计算机三级网络技术考点复习总要点.docx

2011年3月计算机等级考试三级网络技术考点+例年真题一、考点串讲第一章计算机基础考核知识点1计算机系统的组成、发展、应用2 计算机硬件的组成、技术3计算机软件的组成4 多媒体和流媒体的概念分析：1 计算机系统的组成：计算机系统是由硬件和软件组成的。软件包括系统软件和应用软件。根据冯.诺依曼提出的模型,计算机硬件系统又分为:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大功能部件。计算机的发展（1）世界上第一台计算机ENIAC于1946年诞生于美国宾夕法尼亚大学。中国的第一台计算机于1958年研制成功，这是一台通用电子管103计算机。（2）计算机发展的五个阶段：大型机、小型机、微型机、客户/服务器、互联网阶段。其中大型机经历了第一代电子管计算机、第二代晶体管计算机、第三代中小规模集成电路计算机、第四代超大规模集成电路计算机的发展过程。1981年IBM推出了第一台个人PC机。1969年美国国防部研发的ARPANET是互联网的前身。1983年TCP/IP正式成为ARPANET的协议标准。计算机的分类根据计算机种类的演变过程和发展趋势把计算机分为：大型主机、小型计算机、个人计算机、工作站（包括工程工作站、图形工作站等）、巨型计算机、小巨型机。现实的分类：（1）服务器：它有功能强大的处理能力、容量很大的存储器以及快速的输入输出通道和联网能力。原则上，过去的小型机、大型机甚至巨型机都可以当服务器用。（2）工作站：它于高端微机的主要差别主要表现在工作站通常要有一个屏幕较大的显器，以便显示设计图、工程图、控制图等。（3）台式机，它就是我们日常生活中经常用的台式计算机。（4）笔记本（5）手持设备又称掌上电脑。计算机应用领域科学计算、事务处理、过程控制、辅助工程（CAE、CAM、CAI、CAT）、人工智能、网络应用、多媒体的应用2 计算机硬件的组成、技术计算机的性能指标：位数、速度、容量、带宽、可靠性。位数：指CPU一次能处理数据的位数。早期的计算机一般是8位或16位，现在的已经达到32位甚至是64位。例如：奔腾是32位，安腾是64位。计算机中常用的数据单位：位、字节、字。速度：是衡量计算机的最重要的指标。一般有两种度量方式：一种是用每秒钟执行的指令条数来表示，单位是MIPS,另一种是用每秒钟执行的浮点指令的平均数目来表示。容量：存储容量的单位是字节，常用B来代表：KB代表千字节，MB代表兆字节，GB代表吉字节。带宽：计算机的数据传输率还用带宽来表示。单位：bps.kbps,Mbps.Gbps可靠性：系统的可靠性通常用平均无故障时间MTBF和平均故障修复时间MTTR来表示。计算机硬件组成奔腾芯片的技术特点 （1）超标量技术：实质是牺牲窨换取时间，它通过内置多条流水线同时执行多个处理。 （2）超流水线技术：实质是牺牲时间换取空间。 （3）分支预测：在奔腾芯片上内置了一个分支目标缓存器，用来动态的预测程分支的转移情况，从而使流水线的吞吐率能保持较高的水平。（4）双Cache哈佛结构：哈佛结构的特点是CPU有两个缓存，一个用于缓存指令，一个用于缓存数据。（5）固化常用命令（6）增强的64位数据总线（7）总线周期通通道技术（8）采用局部总线技术：目前常用的决线标准PCI。局部总线技术有两个标准，一个是PCI另一个是VESA。（9）能源效率技术（10）错误检测及功能冗余校验技术。（11）支持多重处理。安腾处理器 安腾是64位芯片，标志着Intel体系结构从IA-32向IA-64的推安腾主要用于服务器和工作站。安腾在数据量的应用和保密数据传输方面有优势。早期的286、386采用的是复杂指令系统CISC；奔腾采用的是精简指令集RISC；而安腾采用的是最新理念的简明并行指令技术EPIC。主板的分类(1)按CPU芯片分类，如386主板、P主板、P主板、4主 板等。（AMD和奔腾）(2)按CPU插座分类，如Socket 7主板、Slot l主板等。(3)按主板的规格分类，如AT主板、BabyAT主板、ATX主板。(4)按芯片集分类，如TX主板、LX主板、BX主板等。(5)按数据端口分类，如SCSI主板、EDO主板、AGP主板等。(6)按是否即插即用分类，如PnP主板、非PnP主板等。(7)按扩展槽分类，如EISA主板、PCI主板、USB主板等。3计算机软件组成计算机系统是由硬件和软件组成的。计算机软件包括系统软件和应用软件 程序是由指令序列组成的，告诉计算机如何完成一个具体的任务。文档是软件开发、使用和维护中的必备资料。软件开发：在软件的生命周期中，通常分为三大阶段，计划阶段、开发阶段、运行阶段在开发初期分为需求分析、总体设计、详细设计三个子阶段，在开发后期分为编码、测试两个子阶段。4多媒体和流媒体多媒体技术就是对文本、声音、图形和图像进行处理、传输、存储、播放的技术。具有以下特征的硬件系统，可以称为多媒体硬件系统：(1)具有光驱，这是多媒体硬件系统的一个重要标志。(2)具有模数转换和数模转换功能，能让语音的模拟信号和数字信号相互转换，从而使多媒体硬件系统有高质量的数字音响功能。(3)具有清晰度比较高的显示器。