网络工程师教程(第三版)精简篇

网络工程师教程（第三版）精简篇第一章引论1.1计算机网络发展简史A)名词解释：（1）计算机网络：地理上分散的多台独立自主的计算机遵循规定的通讯协议，通过软、硬件互连以实现交互通信、资源共享、信息交换、协同工作以及在线处理等功能的系统。（注解：此条信息分为系统构成+5个系统功能）。（2）计算机网络发展的3个时代-----第一个时代：1946年美国第一台计算机诞生；第二个时代：20世纪80年代，微机的出现；第三个时代：计算机网络的诞生以及应用。（3）Internet的前身：即1969年美国国防部的高级计划局(DARPA)建立的全世界第一个分组交换网Arparnet。（4）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。（5）分组交换方式与传统电信网采用的电路交换方式的长处所在：线路利用率高、可进行数据速率的转换、不易引起堵塞以及具有优先权使用等优点。（6）以太网：1976年美国Xerox公司开发的机遇载波监听多路访问\冲突检测（CSMA/CD）原理的、用同轴电缆连接多台计算机的局域网络。（7）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。（8）ICCC：国际计算机通信会议（9）CCITT：国际电报电话咨询委员会（10）ISO：国际标准化组织（11）OSI网络体系结构：开放系统互连参考模型1.2计算机网络分类（1）网络分类方式：a.按地域范围：可分为局域网、城域网、广域网b.按拓补结构：可分为总线、星型、环状、网状c.按交换方式：电路交换网、分组交换网、帧中继交换网、信元交换网d.按网络协议：可分为采用TCP/IP,SNA,SPX/IPX,AppleTALK等协议1.3网络体系结构以及协议（1）实体：包括用户应用程序、文件传输包、数据库管理系统、电子邮件设备以及终端等一切能够发送、接收信息的任何东西。（2）系统：包括一切物理上明显的物体，它包含一个或多个实体。（3）协议：用来决定有关实体之间某种相互都能接受的一些规则的集合。包括语法（Syntax,包括数据格式、编码以及信号电平）、语义（Semantics，包括用于协调和差错处理的控制信息）、定时（Timing，包括速度匹配和排序）。1.4开放系统互连参考模型1.4.1OSI模型的基本层次概念a.物理层①提供为建立、维护和拆除物理链路所需要的机械的、电气的、功能的和规程的特性；②有关物理链路上传输非结构的位流以及故障检测指示b.数据链路层①在网络实体间提供数据发送和接收的功能和过程；②提供数据链路的流控。c.网络层①控制分组传送系统的操作、路由选择、拥挤控制、网络互连等功能，它的作用是将具体的物理传送对高层透明；②根据传输层的要求来选择服务技术；③向传输层报告未恢复的差错。d.传输层①提供建立、维护、拆除传送连接的功能；②选择网络层提供最合适的服务；③在系统之间提供可靠的、透明的数据传送，提供端到端的错误恢复和流量控制。e.会话层①提供两进程之间建立、维护和结束会话连接的功能；②提供交互会话的管理功能。f.表示层①代表应用进程协商数据表示；②完成数据转换、格式化和文本压缩。g.应用层①提供OSI用户服务。1.4.2局域网与OSI模型的对应的层次功能（1）在LAN中数据链路层可分为哪两层？逻辑链路控制层和介质访问控制层。（2）LAN的层次功能详解：*①物理层和OSI的物理层一样，主要处理在物理链路上的传递非结构化的比特流，建立、维持、撤销物理链路，处理机械的、电器的和规程的特性。②介质访问控制层主要功能是控制对传输介质的访问，不同类型的LAN需要采用不同的控制法；③逻辑链路控制层可提供两种控制类：一种是无连接的服务，另一种是面向连接的服务1.5TCP/IP协议集（1）特别注意！！！TCP/IP是一组INTERNET协议系列，而不是单个协议。