第03章网络体系结构与网络协议第4版

1、 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 掌握：广域网技术 掌握：局域网技术 了解：宽带城域网技术计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 广域网的主要特征 广域网技术发展的轨迹 光网络与光以太网技术计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 广域网是一种公共数据网络 广域网技术研究的重点是宽带核心交换技术 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 在广域网的发展过程中，用于构成广域网的网络类型主要有：公共电话交换网、综合业务数字网、atm网x.25网、帧中继网光以太技术计算机网络应用技术教程（第三

2、版）计算机网络应用技术教程（第三版） 早期，利用电话交换网(public switching telephone network，pstn)的模拟信道，使用调制解调器(modem)这种设备，通过拨号建立结点之间的线路连接的网络，完成计算机之间的低速数据通信计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） x.25网是典型的分组交换网。x.25研究初期的通信线路不好，传输速率低与误码率高，x.25协议要采取各种措施解决通信质量问题 帧中继网是用光纤替代传统电缆。由于光纤的传输速率高、误码率低，因此帧中继网可以简化x.25网的协议 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术

3、教程（第三版） ccitt提出将语音、数据、图像等业务综合在一个网中，即综合业务数字网(integrated service digital network，isdn) isdn的主要目标：提供支持各种通信服务的数字通信网络，在不同国家采用相同标准为通信网络之间的数字传输提供标准提供一个标准的用户接口，使通信网络内部变化对终端用户透明 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 异步传输模式(asynchronous transfer mode，atm)是一种分组交换技术 atm采用信元（cell）作为数据传输单元 atm以统计时分多路复用方式动态分配带宽，能适应实时通信

4、的要求 atm没有链路之间的差错与流量控制，协议简单、数据交换效率高 atm的传输速率为155mbps2.4gbps 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 第一代传输网络以铜缆与无线射频为主，在发展过程中无法逾越带宽的瓶颈问题 第二代传输网络在主干线路使用光纤，发挥光纤的高带宽、低误码率、抗干扰等优点，交换结点的电信号与光信号转换仍是带宽瓶颈 第三代全光网以光结点取代现有网络的电结点，使用光纤将光结点互联成网，克服现有网络在传输和交换时的瓶颈计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 自动交换光网络(automatic switched opt

5、ical network，ason) 引入智能控制的很多方法，解决光网络的自动路由发现、分布式呼叫连接管理，以实现光网络的动态配置连接管理 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 局域网技术发展的轨迹 ethernet的基本工作原理 高速ethernet技术 交换式局域网与虚拟局域网技术 无线局域网技术研究与发展 蓝牙技术的研究与发展 无线个人区域网与ieee 802.15.4标准 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） ieee 802.1：定义局域网体系结构、网络互连、网络

6、管理与性能测试 ieee 802.2：定义逻辑链路控制(llc)子层功能与服务 ieee 802.3：定义ethernet的csma/cd总线介质访问控制子层与物理层 ieee 802.11：定义无线局域网访问控制子层与物理层 ieee 802.15：定义近距离个人无线网络访问控制子层与物理层 ieee 802.16：定义宽带无线网络访问控制子层与物理层计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 总线形局域网的拓扑结构计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） ethernet通常采用双绞线等传输介质作为总线，所有结点通过总线发送或接收数据，结点通过

7、总线以广播方式发送数据，因此需要共享总线的冲突问题 ethernet的核心技术：带有冲突检测的载波侦听多路访问(carrier sense multiple access with collision detection，csma/cd) csma/cd的工作流程：先听后发，边听边发，冲突停止，延迟重发计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 发送与接收信号的收发器 曼彻斯特编码与解码器 ethernet数据链路控制部分 帧装配部分 与主机的接口 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） ethernet物理地址用于ieee 802.3协议的介质

8、访问控制(mac)子层的帧中，它被称为mac地址 ethernet物理地址的长度为48位，因此允许分配的地址应该有247个 ethernet物理地址在全球范围唯一，ieee注册管理委员会(rac)为每个网卡分配地址的前三字节计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 提高ethernet的数据传输速率，从10mbps提高到100mbps、1gbps、甚至10gbps，导致高速局域网技术的研究 将大型局域网划分成多个用网桥或路由器互联的子网，导致局域网互联技术的发展 将共享介质方式改为交换方式，导致交换式局域网技术的发展 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教

9、程（第三版） 快速以太网(fast ethernet，fe) 吉比特以太网(gigabit ethernet，ge) 十吉比特以太网(10 gigabit ethernet，10ge) 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） ieee 802.3u标准保留传统以太帧的结构与mac子层的csma/cd方法，对物理层进行调整定义新物理层标准，并提供10mbps与100mbps速率自动协商功能定义介质专用接口(media independent interface，mii)，将mac子层与物理层分隔开，传输介质和信号编码方式的变化不影响mac子层 计算机网络应用技术教程（第

10、三版）计算机网络应用技术教程（第三版） ieee 802.3z标准 保留传统ethernet的帧结构与帧的最小、最大长度规定，以和低速率ethernet通信定义千兆介质专用接口(gigabit mii，gmii)，将mac子层与物理层分隔开，修改csma/cd介质控制方法，冲突窗口时间、载波扩展、短帧发送、帧突发处理延续自动协商的概念，并将它扩展到光纤连接中，主要用于协调链路两端结点计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） ieee 802.3ae标准保留传统ethernet的帧结构与帧的最小、最大长度规定，以和低速率ethernet通信传输速率高达10gbps，传输介

