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文檔簡介
------------------------------------------------------------------------很不錯的網(wǎng)絡工程師學習筆記網(wǎng)絡工程師學習筆記考試科目1:計算機與網(wǎng)絡知識1.計算機系統(tǒng)知識第二章數(shù)據(jù)通信(1)數(shù)據(jù)通信******兩個實體間的數(shù)據(jù)傳輸和交換。2.1數(shù)據(jù)通信技術2.1.1模擬數(shù)據(jù)通信和數(shù)字數(shù)據(jù)通信(2)模擬數(shù)據(jù)******在某個區(qū)間為連續(xù)的值的數(shù)據(jù)(3)數(shù)字數(shù)據(jù)******在某個區(qū)間為離散的值的數(shù)據(jù)(4)模擬、數(shù)字數(shù)據(jù)之間的相互轉換問題?模擬數(shù)據(jù)通過編碼解碼器(CODEC)轉換成數(shù)字數(shù)據(jù),數(shù)字信號通過調制解調器轉換成模擬數(shù)據(jù)(MODEM)(5)數(shù)字信號傳輸與模擬信號傳輸各自的優(yōu)缺點?模擬傳輸是一種不考慮內容的傳輸模擬信號的方法,在傳輸過程中,模擬信號經(jīng)過一定距離的傳輸之后,必定會信號衰減,為實現(xiàn)長距離傳輸,模擬信號傳輸都要使用信號放大器,但是,放大器也會增加噪音分量,如果通過串連的放大器來實現(xiàn)長距離傳輸,信號將會越來越畸形;與此相反,數(shù)字傳輸與信號有關。衰減會危及數(shù)據(jù)的完整性,數(shù)字信號只能在一個有限的距離內傳輸,但為了獲得更遠的傳輸距離,可以使用中繼器,中繼器接收數(shù)字信號,將數(shù)字信號轉換成1的模式和0的模式。2.1.2多路復用(1)多路復用的分類及其解釋A.頻分多路復用(FDM)利用傳輸介質中不同的載波頻率來同時運載多個信號的多路復用技術B.時分多路復用(TDM)利用介質能達到的位傳輸率超過傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)所需的數(shù)據(jù)傳輸率的優(yōu)點,利用每個信號在時間上交*,從而傳輸多個數(shù)據(jù)信號的多路復用技術(2)T1載波的位結構及傳輸速率共193位,第8位是信令和控制信號,第193位是幀編碼,傳輸速率是1.544M/BPS(3)兩種PCM載波的傳輸速率以及T2、T3載波的傳輸速率一種是和T1載波一樣的1.544M/BPS,另一種是2.048M/BPS。T2載波的傳輸速率是6.312M/BPS,T2載波的傳輸速率是46.304M/BPS。2.1.3異步傳輸和同步傳輸(1)異步傳輸一次傳輸一個字符的數(shù)據(jù),每個字符用一個起始位引導,用一個結束位結束,一般起始位為0,停止位為1(2)同步傳輸為了使接收方確定數(shù)據(jù)塊的開始和結束,還需要另外一級的同步,即每個數(shù)據(jù)塊用一個前文(preamble)位的模式開始,用一個后文(postamble)位模式結束,加有前后文的數(shù)據(jù)稱為一幀。2.2數(shù)據(jù)交換技術2.2.1線路交換(1)什么是線路交換?通過網(wǎng)絡中的節(jié)點在兩個站點之間建立專用的通信線路進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕粨Q方式(2)線路交換所歷經(jīng)的三個階段線路建立,數(shù)據(jù)傳送,線路拆除2.2.2報文交換(1)什么是報文交換?將目的地址附加在報文中,然后讓報文從節(jié)點到節(jié)點的通過網(wǎng)絡傳輸?shù)慕粨Q方式(2)報文交換比較線路交換的優(yōu)缺點a.線路效率高b.無需同時使用發(fā)送器和接收器傳送數(shù)據(jù)c.不會出現(xiàn)如線路交換中因通信量變大而導致的呼叫被封鎖現(xiàn)象,只是報文傳送延遲d.可以把一個報文發(fā)送到多個目的地e.能夠建立報文的優(yōu)先權f.報文交換網(wǎng)絡可以進行速度和代碼的轉換g.發(fā)送部操作終端的保文可以被截獲,然后存儲或重新選擇到另一臺終端的路徑h.報文交換的主要缺點是他不能滿足實時或交互式的通信要求2.2.3分組交換(1)概念解釋分組交換是一種結合了報文交換和線路交換各自優(yōu)點的交換技術,其中,它采用了限制長度的數(shù)據(jù)報,以及虛擬連接的虛電路方法,從而達到更好的交換效果。2.2.4三種交換技術的比較(1)三種交換技術適用的不同場合a.對于交互式通信來說,報文交換是不合適的;b.對于較輕的和/或間歇式負載來說,線路交換是最合算的,因為可以通過電話撥號線路來使用公用電話系統(tǒng)。c.對于兩個站點之間很重的和持續(xù)的負載來說,使用租用的線路交換線是最合算的。d.當有一批中等數(shù)量數(shù)據(jù)必須交換到大量的數(shù)據(jù)設備時,寧可用分組交換方法,這種技術的線路利用率是最高的。e.數(shù)據(jù)報分組交換適用于短報文和具有靈活性的報文。f.虛電路分組交換事宜浴場交換和減輕各站的處理負擔。2.2.5信元交換ATM(異步轉移模式)采用信元交換2.3數(shù)據(jù)傳送方式(1)分類并行通信和串行通信(2)在并行通信中數(shù)據(jù)傳輸所使用的并行數(shù)據(jù)總線的物理形式a.計算機內部的數(shù)據(jù)總線很多就直接是電路板b.扁平帶狀電纜c.圓形屏蔽電纜2.3.2串行輸入/輸出(1)串行輸入的特點串行數(shù)據(jù)傳輸中,每次只傳送一位數(shù)據(jù),速度比并行傳輸慢,但是,實現(xiàn)串行傳輸?shù)挠布哂薪?jīng)濟性和實用性的特點。2.3.3串行數(shù)據(jù)通信(1)電話系統(tǒng)進行串行通行的三種方式a.單工通信b.半雙工通信c.全雙工通信(2)串行數(shù)據(jù)的傳輸、接收的定時可以通過數(shù)據(jù)鏈路控制來實現(xiàn)(3)串行數(shù)據(jù)通信的兩種傳輸方法a.異步串行傳輸通信硬件通過附加同步信息的方法傳輸數(shù)據(jù)b.同步串行傳輸同步信息包含在信息塊內的方法(4)同步通信與異步通信的優(yōu)缺點a.同步通信取消了每個字節(jié)的同步位,從而使數(shù)據(jù)位在傳送為中所占比率增大,提高了傳送效率。b.同步通信容許用戶傳送沒有意義的二進制數(shù)據(jù)c.允許PC機用戶通過同步通信網(wǎng)絡與計算機實現(xiàn)通信2.4檢錯與糾錯(1)檢錯法的概念檢錯法是指在傳輸中僅僅發(fā)送足以使接收端能夠檢測出差錯的附加位。(2)檢錯法的分類a.奇偶校驗法b.冗余校驗法(LRC)c.循環(huán)冗余校驗法(CRC)2.4.2糾錯法(1)自動請求重發(fā)(ARQ)當發(fā)送站向接收站發(fā)送數(shù)據(jù)塊時,如果無差錯,則接收站回送一個肯定應答,即ACK指令;如果接收站檢測出錯誤,則發(fā)送一個否定應答,即NCK指令,請求重發(fā)。(2)正向糾錯法發(fā)送站發(fā)送能使接收站檢錯糾錯的冗余位2.5通信硬件2.5.1調制解調器(1)調制解調器是一種數(shù)據(jù)通信設備(DCE)(2)調制解調器的作用就是將數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)格式與模擬格式之間轉換(3)AT指令集a.ATD------撥號指令(ATDP:脈沖撥號,ATDT音頻撥號)b.ATH------掛機指令c.ATA------應答指令(ATSO=0表示取消自動應達,=某個非零整數(shù),則表示振鈴這個整數(shù)次后應答)d.ATZ------將調制解調器內寄存器的值設為默認2.5.2RS-232標準(1)何謂RS-232由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)制定的數(shù)據(jù)終端設備與數(shù)據(jù)通信設備在進行串行二進制數(shù)據(jù)交換時的接口,EIARS-232C(2)RS-232的物理層特性a.機械特性接口標準的機械部分指定兩個通信裝置如何連接。規(guī)定了有兩個連接器,接到DCE的為母,接到DTE的為公。標準規(guī)定使用25針連接器,DB25連接器已成為一個事實上的標準。b.電信號特性+3V~+15V的正電壓表示SPACE-3V~-15V的負電壓表示MARK在-3V~+3V之間構成一個轉換區(qū)域,實際上,傳輸通常使用+(-)12Vc.RS-232C引腳分配I.引腳功能分類A.數(shù)據(jù)線路:分為數(shù)據(jù)傳送和接收兩條線路發(fā)送數(shù)據(jù)(TD,引腳2),接收數(shù)據(jù)(RD,引腳3)B.