環(huán)上收回幀的策略，具有對(duì)發(fā)送站點(diǎn)自動(dòng)應(yīng)答功能。

④令牌環(huán)的通信量可以調(diào)節(jié)。

2．令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制協(xié)議

(1)IEEE 802.5 MAC幀格式

IEEE 802.5令牌環(huán)的MAc幀有兩種基本格式:令牌幀和數(shù)據(jù)幀

(2)IEEE 8O2.5的媒體訪問控制功能

①幀發(fā)送。

②令牌發(fā)送。

③幀接收。

④優(yōu)先操作權(quán)。

(七)光纖分布數(shù)據(jù)接口(FDDI)

FDDI以光纖作為傳輸介質(zhì)，它的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一個(gè)邏輯計(jì)數(shù)循環(huán)環(huán)，它的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是環(huán)形、帶樹形或帶星形的環(huán)，采用IEEE 802的體系結(jié)構(gòu)。

1．FDDI工作原理

FDDI數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)100 Mbps，采用4B/5B編碼，要求信道介質(zhì)的信號(hào)傳輸速率達(dá)到125 Mbaud。FDDI網(wǎng)最大環(huán)路長度為200 km，最多可有1000個(gè)物理連接。

2．FDDI的組成

FDDI由物理層(PHY)、物理層介質(zhì)依賴(PMD)和介質(zhì)訪問控制(MAC)三部分組成。

(八)無線局域網(wǎng)

1．無線局域網(wǎng)概述

(1)“移動(dòng)計(jì)算"與“移動(dòng)辦公’’

無線局域網(wǎng)是局域網(wǎng)技術(shù)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。

(2)無線局域網(wǎng)的特點(diǎn)，

無線局域網(wǎng)與有線局域網(wǎng)相比有以下優(yōu)點(diǎn)：安裝便捷;使用靈活;經(jīng)濟(jì)節(jié)約;易于擴(kuò)展。

無線局域網(wǎng)的不足之處是:數(shù)據(jù)傳輸速率相對(duì)較低,有時(shí)會(huì)存在通信盲點(diǎn)等。

(3)無線局域網(wǎng)的技術(shù)要求

無線局域網(wǎng)必須實(shí)現(xiàn)以下技術(shù)要求:可靠性;兼容性;數(shù)據(jù)速率;通信保密;移動(dòng)性;節(jié)能管理;小型化、低價(jià)格；電磁環(huán)境。2·無線局域網(wǎng)的硬件設(shè)備

(1)無線網(wǎng)卡

(2)無線AP

(3)無線天線

3·無線局域網(wǎng)的射頻技術(shù)

(1)無線漫游

(2)擴(kuò)頻技術(shù)

4·無線局域網(wǎng)的連接方案

(1)無接人點(diǎn)獨(dú)立對(duì)等無線局域網(wǎng)

(2)有接人點(diǎn)獨(dú)立對(duì)等無線局域網(wǎng)

(3)無線以太網(wǎng)與有線LAN互連

(4)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線連接方案

(5)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)無線連接方案

(6)無線中繼方案

(7)無線漫游方案

5．無線局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)

(1)IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)

(2)紅外技術(shù)

(3)藍(lán)牙技術(shù)

(九)局域網(wǎng)操作系統(tǒng)

1．局域網(wǎng)操作系統(tǒng)概述

(1)局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的分類

局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的定義是：在局域網(wǎng)低層所提供的數(shù)據(jù)傳輸能力的基礎(chǔ)上，為高層網(wǎng)絡(luò)用戶提供共享資源管理和其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的局域網(wǎng)系統(tǒng)軟件。

局域網(wǎng)的操作系統(tǒng)可以分為兩類：面向任務(wù)型局域網(wǎng)操作系統(tǒng)和通用型局域網(wǎng)操作系統(tǒng)

(2)局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的演變過程

局域網(wǎng)操作系統(tǒng)經(jīng)歷了從對(duì)等結(jié)構(gòu)向非對(duì)等結(jié)構(gòu)演變的過程。

(3)局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的基本服務(wù)功能。

①文件服務(wù)。

②打印服務(wù)。

③數(shù)據(jù)庫服務(wù)。

④通信服務(wù)。

⑤信息服務(wù)。

⑥分布式服務(wù)。

2．典型局域網(wǎng)操作系統(tǒng)簡介

(1)NetWar

Novell公司開發(fā)的Novell NetWare 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是一個(gè)可使PC機(jī)網(wǎng)絡(luò)取代小型機(jī)系統(tǒng)的多任務(wù)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，它開創(chuàng)了工作站/服務(wù)器的結(jié)構(gòu)。NovellNetware的主要特點(diǎn)：