(4)具有数据压缩与解压缩的硬件支持。数据压缩技术(1)JPEG标准：定义了连续色调、多级灰度、彩色或单色静止图像等国际标准。(2)MPEG标准：包括视频、音频和系统3部分，它主要考虑到音频和视频的同步。超文本概念传统文本是线性的，而超文本是非线性的超媒体系统的组成(1)编辑器：可以帮助用户建立、修改信息、网络中的节点和链。(2)导航工具：超媒体提供基于条件的查询方式和交互式沿链走向的查询方式。(3)超媒体语言：能以一种程序设计的方法描述超媒体网络的构造、节点和其他各种程序。第二章网络基本概念考点分析1计算机网络的定义与分类2广域网、局域网与城域网的分类、特点3数据通信技术基础4网络体系结构与协议的基本概念5典型计算机网络6网络计算概念7数据传输速率与误码率1 计算机网络的定义资源共享观点将计算机网络定义为“以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合”。(1)计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享。(2)互联的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机”。(3)连网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议。早期的计算机网络从逻辑功能上可以分为资源子网和通信子网两个部分分组交换是一种存储转发交换方式，它将要传送的报文分割成许多具有同一格式的分组，并以此为传输的基本单元一一进行存储转发。又称为“包”交换。分组交换的特点: (1)线路利用率高 (2)不同种类的终端可以相互通信 (3)信息传输可靠性高(4)分组多路通信(5)计费与传输距离无关INTERNET发展的三个阶段第一阶段-1969年INTERNET的前身ARPANET的诞生到1983年，这是研究试验阶段，主要进行网络技术的研究和试验；从1983年到1994年是INTERNET的实用阶段，主要作为教学、科研和通信的学术网络；1994年之后，开始进入INTERNET的商业化阶段 计算机网络的分类(1)根据网络采用的传输技术分类：广播式网络与点一点式网络。广播式网络中，所有连网计算机共享一个公共通信信道。点点式网络中，每条物理线路连接一对计算机。采用分组存储转发与路由选择是它与广播式网络的重要区别之一。(2)根据网络的覆盖范围与规模分类。按照覆盖的地理范围进行分类，可以分为：局域网、城域网与广域网。局域网是继广域网之后一个网络研究的热点。采用以太网(Ethernet)、令牌总线、令牌环原理的局域网产品形成了三足鼎力之势。2计算机网络的拓扑构型计算机网络拓扑是通过网中节点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各实体之间的结构关系。计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓扑构型。网络拓扑可以根据通信子网中通信信道类型分为两类：点一点线路通信子网的拓扑与广播信道通信子网的拓扑。采用点一点线路的通信子网的基本拓扑构型有4种：星型、环型、树型与网状型。采用广播信道通信子网的基本拓扑构型主要有4种：总线型、树型、环型、无线通信与卫星通信型。目前实际存在和使用的广域网基本上都是采用网状拓扑构型。3数据传输速率与误码率描述计算机网络中数据通信的基本技术参数有两个：数据传输速率与误码率。数据传输速率在数值上等于每秒钟传输构成数据代码的二进制比特数，单位为比特秒，记做bs或bps。对于二进制数据，数据传输速率为S=1T，常用位秒、千位秒或兆位秒作为单位。误码率的定义误码率是指二进制码元在数据传输系统中被传错的概率，它在数值上近似等于被传错的码元数传输的二进制码元总数。理解误码率定义时，应注意：(1)误码率应该是衡量数据传输系统正常工作状况下传输可靠性的参数。(2)对于一个实际系统，要根据实际传输要求提出误码率要求。(3)对于实际数据传输系统，如果传输的不是二进制码元，要折合成二进制码元来计算。误码率有随机性。普通的通信线路如不采取差错控制技术，是不能满足计算机的通信要求的。4网络体系结构和网络协议网络的体系结构(architecture)是指计算机网络的分层、各层协议和各层间接口的集合。网络协议时计算机网络的基本要素，是实现网络中计算机之间通信的必要条件。为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定，就称为网络协议。更进一步讲，网络协议主要由以下3个要素组成：(1)语法：用户数据与控制信息的结构和格式。(2)语义：即需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出的响应。(3)时序：即对事件实现顺序的详细说明。网络协议的功能包括连接管理、通信方式管理、协议数据包的发送和接受以及装配和拆卸，还包括数据包的编码和解码、分解和组合、流量控制、发送速度控制以及差错控制等。采用层次结构的好处是：（1） 各层之间相互独立。高层并不需要知道低层是如何实现的，而仅需要知道该层通过层间接口所提供的服务。