计算机三级-2.1第1章

全国计算机等级考试三级网络技术精讲班第1章网络系统结构与设计的基本原则考点1宽带城域网的结构（层次结构的三层功能）考点2管理运营宽带城域网的关键技术考点3弹性分组环RPR技术考点4宽带接入技术（XDSL、HFC、光纤接入技术、无线接入技术）111计算机网络的分类局域网（LOCALAREANETWORK,LAN）特点局域网覆盖有限的地理范围，它适应于机关、校园、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备连网的需求。局域网提供高数据传输效率（10MBPS10GBPS）、底误码率的高质量数据传输环境。局域网一般属于一个单位所有，易于建立、维护与扩展。从介质访问方法的角度来看，局域网可以分为共享介质式局域网与交换式局域网；而从使用的传输介质类型的角度来看，局域网又可分为使用有线介质的有线局域网与使用无线通信信道的无线局域网。局域网可以用于个人计算机局域网，大型计算设备群的后端网络与存储区域网络、高速办公室网络、企业与学校的主干局域网。111计算机网络的分类城域网（METROPOLITANAREANETWORK,MAN）城市区域网络简称为城域网。城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络。城域网设计目标是满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网的互连需求，以实现大量用户之间的数据、语音、图形与视频等多种信息的传输。111计算机网络的分类3广域网（WIDEAREANETWORK,WAN）广域网又称为远程网，所覆盖的地理范围从几十公里到几千公里。广域网可以覆盖几个国家或地区，甚至横跨几个洲，形成国际性的远程计算机网络。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，将分布在不同地区的计算机系统互联起来，以达到资源共享的目的。112计算机网络结构的特点（了解）1早期的广域网结构上分成两部分负责数据处理的计算机终端；负责数据通信处理的通信控制处理设备与通信线路。逻辑功能上分成两部分资源子网和通信子网。资源子网由主计算机系统、终端、终端控制器、连网外部设备、各种软件资源与信息资源组成。资源子网负责全网的数据处理业务，负责向网络用户提供各种网络资源与网络服务。112计算机网络结构的特点（了解）2用户计算机接入用户计算机可以通过局域网方式连入，也可以选择电话交换网（PSTN）、有线电视网（CATV）、无线城域网（WMAN）或无线局域网（WLAN）方式接入到作为地区级主干网的城域网。城域网又通过路由器与光纤接入到作为国家级或区域主干网的广域网。多个广域网互联形成覆盖全世界的INTERNET系统。113广域网技术的发展（了解）1广域网是一种公共数据网络2构建广域网的核心交换技术公共电话交换网PSTN综合业务数字网ISDN数字数据网DDNX25分组交换网帧中继（FRAMEREPLAY，FR）网异步传输模式（ASYNCHRONOUSTRANSFERMODE，ATM）网GE（GIGABITETHERNET，千兆以太网）与10GE的光以太网（OPTICALETHERNET）114局域网技术的发展（了解）三个方向提高以太网的数据传输速率将一个大型局域网划分成多个用网桥或路由器互联的网络将共享介质方式改为交换方式。在交换式局域网的基础上，出现了虚拟局域网（VIRTUALLAN，VLAN）115城域网技术的发展（了解）城域网概念的演变宽带城域网的建设对传输网络和服务业务的影响宽带城域网的建设给整个世界电信业的传输网络和服务业务都带来了重大的影响。宽带城域网的出现，使得传统的通信网络在概念、技术与应用上都发生了很多的变化。这些变化主要表现在局域网、城域网与广域网在技术上的界限变得越来越模糊了；电信传输网技术与计算机网络技术的界限变得越来越模糊了；电信服务业务与INTERNET应用的界限变得越来越模糊了；电信传输网、计算机网络与广播电视网的界限变得越来越模糊了。