11、质不使用双绞线，而只使用光纤，以在城域网和广域网范围工作只是工作在全双工方式，不存在介质争用的问题，传输距离不受冲突检测的限制 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 随着局域网规模的扩大，网络通信负荷加重时，网络效率就会急剧下降 为克服网络规模与性能的矛盾，将共享介质方式改为交换方式，导致交换式局域网发展 交换式局域网的核心设备是交换机，在多个端口之间建立多个并发连接 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 直接交换(cut through)方式 存储转发(store and

12、 forward)方式 改进直接交换方式 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 最大转发速率 汇集转发速率 转发等待时间 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） ieee 802.11工作组计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 作为传统局域网的扩充 用于建筑物之间的互连 用于移动结点的漫游访问 用于构建特殊的移动网络 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 红外线局域网 扩频局域网跳频扩频(frequency hoppin

13、g spread spectrum，fhss)直接序列扩频(direct sequence spread spectrum，dsss) 窄带微波局域网 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） ieee 802.11定义两种设备：无线结点、无线接入点(access point，ap) ieee 802.11采用带冲突避免的载波侦听多路访问(carrier sense multiple access with collision avoidance，csma/ca)方法 ieee 802.11物理层标准主要包括：ieee 802.11b、ieee 802.11a和ieee

14、 802.11g 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） ieee 802.11b目前应用最广泛 ieee 802.11b的传输速率可达到11mbps ieee 802.11b包括两种模式点对点模式基本模式 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 蓝牙(bluetooth)技术由ibm、intel、nokia和toshiba公司发起 蓝牙是用于将计算机与通信设备、附加部件和外部设备，通过短距离的、低功耗的、低成本的无线信道连接的无线标准 ibm、intel、nokia和toshiba公司成立sig组织，并且发布蓝牙规范1.0版 计算机网络应用

15、技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 随着手机、便携式计算机和移动设备的广泛应用，提出自身附近几米范围内的个人操作空间设备联网的需求 无线个人区域网络(wireless personal area network，wpan)在这个背景下出现 ieee 802.15工作组成立，致力于wpan的物理层与数据链路层的协议标准化计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 在不同的载波频率下，实现3种不同传输速率：20kbps、40kbps和250kbps 支持星形、点到点等2种网络拓扑结构 使用16位和64位两种地址格式，其中64位地址是全球惟一的扩展地址 支持冲突

16、避免的载波多路侦听csma/ca 技术 支持确认机制，保证传输可靠性 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 城域网概念的发展与演变 宽带城域网的结构与层次划分 设计与组建宽带城域网注意的问题 接入网技术的基本概念 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 根据ieee 802委员会的最初表述，城域网是以光纤为传输介质，提供45mbps到150mbps传输速率，支持数据、语音与视频业务的数据传输，覆盖跨度在50到100公里的城市范围，实现高速宽带传输的数据通信网络 早期城域网的首选技术光纤环网，典型产品是光纤分布式数据接口(fiber dist

17、ributed data interface ，fddi) 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 从当前城域网技术与应用现状，现代城域网一定是宽带城域网，它是网络运营商在城市范围内组建的、提供各种信息服务的网络的集合 宽带城域网是以宽带光传输网为开放平台，以tcp/ip协议为基础，通过各种网络互联设备，实现语音、数据、图像、视频、ip电话、ip电视、ip接入和各种增值业务，并与计算机网络、广播电视网、电话交换网互联互通的本地综合业务网络计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 完善的光纤传输网是宽带城域网的基础 传统电信、有线电视与ip业务的

18、融合成为宽带城域网的核心业务 高端路由器和多层交换机是宽带城域网设备的核心 扩大宽带接入是发展宽带城域网应用的关键 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 核心层 承担高速数据交换的功能 汇聚层 承担路由与流量汇聚的功能 接入层 承担用户接入与本地流量控制的功能计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 根据实际需求确定网络总体结构 宽带城域网的可运营性 宽带城域网的可管理性 宽带城域网的可盈利性 宽带城域网的可扩展性 支持宽带城域网的运营的关键技术 计算机网络应用技术教程（第三版）

19、计算机网络应用技术教程（第三版） internet接入服务是指利用接入服务器和相应的软硬件资源建立业务结点，并利用公用电信基础设施将业务结点与internet骨干网相连接，以便为各类用户提供接入internet的服务 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 数字用户线xdsl技术 光纤同轴电缆混合网hfc技术 光纤接入技术 无线接入技术无线局域网接入无线城域网接入无线自组网接入 局域网接入技术 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） xdsl技术的典型：非对称数字用户线adsl 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 光纤同轴电缆混合网(hybrid fiber coax，hfc)是双向传输系统 光纤结点将光纤干线和同轴分配线互连 光纤结点通过同轴电缆下引线为500到2000个用户服务 计算机网络应用技术教程（第三版）计算机网络应用技术教程（第三版） 光纤到路边(fiber to the curb，fttc) 光纤到小区(fiber to the zone，fttz) 光纤到大楼(fiber to the building，fttb) 光纤到办公室(fiber to the office，ftto) 光纤到户(fiber to the home，ftth) 计算机网