自考网络工程串讲笔记

自考网络工程串讲笔记（04749）第 1 章 概述1.2 计算机网络介绍1.2.1 计算机网络定义1、计算机网络是：（1）计算机技术与通信技术相结合的产物（2）由自主计算机互连起来的集合体（3）将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过 通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协 议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统（目的） 。2、计算机网络包括硬件和软件：硬件：通信设备为主机转发数据，接口设备是网络和计算机之间的接口。主机（端系统）：个人计算机、大型计算机、客户机（client）或工作站（workstation） 、服务器（sever）通信设备（中间系统）：交换机和路由器接口设备：网卡、调制解调器传输介质：双绞线、同轴电缆、光钎、无线电和卫星链路。软件：通信协议和应用软件通信协议（计算机之间的信息传输规则）：TCP/IP 等应用软件（网络上的各种应用）：WWW、E-mail、FTP 等1.2.2 计算机网络拓扑结构1、广域网拓扑结构：广域网是将多个子网或多个局域网互接起来的网络。集线器、中继器、交换机将多个设备连接起来形成局域网拓扑结构。广域网特点：点到点、存储转发、工作在底层（1）网状拓扑结构优点：系统可靠性高，比较容易扩展可以改善通信路径上的信息流量分配可以在多条路径中选择最佳路径，以减小传输延迟网络可组建成各种形状，采用多种通信信道，多种传输速率，适合广域网复杂的 网络环境缺点：线路和结点成本高结构复杂，难于管理和维护，每一结点都与多点进行连接，必须采用路由算法和 流量控制方法（2）环形拓扑结构采用光纤做主干线。可靠性好，不存在单点失效问题，可以灵活地建立各种链路备份策略2、局部网络拓扑结构局域网特点：广播式，工作再物理层、数据链路层、网际层（1）星形拓扑结构星形拓扑结构以中央结点为中心，用单独的线路使中央结点与其他站点相连，各站点间的通信都要通过中央结点。优点：增加站点容易成本低容易确定网络故障点通道分离网络结点增删方便、快捷缺点：可靠性差（2）环形拓扑结构环形拓扑结构中计算机相互连接而形成一个环。优点：控制简单不存在数据冲突信道利用率高缺点：任意结点故障都会造成网络瘫痪故障诊断也较困难容量有限难以增加新的站点对结点要求高（3）总线形拓扑结构总线形拓扑结构就是将各个结点（如服务器、工作站等）用一根总线（如同轴缆、双绞线、光纤等）连接起来。优点：可靠性高成本低扩充性好缺点：安全性低监控比较困难通信效率低下增加结点困难（4）树形拓扑结构树形拓扑结构中，计算机都是既连接它的父结点（除根结点外）又连接它的子结点（除叶结点外） ，连接关系呈树状。优点：结构连接简单维护方便适用于汇集信息的应用要求缺点：资源共享能力较差可靠性不高1.2.3 计算机网络体系结构1、计算机网络体系结构是指网络的层次结构和协议。协议（Protocol）是计算机网络协议的简称，是指网络中计算机与计算机之间、网络设备与网络设备之间、计算机与网络设备之间进行信息交换的规则。2、计算机网络技术体系结构分层的好处是：各层之间是独立的，每层只关注实现本层的功能即可；灵活性好，每一层次可以灵活地采用不同的方法来实现本层的功能，增加和删减功能也较为容易；结构上可以分隔开，层次之间的相互影响小，降低了实现和维护的难度，同时能够促进标准化的工作。分层注意：若层数太少，就会使每一层的协议太复杂；若层数太多，又会在描述和综合各层功能的系统工程任务时遇到较多的困难。3、两大网络体系结构：OSI/RM 七层理论模型 TCP/IP 概念层（TCP/IP 也已经成为目前最重要的互联网络协议）应用层表示层会话层应用层传输层 传输层网络层 网际层数据链路层物理层 网络接口层4、TCP/IP 网络模型TCP：有连接，可靠性高；IP：无连接，不可靠，速度快。（1）网络接口层定义了 IP 数据报载拥有不同数据链路层和物理层网络中的传输方法，使得 TCP/IP 网络模型具有很强的兼容性与适应性。应用于：以太网、令牌网、X.25 网、帧中继网、ATM 网、 HDLC（高级数据控制）和 PPP（广域网，点到点链接）（2）网际层是 TCP/IP 网络模型最核心的层次，负责网络间的路由选择、流量控制和阻塞控制；核心协议是IP，是一种无连接的网络层协议，只能提供“尽力而为”的服务，传送的数据单位是报文分组或数据包。（3）传输层在网络中源主机与目的主机之间建立端到端的连接；传输层包括传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP ） ，TCP 是一种可靠的面向连接的协议，UDP 是一种不可靠的无连接协议。（4）应用层网络终端协议（Telnet） 、文件传输协议（FTP） 、简单邮件传输协议（SMTP） 、简单网络管理协议（SNMP） 、超文本传输协议（ HTTP）等。1.3 计算机网络技术1.3.1 计算机网络技术简介1、计算机网络组网技术（1）传输技术有线传输技术：ADSL、E1、DDN、SDH 等无线传输技术：蜂窝移动通信、微波通信、卫星通信和小范围的 WLAN、红外、蓝牙、 UWB 等。无线技术比较UWB 蓝牙 802.11g HomeRF速度 1Gbps 数据 用于传输数据 传输数字信号-1 位帧结构花 125ms有效数据位：7*24=168 位速率：(7+1)*24+1/125ms=1.544Mbit/s编码效率：(7*24)/193*100%=87%开销率：1-87%=13%（现教材）E1 分为成帧和不成帧两种方式，成帧时 TS0 时时隙用于传输帧同步数据，TS16 用于传送信令，TS1TS15，TS17TS31 共 30 个时隙用于传输有效数据。不成帧的 E1 中，所有 32 个时隙都可用于传输有效数据。2.2.2 E1 的应用1、传输语言（E1 成帧方式）（1）ISDN（综合业务数字网）宽带业务 B-ISDN窄带业务 N-ISDN 1-64kbit/s（2）ISDN 接口基本速率接口 BRI：2B（传输数据与语音：64kbps） +D（信令：16kbps）一次基群速率接口（a）E1 ：30B（64kbps）+D（16kbps） 2.048Mbps（b）T1：23B（64kbps）+D（16kbps） 1.544Mbps2、传输数据成帧的 E1 连接数据分组交换设备时，还可以作为 CE1 接口（信道化 E1） ，将 TS1TS31 时隙任意分成若干组，支持 PPP、帧中继和 X.25 等数据链路层协议，支持 IP 和 IPX 等网络协议。不成帧的 E1 连接数据分组交换设备时，其逻辑特性与同步串口相同，可以支持 PPP、帧中继和X.25 等数据链路层协议，支持 IP 和 IPX 等网络协议。2.3 DDNDDN 是数字数据网，其单位是结点，结点之间通过光纤连接，构成网状拓扑结构，用户的终端设备通过数据单元（DTU）与 DDN 结点相连，DDN 为用户提供高质量的数据传输