自考网络工程串讲笔记Word格式.docx
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1.2.2计算机网络拓扑结构
1、广域网拓扑结构:
广域网是将多个子网或多个局域网互接起来的网络。
集线器、中继器、交换机将多个设备连接起来形成局域网拓扑结构。
广域网特点:
点到点、存储转发、工作在底层
(1)网状拓扑结构
优点:
①系统可靠性高,比较容易扩展
②可以改善通信路径上的信息流量分配
③可以在多条路径中选择最佳路径,以减小传输延迟
④网络可组建成各种形状,采用多种通信信道,多种传输速率,适合广域网复杂的网络环境
缺点:
①线路和结点成本高
②结构复杂,难于管理和维护,每一结点都与多点进行连接,必须采用路由算法和流量控制方法
(2)环形拓扑结构
采用光纤做主干线。
可靠性好,不存在单点失效问题,可以灵活地建立各种链路备份策略
2、局部网络拓扑结构
局域网特点:
广播式,工作再物理层、数据链路层、网际层
(1)星形拓扑结构
星形拓扑结构以中央结点为中心,用单独的线路使中央结点与其他站点相连,各站点间的通信都要通过中央结点。
①增加站点容易
②成本低
③容易确定网络故障点
④通道分离
⑤网络结点增删方便、快捷
可靠性差
环形拓扑结构中计算机相互连接而形成一个环。
优点:
①控制简单
②不存在数据冲突
③信道利用率高
缺点:
①任意结点故障都会造成网络瘫痪
②故障诊断也较困难
③容量有限
④难以增加新的站点
⑤对结点要求高
(3)总线形拓扑结构
总线形拓扑结构就是将各个结点(如服务器、工作站等)用一根总线(如同轴缆、双绞线、光纤等)连接起来。
①可靠性高
②成本低
③扩充性好
①安全性低
②监控比较困难
③通信效率低下
④增加结点困难
(4)树形拓扑结构
树形拓扑结构中,计算机都是既连接它的父结点(除根结点外)又连接它的子结点(除叶结点外),连接关系呈树状。
①结构连接简单
②维护方便
③适用于汇集信息的应用要求
①资源共享能力较差
②可靠性不高
1.2.3计算机网络体系结构
1、计算机网络体系结构是指网络的层次结构和协议。
协议(Protocol)是计算机网络协议的简称,是指网络中计算机与计算机之间、网络设备与网络设备之间、计算机与网络设备之间进行信息交换的规则。
2、计算机网络技术体系结构分层的好处是:
①各层之间是独立的,每层只关注实现本层的功能即可;
②灵活性好,每一层次可以灵活地采用不同的方法来实现本层的功能,增加和删减功能也较为容易;
③结构上可以分隔开,层次之间的相互影响小,降低了实现和维护的难度,同时能够促进标准化的工作。
分层注意:
若层数太少,就会使每一层的协议太复杂;
若层数太多,又会在描述和综合各层功能的系统工程任务时遇到较多的困难。
3、两大网络体系结构:
OSI/RM七层理论模型TCP/IP概念层(TCP/IP也已经成为目前最重要的互联网络协议)
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
网际层
数据链路层
网络接口层
物理层
4、TCP/IP网络模型
TCP:
有连接,可靠性高;
IP:
无连接,不可靠,速度快。
(1)网络接口层
定义了IP数据报载拥有不同数据链路层和物理层网络中的传输方法,使得TCP/IP网络模型具有很强的兼容性与适应性。
应用于:
以太网、令牌网、X.25网、帧中继网、ATM网、HDLC(高级数据控制)和PPP(广域网,点到点链接)
(2)网际层
是TCP/IP网络模型最核心的层次,负责网络间的路由选择、流量控制和阻塞控制;
核心协议是IP,是一种无连接的网络层协议,只能提供“尽力而为”的服务,传送的数据单位是报文分组或数据包。
(3)传输层
在网络中源主机与目的主机之间建立端到端的连接;
传输层包括传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP),TCP是一种可靠的面向连接的协议,UDP是一种不可靠的无连接协议。
(4)应用层
网络终端协议(Telnet)、文件传输协议(FTP)、简单邮件传输协议(SMTP)、简单网络管理协议(SNMP)、超文本传输协议(HTTP)等。
1.3计算机网络技术
1.3.1计算机网络技术简介
1、计算机网络组网技术
(1)传输技术
有线传输技术:
ADSL、E1、DDN、SDH等
无线传输技术:
蜂窝移动通信、微波通信、卫星通信和小范围的WLAN、红外、蓝牙、UWB等。
无线技术比较
UWB
蓝牙
802.11g
HomeRF
速度
1Gbps
<
1Mbps
54Mbps
1-2Mbps
距离
10m
10~100M
50m
适用范围
家庭或办公
电脑电话移动设备
(2)承载技术
主要介绍各种能够承载IP报文的网络。
局域网:
以太网、WLAN;
广域网:
HDLC、PPP等网络。
(3)IP路由技术
①域内采用网关协议,例如RIP(路由信息协议)、OSPF(开放最短路径协议);
域间采用外部网关协议,常用BGP(边界网关协议)
