2011年軟件水平考試網(wǎng)絡(luò)工程師全面復習資料(30)
第1章 引論
本章介紹了計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史和計算機網(wǎng)絡(luò)的功能及組成，計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的基本概念。本章重點是掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的分類及數(shù)據(jù)通訊模型，理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的概念。本章的考核要求為“識記”層次。
1、計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展過程
***代：以單計算機為中心的聯(lián)機系統(tǒng)。缺點：主機負荷較重;通信線路的利用率低;網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)屬集中控制方式，可靠性低。
第二代：計算機——計算機網(wǎng)絡(luò)。以遠程大規(guī)?；ヂ?lián)為主要特點，由ARPANET發(fā)展和演化而來。ARPANET的主要特點：資源共享、分散控制、分組交換、采用專門的通信控制處理機、分層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。這些特點往往被認為是現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)的典型特征。
第三代：遵循網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標準建成的網(wǎng)絡(luò)。依據(jù)標準化水平可分為兩個階段：各計算機制造廠商網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)標準化、國際網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標準-ISO/OSI。
2、計算機網(wǎng)絡(luò)的概念
計算機網(wǎng)絡(luò) 是指通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)把地理上分散的計算機有機地連起來，以達到數(shù)據(jù)通信和資源共享的目的的系統(tǒng)。
計算機網(wǎng)絡(luò)和終端分時系統(tǒng)的區(qū)別：
a、終端分時系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是有一臺主機和多個終端組成，各個終端不具備單獨的數(shù)據(jù)處理能力。而計算機網(wǎng)絡(luò)是由多臺主機互聯(lián)，共享一個或多個大容量存儲器，可共享這些大容量存儲器上的軟件和數(shù)據(jù)資源，也可共享其他主機的外圍設(shè)備等。
b、由于終端數(shù)目增加，終端分時系統(tǒng)的計算速度將會顯著降低。計算機網(wǎng)絡(luò)增加工作節(jié)點，除增加通信線路外，其速度保持不變。
c、終端分時系統(tǒng)中全部資源集中在主機中，各個終端用戶共享中心計算機資源。計算機網(wǎng)絡(luò)中每個用戶除占有本身的資源外，并能共享網(wǎng)絡(luò)中全部公共資源。
d、終端分時系統(tǒng)屬于集中控制，可靠性低。計算機網(wǎng)絡(luò)采用分布式控制方式，有較高的可靠性。
計算機網(wǎng)絡(luò)和分布式系統(tǒng)的區(qū)別：計算機網(wǎng)絡(luò)和分布式系統(tǒng)在計算機硬件連接、系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)和通信控制等方面基本一樣。兩種系統(tǒng)的差別僅在組成系統(tǒng)的高層軟件上：分布式系統(tǒng)強調(diào)多個計算機組成系統(tǒng)的整體性，強調(diào)各計算機在分布式計算機操作系統(tǒng)協(xié)調(diào)下自治工作，用戶對各計算機的分工和合作是感覺不到的，系統(tǒng)透明性允許用戶按名字請求服務(wù)。計算機網(wǎng)絡(luò)則以共享資源為主要目的，方便用戶訪問其他計算機所具有的資源，要人為地進行全部網(wǎng)絡(luò)管理。
耦合度：計算機(或處理機)間互連的緊密程度?？捎锰幚頇C之間的距離及相互連接的信號線數(shù)目來說明。局域網(wǎng)為中等耦合度的系統(tǒng)，廣域網(wǎng)為松耦合度的系統(tǒng)，多機系統(tǒng)為緊耦合度的系統(tǒng)。
3、計算機網(wǎng)絡(luò)的功能
a、數(shù)據(jù)通信 這是計算機網(wǎng)絡(luò)的最基本的功能，也是實現(xiàn)其他功能的基礎(chǔ)。如電子郵件、傳真、遠程數(shù)據(jù)交換等。
b、資源共享 計算機網(wǎng)絡(luò)的主要目的是共享資源。共享的資源有：硬件資源、軟件資源、數(shù)據(jù)資源。其****享數(shù)據(jù)資源是計算機網(wǎng)絡(luò)最重要的目的。
c、提高可靠性 計算機網(wǎng)絡(luò)一般都屬分布式控制方式，如果有單個部件或少數(shù)計算機失效，網(wǎng)絡(luò)可通過不同路由來訪問這些資源。另外，網(wǎng)絡(luò)中的工作負荷被均勻地分配給網(wǎng)絡(luò)中的各個計算機系統(tǒng)，當某系統(tǒng)的負荷過重時，網(wǎng)絡(luò)能自動將該系統(tǒng)中的一部分負荷轉(zhuǎn)移至其他負荷較輕的系統(tǒng)中去處理。
