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文檔簡介

第3章互換技術(shù)重要內(nèi)容:1、線路互換2、分組互換3、幀中繼互換4、信元互換一、線路互換1、線路互換進行通信:是指在兩個站之間有一個實際的物理連接,這種連接是結(jié)點之間線路的連接序列。2、線路通信三種狀態(tài):線路建立、數(shù)據(jù)傳送、線路拆除3、線路互換缺陷:典型的用戶/主機數(shù)據(jù)連接狀態(tài),在大部分的時間內(nèi)線路是空閑的,因而用線路互換方法實現(xiàn)數(shù)據(jù)連接效率低下;為連接提供的數(shù)據(jù)速率是固定的,因而連接起來的兩個設(shè)備必須用相同的數(shù)據(jù)率發(fā)送和接受數(shù)據(jù),這就限制了網(wǎng)絡(luò)上各種主機以及終端的互連通信。二、分組互換技術(shù)1、分組互換的優(yōu)點:線路運用率提高;分組互換網(wǎng)可以進行數(shù)據(jù)率的轉(zhuǎn)換;在線路互換網(wǎng)絡(luò)中,若通信量較大也許導(dǎo)致呼喊堵塞的情況,即網(wǎng)絡(luò)拒絕接受更多的連接規(guī)定直到網(wǎng)絡(luò)負載減輕為止;優(yōu)先權(quán)的使用。2、分組互換和報文互換重要差別:在分組互換網(wǎng)絡(luò)中,要限制所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單位的長度。報文互換系統(tǒng)卻適應(yīng)于更大的報文。3、虛電路的技術(shù)特點:在數(shù)據(jù)傳送以前建立站與站之間的一條途徑。4、數(shù)據(jù)報的優(yōu)點:避免了呼喊建立狀態(tài),假如發(fā)送少量的報文,數(shù)據(jù)報是較快的;由于其較原始,因而較靈活;數(shù)據(jù)報傳遞特別可靠。5、幾點說明:路線互換基本上是一種透明服務(wù),一旦連接建立起來,提供應(yīng)站點的是固定的數(shù)據(jù)率,無論是模擬或者是數(shù)字數(shù)據(jù),都可以通過這個連接從源傳輸?shù)侥康摹6纸M互換中,必須把模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字數(shù)據(jù)才干傳輸。6、外部和內(nèi)部的操作外部虛電路,內(nèi)部虛電路。當用戶請求虛電路時,通過網(wǎng)絡(luò)建立一條專用的路由,所有的分組都用這個路由。外部虛電路,內(nèi)部數(shù)據(jù)報。網(wǎng)絡(luò)分別解決每個分組。于是從同一外部虛電路送來的分組可以用不同的路由。在目的結(jié)點,如有需要可以先緩沖分組,并把它們按順序傳送給目的站點。外部數(shù)據(jù)報,內(nèi)部數(shù)據(jù)報。從用戶和網(wǎng)絡(luò)角度看,每個分組都是被單獨解決的。外部數(shù)據(jù)報,內(nèi)部虛電路。外部的用戶沒有用連接,它只是往網(wǎng)絡(luò)發(fā)送分組。而網(wǎng)絡(luò)為站之間建立傳輸分組用的邏輯連接,并且可以把連接此外維持一個擴展的時間以便滿足預(yù)期的未來需求。三、幀中繼互換1、X.25特性:(1)用于建立和終止虛電路的呼喊控制分組與數(shù)據(jù)分組使用相同的通道和虛電路;(2)第三層實現(xiàn)多路復(fù)用虛電路;(3)在第二層和第三層都包含著流控和差錯控制機制。2、幀中繼與X.25的差別:(1)呼喊控制信號與用戶數(shù)據(jù)采用分開的邏輯連接,這樣,中間結(jié)點就不必維護與呼喊控制有關(guān)的狀態(tài)表或解決信息;(2)在第二層而不是在第三層實現(xiàn)邏輯連接的多路復(fù)用和互換,這樣就省掉了整個一層的解決;(3)不采用一步一步的流控和差錯控制。3、在高速H通道上幀中繼的四種應(yīng)用:數(shù)據(jù)塊交互應(yīng)用;文獻傳輸;低速率的復(fù)用;字符交互通信。四、信元互換技術(shù)1、ATM信元ATM數(shù)據(jù)傳送單位是一固定長度的分組,稱為信元,它有一個信元頭及一個信元信息域。信元長度為53個字節(jié),其中信元頭占5個字節(jié),信息域占48個字節(jié)。信元頭重要功能是:信元的網(wǎng)絡(luò)路由。2、ATM采用了異步時分多路復(fù)用技術(shù)ATDM,ATDM采用排隊機制,屬于不同源的各個信元在發(fā)送到介質(zhì)上之前,都要被分隔并存入隊列中,這樣就需要速率的匹配和信元的定界。3、應(yīng)用獨立:重要表現(xiàn)在時間獨立和語義獨立兩方面。時間獨立即應(yīng)用時鐘和網(wǎng)絡(luò)時鐘之間沒有關(guān)聯(lián)。語義獨立即在信元結(jié)構(gòu)和應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元之間無關(guān)聯(lián),所有與應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)都在信元的信息域中。3、ATM信元標記ATM采用虛擬通道模式,通信通道用一個邏輯號標記。對于給定的多路復(fù)用器,該標記是本地的,并在任何互換部件處改變。通道的標記基于兩種標記符,即虛擬通路標記VPI和虛擬通道標記VCI。一個虛擬通路VP包具有若干個虛擬通道VC4、ATM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)虛擬通道VC:用于描述ATM信元單向傳送的一個概念,信元都與一個惟一的標記值—虛擬通道標記符VCI相聯(lián)系。虛擬通路VP:用于描述屬于虛擬通路的ATM信元的單向傳輸?shù)囊粋€概念,虛擬通路都與一個標記值—虛擬通路標記符相聯(lián)系。虛擬通道和虛擬通路者用來描述ATM信元單向傳輸?shù)穆酚?。每個虛擬通路可以用復(fù)用方式容納多達65535個虛擬通道,屬于同一虛擬通道的信元群,擁用相同虛擬通道標記VCI,它是信元頭一部分。第4章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議重要內(nèi)容:1、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議的定義2、開放系統(tǒng)互連參考模型OSI3、TCP/IP協(xié)議集一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議的定義1、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu):是計算機之間互相通信的層次,以及各層中的協(xié)議和層次之間接口的集合。2、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議:是計算機網(wǎng)絡(luò)和分布系統(tǒng)中互相通信的對等實體間互換信息時所必須遵守的規(guī)則的集合。3、語法(syntax):涉及數(shù)據(jù)格式、編碼及信號電平等。4、語義(semantics):涉及用于協(xié)議和差錯解決的控制信息。5、定期(timing):涉及速度匹配和排序。二、開放系統(tǒng)互連參考模型1、國際標準化組織ISO在1979年建立了一個分委員會來專門研究一種用于開放系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),提出了開放系統(tǒng)互連OSI模型,這是一個定義連接異種計算機的標準主體結(jié)構(gòu)。2、OSI簡介:OSI采用了分層的結(jié)構(gòu)化技術(shù),共分七層,物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表達層、應(yīng)用層。3、OSI參考模型的特性:是一種異構(gòu)系統(tǒng)互連的分層結(jié)構(gòu);提供了控制互連系統(tǒng)交互規(guī)則的標準骨架;定義一種抽象結(jié)構(gòu),而并非具體實現(xiàn)的描述;不同系統(tǒng)中相同層的實體為同等層實體;同等層實體之間通信由該層的協(xié)議管理;相信層間的接口定義了原語操作和低層向上層提供的服務(wù);所提供的公共服務(wù)是面向連接的或無連接的數(shù)據(jù)服務(wù);直接的數(shù)據(jù)傳送僅在最低層實現(xiàn);每層完畢所定義的功能,修改本層的功能并不影響其他層。4、物理層:提供為建立、維護和拆除物理鏈路所需要的機械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性;有關(guān)的物理鏈路上傳輸非結(jié)構(gòu)的位流以及故障檢測指示。5、數(shù)據(jù)鏈路層:在網(wǎng)絡(luò)層實體間提供數(shù)據(jù)發(fā)送和接受的功能和過程;提供數(shù)據(jù)鏈路的流控。6、網(wǎng)絡(luò)層:控制分組傳送系統(tǒng)的操作、路由選擇、擁護控制、網(wǎng)絡(luò)互連等功能,它的作用是將具體的物理傳送對高層透明。7、傳輸層:提供建立、維護和拆除傳送連接的功能;選擇網(wǎng)絡(luò)層提供最合適的服務(wù);在系統(tǒng)之間提供可靠的透明的數(shù)據(jù)傳送,提供端到端的錯誤恢復(fù)和流量控制。8、會話層:提供兩進程之間建立、維護和結(jié)束會話連接的功能;提供交互會話的管理功能,如三種數(shù)據(jù)流方向的控制,即一路交互、兩路交替和兩路同時會話模式。9、表達層:代表應(yīng)用進程協(xié)商數(shù)據(jù)表達;完畢數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、格式化和文本壓縮。10、應(yīng)用層:提供OSI用戶服務(wù),例如事務(wù)解決程序、文獻傳送協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)管理等。三、TCP/IP的分層1、TCP/IP的分層模型Internet采用了TCP/IP協(xié)議,如同OSI參考模型,TCP/IP也是一種分層模型。它是基于硬件層次上的四個概念性層次構(gòu)成,即網(wǎng)絡(luò)接口層、IP層、傳輸層、應(yīng)用層。網(wǎng)絡(luò)接口層:也稱數(shù)據(jù)鏈路層,這是TCP/IP最底層。功能:負責接受IP數(shù)據(jù)報并發(fā)送至選定的網(wǎng)絡(luò)。IP層:IP層解決機器之間的通信。功能:它接受來自傳輸層的請求,將帶有目的地址的分組發(fā)送出去。將分組封裝到數(shù)據(jù)報中,填入數(shù)據(jù)報頭,使用路由算法以決定是直接將數(shù)據(jù)報傳送至目的主機還是傳給路由器,然后把數(shù)據(jù)報送至相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口來傳送。傳輸層:是提供應(yīng)用層之間的通信,即端到端的通信。功能:管理信息流,提供可靠的傳輸服務(wù),以保證數(shù)據(jù)無差錯的地按序到達。2、TCP/IP模型的分界線協(xié)議地址分界線:以區(qū)分高層和低層的尋址,高層尋址使用IP地址,低層尋址使用物理地址。應(yīng)用程序IP層之上的協(xié)議軟件只使用IP地址,而網(wǎng)絡(luò)接口層解決物理地址。操作系統(tǒng)分界線:以區(qū)分系統(tǒng)與應(yīng)用程序。在傳輸層和應(yīng)用層之間。