计算机网络技术与应用复习大纲

计算机网络技术与应用复习大纲计算机网络的分类、组成、拓扑结构及各种拓扑结构的优缺点。分类:按覆盖范围划分:局域网、城域网、广域网。按通信介质划分:有线网、无线网。按传输介质划分:广播式网络、点到点式网络。按使用对象划分:公用网、专用网。组成:基本上包括计算机、网络操作系统、传输介质(可以是有形的,也可以是无形的、以及相应的应用软件四部分。网路拓扑结构的组成:总线型拓扑结构、星型拓扑结构、环型拓扑结构、树型拓扑结构、混合型拓扑结构。总线型拓扑结构:优点:靠性高易于扩充,容易增加新的站点使用电缆较少,且安装容易使用的设备相对简单缺点:故障隔离比较困难故障诊断困难星型拓扑结构:优点:网络的扩展容易。控制盒诊断容易访问协议简单缺点:过分依赖中心节点成本高。环型拓扑结构:优点:路由选择控制简单电缆长度短适用于光纤。缺点:节点故障会引起整个网络瘫痪诊断故障困难树型拓扑结构:优点:易于扩展故障隔离容易混合型拓扑结构:特点:应用相当广泛扩展相当灵活网络速率会随着用户的增多而下降较难维护速率较高。信道复用技术(4种、数据传输方式、数据交换方式及比较信道复用技术:频分复用、时分复用、波分复用、码分复用数据传输方式:行传输与串行传输单工、双半工和全双工通信基带传输和频带传输同步传输和异步传输多路复用掌握不归零编码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码的表示及特点。不归零码:信号电平的一次反转代表1,电平不变化表示0,并且在表示完一个码元后,电压不需回到0。(特点:效率最高的编码曼彻斯特编码:也叫做相位编码(PE,是一个同步时钟编码技术,被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。(特点:彻斯特编码,常用于局域网传输。差分曼彻斯特编码:差分曼彻斯特编码是对曼彻斯特编码的一种改进,保留了曼彻斯特编码作为“自含时钟编码”的优点,仍将每比特中间的跳变作为同步之用,但是每比特的取值则根据其开始处是否出现电平的跳变来决定。掌握计算机网络体系结构的基本概念计算机网络有三种协议:NetBEUI协议、IPX/SPX及其兼容协议、TCP/IP。协议:每一种协议在设计时都是针对于某一种特定的目标和需要解决问题。网络协议同时又是需要不断发展和完善的。掌握OSI/RM 模型及各层的功能,TCP/IP 协议模型中各层的功能及各层包含的协议,及每种协议的作用。OSI/RM的七层模型及其功能:第一层:物理层的功能:利用传输介质为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输。第二层:数据链路层的功能:为网路层提供设计良好的服务接口,如何将物理层的位组成帧,如何进行差错处理以及如何进行流量控制等。第三层:网络层的功能:完成网络中任意主机之间的数据传输,其关键问题之一是使用数据链路层的服务,将每个数据报文从源端传输到目的端。第四层:传输层的功能:提供可靠的端到端的通信,向会话层提供独立于网络的运输服务。第五层:会话层的功能:回话层提供了在数据流中插入同步点的机制,在每次网络出现故障后,可以仅传输最近一个同步点以后的数据,而不必从头开始。第六层:表示层的功能:为上层用户提供共同需要的数据或者信息语法表示变换。第七层:应用层的功能:为网络用户或应用程序提供完成特定网络服务功能所需要的各种应用协议。TCP/IP 协议模型:第一层:网络接口层:功能:负责把TCP/IP数据包发送到网络传输介质上及从网络传输介质上接收TCP/IP数据包。TCP/IP没有为该层定义任何协议。第二层:网际层:功能:主要功能是寻址、打包和路由选择。网际层的核心协议是IP,另外还有一些辅助协议,包括ARP,RARP,ICMP和IGMP等。(IP是一个无连接的协议,负责将数据分组从源转发到目的地。主要功能有IP寻址、路由选择、分段及重组第三层:传输层:功能:主要是使发送端和接收端的对等实体进行会话,并确保数据传输的可靠性。传输层定义了传输控制协议和用户数据报协议。