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文档简介

一、数字通信基础1、码元速率码元速率B:单位时间内可传输的码元数。Band/s 称为波特率。若信息码元的时间宽度为T,则 码元速率B=1/T2、数据速率数据速率R:单位时间内传输的二进制位。bit/s 称为比特率。3、码元速率与数据传输率的关系说明:T为传输的电脉冲信号的宽度或周期,N为脉冲信号所有可能的状态数。4、奈奎斯特(Nyquist) 定理有限带宽无噪声信道(理想信道)的极限波特率为:fs.max=2fmax奈奎斯特定理是理想情况下的极限值,没有实际意义,但是它说明了要进一步提高波特率必须改善信道的带宽。5、香农公式(Shannon)香农的研究表明,有噪声信道的极限数据速率可由下面的公式计算。C=B*log2(1+S/N)注:C为信道容量;B为信道带宽;N为噪音功率;S为信号功率。6、分贝数(dB)S/N是信噪比,这个比值太大,故常取其分贝数(dB)例:S/N=1000时,信噪比为30dB7、误码率错误码元占总码元数的比例误码率=传输中的误码/所传输的总码数*100%。Pe为误码率 Ne传错的码元 N总码元数注:上式只有在N很大时才有效(为什么?)计算机通信系统要求误码率低于10-68、数字编码(1)单极性码:只有正(或负)的电压表示数据 (2)极性码:分别用正和负来表示1和0。或相反的应用 (3)双极性码:三进制码,1为反转,0为保持零电平 (4)归零码:码元中间的信号回归到0电平 (5)不归零(NRZ): 遇1电平翻转,零时不变 (6)双相码:要求第一位都有电平转换 (7)曼彻斯特编码:是一种双相码,每一位中间有一个跳变,从高到低为1(8)差分曼彻斯特:每一位周期起始有跳变为0,没有为1,中间跳变仅提供时钟(9)多电平码:码元可取多个电平之一注:曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码的效率是50%,4B/5B码的效率是80%。 4B/5B:用5bit的二进制来表示4bit的二进制 (表示方法如下:)百兆以太网用4B/5B和MLT-3(Multi-Level Transmit : 0表示无变化的电位状态;1表示电位发生变化,用正选拨的电位顺序 (0,+,0,-)组合方式:发送码流先进性4B/5B编码,在进行MTL-3编码,最后在上线路传输。千兆以太网用8B/10B和NRZ组合方式万兆以太网用64B/66B编码PCIE3.0 用的是128B/130B(PCIE:信号强度为8GT/s,可以实现1GB/s的数据吞吐能力)下图位4B/5B的表示方式:9、调制技术(1)幅度调制(AM):调幅 幅移键控(ASK) 实现起来简单,但是抗干扰性差(2)率调制(FM):调频 频移键控(FSK) 抗干扰性强,但是占用带宽较大(3)相位调制(PM):调相 相移键控(PSK) 有较高数据速率,但是实现起来复杂10、脉冲编码调制PCM模拟数据的数字信号编码,最常用的方法有:脉冲编码调制(PCM);M增量调制11、脉冲编码调制(PCM)的工作过程PCM有两个标准(表现形式)即E1和T1。 E1(欧洲标准-中国使用中):2.048Mbit/s T1:1.544Mbit/s现在的数字传输系统主要用的就是PCM数字传输系统 优点:技术领先,图像质量极好,极大提高系统的档次,充分表现显示设备的高指标,工程实施容易。 缺点:传输距离需事先估算清楚,当前系统价格略高。(1)取样:每隔固定时间间隔,取模拟信号当前值作为样本,该样本代表模拟信号在某一时刻的瞬时值。(2)量化:取样得到的样本是连续值,把样本量化为离散值(3)编码:将量化后的离散值转换为一定位数的二进制数代码,量化级为N,则二进制位数为log2N位12、低通取样定理(奈奎斯特取样定理)在频带受限的系统中(0, fmax),取样频率大于等于fmax 的两倍(f2fmax),则所得的离散信号可以无失真地重建恢复原始信号。该定理说明:如果取样速率大于原信号取样频率的2倍,则样本空间可恢复原来的模拟信号。13、同步技术在数据通信中,统一收发两端动作、保持收发步调一致的过程称为同步。常用的数据传输的同步方式有两种:异步传输、同步传输。14、同步技术异步传输以字符为单位同步。字符内同步、字符间异步。同一字符内相邻两位的间隔是固定的,两字符间的间隔是不固定的。15、同步技术同步传输同步传输以数据块为单位进行数据传输。为进行数据同步,需要在数据块的开始和结束处设置同步字符。