3、復(fù)用與分解發(fā)送報文時,發(fā)送方在報文中加和了報文類型、選用協(xié)議等附加信息。所有的報文以幀的形式在網(wǎng)絡(luò)中復(fù)用傳送,形成一個分組流。在接受方收到分組時,參考附加信息對接受到的分組進行分解。四、IP協(xié)議1、Internet體系結(jié)構(gòu)一個TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)提供了三組服務(wù)。最底層提供無連接的傳送服務(wù)為其他層的服務(wù)提供了基礎(chǔ)。第二層一個可靠的傳送服務(wù)為應(yīng)用層提供了一個高層平臺。最高層是應(yīng)用層服務(wù)。2、IP協(xié)議:這種不可靠的、無連接的傳送機制稱為internet協(xié)議。3、IP協(xié)議三個定義:(1)IP定義了在TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)據(jù)傳送的基本單元和數(shù)據(jù)格式。(2)IP軟件完畢路由選擇功能,選擇數(shù)據(jù)傳送的途徑。(3)IP包含了一組不可靠分組傳送的規(guī)則,指明了分組解決、差錯信息發(fā)生以及分組德育的規(guī)則。4、IP數(shù)據(jù)報:聯(lián)網(wǎng)的基本傳送單元是IP數(shù)據(jù)報,涉及數(shù)據(jù)報頭和數(shù)據(jù)區(qū)部分。5、IP數(shù)據(jù)報封裝:物理網(wǎng)絡(luò)將涉及數(shù)據(jù)報報頭的整個數(shù)據(jù)報作為數(shù)據(jù)封裝在一個幀中。6、MTU網(wǎng)絡(luò)最大傳送單元:不同類型的物理網(wǎng)對一個物理幀可傳送的數(shù)據(jù)量規(guī)定不同的上界。7、IP數(shù)據(jù)報的重組:一是在通過一個網(wǎng)絡(luò)重組;二是到達目的主機后重組。后者較好,它允許對每個數(shù)據(jù)報段獨立地進行路由選擇,且不規(guī)定路由器對分段存儲或重組。8、生存時間:IP數(shù)據(jù)報格式中設(shè)有一個生存時間字段,用來設(shè)立該數(shù)據(jù)報在聯(lián)網(wǎng)中允許存在的時間,以秒為單位。假如其值為0,就把它從互聯(lián)網(wǎng)上刪除,并向源站點發(fā)回一個犯錯消息。9、IP數(shù)據(jù)報選項:IP數(shù)據(jù)報選項字段重要是用于網(wǎng)絡(luò)測試或調(diào)試。涉及:記錄路由選項、源路由選項、時間戳選項等。路由和時間戳選項提供了一種監(jiān)視或控制互聯(lián)網(wǎng)路由器路由數(shù)據(jù)報的方法。五、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP1、UDP協(xié)議功能為了在給定的主機上能辨認多個目的地址,同時允許多個應(yīng)用程序在同一臺主機上工作并能獨立地進行數(shù)據(jù)報的發(fā)送和接受,設(shè)計用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP。使用UDP協(xié)議涉及:TFTP、SNMP、NFS、DNSUDP使用底層的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議來傳送報文,同IP同樣提供不可靠的無連接數(shù)據(jù)報傳輸服務(wù)。它不提供報文到達確認、排序、及流量控制等功能。2、UDP的報報文格式每個UDP報文分UDP報頭和UDP數(shù)據(jù)區(qū)兩部分。報頭由四個16位長(8字節(jié))字段組成,分別說明該報文的源端口、目的端口、報文長度以及校驗和。3、UDP協(xié)議的分層與封裝在TCP/IP協(xié)議層次模型中,UDP位于IP層之上。應(yīng)用程序訪問UDP層然后使用IP層傳送數(shù)據(jù)報。IP層的報頭指明了源主機和目的主機地址,而UDP層的報頭指明了主機上的源端口和目的端口。4、UDP的復(fù)用、分解與端口UDP軟件應(yīng)用程序之間的復(fù)用與分解都要通過端口機制來實現(xiàn)。每個應(yīng)用程序在發(fā)送數(shù)據(jù)報之前必須與操作系統(tǒng)協(xié)商以獲得協(xié)議端口和相應(yīng)的端標語。UDP分解操作:從IP層接受了數(shù)據(jù)報之后,根據(jù)UDP的目的端標語進行分解操作。UDP端標語指定有兩種方式:由管理機構(gòu)指定的為著名端口和動態(tài)綁定的方式。六、可靠的數(shù)據(jù)流傳輸TCP1、TCP/IP的可靠傳輸服務(wù)五個特性:面向數(shù)據(jù)流、虛電路連接、有緩沖的傳輸、無結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)流、全雙工的連接。2、TCP采用了具有重傳功能的肯定確認技術(shù)作為可靠數(shù)據(jù)流傳輸服務(wù)的基礎(chǔ)。3、為了提高數(shù)據(jù)流傳輸過程的效率,在上述基礎(chǔ)上引入滑動窗口協(xié)議,它允許發(fā)送方在等待一個確認之前可以發(fā)送多個分組。滑動窗口協(xié)議規(guī)定只需重傳未被確認的分組,且未被確認的分組數(shù)最多為窗口的大小。4、TCP功能TCP定義了兩臺計算機之間進行可靠的傳輸而互換的數(shù)據(jù)和確認信息的格式,以及計算機為了保證數(shù)據(jù)的對的到達而采用的措施。5、TCP連接使用是一個虛電路連接,連接使用一對端點來標記,端點定義為一對整數(shù)(host,port)其中host是主機的IP地址,port是該主機上TCP端標語。6、TCP使用專門的滑動窗口協(xié)議機制來解決傳輸效率和流量控制這兩個問題,TCP采用的滑動窗口機制解決了端到端的流量控制,但并未解決整個網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制。7、TCP允許隨時改變窗口小,通過通告值來說明接受方還能再接受多少數(shù)據(jù),通告值增長,發(fā)送方擴大發(fā)送滑動窗口;通告值減小,發(fā)送方縮小發(fā)送窗口。8、TCP的報文格式報文分為兩部分:報頭和數(shù)據(jù),報頭攜帶了所需要的標記和控制信息。確認號字段指示本機希望接受下一個字節(jié)組的序號;順序號字段的值是該報文段流向上的數(shù)據(jù)流的位置,即發(fā)送序號;確認號指的是與該報文段流向相反方向的數(shù)據(jù)流。9、TCP使用6位長的碼位來指示報文段的應(yīng)用目的和內(nèi)容URG緊急指針字段可用;ACK確認字段可用;PSH請求急近操作;RST連接復(fù)位;SYN同步序號;FIN發(fā)送方字節(jié)流結(jié)束。10、TCP的三次握手為了建立一個TCP連接,兩個系統(tǒng)需要同步其初始TCP序號ISN。序號用于跟蹤通信順序并保證多個包傳輸時沒有丟失。初始序號是TCP連接建立時的起始編號。同步是通過互換攜帶有ISN和1位稱為SYN的控制位的數(shù)據(jù)包來實現(xiàn)的。握手可由一方發(fā)起也可以雙方發(fā)起,建立就可以實現(xiàn)雙向?qū)Φ鹊財?shù)據(jù)流動,沒有主從關(guān)系。第5章局域網(wǎng)技術(shù)重要內(nèi)容:1、局域網(wǎng)定義和特性2、各種流行的局域網(wǎng)技術(shù)3、高速局域網(wǎng)技術(shù)4、基于互換的局域網(wǎng)技術(shù)5、無線局域網(wǎng)技術(shù)及城域網(wǎng)技術(shù)一、局域網(wǎng)定義和特性局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork)即LAN:將社區(qū)域內(nèi)的各種通信設(shè)備互聯(lián)在一起的通信網(wǎng)絡(luò)。1、局域網(wǎng)三個特性:(1)高數(shù)據(jù)速率在0.1-100Mbps(2)短距離0.1-25Km(3)低誤碼率10-8-102、決定局域網(wǎng)特性的三個技術(shù):(1)用以傳輸數(shù)據(jù)的介質(zhì)(2)用以連接各種設(shè)備的拓撲結(jié)構(gòu)(3)用以共享資源的介質(zhì)控制方法。3、設(shè)計一個好的介質(zhì)訪問控制協(xié)議三個基本目的:(1)協(xié)議要簡樸(2)獲得有效的通道運用率(3)對網(wǎng)上各站點用戶的公平合理。二、以太網(wǎng)EthernetIEEE802.3以太網(wǎng)是一種總路線型局域網(wǎng),采用載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法。1、載波監(jiān)聽多路訪問CSMA的控制方案:(1)一個站要發(fā)送,一方面需要監(jiān)聽總線,以決定介質(zhì)上是否存在其他站的發(fā)送信號。(2)假如介質(zhì)是空閑的,則可以發(fā)送。(3)假如介質(zhì)忙,則等待一段間隔后再重試。堅持退避算法:(1)非堅持CSMA:假如介質(zhì)是空閑的,則發(fā)送;假如介質(zhì)是忙的,等待一段時間,反復(fù)第一步。運用隨機的重傳時間來減少沖突的概率,缺陷:是即使有幾個站有數(shù)據(jù)發(fā)送,介質(zhì)仍然也許牌空閑狀態(tài),介質(zhì)的運用率較低。(2)1-堅持CSMA:假如介質(zhì)是空閑的,則發(fā)送;假如介質(zhì)是忙的,繼續(xù)監(jiān)聽,直到介質(zhì)空閑,立即發(fā)送;假如沖突發(fā)生,則等待一段隨機時間,反復(fù)第一步。缺陷:假如有兩個或兩個以上的站點有數(shù)據(jù)要發(fā)送,沖突就不可避免的。(3)P-堅持CSMA:假如介質(zhì)是空閑的,則以P的概率發(fā)送,而以(1-P)的概率延遲一個時間單位,時間單位等于最大的傳播延遲時間;假如介質(zhì)是忙的,繼續(xù)監(jiān)聽,直到介質(zhì)空閑,反復(fù)第一步;假如發(fā)送被延遲一個時間單位,則反復(fù)第一步。2、載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測這種協(xié)議廣泛運用在局域網(wǎng)內(nèi),每個幀發(fā)送期間,同時有檢測沖突的能力,一旦檢測到?jīng)_突,就立即停止發(fā)送,并向總線上發(fā)一串阻塞信號,告知總線上各站沖突已經(jīng)發(fā)生,這樣通道的容量不致因白白傳送已經(jīng)損壞的幀而浪費。沖突檢測的時間:對基帶總線,等于任意兩個站之間最大的傳播延遲的兩倍;對于寬帶總線,沖突檢測時間等于任意兩個站之間最大傳播延遲時間的四倍。3、二進制退避算法:(1)對每個幀,當?shù)谝淮伟l(fā)生沖突時,設(shè)立參量為L=2;(2)退避間隔取1-L個時間片中的一個隨機數(shù),1個時間片等于2a;(3)當幀反復(fù)發(fā)生一次沖突時,則將參量L加倍;(4)設(shè)立一個最大重傳次數(shù),則不再重傳,并報告犯錯。二、標記環(huán)網(wǎng)TokeRingIEEE802.51、標記的工作過程:標記環(huán)網(wǎng)又稱權(quán)標網(wǎng),這種介質(zhì)訪問使用一個標記沿著環(huán)循環(huán),當各站都沒有幀發(fā)送時,標記的形式為01111111,稱空標記。當一個站要發(fā)送幀時,需要等待空標記通過,然后將它改為忙標記。并緊跟著忙標記,把數(shù)據(jù)發(fā)送到環(huán)上。