3城域网发展的主要业务大规模INTERNET接入的需求与交互式应用远程办公、视频会议、网上教育等新的办公与生活方式数字电视、视频点播以及由此引起的新的服务家庭网络的应用121实训任务一宽带城域网的结构一、宽带城域网的逻辑结构（08上）设计一个宽带城域网将涉及三个平台和一个出口，即网络平台、业务平台、管理平台与城市宽带出口等问题。二、网络平台的层次结构从逻辑上来说，宽带城域网的网络平台的层次结构又可以进一步分为核心交换层也称为核心层，边缘汇聚层也称为汇聚层，用户接入层也称为接入层。核心层主要承担高速数据交换的功能，汇聚层主要承担路由和流量汇聚的功能，接入层主要承担用户接入和本地流量控制的功能。采用层次结构的优点，各层功能实体之间的定位清楚，接口开放，标准规范，便于组建和管理。三、核心交换层、边缘汇聚层与用户接入层的主要功能（08上、08下、13上）宽带城域网的核心交换层主要有以下几个基本功能核心交换层将多个汇聚层连接起来，为汇聚层的网络提供高速分组转发，为整个城市提供一个高速、安全与具有QOS保障能力的数据传输环境。核心交换层实现与主干网络的互联，提供城市的宽带IP出口。核心交换层提供宽带城域网的用户访问INTERNET所需要的路由访问。汇聚层处于宽带城域网核心交换层的边缘，它的基本功能是汇聚接入层的用户流量，进行数据分组传输的汇聚、转发和交换。根据接入层的用户流量，进行本地路由、过滤、流量均衡、QOS优先级管理，以及安全控制、IP地址转换、流量整形等处理。根据处理结果把用户流量转发到核心交换层或本地进行路由处理。接入层的基本功能接入层解决的是最后一公里问题。它是通过各种接入技术，连接最终用户，为它所覆盖范围内的用户提供访问INTERNET以及其他的信息服务。三层结构思想上层负责下层的数据汇聚；核心提供出口与QOS、汇聚本地路由、接入服务用户。【2008年4月】设计一个宽带城域网将涉及三个平台一个出口，即网络平台、业务平台、管理平台和（）A、广域网出口B、局域网出口C、城市宽带出口D、卫星通道出口答案C（P9）【2008年4月】下列关于宽带城域网核心交换层特点的描述中，错误的是（）A、将多个汇聚层连接起来B、为整个城域网提供一个高速、安全与具有QOS保障能力的数据传输环境C、提供宽带城域网的用户访问INTERNET所需要的路由服务D、根据接入层的用户流量进行本地路由、过滤、流量均衡答案D（P10）【2013年3月】下列关于宽带城域网汇聚层基本功能的描述中，错误的是（）A、提供用户访问INTERNET所需要的安全服务B、汇接接入层的用户流量，进行数据转发和交换C、根据接入层的用户流量，进行流量均衡等处理D、根据处理结果把用户流量转发到核心交换层或在本地进行路由处理答案A（P10）122实训任务二宽带城域网组建的基本原则（P1112了解）可运营性、可管理性、可盈利性、可扩展性宽带的城域网设备必须支持对用户的身份认证、使用权限认证和计费功能。业务管理要支持多ISP、基于IP的虚拟专网VPN等多种增值业务。宽带城域网必须具备IP地址分配能力，能够支持动态和静态地址分配，支持网络地址转换NAT功能。宽带城域网必须能够为用户提供带宽保证，实现流量工程，提供个性化用户策略的QOS保证。123实训任务三管理和运营宽带城域网的关键技术（P1314）管理和运营宽带城域网的关键技术主要是带宽管理、服务质量QOS、网络管理、用户管理、多业务接入、统计与计费、IP地址的分配与地址转换、网络安全等。123实训任务三管理和运营宽带城域网的关键技术（P1314）知识点1目前宽带城域网保证服务质量QOS要求的技术主要有资源预留（RSVP）、区分服务（DIFFSERV）与多协议标记交换MPLS。（P13）09上、09下、10上、11下、12上、12下知识点2宽带城域网带内网络管理是指利用数据通信网（DCN）或公共交换电话网（PSTN）拨号，对网络设备进行数据配置。带外网络管理是指利用网络管理协议（SNMP）建立网络管理系统。（P13）09下【2012年9月】下列关于宽带城域网技术的描述中，错误的（）A、能够为用户提供带宽保证，实现流量工程B、可以利用NAT技术解决IP地址资源不足的问题C、可以利用SNMP实现网络管理D、保证QOS的主要技术有RSVP、DIFFSERV、MSTP答案D（P13）【2009年3月】目前宽带城域网保证QOS要求的技术主要有RSVP,DIFFSERV和（）A、ATMB、MPLSC、SDHD、ADHOC答案B（P13）124实训任务四构建宽带城域网的基本技术与方案（P1416）一、基于SDH的城域网方案早期的SONET/SDH是为传统电信业务服务的，它并不适合于传输IP分组。