异步传输比同步传输优点: 1、 不用紧盯着,让他自己传输就行(传输过程中标示: start-bit;stop-bit;data-bit)2、 不用逐段纠错异步传输存在的问题:无法明确的知道什么时候传输完毕。16、常用的数据交换方式:电路交换方式:l 电话线的交互方式步骤:电路建立(发送请求-有空闲的物理线路的时候接受请求,没有空闲物理线路的时候不接受请求,只有当物理线路建立之后才能进行数据传输)数据传输 传输过程中,建立的电路必须始终保持连接状态,通信双方的信息传输延迟仅取决与电磁信号沿媒体传输的延迟电路拆除 当数据传输完毕,执行释放电路的动作。改动作可以由任一站点发起,释放线路请求通过途径的中间节点送往对方,释放线路资源。被拆除的信道空闲后,就可被其他通信使用。l 特点: 独占性:建立连接后不管说不说话,只要不挂机接连就被占用。因为利用率较低,并且用以引起接时的拥塞。实用性:除了少量的传输延迟之外,不再有其他延迟,有比较好的实用性。 设备简单,无需提供任何缓存装置,用户数据透明传输,要求手法双发自动进行速率匹配。报文交换定义: 通过接收,必要时存储并继续传送消息来对其进行路由选择的一种交换方式。 优点: 1)不需要建立一条专用的通信线路,用户可以随时发送报文 2)采取存储转发的传输方式 3)通信双方不是固定占用一条通信线路,而是在不同的时间一段一段的部分占有这条物理线路,大大的提高了通信线路的利用率 缺点:1)数据传输时要经历存储,转发。接受报文,检验正确性,排队,发送时间等会造成延时。因为报文的实时性差,不适合传送实时或交互式业务的数据 2)只适用于数字信号 3)当输出线路不空闲时,会存储几个完整报文等待转发,所以要求每个节点有较大的缓冲区,为了减低成本,有的时候会把等待转发的报文存在磁盘上,进一步增加了传送时延。分组交换定义:以分组为单位进行传输和交换,每一个分组都有固定的长度3-10B. 用户数据部分长度是固定的,平均为128B,最长不超过256B。ARQ(自动重传请求):在数据链路层的错误纠正协议之一,包括:停止等待ARQ、连续ARQ、错误侦测、正面确认、逾时重传、负面确认继以重传等级制。 主要应用在无线链路层、因为使用简单也被广泛应用在分组交换网络中。优点: 1)因为结点到结点的单个链路可以由很多分组动态共享。分组被排队,并被尽可能快速地在链路上传输。 2) 一个分组交换网络可以实行数据率的转换:两个不同数据率的站之间能够交换分组,因为每一个站以它的自己的数据率连接到这个结点上。 3) 呼叫被堵塞的时候,分组仍然被接受,知识器交付时时延会增加 4) 使用优先级,按照优先级的高低来传送缺点: 1) 有时延 2)固定的原站和目的站之间,可以走不通的路径,也可以在沿途的交换会有不通的延时,这样的现象较抖动。对于电话话音,是实时图像等应用不希望有抖动3)开销增大 在X.25网络中,数据传输好像用的是分组传输。电路交换常与分组交换进行比较。其主要不同之处在于:分组交换的通信线路并不专用于源与目的地间的信息传输。在要求数据按先后顺序且以恒定速率快速传输的情况下,使用电路交换是较为理想的选择。因此,当传输实时数据时,诸如音频和视频;或当服务质量(QOS)要求较高时,通常使用电路交换网络。分组交换在数据传输方面具有更强的的效能,可以预防传输过程(如e-mail信息和Web页面)中的延迟和抖动现象。17、常用的多路复用技术频分多路(FDM) :一条通信线路上设置多个信道,每个信道的新高一不同的载波频率进行调制,每个频率互不重叠,这样就可以同时传输多路信号。时分多路(TDM) :一条通信线路上以时间为分割对象,每个信道以互不重叠的时间片的方式来实现传输字信号统计时分多路(STDM) 波分多路(WDM) 光纤利用衍射光栅来实现多路不同频率光波信号的合成与分解。这种网络中要使用能够对光波进行分解和合成的多路器。码分多路(CDMA) 无线通信用户在同一时间使用同样的率带进行通信,每个用户都分配不同一个地址码,各个码型互不重叠。用户之间的信息传输时由基站进行控制和转发的为了实现双工通信,使用的是同一频率。统计时分多路(ATDM) ATM18、话音信道的比特率:56Kbps话音最高频率4KHz,那么取样频率为8KHz(低通取样定理),取样周期为125微秒。每个样本128级量化,即得7位二进制数。可以算出话音信道比特率为8KHz*7bit=56Kbps。19、T1载波T1把24路话音复用到一条高速信道上(如下图所示),每个信道8位(=7位数据+1位信令)。1帧的总共位数为:24*(7位+1位)+1=193位。可计算出数据速率为193位/125微秒,等于1.544Mb/s。