控制線路:控制線路傳送PC或調制解調器中某些條件的ON/OFF指標來指示該引腳線路的狀態(tài)處于開啟或是關閉①DTR,引腳20:數(shù)據(jù)終端就緒,由PC產(chǎn)生以使調制解調器了解PC已準備就緒②DSR,引腳6:數(shù)據(jù)設備就緒,由MODEM產(chǎn)生,以告訴PC當MODEM打開時,已和電話線路連接好且處于數(shù)據(jù)傳輸模式③RTS,引腳4:請求發(fā)送,由PC產(chǎn)生毅同志調制解調器它想要傳送數(shù)據(jù)④CTS,引腳5:清除發(fā)送,由MODEM產(chǎn)生告訴PC它可以進行數(shù)據(jù)傳送⑤CD,引腳8:載波檢測,也稱為接收線路信號檢測裝置(RLSD),有時還稱為數(shù)據(jù)載波檢測(DCD),他告訴PC機調制解調器是否已建立了有效的連接⑥RI,引腳22:振鈴指示II.地①SG,引腳7:信號地②PG,引腳1:保護地III.定時電路①TC,引腳15:稱為發(fā)送定時②RC,引腳17:稱為接收定時(3)空調制解調器的連接,關鍵是將發(fā)送數(shù)據(jù)TD和接收數(shù)據(jù)RD交*連接,實際上是直接通信2.5.3通信適配器(1)異步通信適配器也叫串口,異步通信界面,通用異步接收器/發(fā)送器或UART(2)同步通信適配器最常用的同步通信適配器是SDLC和BSC2.6通信軟件功能(1)調制解調器的控制a.呼叫/回答模式切換b.自動重撥號c.電話掛起(2)數(shù)據(jù)控制功能a.流控制(XON/XOFF)b.文件傳輸(3)數(shù)據(jù)操作功能a.字符過濾b.轉換表c.終端仿真(4)特殊功能a.外部文件操作b.后臺操作c.回到操作系統(tǒng)d.編輯器第三章局域網(wǎng)基本特性(1)決定局域網(wǎng)特性的主要三種技術:a.用來傳輸數(shù)據(jù)的傳輸介質b.用來連接各種設備的拓補結構c.用以共享資源的介質訪問控制方法這三種技術在很大程度上決定了傳輸數(shù)據(jù)的類型、網(wǎng)絡的響應、吞吐量和效率,以及網(wǎng)絡的應用等各種網(wǎng)絡特性。3.1局域網(wǎng)定義和特性(1)局域網(wǎng)絡的定義a.將小區(qū)域內的各種通信設備互連在一起的通信網(wǎng)絡b.從協(xié)議層次的觀點,局域網(wǎng)可包含著下三層的功能,將連接到局域網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)通信設備加上高層協(xié)議和網(wǎng)絡軟件組成為計算機網(wǎng)絡。c.小區(qū)域可以是一建筑物內、一個校園或者大至幾十公里的大區(qū)域。(2)局域網(wǎng)絡的典型特性:高數(shù)據(jù)速度(0.1Mbps~100Mbps),短距離(0.1km~25km),低誤碼率(10-8~10-11)(3)局域網(wǎng)中的協(xié)議結構`包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層,因為局域網(wǎng)不存在路由問題,所以,一般不單獨設網(wǎng)絡層;因為LAN的介質訪問控制比較復雜,所以數(shù)據(jù)鏈路層分成邏輯鏈路控制層和介質訪問控制層兩層(4)局域網(wǎng)的標準主要為IEEE802委員會所制定的IEEE802局域網(wǎng)標準3.2拓補結構(1)網(wǎng)絡拓補的定義網(wǎng)絡中各個節(jié)點之間相互連接的方法和形式稱為網(wǎng)絡拓補。(2)選擇網(wǎng)絡拓補時所考慮的主要因素費用低,靈活性,可*性3.2.1星型拓補(1)星型拓補由中央節(jié)點和通過點到點鏈路接到中央節(jié)點的各個站點組成,采用星型拓補的交換方式主要有報文交換和線路交換,線路交換更為普遍,現(xiàn)有的數(shù)據(jù)處理和聲音通信的信息網(wǎng)大多采用這種拓補結構,目前流行的PBX就是星型拓補的典型(2)星型拓補的優(yōu)缺點:a.方便服務b.每個連接只接一個設備c.不會影響全網(wǎng)d.集中控制和故障診斷e.簡單的訪問協(xié)議f.缺點是I.電纜長度和安裝II.擴展困難III.依賴于中央節(jié)點3.2.2總線拓撲(1)總線拓撲的定義采用單根傳輸線作為傳輸介質,所有節(jié)點都通過相應的硬件接口連接到傳輸介質上的拓撲方式(2)總線拓撲的優(yōu)點:a.電纜長度短,布線容易;b.可*性高;c.易于擴充。(3)總線拓撲的缺點:a.故障診斷困難;b.中繼器配置:在總線的干線基礎上擴充,可采用中繼器,需要重新配置,包括電纜長度的剪裁、終端器的調整等。c.因為接在總線上的站點要有介質訪問控制能力,所以終端必須是智能的。3.2.3環(huán)型拓撲(1)環(huán)型拓撲的定義由一些中繼器和連接中繼器的點到點鏈路組成一個閉合環(huán)的網(wǎng)絡拓撲結構(2)環(huán)型拓撲的優(yōu)點a.電纜長度短b.無需接線盒c.適用于光纖(3)環(huán)型拓撲的缺點a.節(jié)點故障引起全網(wǎng)故障;b.診斷故障困難;c.不易重新配置網(wǎng)絡;d.拓撲結構影響訪問協(xié)議。3.2.4樹型拓撲(1)定義由總線拓撲演變過來,形狀象一顆倒置的樹,頂端有一個帶分支的根,每個分支還可延伸出子分支的網(wǎng)絡拓撲結構(2)優(yōu)點a.易于擴展;b.故障隔離容易。(3)缺點對根的依賴性太大,如果根發(fā)生故障,則全網(wǎng)不能正常工作。3.2.5星型環(huán)拓撲(1)定義由一批接在環(huán)上的連接集中器組成的,結合了星型拓撲和環(huán)型拓撲的優(yōu)點的網(wǎng)絡拓撲結構(2)優(yōu)點a.故障診斷和隔離方便;b.易于擴展;c.安裝電纜方便。(3)缺點a.需要智能的集中器b.電纜安裝問題3.3介質訪問控制(MAC)(1)定義在局域網(wǎng)中對數(shù)據(jù)傳輸介質進行訪問管理的方法(2)共享介質方式中最常用的為載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(CSMA/CD)和標記環(huán)傳遞方法。A.CSMA/CD是以太網(wǎng)中采用的MAC方法連接在以太網(wǎng)總線上的任何一個設備在任何時候都可以去嘗試發(fā)送一個幀。B.標記環(huán)傳遞是標記環(huán)網(wǎng)中采用的MAC方法。標記是一個專用的控制幀,不停的傳遞于各站點間用來標志環(huán)路是否空閑以便站點用來發(fā)送數(shù)據(jù)幀。C.換方式是不同于共享介質方式的另一種在橋接技術上發(fā)展起來的,為解決網(wǎng)絡沖突,進一步提高網(wǎng)絡有效帶寬的一種MAC方法。(3)交換機A.相當于集線器的位置,但不象集線器那樣需要向所有端口重發(fā)輸入幀,而是去觀察此幀的目的地址和源地址,確定“轉發(fā)”方向。B.交換機通常是由I/O緩沖、I/O端口和交換部件三部分所組成,經(jīng)常采用“穿通”、“存儲轉發(fā)”兩種內部轉發(fā)技術。3.4局域網(wǎng)協(xié)議標準(1)IEEE,美國電氣和電子工程師學會(2)局域網(wǎng)協(xié)議標準是IEEE8802-X標準或稱IEEE802-X標準,其次還有美國國家標準學會(ANSI)X3T9.5委員會制定的FDDI標準.(3)IEEE802標準系列的含義及內容簡視IEEE802.1-----IEEE802.16ISO9314(詳細內容見教程P44)3.5LAN參考模型(1)服務訪問點SAP(2)邏輯鏈路控制子層(3)介質訪問控制子層(4)物理層第四章局域網(wǎng)系統(tǒng)☆局域網(wǎng)系統(tǒng)是將小區(qū)域內各種通信設備連在一起的通信網(wǎng)絡。4.1總線/樹型網(wǎng)絡(1)總線/樹拓撲是一個多點介質,多個設備共享單個數(shù)據(jù)通路,而同時只允許一個設備發(fā)送數(shù)據(jù)。(2)在總線/樹拓撲的多點介質傳輸中,有兩個方面的問題需要特別考慮:A.要決定介質上哪個站可以發(fā)送數(shù)據(jù)的MAC方法;B.要解決信號平衡問題。(3)為了滿足多點介質中數(shù)據(jù)傳輸不會因發(fā)送器信號過弱,在信號衰減中達不到信號傳輸要求;或信號過強以致電路過載,產(chǎn)生諧波和其他假信號。因此,對于N個站的系統(tǒng),為了滿足上述要求,需要考慮n*(n-1)/2個排列的情況。(4)兩種發(fā)送技術:基帶傳輸(數(shù)字信號雙向傳輸?shù)娜l發(fā)送)和寬帶傳輸(模擬信號的無線電調制,采用FDM復用技術單向傳輸)4.1.1基帶系統(tǒng)(1)基帶發(fā)送技術的最長傳輸距離是500M,最大站點數(shù)是100,數(shù)據(jù)速率可達到10MBPS,可用中繼器連接各段總線。(2)以太網(wǎng)的五大組成部分:A.收發(fā)器接收或發(fā)送信號,監(jiān)聽總線上的信號,檢測總線上的信號沖突以及實現(xiàn)站和總線電纜的地隔離。