（2）TCP/IP协议集与OSI模型的比较①网络接口层，有时也称链路层，其功能是接收和发送IP数据报；②IP层有时也称网络层。他处理网上分组的传送以及路由至目的站点；③传输层提供两台计算机之间端到端的数据传送；④应用层处理特定的应用。（3）由SUNMICROSYSTEM公司推出的NFS网络文件系统的特点？①提供透明文件访问以及文件传输；②容易扩充新的资源或软件，不需要改变现有的工作环境；③高性能，可灵活配置。（4）NFS是基于UDP/IP协议的应用，其实现主要是采用远程过程调用RPC机制，RPC提供了一组与机器、操作系统以及低层传送协议无关的存取远程文件的操作。（5）RPC采用了XDR的支持。XDR是一种与机器无关的数据描述编码的协议，他以独立与任意机器体系结构的格式对网上传送的数据进行编码和解码，支持在异构系统之间数据的传送。第二章数据通信（1）数据通信：两个实体间的数据传输和交换。2.1数据通信技术2．1．1模拟数据通信和数字数据通信（2）模拟数据：在某个区间为连续的值的数据（3）数字数据：在某个区间为离散的值的数据（4）模拟、数字数据之间的相互转换问题？模拟数据通过编码解码器（CODEC）转换成数字数据,数字信号通过调制解调器转换成模拟数据（MODEM）（5）数字信号传输与模拟信号传输各自的优缺点？模拟传输是一种不考虑内容的传输模拟信号的方法，在传输过程中，模拟信号经过一定距离的传输之后，必定会信号衰减，为实现长距离传输，模拟信号传输都要使用信号放大器，但是，放大器也会增加噪音分量，如果通过串连的放大器来实现长距离传输，信号将会越来越畸形；与此相反，数字传输与信号有关。衰减会危及数据的完整性，数字信号只能在一个有限的距离内传输，但为了获得更远的传输距离，可以使用中继器，中继器接收数字信号，将数字信号转换成1的模式和0的模式。2.1.2多路复用（1）多路复用的分类及其解释A.频分多路复用(FDM)利用传输介质中不同的载波频率来同时运载多个信号的多路复用技术B.时分多路复用(TDM)利用介质能达到的位传输率超过传输数字数据所需的数据传输率的优点，利用每个信号在时间上交叉，从而传输多个数据信号的多路复用技术（2）T1载波的位结构及传输速率共193位，第8位是信令和控制信号，第193位是帧编码，传输速率是1.544M/BPS（3）两种PCM载波的传输速率以及T2、T3载波的传输速率一种是和T1载波一样的1.544M/BPS，另一种是2.048M/BPS。T2载波的传输速率是6.312M/BPS，T2载波的传输速率是46.304M/BPS。2.1.3异步传输和同步传输（1）异步传输一次传输一个字符的数据，每个字符用一个起始位引导，用一个结束位结束，一般起始位为0，停止位为1（2）同步传输为了使接收方确定数据块的开始和结束，还需要另外一级的同步，即每个数据块用一个前文（preamble）位的模式开始，用一个后文(postamble)位模式结束,加有前后文的数据称为一帧。2.2数据交换技术2.2.1线路交换（1）什么是线路交换？通过网络中的节点在两个站点之间建立专用的通信线路进行数据传输的交换方式（2）线路交换所历经的三个阶段线路建立，数据传送，线路拆除2.2.2报文交换（1）什么是报文交换？将目的地址附加在报文中，然后让报文从节点到节点的通过网络传输的交换方式（2）报文交换比较线路交换的优缺点a．线路效率高b．无需同时使用发送器和接收器传送数据c．不会出现如线路交换中因通信量变大而导致的呼叫被封锁现象，只是报文传送延迟d．可以把一个报文发送到多个目的地e．能够建立报文的优先权f．报文交换网络可以进行速度和代码的转换g．发送部操作终端的保文可以被截获，然后存储或重新选择到另一台终端的路径h．报文交换的主要缺点是他不能满足实时或交互式的通信要求2.2.3分组交换（1）概念解释分组交换是一种结合了报文交换和线路交换各自优点的交换技术，其中，它采用了限制长度的数据报，以及虚拟连接的虚电路方法，从而达到更好的交换效果。