这样整个问题的复杂程度就下降了。（2） 灵活性好。当任何一层发生变化时(例如由于技术的变化)，只要层间接口保持不变，则这层以上或以下各层均不受影响。当某层提供的服务不再需要时，甚至可将这层取消。（3） 各层都可以采用最合适的技术来实现，各层实现技术的改变不影响其他层。（4） 易于实现和维护。因为整个的系统已被分解为若干个易于处理的部分，这种结构使得一个庞大而又复杂系统的实现和维护变得容易控制。（5） 有利于促进标准化。这主要是因为每层的功能与所提供的服务已有精确的说明。网络参考模型是为了规范和设计网络体系结构提出的抽象模型，具有代表性的参考模型有两个： OSI参考模型与TCP/IP参考模型。ISO/OSI参考模型1OSI参考模型的基本概念国际标准化组织ISO发布了OSI(Open System Interconnection 开放系统互连)参考模型，以实现开放系统环境中的互连性、互操作性和应用的可移植性。在OSI中采用了3级抽象：体系结构、服务定义和协议规格说明。2OSI参考模型的结构与各层的主要功能ISO将整个通信功能划分为7个层次。物理层（physical layer）：OSI参考模型的最底层，利用物理传输介质为数据链路层提供连接，以便透明地传送比特流。传递信息所利用的一些物理媒体，如双绞线、同轴电缆、光缆等，并不在物理层之内而是在物理层的下面。因此也有人把物理媒体当做第0层。数据链路层(data link layer)：在通信实体之间建立数据链路连接，传送以帧为单位的数据，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。如发现差错，数据链路层就丢弃这个出了差错的帧，然后采取下面两种方法之一：或者不做任何其他的处理；或者由数据链路层通知重传这一帧，直到正确无误地收到帧为止。数据链路层有时也常简称为链路层。网络层(network layer)：网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信。在发送数据时，网络层上一层产生的报文段或用户封装成分组或包进行传送，网络层的另外一个任务就是通过路由算法，为分组通过通信子网选择最适当的路径。传输层(Transport layer)：向用户提供可靠的端到端服务，透明地传送报文。向高层屏蔽了下层数据通信的细节，因而是计算机通信体系结构中最为关键的一层。会话层(Session layer)：又称会晤层，组织两个会话进程之间的通信，并管理数据的交换，保障会话数据可靠传送。表示层(Presentation layer)：处理在两个通信系统中交换信息的表示方式，包括数据格式、数据转化、数据加密和数据压缩等语法变换服务。应用层(application layer)：OSI参考模型的最高层。确立进程之间的通信的性质，以满足用户的需要。这里的进程就是指正在运行的程序。该模型有下面几个特点： (1)每个层次的对应实体之间都通过各自的协议通信;(2)各个计算机系统都有相同的层次结构;(3)不同系统的相应层次有相同的功能;(4)同一系统的各层次之间通过接口联系;(5)相邻的两层之间，下层为上层提供服务，同时上层使用下层提供的服务。TCPIP参考模型与协议TCPIP协议不是0SI标准TCP/IP最早起源于1969年美国国防部（Department of Defense, DoD）赞助研究的网络ARPANET世界上第一个采用分组交换技术的计算机通信网。逐渐地，ARPANET通过租用电话线连接了数百所大学和政府部门，它也是现今Internet的前身。1982年开发了一簇新的协议，其中最主要的就是TCP和IP，IP协议用来给各种不同的通信子网或局域网提供一个统一的互联平台，TCP协议则用来为应用程序提供端到端的通信和控制功能。这个体系结构被称为TCP/IP协议模型。TCPIP的特点：开放的协议标准，独立于特定的网络硬件，统一的网络地址分配方案，标准化的高层协议。1TCPIP参考模型与层次TCPIP分为4个层次：应用层、传输层、互连层与主机网络层。互连层的作用：处理来自传输层的分组发送请求；处理接收的数据包；处理互连的路径、流控与拥塞问题。传输层的作用：负责应用进程之间的端一端通信。定义了两种协议：传输控制协议TCP与用户数据报服务协议UDP。应用层：包括了所有的高层协议，并且不断有新的协议加入。主要有：网络终端协议，文件传输协议，电子邮件协议，域名服务，路由信息协议，网络文件系统，HTTP服务。主机一网络层：参考模型的最低层，负责通过网络发送和接收lP数据报。在TCP/IP参考模型中,传输层之上是应用层,它包括了所有的高层协议,并且不断有新的协议加入.应用层协议主要有:(1)网络终端协议TELNET,用于实现互联网中远程登录功能;(2)文件传输协议FTP,用于实现互联网中交互式文件传输功能;(3)电子邮件协议SMTP,用于实现互联网中电子邮件传送功能;(4)域名服务DNS,用于实现网络设备名字到IP地址映射的网络服务;(5)路由信息协议RIP,用于网络设备名字到IP地址映射的网络服务;(6)网络文件系统NFS,用于网络中不同主机间的文件共享;(7)HTTP协议,用于WWW服务.