20xx年三级网络技术要点

20xx年三级网络技术要点内容摘要：

 网桥连接型  基站接入 型  HUB 接入型  无中心结构 2. 主要的无线局域网  红外线局域网  扩频无线局域网 ：两种技术：①跳频；②直接序列  窄带微波无线局域网 3. 无线自组网 （ AD hoc 网络） 是一种 自组织、对等式、多跳 的无线移动网络，是在分组无线网的基础上发展起来，是由一组用户组成、 不需要 基站 的移动通信模式。 13 第三章 局域网基础 约占： 12~15 分。 重点掌握：（ 1）局域网的技术要素；（ 2）局域网的访问控制方法；（ 3）高速局域网技术；（ 4）交换机的技术 补充知识： 数 据 通 信 方 式（ 按 信 息 传 输的 方 向 分 类 ）全 双 工 模 式 （ 双 向 同 时 通 信 ） — — 能 同 时 进行 双 向 通 信。 半 双 工 模 式 （ 双 向 交 替 通 信 ） — — 数 据 信 息可 以 双 向 传 递 ， 但 不 能 同 时 进 行。 单 工 模 式 （ 单 向 通 信 ） — — 信 息 只 能 朝 着 一个 方 向 传 递 ， 信 息 传 输 方 向 不 能 改 变。 第一节 局域网的基本概念 （ 1） 决定局域网的主要技术要素  拓扑结构  传输介质  介质访问控制方法 ：介质访问控制方法是控制多个节点利用公共传输介质发送和接受数据的方法。 即决定由谁发送数据。 （ 2）局域网 定义 的 两种方式：  功 能性定义 无线有线传输介质光纤双绞线同轴电缆细缆 ： 单段最长 185 m粗缆 ： 单段最长500 m50 Ω 同轴电缆75 Ω 同轴电缆 ： 用于有线电视多模光纤单模光纤 ： 优于多模光纤非屏蔽双绞线 （ UTP ）： 又分为三类 、四类 、 五类等 ， 单段最长一般为 100 m。 屏蔽双绞线 （ ST P ）模拟信号数字信号信号 14  技术性定义 （ 3） 局域网的特点  局域网覆盖有限的地理范围；  有较高的传输速率和较低的误码率  一般 为 一个单位所有，比较便于建立、维护和扩展 （ 4） 局域网从介质访问控制方法的角度可以分为：  共享介质局域网 ： 同一时刻只能一台计算机发送数据 ，要解决介质访问控制的问题  交换式局域网 ： 可以有多台计算机发送数据，需要使用交换机 或者网桥 （ 5）局域网的拓扑结构和传输介质 局域网在网络拓扑上主要采用了总线型、环型、星型。 在网络传输介质上主要采用双绞线、同轴电缆和光纤。 第二节 局域网介质访问控制方法 1. 介质 （媒体）共享技术 2. 介质访问控制方法  CSMA/CD：带有冲突检测的载波帧听多路访问，用于共享式的以太网（即采用总线型拓扑结构的以太网）。  Token Ring：令牌环，用于令牌环网。  Token Bus：令牌总线，用于令牌总线网。 3. IEEE802 标准 IEEE802 参考模型是美国电气电子工程师协会在 1980 年 2 月制订的，称为 IEEE802 标准，这个标准对应于 OSI 参考模型的物理层和数据链路层，但它的数据链路层又划分为逻辑链路控制子层（ LLC）和介质访问控制子层（ MAC）。 4. 以太网 以太网分为：  共享式以太网： 采用 总线拓扑结构，同一时刻只能有一台计算机发送数据，使用 CSMA/CD的介质访问控制方法。 工作在半双工模式下。  交换式以太网： 采用 星型拓扑结构（使用交换机或者网桥 进行连接 ， 但是 使用集线器连接的不算 ），多台计算机可以并行发送数据，不再使用 CSMA/CD。 工作在全双工模式下。 CSMA/CD 的发送过程可以通俗描述为：  讲前先听 —— 忙则等待 静态划分信道动态接入控制随机接入 ： C S M A / CA受控接入 ： 令牌环访问控制 、 令牌总线访问控制介质共享技术物理层 ： 传输比特流数据链路层LLC （ 逻辑链路控制子层 ）： 负责差错控制 、 流量控制 ， 对高层屏蔽不同的局域网。 该层现在已取消。 M A C （ 介质访问控制子层 ）： 管理和控制节点对介质的访问。 