随着技术的发展，基于下一代的SONET/SDH技术的多业务传输平台（MULTISERVICETRANSPORTPLATFORM,MSTP）将取代功能单一的分插复用器（ADDDROPMULTIPLEXER,ADM）和数字交叉系统（DIGITALCROSSCONNECTSYSTEM，DCS），使IPOVERSONET/SDH方案更为可行。二、基于10GE的城域网方案（08下）用于宽带城域网的光以太网可以有多种实现形式，其中最为重要的有两种基于10GE的技术和弹性分组环技术。10GBPS光以太网的技术优势主要表现在以下几个方面以太网与DMDW技术都十分成熟，并且已经广泛使用。经过估算，组建一个同样规模的宽带城域网，光以太网的造价是SONET的1/5，是ATM的1/10。IEEE已经对速率从10MBPS、100MBPS、1GBPS到10GBPS的以太网技术标准化了，100GBPS的以太网技术标准正在研究之中。它能够覆盖宽带城域网的核心层、汇聚层到接入层的各种需求，因此以太网技术在宽带城域网中提供端端的多种方案中具有潜在的优势。如果一个宽带城域网的各个层次能够使用同一种技术，那么这种网络在设计、组建、运营、管理和人员培训都很方便、有效。可运营光以太网的设备和线路必须符合电信网络99999的高运行可靠性。它要克服传统以太网的不足，具备以下特征能够根据终端用户的实际应用需求分配带宽，保证带宽资源充分、合理的应用。具有认证和授权功能，用户访问网络资源必须经过认证和授权，确保用户和网络资源的安全及合法使用；提供计费功能，能及时获得用户的上网时间记录和流量记录，支持按上网时间，用户流量，或包月计费方式，支持实时计费；支持VPN和防火墙，可以有效的保证网络安全；支持MPLS，具有一定的服务质量保证，提供分等级的QOS网络服务；能够方便、快速、灵活地适应用户和业务的扩展。三、基于弹性分组环RPR技术的城域网（重点掌握）（08下、09上、09下、10上、10下、11上、12上、13上）弹性分组环（RESILIENTPACKETRING,RPR）是一种直接在光纤上高效传输IP分组的传输技术，它的工作基础是CISCO公司提出的动态分组传送（DYNAMICPACKETTRANSPORT,DPT）技术。弹性分组环RPR采用双环结构，这一点与FDDI结构相同。在RPR环中，两个RPR结点之间的裸光纤的最大长度可以达到100KM。RPR将沿顺时针传输的光纤叫做外环，将沿逆时针传输的光纤叫做内环。弹性分组环RPR的内环和外环都可以用统计复用的方法传输IP分组，同时可以实现自愈环的功能。RPR的内环和外环都可以传输数据分组与控制分组。每一个结点都可以使用两个方向的光纤与相邻结点通信。这样做的目的除了高效地利用光纤带宽之外，还有一个目的是加速控制分组传输，提高环的可靠性，实行环自愈功能，保证城域网的系统可靠性与服务质量。RPR技术主要具有以下几个特点带宽的利用率高传统的SDH网络中，有50的环带宽是冗余的；RPR采用双环结构传输数据分组和控制分组。传统的FDDI环网中，当源结点向目的结点成功地发送一个数据帧之后，这个数据帧要由源结点从环中收回；而RPR环限制数据帧只在源结点与目的结点之间的光纤段上传输，当源结点成功地发送一个数据帧之后，这个数据帧要由目的结点从环中收回。这样，该数据帧将不再占用下游段的环带宽，提高了环带宽的利用率。公平性好公平性是网络运营商必须提供的一项主要保证。当两个数据帧具有相同的优先级时，RPR环可以向它们提供相同的环通道的访问能力，RPR环中每个结点都执行SRP公平算法，使得结点之间能够获得平等的带宽，防止个别结点因流量大而造成环拥塞。同时，RPR环还支持加权公平法则和入口、出口峰值速率限制，用以保证根据用户购买的带宽提供相应的服务。快速保护和恢复能力强RPR环的快速保护和恢复能力使得它已经成为一项电信级的技术，RPR采用自愈环的设计思想，能够在50MS的时间内，隔离出现故障的结点和光纤段，提供SDH级飞快速保护和恢复，同时不需要像SDH那样必须有专用的带宽，因此又进一步提高了环带宽的利用率。