①Novell網(wǎng)絡(luò)為用戶使用提供完善的安全措施。

②具有系統(tǒng)容錯(cuò)(SFT)的可靠性措施。，

③開放的網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)環(huán)境。

(2)UNIX 。

UNIX網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有：良好的用戶界面；統(tǒng)一的處理方法；強(qiáng)大的核外程序功能；良好的可移植性；良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；完善的安全機(jī)制；多任務(wù)、多用戶操作性。

(3)Windows N T

Windows NT Server 4．0主要技術(shù)特點(diǎn)：內(nèi)存與任務(wù)管理；開放的體系結(jié)構(gòu)；內(nèi)置管理；集中式管理；用戶工作站管理。

(4)Windows XP

Windows xP中集成的網(wǎng)絡(luò)功能主要有：自帶共享上網(wǎng)功能;連接不同網(wǎng)段的網(wǎng)橋功能;簡單的軟路由功能;網(wǎng)路代理服務(wù)功能;自帶防火墻功能;支持IEEE 802.11無線標(biāo)準(zhǔn);支持個(gè)人WEB網(wǎng)站。

第5章廣域網(wǎng)

一、本章概述

廣域網(wǎng)是指覆蓋范圍廣闊的一類數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。本章主要介紹廣域網(wǎng)的特點(diǎn)、接人技術(shù)和協(xié)議，介紹了幾種常用的廣域網(wǎng)接人技術(shù)．以及網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ)知識(shí)。是對(duì)廣域網(wǎng)技術(shù)的綜合敘述，向考生介紹廣域網(wǎng)的各種知識(shí)。

二、本章在考試中的地位

在以往的考試中,對(duì)本章知識(shí)點(diǎn)的考查主要有選擇、填空、簡答、計(jì)算和應(yīng)用幾種題型。從本章在整本書中所占的比重來看，雖說不上是重點(diǎn)，但其中的ATM和幀中繼兩部分知識(shí)·也是很重要的，在考試中歷來都是必考的兩部分內(nèi)容，出題的可能性非常大，所以考生應(yīng)該對(duì)這部分知識(shí)有很好的掌握．

三、考前串講

(一)廣域網(wǎng)概述

廣域網(wǎng)(WAN)是一種覆蓋多個(gè)遠(yuǎn)距離區(qū)域的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，甚至?xí)椴既澜纭?/p>

1．廣域網(wǎng)的主要特點(diǎn)

(1)廣域網(wǎng)的特點(diǎn)

廣域網(wǎng)具有以下特點(diǎn)：

①主要提供面向通信的服務(wù)。

②覆蓋范圍廣，通信距離可從數(shù)公里到數(shù)千公里。

③廣域網(wǎng)是一種跨地區(qū)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。

④廣域網(wǎng)技術(shù)主要對(duì)應(yīng)于()SI參考模型底層的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。

(2)廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)的比較

①節(jié)點(diǎn)之間的通信方式不同。

②采用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層次不同。

③廣域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比局域網(wǎng)的復(fù)雜得多。

④路由技術(shù)不同。

⑤管理方法和技術(shù)不同。

⑥廣域網(wǎng)包含了許多不兼容性。

2．廣域網(wǎng)的連接技術(shù)

(1)電路交換方式

公共交換電話網(wǎng)(PSTN)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)都是采用電路交換技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)。

(2)分組交換方式

分組交換網(wǎng)絡(luò)提供虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)兩種服務(wù)。

X.25、幀中繼和ATM等都是采用分組交換技術(shù)的廣域網(wǎng)。

(3)專用線路連接

(4)常用設(shè)備連接

①廣域網(wǎng)交換機(jī)。

②接人服務(wù)器。

③調(diào)制解調(diào)器。

④ISDN終端適配器。

⑤信道服務(wù)單元／數(shù)據(jù)服務(wù)單元。

(二)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)

1．ISDN的定義及特性

ISDN是由綜合數(shù)字電話網(wǎng)(IDN)演變發(fā)展而來的

一種網(wǎng)絡(luò)，它提供端到端的數(shù)字連接以支持廣泛的業(yè)

務(wù)，包括語音的和非語音的業(yè)務(wù)。它為用戶進(jìn)網(wǎng)提供了

一組少量的標(biāo)準(zhǔn)多用途網(wǎng)絡(luò)接口。ISDN具有三個(gè)基本

特性：端到端的數(shù)字連接、綜合的業(yè)務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)的入網(wǎng)

接口。

2．ISDN的接口及其參考點(diǎn)