20、E1载波把32个8位一组的样本数据,组成125微秒的基本帧。其中30个子信道用于传数据,2个子信道用于传信令。E1载波的数据速率为:32*8位/125微秒=2.048Mb/s。CCITT标准4个1组进行复用,如下: 32个8位一组的样本数据E1:2.048Mb/s128个8位一组的样本数据:8.848Mb/s512:34.304Mb/s ; 2048:139.264Mb/s ; 8192:565.148Mb/s21、T1可复用到更高级的载波上(只适用于美国)4个T1合成一个6.312Mb/s的T27个T2合成一个44.736Mb/s的T36个T3合成一个274.176Mb/s的T422、SONE美国制定的光纤多路复用标准叫做SONE(Synchronous Optical Network)CCITT与之对应的建议是SDH(Synchronous Digital Hierarchy)SONET SDH 数据传输速率(Mbps)以STS-1为标准,STS-3=STS-1*3 STM-n:此处的n=对应的sts-3n 是3倍的对应关系(大概)23、引起数据传输差错的原因(1)数据传输中的差错主要是由噪声引起。 热噪声引起随机错误 冲击噪声引起突发性错误(2)差错的影响 突发性差错影响局部 随机差错影响全局24、检错与纠错检错 纠错定义 传输中仅仅发送足以使接收端能检测出差错的附加位,如果接收端检测到一个差错,就请求重发这一信息 在发送每一组信息时发送足够的附加位,使接收端能以很高的概率检测并纠正大多数差错常用方法:奇偶,CRC,海明码应用场合:双向通讯,延时小; 单向通讯,延时大;重发代价大奇偶校验:定义:用二进制传输的过程中,用“1”的个数是奇数还是偶数来进行校验,用奇数来校验叫做奇校验。反之,偶校验。能够检测出信息传输过程中的部分误码(1位误码能检出,2位及两位以上的误码不能检出),同事他不能纠错。在发现错误后,只能要求重发。但是实现简单,仍得到了广泛使用。(1) 单向奇偶校验:是每一个字符的信号位后面都要加上奇偶校验。典型例子是ASCII,本身是7位码 ,第八位是奇偶校验。一般在同步传输方式中常采用奇校验,异步传输中采用偶校验。(2) 双向奇偶校验:为了提高奇偶校验的检错能力,可采用双向奇偶校验25、循环冗余校验码法 ( CRC )(1)具有r个校验位的多项式能检测出所有长度小于等于r的突发性差错。(2)请务必掌握循环冗余校验码的方法。(大概算法如下: 从第一位1开始加起 )源代码: 1001001生成式: x2+x+1=11110010011110111001111000001111(3)请务必记住以局域网用的CRC-32。 CRC-32=100000100110000010001110110110111CRC-16= x16+x15+x2+1CRC-CCITT=x16+x12+x5+1CRC-12= x12 +x11+x3+x2+x+126、海明码和海明距离海明码:算法假如信息码为1100海明码插入4位插入的地方应该是2k(k=04) 1,2,4,8所以应该为a4 1 1 0 a3 0 a2 a1(1)海明码是一种纠错码(2)两个码字的海明距离:两个码字中不同的位的个数,称作海明距离 (3)码的海明距离:码中所有码字的最小海明距离。(4)如果码的海明距离是d,则 所有小于d-1位的错误都可以检查出来 所有小于d/2位的错误都可以纠正。 (5)换句话说: 要检测d位错误,则海明距离至少为d+1 要纠正d位错误,则海明距离至少为2d+1 (那么小纠1位错,码的海明距离至少应为多少呢?)27、纠一位错的海明码应满足的关系:m位数据,k位冗余,则组成n=m+k位的1位纠错码,则上述各参数要满足如下关系:m+k+12k说明:对于给定的数据位m,上式给出了k的下界,即要纠正单个错误,k必须取的最小值。28、海明码例题2005年5月网络工程师试题2627使用海明码进行前向纠错,如果冗余为4位,那么信息位最多可以用到 (26) 位,假定码字位a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0,并且有下面地监督关系式:S2=a2+a4+a5+a6S1=a1+a3+a5+a6S0=a0+a3+a4+a6若S2 S1 S0=110,则表示出错位是 (27) 。供选择的答案(26)A6 B8 C11 D16(27)Aa3 Ba4 Ca5 Da6分析:由于S2 S1 S0=110,则说明S2 和S1出错,得出a5或者a6可能出错,但是S0没有出错,所以a6 不可能出错,因此只能是a5出错。