由于標記是忙狀態(tài),所以其他站不能發(fā)送幀,必須等待。發(fā)送的幀在環(huán)上循環(huán)一周后再回到發(fā)送站,將該幀從環(huán)上移去。同時將忙標記改為空標記,傳至后面的站,使之獲得發(fā)送幀的許可權(quán)。2、環(huán)上長度用位計算,其公式為:存在環(huán)上的位數(shù)等于傳播延遲(5μs/km)×發(fā)送介質(zhì)長度×數(shù)據(jù)速率+中繼器延遲。對于1km長、1Mbps速率、20個站點,存在于環(huán)上的位數(shù)為25位。3、站點接受幀的過程:當幀通過站時,該站將幀的目的地址和本站的地址相比較,如地址相符合,則將幀放入接受緩沖器,再輸入站,同時將幀送回至環(huán)上;如地址不符合,則簡樸地將數(shù)據(jù)重新送入環(huán)。4、優(yōu)先級策略標記環(huán)網(wǎng)上的各個站點可以成不同的優(yōu)先級,采用分布式高度算法實現(xiàn)??刂茙母袷饺缦拢篜優(yōu)先級、T空忙、M監(jiān)視位、預(yù)約位三、光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDIISO93141、FDDI和標記環(huán)介質(zhì)訪問控制標準接近,有以下幾點好處:(1)標記環(huán)協(xié)議在重負載條件下,運營效率很高,因此FDDI可得到同樣的效率。(2)使用相似的幀格式,全球不同速率的環(huán)網(wǎng)互連,在后面網(wǎng)絡(luò)互加這一章將要討論這個問題。(3)已經(jīng)熟悉IEEE802.5的人很容易了解FDDI(4)已經(jīng)積累了IEEE802.5的實踐經(jīng)驗,特別是將它做集成電路片的經(jīng)濟,用于FDDI系統(tǒng)和元件的制造。2、FDDI技術(shù)(1)數(shù)據(jù)編碼:用有光脈沖表達為1,沒有光能量表達為0。FDDI采用一種全新的編碼技術(shù),稱為4B/5B。每次對四位數(shù)據(jù)進行編碼,每四位數(shù)據(jù)編碼成五位符號,用光的存在和沒有來代表五位符號中每一位是1還是0。這種編碼使效率提高為80%。為了得到信號同步,采用了二級編碼的方法,先按4B/5B編碼,然后再用一種稱為倒相的不歸零制編碼NRZI,其原理類似于差分編碼。(2)時鐘偏移:FDDI分布式時鐘方案,每個站有獨立的時鐘和彈性緩沖器。進入站點緩沖器的數(shù)據(jù)時鐘是按照輸入信號的時鐘擬定的,但是,從緩沖器輸出的信號時鐘是根據(jù)站的時鐘擬定的,這種方案使環(huán)中中繼器的數(shù)目不受時鐘偏移因素的限制。3、FDDI幀格式:由此可知:FDDIMAC幀和IEEE802.5的幀十分相似,不同之處涉及:FDDI幀具有前文,對高數(shù)據(jù)率下時鐘同步十分重要;允許在網(wǎng)內(nèi)使用16位和48位地址,比IEEE802.5更加靈活;控制幀也有不同。4、FDDI協(xié)議FDDI和IEEE802.5的兩個重要區(qū)別:(1)FDDI協(xié)議規(guī)定發(fā)送站發(fā)送完幀后,立即發(fā)送一幅新的標記幀,而IEEE802.5規(guī)定當發(fā)送出去的幀的前沿回送至發(fā)送站時,才發(fā)送新的標記幀。(2)容量分派方案不同,兩者都可采用單個標記形式,對環(huán)上各站點提供同等公平的訪問權(quán),也可優(yōu)先分派給某些站點。IEEE802.5使用優(yōu)先級和預(yù)約方案。5、為了同時滿足兩種通信類型的規(guī)定,F(xiàn)DDI定義了同步和異步兩種通信類型,定義一個目的標記循環(huán)時間TTRT,每個站點都存在有同樣的一個TTRT值。四、局域網(wǎng)標準IEEE802委員會是由IEEE計算機學(xué)會于1980年2月成立的,其目的是為局域網(wǎng)內(nèi)的數(shù)字設(shè)備提供一套連接的標準,后來又擴大到城域網(wǎng)。1、服務(wù)訪問點SAP在參考模型中,每個實體和另一個實體的同層實體按協(xié)議進行通信。而一個系統(tǒng)內(nèi),實體和上下層間通過接口進行通信。用服務(wù)訪問點SAP來定義接口。2、邏輯連接控制子層LLCIEEE802規(guī)定兩種類型的鏈路服務(wù):無連接LLC(類型1),信息幀在LLC實體間,無需要在同等層實體間事先建立邏輯鏈路,對這種LLC幀既不確認,也無任何流量控制或差錯恢復(fù)功能。面向連接LLC(類型2),任何信息幀,互換前在一對LLC實體間必須建立邏輯鏈路。在數(shù)據(jù)傳送方式中,信息幀依順序發(fā)送,并提供差錯恢復(fù)和流量控制功能。3、介質(zhì)訪問控制子層MACIEEE802規(guī)定的MAC有CSMA/CD、標記總線、標記環(huán)等。4、服務(wù)原語(1)ISO服務(wù)原語類型REQUEST原語用以使服務(wù)用戶能從服務(wù)提供者那里請求一定的服務(wù),如建立連接、發(fā)送數(shù)據(jù)、結(jié)束連接或狀態(tài)報告。INDICATION原語用以使服務(wù)提供者能向服務(wù)用戶提醒某種狀態(tài)。如連接請求、輸入數(shù)據(jù)或連接結(jié)束。RESPONSE原語用以使服務(wù)用戶能響應(yīng)先前的INDIECATION,如接受連接INDICATION。CONFIRMARION原語用以使服務(wù)提供者能報告先前的REQUEST成功或失敗。(2)IEEE802服務(wù)原語類型和ISO服務(wù)原語類型相比REQUEST和INDICATION原語類型和ISO所用的具有相批準義。IEEE802沒有REPONSE原語類型,CONFIRMATION原語類型定義為僅是服務(wù)提供者的確認。五、邏輯鏈路控制協(xié)議1、IEEE802.2是描述LAN協(xié)議中邏輯鏈路LLC子層的功能、特性和協(xié)議,描述LLC子層對網(wǎng)絡(luò)層、MAC子層及LLC子層自身管理功能的界面服務(wù)規(guī)范。2、LLC子層界面服務(wù)規(guī)范IEEE802.2定義了三個界面服務(wù)規(guī)范:(1)網(wǎng)絡(luò)層/LLC子層界面服務(wù)規(guī)范;(2)LLC子層/MAC子層界面服務(wù)規(guī)范;(3)LLC子層/LLC子層管理功能的界面服務(wù)規(guī)范。3、網(wǎng)絡(luò)層/LLC子層界面服務(wù)規(guī)范提供兩處服務(wù)方式不確認無連接的服務(wù):不確認無連接數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)提供沒有數(shù)據(jù)鏈路級連接的建立而網(wǎng)絡(luò)層實體能互換鏈路服務(wù)數(shù)據(jù)單元LSDU手段。數(shù)據(jù)的傳輸方式可為點到點方式、多點式或廣播式。這是一種數(shù)據(jù)報服務(wù)面向連接的服務(wù):提供了建立、使用、復(fù)位以及終止數(shù)據(jù)鏈路層連接的手段。這些連接是LSAP之間點到點式的連接,它還提供數(shù)據(jù)鏈路層的定序、流控和錯誤恢復(fù),這是一處虛電路服務(wù)。4、LLC子層/MAC子層界面服務(wù)規(guī)范本規(guī)范說明了LLC子層對MAC子層的服務(wù)規(guī)定,以便本地LLC子層實體間對等層LLC子層實體互換LLC數(shù)據(jù)單元。(1)服務(wù)原語是:MA-DATA.request、MA-DATA.indication、MA-DATA.confirm(2)LLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元結(jié)構(gòu)LLCPDU:目的服務(wù)訪問點地址字段DSAP,一個字節(jié),其中七位實際地址,一位為地址型標志,用來標記DSAP地址為單個地址或組地址。源服務(wù)訪問點地址字段SSAP,一個字節(jié),其中七位實際地址,一位為命令/響應(yīng)標志位用來辨認LLCPDU是命令或響應(yīng)??刂谱侄?、信息字段。5、LLC協(xié)議的型和類LLC為服務(wù)訪問點間的數(shù)據(jù)通信定義了兩種操作:Ⅰ型操作,LLC間互換PDU不需要建立數(shù)據(jù)鏈路連接,這些PDU不被確認,也沒有流量控制和差錯恢復(fù)。Ⅱ型操作,兩個LLC間互換帶信息的PDU之間,必須先建立數(shù)據(jù)鏈路連接,正常的通信涉及,從源LLC到目的LLC發(fā)送帶有信息的PDU,它由相反方向上的PDU所確認。LLC的類型:第1類型,LLC只支持Ⅰ型操作;第2類型,LLC既支持Ⅰ型操作,也支持Ⅱ型操作。6、LLC協(xié)議的元素控制字段的三種格式:帶編號的信息幀傳輸、帶編號的監(jiān)視幀傳輸、無編號控制傳輸、無編號信息傳輸。帶編號的信息幀傳輸和帶編號的監(jiān)視幀傳輸只能用于Ⅱ型操作。無編號控制傳輸和無編號信息傳輸可用于Ⅰ型或Ⅱ型操作,但不能同時用。信息幀用來發(fā)送數(shù)據(jù),監(jiān)視幀用來作回答響應(yīng)和流控。六、CSMA/CD介質(zhì)訪問控制協(xié)議1、MAC服務(wù)規(guī)范三種原語MA-DATA.request、MA-DATA.indicat(yī)ion、MA-DATA.confirm2、介質(zhì)訪問控制的幀結(jié)構(gòu)CSMA/CD的MAC幀由8個字段組成:前導(dǎo)碼;幀起始定界符SFD;幀的源和目的地址DA、SA;表達信息字段長度的字段;邏輯連接控制幀LLC;填充的字段PAD;幀檢查序列字段FCS。前導(dǎo)碼:包含7個字節(jié),每個字節(jié)為10101010,它用于使PLS電路和收到的幀定期達成穩(wěn)態(tài)同步。幀起始定界符:字段是10101011序列,它緊跟在前導(dǎo)碼后,表達一幅幀的開始。幀檢查序列:發(fā)送和接受算法兩者都使用循環(huán)冗余檢查(CRC)來產(chǎn)生FCS字段的CRC值。3、介質(zhì)訪問控制方法IEEE802.3標準提供了介質(zhì)訪問控制子層的功能說明,有兩個重要的功能:數(shù)據(jù)封裝(發(fā)送和接受),完畢成幀(幀定界、幀同步)、編址(源和目的地址解決)、差錯檢測(物理介質(zhì)傳輸差錯的檢測);介質(zhì)訪問管理,完畢介質(zhì)分派避免沖突和解決爭用解決沖突。七、標記環(huán)介質(zhì)訪問控制協(xié)議標記環(huán)局域網(wǎng)協(xié)議標準涉及四個部分:邏輯鏈路控制LLC、介質(zhì)訪問控制MAC、物理層PHY和傳輸介質(zhì)。1、IEEE802.5規(guī)定了后面三個部分的標準。LLC和MAC等效于OSI的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層),PHY相稱于OSI的第一層(物理層)。LLC使用MAC子層的服務(wù),提供網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù),MAC控制介質(zhì)訪問,PHY負責和物理介質(zhì)接口。2、介質(zhì)訪問控制幀結(jié)構(gòu)標記環(huán)有兩個基本格式:標記和幀。在IEEE802.5中幀的傳輸是從最高位開始一位一位發(fā)送,而IEEE802.3和IEEE802.4正好相反,幀的傳輸是從最低位開始一位一位發(fā)送的,這一點對于不同協(xié)議的局域網(wǎng)互連時要進行轉(zhuǎn)換。3、介質(zhì)訪問控制方法(1)幀發(fā)送:對環(huán)中物理介質(zhì)的訪問系采用沿環(huán)傳遞一個標記的方法來控制。