B.收發(fā)器電纜由四對電纜組成,連接控制器和收發(fā)器,他的功能是傳送數(shù)據(jù)和控制信號,給收發(fā)器提供電源。C.50歐姆同軸電纜D.50歐姆終端匹配器吸收信號以防止反射效應。E.控制器。(3)以太網(wǎng)三種不同大小的結構(見資料P49,圖4.5)(4)基帶總線系統(tǒng)也可以用價格便宜但性能較低的雙絞線作為傳輸線,由三部分:雙絞線總線、終端匹配器、控制器接口。最大長度為1公里,最大數(shù)據(jù)速率為1M/BPS連接站點數(shù)達幾十個。4.1.2寬帶系統(tǒng)(1)寬帶的發(fā)送技術是一種單向傳輸技術,通常采用75歐姆的有限電視電纜作為傳輸介質。并且采用模擬信號傳輸。(2)兩種不同的寬帶結構:A.單電纜結構采用不同的傳輸頻率發(fā)送信號和接收信號,端頭是個有源的頻率轉換器;B.雙電纜結構采用相同的頻率發(fā)送在不同的通路中發(fā)送和接收信號。C.單電纜結構的缺點:使用復雜的元件;需要使用頻率分*器。(3)單電纜系統(tǒng)中三個標準分*器及其低、高頻帶范圍A.子分*器,低頻帶為5MHz~30MHz,高頻帶為54MHz~300MHzB.中分*器,低頻帶為5MHz~116MHz,高頻帶為168MHz~300(400)MHzC.高分*器,低頻帶為5MHz~174MHz,高頻帶為232MHz~400MHz(4)寬帶系統(tǒng)由五部分組成:A.電纜:a.中繼線電纜,直徑為0.75英寸~1.0英寸,在300MHz下衰減為每英尺0.7dB~1.2dB,可達幾十公里;b.分布電纜:直徑為0.4英寸~0.5英寸,衰減為每100英尺1.2dB~2.0dB,用于短距離和分支電纜;c.連接站到LAN的電纜:直徑為0.25英寸1.0英寸,衰減為每100英尺4dB~6dB。B.終端匹配器C.放大器:用來補償電纜的衰減,對低頻的系統(tǒng)不需要。對單電纜的寬帶系統(tǒng),放大器必須是雙向的。D.向偶合器和分*器:功能是將一個輸入分成兩個輸出,或將兩個輸入合成一個輸出;E.控制器4.1.3基帶系統(tǒng)和寬帶系統(tǒng)的比較(1)基帶系統(tǒng)優(yōu)點:不需用Modem,價格便宜;結構、技術簡單;容易安裝;缺點:只有一個通道;容量有限;距離有限;(2)寬帶系統(tǒng)優(yōu)點:容量大;多種通信模式;結構靈活;大的覆蓋范圍;采用成熟的CATV。缺點:需要MODEM,價格貴;安裝和維護復雜;兩倍的傳播延遲。4.1.4IEEE802.3局域網(wǎng)絡(1)IEEE802.3是支持CSMA/CD算法的局域網(wǎng),最常用的基帶IEEE802.3局域網(wǎng)絡有四種:A.10Base5(主干網(wǎng),粗纜)B.10Base2(價格便宜,細纜)C.10Base-T(易于維護)D.10Base-F(光纖網(wǎng),適于樓間互連)E.詳細圖形參見P52-P534.2環(huán)型網(wǎng)4.2.1環(huán)型網(wǎng)工作原理(1)中繼器提供了環(huán)型網(wǎng)的三個基本功能:數(shù)據(jù)插入環(huán)中、接收數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)從環(huán)中刪除(2)報文進入環(huán)中刪除的方法:A.當目的站接收到報文后,即在目的站將報文從環(huán)中除去;B.目的站接收了報問候,報文仍在環(huán)中,直到返回發(fā)送站才將報文刪除,這種方法有三個優(yōu)點:a.相對第一種方法,可減少為了識別地址所產(chǎn)生的延遲為一位延遲;b.由接收站點改變報文的某一標志位,回送至發(fā)送站可作為回答響應;c.允許多點廣播。(3)中繼器在環(huán)型網(wǎng)運行中的四個狀態(tài)A.監(jiān)聽狀態(tài):B.發(fā)送狀態(tài)C.接收狀態(tài)D.旁路狀態(tài)4.2.2標記環(huán)介質訪問控制(1)標記環(huán)三個不同的變化方案A.當站點獲得控制標記后能發(fā)送得報文數(shù)目;B.控制標記的形勢和位置是包含在信息幀內還是在信息幀外;C.發(fā)送站何時將標記釋放給下一個站點。(2)三種標記環(huán)網(wǎng):DCS,ESM,Prime(3)環(huán)型拓撲結構的最大優(yōu)點是:由于采用點到點通信鏈路,被傳送的信號在每一結點再生,因此,傳送錯誤可減到最小,整個網(wǎng)的傳送距離可很長。點到點通信的環(huán)型結構可采用光纖作為傳輸介質,具有速度高、抗干擾能力強的優(yōu)點。最大缺點是可*性問題。4.3FDDI(光纖分布數(shù)據(jù)接口)網(wǎng)(1)FDDI網(wǎng)的幾個性能指標是一種高性能的光纖標記環(huán)局域網(wǎng),運行速率為100Mbps,最大距離可達200公里,最多可連接1000個站點。(2)FDDI包含了兩個光纖環(huán),一個順時針方向傳輸,一個逆時針方向傳輸。任意一個環(huán)發(fā)生故障,另一個可做備用,如兩個環(huán)在同一點發(fā)生故障,則兩個環(huán)可合成一個單環(huán),長度幾乎增加一倍,每個站點具有能加入兩個環(huán)或旁路站點功能的開關。(3)FDDI定義了A和B兩類站點,A能連接到兩個環(huán)上,B只能連接到其中一個環(huán)上(4)FDDI使用了4B/5B編碼技術,這種編碼同曼徹斯特編碼的比較失去了時鐘自同步的優(yōu)點,但大大節(jié)約了元件費用。4.4快速以太網(wǎng)4.4.1快速以太網(wǎng)類型(1)快速以太網(wǎng)同以太網(wǎng)的比較高速率、低成本(其他內容參見P58)(2)快速以太網(wǎng)所支持的三種類型發(fā)送接收器兩種用于雙絞線(即100Base-T4和100Base-TX),一種用于光纖(即100Base-FX)(3)名詞解釋UTP---------非屏蔽雙絞線STP----------屏蔽雙絞線4.4.2快速以太網(wǎng)產(chǎn)品(1)快速以太網(wǎng)產(chǎn)品分為適配器和HUBA.適配器結構簡單,一邊是總線結構,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。B.HUBa)共享機制的中繼器b)交換機值的交換器4.4.3快速以太網(wǎng)技術(1)交換技術的兩種主要應用形式是折疊式主干網(wǎng)和高速服務器聯(lián)接(2)為了支持將交換器的使用逐漸向下過渡,生產(chǎn)快速以太網(wǎng)的廠家開發(fā)了具有以下特點的產(chǎn)品:A.更多的端口數(shù);B.更大的緩沖;C.更好的地址過濾;D.管理工具第五章局域網(wǎng)軟件☆網(wǎng)絡操作系統(tǒng)是使網(wǎng)絡上各計算機能方便而有效的共享網(wǎng)絡資源、為網(wǎng)絡用戶提供所需的各種服務的軟件和有關規(guī)程的集合。5.1操作系統(tǒng)概述及其發(fā)展(1)操作系統(tǒng)有以下三個發(fā)展階段:A.最初的操作系統(tǒng)是單塊式的,由一組可以任意互相調用的過程組成,安全性差,可擴展性差;B.另一種結構是層次式的,UNIX,NOVELL,NETWARE以及VAX/VMS,這類操作系統(tǒng)由于層次性強,容易對操作系統(tǒng)進行增強,但兼容性差;C.client/server模式,以卡內基梅隆大學研制的Mach為代表。5.2網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述及其特點5.2.1網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述(1)網(wǎng)絡操作系統(tǒng)所應具備的功能:處理機管理、存儲器管理、設備管理和文件管理,之外還有提供高效、可*的網(wǎng)絡通信能力;提供多種網(wǎng)絡服務功能。5.2.2網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的特點(1)特點A.從體系結構的角度看,當今的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)可能不同于一般的網(wǎng)絡協(xié)議所需的完整的協(xié)議通信傳輸功能,但具有所有操作系統(tǒng)職能,如任務管理、緩沖區(qū)管理、文件管理、磁盤、打印機等外設管理。B.從操作系統(tǒng)的觀點看,網(wǎng)絡操作系統(tǒng)大多是圍繞核心調度的多用戶共享資源的操作系統(tǒng)。C.從網(wǎng)絡的觀點看:I.在物理層和鏈路層,一般的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)支持多種網(wǎng)路接口卡以及拓撲結構。II.OSI模型的第三層到第五層的網(wǎng)絡軟件主要對應以下兩種功能:a.支持高層服務b.