網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(第二章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ))

第二章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)絡(luò)的定義資源共享的觀點將計算機網(wǎng)絡(luò)定義為“以能夠相互共享資源的方式互連起來的自治計①計算機網(wǎng)絡(luò)建立的主要目的是實現(xiàn)計算機資源的共享。計算機資源主要指計算機硬數(shù)據(jù)。②互連的計算機是分布在不同地理位置的多臺獨立的“自治計算機”?；ミB的計算機之間應(yīng)該沒有明確的主從關(guān)系，每臺計算機都可以聯(lián)網(wǎng)或者脫離網(wǎng)絡(luò)工作。③聯(lián)網(wǎng)計算機之間的通信必須遵循共同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。絡(luò)的分類1．網(wǎng)絡(luò)分類方法網(wǎng)絡(luò)分類的方法很多，常用以下兩種分類法：儲轉(zhuǎn)發(fā)與路由選擇是點一點式網(wǎng)絡(luò)與廣播式網(wǎng)絡(luò)的重要區(qū)別之一。②根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋圍與規(guī)模分類，可以分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)。2．廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)和城域網(wǎng)局域網(wǎng)分為共享局域網(wǎng)與交換局域網(wǎng)(或是共享介質(zhì)式局域網(wǎng)和交換式局域網(wǎng))。局域網(wǎng)令牌總線(TokenBus)和令牌環(huán)(TokenRing)原理的局域網(wǎng)產(chǎn)品形成了三足鼎立之勢。城域網(wǎng)(MAN)是介于廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間的一種高速網(wǎng)絡(luò)。其設(shè)計的目標(biāo)是要滿足幾十千米圍的多個局域網(wǎng)互聯(lián)的需求。分組交換技術(shù)。早期的網(wǎng)絡(luò)主要是廣域網(wǎng)。3計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1．計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞亩x計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的第一步就是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計。拓?fù)鋵W(xué)是幾何學(xué)的一個分支。計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫峭ㄟ^網(wǎng)中結(jié)點與通信線路之間的幾何關(guān)系表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，反映出網(wǎng)絡(luò)各實體之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。2．網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆诸惥W(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢愿鶕?jù)通信子網(wǎng)信信道類型分為以下兩類：(1)點對點線路通信子網(wǎng)的拓?fù)洳捎命c對點線路的通信子網(wǎng)的基本拓?fù)錁?gòu)型有4種：星型、環(huán)型、樹型與網(wǎng)狀型。(2)廣播信道通信子網(wǎng)的拓?fù)?．點對點線路通信子網(wǎng)的拓?fù)湫慕Y(jié)點出現(xiàn)問題，就會造成全網(wǎng)的癱瘓，可靠性較差。環(huán)型拓?fù)涞沫h(huán)中任意一個結(jié)點的故障都會造成全網(wǎng)的癱瘓，這是環(huán)型網(wǎng)絡(luò)可靠性的瓶樹型拓?fù)淇梢钥醋鍪切切屯負(fù)涞囊环N擴展，主要適用于匯集信息的應(yīng)用要求。須采用路由協(xié)議、流量控制等方法。廣域網(wǎng)中基本都采用網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?？键c4數(shù)據(jù)傳輸速率和誤碼率1．?dāng)?shù)據(jù)傳輸速率1)數(shù)據(jù)傳輸速率的定義數(shù)據(jù)傳輸速率在數(shù)值上等于每秒鐘傳輸構(gòu)成數(shù)據(jù)代碼的二進制比特數(shù)，單位是比特／秒對于二進制數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率為S=1/TT為發(fā)送每一比特所需要的時間，單位是秒(S)。①T=0．0001μs，首先要換算成公式里的標(biāo)準(zhǔn)單位——秒，T=0．