网络层的协议可以分为三类:一类协议是面向连接的TCP协议;一类协议无连接的UDP协议;而另一类则既是TCP协议,又是UDP协议.依赖TCP协议的主要有文件传送协议FTP、电子邮件协议SMTP以及超文本传输协议HTTP等。依赖UDP协议的主要有简单的网络管理协议SNMP、简单文件传输协议TFTP可以使用TCP协议，又可以使用UDP协议的是域名服务DNS等。20世纪70年代后期，美国国家科学基金会（NSF）为了使更多的大学能够共享ARPANET的资源，NSF计划建设一个虚拟网络CSNET。它的中心是一台BBN计算机，不能直接连入ARPANET的大学可以通地拔号与BBN计算机连接，通过BBN计算机连入ARPANET与其他网络。1984年NSF决定组建NSFNET，它的通信子网与ARPANET是基本相同的，但是NSFNET的软件技术与ARPANET是不同的，它从开始就使用了TCP/IP协议，成为了第一个使用TCP/IP协议的广域网。5无线网络的研究和应用2.7.1 无线网络的标准及结构1 IEEE80211标准无线局域网采用的标准是IEEE80211。该标准定义了物理层和媒体访问控制(MAC)规范，允许无线局域网及无线设备制造商建立互操作网络设备。后来又相继公布了802.11a和802.11 b，IEEE 802.11b使用开放的2.4GHz直接序列扩频，最大数据传输速率为108Mbps，也可根据信号强弱把传输率调整为54Mbps、11Mbps、5.5Mbps、2Mbps和1Mbps带宽。直线传播传输范围为室外最大300m，室内有障碍的情况下最大lOOm，是现在使用的最多的传输协议。2000年，IEEE成立专门工作组对802.11g进行标准化工作， 目的是为了用户获得更高的数据速率服务，后向兼容802.11b，前向兼容802.11a。2 无线局域网的结构根据不同局域网的应用环境与需求的不同，无线局域网可采取不同的网络结构来实现互联。常用的具体有如下几种： 网桥连接型：不同的局域网之间互联时，由于物理上的原因，若采取有线方式不方便，则可利用无线网桥的方式实现二者的点对点连接，无线网桥不仅提供二者之间的物理与数据链路层的连接，还为两个网的用户提供较高层的路由与协议转换。 基站接入型：当采用移动蜂窝通信网接入方式组建无线局域网时，各站点之间的通信是通过基站接入、数据交换方式来实现互联的。各移动站不仅可以通过交换中心自行组网，还可以通过广域网与远地站点组建自己的工作网络。HUB接入型：利用无线Hub可以组建星型结构的无线局域网，具有与有线Hub组网方式相类似的优点。在该结构基础上的WLAN，可采用类似于交换型以太网的工作方式，要求Hub具有简单的网内交换功能。 无中心结构：要求网中任意两个站点均可直接通信。此结构的无线局域网一般使用公用广播信道，MAC层采用CSMA类型的多址接入协议。无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站(AP)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现，其中以无线网卡最为普遍，使用最多。无线局域网的关键技术，除了红外传输技术、扩频技术、网同步技术外还有一些其他技术，如：调制技术、加解扰技术、无线分集接收技术、功率控制技术和节能技术。3主要的无线局域网主要的无线局域网包括以下几种。1. 红外线局域网红外线是按视距方式传播的，也就是说发送点可以直接看到接收点，中间没有阻挡。红外线相对于微波传输方案来说有一些明显的优点。首先，红外线频谱是非常宽的，所以就有可能提供极高的数据传输速率。由于红外线与可见光有一部分特性是一致的，所以它可以被浅色的物体漫反射，这样就可以用天花板反射来覆盖整个房间。红外局域网数据传输的3种基本技术是：定向光束红外传输，全方位红外传输与漫反射红外传输技术。2. 扩频无线局域网目前，最普遍的无线局域网技术是扩展频谱（简称扩频）技术。扩频技术开始是为了军事和情报部门的需求开发的，其主要想法是将信号散布到更宽的带宽上，以使发生拥塞和干扰的概率减小。扩频的第一种方法是跳频（frequency hopping），第二种方法是直接序列（direct sequence）扩频。这两种方法都被无线局域网所采用。3. 窄带微波无线局域网窄带微波（narrowband microwave）是指使用微波无线电频带来进行数据传输，其带宽刚好能容纳信号。以前所有的窄带微波无线网产品都使用申请执照的微波频带，直到最近至少有一个制造商提供了在工业、科学和医药频带内的窄带微波无线网产品。无线网络的应用其应用主要包括：(1)作为传统局域网的扩充。(2)建筑物之间的互连。(3)漫游访问。(4)特殊网络AD HOC。第三章局域网技术基础考核知识点：（1）局域网与城域网的基本概念。（2）Ethernet局域网。（3）高速局域网的工作原理。（4）交换式局域网与虚拟局域网。（5）无线局域网。（6）局域网互连与网桥的工作原理1局域网与城域网的基本概念。局域网LAN(Local Area Network)早期的计算机网络大多为广域网，局域网的出现与发展是在20世纪70年代出现了微型计算机以后。