支持有效的、可*的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸III.OSI第七層和第六層的功能網(wǎng)絡操作系統(tǒng)一般將其作為內部功能來實現(xiàn)(2)一個典型的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)所具備的特征:A.硬件獨立B.橋/路由連接C.多用戶支持D.網(wǎng)絡管理E.安全性和存取控制F.用戶界面5.3網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的結構5.3.1WINDOWSNT的系統(tǒng)結構(1)WINDOWSNT的結構框架可分為A.系統(tǒng)用戶態(tài)部分(保護子系統(tǒng))這部分由諸客戶進程、諸服務器進程構成,WindowsNT有兩類保護子系統(tǒng):環(huán)境子系統(tǒng)和集成子系統(tǒng)B.系統(tǒng)核心態(tài)部分(NT執(zhí)行體)NT執(zhí)行體格組成部件的主要作用:I.對象管理程序;II.安全調用監(jiān)視;III.進程管理程序;IV.本地過程調用(LPC);V.虛擬內存管理;VI.內核:對中斷和異常做出響應;調度線程:提供一組基本對象和接口;VII.I/O系統(tǒng)包括下列自部件:I/O管理程序,文件系統(tǒng),網(wǎng)絡重定向程序和網(wǎng)絡服務器,設備驅動程序,高速緩沖存儲管理程序;VIII.硬件抽象層(HAL)IX.以上這些組成部件重的前六個都要實現(xiàn)兩組函數(shù):系統(tǒng)服務和內部例程5.3.2UNIX的系統(tǒng)結構(1)UNIX系統(tǒng)分為核心層和實用層兩部分(2)內核可按其功能劃分為:存儲管理,進程管理,進程通信,中斷、陷阱與系統(tǒng)調用,輸入輸出管理,文件系統(tǒng)。(3)所有用戶進程通過陷阱方式調用內核提供的服務5.3.3NETWARE的系統(tǒng)結構(1)最重要的是基于模塊設計思想的開放式體系結構5.4網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡功能5.4.1WindowsNT的網(wǎng)絡功能1.WindowsNT的內裝網(wǎng)絡簡介(1)WindowsNT是一種將網(wǎng)絡功能集中在操作系統(tǒng)之中的網(wǎng)絡操作系統(tǒng),它的I/O系統(tǒng)包括五個部分:A.輸入輸出管理程序B.文件系統(tǒng)C.緩沖存儲管理系統(tǒng)D.設備驅動程序E.網(wǎng)絡驅動程序(2)NT的內裝網(wǎng)絡的工作流程用戶態(tài)軟件調用本機I/O服務→I/O管理程序創(chuàng)建I/O請求包(IRP),并將請求送至WindowsNT重定向程序→重定向程序將請求包提交傳輸驅動程序→傳輸驅動程序處理請求包并將它放置在網(wǎng)絡上。(3)WindowsNT內裝網(wǎng)絡的特點A.將聯(lián)網(wǎng)能力加入到操作系統(tǒng)中,使之成為操作系統(tǒng)功能的一個組成部分;B.NT支持文件復制、電子郵件和遠程打印,而無須要求用戶在機器上再安裝任何的網(wǎng)絡服務器軟件;C.內裝網(wǎng)絡包含很多部件,但最主要的是重定向程序,服務器和傳輸驅動程序D.現(xiàn)存的多種網(wǎng)絡,網(wǎng)絡驅動程序和網(wǎng)絡服務器在NT系統(tǒng)中也很容易進行數(shù)據(jù)交換和交互E.內裝網(wǎng)絡是開放式,各種部件可以動態(tài)的調入、卸出。2.WindowsNT的內裝網(wǎng)絡功能(1)網(wǎng)絡功能內置于操作系統(tǒng)內核;(2)NT的網(wǎng)絡部分與LANMANAGER、MS-NET間的互操作性和網(wǎng)絡級的兼容性。(3)與其他網(wǎng)絡系統(tǒng)的互操作性。(4)提供方便地建立分布式應用程序的機制(5)開放性3.WindowsNT網(wǎng)絡的體系結構(1)位于應用層的命名管道是NETBIOS的更高層接口,它在兩個系統(tǒng)之間提供一個抽象的、可*的和易于使用的數(shù)據(jù)通路。(2)重定向器是解釋網(wǎng)絡I/O請求并生成對下層協(xié)議的調用,以實現(xiàn)網(wǎng)絡I/O功能。(3)為支持重定向器和服務器,定義了統(tǒng)一的傳輸界面。(4)傳輸層和網(wǎng)絡層是由傳輸驅動模塊所構成。(5)在鏈路層上定義了NDIS供其他硬件廠商開發(fā)其網(wǎng)絡硬件驅動器。5.4.2UNIX的網(wǎng)絡功能1.文件管理(1)文件復制:如uccp命令(2)聯(lián)合文件系統(tǒng)(3)文件系統(tǒng)的保護2.用戶程序的執(zhí)行分為顯示分配方式和隱式分配方式5.4.3NetWare的網(wǎng)絡功能1.NetWare的網(wǎng)絡通信通道技術NetWare同時能連接四個通信驅動程序;NetWare主要運用Shell程序大量調用DOS的INT12H軟中斷來與服務器通信2.NetWare網(wǎng)絡傳輸協(xié)議自主性NetWare網(wǎng)絡傳輸協(xié)議自主性體現(xiàn)在兩個重要部件:A.開放的數(shù)據(jù)鏈路層接口(ODI)B.Streams模塊5.5LINUX操作系統(tǒng)5.5.1LINUX的功能(1)大量的免費源代碼(2)支持多種文件系統(tǒng)(3)支持TCP/IP網(wǎng)絡些一的完備實現(xiàn)5.5.2LINUX的常用軟件(1)基本命令和工具VI,EX,PICO,JOVEGUNEMACS(2)文本與文字處理程序GROFF,TEX,TEXINFO(3)程序設計語言和輔助軟件GCC(4)X窗口系統(tǒng)(5)網(wǎng)絡設置支持TCP/IP,UUCP第六章服務器與工作站(1)基本概念在局域網(wǎng)的實際應用中,最重要的仍然是資源共享,包括高速的或貴重的外圍設備的共享、信息共享、訪問文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫。網(wǎng)絡服務器和網(wǎng)絡工作站是局域網(wǎng)實現(xiàn)資源共享的重要組成部分。6.1網(wǎng)絡服務器(1)服務器的概念一種為網(wǎng)上用戶所眾所周知的,具有固定的地址,并為網(wǎng)上專門提供服務的網(wǎng)絡節(jié)點。(2)三種不同的網(wǎng)絡服務器類型A.打印服務器(PS)B.終端服務器(TC)C.磁盤服務器6.1.1打印服務器(1)打印服務器的主要功能A.PS駐留在已知的位置,用戶通過約定的協(xié)議和他通信;B.送到PS的分組有命令和數(shù)據(jù)兩種,PS負責此類分組的處理;C.將文件從打印隊列中刪除或停止;D.發(fā)送的文件分成數(shù)據(jù)塊或者存儲起來,或者馬上打?。籈.如服務器有故障,可將一個錯誤標志的碼回送給用戶;F.可以有幾個打印機同時接入一臺打印服務器,在網(wǎng)上也可以配置多臺打印服務器6.1.2終端服務器(1)終端服務器的概念在局域網(wǎng)環(huán)境下,終端可通過網(wǎng)絡接到主機在網(wǎng)上傳送數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)包裝成分組。(2)在虛電路連接下的TC功能A.按終端的BREAK鍵,給TC發(fā)接入信號;B.TC響應,首先和主機的網(wǎng)絡接口通信,網(wǎng)絡接口可一是專門的硬件,或者是操作系統(tǒng)的終端驅動器,TC和接口之間設置一條虛電路;C.TC通知用戶已經(jīng)設置好連接;D.用戶在終端上輸入數(shù)據(jù),TC接收數(shù)據(jù),包裝成相應的分組,通過新設置的虛電路傳送至主機,此時相當于終端和主機直接相連。E.用戶中斷PC以實現(xiàn)連接的結束。6.1.3磁盤服務器(1)用戶程序從本地磁盤讀數(shù)據(jù)的過程A.用戶程序向操作系統(tǒng)發(fā)一個讀的請求;B.操作系統(tǒng)接到該請求,從內部表的信息中算出磁盤上的地址或塊號,然后將命令發(fā)給相應的磁盤驅動器,并含有:磁盤號,讀的起始地址,要讀的塊數(shù)和將數(shù)據(jù)寫入內存的地址;C.磁盤給用戶響應,將數(shù)據(jù)送給用戶。(2)用戶程序從遠程磁盤讀數(shù)據(jù)的過程A.識別網(wǎng)絡操作,發(fā)出網(wǎng)絡請求;B.分組將請求發(fā)送至磁盤服務器,服務器響應,發(fā)送數(shù)據(jù)分組給遠程用戶驅動器;C.用戶驅動器拆包,將數(shù)據(jù)送至操作系統(tǒng),接著和本地磁盤一樣操作(3)磁盤服務器的軟件由下列部分組成A.網(wǎng)絡模塊,處理網(wǎng)絡接口和各層協(xié)議;B.服務器進程,處理所有的用戶請求,服務器進程實現(xiàn)“用戶-磁盤驅動器”協(xié)議;C.