②一个网络内采用了多个路由协议时,为了实现路由协议之间的互通,就需要路由重发布技术
③为了能够将更多的私有网络实现与因特网的互连,需要采用NAT(网络地址转换)技术。
2、计算机网络管理技术
(1)网络安全
网络安全负责网络中信息传递和交换的安全性;
网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护,不因偶然的或者恶意的原因而遭受到破坏、更改、泄露,系统连接、可靠、正常地运行,网络服务不中断。
㈠VPN技术利用接入服务器、路由器以及VPN专用设备,在共用的广域网上实现专用网的技术。
①重叠模型VPN
需要用户自己建立端结点之间的VPN链路,主要包括:
GBE、L2TP、IPSec等众多技术。
②对等模型VPN
由网络运营商在主干网上完成VPN通道的建立,主要包括MPLSVPN技术。
㈡防火墙
将内部网和公众访问网(如因特网)分开的方法。
(2)网络管理和维护
①网络管理有5大功能:
故障管理、配置管理、性能管理、安全管理和计费管理。
②网络管理主要方式:
SNMP(简单网络管理协议)和RMON标准的网络管理
③RMON标准:
为提高传送管理报文的有效性、减少网管控制台系统的负载、满足网络管理员监控网段性能的需求。
④HSRP(热备份路由协议):
一台路由器出现了不能工作的情况,它的全部功能必须被另一台备份路由器完全接管。
⑤VRRP(虚拟路由器冗余协议):
网络容错协议
3、计算机网络应用技术
①网络服务分为基础网络服务和网络应用服务
②主机之间的协作方式经历了文件服务器模式、C/S模式、B/S模式和对等网模式
1.3.2计算机网络常用设备简介
网络设备:
①物理层:
中继器、集线器
②数据链路层:
网桥、以太网交换机
③网络层:
路由器、三层以太网交换机
1、局域网:
以太网中继器、集线器、网桥和以太网交换机
以太网中继器和集线器工作在物理层,以太网中继器只能对传输距离进行延长,扩展能力较弱;
集线器可以方便地扩展网络规模,但是由于冲突域的限制,规模不能太大。
(1)以太网中继器
扩大局域网的覆盖范围,允许使用四个中继器,从500m扩展到2500m。
500m
网段
中继器
种类
接口
统分
10Base-2
BNC
185-925m
细缆
10Base-5
AUI
500-2500m
粗缆
10Base-T
RJ45
100-500m
10Base-F
SC/ST/FC
(2)集线器
被称为“多端口中继器”
(3)网桥
工作在数据链路层(二层网络设备),可以隔离冲突域
(4)以太网交换机
实质上就是一个多端口的网桥,交换机不隔绝广播,易产生广播风暴,这使得交换机的扩展网络的能力也受到了一定的限制
2、局部多网络互连
局部区域的多个局域网之间可以采用三层交换机和路由器进行互连。
三层交换机在数据传输的开始阶段工作在以太网的物理层、数据链路层以及网路错哦恩。
当进入流交换阶段,则只工作在以太网的物理层和数据链路层。
三层交换机只能用于局部以太网的互连,可以实现网络间的高速信息交换。
3、广域网
不仅包含了路由器设备,还包含了远距离的传输设备。
路由器工作在不同网络的物理层、数据链路层以及网络层;
传输设备只工作在物理层、包括中继器、光传输设备等。
(1)中继器
通过对数据信号的重新发送或者转发,来扩大网络传输的距离。
中继器主要有无线信号中继器、双绞线中继器、视频中继器、隔离防雷中继器、光纤中继器、串口中继器、网桥中继器等。
(2)光传输设备
光传输设备有光端机、光Modem、光纤收发器、光交换机、PDH(准同步数字系列)、SDH(数字同步系列)等类型的设备。
(3)路由器
隔绝广播,划分广播域。
网络工程串讲笔记
第2章传输技术
2.1ADSL
2.1.1ADSL简介
1、XDSL
(1)非对称
①ADSL:
非对称数字用户线路
(a)上行:
512kbps-1Mbps
(b)下行:
1Mbps-8Mbps
(c)FDM(频分多路复用技术)带宽<
=4Khz
②VDSL:
甚高比特率数字用户线路
1.5-2.5Mbps
13-52Mbps
(c)易掉线
(2)对称
①HDSL:
高速率数字用户线路
(a)1.544Mbps或2.048Mbps
②SDSL:
对称数字用户线路(上下行最高传输速率相同)
系统结构:
ADSL除了使用频带划分来承载不同业务,还是用了ATM、PPPoE等相关技术来实现Internet的接入访问。
用户侧的ADSLModem与局端的DSLAM之间就需要建立ATM的PVC虚电路来传送上层的IP报文,PPPoE技术则用来确定用户与BRAS之间点到点关系。
2.1.2ADSL的工作原理(利用FDM频分多路复用)
使用QAM、CAP、DMT等调制技术,实现上行640kbit/s、下行8Mbit/s的数据传输速率
(1)QAM(正交幅度调制):
是通过相互正交的两个载波的幅度变化来进行信号调制。
通过PSK(移相键控法)ASK(移幅键控法
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