m位数据,k位冗余 m+k+1=2a (a表示为网络中最远的两个站点的传输线路延迟的时间)。在2a的时间里没有感知冲突,则保证发出的数据没有产生冲突。iv. X-坚持算法:发现空闲的时候不马上发送数据,按照坚持算法来发送数据。其中包括(非坚持的-CSMA;1坚持的CSMA;P坚持的-CSMA)(1) 非坚持:准备好帧,发送时,如果信道空闲立即发送,如果信道忙则后退一个随机时间,此时假如信道空闲发送,如果还是忙就在后退一个时间。优点: 减少冲突; 缺点:降低了信道的利用率。(2) 1-坚持:准备好帧,发送如果信道空闲立即发送,如果信道忙就监听等到空闲后,立即转发。优点: 提高了信道的利用率,减少了信道空闲的时间 ; 缺点: 多个站都在等待同一个信道的时候会发生冲突(3) P-坚持:增加了以上的两个优点, 但是实现起来比以上两个复杂优点:原理简单,技术上容易事件 类型:4、802.3的传输介质10BASE36:指的是使用宽带同轴电缆的10Mbit/s基带以太网规范。它是IEEE802.3规范的一部分,在每个网段上的距离限制是3.6km。5、5-4-3标准以10Mbit/s总线型以太网的4中继器规则5段,4个中继器,3段有工作站10base-T的5-4-3规则,是指任意两台电脑间的最多不能超过5段线,4台集线器,并且只能有3太集线器直接与电脑等网络设备连接。下图为10base-T网络最大的拓扑结构:6、高速以太网采取的数据处理技术(1)扩展最小帧长,以便在单双的情况下增加跨距(2)802.3z定义了帧突发方式,一个站可以连续发多个帧。(3)物理层编码:4b/5b或8b/9b码7、令牌总线和IEEE802.4令牌总线 (token bus):是一个使用令牌通过接入到一个总线拓扑的局域网架构。物理拓扑 :总线结构,逻辑结构:环状结构缺点: (1)协议复杂:各站的操作逻辑远远超过了CSMA/CD协议 (2)额外开销大,在轻负载下工作站要等待复杂而冗长的令牌传递过程。优点: (1)控制灵活,可使用不同的优先级的帧,还可使各个站具有不同的令牌持有时间。 (2)没有最小帧限制 (3)不需要边发边听的功能 (4)在重负载下,令牌总线的性能比CSMA/CD好 (5)“传输时延确定”,即每个站在发送前等待的时间有确定的上界。在令牌总线中,数据传输用的是令牌环1) 传输条件:有令牌的给传,没有令牌的不给传2) 传输方式:各个节点需要处理令牌的传递和进行环路维护工作。3) 传输特点:能够预测出整个环路的最大延时,可以非常适合具有一定实时性要求的环境。(如果共有n个站点,每站发送一帧的时间为t,任一帧获得发送机会的等待时间不会超过nt)4) 传输适合场合:实时通信,工业自动化中的重要网络技术5) 可以实现的功能:可以实现组播功能、允许自动应答6) 令牌环长度计算:总位数(长度)=介质延迟+站点延迟。即使很短的帧也需要很长的环才能容纳。8、CSMA/CD和令牌环之间的差别1)CSMA/CD:每一个节点都是独立的,可以监听出信道情况,每个节点都是平等的,不需要集中的控制,不提供优先级控制。但在网络负载增大时,发送的时间将增加,发送速率将下降。2)令牌环:所有的工作站都连接到一个环上,每个工作站只能同直接相邻的工作站传输数据。通过围绕环的令牌信息授予工作站传输权限。只适用于环形的局域网拓扑结构。17、DQDB (distributed Queue dual bus) 802.6标准 (城域网)DQDB :分布式队列双总线(标准的城域网的数据传输方式)为使 MAN 更有效地工作,要求系统:运行的跨越距离范围较大,错误发生率低,适合多节点,并具有可变带宽分配能力。通过 DQDB,网络跨度可达到 30 英里,传输速率范围从 34 Mbps 到 155 Mbps。数据传输速率的波动归因于许多主机共享一个双总线以及单主机到帧发生器的位置,但现在已经有一些方案可以弥补这些缺陷,确保 DQDB 功能可靠且对所有主机都公平对待。19、FDDI光纤分布式数据接口IEEE802.8标准:FDDI介质访问控制方法及物理层规范。FDDI采用多数据帧访问方法,允许在环路中同时存在多个数据帧,以提高信道利用率。3)FDDI使用见1就翻的不归零码(NRZ-1),NRZ-1序列中的1越多,越能提供同步定时信息。计算机分类弗林(Flynn)分类法是按指令流、数据流及其多倍性分类的。共分四类: SISD指令部件只对一条指令处理,只控制一个操作部件操作。如一般的串行单处理机。 SIMD由单一指令部件同时控制多个重复设置的处理单元,执行同一指令下不同数据的操作。如阵列处理机。 MISD多个指令部件对同一数据的各个处理阶段进行操作。