常規(guī)的磁盤驅動器,實現(xiàn)真正的訪問磁盤。(4)共享磁盤系統(tǒng)的優(yōu)點A.用戶除了可以使用本地的磁盤容量外,還可使用磁盤服務器提供的存儲容量;B.充分提高了貴重磁盤的利用率;C.有可能使網(wǎng)絡上所有用戶共享只讀數(shù)據(jù),這節(jié)約了每個用戶機器的空間;D.配置補帶本地磁盤用戶機器的網(wǎng)絡價格便宜。6.2文件服務器6.2.1文件服務器接口(1)接口的作用將用戶認識的文件符號名映像到服務器認識的文件表示號。文件服務器不直接和用戶接口,而是通過文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)這樣的應用系統(tǒng)間接和用戶接口。6.2.2文件服務器的組成(1)文件服務器硬件A.基于PC機的服務器B.小型機、大型機、超級服務器C.超級服務器是一臺專門設計成文件服務器的PC(2)文件服務器軟件服務器的軟件即網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。6.2.3文件服務器指標(1)存取速度;(2)存儲容量;(3)安全策略;(4)可*運行。6.2.4服務器硬件(1)文件服務器硬盤(2)文件服務器處理器(3)文件服務器內存6.2.5服務器軟件(1)網(wǎng)絡操作系統(tǒng)軟件有三個組成部分A.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)模塊使工作站可通過網(wǎng)絡使配器及電纜和文件服務器或其他工作站交換信息,包括網(wǎng)絡適配器驅動程序;B.工作站部分軟件,主要是發(fā)出請求信息,并送往文件服務器;C.文件服務器部分軟件,主要是產(chǎn)生對請求的響應信息;(2)一些常用的服務器軟件的功能A.登錄到服務器;B.映像驅動器;C.共享資源;D.服務器安全:包括用戶標識、口令和授權、許可6.3網(wǎng)絡工作站6.3.1WINDOWS工作站(1)將WINDOWS3.X裝入PC機時,需要占用5MB~7MB的磁盤空間,WIN9X更大(2)安裝WINDOWS工作站的步驟A.在文件服務器上安裝WINDOWSB.在服務器上共享WINDOWSC.在局域網(wǎng)上配置WINDOWS6.3.2UNIX工作站(1)網(wǎng)絡版本的UNIX命令把哦擴RLOGIN、RCOPY和RWHO,用戶還可使用遠程訪問(TELNET)、文件傳輸(FTP)和發(fā)送電子郵件(SMTP)等功能。(2)SCO公司的SCOUNIXSystem版本使目前UNIXPC工作站最流行的商業(yè)軟件。第七章局域網(wǎng)互聯(lián)☆局域網(wǎng)互連是將多個局域網(wǎng)相互聯(lián)連接以實現(xiàn)信息交換和資源共享7.1網(wǎng)絡互連需求7.1.1局域網(wǎng)互連需求(1)局域網(wǎng)有以下三個限制因素A.局域網(wǎng)覆蓋的距離是有限的;B.局域網(wǎng)能支持的聯(lián)網(wǎng)計算機的數(shù)目是有限的;C.局域網(wǎng)上能傳輸?shù)耐ㄐ帕渴怯邢薜?。?)當組織需要配置有不同類型的局域網(wǎng)時,需要解決異種網(wǎng)絡的互連。7.1.2網(wǎng)絡互聯(lián)類型(1)五種網(wǎng)絡互聯(lián)的類型A.相同類型的局域網(wǎng)互聯(lián)B.不同類型的局域網(wǎng)互聯(lián)C.通過主干網(wǎng)將局域網(wǎng)互聯(lián)D.通過廣域網(wǎng)(WAN)將局域網(wǎng)互聯(lián)E.局域網(wǎng)訪問外部計算機系統(tǒng)7.1.3網(wǎng)絡互連解決方案7.2中繼器(1)是最簡單的局域網(wǎng)延伸設備,運行在物理層。其功能是放大或再生局域網(wǎng)的信號。7.3網(wǎng)橋(1)網(wǎng)橋運行在OSI的數(shù)據(jù)鏈路層7.3.1橋接以太網(wǎng)橋接局域網(wǎng)采用一種稱為交*支撐樹算法(spanningtree)7.3.2源路徑選擇(1)源路徑算法與交*支撐樹算法的區(qū)別所在A.第一它是能充分的利用所有的路由器能力;B.源路徑算法不需要在網(wǎng)橋中作任何處理C.其缺點是需要在源站做附加的處理,且當網(wǎng)絡配置變更時需要重復計算路由。7.3.3源路徑透明(1)spanningtree橋有時也稱為透明橋7.3.4轉換橋(1)在不同局域網(wǎng)之間進行轉換時需要用到轉換橋7.3.5FDDI網(wǎng)橋(1)分布式光纖接口數(shù)據(jù)網(wǎng)橋連接眾多的以太網(wǎng)和標記環(huán)網(wǎng),是校園網(wǎng)常用的一種方案。(2)FDDI主干網(wǎng)互聯(lián)以太網(wǎng)或標記環(huán)網(wǎng)需要采用一種稱為封裝的技術7.3.6網(wǎng)橋的限制(1)網(wǎng)橋只能用于聯(lián)接數(shù)量不多、同一類型的網(wǎng)段(2)以太網(wǎng)橋的主要限制是在網(wǎng)絡任意兩個節(jié)點間,難于提供多于兩個的不同路由(3)用源路徑選擇的標記環(huán)網(wǎng)能支持多于兩個的路徑,但是對于較大的網(wǎng)絡難于管理。(4)網(wǎng)橋適用于相同類型的局域網(wǎng)互聯(lián);轉換網(wǎng)橋適用不同類型的局域網(wǎng)互聯(lián);封裝網(wǎng)橋適用于FDDI主干網(wǎng)互聯(lián)。7.4路由器7.4.1路由器功能(1)能支持多個鏈路聯(lián)接的復雜網(wǎng)絡,具有動態(tài)選擇路由以平衡通過各個路由其的通信負載的功能。(2)路由器與網(wǎng)橋的區(qū)別A.它能根據(jù)分組類型過濾和路由;B.它支持在LAN段之間有多個鏈路的網(wǎng)絡,當某個鏈路損壞時,可選擇其他路由;C.路由器可根據(jù)網(wǎng)絡通信的情況決定路由,當網(wǎng)絡負載很重時,各路由器能動態(tài)選擇路由。7.4.2路由算法(1)PPP協(xié)議:只要求路由器能互相操作,而不提供任何路由選擇,這適用于連接兩個網(wǎng),而每兩個網(wǎng)各自采用不同的路由協(xié)議。(2)RIP協(xié)議允許由路由選擇功能,但總是按最短的路由做相同選擇。另外,它的路由功能并不強,它并不考慮當時網(wǎng)絡的通信狀況以及通信費用。(3)OSPF協(xié)議克服了上述缺點,它適用于大的網(wǎng)絡。7.4.3路由器配置方案7.5網(wǎng)關(1)網(wǎng)關不僅具有路由功能,而且能在兩個不同的協(xié)議集之間進行轉換。(2)網(wǎng)關的原理如同不同國家的語言翻譯,將不同協(xié)議集的協(xié)議進行翻譯、轉換。第3章交換技術主要內容:1、線路交換2、分組交換3、幀中繼交換4、信元交換一、線路交換1、線路交換進行通信: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、線路交換缺點:典型的用戶/主機數(shù)據(jù)連接狀態(tài),在大部分的時間內線路是空閑的,因而用線路交換方法實現(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備必須用相同的數(shù)據(jù)率發(fā)送和接收數(shù)據(jù),這就限制了網(wǎng)絡上各種主機以及終端的互連通信。二、分組交換技術1、分組交換的優(yōu)點:線路利用率提高;分組交換網(wǎng)可以進行數(shù)據(jù)率的轉換;在線路交換網(wǎng)絡中,若通信量較大可能造成呼叫堵塞的情況,即網(wǎng)絡拒絕接收更多的連接要求直到網(wǎng)絡負載減輕為止;優(yōu)先權的使用。2、分組交換和報文交換主要差別:在分組交換網(wǎng)絡中,要限制所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單位的長度。報文交換系統(tǒng)卻適應于更大的報文。3、虛電路的技術特點:在數(shù)據(jù)傳送以前建立站與站之間的一條路徑。4、數(shù)據(jù)報的優(yōu)點:避免了呼叫建立狀態(tài),如果發(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:路線交換基本上是一種透明服務,一旦連接建立起來,提供給站點的是固定的數(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?。而分組交換中,必須把模擬數(shù)據(jù)轉換成數(shù)字數(shù)據(jù)才能傳輸。6、外部和內部的操作外部虛電路,內部虛電路。當用戶請求虛電路時,通過網(wǎng)絡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,內部數(shù)據(jù)報。