由于微型计算机的大量涌现和广泛分布，基于信息交换和资源共享的需求越来越迫切，人们要求在一栋楼或一个部门内的计算机互联，于是局域网（local area network, LAN）应运而生。局域网一经问世就得到了迅速的发展和广泛的应用。一般由一个部门、公司或学校组建，在地理位置上限制在一个建筑，一个公司、学校或部门之内，覆盖几米到几千米的范围。局域网是继广域网之后一个网络研究的热点。采用以太网(Ethernet)、令牌总线、令牌环原理的局域网产品形成了三足鼎力之势。局域网增强了信息社会中资源共享的深度。目前，在覆盖范围比较小的局域网中使用双绞线，在远距离传输中使用光纤，在有移动节点的局域网中采用无线技术的趋势已经明朗。由局域网的这些属性所决定，局域网具有如下一些主要特点： (1)局域网覆盖有限的地理范围。(2)局域网具有高数据传输速率、低误码率的高质量数据传输环境。(3)局域网一般属于一个单位所有，易于建立、维护和扩展。(4)决定局域网特性的主要技术要素是网络拓扑、传输介质与介质访问控制方法。(5)局域网从介质访问控制方法的角度可分为两类：共享介质局域网与交换式局域网。城域网MAN(Metropolitan Area Network)城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络。设计的目标是要满足几十千米范围内的多个局域网互连的需求。早期的城域网产品主要是光纤分布式数据接口。是范围在550Km内的企业、机关、公司和学校多个局域网的互联，一般在一个城市范围内。决定LAN和MAN性能的主要技术有： 传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。2局域网介质访问控制方法 媒体共享技术大体上可以分为两类：（1）静态划分信道：频分复用、时分复用、波分复用和码分复用。（2）动态媒体接入，又称为多点接入，分为两类：随机接入和受控接入。介质访问控制方法目前被普遍采用并形成国际标准的介质访问控制方法主要有以下三种：带冲突检测的载波侦听多路访问（CMSM/CD）方法。令牌总线(Token Bus)方法令牌环(Token Ring)方法IEEE 802 标准IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers,电气和电子工程师协会)是世界上最大的电子专业组织，除了每年发行大量的杂志和召开几百次会议外，IEEE还有一个标准化组，专门开发电气工程和计算机领域中的标准。1980年2月，IEEE成立了局域网标准委员会(IEEE 802委员会)，专门从事局域网标准化工作，并制定了IEEE 802标准。IEEE 802的LAN标准遵循OSI参考模型的分层原则，描述最低两层一物理层和数据链路层的功能以及与网络层的接口服务。其中，数据链路层又分成两个子层：介质访问控制(Medium Access control，MAC)子层和逻辑链路控制(Logic Link Control LLC)子层IEEE 802参考模型及其与OSI引参考模型的对应关系如图31所示，OSI LAN数据链路层逻辑链路可控制层（Logic Link Control. 简称 LLC）介质访问控制层（Mediam Access Control.简称MAC）物理层物理层IEEE802标准包括以下内容： IEEE 802.1标准定义局域网系统结构与网际互连以及网络管理与性能测试。 IEEE 802.2标准定义逻辑链路控制LLC子层功能与服务。 IEEE 802.3标准定义CSMACD总线介质访问控制子层与物理层技术规范。 IEEE 802.4标准定义令牌总线Token Bus介质访问控制子层与物理层技术规范。 IEEE 802.5标准定义令牌环Token Ring介质访问控制子层与物理层技术规范。 IEEE 802.6标准定义城域网MAN介质访问子层与物理层规范 lEEE 802.7标准定义了宽带网络规范。 IEEE 802.8标准定义了光纤传输规范。 IEEE 802.9标准定义了综合语音与数据局域网规范。 lEEE 802.10标准定义了可互操作的局域安全规范。 IEEE 802.11标准定义了无线局域网的技术。IEEE 802.3 标准与EthernetEthernet的主要技术特点局域网从介质访问控制方法的角度可以分为两类:共享介质局域网与交换式局网。IEEE802.3标准定义的共享介质局域网有三类：采用CSMA/CD介质访问控制方法的总线型局域网、采用Token Bus 介质访问控制方法的总线型局域网与采用Token Ring介质访问控制方法的环型局域网。目前应用最为广泛的一类局域网是总线局域网Ethernet（以太网）。Ethernet的核心技术是它的随机争用型介质访问控制方法，即带有冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD方法CSMACD是Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection的缩写，即载波监听多路访问/冲突检测，含有两方面的内容，即载波侦听(CSMA)和冲突检测(CD)。