取得標記的站具有發(fā)送一幀或一系列幀的機會。(2)標記發(fā)送:在完畢幀發(fā)送后,該站就要查看本站地址是否在SA字段中返回,若未查看到,則該站就發(fā)送填充,否則就發(fā)送標記。標記發(fā)送后,該站仍留在發(fā)送狀態(tài),起到該站發(fā)送的所有的幀從環(huán)上移去為止。(3)幀接受:若幀的類型比特表達為MAC幀,則控制比特由環(huán)上所有的站進行解釋。假如幀的DA字段與站的單地址、相關(guān)組地址或廣播地址匹配,則把FC、DA、SA、INFO以及FS字段拷貝入接受緩沖區(qū)中,并隨后轉(zhuǎn)送至適當子層。(4)優(yōu)先權(quán)操作:訪問控制字段中的優(yōu)先權(quán)比特PPP和預(yù)約比特RRR配合工作,使環(huán)中服務(wù)優(yōu)先權(quán)與環(huán)上準備發(fā)送的PDU最高優(yōu)先級匹配。八、快速以太網(wǎng)1、快速以太網(wǎng)的類型快速以太網(wǎng)(FastEthernet)是一個新的IEEE局域網(wǎng)標準,于1995年由本來制定的以太網(wǎng)標準的IEEE802.3工作組完畢。快速以太網(wǎng)正式名為100Base-T。共享介質(zhì)快速以太網(wǎng)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)采用同樣的介質(zhì)訪問控制協(xié)議CSMA/CD所有的介質(zhì)訪問控制算法不變,只是將有關(guān)的時間參量加速10倍??焖僖蕴W(wǎng)的三種標準:100Base-4、100Base-TX、100Base-FX快速以太網(wǎng)的產(chǎn)品:適配器:一邊是總線結(jié)構(gòu),將數(shù)據(jù)傳送至主機、中繼器或HUB;另一邊接到所選的介質(zhì),可以是雙絞線、光纖,或者是一個介質(zhì)獨立接口MII,MII是用來連接外部收發(fā)器用的,其功能類似于以太網(wǎng)的AUI。HUB:可分為共享機制的中繼器和互換機制的互換器。九、基于互換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)1、互換網(wǎng)結(jié)構(gòu)互換技術(shù)的兩種重要應(yīng)用形式是:折疊式主干網(wǎng)和高速服務(wù)器聯(lián)接。2、全雙工以太網(wǎng)全雙工運營在互換器之間,以及互換器和服務(wù)器之間,是和互換器一起工作的鏈路特性,它使數(shù)據(jù)流在鏈路中同時兩個方向流動,不是所有收發(fā)器都支持它的全雙工功能。3、在下列情況下全雙工最有用:(1)在服務(wù)器和互換器之間。這是目前全雙工應(yīng)用最普遍的配置。(2)在兩個互換器之間。(3)在遠離的兩個互換器之間。3、多媒體多媒體的應(yīng)用基于MPEG、JPEG、H.261等視頻壓縮算法。缺陷:是由網(wǎng)絡(luò)緩存產(chǎn)生的延遲,一方面為了平滑抖動數(shù)據(jù)要插入足夠的緩存,另一方面緩存又不能太大,以至引起無法接受的視頻延遲。對視頻應(yīng)用的低延遲需求有四種解決方案:(1)采用10Mbps互換器(2)采用100Mbps中繼器(3)用100Mbps的互換器(4)采用流控技術(shù)4、千兆位以太網(wǎng)千兆位以太網(wǎng)也有銅線及光纜兩種標準。銅線標準1000Base-CX,最大傳輸距離,25英尺,并需用150歐姆的屏蔽雙絞線STP,光纜標準1000Base-SX,850nm的短波長,300m傳輸距離。1000Base-LX,1300nm的波長,550m傳輸距離。十、ATM局域網(wǎng)十一、無線局域網(wǎng)1、IEEE802.11體系結(jié)構(gòu)無線LAN最小構(gòu)成模塊是基本服務(wù)集BSS,它由一些運營相同MAC協(xié)議和爭用同一共享介質(zhì)的站點組成。一個擴展服務(wù)集ESS由兩個或更多的通過度布系統(tǒng)互連的BSS組成。2、基于移動性,無線LAN定義了三種站點:(1)不遷移,這種站點的位置是固定的或者只是在某一個BSS的通信站點的通信范圍內(nèi)移動。(2)BSS遷移,站點從某個ESS的BSS遷移到同一個ESS的另一個BSS。假如進行數(shù)據(jù)傳輸,就需要具有尋址功能以便辨認站點的新位置。(3)ESS遷移,站點從某個ESS的BSS遷移到另一個ESS的BSS。服受到破壞。3、物理介質(zhì)規(guī)范(1)紅外線:數(shù)據(jù)率為1Mbps或2Mbps,波長在850nm和950nm之間。(2)直接序列擴展頻譜:運營在2.4GHzISM頻帶。最多有7個通道,每個通道的數(shù)據(jù)率為1Mbps或2Mbps。(3)頻率跳動擴展頻譜:運營在2.4GHzISM頻帶,在研究之中。4、介質(zhì)訪問控制IEEE802.11形成的一個MAC算法稱為DFWMAC分布式基礎(chǔ)無線MAC,它提供分布式訪問控制機制,處在其上的是一個任選的中央訪問控制協(xié)議。(1)在MAC層的靠下面是的分布式協(xié)調(diào)功能子層DCF,采用爭用算法,為所有通信提供訪問控制,一般異步通信采用DCF。(2)在MAC層的靠上面是點協(xié)調(diào)功能PCF,采用中央MAC算法,提供無爭用服務(wù)。5、分布協(xié)議功能DCF子層采用簡樸的CSMA算法。DCF沒有沖突檢測功能,為了保證算法的順利和公平,采用了一系列的延遲,相稱于一種優(yōu)先權(quán)機制。一方面考慮稱為幀間空隙IFS的簡樸延遲。十二、城域網(wǎng)城域網(wǎng)是在5Km-100Km的地理覆蓋范圍內(nèi),以高的傳輸速率充足支持數(shù)據(jù)、聲音和圖像綜合業(yè)務(wù)傳輸?shù)囊环N通信結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。它以光纖為重要傳輸介質(zhì),其傳輸率為100Mbps或更高。IEEE802.6第6章廣域網(wǎng)技術(shù)重要內(nèi)容:1、公共互換電話網(wǎng)PSTN2、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN3、分組互換網(wǎng)X.254、幀中繼網(wǎng)FR5、異步轉(zhuǎn)移模式網(wǎng)ATM6、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN7、移動通信及衛(wèi)星通信網(wǎng)GSM8、線纜調(diào)制解調(diào)器CableModem9、數(shù)字用戶線XDSL一、電話網(wǎng)公用互換電話網(wǎng)PSTN是向公眾提供電話通信服務(wù)的一種通信網(wǎng)。電話通信網(wǎng)重要提供電話通信服務(wù),同時還可提供非話音的數(shù)據(jù)通信服務(wù)。1、計算機互換分機CBX采用數(shù)字電話:可以建立綜合聲音/數(shù)據(jù)工作站分布式結(jié)構(gòu):具有分布智能的多級或網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)的多路形狀的可靠性提高。非阻塞結(jié)構(gòu):所有電話和設(shè)備都有專門的指定端口。CBX的結(jié)構(gòu):核心是某種數(shù)字開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。開關(guān)負責對數(shù)字信號流進行操作和互換,數(shù)字開關(guān)網(wǎng)絡(luò)由某些空分和時分互換級組成。接到形狀的是一級接口單元,通過接口單元訪問外界或外界可訪問接口單元。通常接口單元完畢同步時分多路復(fù)用功能,以適應(yīng)多個輸入線。另一方面,為了達成全雙工操作,單元要用兩條線與開關(guān)相連。二、點到點通信1、點到點的通信重要合用于兩種情況:(1)是成千上萬組織有各種局域網(wǎng),每個局域網(wǎng)具有多眾多主機和一些聯(lián)網(wǎng)設(shè)備以及連接至外部的路由器,通過點到點的租線和遠地路由器相連;(2)是成千上萬用戶在家里使用調(diào)制解調(diào)器和撥號電話線連接到internet,這是點到點連接的最重要應(yīng)用。2、串行IP協(xié)議(SLIP)SLIP是1984年制定的,協(xié)議文本描述為RFC1055。工作過程:當工作站發(fā)送IP分組時,在幀的末尾帶一個專門的標志字節(jié)(OXCO),假如在IP分組中具有同樣的標志字節(jié),則加兩個填充字節(jié)(OXDB、OXDC)于后,假如IP分組中具有OXDB,則加同樣的填充字節(jié)。存在的問題:(1)這種協(xié)議無任何檢錯和糾錯功能;(2)只支持IP分組;(3)每一方需要知道另一方面的IP地址,且在設(shè)立是不能動態(tài)賦給IP地址;(4)不提供任何的身份驗證;(5)未被接受為internet標準。3、點對點協(xié)議(PPP)PPP由internetIETF成立了一個組來制定的數(shù)據(jù)鏈路,描述于RFC1661。重要功能:成幀的方法可清楚地區(qū)分幀的結(jié)束和下一幀起始,幀格式還解決差錯檢測;鏈路控制協(xié)議LCP用于啟動線路、測試、任選功能的協(xié)商以及關(guān)閉連接;網(wǎng)絡(luò)層任選功能的協(xié)商方法獨立于使用的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,因此可合用于不同的網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP。工作過程:(1)PC通過調(diào)制解調(diào)器呼喊ISP路由器,然后路由器一邊的調(diào)制解調(diào)器響應(yīng)電話呼喊,建立一個物理連接。(2)接著PC對路由器發(fā)送一系列的LCP分組,用這些分組以及其響應(yīng)來選擇所用的PPP參數(shù)。(3)當雙方協(xié)商一致后,PC發(fā)送一系列的NCP分組以配置網(wǎng)絡(luò)層(NCP的功能就是動態(tài)分派IP地址)PC就成為一個internet主機,可以發(fā)送和接受IP分組。(4)當PC用戶完畢發(fā)送、接受功能后不需要再聯(lián)網(wǎng)時NCP用來斷開網(wǎng)絡(luò)層連接,并且釋放IP地址,然后LCP斷開鏈路層連接。(5)最后PC告知調(diào)制解調(diào)器斷開電話,釋放物理層連接。三、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN是由國際電報電話征詢委員會CCITT和各國標準化組織開發(fā)的一組標準,這些標準將決定用戶設(shè)備到全局網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接,使之能方便地用數(shù)字形式解決聲音、數(shù)據(jù)和圖像通信。ISDN提供了各種服務(wù)訪問,提供開放的標準接口,提供端到端的數(shù)字連接,用戶通過公共通道、端到端的信令實現(xiàn)靈活的智能控制。1、ISDN的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)NT1:網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備,不僅起到了接插板的作用,它還涉及網(wǎng)絡(luò)管理、測試、維護和性能監(jiān)視等。是一個物理層設(shè)備。