(1、传输控制协议TCP是一个可靠的面向连接的协议,允许某台机器上的字节流无差错的发送到互联网上的其他机器上。2、游湖数据报协议UDP是一种不可靠的无连接协议,将可靠性问题交给应用程序解决第四层:应用层:功能:给应用程序提供访问其他层服务的能力,并定义应用程序用于交换数据的协议。TCP/IP中常用的应用层协议如下:超文本传输协议(用于传输组成万维网Web页面的文件文件传输协议(用于交互式文件传输简单邮件传输协议(用于邮局服务器之间的邮件传输邮局协议(用于从邮件服务器上取回邮件远程登录(用于远程登录到网路主机域名系统(用于将域名解析成IP地址简单网络管理协议(用于网络管理控制台和网络设备之间选择与减缓网络管理信息掌握CRC循环冗余检验方法在“开始菜单程序管理工具”中启动IIS。在“默认Web站点”上点右键,选择“新建虚拟目录”。输入目录名称,假定名称为Files。输入目录路径,其余无须更改,一直“下一步”即可完成。熟识常见网络传输介质1、双绞线2、同轴电缆3、光导纤维4、微波传输和卫星传输掌握常见网络互联设备(路由器、网桥、交换机、集线器、网关等及对应的网络层次物理层:(各种物理设备集线器、中继器、调制解调器、网线、双绞线、同轴电缆数据链路层:网卡、网桥、交换机网络层:路由器传输层:各种协议、四层交换机应用层:计算机的各种数据理解静态路由和默认路由静态路由:指由网络管理员手工配置的路由信息。一般使用于比较简单的网络环境。(优点:无开销、配置简单缺点:需要人工维护、只适用于简单拓扑结构的网络动态路由:指路由器能够自动建立自己的路由表,并且能够根据实际情况的变化,适时的进行调整。(优点:无需人工维护、适合复杂拓扑结构的网络缺点:开销大、配置复杂掌握常见的网络命令(ping ip route ip addressPing:用来测试网络是否建立连接,获取IP地址,也可以用来攻击。ip route:屏蔽访问IP和域名。ip address:设置交换机接口的IP地址和子网掩码。使用 no 选项可删除接口的IP地址。决定局域网的主要技术1.用来传输数据的传输介质2.用来连接各种设备的拓补结构3.用以共享资源的介质访问控制方法这三种技术在很大程度上决定了传输数据的类型、网络的响应、吞吐量和效率,以及网络的应用等各种网络特性。局域网中数据链路层的划分局域网的数据链路层分为逻辑链路控制和介质访问控制两个功能子层。了解以太网的发展以太网阶段:以太网刚出现时,因为简单易掌握,在小局域网中的发展很快胜过其他局域网技术。但是由于防碰侦听的限制,距离通常在100米以内,带宽只有10兆,且是用户共享。快速以太网阶段:1995年快速以太网出现了,解决了交换问题,速度也提高到100兆,开始进入校园网。但由于ATM依然保持距离和速度的优势,其在校园网中发展也非常快。千兆以太网阶段:1998年千兆以太网出现后,以太网在局域网、校园网基本将ATM挤出,端口数量上升非常快。尤其是1995年后Internet的商用,大大加速了以太网的应用。不过当时路由器的速度还比较慢,还只能是在SDH上传输ATM,由ATM再来提供路由器功能。到1998 年后,高速路由器出来了,ATM交换机被推向网络边缘。于是情形改为: 城域网是SDH或ATM,局域网是以太网,中间用路由器或ATM来连接。城域网阶段:1999年,以太网速度提升到1G,开始进入城域网,像网通这样的新兴运营商则采用在光纤网上直接走以太网的模式; 现在以太网提升到10G,又可以应用于广域网,业界新传输设备已经同时支持10G以太网和SDH。接入网以太网化也已是大势所趋: 有线电视、无线局域网和VDSL等都是以太网的应用领域。中国在居民区推广以太网接入,这在世界上也是领先的。90%以上数据接入是以太网,全部局域网是以太网,城域网是SDH和以太网双雄并举,广域网中10G以太网跃跃欲试掌握以太网的介质访问方式CSMA/CD的原理CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Derect,即载波监听多路访问/冲突检测方法是一种争用型的介质访问控制协议。