網(wǎng)絡分別處理每個分組。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,內部數(shù)據(jù)報。從用戶和網(wǎng)絡角度看,每個分組都是被單獨處理的。外部數(shù)據(jù)報,內部虛電路。外部的用戶沒有用連接,它只是往網(wǎng)絡發(fā)送分組。而網(wǎng)絡為站之間建立傳輸分組用的邏輯連接,而且可以把連接另外維持一個擴展的時間以便滿足預期的未來需求。三、幀中繼交換1、X.25特性:(1)用于建立和終止虛電路的呼叫控制分組與數(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)呼叫控制信號與用戶數(shù)據(jù)采用分開的邏輯連接,這樣,中間結點就不必維護與呼叫控制有關的狀態(tài)表或處理信息;(2)在第二層而不是在第三層實現(xiàn)邏輯連接的多路復用和交換,這樣就省掉了整個一層的處理;(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用:數(shù)據(jù)塊交互應用;文件傳輸;低速率的復用;字符交互通信。四、信元交換技術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)。信元頭主要功能是:信元的網(wǎng)絡路由。2、ATM采用了異步時分多路復用技術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、應用獨立:主要表現(xiàn)在時間獨立和語義獨立兩方面。時間獨立即應用時鐘和網(wǎng)絡時鐘之間沒有關聯(lián)。語義獨立即在信元結構和應用協(xié)議數(shù)據(jù)單元之間無關聯(lián),所有與應用有關的數(shù)據(jù)都在信元的信息域中。3、ATM信元標識ATM采用虛擬通道模式,通信通道用一個邏輯號標識。對于給定的多路復用器,該標識是本地的,并在任何交換部件處改變。通道的標識基于兩種標識符,即虛擬通路標識VPI和虛擬通道標識VCI。一個虛擬通路VP包含有若干個虛擬通道VC4、ATM網(wǎng)絡結構虛擬通道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識值—虛擬通道標識符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識值—虛擬通路標識符相聯(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識VCI,它是信元頭一部分。第4章網(wǎng)絡體系結構及協(xié)議主要內容:1、網(wǎng)絡體系結構及協(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)絡體系結構及協(xié)議的定義1、網(wǎng)絡體系結構:是計算機之間相互通信的層次,以及各層中的協(xié)議和層次之間接口的集合。2、網(wǎng)絡協(xié)議:是計算機網(wǎng)絡和分布系統(tǒng)中互相通信的對等實體間交換信息時所必須遵守的規(guī)則的集合。3、語法(syntax):包括數(shù)據(jù)格式、編碼及信號電平等。4、語義(semantics):包括用于協(xié)議和差錯處理的控制信息。5、定時(timing):包括速度匹配和排序。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)的體系結構,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構。2、OSI簡介:OSI采用了分層的結構化技術,共分七層,物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。3、OSI參考模型的特性:是一種異構系統(tǒng)互連的分層結構;提供了控制互連系統(tǒng)交互規(guī)則的標準骨架;定義一種抽象結構,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;所提供的公共服務是面向連接的或無連接的數(shù)據(jù)服務;直接的數(shù)據(jù)傳送僅在最低層實現(xiàn);每層完成所定義的功能,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;有關的物理鏈路上傳輸非結構的位流以及故障檢測指示。5、數(shù)據(jù)鏈路層:在網(wǎng)絡層實體間提供數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的功能和過程;提供數(shù)據(jù)鏈路的流控。6、網(wǎng)絡層:控制分組傳送系統(tǒng)的操作、路由選擇、擁護控制、網(wǎng)絡互連等功能,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)絡層提供最合適的服務;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和流量控制。8、會話層:提供兩進程之間建立、維護和結束會話連接的功能;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、表示層:代表應用進程協(xié)商數(shù)據(jù)表示;完成數(shù)據(jù)轉換、格式化和文本壓縮。10、應用層:提供OSI用戶服務,例如事務處理程序、文件傳送協(xié)議和網(wǎng)絡管理等。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成,即網(wǎng)絡接口層、IP層、傳輸層、應用層。網(wǎng)絡接口層:也稱數(shù)據(jù)鏈路層,這是TCP/IP最底層。功能:負責接收IP數(shù)據(jù)報并發(fā)送至選定的網(wǎng)絡。IP層:IP層處理機器之間的通信。功能:它接收來自傳輸層的請求,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)報送至相應的網(wǎng)絡接口來傳送。傳輸層:是提供應用層之間的通信,即端到端的通信。功能:管理信息流,提供可靠的傳輸服務,以確保數(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。應用程序IP層之上的協(xié)議軟件只使用IP地址,而網(wǎng)絡接口層處理物理地址。操作系統(tǒng)分界線:以區(qū)分系統(tǒng)與應用程序。在傳輸層和應用層之間。3、復用與分解發(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)絡中復用傳送,形成一個分組流。在接收方收到分組時,參考附加信息對接收到的分組進行分解。四、IP協(xié)議1、Internet體系結構一個TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)提供了三組服務。最底層提供無連接的傳送服務為其他層的服務提供了基礎。第二層一個可靠的傳送服務為應用層提供了一個高層平臺。最高層是應用層服務。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軟件完成路由選擇功能,選擇數(shù)據(jù)傳送的路徑。(3)IP包含了一組不可靠分組傳送的規(guī)則,指明了分組處理、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,包括數(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)絡將包括數(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,且不要求路由器對分段存儲或重組。8、生存時間:IP數(shù)據(jù)報格式中設有一個生存時間字段,用來設置該數(shù)據(jù)報在聯(lián)網(wǎng)中允許存在的時間,以秒為單位。如果其值為0,就把它從互聯(lián)網(wǎng)上刪除,并向源站點發(fā)回一個出錯消息。9、IP數(shù)據(jù)報選項:IP數(shù)據(jù)報選項字段主要是用于網(wǎng)絡測試或調試。包括: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識別多個目的地址,同時允許多個應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)送和接收,設計用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP。使用UDP協(xié)議包括:TFTP、SNMP、NFS、DNSUDP使用底層的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議來傳送報文,同IP一樣提供不可靠的無連接數(shù)據(jù)報傳輸服務。