NT2:是計算機的互換分機CBX,NT1和NT2連接,并對各種得以和、終端以及其他設(shè)備提供真正的接口。CCITT為ISDN定義了四個參考點:R、S、T、U。U參考點連接ISDN互換系統(tǒng)和NT1,目前采用兩線的銅的雙絞線;T參考點是NT1上提供應(yīng)用戶的連接器;S參考點是ISDN和CBX和ISDN終端的接口;R參考點是連接終端適配器和非ISDN終端;R參考點使用很多不同的接口。2、ISDN的功能:線路互換、分組互換、公共通道信令、網(wǎng)絡(luò)操作和管理數(shù)據(jù)庫以及信息解決和存儲功能。(1)線路互換支持實時通信和大量信息傳輸,速率為64Kbps,ISDN環(huán)境中,線路互換連接由公共通道信令技術(shù)控制。(2)分組互換支持像交互數(shù)據(jù)應(yīng)用那樣的猝發(fā)通信特性,速率為64Kbps。(3)公共通信令用于建立、管理和釋放線路互換連接,CCITT公共通信令系統(tǒng)CCSSNO.7用來互換信令。3、ISDN定義互換設(shè)備和用戶設(shè)備之間的兩種數(shù)字位通道接口基本速率接口BRI:2B+D,兩個傳輸聲音和數(shù)據(jù)的64Kbps的B通道和一個傳輸控制信號和數(shù)據(jù)16Kbps分組互換數(shù)據(jù)通道D通道。144Kbps一次群速率接口PRI:23B+D或者30B+D,在北美日本,歐洲國家使用ISDN公用了公共通信信令技術(shù),以實現(xiàn)用戶網(wǎng)絡(luò)訪問和信息互換。允許使用公共通道信令通路來控制多個線路互換連接。4、ISDN協(xié)議參考模型ISDN參考模型與ISO/OSI參考區(qū)別在于多通道訪問接口結(jié)構(gòu)以及公共通道信令,它涉及了多種通信模式和能力:在公共通道信令控制下的線路互換連接,在B通道和D通道上的分組互換通信,用戶和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的信令、用戶之間的端到端的信令,在公共信令控制下同時實現(xiàn)多種模式的通信。用于線路互換的ISDN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)筆協(xié)議,它涉及B通道和D通道。B通道透明地傳送用戶信息,用戶可用任何協(xié)議實現(xiàn)端到端通信;D通道在用戶和網(wǎng)絡(luò)間互換控制信息,用于呼喊建立、拆除和訪問網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。D通道上用戶與ISDN間的接口由三層組成:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層LAP-D、CCSSNO.7。用于低速分組互換的ISDN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和及協(xié)議。它使用D通道,本地用戶接口只需要執(zhí)行物理層功能,作用如同x.25的DCE。四、分組互換網(wǎng)1、分組互換網(wǎng)工作原理公共分組互換網(wǎng)PSDN已經(jīng)成為廣域網(wǎng)中的重要傳輸系統(tǒng)。分組互換是一種在距離相隔較遠的工作站點之間進行大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行Х椒?,它結(jié)合線路互換和報文互換的優(yōu)點,將信息提成較小的分組進行存儲、轉(zhuǎn)發(fā),動態(tài)分派線路的帶寬。優(yōu)點:犯錯少、線路運用率高。工作方式:數(shù)據(jù)報,虛電路。重要特性:由于建立和拆除虛電路的呼喊控制分組和數(shù)據(jù)分組在同一通道和同一虛電路上傳輸,其結(jié)果是占用了通道頻帶;虛電路的復(fù)用發(fā)生在第三層;第二層和第三層都需要流控和差錯控制機制。2、公共數(shù)據(jù)網(wǎng)(CCITTX.25網(wǎng))X.25事實上涉及相關(guān)的一組協(xié)議:X.3、X.28、X.29、X.75協(xié)議等。X.25描述了將一個分組終端連接到一個分組網(wǎng)絡(luò)上所需要做的工作。通過虛電路它能負責維護一個通過單一物理連接的多用戶會話,每個用戶會話被分派一個邏輯信道。提供了高優(yōu)先級類型和正常優(yōu)先級類型。X.25網(wǎng)絡(luò)與計算機之間的接口一般是通過專用設(shè)備或網(wǎng)關(guān)、路由器來解決的。X.3描述了一個X.25PAD的功能和控制參數(shù);X.28定義了一臺終端與X.25PAD之間的交互作用,為每個用戶提供了一個常規(guī)的X.25網(wǎng)絡(luò)連接;X.29定義了一臺主機和其相連的PAD之間的交互作用。X.25互連方案:(1)采用路由器和網(wǎng)關(guān)同時聯(lián)接x.25和本地局域網(wǎng),這種方案適合規(guī)模較大、多種協(xié)議共存的網(wǎng)絡(luò);(2)采用一臺微機作為路由器,安裝相應(yīng)的x.25網(wǎng)卡和路由軟件,使用于中小規(guī)模且協(xié)議比較小的網(wǎng)絡(luò);(3)使用PAD機,這種方案只適合x.25協(xié)議的環(huán)境,與遠程其他協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)互連受到限制。3、X.25分層協(xié)議X.25分層:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、分組層,這三層相應(yīng)于OSI模型的最底下三層。(1)物理層:涉及站點與把這個站邊到分組互換網(wǎng)的鏈路之間的新產(chǎn)品。其標準X.21。(2)鏈路層:所用的標準LAP-B,是HDLC的一個子集。(3)分組層:提供外部虛電路服務(wù)。三層之間的關(guān)系:用戶數(shù)據(jù)被送到X.25第三層,在第三層加上具有控制信息的報頭,從而組成了一個分組。控制信息用于協(xié)議的操作。整個X.25分組然后送到LAP-B實體,LAP-B在此分組的前后各加上控制信息組成一個LAP-B幀,在幀中加入控制信息也是為了協(xié)議的操作。4、虛電路服務(wù)X.25的分組層提供虛電路服務(wù),數(shù)據(jù)以分組形式通過外部虛電路傳輸。虛電路有兩類型:呼喊虛電路,是通過呼喊建立和呼喊清除等過程動態(tài)地建立起來的虛電路;永久虛電路則是固定的虛電路。虛電路實現(xiàn)的過程:5、X.25的分組格式用戶數(shù)據(jù)被提成多個塊,每個塊加上24位或32位的報頭形成數(shù)據(jù)分組。報頭具有12位的虛電路號,其中4位號為組號,8位為通道號。P(S)、P(R)用于流控和差錯控制。M位和D位可用于流控和差錯控制也可用于X.25完全分組序列。五、幀中繼網(wǎng)幀中繼網(wǎng)是由X.25分組互換技術(shù)演進而來的,由于光纖通信的誤碼率低,為了提高網(wǎng)絡(luò)速率,活動了很多在X.25分組互換中的糾錯功能,使幀中繼的性能優(yōu)于X.25分組互換的性能。1、幀中繼的重要特點:中速到高速的數(shù)據(jù)接口;標準速率為DS1,即T1速率1.544Mbps;可用于專用和公共網(wǎng);僅傳輸數(shù)據(jù);使用可變長度分組。2、幀中繼網(wǎng)與X.25網(wǎng)比較載送呼喊控制信令的邏輯連接和用戶數(shù)據(jù)是分開的。因此中間節(jié)點毋需為每個連接的呼喊控制保持狀態(tài)表;邏輯連接的復(fù)用和互換發(fā)生在第二層,而不是在第三層,從而減少了解決的層次;結(jié)點到結(jié)點之間毋需流控和差錯控制,由高層負責端到端的流控和差錯控制。3、幀中繼的優(yōu)點:精簡了通信解決。協(xié)議對用戶-網(wǎng)絡(luò)接口以及網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部解決的功能減少了,從而得到了低延遲和高吞吐率的性能。4、幀中繼在H信道上的應(yīng)用:大信息量的交互數(shù)據(jù)應(yīng)用;大的文獻傳送;低數(shù)據(jù)率的多路復(fù)用;字符交互通信。5、幀中繼的協(xié)議結(jié)構(gòu)協(xié)議有兩個分開的操作平臺:(1)控制平臺(C),它涉及邏輯連接的建立和終止。(2)平臺是用戶平臺(U),負責用戶之間的數(shù)據(jù)傳輸。用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的是控制平臺,而端到端之間則是用戶平臺協(xié)議??刂破脚_:幀模式傳輸服務(wù)的控制平臺類似于分組互換服務(wù)中用于公共通道信號的控制平臺。其中,控制信號使用一個單獨的邏輯通道。鏈路層用LAP-D(Q.921)提供可靠的數(shù)據(jù)鏈路控制服務(wù),在D通道的用戶(TE)和網(wǎng)絡(luò)(NT)之間進行流控和差錯控制。數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)用于互換Q.933控制信號報文。用戶平臺:用戶之間傳輸信息的用戶平臺協(xié)議是LAP-F由Q.922(是LAP-DQ.921的增強版本)定義。6、LAP-D的核心功能(1)幀的定界,組合和透明性;(2)幀的多路復(fù)用/多路分解;(3)對帆進行檢查以保證在零位手稿前以及零位剔除后,幀的長度是字節(jié)的整數(shù)倍;(4)對幀進行檢查以保證其長度符合規(guī)定;(5)檢測傳輸差錯;(6)沖突控制功能(LAP-F新增功能)。7、幀中繼的呼喊控制呼喊控制方案選擇:(1)互換訪問(SwitchedAccess)在用戶連接到互換網(wǎng)絡(luò),而本地互換不提供幀解決功能,在這種情況下,必須提供從用戶的終端設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)幀解決器的互換訪問。(2)集成訪問(IntergradedAccess)用戶接到幀中繼網(wǎng)絡(luò)或者互換網(wǎng)絡(luò),其中的本地互換提供幀解決功能,由于用戶能對幀解決器進行直接邏輯訪問。幀中繼和X.25同樣支持在一個鏈路上運用多個連接,稱為數(shù)據(jù)鏈路連接,每個連接都有一個惟一的數(shù)據(jù)鏈路連接標記DLCI。其數(shù)據(jù)傳輸涉及的環(huán)節(jié)如下:(1)在兩個端點之間建立邏輯連接,并指定惟一的數(shù)據(jù)鏈路標記DLCI的值;(2)互換數(shù)據(jù)幀;(3)釋放邏輯連接。呼喊控制邏輯連接的DLCI=0,其幀的信息域中包具有呼喊控制報文,至少需要四種報文類型:建立(setup)、連接(connect)、釋放(release)、和釋放完畢(releasecomplete)。8、用戶數(shù)據(jù)傳輸LAP-F幀格式類似于LAP-D和LAP-B,但有一個明顯的差別,即沒有控制域。即意味著:(1)只有一種幀的類型,即用戶數(shù)據(jù)幀,沒有控制幀。(2)不也許用inband信號。邏輯連接只能用于傳輸用戶數(shù)據(jù)。(3)不也許進行流控和差錯控制,由于沒有順序號。六、ATM網(wǎng)1、ATM協(xié)議參考模型用戶面:提供用戶信息的傳輸??刂泼?負責呼喊控制和連接控制功能。管理面:負責網(wǎng)絡(luò)維護和完畢運營功能。面管理:執(zhí)行與整個系統(tǒng)有關(guān)的管理功能。層管理:解決的運營和維護功能。物理層:重要是傳輸信息;ATM層:重要完畢互換、路由及多路復(fù)用;ATM適配層AAL:重要負責與較高層信息的匹配。