计算机网络技术复习要点.docx
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计算机网络技术复习要点
第一章计算机网络概述
1、计算机网络定义
计算机网络是指将分布在不同地理位置、具有独立功能的多台计算机及其外部设备，用通信设备和通信线路连接起来，在网络操作系统和通信协议及网络管理软件的管理协调下，实现资源共享和信息传递的系统。
2、网络资源包括硬件资源、软件资源和数据资源。
3、计算机网络的发展历史
计算机发展的早期阶段，计算机所采用的操作系统多为分时系统。
1969年12月，Inernet的前身-美国的ARPANET投入运行，标志着我们常称的计算机网络的诞生，这个计算机互联网络系统是一种分组交换网。
1984年国际标准化组织（ISO）正式分布了开放系统互连参考模型（OSI/RM），使计算机网络体系结构实现了标准化。
4、计算机网络的功能
（1）实现计算机系统的资源共享
（2）实现数据信息的快速传递（计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物）
（3）提高可靠性
（4）提供负载均衡与分布式处理能力（负载均衡：
ICP在全世界多个地方放置相同内容的WWW服务器，来实现各服务器的负载均衡，同时用户获得了最快捷的访问路由；分布式处理是把任务分散到网络中不同的计算机上并行处理，提高效率和降低成本）
（5）集中管理（飞机、火车订票系统、银行通存通况业务系统、证券交易系统、数据库远程检索系统、军事指挥决策系统等）
（6）综合信息服务
5、计算机网络应用
（1）办公自动化
（2）管理信息系统
（3）过程控制
（4）Internet应用
电子邮件是Internet最早的应用之一。
Internet已成为继报纸、广播、电视之后的第四媒体。
B2B：
商业机构对商业机构B2C商业机构对个人
B2G商业机构对政府C2C个人对个人
6、计算机网络是由网络硬件系统和网络软件系统构成的。
从逻辑功能上看计算机网络是由资源子网和通信子网组成的。
资源子网提供访问网络和处理数据的能力，由主机系统、终端控制器和终端组成。
通信子网是计算机网络中负责数据通信的部分，主要完成数据的传输、交换及通信控制。
它由网络节点、通信链路组成。
通信子网有两种类型：
公用型和专用型。
7、计算机网络中的节点又称网络单元，一般分为三类：
访问节点、转接节点和混合节点。
觉见的访问节点有用户主机和终端；常见的转接节点有集线器、交换机、路由器等。
8、通信链路又分为物理链路和逻辑链路，物理链路是逻辑链路形成的基础，只有在逻辑链路上才能真正的传输数据。
9、网络硬件系统：
主机系统（服务器和工作站）、终端、传输介质、网卡、集线器、交换机和路由器。
10、网络软件系统：
网络软件主要包括网络通信协议、网络操作系统和各类网络应用系统。
网络操作系统、工作站操作系统、网络通信协议、设备驱动程序、网络管理系统软件、网络安全软件、网络应用软件。
11、计算机网络分类
（1）按计算机网络覆盖范围分类：
局域网、城域网和广域网
（2）按计算机网络的拓扑结构分类：
星状网、环状网、总线型网、树状网、网状网等。
（3）按网络所有权划分：
公用网和专用网。
（4）按网络中计算机所处地位划分：
对等网络、基于服务器的网络。
如果网络连接的计算机较多，在10台以上，且共享资源较多时，就需要考虑专门设立一个计算机来存储和管理需要共享的资源，这台计算机称为文件服务器。
第二章数据通信基础
1、信息是对客观事物的反映。
信息有多种存在形式，例如数字、文字、声音、图形和图像等。
2、数据化的信息称为数据。
数据是信息的载体，信息则是数据的内存含义或解释。
数据分为模拟数据和数字数据两类。
3、信道是传送信号的一条通道，可分为物理通道和逻辑通道。
4、信道容量是指信道传输信息的最大能力，通常用信息速度来表示。
5、.在数据传输中，有时把一个数字脉冲称为一个码元，是构成信息编码的最小单位。
6、比特率：
比特率是一种传输速率，它表示时间单位内所传送的二进制代码的有效位（bit）数，单位用比特每秒（bps）或千比特每秒（kbps）表示。
波特率：
波特率是一种调制速率，也称波形速率。
它是针对在模拟信道上进行数字传输时，从调制解调器输出的调制信号，每秒钟载波调制状态改变的次数。
7、吞吐量是单位时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字节/秒或位/秒在单信道总线型网络中：
吞吐量=信道容量×传输效率
8、信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信道上可以传送信号的最高频率与最低频率之差