CSMA/CD访问控制方式主要用于总线型和树型网络拓扑结构。CSMACD的工作原理可以用8个字来概括，即先听后发、边听变发。下面是CSMACD的要点：多点接入、载波侦听、冲突检测CSMACD的发送流程可简单地概括成4点：先听后发、边发边听、冲突停止和随机延迟后重发。冲突检测的方法有两种：比较法和编码违例判决法信息传输以“包”为单位，简称信包CSMA/CD方法用来解决多点如何共享公用总线传输介质的问题。IEEE 802.4 标准与Token BusToken Bus是一种在总线拓扑中利用“令牌”作为控制结点访问公共传输介质的确定型介质访问控制方法。令牌总线网在物理上是总线网，而在逻辑上是环网。在发生以下情况时，令牌持有结点必须交出令牌：1）该结点没有数据帧等待发送；2）该结点已发送完所有待发送的数据帧3）令牌持有最大的时间到。与CSMA/CD方法相比，Token Bus方法比较复杂，需要完成大量的环维护工作，必须有一个或多个结点完成以下环维护工作：1）环初始化2）新结点加入环3）结点从环中撤出4）环恢复5）优先级令牌总线Token Bus介质访问控制方法有以下几个主要特点：1）介质访问延迟时间有确定值；2）通过令牌协调各结点之间的通信关系，各结点之间不发生冲突，重负载下信道利用率高；3）支持优先级服务；IEEE 802.5 标准与Token Ring令牌环介质访问控制技术最早开始于1969年贝尔研究室的Newhall环网，最有影响的令牌环网是IBM Token Ring。在令牌环中，对点通过环接口连接成物理环形。令牌是一种特殊的MAC控制帧。令牌环控制方式肯有与令牌决线方式相似的特点，如环中结点访问延迟确定，适用于重负载环境，支持优先级服务。令牌环控制方式的缺点主要表现在环维护复杂，实现较困难。IEEE802.5标准对以上技术进行了一些改进，这主要表现在：1）单令牌协议2）优先级位3）监控站 4）预约指示器CSMA/CD与Token Bus、Token Ring的比较 在共享介质访问控制方法中，CSMA/CD与Token Bus、Token Ring应用广泛。从网络拓扑的角度看，CSMA/CD与Token Bus都是针对总线拓扑结构的局域网设计的，而Token Ring是针对环型拓扑的局域网设计的。如果从介质访问控制方法的性质角度看，CSMA/CD属于随机介质访问控制方法，而Token Bus、Token Ring则属于确定型介质访问控制方法。与确定型介质访问控制方法比较，CSMA/CD方法有以下几个主要的特点：1）CSMA/CD介质访问控制方法算法简单，易于实现。2）CSMA/CD是一种用户访问总线时间不确定的随机竞争总线的方法，适用于办公自动化等对数据传输实时性要求不严格的应用环境。3）CSMA/CD在网络通信负荷较低时表现出较好的吞吐率与延迟特性。但是当网络中通信负荷增大时，由于冲突增多，网络吞吐率下降、传输延迟增加，因此CSMA/CD方法一般用于通信负荷较轻的应用环境中。与随机型介质访问控制方法比较，确定型介质访问控制方法Token Bus、Token Ring有以下几个主要的特点：1）Token Bus或Token Ring网中结点两次获得令牌之间的最大间隔时间是确定的，因而适用于对数据传输实性要求较高的应用环境，如生产过程控制领域。2）Token Bus与Token Ring在网络通信负荷较重时表现出很好的吞吐率与较低的传输延迟，因而适用于通信负荷较重的应用环境。3）Token Bus与Token Ring不足之处在于它们都需要复杂的环维护功能，实现较困难。Ethernet物理地址的基本概念典型的Ethernet物理地址长度为48位（6个字节），允许分配的Ethernet物理地址应该有247个, 这个物理地址可以保证全球所有可能的Ethernet物理地址的需求.它是由四组八进制数来表示的,一个正确的MAC地址应表示为:00-21-55-08-A6-36这种形式高速局域网技术为了克服网络规模与网络性能之间的矛盾人们提出了三种解决方案：1）提高Ethernet数据传输速率，从10Mbps提高到100Mbps，甚至到1Gbps。2）将一个大型局域网划分为多个用网桥或者路由器互联的子网。3）将“共享介质方式”改为“交换方式”。交换式局域网的核心设备是局域网交换机，它可以在多个端口之间建立多个并发连接。4）从目前发展情况来看，局域网产品可以分为共享介质局域网与交换式局域两类。共享介质局域网又可以分为Ethernet,Token Bus,Token Ring 与FDDI（光纤分布式数据接口）以及在此基础上发展起来的100Mbps Fast Ethernet ,1Gbps 与 10Gbps Gigabit Ethernet。交换式局域网可以分为Switched Ethernet 与 ATMLAN,以在此基础上发展起来的虚拟局域网。