(1)、物理層:由兩個子層組成,物理介質(zhì)子層和傳輸匯聚子層。物理介質(zhì)子層支持純粹與介質(zhì)有關(guān)的位功能。傳輸匯聚子層把ATM信元流轉(zhuǎn)換成在物理介質(zhì)上傳輸?shù)奈?,如把幀匹配成在傳輸系統(tǒng)中所用的格式(SDH、PDH、基于信元的格式)、信元定界等功能。(2)、ATM層:基本功能是負責生成信元,它不管載體的內(nèi)容,且與服務(wù)無關(guān)。重要功能有多路復(fù)用、多路復(fù)用分解、信元VPI、VCI的轉(zhuǎn)換,信元頭的產(chǎn)生和去除,流控。(3)、ATM適配層:由兩個子層組成,分段和重組子層(SAR),把高一層的信息單位分段成ATM信元,或者把ATM信元重組成高一層的信息單位;匯聚子層(CS)與服務(wù)有關(guān),可以完畢的功能有信報標記和時鐘恢復(fù)等。信元類型(1)空信元(物理層):為了使信元流的速率與傳輸系統(tǒng)可用的有效負載容量相匹配而在物理層插入或除去的信元。(2)有效信元:沒有頭差錯的信元或已經(jīng)由頭差錯控制進程修正過的信元。(3)無效信元(物理層):有頭差錯且尚未由頭差錯控制進程修正的信元。(4)指定的信元(ATM層):使用ATM層服務(wù)為應(yīng)用提供服務(wù)的信元。(5)非指定的信元(ATM層):尚未指定的信元2、ATM層信元結(jié)構(gòu):字節(jié)是按遞增順序發(fā)送,從第一個字節(jié)開始,字節(jié)中的位是按遞減順序發(fā)送,從第8位開始。GFC總流控;PT有效載荷類型,;CLP信元丟失優(yōu)先權(quán);HEC信元頭差錯控制。ATM層原語ATM-DATA-REQUEST:AAL請求把與此原主相關(guān)的ATM-SDU傳送給它的對等實體。ATM-DATA-INDICATION:指示AAL與原語相關(guān)的ATM-SDU可用。3、ATM物理層傳輸匯聚子層(1)信元頭保護機制,所生成的多項式X8+X2+X+1(2)信元定界機制,有搜索、預(yù)同步和同步三個狀態(tài)。(3)混雜,這是一種附加機制,用來對付惡意用戶和假冒,采用X43+1的自同步混雜器隨機解決,信元頭并沒有被混雜。(4)信元去耦,信元的數(shù)據(jù)率應(yīng)低于可用的傳輸容量。(5)與傳輸系統(tǒng)的匹配。物理介質(zhì)子層:提供位傳輸能力,傳輸功能與所用的介質(zhì)有關(guān),這些功能涉及線路編碼、再生、均衡、電光轉(zhuǎn)換。物理層原語PH-DATA-REQUEST:ATM層請求把與原主有關(guān)的SDU傳送給它的對等實體。PH-DATA-INDICATION:指示與原主有關(guān)的SDU可用。4、ATM適配層AAL服務(wù)分類:A類線路仿真AAL1類型,B類VBR視頻AAL2類型,C類文獻傳送AAL5類型,D類無連接信報ALL3/4類型。AAL的子層涉及:匯聚子層CS和分段和重組子層SAR。CS負責來自用戶面的信息單元作分段準備,以使這些分組再重組成原始狀態(tài)。重要功能是在AAL-SAP提供AAL服務(wù)。SAR將來自匯聚子層的信元分段成48字節(jié)的載體,或把來自ATM層的信元信息域內(nèi)容組裝成高層信息單位。七、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN1、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN是一種運用數(shù)字信道提供半永久連接專用電路,傳輸以數(shù)據(jù)信號為主的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)。2、我國DDN提供2.4Kbps-2.408Mbps的中高速率的點到點和點到多點的專用電路,用戶到用戶傳輸差錯率優(yōu)于10-63、DDN組成:由本地傳輸系統(tǒng)、復(fù)用及交叉連接系統(tǒng)、局間傳輸及同步系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等四部分組成。4、按組建、運營、管理維護的責任和地理區(qū)域來劃分網(wǎng)絡(luò)地區(qū)等級,可分為三級:本地網(wǎng)、一級干線網(wǎng)、二級干線網(wǎng)。按層次功能也可分三級:核心層、接入層、用戶接入層。八、移動通信1、移動通信網(wǎng)組成:移動通信互換MTX、基地站BS、移動臺MS和局間和局站的中繼線組成。移動臺和基地站、移動臺和轉(zhuǎn)動臺之間采用無線傳輸方式?;卣九c移動通信互換局,移動通信互換局與有線網(wǎng)PSTN之間一般采用有線方式進行信息傳輸。2、全球移動通信系統(tǒng)GSM是一個完整的數(shù)字移動通信標準體系。它是1982年歐洲郵電管理委員會CEPT開發(fā)的第二代數(shù)字蜂窩移動系統(tǒng)。3、GSM組成:網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS、基站子系統(tǒng)BSS和移動臺MS三部分組成。移動臺重要功能除了通過無線接入進入通信網(wǎng)絡(luò),完畢各種控制和解決以提供主叫或被叫通信,還提供與使用者之間的人機接口或與其他終端設(shè)備向連接適配裝置等。通過用戶身份模塊SIM卡向通信網(wǎng)絡(luò)提供了用戶注冊和管理所需要的信息?;咀酉到y(tǒng)包含了GSM無線通信部分的所有地面基礎(chǔ)設(shè)施。分為三個部分:基站控制器BSC、基站收發(fā)信機BTS以及操作維護中心OMC-R網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)由移動互換機MSC、歸屬位置寄存器HLR、訪問擱置寄存器VLR、鑒權(quán)中心AUC、設(shè)備辨認寄存器EIR、操作維護中心OMC-S和德厚流光息業(yè)務(wù)中心SC組成。MSC是對位于它覆蓋區(qū)域中的MSC進行控制和互換話務(wù)的功能實體,也是GSM網(wǎng)絡(luò)與其他通信網(wǎng)之間的接口實體,負責整個MSC區(qū)內(nèi)的呼喊控制、移動性管理和無線資源管理。4、無線軟件應(yīng)用協(xié)議WAPWAP是以國際互聯(lián)網(wǎng)上所采用的HTTP/HTML協(xié)議為基礎(chǔ),針對無線移動通訊的特性建立的通信協(xié)議,是對小型顯示界面、低功率、小內(nèi)存、CPU運算能力低的通訊工具,以及低帶寬、延遲大、和較不可靠的無線移動通訊網(wǎng)絡(luò)進行修改而成的協(xié)議。WAP采用客戶機服務(wù)器結(jié)構(gòu),提供了一個靈活而強大的編程模型。WAP網(wǎng)關(guān)起著協(xié)議翻譯的作用,是聯(lián)系移動網(wǎng)與internet的橋梁。WAP的分層:無線應(yīng)用環(huán)境WAE應(yīng)用層協(xié)議、無線會話協(xié)議WSP會話層協(xié)議、無線事務(wù)解決協(xié)議WTP事務(wù)解決層協(xié)議、無線傳輸安全協(xié)議WTLS安全層協(xié)議、無線數(shù)據(jù)報WDP傳輸層協(xié)議、無線載體、其他應(yīng)用和服務(wù)5、個人通信業(yè)務(wù)/個人通信網(wǎng)個人通信特性:九、衛(wèi)星通信系統(tǒng)1、按空間軌道位置可分為:靜止軌道GEO系統(tǒng)、非對地靜止軌道MEO;按照業(yè)務(wù)提供的范圍可分為:全球衛(wèi)星移動通信和區(qū)域衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)。LEO高度一般為500Km-1500Km左右,MEO高度通常指5000Km-15000Km左右,GEO為35768Km高度赤道上空的軌道。2、衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成:空間分系統(tǒng)、通信地球站、跟蹤遙測及指令分系統(tǒng)、監(jiān)控管理分系統(tǒng)。3、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)重要有兩種:星形和網(wǎng)格形。4、國際電信聯(lián)盟ITU有關(guān)空間通信的世界無線電行政會議WARC規(guī)定了空間使用的頻率分派原則。甚高頻波段UHF400/200MHz;L波段1.6/1.5GHz重要用于移動衛(wèi)星通信、海事衛(wèi)星業(yè)務(wù);C波段6.0/4.0GHz,重要用于固定衛(wèi)星業(yè)務(wù)和專用衛(wèi)星業(yè)務(wù)、VSAT網(wǎng)絡(luò)等;X波段8.0/7.0GHz,重要用于固定衛(wèi)星業(yè)務(wù);Ku波段14.0/11.0GHz,重要用于VSAT網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星電視廣播、移動衛(wèi)星通信等;Ka波段30.0/20.0GHz,重要用于VSAT網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星電視廣播。十、CableModem線纜調(diào)制解調(diào)器CableModem通過使用與傳送有線電視同樣的同軸電纜實現(xiàn)了雙向和高速的數(shù)據(jù)傳輸。1、工作方式:與電話調(diào)制解調(diào)器類似,CableModem對于數(shù)據(jù)信號進行調(diào)制和解調(diào)。但是,CableModem涉及了許多當今高速互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)而設(shè)計的功能。數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)到用戶的傳輸稱為“下流”,數(shù)據(jù)從用戶到網(wǎng)絡(luò)的傳輸稱為“上流”。從用戶的角度看,CableModem是一個64/256正交調(diào)幅QAM射頻RF接受器,它可以在一個6MHz電纜信道中以30到40Mbit/s的速率傳送數(shù)據(jù)。在一個局域網(wǎng)內(nèi)一個CableModem可以被16個用戶共享。2、CableModem和OSI模型(1)物理層:分為下傳流和上傳流下傳數(shù)據(jù)流的信道是基于北美數(shù)字視頻規(guī)范的涉及以下特性:64和256正交調(diào)幅QAM;在電纜路線中與其他信號共同占用6MHz的頻寬;可變長度的交叉支持,同時涉及延時敏感和延時非敏感的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù);連續(xù)的串行比特流,沒有默認的幀,提供物理層和介質(zhì)訪問控制層MAC的完全分離上傳數(shù)據(jù)流俯首是一個共享的信道,涉及以下特性:QPSK和16QAM格式;數(shù)據(jù)速率從320Kbit/s到10Mbit/s;在CMTS控制下的靈活且可編程的CableModem;時分多種復(fù)用訪問;支持固定長度的幀和可變長度的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU。數(shù)據(jù)鏈路層:MCNSMAC(MPEG幀)、IEEE802.2十、數(shù)字用戶線數(shù)字用戶線DSL是一項調(diào)制解調(diào)器技術(shù),它運用現(xiàn)有的雙絞電話線傳輸高帶寬數(shù)據(jù)來為用戶提供服務(wù)。