这种机器很少见。 MIMD多个独立或相对独立的处理机分别执行各自的程序、作业或进程。例如多处理机。Cpu:分类1 CPU的结构CPU是计算机的核心组件可以分为如下3部分:算术单元控制单元存储单元网络互联1、生成树网桥 (spanning tree STP)产生原因:为了防止环路,造成环路阻塞生成条件:先要有根路由,有跟路由来决定发送的路径,(1、优先级-优先级相同的情况下按照mac来选择根路由)2、冲突域与广播域(常识) 在OSI模型中,冲突域被看作是第一层的概念3、IP地址的分类:A类 大型网络:0开头,0.0.0.0127.255.255.255B类 中型网络:10开头,128.0.0.0191.255.255.255C类 小型网络:110开头,192.0.0.0 223.255.255.255D类 用于组播multicast:1110开头,224.0.0.0 239.255.255.255E类 用于试验目的:1111开头,240.0.0.0 255.255.255.255私用IP地址(A,B,C类中的)Class A: 10.0.0.010.255.255.255Class B:172.16.0.0172.31.255.255Class C: 192.168.0.0192.168.255.255特殊的IP地址(1)IP地址全0:用于使用动态主机配置DHCP服务器网络。(2)127.0.0.0和127.0.0.1,环回(Loopback)地址,IPv4的缺点(1)IP地址结构有严重缺陷。A类地址太浪费;C类地址空间不够;D类和E类不能用。 (2)IPv4没有考虑音频和视频流的实时传输问题,不能提供资源预约机制,不能保证稳定的传输延迟。(3)IPv4没有提供加密和认证机制,不能保证机密数据的安全传输。3、IP包格式(了解)4、ICMP协议(1)ICMP与IP协议同属网络层,用于传送控制信息。(2)ICMP封闭在IP数据报中,不保证可靠的提交。(3)ICMP报文有11种之多,由类型字段标识type 3 : 目标不可达type 4 : 源抑制。拥塞,让源站放慢速率发送type 5 : 路由重定向。 路由之间交换的信息type11 :超时,TLL为0,丢弃报文,返回源站超时报文type12 :报文首部有出错,丢弃,返回type 8/0 : ICMP echo回声请求/应答type 13/ 14:时间戳请求/应答type 17/ 18:地址掩码请求/应答5、IPv6新特点(1)扩展了寻址能力:长度128位,支持更多的寻址模式,(2)简化了分组头的格式:不常用的字段被丢弃,或作为任选项处理,限制了分组头的带宽,提高了路由处理效率。(3)改善了扩展能力:分组头可根据需要添加任选项或增加新的选项。(4)提供了通信流标记功能:可为分组加上流标记,用于识别要求特殊处理的通信流,这样可以提供满足一定服务质量的实时传输服务。(5)增加了认证和加密机制:提供数据源认证、数据完整性认证和保密通信的基本要求。6、IPv6的表示法(1)IPv6地址以16进制数表示,每4个十六进制数为一组,128位划分为8组,组之间用冒号分隔。(2)两种压缩地址表示的长度的方法:省略前置0,用双冒号代替多组连续的0,但是双冒号只能出现一次。7、分层次的路由选择协议(1)内部网关协议IGP(Interior Gateway Protocol)在一个自治系统内部使用的路由选择协议。也叫域内路由选择主要有:RIP协议、OSPF协议等rip(udp/520;每30s更新一次): 1 、只支持15跳,只是根据最小条数来选择路径。 2 、 收敛时间慢,当网络拓扑变大的时候,消耗也变多了 3、 rip的管理距离为120ospf(tcp/89;每10s更新一次,40s没有收到hello报文就认为失效在非广播网络中,每30s发送一次 ,120s收不到就认为失效) : 1 、各路由器通过Dijkstra最短路径算法,就可以求为以本身为根的最短路径树,得出相应的路由表。 2、收敛时间慢 3、应用到的数据包类型:(1)Hello:用于发现相邻的路由器(2)链路状态更新LSU:发送者提供与相邻结点链路状态,用洪泛法向全网更新链路状态信息。(3)链路状态描述LSD:发送自已链路状态数据库的摘要信息。(4)链路状态请求LSR:向对方请求链路状态信息。(5)链路状态应答LSA:对链路状态更新报告的应答。 4、角色多:ABR:为两个area之间的设备 ASBR:ospf 与其他路由协议之间的设备 DR/BDR:DR减少网络通信量、负责为整个网络生成LSA、减少链路状态数据库的大小; BDR:备用的,一旦DR失效顶上。 