d、促進分布式數(shù)據(jù)處理和分布式數(shù)據(jù)庫的發(fā)展 。
4、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成
以資源共享為主要目的的計算機網(wǎng)絡(luò)從邏輯上可分成兩大部分：通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)。
通信子網(wǎng) 面向通信控制和通信處理，主要包括：通信控制處理機CCP，網(wǎng)絡(luò)控制中心NCC，分組組裝/拆卸設(shè)備PAD，網(wǎng)關(guān)G等。
資源子網(wǎng) 負責全網(wǎng)的面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享。它由各種擁有資源的用戶主機和軟件(網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫等)所組成，主要包括：主機HOST，終端設(shè)備T，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。
5、計算機網(wǎng)絡(luò)分類 (領(lǐng)會)
按網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)分：
a、星形結(jié)構(gòu) 每個節(jié)點都通過一條單獨的通信線路，直接與中心節(jié)點連接，各個從節(jié)點間不能直接通信。
優(yōu)點：建網(wǎng)容易，控制簡單。
缺點：屬于集中控制，對中心節(jié)點依賴性大，可靠性低。線路利用率低，可擴充性差。
b、層次結(jié)構(gòu)或樹形結(jié)構(gòu) 聯(lián)網(wǎng)的各計算機按樹形或塔形組成，樹的每個節(jié)點都為計算機。網(wǎng)絡(luò)的***層是中央處理機，愈低其處理能力就愈弱。***層的節(jié)點命名為0級，次低層為1級，頂層的級***。
優(yōu)點：使為數(shù)眾多的計算機能共享一條通信線路，以提高線路利用率。增強網(wǎng)絡(luò)的分布處理能力，以改善網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可擴充性。
c、總線形結(jié)構(gòu) 由一條高速公用總線連接若干個節(jié)點所形成的網(wǎng)絡(luò)。其中一個節(jié)點是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，由它提供網(wǎng)絡(luò)通信及資源共享服務(wù)，其他節(jié)點是網(wǎng)絡(luò)工作站。總線形網(wǎng)絡(luò)采用廣播通信方式，因此總線的長度及網(wǎng)絡(luò)中工作站節(jié)點的個數(shù)都是有限制的。特點：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單靈活，可擴充，信道利用率高，傳輸速率高，網(wǎng)絡(luò)建造容易。但實時性較差，且總線的任何一點故障都會造成整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。
d、環(huán)形結(jié)構(gòu) 由通信線路將各節(jié)點連接成一個閉合的環(huán)，數(shù)據(jù)在環(huán)上單向流動，網(wǎng)絡(luò)中用令牌控制來協(xié)調(diào)各節(jié)點的發(fā)送，任意兩節(jié)點都可通信。
特點：傳輸時延確定，網(wǎng)絡(luò)建造容易，但可靠性差，靈活性差。
e、點--點部分連接的不規(guī)則形 在廣域網(wǎng)中，互聯(lián)的各個節(jié)點不一定直接互聯(lián)，以任意拓撲結(jié)構(gòu)連接。
f、點--點全連接結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)中每一節(jié)點和網(wǎng)上其他所有節(jié)點都有通信線路連接。這種網(wǎng)絡(luò)的復雜性隨處理機數(shù)目增加而迅速增長。
其他還有按不同角度分類：
按距離分為廣域網(wǎng)WAN、局域網(wǎng)LAN、城域網(wǎng)MAN;
按通信介質(zhì)分為有線網(wǎng)和無線網(wǎng);
按傳播方式分為點對點方式和廣播式;
按速率分為低、中、高速;按使用范圍分為公用網(wǎng)和專用網(wǎng);
按網(wǎng)絡(luò)控制方式分為集中式和分布式。
6、數(shù)據(jù)通信技術(shù) (領(lǐng)會)
數(shù)據(jù)通信技術(shù)是計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，它將計算機與通信技術(shù)相結(jié)合，完成編碼數(shù)據(jù)的傳輸，轉(zhuǎn)換存儲和處理。
1. 信源：產(chǎn)生數(shù)據(jù)的設(shè)備。
2. 發(fā)送器：一般由信源設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不安其產(chǎn)生的原始形式直接傳輸，而是由發(fā)送器 將其進行變換和編碼后再送入某種形式的傳輸系統(tǒng)進行傳輸。
3. 傳輸系統(tǒng)：連接信源和信宿的傳輸線路。
4. 接收器：從傳輸系統(tǒng)接收信號并將其轉(zhuǎn)換成信宿設(shè)備能夠處理的形式。