(1)ISDN的用戶-網(wǎng)絡(luò)接口

ITU定義了兩種用戶-網(wǎng)絡(luò)接口的標(biāo)準(zhǔn)，它們是基本速率接口BRI和一次群(基群)速率接口PRI。

(2)ISDN的參考點(diǎn)

ITU定義了R、S、T和U四個(gè)參考點(diǎn)。

3．寬帶ISDN(B-ISDN)及其信息傳送方式

目前B-ISDN采用的傳送方式主要有高速分組交換、高速電路交換、異步傳送方式ATM和光交換方式四種。

(三)異步傳輸模式(ATM)

1．ATM交換‘

(1)ATM的定義與功能

ATM是一種轉(zhuǎn)換模式(即前面所說的傳輸方式)，在這一模式中信息被組織成信元(cell)，包含一段信息的信元并不需要周期性地出現(xiàn)在信道上，從這個(gè)意義上來說，這種轉(zhuǎn)換模式是異步的。

ATM的特點(diǎn)是進(jìn)一步簡化了網(wǎng)絡(luò)功能。ATM網(wǎng)絡(luò)不參與任何數(shù)據(jù)鏈路層功能，將差錯(cuò)控制與流量控制工作都交給終端去做。

(2)ATM交換的優(yōu)點(diǎn)

ATM網(wǎng)絡(luò)使用固定長度的信元作為傳輸?shù)幕締卧?，固定長度的信元頭部可以簡化為ATM交換機(jī)的處理；ATM 網(wǎng)絡(luò)允許混合使用多種高質(zhì)量的傳輸介質(zhì)，并且可以支持不同的傳輸速率；同時(shí)，高質(zhì)量的傳輸介質(zhì)使得ATM網(wǎng)絡(luò)可以簡化差錯(cuò)控制和流星控制的處理，從而，提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐率。

2．AMT的特征

(1)基于信元的分組交換技術(shù)

(2)快速交換技術(shù)

(3)ATM網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

ATM網(wǎng)絡(luò)環(huán)境由兩部分組成:ATM網(wǎng)絡(luò)和ATM終端用戶。

(4)面向連接的信元交換

ATM網(wǎng)絡(luò)支持面向連接的信元交換，數(shù)據(jù)信元交換之前必須建立虛擬連接。

(5)預(yù)約帶寬

3．ATM的層次結(jié)構(gòu)

(1)ATM子層

ATM子層是ATM數(shù)據(jù)鏈路層的下子層，主要定義信元頭的結(jié)構(gòu)，以及使用物理鏈路的方法。ATM的信頭有兩種格式，分別對(duì)應(yīng)用戶一網(wǎng)絡(luò)接口UNI和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口NNI。

(2)ATM適配層

AAL的主要目的是將高層的信息轉(zhuǎn)換成適合ATM網(wǎng)絡(luò)傳輸要求的格式。

4．ATM的工作方式，

ATM采用異步時(shí)分復(fù)用方式工作，信元的信頭中寫有信息的標(biāo)志·說明該信元去往的地址,網(wǎng)絡(luò)根據(jù)信頭中的標(biāo)志來轉(zhuǎn)移信元。

(四)幀中繼(Frame Relay)。

1．幀中繼的基本原理

從原理上看，幀中繼與X.25及ATM都同屬分組

交換一類。但由于X.25帶寬較窄，而幀中繼和ATM

帶寬較寬，所以常將幀中繼和ATM稱為快速分組交換。

2．幀中繼的幀格式

幀中繼的幀結(jié)構(gòu)如下所示。

3．幀中繼的應(yīng)用

幀中繼的常見應(yīng)用包括：

(1)局域網(wǎng)的互連。

(2)語音傳輸。

(3)文件傳輸。

(五)寬帶接入技術(shù)

寬帶互聯(lián)網(wǎng)可分為寬帶骨干網(wǎng)和接入網(wǎng)兩部分，在接入網(wǎng)方面，目前國際上主流并且比較成熟的技術(shù)包括xDSL技術(shù)、HomePNA技術(shù)、光纖接人技術(shù)、Cable技術(shù)以及無線寬帶接入網(wǎng)技術(shù)等。

1．xDSL技術(shù)

數(shù)字用戶線包括不對(duì)稱數(shù)字用戶線(ADSL)、高比特率數(shù)字用戶線(HDSL)、單線數(shù)字用戶線(SDSI)和超高速比特率數(shù)字用戶線(VDSL)，xDSI。技術(shù)的最大特點(diǎn)是使用電信部門已經(jīng)鋪設(shè)的雙絞線作為傳輸線路提供寬帶傳輸速率。

