计算机网络专题

计算机网络专题【考试内容与要求】网络的基本概念；网络的系统组成、功能与应用；网络的分类；数据通信的基本知识；常用的传输介质；常见网络拓扑结构；OSI参考模型的基本概念；局域网体系结构以及以太网基本概念；网络协议的基本概念；宽带网与无线网的概念；Internet基本概念；Ipv6基本概念；TCP/IP协议；常用网络设备（网卡、MODEM、集线器、交换机、路由器）的作用及技术性能；基本的网络安全技术及简单实现方法；在Windows操作系统中进行网络设置；运用局域网技术进行组网（包括制作双绞线、设置IP地址、网关、子网掩码，选择相应的网络设备等）；网络互连（局域网与局域网、局域网与广域网）的方法；常用网络连通测试命令；Internet接入方式（拨号上网、ADSL接入、以太网宽带接入）Internet的应用（浏览器的使用；电子邮件的收发；搜索引擎的使用；FTP的使用；Telnet）【考点解析】1、网络的形成计算机网络的形成大至可以分为三个阶段：计算机终端网络、计算机通信网络、计算机网络。①计算机终端网络（分时多用户联机系统）利用通信设备和线路将各终端连接起来的网络。特点：以中央计算机为核心的集中式系统，只有“终端——计算机”之间的通信缺点：主机负荷较重，终端设备的速率低。②计算机通信网络将多个计算机终端网络连接起，形成的以传输信息以主要目的的计算机通信网络。特点：含有前端处理机（FEP）的多机系统，不仅在系统内部而且在互连的系统间，实现了“计算机——计算机”之间的通信。③计算机网络ARPA网络是世界上第一个以资源共享为主要目的的计算机网络，它的诞生标志着计算机网络的发展进入到第三个阶段。计算机网络与计算机通信网络的根本区别：计算机网络是由网络操作系统软件来实现网络资源的共享和管理的；而计算机通信网络中，用户只能把网络看作是若干个功能不同的计算机系统的集合，为了访问这些资源，用户需要自行确定其所在的位置，然后才能调用。因此计算机网络不只是计算机系统的简单连接，还必须有网络操作系统的支持。2、功能与服务3网络的基本功能包括：资源共享、均衡负荷及分布处理、信息的快速传输和集中处理、综合信息服务、提高系统的性能价格比，维护方便、扩展灵活4网络的基本服务：文件服务、打印服务、消息服务、应用服务、数据库服务、目录服务3、网络的组成计算机网络主要是由资源子网和通信子网两部分组成。4、网络的分类1从网络的拓朴结构来分：总线型、星型、环型、树型、网型逻辑拓朴结构：信号所走的路径网络拓朴结构：物理拓朴结构：网络介质的连接形状2按网络的地理位置和分布范围分：局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）3按传输介质来分：有线网和无线网5、数据通信基础⑴基本概念信息：数据在在传输过程中的表示形式或向人们提供关于现实世界的知识，它不随载荷符号的形式不同而改变。数据：从广义上讲，数据是一种客观存在的事物描述。从狭义上讲，在计算机通信领域，数据是以二进制代码形式对事物进行的描述。信号：数据的电编码、电磁编码或其它编码。模拟数据：在一定范围内可以连续取值的信号，是一怎连续变化的电信号。它可以以不同频率在介质上传输。数字信号：一种离散的脉冲序列，它的取值是有限个数，它以恒定的正电压/负电压或正电压/零电压，表示“0”、“1”，可以用不同的位速率在介质上传输。信道：信源和信宿之间的通信线路。按传输信号类型的不同，信道可分为：模似信道、数字信道。按采用传输媒体的不同，信道可分为：有线信道、无线信道按使用方法的不同，信道可分为：专用信道、公用信道带宽：最高频率与最低频率之差。信道容量：单位时间内最大可传输信息的位数。⑵数据传输①基带传输与宽带传输基带传输：将数据直接转换为脉冲信号加到电缆上传送出去，基带信号在传输时占用电缆的整个频宽，一次只传输一个信号，通信双方轮流传送，以太网采用的就是基带传输。基带传输容易受到电磁干扰而造成信号的衰减，因此基带网络可跨越的距离比较短。