9、一般情况下传输速率S可以用下式表示
S=Blog2N
式中，B是数字信号的脉冲频率。
即波特率；N是调制电平数。
10、数据通信的一般结构模型，数据通信设备DTE、数据线路端接设备DCE和通信线路等组成。
数据终端设备DTE是指用于处理用户数据的设备，是数据通信系统的信源和信宿。
数据线路端设备DCE又称为数据通信设备（DataCommunicationEquipment）,是介于DTE与传输介质之间的设备，用于将DTE发出的数字信号变换成适合于在传输介质上传输的信号形式，并将它送至传输介质上；或者将从传输介质上接收的远端信号变换为计算机能接收的数字信号形式，并送往计算机。
11、根据数据信息在传输线上的传送方向，数据通信方式有单工通信、半双工通信和全双工通信三种。
（1）在单工通信方式中，信息只能在一个方向上传送。
（2）半双工信的双方可以交替地发送和接收信息，但不能同时发送和接收。
（3）全双工的通信的双方可以同时进行双向的信息传输。
在全双工通信方式中通信双方必须具有同时发送和接收的能力。
12、数据传送方式可分为基带传输、频带传输和宽带传输等。
（1）基带传输是一种最基本的数据传输方式，一般用于较近距离的数据通信中。
在计算机局域网中，主要就是采用这种传输方式。
（2）频带传输，就是将代表数据的二进制信号，通过调制解调器，变换成具有一定范围的模拟数据信号进行传输，传输到接收端后再将模拟数据信号调解还原为数字信号。
常用的频带调制方式有频率调制、相位调制、幅度调制和调幅加调相的混合调制方式。
（3）宽带传输在同一信道上，宽带传输系统即可以进行数字信息服务也可以模拟信息服务。
基带传输跟宽带传输的主要区别在于数据传送速率不同。
13、通常三种交换技术：
电路交换、电路交换和分组交换。
报文交换方式与电路交换相比，具有如下优点：
（1）线路利用率较高，因为一个”节点—节点”的信道可以被多个报文共享。
（2）接收方式和发送方式无需同时工作，在接收方”忙”时，网络节点可以暂存报文。
（3）可同时向多个目的站发送同一报文，这在电路方式中是难以实现的。
（4）能够在网络上实现报文的差错控制和纠错处理
（5）报文交换网络能进行速度和代码转换
14、数据报文传输分组交换方式的优点：
对于短报文数据，通信传输速率比较高，对网络障碍的适应能力强；而它的缺点是：
传输时延较大，时延离散度大。
15、虚电路传输分组交换的优点是：
对数据量较大的通信传输速率高，分组传输延迟短，且不容易产生数据分组丢失。
而它的缺点是：
对网络依赖性较大。
16、信元交换技术是指异步传输模式（AsynchronousTransferMode,ATM）,它是一种面向连接的交换技术，它采用小的固定长度的信息交换单元（信元），话音、视频和数据都可以有信元的信息域传输。
17、ATM是面向连接的交换技术，数据以48B的定长段的形式传输到ATM层后，ATM层添加5B的信元头，构成一个53B的信元。
18、奇偶校验是一种最简单的检错方法。
第三章计算机网络技术基础
1、网络拓扑结构
（1）总线型结构简单，扩展容易。
网络中任何节点的故障都不会造成全网的故障，可靠性高
（2）形状网结构简单，建网容易，但可靠性差，中心节点是网络的瓶颈，一旦出现故障，则全网瘫痪。
（3）环状网络实现简单，适应传输信息量不大的场合。
由于信息从源节点到目的节点都要经过环路中的任何节点，任何节点的故障均导致环路不能正常工作，可靠性差。
（4）树形网络是分层结构，适用于分级管理和控制系统。
树状网络通信线路长度较短，成本低、易推广，但结构比星状网复杂，网络中，除叶节点及其连线外，任一节点或连线的故障均影响其所在支路网络的正常工作。
2、总线型拓扑结构通常采取分布式控制策略，常用的有CSMA/CD和令牌总线访问控制方式。
3、总线型拓扑结构的优点如下：
（1）电缆长度短，易于布线和维护：
因为所有的站点都连接到一个公共数据通道，所以只需要很短的电缆长度，减少安装费用，易于布线和维护。
（2）可靠性高：
总线型结构简单，传输介质又是无源元件，从硬件角度看，十分可靠。
（3）可扩充性强：
增加新的节点，只需在总线的任何点将其接入；如果需要增加长度，可以通过中继器加上一个附加段。
（4）费用开支少：
组网所用设备少，可以共享整个网络资源，并且便于广播式工作。
总线型拓扑结构的缺点如下：
（1）故障诊断困难
（2）故障隔离困难
（3）中继器等配置
（4）实时性不强
4、星状拓扑结构网络的访问采用集中式控制策略，才用的交换方式有电路叫唤和报文交换，尤以电路交换更为普遍。
5、星状拓扑结构的优点如下。
（1）方便服务：
利用中央节点可方便的提供服务和重新配置网络.