2．HomePNA技術(shù)

HomePNA是多家世界知名的電信公司為了推廣基于傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的應(yīng)用而成立的非盈利性組織，他們利用電話網(wǎng)絡(luò)提供寬帶數(shù)據(jù)接人服務(wù)，從而適應(yīng)市場對(duì)寬帶接人的需求。

3．Cable接入技術(shù)

Cable接人技術(shù)可以使有線電視公司利用現(xiàn)有的HFC網(wǎng)絡(luò)提供帶寬業(yè)務(wù)。

4．光纖接人技術(shù)

光纖用戶網(wǎng)具有帶寬大、傳輸速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，適于多種綜合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸,是未來寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向

5．無線接人技術(shù)

無線接入技術(shù)就是利用無線技術(shù)作為傳輸媒介向而寬帶接入服務(wù)。

(六)VPN技術(shù)

1 VPN的定義

虛擬專用網(wǎng)指的是依靠ISP和其他NsP，在公用網(wǎng)絡(luò)中建立專用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。

2．VPN的特點(diǎn)

(1)安全保障。

(2)服務(wù)質(zhì)量保證(QOS)。

(3)可擴(kuò)充性和靈活性?！?/p>

(4)可管理性。

3．VPN的安全技術(shù)

(1)隧道技術(shù)。

(2)加解密技術(shù)。

(3)密鑰管理技術(shù)。

(4)使用者與設(shè)備身份認(rèn)證技術(shù)。

4．VPN的發(fā)展趨勢(shì)

VPN技術(shù)將成為當(dāng)前廣域網(wǎng)建設(shè)的最佳解決方案之一，它不僅大大節(jié)省了廣域網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，而且增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性。

(七)網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)安全

1．網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)

網(wǎng)絡(luò)管理是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行起著極其重要的作用。

(1)網(wǎng)絡(luò)管理的基本功能

①故障管理。。

②計(jì)費(fèi)管理。

③配置管理。

④性能管理。

⑤安全管理。

(2)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的構(gòu)成

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的管理系統(tǒng)模型主要由以下幾部分組成：

①多個(gè)被管代理，也稱管理代理；②至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理器，也稱管理工作站；③一個(gè)通用的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議；④一個(gè)或多個(gè)管理信息庫。

(3)網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。

目前最有影響的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議有兩個(gè)：一個(gè)是簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP，另一個(gè)是公共管理信息服務(wù)和公共管理信息協(xié)議CMIS/CMIP。

(4)SNMP的工作機(jī)制

SNMP采用一種不完全的輪詢協(xié)議。

2．網(wǎng)絡(luò)、安全

(1)網(wǎng)絡(luò)上的不安全因素

故意危害Internet安全的主要有三種人:故意破壞者又稱黑客(Hackers)、不遵守規(guī)則者(Vandals)和刺探秘密者(Crackers)。

(2)防火墻技術(shù)

防火墻是在被保護(hù)的Intranet和Internet之間豎起的一道安全屏障，用于增強(qiáng)Intranet的安全性。

目前的防火墻技術(shù)可以起到以下安全作用：

①集中的網(wǎng)絡(luò)安全。

②安全警報(bào)。

③重新部署網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)。

④監(jiān)視Internet的使用。

5向外發(fā)布信息

第6章Internet

一、本章概述

Internet是一個(gè)建立在網(wǎng)絡(luò)互連基礎(chǔ)上的最大的、開放的全球性網(wǎng)絡(luò)。今天，Internet已在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的普及與應(yīng)用，并正在迅速地改變?nèi)藗兊墓ぷ鞣绞胶蜕罘绞?。本章主要介紹Internet的結(jié)構(gòu)及其接入方式、Internet 的關(guān)鍵技術(shù)、Internet的應(yīng)用以及與Internet密切相關(guān)的一些其他知識(shí)。學(xué)完這部分內(nèi)容之后，考生將會(huì)對(duì)Internet 有一個(gè)整體的把握和認(rèn)識(shí)，對(duì)Internet的各種技術(shù)有一個(gè)全新的了解。

本章要求考生識(shí)記和領(lǐng)會(huì)的內(nèi)容比較多，多是一些概念性的知識(shí)，考生應(yīng)對(duì)這些基本概念熟練掌握。