宽带传输（频带传输）：利用载波信号携带数据通过传输信道的一种数据传输方式。宽带传输通常以宽带同轴电缆作为传输介质。基带传输与宽带传输最重要的区别是在于：基带传输采用的是“直接控制信号状态”的传输方式，而宽带传输采用的是“控制载波信号状态”的传输技术。②并行传输与串行传输串行传输与并行传输是传输数据的时空顺序划分类别而得出的，数据在一个信道上按“位”依次传输的方式称为串行传输，数据在多个信道上同时传输的方式称为并行传输。串行传输将比特流逐位在一条信道上传送，并行传输数据由多条数据线同时传送与接收，每个比特使用一条线路；串行传输适用于长距离、低速率的通信，并行传输适用于短距离传输、高速率传输。③单工、半双工、全双工单工：两个通信设备之间，信息只能沿着一个方向传输。通信双方一方只能设置为发送设备，另一端只能是接收设备。半双工：两个通信设备之间的信息交换可以双向进行，但不能同时进行。全双工：指同时可以在两个设备间进行两个方向上的信息传输。④同步传输与异步传输异步传输和同步传输是在串行传输方式中细分出来的两种传输方式。异步传输是通过时钟同步和字符同步来进行数据传输的过程。同步传输是使用时时钟同步和帧同步并使用了同步前导码来协调收发双方的传输过程。⑤多路复用多路复用：在一条物理信道上允许多条逻辑信道同时传输数据。频分多路复用（FDM）：按照频率参量的差别将信道的带宽划分为若干个小频带，每个小频带传送一路信号。频分多路复用常用于模拟信号的传输。时分多路复用（TDM）：按照时间参量的差别将信道传输数据的时间划分为若干个时间段，每一路信号占用一个时间段，在其占用的一段时间内，信号独自使用全部带宽。⑶综合业务数字网ISDNISDN是IntegratedServiceDigitalNetwork的缩写，译为综合业务数字网。ISDN可以实现语音、数据、图像的综合化，因而可以通过一条用户线路提供电话、传真、可视图文、数据通信与图像的综合服务。一根ISDN线路的数据传输比特率为128Kbps。采用完全数字化传输，传输质量和可靠性非常高。对于一根标准的ISDN线路，它提供两个B通道和一个D通道，B通道传输数据，D通道传输控制信息。⑷非对称数字环路ADSLADSL利用现有PSTN的线路，在普通电话线两端采用离散多音频信号处理技术，使线路进行数字化传输，并在上行传输（从用户到ADSL网络中心）与下行传输（从网络中心到用户）之间采用非对称传输机制。下行传输速率比上行传输速率高数倍，一根ADSL线路上行传输速率为512Kbps，下行传输速率可达到2~8Mbps。ADSL具有如下一些特点：①能够综合语音、图像、视频、数据传输业务具有较高的传输带宽。③易于安装使用④性能价格比明显优越，成本较低⑸公共分组数据网X.25X.25最开始是由电话公司和另外一些网络供应商在1976年共同设计的，它是在模拟信道传输数字信号的一种可靠的方法。优点：它具有良好的兼容性，这一点使得许多的用户到现在仍然接入X.25网，并且X.25的费用远低于它的同类产品：帧中继和ATM。缺点：X.25所支持的最快速度为56Kbps，这个速度根本无法支持现今的多媒体网络。⑹帧中继FR帧中继（FR：FrameRelay）是一种减少节点处理时间的技术，它使一个帧（数据链路层的一个传输单元）的处理时间比X.25网减少一个数量级。它采用性能很好的光纤作传输介质。帧中继是一种高性能的WAN协议，运行在OSI参考模型的物理层和数据链路层。优点：①在交换节点只进行很少的差错控制步骤，几乎收到帧就立即转发该帧。②帧中继是一种比X.25速率快得多的分组交换技术，以其数据包较小，检测机制灵活为其特色。⑺蜂窝移动通信蜂窝移动通信是无线电通信中最热门的技术。蜂窝移动通信目前在海陆空三大类移动通信的陆地移动通信系统中占据重要地位，已经成为基础通信的重要组成部分。它能够与固定电话的PSTN、ISDN以及Internet等进行联网，实现了移动站的全方位通信。⑻微波通信微波通信是利用微波波段（频率300MHz～300GHz）的电磁波在对流层的视距范围内（在通信双方之间无障碍物的有限距离内）进行数据传输的一种通信方式。