0001μs=10-10S。②傳輸速率S=1／T=1／10-10=1010bps。lms(毫秒)=10-3S；lus(微秒)=10-6s；lns(納秒)=10-9S。lkbps=103bps；1Mbps=106bps；1Gbps=109bps。傳輸率奈奎斯特定理與香農(nóng)定理從定量的解度描述了“帶寬”與速率的關(guān)系。①奈奎斯特定理描述了有限帶寬、無噪聲信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率與信道帶寬的關(guān)系。Rmax=2*f聲功率比之間的關(guān)系。其計算公式為．誤碼率誤碼率是指二進制碼元在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率。它在數(shù)值上近似等于：計算機通信的平均誤碼率要求低于10-9。考點5電路交換和存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換又可以分為兩類：報文存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換(簡稱為報文交換)與報文分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換(簡稱為分組交換)。分組交換技術(shù)又可分為：數(shù)據(jù)報和虛電路兩種。要在通信子網(wǎng)中建立一個實際的物理線路連接。①線路建立階段；②數(shù)據(jù)傳輸階段；③線路釋放階段。2)電路交換方式的特點電路交換方式的優(yōu)點是：通信實時性強，適于交互會話類通信。電路交換方式的缺點是：對突發(fā)性通信不適應(yīng)，系統(tǒng)效率低，不具備存儲數(shù)據(jù)的能力，不能平滑數(shù)據(jù)量，不具備差錯控制能力，無法發(fā)現(xiàn)和糾正傳輸過程中發(fā)生的差錯。2．存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換(1)存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換與電路交換的區(qū)別存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換與電路交換的區(qū)別表現(xiàn)在兩個特點：①發(fā)送的數(shù)據(jù)與目的地址、源地址、控制信息按照一定格式組成一個數(shù)據(jù)單元(報文或；路由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)功能。存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式分為兩類：報文存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換(簡稱報文交換)與報文分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)交為兩類：報文和報文分組。在數(shù)據(jù)中加上目的地址、源地址和控制信息，并按照一定的格式打包成一個報文。定分組的最大長度是15008。源結(jié)點需要將一個長報文分成多個分組，由目的結(jié)點將多個分組按照順序重新組織成報文。報文分組也簡稱為分組。果也不相同，見下表。報文和報文分組的對比報文不論數(shù)據(jù)多長，都處理成一個單元數(shù)據(jù)長，傳輸時出現(xiàn)錯誤難發(fā)現(xiàn)一旦錯了，需要整個數(shù)據(jù)重發(fā)報文分組按規(guī)格將數(shù)據(jù)分割成較小的分組數(shù)據(jù)短，傳輸時出現(xiàn)錯誤容易現(xiàn)一旦錯了，只需要發(fā)出錯的那個分組在實際應(yīng)用中，分組交換技術(shù)可以分為兩類：數(shù)據(jù)報與虛電路。和目的主機之前建立“線路連接”。源主機發(fā)送的每個分組都可以獨立選擇一條傳輸路徑，每個分組在通信子網(wǎng)中可能通過不同的傳輸路徑到達目的主機。①同一報文的不同分組可以經(jīng)過不同的傳輸路徑通過通信子網(wǎng)。②同一報文的不同分組到達目的結(jié)點時可能出現(xiàn)亂序，重復(fù)和丟失現(xiàn)象。③每個分組在傳輸過程中都必須帶有目的地址和源地址。④數(shù)據(jù)報方式的傳輸延遲較大，適用于突發(fā)性通信，不適用于長報文、會話式通信。2．虛電路方式①在每次分組傳輸之前，需要在源主機與目的主機之間建立一條邏輯連接。息。分組到達目的結(jié)點時不會出現(xiàn)丟失、重復(fù)與亂序的現(xiàn)象。(這一點和電路交換的特點類似)。④通信子網(wǎng)中的每個結(jié)點可以與任何結(jié)點建立多條虛電路連接。需要建立一個連接；而虛電路需要建立一個連接。換的優(yōu)點，因此在計算機網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛應(yīng)用。1．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基本概念制定的規(guī)則、約定與標(biāo)準(zhǔn)被稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。