術(shù)語XDSL涵蓋了許多類似但互相競爭的DSL形式,涉及非對稱的DSL(ADSL),單線DSL(SDSL)和高數(shù)據(jù)速率DSL(HDSL)、自適應(yīng)速率DSL(RADSL)以及甚高速DSL(VDSL)。非對稱數(shù)字用戶線ADSL它提供了下行帶寬(從NSP的互換局到客戶地點)比上行帶寬(從客戶地點到互換局)更寬。ADSL能以高于6Mbps/s的速率向用戶傳輸數(shù)據(jù),并且可以以高于640Kbit/s的速率在兩個方面上同時傳輸數(shù)據(jù)。2、ADSL業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)組成:由用戶終端設(shè)備CPE和位于ADSL接入點POP的支持設(shè)備組成。網(wǎng)絡(luò)接入提供商NAP負責管理第二層的網(wǎng)絡(luò)核心部分,而網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商NSP負責管理第三層的網(wǎng)絡(luò)核心部分。對向subtending:可以把若干DSL接入復(fù)用器DSLAMs連接到一起以提高ATM管道的運用率。DSL接入復(fù)用器DSLAMs在本地互相連接或通過互換局CO連接到本地接入集中點LAC,LAC能提供ATM業(yè)務(wù)疏導(dǎo)、PPP隧道以及訪問本地內(nèi)容或緩存內(nèi)容的第三層終結(jié)。3、ADSL技術(shù)ADSL依靠先進的數(shù)字信號解決技術(shù)和發(fā)明性的算法,把大量的信息壓縮到雙絞電話線進行傳輸。第7章網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)重要內(nèi)容:1、局域網(wǎng)互連2、網(wǎng)絡(luò)互連原理3、無連接網(wǎng)絡(luò)互連、各種路由選擇算法和協(xié)議4、核心路由器體系結(jié)構(gòu)體系一、局域網(wǎng)互連1、網(wǎng)絡(luò)互連的目的:是將多個網(wǎng)絡(luò)互相連接,以實現(xiàn)在更大范圍內(nèi)的信息互換資源共享和協(xié)同工作。2、局域網(wǎng)互連方式:從距離上分有本地局域網(wǎng)互連和遠程局域網(wǎng)互連即LAN-LAN和LAN-WAN-LAN;從互連所采用的介質(zhì)區(qū)分,有同軸細纜或粗纜(coaxialcable)、各類非屏蔽雙絞線UTP(UnshieldedTwistedpair)和屏蔽雙絞線STP(shieldedTwistedpair)、單?;蚨嗄9饫w等(opticalfiber)連接方式。3、局域網(wǎng)互連劃分:物理層(中繼器repeater):使用中繼器在不同電纜段之間復(fù)制位信號,工作在OSI物理層,互連同類型網(wǎng)段,只起到放大信號的作用,驅(qū)動長距離通信。又稱集線器(hub),可分為普通型,可疊加組合型和高檔智能型。網(wǎng)橋(bridge):使用網(wǎng)橋在局域網(wǎng)之間存儲、轉(zhuǎn)發(fā)幀,工作在OSI數(shù)據(jù)鏈路層,更準確地說應(yīng)當位于MAC層,它互連兼容地址的局域網(wǎng),運用同MAC和MAC地址,以及存儲、轉(zhuǎn)發(fā)功能進行局域網(wǎng)間的信息互換。從應(yīng)用上分本地網(wǎng)橋和遠程網(wǎng)橋、主干網(wǎng)橋;從幀轉(zhuǎn)發(fā)功能分派分透明網(wǎng)橋和源地址途徑選擇網(wǎng)橋。透明網(wǎng)橋TB的基本功能有學(xué)習(xí)及過濾、幀轉(zhuǎn)發(fā)和分枝樹算法功能。(1)網(wǎng)橋作信息幀轉(zhuǎn)發(fā)時要運用地址轉(zhuǎn)發(fā)表,按表中學(xué)習(xí)到的MAC地址和網(wǎng)橋相應(yīng)關(guān)系,將包準確轉(zhuǎn)發(fā)到該網(wǎng)橋。但如網(wǎng)橋未學(xué)習(xí)到MAC地址時,便將幀發(fā)向除接受口之外的所有接口,這在網(wǎng)橋剛啟動工作時會導(dǎo)致大量的廣播幀,稱為廣播風暴(broadcaststorm)。(2)擴展樹協(xié)議是為了克服由于網(wǎng)橋不具網(wǎng)絡(luò)層功能,在常任冗余途徑的網(wǎng)橋中出現(xiàn)信息回路導(dǎo)致網(wǎng)橋癱瘓的問題。IEE802.1定義了分枝樹協(xié)議STP,將整個網(wǎng)絡(luò)路由定義為無回路的樹形結(jié)構(gòu)。(3)源地址途徑選擇網(wǎng)橋SRB重要用于標記環(huán)IEEE802.5標記環(huán)局域網(wǎng)。互連不同型局域網(wǎng)時使用封裝網(wǎng)橋(encapsulationbridging)和轉(zhuǎn)換橋接方式(translationbridging)和源地址途徑選擇透明網(wǎng)橋SRT。路由器(router):使用路由器在不同網(wǎng)絡(luò)間存儲、轉(zhuǎn)發(fā)分組,工作在OSI網(wǎng)絡(luò)層,它需要解決網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)分組或網(wǎng)絡(luò)地址,決定數(shù)據(jù)分組的轉(zhuǎn)發(fā),它要決定網(wǎng)橋中信息通信的完整路由。網(wǎng)關(guān)(gateway):使用協(xié)議轉(zhuǎn)換器提供高層接口,工作在應(yīng)用層。二、網(wǎng)絡(luò)互連原理1、網(wǎng)絡(luò)互連的規(guī)定:在網(wǎng)絡(luò)之間提供一條鏈路,至少需要一條物理和鏈路控制的鏈路;在不同網(wǎng)絡(luò)的進程間提供途徑選擇和傳遞數(shù)據(jù);提供各用戶使用網(wǎng)絡(luò)的記錄和保持狀態(tài)信息;在提供上述服務(wù)時不需要修改原有各網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。2、網(wǎng)絡(luò)互連的功能分類:基本功能,指的是網(wǎng)絡(luò)互連必須的功能,即使對那些類型相同的網(wǎng)絡(luò)互連也應(yīng)當具有的功能,它涉及不同網(wǎng)絡(luò)之間傳送尋址和途徑選擇等。擴展功能,指的是當各種互連的網(wǎng)絡(luò)提供不同的服務(wù)級別時所需要的功能,涉及協(xié)議轉(zhuǎn)換、分組的分段組合和重定序及差錯檢測。3、面向連接運營模式:連到同一子網(wǎng)上的兩個DTE之間可建立一條邏輯的網(wǎng)絡(luò)連接。4、無連接運營模式:相應(yīng)于分組互換網(wǎng)的數(shù)據(jù)報機制,而面向連接運營相應(yīng)于虛電路機制。三、無連接網(wǎng)絡(luò)互連1、IP提供無連接或數(shù)據(jù)報服務(wù)優(yōu)點:無連接互連網(wǎng)絡(luò)設(shè)備靈活性較好,對子網(wǎng)規(guī)定低;無連接網(wǎng)絡(luò)能提供強健的服務(wù);無連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)對于無連接傳輸層協(xié)議最為合用。2、無連接網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)計重要問題:路由、數(shù)據(jù)報生命周期,分段和重組,糾錯和流控。重組:一種重組的方法是在目的站進行重組,其缺陷是提成小段的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)膽識的效率。另一種重組方法是由中間的路由器進行重組,則也會下列問題:路由器需要大容量緩沖器,還也許發(fā)生緩沖器不夠用的情況;一個數(shù)據(jù)報的所有分段必須使用同一路由,限制了動態(tài)路由的使用。IP數(shù)據(jù)報報頭中,包含下列內(nèi)容:數(shù)據(jù)單元標記(ID),數(shù)據(jù)長度,偏移(offset),尚有標記(moreflag)。路由器中IP分段的功能:offset=0是整個數(shù)據(jù)的開始,more-flag=0是整個數(shù)據(jù)報的結(jié)束。(1)建立兩個新的數(shù)據(jù)報,它們的頭部就是原先數(shù)據(jù)報的頭報(2)以64位為邊界,把原先的數(shù)據(jù)報提成長度差不多的兩部分,把它們分別放入新的數(shù)據(jù)報中。第一部分必須是64位的倍數(shù)。(3)把第一個新數(shù)據(jù)報的長度設(shè)立為所插入的數(shù)據(jù),把more-flag設(shè)立成1,offset不變。(4)把第二個新數(shù)據(jù)報的長度設(shè)立為所插入的數(shù)據(jù),把more-flag設(shè)立成0,offset設(shè)立成第一部分數(shù)據(jù)長度除以8。生命周期:一種是對來到的第一段設(shè)立一個生命周期,假如在生命周期內(nèi)沒有完畢重級工作,那么就撤消已經(jīng)到達的分段;第二種是運用數(shù)據(jù)報的生命周期,它包含在每一段的頭部中,若重組工作沒有在數(shù)據(jù)報生命周期內(nèi)完畢,則撤消接受到的分段。四、IP數(shù)據(jù)報的路由選擇1、直接傳送和間接傳送直接傳送將一個數(shù)據(jù)報從一臺機器通過單個物理網(wǎng)絡(luò)直接傳送至目的站點,這是所有internet通信的基礎(chǔ)。只有當兩臺機器連在同一底層物理傳輸系統(tǒng)時,才干采用直接傳送方式。否則只能用間接傳送方式,發(fā)送方將數(shù)據(jù)發(fā)送給一個路由器再傳送。2、IP路由選擇表路由表存儲各個目的站點以及如何到達目的站點的信息。為了盡也許使用最少的信息進行路由選擇,采用信息隱蔽原則。路由表的選擇表的大小僅取決于互聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量,與連到網(wǎng)上的主機的數(shù)量無關(guān)。IP路由選擇軟件僅需要維護有關(guān)目的網(wǎng)絡(luò)地址的信息,而與主機地址的信息無關(guān)。保持路由表盡也許小的技術(shù)是把多個表項統(tǒng)一到一個默認的情況。3、ICMP差錯與控制報文協(xié)議(1)為了使互聯(lián)網(wǎng)中的路由器報告差錯或提供有關(guān)意外的情況信息,在TCP/IP中設(shè)計了一個特殊用的報文機制,稱internet控制報文協(xié)議ICMP,它是IP的一部分。(2)ICMP機制:ICMP報文放在一個IP數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)部分中通過互聯(lián)網(wǎng)。允許路由器向其他路由器或主機發(fā)送差錯或控制報文。ICMP是一個差錯報告機制,它為發(fā)生差錯的路由器提供了向初始源站點報告差錯的方法。(3)ICMP報文格式:由三個字段組成,即一個8位整數(shù)的報文類型字段用來標記報文、一個8位代碼字段提供有關(guān)報文類型的進一步信息、以及一個16位校驗和字段。(4)ICMP報文類型:回送請求/應(yīng)答報文(回送請求/應(yīng)答、時間戳請求/應(yīng)答、地址請求/應(yīng)答),差錯報告(涉及主機不可達報告、超時報告、參數(shù)犯錯報告),控制報文(源克制報文、重定向報文)。