2.2.4三种交换技术的比较（1）三种交换技术适用的不同场合a．对于交互式通信来说，报文交换是不合适的；b．对于较轻的和/或间歇式负载来说，线路交换是最合算的，因为可以通过电话拨号线路来使用公用电话系统。c．对于两个站点之间很重的和持续的负载来说，使用租用的线路交换线是最合算的。d．当有一批中等数量数据必须交换到大量的数据设备时，宁可用分组交换方法，这种技术的线路利用率是最高的。e．数据报分组交换适用于短报文和具有灵活性的报文。f．虚电路分组交换事宜浴场交换和减轻各站的处理负担。2.2.5信元交换ATM(异步转移模式)采用信元交换2.3数据传送方式（1）分类并行通信和串行通信（2）在并行通信中数据传输所使用的并行数据总线的物理形式a．计算机内部的数据总线很多就直接是电路板b．扁平带状电缆c．圆形屏蔽电缆2.3.2串行输入/输出（1）串行输入的特点串行数据传输中，每次只传送一位数据，速度比并行传输慢，但是，实现串行传输的硬件具有经济性和实用性的特点。2.3.3串行数据通信（1）电话系统进行串行通行的三种方式a.单工通信b.半双工通信c.全双工通信（2）串行数据的传输、接收的定时可以通过数据链路控制来实现（3）串行数据通信的两种传输方法a．异步串行传输通信硬件通过附加同步信息的方法传输数据b．同步串行传输同步信息包含在信息块内的方法（4）同步通信与异步通信的优缺点a.同步通信取消了每个字节的同步位，从而使数据位在传送为中所占比率增大，提高了传送效率。b.同步通信容许用户传送没有意义的二进制数据c.允许PC机用户通过同步通信网络与计算机实现通信2.4检错与纠错（1）检错法的概念检错法是指在传输中仅仅发送足以使接收端能够检测出差错的附加位。（2）检错法的分类a．奇偶校验法b．冗余校验法（LRC）c．循环冗余校验法（CRC）2.4.2纠错法（1）自动请求重发（ARQ）当发送站向接收站发送数据块时，如果无差错，则接收站回送一个肯定应答，即ACK指令；如果接收站检测出错误，则发送一个否定应答，即NCK指令，请求重发。（2）正向纠错法发送站发送能使接收站检错纠错的冗余位2.5通信硬件2.5.1调制解调器（1）调制解调器是一种数据通信设备（DCE）（2）调制解调器的作用就是将数据在数据格式与模拟格式之间转换（3）AT指令集a．ATD------拨号指令(ATDP：脉冲拨号，ATDT音频拨号)b．ATH------挂机指令c．ATA------应答指令(ATSO=0表示取消自动应达，=某个非零整数，则表示振铃这个整数次后应答)d．ATZ------将调制解调器内寄存器的值设为默认2.5.2RS-232标准（1）何谓RS-232由美国电子工业协会（EIA）制定的数据终端设备与数据通信设备在进行串行二进制数据交换时的接口，EIARS-232C（2）RS-232的物理层特性a.机械特性接口标准的机械部分指定两个通信装置如何连接。规定了有两个连接器，接到DCE的为母，接到DTE的为公。标准规定使用25针连接器，DB25连接器已成为一个事实上的标准。b.电信号特性+3V~+15V的正电压表示SPACE-3V~-15V的负电压表示MARK在-3V~+3V之间构成一个转换区域，实际上，传输通常使用+(-)12Vc.RS-232C引脚分配I.引脚功能分类A.数据线路：分为数据传送和接收两条线路发送数据（TD,引脚2），接收数据（RD,引脚3）B.控制线路：控制线路传送PC或调制解调器中某些条件的ON/OFF指标来指示该引脚线路的状态处于开启或是关闭①DTR,引脚20：数据终端就绪，由PC产生以使调制解调器了解PC已准备就绪②DSR,引脚6:数据设备就绪，由MODEM产生，以告诉PC当MODEM打开时，已和电话线路连接好且处于数据传输模式③RTS