5、管理距离:110(2)外部网关协议EGP(External Gateway Protocol)在自治系统之是的路由选择协议。也叫域间路由选择主要有:EGP协议、BGP协议等 BGP(tcp/179;keepalive更新的时间30s):1、在大型的网络中,不会单独使用,会与ospf等连用2、每一个域中都有一个符合和发送域内信息和别的域交互信息的类似ospf中dr的角色。3、发送的报文类型:l 建立报文(Open):建立邻居关系l 更新报文(Update):发送新的路由信息,可以是一条更新路由信息,或是多条撤消路由信息l 保活报文(KeepLive):对Open的应答/周期性地确认邻居关系l 通告(Notification):报告检测到的错误4、 建立过程:l 建立邻居关系:一个路由器发送Open报文,另一个路由器若愿意接受则以保活报文应答。l 邻居可达性:维护邻居关系的有效性,周期性互相发送KeepLive报文。l 网络可达性:每个路由器保持一个数据库,记录着它可以到达的所有子网。当情况有变时用更新报文把消息广播给所有的BGP路中器。VLSM和CIDR支持 RIP v2支持VLSM的CIDR 支持VLSM的CIDR 支持VLSM和CIDR*VLSM:是把一个大的网段划分成若干个小的子网*CIDR:是把若干个小的子网汇聚成一个的大的网段32、NAT技术主要解决IP地址短缺问题在子网内部使用局部地址,而在子网外部使用少量全局地址,通过路由器进行内部和外部地址的转换。技术1:动态地址翻译(Dynamic Address Translation)技术2:网络地址和端口翻译(Network Address Port Translation,NAPT)34、第三层交换技术(1)IP交换(2)MPLS多协议标记交换35、IP交换(1)IP数据包是独立路由的,转发速度慢。(2)IP交换提供了快捷的通道(Cut Trough),通过对IP流进行分类实现。(3)IP流:具有相同源地址和目标地址,共同的上层协议(UDP、TCP)和服务类型的一个分组序列。36、IP交换机通过两种信令协议来建立虚电路(1)IFMP(Ipsilon Flow Management Protocol)Ipsilon流管理协议:用于相邻的IP交换机对某个数据流的信元进行重新标记。IFMP的功能包括:关联协议(发现链路上的对等ip交换机);重定向协议(管理指派给摸个数据流的标记,比如VPI/VCI)(2)GSMP(General Switch Management Protocol)综合交换管理协议:是异步协议,主要功能是建立和释放连接,在组播通信中增加和删除节点,管理交换机的端口,获取配置信息和统计数据等等。37、MPLS(1)MPLS多协议标记交换(Multi-Protocol Label Switching)是IEEE提出的第三层交换标准。(2)它支持各种网络层协议(IP、IPv4、IPv6、IPX、CLNP)(3)它支持多种第二层协议,任何能够在网络层实体间传送分组的第二层媒体。(4)MPLS把固定长度的第二层标记附加在第三层分组头上作为转发的依据。38、MPLS的转发等价类路由器可以根据转发目标把多个IP流聚合在一起,组成一个转发等价类(FEC)FEC不仅表明分组的去向(VC),而且要求特定的服务质量(QoS)39、MPLS与虚电路的主要区别(1)虚电路可以把一个端点的不同的几个通路组合在一起,赋予相同样虚电路标识符,从来实现虚电路交换;(2)MPLS可以把不同的端点几个通道组合起来,赋予相同的虚电路标识,实现虚电路交换。(3)转发表的构建不同,虚电路需要一个建立虚连接的过程,而MPLS没有虚连接的建立过程,而是通过以下两种方式构建转发表,一些数据驱动产生转发表,二是控制驱动产生转发表。SOAP(简单对象访问协议):是web的客户端和服务器端之间的通信标准。三、无线局域网技术802.11IEEE最初制定的一个无线局域网标准,主要用于解决办公室局域网和校园网中,用户与用户终端的无线接入,业务主要限于数据存取,速率最高只能达到2Mbps。目前,3Com等公司都有基于该标准的无线网卡。由于802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要,因此,IEEE小组又相继推出了802.11b和802.11a两个新标准。三者之间技术上的主要差别在于MAC子层和物理层。 IEEE 802.11a802.11a是802.11原始标准的一个修订标准,于1999年获得批准。