五、路由選擇算法1、距離矢量路由選擇V-D,2、鏈路狀態(tài)路由選擇或稱最短途徑優(yōu)先算法(SPF),規(guī)定每個參與的路由器都要具有完全的拓撲結(jié)構(gòu),只需要完畢兩項任務(wù):負責檢測所有相鄰路由器狀態(tài);周期地向其他路由器傳遞鏈路狀態(tài)信息。其優(yōu)點:每個路由器用相同的原始狀態(tài)數(shù)據(jù)獨立地計算路由,并不依賴于中間的機器。六、內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議在一個自治系統(tǒng)內(nèi)的兩個路由器彼此互為內(nèi)部路由器,使用內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(IGP),自治系統(tǒng)之間的使用外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(EGP)來通信。1、路由選擇信息協(xié)議(RIP)采用V-D算法,距離矢量路由選擇算法,提成積極和被動兩類,只有路由器工作在積極模式,主機必須使用被動模式。工作在積極模式的路由器進行監(jiān)聽,并根據(jù)收到的告知更新其路由。以積極方式運營RIP的路由器每間隔30秒廣播一次報文。RIP對點到點連接和廣播型網(wǎng)絡(luò)兩者都提供支持。RIP分組是通過UDP和IP傳輸?shù)?。RIP進程使用UDP的520端口來進行發(fā)送和接受。RIP報文格式:報頭32位,命令字為1表達請求部分的或所有的路由選擇信息。命令字為2表達響應(yīng),包含發(fā)送方路由選擇表內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)地址和距離值一對信息。2、IGRP,運營頻率比較低,每90秒更新;路由更新的每一項都包含一個四種度量制式,即延遲、帶寬、可靠性、負載;采用保守式防止環(huán)路的保護措施、選擇多途徑路由以及解決默認路由器的手段等。3、開放最短途徑優(yōu)先協(xié)議OSPF優(yōu)點:計算迅速,無環(huán)路的收斂性;支持精確的度量值,也能支持多重度量制式;支持通往一個目的站點的多重途徑;能區(qū)分不同的外部路由。是基于鏈路狀態(tài)路由選擇算法SPF。OSPF報文報頭格式:24個8位組報頭,共有五種類型的報文類型,類型1,hello;2,拓撲結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫描述;3,鏈路狀態(tài)請求;4,鏈路狀態(tài)更新;5,鏈路狀態(tài)確認。Hello報文的兩種功能:檢測鏈路狀態(tài)是否可用;在廣播型與非廣播型網(wǎng)絡(luò)上選擇指定網(wǎng)絡(luò)路由器及后備。七、外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議1、兩個互換路由選擇信息的路由器若分別屬于兩個自治系統(tǒng),則稱為外部鄰站。外部鄰站使用的向其他自治系統(tǒng)告知可達的信息的協(xié)議稱為外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(EGP)2、EGP有三種功能:它支持鄰站獵取機制,允許一個路由器請求另一個路由器批準互換可達信息;路由器連續(xù)地測試其鄰站是否有響應(yīng);EGP鄰站周期地傳送路由更新報文來互換網(wǎng)絡(luò)可達的信息。3、EGP定義了9種報文類型,它允許兩種測試鄰站是否存活的方式:一種是積極方式,路由器周期地發(fā)送hello報文和輪詢報文,并等待鄰站響應(yīng)。另一種被動方式,路由器依靠鄰站向其發(fā)送hello報文和輪詢報文,并運用可達報文的狀態(tài)字段信息來判斷鄰站是否知道其存活。第8章網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)重要內(nèi)容:1、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的功能2、流行的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)一、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的功能1、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)NOS,是使網(wǎng)絡(luò)上各計算機能方便而有效地共享網(wǎng)絡(luò)資源,為網(wǎng)絡(luò)用戶提供所需要的各種服務(wù)的軟件和有關(guān)規(guī)程的集合。2、局域網(wǎng)NOS有兩個基本規(guī)定:(1)允許在局域網(wǎng)上的資源被共享;(2)要使現(xiàn)有的PC操作系統(tǒng)仍能繼續(xù)運營,而不需要作任何改變。NOS有兩個組成,重要是控制服務(wù)器的操作、管理存儲在服務(wù)器上的文獻。第二個組成,運營在客戶系統(tǒng)的軟件,使客戶能訪問網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)上資源。3、在NetWare中:第一部分是PC和網(wǎng)絡(luò)接口卡聯(lián)系的機制,采用IPX/SPX互連網(wǎng)分組互換/順序分組互換接口協(xié)議來進行通信;第二部分稱為解釋器或重定向器(redirector)。二、NetWare系列1、NetWare有兩部分組成:NetWare的外層(shell)和NetWare核心組成。2、NetWare的外層(shell)在NetWare4中稱為DOSRequester。它有兩個相關(guān)的功能:將應(yīng)用和桌面操作系統(tǒng)連接,決定將來自應(yīng)用的命令傳送到本地操作系統(tǒng);和網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC通信,使命令和數(shù)據(jù)包裝成能在諸如以太網(wǎng)、標記環(huán)網(wǎng)等標準網(wǎng)絡(luò)上接受和發(fā)送。3、NetWare初次將容錯引入NOS,稱為系統(tǒng)容錯(SFTsystemfaulttolerant)4、NetWare結(jié)構(gòu)中NetWare支持傳輸層協(xié)議自主性的兩個重要組成,為開放數(shù)據(jù)鏈路層接口ODI和Streams模塊。ODI為多種傳輸層協(xié)議提供了一種標準的接口,其功能是使多種傳輸層協(xié)議可以共享同一個網(wǎng)絡(luò)卡而不發(fā)生沖突。Streams模塊在高層提供了一個接口,一方面為其底層那些需要向NetWare傳送數(shù)據(jù)請求的協(xié)議提供一個通用接口,另一方面還要向上為NetWare自身提供一個接口。5、NetWare工作站運用shell和IPX/SPX通信協(xié)議與文獻服務(wù)器通信。NETX﹒COM通過向IPX發(fā)送命令,將DOS的文獻請求發(fā)送到文獻服務(wù)器在,或從文獻服務(wù)器上傳回重定向。NET﹒COM程序?qū)⒐ぷ髡镜恼埱髠魉徒oDOS和NetWare。IPX﹒COM向文獻服務(wù)器發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信息,它是工作站與服務(wù)器通信的規(guī)程。三、WindowsNT1、WindowsNT服務(wù)器被優(yōu)化成一個文獻、打印機和應(yīng)用程序服務(wù)器在,同時又能解決從小型的工作組到公司網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的各種事務(wù)。2、WindowsNTServer優(yōu)點:服務(wù)器性能,在完全版本中支持達4個CPU,OEM已經(jīng)實現(xiàn)了對稱多解決環(huán)境中支持達32個CPU;256個RAS入站接入;磁盤容錯支持,RAID級的數(shù)據(jù)保護;IIS服務(wù);管理向?qū)?蘋果機客戶的支持;其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(DHCP、DNS、WINS);WindowsNT目錄服務(wù)。3、Microsoft網(wǎng)絡(luò)涉及:WindowsNT、Windows95、WindowsforWorkgroup、LANmanager4、WindowsNT網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):涉及I/O管理器組件、NDIS兼容網(wǎng)卡驅(qū)動程序、NDIS4.0,傳輸協(xié)議、傳輸驅(qū)動程序接口TDI、文獻系統(tǒng)驅(qū)動程序。第9章網(wǎng)絡(luò)管理重要內(nèi)容:1、局域網(wǎng)管理技術(shù)2、網(wǎng)絡(luò)管理功能和協(xié)議3、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)4、網(wǎng)絡(luò)平常管理和維護一、局域網(wǎng)管理技術(shù)網(wǎng)絡(luò)管理是對計算機網(wǎng)絡(luò)的配置、運營狀態(tài)和計費等進行的管理。它提供了監(jiān)控、協(xié)調(diào)和測試各種網(wǎng)絡(luò)資源以及網(wǎng)絡(luò)運營善的手段,還可提供安全管理和計費等功能。1、網(wǎng)絡(luò)管理涉及三個方面:(1)了解網(wǎng)絡(luò):辨認網(wǎng)絡(luò)對象的硬件情況、差別局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)、擬定網(wǎng)絡(luò)的互連、擬定用戶負載和定位。(2)網(wǎng)絡(luò)運營:配置網(wǎng)絡(luò),選擇網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是配置網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分;配置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器;網(wǎng)絡(luò)安全控制。(3)網(wǎng)絡(luò)維護:重要涉及故障檢測與排除,發(fā)現(xiàn)故障、追蹤故障、排除故障、記錄故障的解決方法;網(wǎng)絡(luò)檢查;網(wǎng)絡(luò)升級,重要涉及用戶許可證的升級,服務(wù)器操作系統(tǒng)升級,服務(wù)器的硬件升級。2、局域網(wǎng)管理工具NetWare管理工具:SYSCON工具WindowsNT管理工具:服務(wù)管理器,性能監(jiān)視器二、網(wǎng)絡(luò)管理功能1、網(wǎng)絡(luò)管理的五大功能配置管理:配置管理的自動獲取,在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中自動配置信息中,根據(jù)獲取手段大體可以提成三類,第一類網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議標準的MIB中定義的配置信息;第二類不在網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議標準中有定義,但對設(shè)備運

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