局域网构建技术

第一章

计算机网络定义

计算机网络是指将地理位置不同并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，以适当的软件实现所有网络部件资源共享的系统。

计算机网络的分类

一般按网络覆盖的地理范围来分类。其可分为局域网、城域网、广域网。

计算机网络的拓扑结构

总线型结构、环状结构、星状结构、树状结构、网状结构

TCP/IP：1）网际协议（IP） 2）传输控制协议（TCP）

名词解释：

信道：信源和信宿之间的通信线路

信道容量：信道容量表示一个信道的最大数据传输速率，单位为“位/秒”，记作bps。

信道容量与数据传输速率的区别是：前者表示信道的最大数据传输速率，是信道传输数据能力的极限，而后者是实际的数据传输速率。

信源：通信过程中产生和传送信息的设备或计算机

信宿：通信过程中接收和处理信息的设备或计算机

数据传输类型：基带传输、频带传输

基带传输：利用数据信道直接传输数字信号的传输方式

曼彻斯特编码：是一种双相位编码，即在每个比特间隔的中间引入跳变以同时代表不同比特和同步信息。

(一个负电平到正电平的跳变代表比特1，而一个正电平到负电平的跳变则代表比特0。如图P9)

模拟信号的数字化：①脉冲振幅调制（PAM）②量化③二进制编码④数字数据的数字信号编码

频带传输：利用模拟信道实现数字信号传输的方法

3种调制的模拟信号：（1）幅度调制（2）频率调制（3）相位调制

数据传输方式：并行传输方式和串行传输方式（单工通信、半双工通信、全双工通信）

异步同步传输的区别：

异步传输方式：在被传送的字符前后加上起止位来实现定时的传输方式

异步传输的特点：

①各个位以串行方式发送，并附有起止位识别符

②字符之间通过“空号”来分割

异步传输的应用场合：主要用在分时终端与计算机的通信、低速终端与主机之间的通信等低速传输数据的场合。

同步传输方式：在高速数据传输过程中使用的定时方式

同步传输的特点：

①在同步传输过程中，信息不是以字符而是以数据块的方式传输

②在位流中采用同步字符来保证定时

③用于同步传输的成帧信息的位数比异步方式少，因此同步传输的效率比异步传输高

同步传输的应用场合：主要用在计算机与计算机之间的通信、智能终端与主机之间的通信，以及网络通信等高速数据通信的场合。

数据交换技术：线路交换、报文交换、分组交换（老师说报文交换要看什么的？？）

OSI参考模型：（理解）

1、物理层

处于OSI参考模型的最底层。物理层的主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，在物理传输介质上传输0和1的二进制比特流。

涉及的内容：接口和介质的物理特性、比特的同步、位的表示、线路配置、物理拓扑、传输方式。

2、数据链路层

物理层仅传输原始数据比特流，数据链路层则加强了物理层的功能，负责数据传输的可靠性。数据链路层传送的协议数据单元称为帧。

其涉及的功能：①组帧②物理编址③流量控制④差错控制⑤介质访问控制

3、网络层

网络层的数据传送单元被称作包。该层的主要作用是解决如何使数据包通过各结点传送的问题，即通过路径选择算法（路由）将数据包送到目的地。另外，为避免通信子网中出现过多的数据包而造成网络阻塞，需要对流入的数据包数量进行控制（拥塞控制）。当数据包要跨越多个通信子网才能到达目的地时，还要解决网际互连的问题。

其涉及的功能：①逻辑编址②路由选择

4、运输层

运输层负责对完整的报文进行源到目的的交付，它提供了端点之间可靠的、透明的数据传输，提供点到点的差错恢复和流控制，运输层处理的数据单元被称作报文。

主要功能：①端口编址②分段与重组③连接控制④流量控制⑤差错控制

5、会话层

是网络的对话控制器，它提供了网上两个应用程序之间通信的控制结构，建立、管理和终止相互协作的应用程序之间的连接。

主要功能：①对话控制②同步

6、表示层

表示层定义了用户或应用进程之间交换信息的语法和语义，在表示层之间传送的数据被称作数据流。

主要功能：①转换②加密③压缩

7、应用层

使用户能够访问到网上资源，它向用户提供了多种服务的支持。

主要功能：①网络虚拟终端②文件传送、存储和管理③邮件服务④信息服务

TCP/IP模型：

（1）网络接口层

指出通信主机必须采用某种协议连接到网络上，并且负责通过网络发送和接收IP数据包。

（2）网络层

网络层的主要功能是负责Internet上传输数据分组。与OSI参考模型的网络层相对应。它是TCP/IP模型中最重要的一层，是通信的枢纽。

在网络层中，主要定义了网际协议以及数据分组的格式。它的主要功能是路由选择和拥塞控制。另外，还定义了地址解析协议、反向地址解析协议以及网际控制报文协议。（3）运输层

主要功能是负责端到端的对等实体之间的通信。它与OSI参考模型的运输层功能类似，另外，其定义了两个协议：传输控制协议、用户数据报协议。

TCP协议时可靠的、面向连接的协议。它是用于包交换的计算机通信网络、互连系统以及类似的网络，它负责将一台主机的字节流五差错地传送到目的主机，保证通信主机之间

具有可靠的字节流传输。

UDP是一种不可靠的、无连接协议，它主要用于补要求分组按顺序到达的传输中，分组传输数据检查与排序由应用层完成。它最大的优点是协议简单、额外开销小、效率高；缺点是不保证正确传输，也不排除重复信息的发生。UDP不是面向连接的。

（4）应用层

应用层是TCP协议族的最高层。它包含了所有OSI参考模型中会话层、表示层和应用层这些高层协议的功能。

两者不同之处：

1)OSI模型包括了七层，TCP/IP模型只有四层。

2)TCP/IP将OSI中的上三层合并成了一个应用层，将OSI中的下二层合并成了一个网

络接口层。

3)TCP/IP由于层次更少显得比OSI更简洁。

4)TCP/IP作为从INTERNET上发展起来的协议，已成了网络互连的事实标准。

5)目前还没有按OSI实现的网络产品，OSI模型仅作为理论的参考模型被广泛使用。

IEEE 802标准仅包含OSI模型中物理层和数据链路层的协议。

IEEE 802.1—局域网概述、体系结构、网络管理和网络互连

IEEE 802.2—逻辑链路控制

IEEE 802.3—CSMA/CD访问方法和物理层规程

IEEE 802.4—Token ring bus（令牌总线）

IEEE 802.5—Token ring（令牌环）访问方法和物理层规范

IEEE 802.6—城域网访问方法和物理层规范

局域网的概念

局域网是一种在有限的地理范围内将大量计算机及各种设备互连在实现数据传输和资源共享的计算机网络。

局域网介质的访问控制方法：CSMA/CD（带有冲突检测的载波侦听多路访问）和令环牌（Token ring）

CSMA/CD的概念

CSMA/CD是具有冲突检测功能的载波侦听多路访问介质访问控制方法，它被广泛应用于局域网的MAC子层，是IEEE 802.3的核心协议。

CSMA/CD包含两个方面的内容：载波侦听多路访问（CSMA）和冲突检测（CD）CSMA/CD的解决方法是：在发送数据的同时进行冲突检测，一旦发送冲突，则立刻停止发送，并等待一个随机延迟时间，再进行CSMA/CD，直至把数据发送完毕。

第二章