局域网 15  无声则讲 —— 边讲边听  冲突即停  后退（等待一段时间）重传  多次无效（仍冲突），放弃发送 5. 令牌总线网 令牌总线 是一种在 总线拓扑 中利用“令牌” 作为控制结点访问公共传输介质的 确定型 介质访问控制方法。 结点只有取得令牌后才能发送数据。 令牌是一种特殊结构的 控制帧 ，用来控制结点对总线的访问权。 交出令牌的条件：  该结点没有数据帧等待发送  该结点已经发完  令牌持有最大时间到 传递令牌是由 高地址 依次向 低地址 传送，最低的地址传递给最高的地址。 令牌总线网 在物理上是总线型 ，而 在逻辑上是环型。 它的特点跟环型拓扑结构的网络一样。 （见第 2 章第 4 节） 6. 令牌环网 令牌 环 网在物理上和逻辑上都是环型。 其特点和令牌总线网一致。 7．以太网物理地址的基本概念 以太网物理 地址又称为 MAC 地址、硬件地址， 固化在网卡里。 典型的以太网物理地址长度是 48 位 （ 6 个字节）。 允许分配的物理地址有 247个。 格式如下： 00600F00A638（字母只能从 A~F，大小写均可） 在一个数据帧的帧头部中，既要有发送端的 MAC 地址（源 MAC 地址），也要有接收端的 MAC地址（目的 MAC 地址）。 目的 MAC 地址有三类：  单播 ：标识一个目的主机  多播 ：标识本网络中的一组主机  广播 ：标识本网络中的所有主机 源 MAC 地址只能为单播。 第三节 高速局域网技术 数据传输速率达到或者超过 100Mbps 的以太网成为高速以太网，而原来的速率为 10Mbos 的以太网称为传统以太网。 传统以太网的最大帧长度为 1518 字节，最小帧长度为 64 字节。 若只考虑其中的数据部分（ 即去掉帧头和帧尾共计 18 字节），则 数据 的最大长度为 1500 字节，最小长度为 46 字节。 1. 快速以太网： 速率 为 100Mbps。 使用与传统以太网相同的帧格式，保留了相同的最小帧长度和最大帧长度。 可工作在全双工和半双工模式。 在半双工模式下，仍使用 CSMA/CD 的介质访问控制方法。 使用 介质独立接口（ MII） 把 MAC 子层和物理层分割开来。 使传输介质的变化 不影响 MAC子层。 标准为。 3 种传输介质的标准：  100BaseTX：支持 2 对 5 类 UDP（非屏蔽双绞线）。 工作在全双工方式下。 单根最大传输距离为 100m。 16  100BaseT4：支持 4 对 3 类 UDP。 工作在半双工方式下。 单根最大传输距离为 100m。  100BaseFX： 支持 2 芯多模或单模光纤（一根用于发送数据，一根用于接收数据）。 工作在全双工方式下。 2. 千兆以太网 速率为 1000Mbps（ 1Gbps）。 使用与传统以太网相同的帧格式，保留了相同的最小帧长度和最大帧长度。 可工作在全 双工和半双工模式。 在半双工模式下，仍使用 CSMA/CD 的介质访问控制方法。 使用 千兆介质专用接口（ GMII） 把 MAC 子层和物理层分割开来。 使传输介质的变化不影响MAC 子层。 标准为。 4 种传输介质的标准：  1000BaseT：支持 5 类 UDP，单根最大长度 100m。  1000BaseCX：支持 STP（屏蔽双绞线） ，单根最大长度 25m。  1000BaseLX：支持使用波长为 1300nm 的单模光纤，单根最大长度为 3000m。  1000BaseSX：支持使用波长为 850nm 的多模光纤，单 根最大长度为 300~500m。 3. 万兆以太网 速率 10Gbps。 使用与传统以太网相同的帧格式，保留了相同的最小帧长度和最大帧长度。 传输介质 只使用 光纤。 只工作在 全双工 方式下。 标准为。 4. 交换式局域网 交换式局域网是指以 交换机 为中心结点构成的 星型 拓扑结构。 每个站点连接到交换机的一个端口，每个站点都可以 独享通道 ， 独享带宽。 多个结点可以并行发送数据。 在交换式局域网中， 网络的总带宽为各个交换端口带宽之和 （若某个端口为全双工方式，该端口带宽还要乘 2）。 