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的復用、分解與端口UDP軟件應用程序之間的復用與分解都要通過端口機制來實現(xiàn)。每個應用程序在發(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)議端口和相應的端口號。UDP分解操作:從IP層接收了數(shù)據(jù)報之后,根據(jù)UDP的目的端口號進行分解操作。UDP端口號指定有兩種方式:由管理機構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的可靠傳輸服務五個特征:面向數(shù)據(jù)流、虛電路連接、有緩沖的傳輸、無結構的數(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作為可靠數(shù)據(jù)流傳輸服務的基礎。3、為了提高數(shù)據(jù)流傳輸過程的效率,在上述基礎上引入滑動窗口協(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?;瑒哟翱趨f(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交換的數(shù)據(jù)和確認信息的格式,以及計算機為了確保數(shù)據(jù)的正確到達而采取的措施。5、TCP連接使用是一個虛電路連接,連接使用一對端點來標識,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端口號。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收方還能再接收多少數(shù)據(jù),通告值增加,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識和控制信息。確認號字段指示本機希望接收下一個字節(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用目的和內容URG緊急指針字段可用;ACK確認字段可用;PSH請求急近操作;RST連接復位;SYN同步序號;FIN發(fā)送方字節(jié)流結束。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確保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。同步是通過交換攜帶有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)雙向對等地數(shù)據(jù)流動,沒有主從關系。第5章局域網(wǎng)技術主要內容:1、局域網(wǎng)定義和特性2、各種流行的局域網(wǎng)技術3、高速局域網(wǎng)技術4、基于交換的局域網(wǎng)技術5、無線局域網(wǎng)技術及城域網(wǎng)技術一、局域網(wǎng)定義和特性局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork)即LAN:將小區(qū)域內的各種通信設備互聯(lián)在一起的通信網(wǎng)絡。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10-8-10-11。2、決定局域網(wǎng)特性的三個技術:(1)用以傳輸數(shù)據(jù)的介質(2)用以連接各種設備的拓撲結構(3)用以共享資源的介質控制方法。3、設計一個好的介質訪問控制協(xié)議三個基本目標:(1)協(xié)議要簡單(2)獲得有效的通道利用率(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,首先需要監(jiān)聽總線,以決定介質上是否存在其他站的發(fā)送信號。(2)如果介質是空閑的,則可以發(fā)送。(3)如果介質忙,則等待一段間隔后再重試。堅持退避算法:(1)非堅持CSMA:假如介質是空閑的,則發(fā)送;假如介質是忙的,等待一段時間,重復第一步。利用隨機的重傳時間來減少沖突的概率,缺點:是即使有幾個站有數(shù)據(jù)發(fā)送,介質仍然可能牌空閑狀態(tài),介質的利用率較低。(2)1-堅持CSMA:假如介質是空閑的,則發(fā)送;假如介質是忙的,繼續(xù)監(jiān)聽,直到介質空閑,立即發(fā)送;假如沖突發(fā)生,則等待一段隨機時間,重復第一步。缺點: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;假如介質是忙的,繼續(xù)監(jiān)聽,直到介質空閑,重復第一步;假如發(fā)送被延遲一個時間單位,則重復第一步。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,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,通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,設置參量為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)當幀重復發(fā)生一次沖突時,則將參量L加倍;(4)設置一個最大重傳次數(shù),則不再重傳,并報告出錯。二、標記環(huán)網(wǎng)TokeRingIEEE802.51、標記的工作過程:標記環(huán)網(wǎng)又稱權標網(wǎng),這種介質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011111110。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。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、站點接收幀的過程: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,則將幀放入接收緩沖器,再輸入站,同時將幀送回至環(huán)上;如地址不符合,則簡單地將數(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、預約位三、光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDIISO93141、FDDI和標記環(huán)介質訪問控制標準接近,有以下幾點好處:(1)標記環(huán)協(xié)議在重負載條件下,運行效率很高,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(1)數(shù)據(jù)編碼:用有光脈沖表示為1,沒有光能量表示為0。FDDI采用一種全新的編碼技術,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確定的,但是,從緩沖器輸出的信號時鐘是根據(jù)站的時鐘確定的,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,不同之處包括:FDDI幀含有前文,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的兩個主要區(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)容量分配方案不同,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,也可優(yōu)先分配給某些站點。IEEE802.5使用優(yōu)先級和預約方案。5、為了同時滿足兩種通信類型的要求,F(xiàn)DDI定義了同步和異步兩種通信類型,定義一個目標標記循環(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計算機學會于1980年2月成立的,其目的是為局域網(wǎng)內的數(shù)字設備提供一套連接的標準,后來又擴大到城域網(wǎng)。1、服務訪問點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,實體和上下層間通過接口進行通信。用服務訪問點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: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功能。面向連接LLC(類型2),任何信息幀,交換前在一對LLC實體間必須建立邏輯鏈路。在數(shù)據(jù)傳送方式中,信息幀依次序發(fā)送,并提供差錯恢復和流量控制功能。