保证服务质量为了保证网络的服务质量（QOS），RPR环对不同的业务数据分配不同的优先级，以保证高优先级信息的可靠传输。21【2008年9月】下列关于RPR技术的描述中，错误的是（）A、RPR能够在30MS内隔离出现故障的结点和光纤段B、RPR环中每一个结点都执行SRP公平算法C、两个RPR结点之间的裸光纤最大长度为100公里D、RPR的内环和外环都可以传输数据分组与控制分组答案A（P1617）【2009年3月】下列关于RPR技术的描述中，错误的是（）A、RPR的内环用于传输数据分组，外环用于传输控制分组B、RPR是一种用于直接在光纤上高效传输IP分组的传输技术C、RPR环可以对不同的业务数据分配不同的优先级D、RPR能够在50MS内隔离出现故障的节点和光纤段答案A（P1617）【2010年9月】下列关于RPR技术的描述中，错误的是（）A、RPR与FDDI一样使用双环结构B、在RPR环中，源节点向目的节点成功发出的数据帧要由源节点从环中收回C、RPR环中每一个节点都执行SRP公平算法D、RPR能够在50MS内隔离出现故障的节点和光纤段答案B（P1617）【2013年3月】下列关于RPR技术的描述中，错误的是（）A、RPR与FDDI一样使用双环结构B、在RPR环中，源节点向目的节点成功发出的数据帧要由目的节点从环中收回C、RPR环中每一个节点都执行MPLS公平算法D、RPR环能够在50MS内实现自愈答案C（P1617）125实训任务五网络接入技术与方法一、接入网技术发展的背景（了解）二、接入服务的界定（了解）三、接入技术与数字会聚、三网融合目前，可以用作用户接入网的主要有三类计算机网络、电信通信网与广播电视网。目前，从技术的角度来看，接入网的接入方式主要分为五类地面有线通信网络、无线通信和移动网络、卫星通信网、有线电视网和地面广播电视网。在这里，计算机局域网被归为地面有线通信系统。三网融合计算机网络、电信通信网与电视通信网的四、宽带接入技术的基本类型（P19）接入技术可以分为有线接入和无线接入两类；接入方式涉及用户的环境与需求，它大致可以分为家庭接入、校园接入、机关与企业接入。从实现技术的角度，目前宽带接入技术主要有以下几种数字用户线XDSL、光纤同轴电缆混合网HFC技术、光纤接入技术、无线接入技术与局域网接入技术。无线接入又可以分为无线局域网接入、无线城域网接入与无线ADHOC接入。五、各种接入技术的特点（重点掌握）1数字用户线XDSL接入技术（08上、11上、12下）数字用户线XDSL又叫做数字用户环路。数字用户线是从用户到本地电话交换中心的一对铜双绞线，本地电话交换中心又叫做中心局。XDSL技术按上行（用户到交换局）和下行（交换局到用户）的速率是否相同分为速率对称型和速率非对称型两种。根据信号传输的速率与距离，以及上行速率与下行速率的不同。XDSL可以分为非对称数字用户线（ASYMMETRICDIGITALSUBSCRIBERLINE,ADSL）高比特率数字用户线（HIGHBITERATEDSL,HDSL）速率自适应数字用户线（RATEADAPTIVEDSL,RADSL）甚高比特率数字用户线（VERYHIGHBITERATEDSL,VDSL）ADSL主要技术特点它可以在现有的电话铜双绞线上，以重叠和不干扰传统模拟电话业务，即普通电话业务POTS的方式，提供高速数字业务。因此，ASDL允许用户保留它们已经申请的模拟电话业务，可以同时支持用户在电话铜双绞线上的新型宽带业务。该技术几乎和本地环路的实际参数没什么关系，与使用的用户电话铜双绞线的特性也无关，因此用户不需要专门为获得ASDL服务而重新铺设电缆。ASDL提供的非对称宽带特性，上行速率在64KBPS640KBPS，下行速率在500KBPS7MBPS。用户可以根据需要选择上行和下行速率。