二、本章在考試中的地位

本章內(nèi)容多是一些概念性的東西，比較簡單，而且內(nèi)容不多，在歷年的考試題目當(dāng)中多以選擇和填空題出現(xiàn)，偶爾也出一些簡答和應(yīng)用題，但從這部分知識(shí)的特點(diǎn)來看，以后的命題趨勢(shì)將仍以選擇和填空為主，出大題的可能性也有，但比較小。所以考生重要的是把本章中的基本概念和基本理論掌握牢，同時(shí)對(duì)重點(diǎn)部分如IP技術(shù)和Internet應(yīng)用技術(shù),應(yīng)該適當(dāng)補(bǔ)充一些知識(shí)，以應(yīng)對(duì)考試中考查這部分內(nèi)容的大題出現(xiàn)。

三、考前串講

(一)Internet概述

InterBet擁有數(shù)千萬臺(tái)計(jì)算機(jī)和上億個(gè)用戶，是全球信息資源的超大型集合體。Internet也可以認(rèn)為是各種網(wǎng)絡(luò)組成的網(wǎng)絡(luò)，它是使用TCP/IP(傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)間協(xié)議)互相通信的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)集體。

(二)Internet的結(jié)構(gòu)及其接入方式

1．Internet的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

Internet采用了目前最流行的客戶機(jī)/服務(wù)器工作模式，凡是使用TCP/IP協(xié)議，并能與Internet的任意主機(jī)進(jìn)行通信的計(jì)算機(jī)，無論是何種類型、采用何種操作系統(tǒng)，均可看成是Internet的一部分。

2．Internet的接入方式

(1)ISP接入方式:幀中繼方式；專線(DDN)方式；ISDN方式。

(2)用戶接入方式：仿真終端方式；撥號(hào)IP方式；局域網(wǎng)連接方式。．

(三)Internet的關(guān)鍵技術(shù)

1．TCP/IP

TCP/IP是Internet的核一匹，利用TCP/IP協(xié)議可以方便地實(shí)現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的無縫連接。

2．標(biāo)識(shí)技術(shù)。

(1)主機(jī)IP地址

IP地址由32位(即4字節(jié))二進(jìn)制婁組成,為書寫方便起見,常將每個(gè)字節(jié)作為一段并以十進(jìn)制數(shù)來表示,每段間用“.”分隔。常用的IP地址有A、B、C三類利用子網(wǎng)掩碼可以判斷兩臺(tái)主機(jī)是否在同一子網(wǎng)中。子網(wǎng)掩碼與IP地址一樣也是32位二進(jìn)制數(shù)，不同的是它的子網(wǎng)主機(jī)標(biāo)識(shí)部分為全“0"。

(2)主域名系統(tǒng)和統(tǒng)一資源定位器

域名采用層次結(jié)構(gòu)的基于“域"的命名方案，每一層由一個(gè)子域名組成，子域名間用“．"分隔，其格式為：

機(jī)器名．網(wǎng)絡(luò)名．機(jī)構(gòu)名．最高域名

WWW上的每一個(gè)網(wǎng)頁(Home Page)都有一個(gè)獨(dú)立的地址，這些地址稱為統(tǒng)一資源定位器(URL)只要知道某網(wǎng)頁的URL，便可直接打開該網(wǎng)頁。

(3)用戶E-mail地址

用戶E-mail地址的格式為：用戶名@主機(jī)域名。

3．IPv6

采用長度為128位IP地址的IPv6協(xié)議，徹底解決了IPv4地址不足的難題，是Ipv4地址長度的4倍。IPv6和IDv4有一個(gè)相當(dāng)長的共存時(shí)期。目前解決過渡問題的方法主要有3種：雙協(xié)議棧、隧道和翻譯器。

(四)Internet的應(yīng)用

1．萬維網(wǎng)WWW

萬維網(wǎng)(World Wide Web．簡稱WWW)是Internet上集文本、聲音、圖像、視頻等多媒體信息于一身的全球信息資源

網(wǎng)絡(luò),是Internet上的重要組成部分。

2.電子郵件E-mail

3.專題討論Usenet

4.文件傳輸FTP

5.遠(yuǎn)程登錄Telnet

(五)Internet Explorer瀏覽器

Windows內(nèi)置了Microsoft Internet Explorer(簡稱IE)，并支持Web風(fēng)格的桌面布局和文件夾窗口。用戶要瀏覽WWW，只需在完成撥號(hào)連接后，指向并點(diǎn)擊桌面上的“Internet Explorer"圖標(biāo)，便可打開IE瀏覽器。

IE提供了豐富的屬性選項(xiàng)，使用戶可以根據(jù)需要和習(xí)慣來配置瀏覽器。

(六)Intranet

1．Intranet概述

(1)Intranet的定義

Intranet按字面意思譯為“內(nèi)部網(wǎng)"，表示這是一