802.11a标准采用了与原始标准相同的核心协议,工作频率为5GHz,使用52个正交频分多路复用副载波,最大原始数据传输率为54Mb/s,这达到了现实网络中等吞吐量(20Mb/s)的要求。如果需要的话,数据率可降为48,36,24,18,12,9或者6Mb/s。802.11a拥有12条不相互重叠的频道,8条用于室内,4条用于点对点传输。它不能与802.11b进行互操作,除非使用了对两种标准都采用的设备。由于2.4GHz频带已经被到处使用,采用5GHz的频带让802.11a具有更少冲突的优点。然而,高载波频率也带来了负面效果。802.11a几乎被限制在直线范围内使用,这导致必须使用更多的接入点;同样还意味着802.11a不能传播得像802.11b那么远,因为它更容易被吸收。尽管2003世界无线电通信会议让802.11a在全球的应用变得更容易,不同的国家还是有不同的规定支持。美国和日本已经出现了相关规定对802.11a进行了认可,但是在其他地区,如欧盟,管理机构却考虑使用欧洲的HIPERLAN标准,而且在2002年中期禁止在欧洲使用802.11a。在美国,2003年中期联邦通信委员会的决定可能会为802.11a提供更多的频谱。在52个OFDM副载波中,48个用于传输数据,4个是引示副载波(pilot carrier),每一个带宽为0.3125MHz(20MHz/64),可以是二相移相键控(BPSK),四相移相键控(QPSK),16-QAM或者64-QAM。总带宽为20MHz,占用带宽为16.6MHz。符号时间为4毫秒,保护间隔0.8毫秒。实际产生和解码正交分量的过程都是在基带中由DSP完成,然后由发射器将频率提升到5GHz。每一个副载波都需要用复数来表示。时域信号通过逆向快速傅里叶变换产生。接收器将信号降频至20MHz,重新采样并通过快速傅里叶变换来重新获得原始系数。使用OFDM的好处包括减少接收时的多路效应,增加了频谱效率。802.11a产品于2001年开始销售,比802.11b的产品还要晚,这是因为产品中5GHz的组件研制成功太慢。由于802.11b已经被广泛采用了,802.11a没有被广泛的采用。再加上802.11a的一些弱点,和一些地方的规定限制,使得它的使用范围更窄了。802.11a设备厂商为了应对这样的市场匮乏,对技术进行了改进(现在的802.11a技术已经与802.11b在很多特性上都很相近了),并开发了可以使用不止一种802.11标准的技术。现在已经有了可以同时支持802.11a和b,或者a,b,g都支持的双频,双模式或者三模式的的无线网卡,它们可以自动根据情况选择标准。同样,也出现了移动适配器和接入设备能同时支持所有的这些标准。IEEE 802.11bIEEE 802.11b是无线局域网的一个标准。其载波的频率为2.4GHz,传送速度为11Mbit/s。IEEE 802.11b是所有无线局域网标准中最著名,也是普及最广的标准。它有时也被错误地标为Wi-Fi。实际上Wi-Fi是无线局域网联盟(WLANA)的一个商标,该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作,与标准本身实际上没有关系。在2.4-GHz-ISM频段共有14个频宽为22MHz的频道可供使用。IEEE 802.11b的后继标准是IEEE 802.11g,其传送速度为54Mbit/s。IEEE 802.11gIEEE 802.11g2003年7月,通过了第三种调变标准。其载波的频率为2.4GHz(跟802.11b相同),原始传送速度为54Mbit/s,净传输速度约为24.7Mbit/s(跟802.11a相同)。802.11g的设备与802.11b兼容。IEEE 802.11iIEEE 802.11i是IEEE为了弥补802.11脆弱的安全加密功能(WEP, Wired Equivalent Privacy)而制定的修正案,于2004年7月完成。其中定义了基于AES的全新加密协议CCMP(CTR with CBC-MAC Protocol),以及向前兼容RC4的加密协议TKIP(Temporal Key Integrity Protocol)。无线网络中的安全问题从暴露到最终解决经历了相当的时间,而各大厂通信芯片商显然无法接受在这期间什么都不出售,所以迫不及待的Wi-Fi厂商采用802.11i的草案3为蓝图设计了一系列通信设备,随后称之为支持WPA(Wi-Fi Protected Access)的;之后称将支持802.11i最终版协议的通信设备称为支持WPA2(Wi-Fi Protected Access 2)的。