【2012年9月】下列关于ADSL的描述中，错误的是（）A、ADSL使用1对铜双绞线B、ADSL的上下行速率是相同的C、ADSLMODEM用于连接计算机D、采用ADSL技术可以通过PSTN接入INTERNET答案B（P22）【2008年4月】ADSL上行速率在（）A、64KBPS640KBPSB、640KBPS7MBPSC、7MBPS10MBPSD、10MBPS20MBPS答案A（P21）【2011年9月】下列关于XDSL技术的描述中，错误的是（）A、XDSL技术按上行与下行速率分为速率对称与非对称两类B、ADSL技术在现有用户电话线上同时支持电话业务和数字业务C、ADSL上行传输速率最大可以达到8MBPSD、HDSL上行传输速率为1544MBPS答案C（P21）光纤同轴电缆混合网HFC的基本概念（08下、09上、10下）光纤同轴电缆混合网HFC的基本结构20世纪60年代和70年代的有线电视网络CATV技术能够提供的是单向的广播业务。光纤同轴混合网HFC是新一代有线电视网络。光纤同轴电缆混合网HFC是一个双向传输系统。光纤结点将光纤干线和同轴分配线相互连接。光纤同轴电缆混合网HFC的基本概念光纤同轴电缆混合网HFC的基本结构光纤结点通过同轴电缆下引线可以为5002000个用户服务。这些被连接在一起的用户共享同一根传输介质。HFC改善了信号质量，提高了可靠性，线路可以使用的带宽甚至高达1GHZ。是经过双向改造的有线电视网络，是用户通过有线电视宽带接入INTERNET的一种重要方式。电缆调制解调器CABLEMODEM的分类CABLEMODEM把用户计算机与有线电视同轴电缆连接起来。它不仅包含调制解调部分，也有加密解密和协议适配与网桥、路由器与集线器的部分功能。CABLEMODEM利用频分复用的方法，将双向信道分为从计算机终端到网络方向称为上行信道，从网络到计算机终端方向称为下行信道。上行信道采用的载波频率范围在5MHZ42MHZ，上行信道带宽一般在200KBPS10MBPS。下行，信道采用的载波频率一般在450MHZ750MHZ，信道带宽一般可达36MBPS。CABLEMODEM的类型从传输方式，CABLEMODEM可以分为双向对称式传输和非对称式传输两类。对称式传输速率为2MBPS4MBPS，最高可达10MBPS。非对称式下行速率为30MBPS，上行速率为500KBPS256MBPS。从数据传输方向上，CABLEMODEM可以分为单向、双向两类。从同步方式上，CABLEMODEM可以分为同步和异步交换两类。从接入的角度，CABLEMODEM可以分为个人CABLEMODEM和宽带多用户CABLEMODEM。从接口角度看，CABLEMODEM可以分为外置式、内置式和交互式机顶盒三种。【2008年9月】CABLEMODEM上行速率在（）A、64KBPS200KBPSB、200KBPS10MBPSC、10MBPS20MBPSD、20MBPS36MBPS答案B（P23）【2009年3月】下列关于光纤同轴电缆混合网HFC的描述中，错误的是（）A、HFC是一个单向传输系统B、HFC改善了信号传输质量，提高了系统可靠性C、HFC光纤结点通过同轴电缆下引线可以为500到2000个用户服务D、HFC通过CABLEMODEM将用户计算机与同轴电缆连接起来答案A（P2223）22【2010年9月】下列关于光纤同轴电缆混合网HFC的描述中，错误的（）A、HFC是一个双向传输系统B、CABLEMODEM利用频分多路复用方法将信道分为上行信道与下行信道C、CABLEMODEM传输方式分为对称式和非对称式两类D、HFC通过CABLEMODEM将光缆与同轴电缆连接起来答案D（P23）3光纤接入技术（09下、10上、10下、11上、11下、12上、13上）无源光纤网PON是ITU的SG15研究组在G983建议基于无源光纤网的高速光纤接入系统进行标准化的。该建议分为两部分OC3，155520MBPS的对称业务。上行OC3，155520MBPS，下行OC12,622080MBPS的不对称业务。APON系统是PON和ATM相结合的产物。【2013年3月】按照ITU标准，OC3的传输速度是（）A、5184MBPSB、15552MBPSC、62208MBPSD、1244GBPS答案B（P24）【2012年3月】按照ITUT标准，传输速度为622080MBPS的标准是（）A、OC3B、OC12C、OC48D、OC192答案B（P24）4宽带无线接入技术（08上、09下、10上、11下、12下2、13上）无线接入技术的分类与应用无线接入技术主要有80211标准的的无线局域网（WLAN）接入、80216标准的无线城域网（WMAN）接入，以及正在发展的ADHOC接入技术。在无线