100Base-T媒体访问控制方法快速以太网Fast Ethernet的数据舆速率为100Mbps,Fast Ethernet保留着传统的10Mbps速率Ethernet的所有特征，即相同的帧格式，相同的介质访问控制方法CSMA/CD，相同的接口与相同的组网方法，而只是把Ethernet每个比特发送时间由100ns降低到10ns。Fast Ethernet标准是IEEE802.3u。IEEE802.3u标准在LLC子层使用IEEE802，在MAC子层使用CSMA/CD方法，只是在物理层作了些调整，定义了新的物理层标准100BASE-T。100BASE-T标准采用介质独立接口（MII）它将MAC子层与物理层分隔来来，使得物理层在实现100Mbps速率时所使用的传输介质和信号编码方式的变化不会影响MAC子层。100BASE-T可以支持多种传输介质，目前制定了三种关于传输介质的标准:100BASE-TX、100BASE-T4与100BASE-FX。100BASE-TX支持对类UTP或类STP。它工作在一个全双工的方式下。100BASE-T4支持对类UTP，其中对用于数据传输，对用于冲突100BASE-FX支持芯多模或单模光纤。100BASE-FX主要用于高速主干网，从结点到集线器HUB的距离可以达到2KM，是一种全双工系统。1Gpbs Gigabit EthernetGigabit Ethernet保留着传统的10Mbps速率Ethernet的所有特征，即相同的帧格式，相同的介质访问控制方法CSMA/CD，相同的接口与相同的组网方法，而只是把Ethernet每个比特发送时间由100ns降低到1ns。IEEE802.3标准在LLC子层使用IEEE802，在MAC子层使用CSMA/CD方法，只是在物理层作了些调整，它定义了新的物理层标准（1000BASE-T）。1000BASE-T标准定义了千兆介质专用接口标准（GMII）它将MAC子层与物理层分隔来来，使得物理层在实现1000Mbps速率时所使用的传输介质和信号编码方式的变化不会影响MAC子层。1000BASE-T可以支持多种传输介质，目前制定了四种关于传输介质的标准:）1000BASE-T 该标准使用的是类非屏蔽双绞线，双绞线的长度可以达到100m。2)1000BASE-CX 该标准使用的是屏蔽双绞线，双绞线的最大长度可达到25m。3)1000BASE-LX 该标准使用的是波长为1300nm的单模光纤，光纤长度可以达到3000m。4)1000BASE-SX该标准使用的是波长为850nm 的多模光纤，光纤长度可以达到300500m。10GpbsEthernet10GpbsEthernet并非是简单的将1GpbsEthernet的速率提高到10倍，它还有很多复杂的技术上的问题要解决。10GpbsEthernet主要具有以下特点：）10GpbsEthernet 帧格式与10Mbps、10Mbps、1GpbsEthernet的帧格式完全相同；）10GpbsEthernet仍然保留着802.3标准对Ethernet最小帧长度和最大帧长度的规定。）由于数据传输速率高达10Gbps，因些10GpbsEthernet的传输介质不再使用铜质的双绞线而只使用光纤，它使用的长距离（超过40km）的光收发器与单模光纤接口，）10GpbsEthernet只工作在全双工的方式，因此不存在争用的问题，因此10GpbsEthernet的传输距离不再受冲突检测的限制。交换式局域网与虚拟局域网交换式局域网是指以数据链路层的帧或更小的数据单元（信元）为数据交换单位，以交换设备为基础构成的网络。交换机为每个端口提供专用的带宽，各个站点有一条专用链路连到交换机的一个端口。这样每个站点都可以独享通道，独享带宽。交换式局域网的核心是局域网交换机。局域网交换机的工作原理Ethernet交换机利用“端口MAC地址映射表”进行数据交换。交换机的帧转发方式有下列3种：直接交换，存储转发交换方式，改进的直接交换方式。（1） 直接交换方式在直接交换（Cut Through）方式中，交换机只要接收并检测到目的地址的字段，立即将该帧转发出去，而不管这一帧数据是否出错，帧出错检测任务由结点主机完成。这种交换方式的优点是交换延迟时间短，缺点是缺乏差错检测能力，不支持不同输入输出速率的端口之间的帧转发。（2） 存储转发交换方式在存储转发（Store and Forward）方式中，交换机首先完整地接收发送帧，并先进行差错检测。如果接收帧是正确的，则根据帧目的地址确定输出端口号，然后再转发出去。这种交换方式的优点是具有帧差错检测能力，并能支持不同输入输出速率的端口之间的帧转发，缺点是交换延迟时间将会增长。（3） 改进直接交换方式改进的直接交换方式则将两者结合起来，它在接收到帧的前64字节后，判断Ethernet帧的帧头字段是否正确，如果正确则转发出去。这种方法对于短的Ethernet帧来说，其交换延迟时间与直接交换方式比较接近；而对于长的Ethernet帧来说，由于它只对帧的地址字段与控制字段进行差错检测，因此交换延迟时间将会减少。交换式局域网的特点（1） 独占传输通道，独占带宽。（2） 允许多对站点同时通信。（3） 灵活的接口速度。（4） 高度的可扩充性和网络延展性。（5） 易于管理，便于调整网络负载的分布，有效地利用网络带宽。（6） 交换式局域网可以与现有网络兼容。