交换机的帧转发方式：  直接交换方式， 只要接收并检测到目的字段就立即转发。 优点是交换延迟时间短；缺点是缺乏差错检测能力 （由用户主机来承担检错任务）。  存储转发方式， 完整接收并进行差错校验 ，若无误，再转发。 交换延迟时间长。  改进直接交换方式， 只 检查 帧的前 64 字节，如果正确就转发，交换延迟时间将会减少。 交换式局域网的特点：  独占传输通道，独占带宽  允许多对站点同时通信  低交换传输延迟 （仅几十 us，网桥为几百 us，路由器为几千 us） 交换机利用“ 地址学习 ”方法来动态建立和维护端口 /MAC 地址的映射关系。 5. 虚拟局域网 1．虚拟 局域 网 （ VLAN）是建立在 交换技术 基础上的。 它以 软件 的形式来实现 逻辑 工作 组 的划分与管理。 同一个 逻辑工作组的结点组成不受物理位置的限制 ，可以在同一台交换机上，也可以不在同一台交换机上（即跨交换机）。 3．对虚拟 局域网 成员的定义方法上，有以下 4 种：  用交换机端口号定义虚拟局域网。 （最通用的办法）  用 MAC 地址。  用网络层地址（ IP 地址）  IP 广播组 17 虚拟局域网的优点：  方便用户管理，减少网络管理开销；  提供更好的安全性；  改善网络服务质量。 第四节 局域网的物理设备 1．网卡 网卡 是网络接口卡 NIC 的简称，它是构成 网络的基本部件。 网卡工作在 物理层 和 数据链路层。 网卡分类：  按计算机种类：①标准以太网卡 ② PCMCIA 网卡（用于便携式计算机）。  按传输速率分类：①普通的 10Mbps ②高速的 100Mbps 网卡③ 10/100Mbps 自适应网卡④1000Mbps 网卡。  按传输介质类型分类： 双绞线网卡、粗缆网卡、细缆网卡、光纤网卡。  从总线上 分类 ：① ISA ② PCI  按位数： 8 位和 16 位网卡 2. 集线器（ Hub） 集线器实际上是一个多端口的中继器。 工作在 物理层。 通过集线器连接的网络，在物理上是 星型 ，在逻辑上是 总线型 （ 属于共享介质）。 因此同一时刻只能有一台计算机发送数据，要遵守 CSMA/CD 介质访问控制。 集线器的分类  按传输速率分类：① 10Mbps 集线器 ② 100Mbps 集线器 ③ 10Mbps/100Mbps 自适应集线器  按集线器是否能够堆叠分类：①普通集线器 ②可堆叠式集线器 第五节 网络互连技术 网络互连：将不同的网络连接起来，以构成更大规模的网络系统，实现网络间的数据通信和资源共享。 1. 网桥 工作在 数据链路层。 网桥具有 寻址 和 路径 选择的逻辑功能。 网桥分类：  透明网桥  源路由网桥 2. 网关 工作在 应用 层。 分为两类：  面向连接的网关  无连接的网关 18 第四章 网络操作系统 约占 9~10 分，一般为 6 个选择题和 2 个填空题。 第一节 操作系统概述 操作系统（ Operating System， OS）分为单机操作系统和网络操作系统 1. 操作系统的其功能 （ 1）进程管理（管理 CPU，即管理处理机） 处理机的调度一般以 进程 为单位，如果系统支持 线程 则以线程为单位进行管理。 DOS：单用户、单任务的操作系统，一次处理一个进程。 启动进程的函数是 EXEC 函数。 Windows 和 OS/2：多用户、多任务的操作系统，一 次可以处理多个进程。 启动进程使用CreateProcess 函数 （该函数代码在 文件中）。 （ 2）存储管理（管理内存） 现在操作系统 大都 提供 虚拟内存 来提高内存的利用率。 DOS 的内存管理： 实模式 ，只有 1MB的内存可用 Windows 的内存管理： 保护模式。 1MB内存用完以后，可以使用 扩展内存。 （ 3）设备管理（管理外部设备，除硬盘） （ 4）文件管理（主要管理硬盘） 文件管理是使用“ 按名存取 ”。 文件名是 树状目录结构。 文件句柄 （ handle） 是打开文件唯一的识别依据。 （ 5）网络管理 （ 6）提供良好的用户界面 2. 网络操作系统概述 基本任务：  屏蔽本地资源与网络资源的 差异。