微波通信的典型特征一是采用多路复用技术；第二，实际工作频段范围一般在1G赫兹到20G赫兹左右；第三，两个微波站之间的距离一般在40公里到60公里之间。应用：利用微波通信，也可以进行计算机网络互联，进行局域网远程连接，或与Internet进行连接⑼卫星通信卫星通信就是利用人造地球同步卫星作为微波中继站的一种特殊形式的微波接力通信。卫星通信可以克服地面微波通信的距离限制，其最大特点就是通信距离远，且通信费用与通信距离无关。卫星通信的优点是:卫星通信的频带比微波接力通信更宽，通信容量更大，信号所受到的干扰也较小，误码率也较小，通信比较稳定可靠。卫星通信的缺点是：传播时延较长。网络传输介质是网络中传输数据、连接各网络站点的实体。常见的有双绞线、同轴电缆、光纤，此外网络信息还可以利用无线电系统、微波无线系统和红外技术传输。双绞线（twistedpair）是最普通的传输介质，它由两根绝缘的金属导线扭在一起而成，如图所示:灰色保护套双绞线线芯双双绞绞线线分分为为有有屏屏蔽蔽双双绞绞（（SSTTPP））和和非非屏屏蔽蔽双双绞绞线线（（UUTTPP））a双绞线虽然常常用于传输模拟信号，但同样适合于数字信号的传输。b双绞线在传输期间信号衰减较大，当距离较远时信号丢失很多，一般在线路上采用信号放大技术来再生波形。c双绞线使用简便，价格便宜，实用性很强，因此在局域网中使用非常普遍。d双绞线电缆被国际电气工业协会定义为5种型号，计算机网络常使用第3种和第5种，即通常所说的3类双绞线和5类双绞线。②UTP的主要性能参数③双绞线的制作标准568B标准：白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕568A标准：白绿，绿，白橙，蓝，白蓝，橙，白棕，棕直通线：两端采用同一标准交叉线：一端采用568A标准，另一端采用568B标准。⑵同轴电缆同轴电缆（coaxialcable）是网络中最常用的保护套传输介质，共有四层，最内层是中心导体，从里往外依次分为透明绝缘层、金属网屏蔽层和黑色保护套，如图所示。导体透明绝缘体金属网屏蔽层黑色保护套常用的同轴电缆线⑶光缆光缆是利用光，而不是电信号来传输信息的。光缆由直径为微米量级的光导纤维组成，它是透明的，且柔韧性非常好，又非常耐用；它的外部包裹着一层更坚韧的固体包层；在最外面还有一层保护层。光缆的四个显著的优点：a光缆具有很宽的频带传输特性。b光缆具有无干扰和很高的安全性。c光缆中信号衰减较小，在很大范围内信号传输都几乎是不变的。d光缆的信号增强设备间隔很大，因此节省了信号增强设备。光缆分为两类：单模光缆和多模光缆。几种常用规格的光缆：8.3微米芯线/125微米外层单模62.5微米芯线/125微米外层多模50微米芯线/125微米外层多模100微米芯线/140微米外层多模⑷网络线缆的性能和连接器线缆特性及兼容性比较②连接器电缆连接器最常用的有以下几种：T型连接器、RJ-11和RJ-45非屏蔽双绞线连接器、DB-9接口、DB-15接口及V35同步接口。aBNC及T型连接器T型连接器与BNC接插头是细同轴电缆的连接器.b缆端匹配器（也称缆端适配器）它安装在同轴电缆（粗缆或细缆）的两端点上，它的作用是防止电缆无匹配电阻或阻抗不正确，无匹配电阻或阻抗不正确，则会引起信号波形反射，造成信号传输错误。cRJ-11非屏蔽双绞线连接器由普通的电话线插头和插座构成,可用于计算机网络的连接，它使用起来很方便。dRJ-45非屏蔽双绞线连接器有8根连针，可使用四对双绞线电缆，这是一种型号较大的连接器。fDB-9接口是一个9针连接器，是当前机器与线路接口的一种常用方式。gDB-15接口是用于连接网卡的AUI接口，可将信息通过收发器电缆传送到收发器，然后转入主干介质中。hV35同步接口是用于连接远程的高速同步接口。iST和SC接口光缆连接器,ST是圆形接口；SC是方形接口。⑴网络协议网络协议：为进行网络中数据通信而建立的