（7） 互联不同标准的局域网。局域网交换机的特性：）低交换传输延迟。）高传输带宽）允许10Mbps/100Mbps共存。）局域网交换机可以支持虚拟局域网服务。虚拟局域网虚拟网络（Virtual Network）是建立在交换技术基础上的。将网络上的结点按工作性质与需要划分成若干个“逻辑工作组”，那么一个逻辑工作组就是一个虚拟网络。虚拟网络建立在局域网交换机或ATN交换机之上的，它以软件方式来实现逻辑工作组的划分与管理，逻辑工作组的结点组成不受物理位置的限制。同一逻辑工作组的成员不一事实上要连接在一个物理网段上，它们可以连接在同一个局域网交换机上，也可以连接在不同的局域网交换机上，只要这些交换机是互连的。虚拟局域网的实现方法不同的虚拟局域网组网方法的不同，主要表现在对虚拟局域网成员的定义方法上，通常有以下四种：）用交换机端口号定义虚拟局域网）用MAC地址定义虚拟局域网。）用网络层地址定义虚拟局域网）IP广播组虚拟局域网。5无线局域网6局域网互联于网桥工作原理(1)网络互联的几种类型:1)局域网-局域网互联 :符合相同协议的局域网的互联叫做同种局域网的互联,两种不同协议的共享介质局域网的互联以及ATM局域网与传统共享介质局域网的互联都属于于异型局域网的互联。2）局域网-广域网的互联3）局域网-广域网-局域网互联4）广域网-广域网互联（2）网桥与网络互联设备网桥(Bridge)是在数据链路层上实现不同网络的互联的设备，它的基本特征是：）网桥能够互连两个采用不同数据链路层协议、不同传输介质与传输速率的网络；）网桥以接收、存储、地址过滤与转发的方式实现互联网的网络之间的通信。）网桥需要互联的网络在数据链路层以上采用相同的协议。）网桥可以分隔两上网络之间的广播通信量，有利于改善互联网络的性能与安全性。网桥分为：透明网桥和源路选网桥路由器(Router)与第三层交换技术路由器与网桥区别）网桥工作在数据链路层，而路由器工作在网络层。网桥利用物理地址（MAC地址）来确定是否转发数据帧，而路由器则根据目的IP地址来确定是否转发该分组。）如果使用网桥去连接两个局域网，那么两个局域网的物理层与数据链路层的协议可以是不同的，但数据链路野以上的高层要极用相同的协议。如果使用路由器去连接两个局域网，那么两个局域网的物理层、数据链路层与网络层可以是不同的，但是网络层以上的高层要采用相同的协议。）网桥工作在数据链路层，由于传统局域网采取的是广播方式，因此容易产生“广播风暴”问题，而路由器呆以有效地将多个局域网的广播通信量相互隔离开来，使得互联的每一个局域网都是独立的子网。路由器的主要服务功能）建立并维护路由表。）提供网络间的分组转发功能。网关(Gateway)网关是能过使用适当的硬件与软件来实现不同网络协议之间的转换功能。硬件提供不同的接口，软件实现不同的互联网协议之间的转抽换。网关是用来连接两个完全不同的网络。网关实现协议转换的方法主要有两种：）直接将输入网络信息包的格式转换成输出网络信息包的格式。）将输入网络信息包的格式转换成一种统一的标准网间信息包的格式。第四章网络操作系统本章要点：（1）操作系统的基本功能。（2）服务器操作系统的基本功能。（3）了解主要的服务器操作系统的概况。1）单机操作系统的基本功能：进程管理、内存分配、文件输入输出、设备输入输出。在DOS中，提供的启动进程机制是EXEC函数，在Windows和OS/2中启动进程的函数是CreateProcess。2）网络操作系统（NOS）除了具备单机操作系统所需的功能外，如内存管理、CPU管理、输入输出管理、文件管理等还应有下列功能：1）提供高效可靠的网络通信能力。2）提供多项网络服务功能如远程管理、文件传输、电子邮件、远程打印等。网络操作系统的演变从目前发展情况来看，局域网产品可以分为共享介质局域网和交换式局域两类。共郭介质局域域网双可分为Ethernet、TokenRing、TokenBus和FDDI以及在此基础上发展起来的Fast Ethernet、FDDI等。交抽象式局域网可以分为Switched Ethernet与此同时ATM LAN以及在此基础上发展起来的虚拟局域网。网络操作系统的类型NOS的分类：一般来说分为两类：面向任务型NOS和通用型NOS。对于通用型网络操作系统双可以分为两类：变形系统和基础级系统。NOS的发展经历了由对等结构向非对等结构的演变。对等结构网络操作系统在对等结构网络操作系统中，所有有连网结点地位平等，安装在每个连网结点的操作系统软件相同，联网计算机的资源在原则上都是可以相互共享的。每台联网计算机都可以以前后台方式工作，前台为本地用户提供服务，后台为其他结点的网络用户提供服务。局域网中任何两个结点之间都可以直接实现通信。对等结构的网络操作系统可以提供共享硬盘、共享打印机、电子邮件、共享屏幕与共享CPU服务。对等结构网络操作系统的优点是：结构相对简单，网中任何结点间均能直接通信。缺点：每台连网结点即要完成工作站的功能，又要完成服务器的功能。非对等网络操作系统连网的结点分为两类：网络服务器和网络工作站。早期的非对等结构网络操作系统中有一个硬盘服务器，它将共享的硬盘划分成多个虚拟盘休，虚拟盘体可以分以下三个部分：专用盘体、公用盘体与共享盘体。用户使用