①語法：規(guī)定用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)和格式。②語義：規(guī)定需要發(fā)出何種控制信息以及完成的動作與做出的響應(yīng)。③時序：即對事件實現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。是一個標(biāo)準(zhǔn)，而只是一個在制定標(biāo)準(zhǔn)時所使用的概念性的框架。①網(wǎng)中各結(jié)點都有各自的層次。②不同結(jié)點的同等層有相同的功能。③同一結(jié)點相鄰層之間通過接口通信。④每一層使用下層提供的服務(wù)，并向上層提供服務(wù)。⑤不同結(jié)點的同等層之間按照協(xié)議實現(xiàn)對等層之間通信。①最低層——物理層，為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接，以便透明地傳輸比特流。理線路變成無差錯的數(shù)據(jù)鏈路。路由選擇、擁塞控制與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等功能。⑤會話層，主要任務(wù)是組織兩個會話進程之間的通信，并管理數(shù)據(jù)的交換。⑥表示層，主要任務(wù)是處理兩個通信系統(tǒng)換信息的表示方式。①開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可以免費使用，且獨立于特定的計算機硬件與操作系統(tǒng)。②獨立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以適用于局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)中，更適用于互聯(lián)網(wǎng)中。③統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得整個TCP／IP設(shè)備在網(wǎng)中具有惟一的地址。④標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶服務(wù)。I要功能是負(fù)責(zé)將源主機的報文分組發(fā)送到目的主機?；ヂ?lián)層的功能主要表現(xiàn)在以下3個方①處理來自傳輸層的分組發(fā)送請求。②處理接收的數(shù)據(jù)報。③處理互聯(lián)的路徑、流控與擁塞問題。的主要目的是在互聯(lián)網(wǎng)中源主機與目的主機的對等實體之間建立用于會話的端一端連接。議，即傳輸控制協(xié)議(TCP)和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)。CP設(shè)備名稱到IP地址映射的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。⑤路由信息協(xié)議RIP，用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間交換路由信息。⑥網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS，用于網(wǎng)絡(luò)中不同主機之間的文件共享。⑦超文本傳輸協(xié)議HTTP，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展務(wù)、電子商務(wù)、遠程教育與信息服務(wù)等領(lǐng)域。2．搜索引擎技術(shù)的發(fā)展搜索引擎作為運行在Web上的應(yīng)用軟件系統(tǒng)，已經(jīng)成為繼電子之后的第二大Web應(yīng)用。oN客技術(shù)的應(yīng)用播客(Podcast)是基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字廣播技術(shù)之一。初期它是借助一種iPodder的軟件與一些便攜播放器相結(jié)合。播客可分為3類：傳統(tǒng)廣播節(jié)目的播客、專業(yè)播客和個人播客。(dailysourcecode．)”誕生，我國第一個播客“土豆網(wǎng)(．tudou．corn)”于2004年年底4．博客技術(shù)的應(yīng)用博客(Blog)即網(wǎng)絡(luò)日志或網(wǎng)志(Weblog)，是指以文章的形式在互聯(lián)網(wǎng)上實現(xiàn)信息共享。是博客商業(yè)化的一年，2005年是博客大眾化的一年。有人評論，博客的發(fā)展說明了互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開始從精英走向平民。①以個人記事、表達、交流為主的博客。②由共同關(guān)心某一類問題的人或團體組成的博客社區(qū)。⑧以學(xué)術(shù)專題討論為主形成的關(guān)于技術(shù)研討或知識研究的博客社區(qū)。④以新聞時事的發(fā)布、與評論的博客社區(qū)。絡(luò)電視的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)電視(IPTV)是通過寬帶IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)?，可以實現(xiàn)與用戶的互動點播，同時可以方科技發(fā)展規(guī)劃