它起源于美国夏威夷大学开发的ALOHA网所采用的争用型协议,并进行了改进,使之具有比ALOHA协议更高的介质利用率。CSMA/CD是一种分布式介质访问控制协议,网中的各个站(节点都能独立地决定数据帧的发送与接收。每个站在发送数据帧之前,首先要进行载波监听,只有介质空闲时,才允许发送帧。这时,如果两个以上的站同时监听到介质空闲并发送帧,则会产生冲突现象,这使发送的帧都成为无效帧,发送随即宣告失败。每个站必须有能力随时检测冲突是否发生,一旦发生冲突,则应停止发送,以免介质带宽因传送无效帧而被白白浪费,然后随机延时一段时间后,再重新争用介质,重发送帧。CSMA/CD协议简单、可靠,其网络系统(如Ethernet被广泛使用。vlan及其特点1.灵活的、软定义的、边界独立于物理煤质的设备群。2.广播流量被限制在软定义的边界内,提高了网络的安全性。3.在同一个虚拟局域网成员之间提供低延迟、线速的通信。vlan的划分方式1.基于端口划分VLAN。2.基于MAC地址的虚拟局域网。3.基于IP地址的虚拟局域网。4.基于IP广播组定义的虚拟局域网在组建intranet时,为什么要设置防火墙?它具有什么优缺点?原因:防火墙使用硬件平台和软件平台来决定什么请求可以从外部网络进入到内部网络或者从内部网络进入到外部网络,其中包括的信息有电子邮件消息、文件传输、登录到系统以及类似的操作等等。优点:防火墙允许网络管理员在网络中定义一个控制点:它将未经授权的用户(如黑客、攻击者、破坏者或间谍阻挡在受保护的内部网络之外,禁止易受攻击的服务进、出受保护的网络,并防止各类路由攻击。防火墙是一个监视INTERNET安全和预警的方便端点。防火墙是审查和记录internet使用情况的最佳点。防火墙则是设置网络地址翻译器(NAT的最佳位置。缺点:存在许多不能防范的安全威胁。例如,internet防火墙还不能防范不经过防火墙产生的攻击。防火墙不能防范由于内部用户不主意所造成的威胁。防火墙很难防止受到病毒感染的软件或文件在网络上传输等。ip地址的编码、子网划分子网掩码一个IP地址主要由两部分组成:一部分是用于标识该地址所从属的网络号;另一部分用于指明该网络上某个特定主机的主机号。子网划分:实际上就是设计子网掩码的过程。子网掩码主要是用来区分IP 地址中的网络ID和主机ID,它用来屏蔽IP地址的一部分,从IP 地址中分离出网络ID和主机ID.子网掩码是由4个十进制数组成的数值中间用.分隔,如255.255.255.0。若将它写成二进制的形式为:.,其中为1的位分离出网络ID,为0的位分离出主机ID,也就是通过将IP 地址与子网掩码进行与逻辑操作,得出网络号。子网掩码:又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩,它是一种用来指明一个IP 地址的哪些位标识的是主机所在的子网以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。掌握常见的广域网常见的广域网有公用电话交换网、数字数据网、分组交换数据网,帧中继、综合业务数据网和交换多兆位数据服务等。理解应用层的协议的作用,其中DNS要熟悉域名服务器的访问过程网络服务有相应的应用协议实现,不同的网络操作系统提供的网络服务在功能、用户界面、实现技术、硬件平台支持及开发应用软件所需的应用程序接口API等方面均存在较大差异,而采纳的应用协议也各具特色,因此,应用协议的标准化非常重要。用于将域名解析成IP地址。掌握结构化布线系统,各个层次数据单位按照一般划分,结构化布线系统包括六个子系统:工作区子系统、水平支干线子系统、管理子系统、垂直主干子系统、设备子系统和建筑群主干子系统。1.建筑群主干子系统提供外部建筑物与大楼内布线的连接点。EIA/TIA569标准规定了网络接口的物理规格,实现建筑群之间的连接。2.设备子系统EIA/TIA569标准规定了设备间的设备布线。它是布线系统最主要的管理区域,所有楼层的资料都由电缆或光纤电缆传送至此。