3、介質訪問控制子層MACIEEE802規(guī)定的MAC有CSMA/CD、標記總線、標記環(huán)等。4、服務原語(1)ISO服務原語類型REQUEST原語用以使服務用戶能從服務提供者那里請求一定的服務,如建立連接、發(fā)送數(shù)據(jù)、結束連接或狀態(tài)報告。INDICATION原語用以使服務提供者能向服務用戶提示某種狀態(tài)。如連接請求、輸入數(shù)據(jù)或連接結束。RESPONSE原語用以使服務用戶能響應先前的INDIECATION,如接受連接INDICATION。CONFIRMARION原語用以使服務提供者能報告先前的REQUEST成功或失敗。(2)IEEE802服務原語類型和ISO服務原語類型相比REQUEST和INDICATION原語類型和ISO所用的具有相同意義。IEEE802沒有REPONSE原語類型,CONFIRMATION原語類型定義為僅是服務提供者的確認。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)絡層、MAC子層及LLC子層本身管理功能的界面服務規(guī)范。2、LLC子層界面服務規(guī)范IEEE802.2定義了三個界面服務規(guī)范:(1)網(wǎng)絡層/LLC子層界面服務規(guī)范;(2)LLC子層/MAC子層界面服務規(guī)范;(3)LLC子層/LLC子層管理功能的界面服務規(guī)范。3、網(wǎng)絡層/LLC子層界面服務規(guī)范提供兩處服務方式不確認無連接的服務:不確認無連接數(shù)據(jù)傳輸服務提供沒有數(shù)據(jù)鏈路級連接的建立而網(wǎng)絡層實體能交換鏈路服務數(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)報服務面向連接的服務:提供了建立、使用、復位以及終止數(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,這是一處虛電路服務。4、LLC子層/MAC子層界面服務規(guī)范本規(guī)范說明了LLC子層對MAC子層的服務要求,以便本地LLC子層實體間對等層LLC子層實體交換LLC數(shù)據(jù)單元。(1)服務原語是:MA-DATA.request、MA-DATA.indication、MA-DATA.confirm(2)LLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元結構LLCPDU:目的服務訪問點地址字段DSAP,一個字節(jié),其中七位實際地址,一位為地址型標志,用來標識DSAP地址為單個地址或組地址。源服務訪問點地址字段SSAP,一個字節(jié),其中七位實際地址,一位為命令/響應標志位用來識別LLCPDU是命令或響應??刂谱侄?、信息字段。5、LLC協(xié)議的型和類LLC為服務訪問點間的數(shù)據(jù)通信定義了兩種操作:Ⅰ型操作,LLC間交換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。Ⅱ型操作,兩個LLC間交換帶信息的PDU之間,必須先建立數(shù)據(jù)鏈路連接,正常的通信包括,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和流控。六、CSMA/CD介質訪問控制協(xié)議1、MAC服務規(guī)范三種原語MA-DATA.request、MA-DATA.indication、MA-DATA.confirm2、介質訪問控制的幀結構CSMA/CD的MAC幀由8個字段組成:前導碼;幀起始定界符SFD;幀的源和目的地址DA、SA;表示信息字段長度的字段;邏輯連接控制幀LLC;填充的字段PAD;幀檢驗序列字段FCS。前導碼:包含7個字節(jié),每個字節(jié)為10101010,它用于使PLS電路和收到的幀定時達到穩(wěn)態(tài)同步。幀起始定界符:字段是10101011序列,它緊跟在前導碼后,表示一幅幀的開始。幀檢驗序列:發(fā)送和接收算法兩者都使用循環(huán)冗余檢驗(CRC)來產(chǎn)生FCS字段的CRC值。3、介質訪問控制方法IEEE802.3標準提供了介質訪問控制子層的功能說明,有兩個主要的功能:數(shù)據(jù)封裝(發(fā)送和接收),完成成幀(幀定界、幀同步)、編址(源和目的地址處理)、差錯檢測(物理介質傳輸差錯的檢測);介質訪問管理,完成介質分配避免沖突和解決爭用處理沖突。七、標記環(huán)介質訪問控制協(xié)議標記環(huán)局域網(wǎng)協(xié)議標準包括四個部分:邏輯鏈路控制LLC、介質訪問控制MAC、物理層PHY和傳輸介質。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相當于OSI的第一層(物理層)。LLC使用MAC子層的服務,提供網(wǎng)絡層的服務,MAC控制介質訪問,PHY負責和物理介質接口。2、介質訪問控制幀結構標記環(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)互連時要進行轉換。3、介質訪問控制方法(1)幀發(fā)送:對環(huán)中物理介質的訪問系采用沿環(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:在完成幀發(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)幀接收:若幀的類型比特表示為MAC幀,則控制比特由環(huán)上所有的站進行解釋。如果幀的DA字段與站的單地址、相關組地址或廣播地址匹配,則把FC、DA、SA、INFO以及FS字段拷貝入接收緩沖區(qū)中,并隨后轉送至適當子層。(4)優(yōu)先權操作:訪問控制字段中的優(yōu)先權比特PPP和預約比特RRR配合工作,使環(huán)中服務優(yōu)先權與環(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年由原來制定的以太網(wǎng)標準的IEEE802.3工作組完成??焖僖蕴W(wǎng)正式名為100Base-T。共享介質快速以太網(wǎng)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)采用同樣的介質訪問控制協(xié)議CSMA/CD所有的介質訪問控制算法不變,只是將有關的時間參量加速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:一邊是總線結構,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,可以是雙絞線、光纖,或者是一個介質獨立接口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交換機制的交換器。九、基于交換技術的網(wǎng)絡1、交換網(wǎng)結構交換技術的兩種主要應用形式是:折疊式主干網(wǎng)和高速服務器聯(lián)接。2、全雙工以太網(wǎng)全雙工運行在交換器之間,以及交換器和服務器之間,是和交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)在服務器和交換器之間。這是目前全雙工應用最普遍的配置。(2)在兩個交換器之間。(3)在遠離的兩個交換器之間。3、多媒體多媒體的應用基于MPEG、JPEG、H.261等視頻壓縮算法。缺點:是由網(wǎng)絡緩存產(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。對視頻應用的低延遲需求有四種解決方案:(1)采用10Mbps交換器(2)采用100Mbps中繼器(3)用100Mbps的交換器(4)采用流控技術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體系結構無線LAN最小構成模塊是基本服務集BSS,它由一些運行相同MAC協(xié)議和爭用同一共享介質的站點組成。一個擴展服務集ESS由兩個或更多的通過分布系統(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。如果進行數(shù)據(jù)傳輸,就需要具備尋址功能以便識別站點的新位置。(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:運行在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:運行在2.4GHzISM頻帶,在研究之中。4、介質訪問控制IEEE802.11形成的一個MAC算法稱為DFWMAC分布式基礎無線MAC,它提供分布式訪問控制機制,處于其上的是一個任選的中央訪
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