IEEE 802.11nIEEE 802.11n,2004年1月IEEE宣布组成一个新的单位来发展新的802.11标准。资料传输速度估计将达540Mbit/s(需要在物理层产生更高速度的传输率),此项新标准应该要比802.11b快上50倍,而比802.11g快上10倍左右。802.11n也将会比目前的无线网络传送到更远的距离。目前在802.11n有两个提议在互相竞争中:WWiSE (World-Wide Spectrum Efficiency) 以Broadcom为首的一些厂商支持。 TGn Sync 由Intel与Philips所支持。 802.11n增加了对于MIMO (multiple-input multiple-output)的标准. MIMO 使用多个发射和接收天线来允许更高的资料传输率。MIMO并使用了Alamouti coding coding schemes 来增加传输范围。1、WLAN两大阵营(1)IEEE802.11标准体系l 几种IEEE802.11标准比较 * IEEE 802.11 ,1997年,原始标准(2Mbit/s,工作在2.4GHz)。 * IEEE 802.11a,1999年,物理层补充(54Mbit/s,工作在5GHz)。 * IEEE 802.11b,1999年,物理层补充(11Mbit/s工作在2.4GHz)。 * IEEE 802.11c,符合802.1D的媒体接入控制层桥接(MAC Layer Bridging)。 * IEEE 802.11d,根据各国无线电规定做的调整。 * IEEE 802.11e,对服务等级(Quality of Service, QoS)的支持。 * IEEE 802.11f,基站的互连性(IAPP, Inter-Access Point Protocol),2006年2月被IEEE批准撤销。 * IEEE 802.11g,2003年,物理层补充(54Mbit/s,工作在2.4GHz)。 * IEEE 802.11h,2004年,无线覆盖半径的调整,室内(indoor)和室外(outdoor)信道(5GHz频段)。 * IEEE 802.11i,2004年,无线网络的安全方面的补充。(用的是AES加密方式) * IEEE 802.11j,2004年,根据日本规定做的升级。 * IEEE 802.11l,预留及准备不使用。 * IEEE 802.11m,维护标准;互斥及极限。 * IEEE 802.11n,2009年9月通过正式标准,WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps、108Mbps,提高到300Mbps甚至高达600Mbps。 * IEEE 802.11k,2008年,该协议规范规定了无线局域网络频谱测量规范。该规范的制订体现了无线局域网络对频谱资源智能化使用的需求。 * IEEE 802.11r,2008年,快速基础服务转移,主要是用来解决客户端在不同无线网络AP间切换时的延迟问题。 * IEEE 802.11s, 2007年9月.拓扑发现、路径选择与转发、信道定位、安全、流量管理和网络管理。网状网络带来一些新的术语。注:802.11a与802.11b不兼容,802.11g完全兼容802.11b且与802.11a速率相同。(2)欧洲邮电委员会CEPT制定的HIPERLAN(High Performance Radio LAN)标准体系,面向连接的无线局域网,应用于语言蜂窝电话。类似于802.11的性能和能力。l HiperLan/1标准:射频频率5G; 上行速率:20Mbps ;调制方式: GMSK技术GMSK信号功率频谱密度的高额分量衰减越快。主瓣越小,信号所占用的频带越窄,带外能量的辐射越小,邻道干扰也越小。l HiperLan/2标准:射频频率5G; 上行速率:20Mbps ;调制方式: OFDM技术OFDM:将较宽的频带分成若干较窄的子带(子载波)进行并行发送是最朴素的实现宽带传输的方法。但是为了避免各子载波之间的干扰,不得不在相邻的子载波之间保留较大的间隔,这大大降低了频谱效率。应用在物理层里面OFDM广泛用干各种数字传输和通信中,移动无线FM信道高比特率数字用户线系统(HDSL)不对称数字用户线系统(ADSL)甚高比特率数字用户线系统娜HDSI数字音频广播(DAB)系统数字视频广播(DVB)HDTV地面传播系统。2、基础设施网络的几个名词(1)基本业务区

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