5. 信宿：從接收器上取得傳入數(shù)據(jù)的設(shè)備。
廣域網(wǎng)：覆蓋大片的地理區(qū)域，一次傳輸要經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)中一系列內(nèi)部互聯(lián)的交換節(jié)點，在通過選擇好的路由后到達信宿設(shè)備。
線路交換： 是從一點到另一點傳遞信息的最簡單的方式。屬于預(yù)分配電路資源系統(tǒng)，即在一次接續(xù)中，電路資源預(yù)先分配給一對用戶固定使用，不管在這條電路上實際有無數(shù)據(jù)傳輸，電路一直被占用，直到雙方通信完畢拆除連接為止。優(yōu)點：信息傳輸時延小。電路是“透明”的。信息傳送的吞吐量大。缺點：所占用的帶寬是固定的，所以網(wǎng)絡(luò)資源的利用率較低。用戶在租用數(shù)字專線傳遞數(shù)據(jù)信息時，要承受較高經(jīng)濟代價。
報文分組交換： 是一種存儲轉(zhuǎn)發(fā)的交換方式。它是將需要傳送的信息劃分為一定長度的包，也稱為分組，以分組為單位進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)的。而每個分組信息都載有接收地址和發(fā)送地址的標識，在傳送數(shù)據(jù)分組之前，必須首先建立虛電路，然后依序傳送。優(yōu)點：傳輸質(zhì)量好，誤碼率低?？煽啃愿?。缺點：大量的資源消耗在糾錯補償上。由于采用存儲--轉(zhuǎn)發(fā)方式工作，因此在傳輸過程中存在一定的延時。
信元交換： ATM(Asynchronous Transfer Mode)異步傳送模式。也是一種快速分組技術(shù)，它將信息切割成固定長度(53字節(jié))的信元，以信元為單位進行傳送。
7、計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和協(xié)議體系結(jié)構(gòu)
在計算機網(wǎng)絡(luò)中，為使計算機之間或計算機與終端之間能正確的傳輸信息，必須在有關(guān)信息傳輸順序、信息格式和信息內(nèi)容等方面有一組約定或規(guī)則，這組約定或規(guī)則即是 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 。協(xié)議的三要素： 語法、語義、規(guī)則 。協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的思想：用一個構(gòu)造好的模塊集合來完成不同的通信功能。
8、一個簡化的文件傳輸協(xié)議體系結(jié)構(gòu)
協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)：對等實體之間所傳送的數(shù)據(jù)單元。接口數(shù)據(jù)單元(IDU)：相鄰兩層實體之間傳送的信息單元。服務(wù)存取點(SAP)：在相鄰兩層之間實體實現(xiàn)多對多的關(guān)系。連接端點(CEP)：在對等實體間實現(xiàn)多對多的關(guān)系。
9、TCP/IP協(xié)議
TCP/IP協(xié)議集是以TCP(Transmission Control Protocol)傳輸控制協(xié)議和IP(Interconnection Protocol)互連網(wǎng)協(xié)議為代表的協(xié)議集，它已被廣泛地應(yīng)用于解決計算機網(wǎng)絡(luò)的互連問題，成為事實上的工業(yè)標準。TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系分為五個獨立的層次。
10、OSI/RM模型
(Open System Interconnect/Reference Model)開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型。作為計算機通信體系結(jié)構(gòu)的模型由國際標準化組織(ISO)制定的，所又稱為ISO/OSI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。
OSI層次：
物理層： 是ISO/OSI的***層。提供物理鏈路，實現(xiàn)比特流的透明傳輸。
數(shù)據(jù)鏈路層： 為穿越物理鏈路的信息提供可靠的傳輸手段，為數(shù)據(jù)(幀)塊發(fā)送提供必要的同步、差錯控制和流控制。數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締挝皇菐?/p>
網(wǎng)絡(luò)層： 為更高層次提供獨立于數(shù)據(jù)傳輸和交換技術(shù)的系統(tǒng)連接，并負責建立、維持和結(jié)束連接。傳輸?shù)幕締挝皇欠纸M。
運輸層： 為不同系統(tǒng)的會晤實體建立端--端之間透明、可靠的數(shù)據(jù)傳輸，并提供端點間的錯誤校正和流控制。傳輸?shù)幕締挝皇菆笪摹?/p>
任務(wù)層(會晤層)： 為應(yīng)用程序間的通信提供控制結(jié)構(gòu)，包括建立、管理、終止連接(任務(wù))。
表示層： 提供應(yīng)用進程在數(shù)據(jù)表示(語法)差異上的獨立性。
應(yīng)用層： 提供給用戶對OSI環(huán)境的訪問和分布式信息服務(wù)。應(yīng)用層以下各層均通過應(yīng)用層向應(yīng)用進程提供服務(wù)。
11、計算機網(wǎng)絡(luò)與通信標準
一類是所謂既成事實的標準。此類標準事先沒有作過周密規(guī)劃。另一類是正式標準。由權(quán)威的國際標準化組織制定的。
【編輯推薦】