通常,此系统安装在计算机系统、网络系统和程控机系统的主机房内。3.垂直主干子系统它连接通讯室、设备间和入口设备,包括主干电缆、中间交换和主交接、机械终端和用于主干到主干交换的接插线或插头。主干布线要采用星形拓扑结构,接地应符合EIA/TIA607规定的要求。4.管理子系统此部分放置电信布线系统设备,包括水平和主干布线系统的机械终端和1或交换。5.水平支干线子系统连接管理子系统至工作区,包括水平布线、信息插座、电缆终端及交换。指定的拓扑结构为星形拓扑。水平布线可选择的介质有三种(100欧姆UTP电缆、150欧姆STP 电缆及62.5/125微米光缆,最远的延伸距离为90米,除了90米水平电缆外,工作区与管理子系统的接插线和跨接线电缆的总长可达10米。6.工作区子系统工作区由信息插座延伸至站设备。工作区布线要求相对简单,这样就容易移动、添加和变更设备。理解数据编码技术数据编号是将数据表示成某种特殊的信号形式以便于数据的可靠传输。1.数字信号编码技术(1NRZ编码(2曼切斯特编码(3差分曼切斯特2.调制解调技术(1调制(2解调(3调制解调器OSI/RM共分为哪几层?简要说明各层的功能。答:第1层:物理层,在物理信道上传输原始的数据比特(bit流,提供为建立、维护和拆除物理链路连接所需的各种传输介质、通信接口特性等。第2层:数据链路层,在物理层提供比特流服务的基础上,建立相邻节点之间的数据链路,通过差错控制提供数据帧在信道上无差错地传输,并进行数据流量控制。第3层:网络层,为传输层的数据传输提供建立、维护和终止网络连接的手段,把上层来的数据组织成数据包(Packet在节点之间进行交换传送,并且负责路由控制和拥塞控制。第4层:传输层,为上层提供端到端(最终用户到最终用户的透明的、可靠的数据传输服务。所谓透明的传输是指在通信过程中传输层对上层屏蔽了通信传输系统的具体细节。第5层:会话层,为表示层提供建立、维护和结束会话连接的功能,并提供会话管理服务。第6层:表示层,为应用层提供信息表示方式的服务,如数据格式的变换、文本压缩和加密技术等。第7层:应用层,为网络用户或应用程序提供各种服务,如文件传输、电子邮件(E-mail、分布式数据库以及网络管理等。什么是虚拟局域网?它有什么特点?答:虚拟局域网(VLAN建立在交换技术基础上的。将网络上的节点按工作性质与需要划分成若干个“逻辑工作组”,一个逻辑工作组就组成一个虚拟网络。VLAN以软件方式来实现逻辑工作组的划分与管理,逻辑工作组的节点组成不受物理位置的限制。同一逻辑工作组的成员不一定要连接在同一个物理网段上,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。当一个节点从一个逻辑工作组转移到另一个逻辑工作组时,只需要通过软件设定,而不需要改变它在网络中的物理位置。在组建Intranet时,为什么要设置防火墙?它具有什么优缺点?答:防火墙使用硬件平台和软件平台来决定什么请求可以从外部网络进入到内部网络或者从内部网络进入到外部网络,其中包括的信息有电子邮件消息、文件传输、登录到系统以及类似的操作等等。优点:防火墙允许网络管理员在网络中定义一个控制点:它将未经授权的用户(如黑客、攻击者、破坏者或间谍阻挡在受保护的内部网络之外,禁止易受攻击的服务进、出受保护的网络,并防止各类路由攻击。防火墙是一个监视Internet安全和预警的方便端点。防火墙是审查和记录Internet使用情况的最佳点。防火墙则是设置网络地址翻译器(NAT的最佳位置。缺点:存在许多不能防范的安全威胁。例如,Internet防火墙还不能防范不经过防火墙产生的攻击。防火墙不能防范由于内部用户不注意所造成的威胁。防火墙很难防止受到病毒感染的软件或文件在网络上传输等。计算机网络的拓扑结构有哪些?它们各有什么优缺点?答:1. 星型拓扑网络:优点是很容易在网络中增加新的站点,容易实现数据的安全性和优先级控制,易实现网络监控;但缺点是属于集中控制，对中心节点的依赖性大， 一旦中心节点有故障会引起整个网络的 瘫痪。 2. 树型拓扑网络：树型拓扑网络层次结