（2）每个链接直接一个设备：
在网络中，连接点往往容易产生故障，在星状网络中，单个连接的故障只影响一个设备，不会影响全网。
（3）集中控制和便于故障诊断:
由于每个节点直接连接到中央节点，所以故障容易检测和隔离可很方便地将有故障的节点从系统中删除。
（4）简单的访问协议：
任何一个连接只涉及中央点和一个节点，所以控制介质访问的方法很简单，从而访问协议也十分简单。
星状拓扑结构的缺点如下。
（1）电缆长度和安装：
每个站点直接与中央节点相连接，需要大量电缆，用于维护、安装等的一系列费用相当客观。
（2）扩展困难：
要增加新的节点，就要增加到中央节点的连接，这就需要在初装安装时，放置大量冗余的电缆，配置更多的连接点；如果需要连接的节点很远，还要加长原来安装的电缆。
（3）依赖于中央节点：
如果中央节点产生故障，则全网不能工作，所以对中央节点的可靠性和冗余度要求很高。
另外，计算机之间是点对点的连接，所以不能有效地共享整个网络数.据。
6、环状拓扑结构的优点如下。
（1）电缆长度短：
电缆长度与总线型网络相当，单比星状网络要短得多。
（2）适用于光纤：
光纤传输速度快，没有电磁干扰，环状拓扑结构是单方向传输，十分适用光纤传输介质。
（3）网络实时性好：
每两台计算机之间有一条通道，所以在信息流动方向上，路径选择简单化，运行速度高，而且可以避免不少冲突。
环状拓扑结构的缺点
（1）网络拓展配置困难：
要扩充的节点配置比较困难，同样要关掉一部分已接入网的节点也不容易
（2）节点故障引起全网故障：
某个节点故障会引起整个网络的故障，出现故障时需要对每一个节点都进行检测。
（3）拓扑结构影响访问协议：
环上每个节点接到数据后，要负责将它发送到环上，这意味着同时要同时考虑访问控制协议；节点发送数据前，必须知道传输介质对它时可用的。
7、树状拓扑结构的优点如下。
（1）易于扩展，从本质上看这种结构可以延伸出很多分支和子分支，新的节点和新的分支易于加入网内。
（2）故障隔离方便：
如果某一分支的节点或线路发生故障，很容易将这分支和整个系统隔离开来。
树状拓扑结构的缺点是对根的依赖性太大，如果根发生故障，则全网不能正常工作，其可靠性问题和形状拓扑结构相似。
8、星状环状拓扑结构的优点如下
（1）易于扩展：
由于它是模块结构，即由很多集中器组成，所以要扩展网，只要加入新的集中点于环上。
（2）故障诊断和隔离方便:
当发现网络有故障只要诊断环中哪一个集中器有故障，再将该集中器和全网隔离开来。
（3）安装电缆方便：
在这种结构的集中器是通过一条电缆，安装时不会有电缆管道拥挤的问题。
这种安装和传统的电话系统电缆安装很相似。
星状环状拓扑结构的主要缺点是环上需要智能的集中器，以便于实现网络的故障自动诊断和故障节点的隔离.
9、拓扑结构的选择原则
（1）可靠性：
网络性能稳定与否在很大程度上决定了网络的使用价值，网络系统的可靠性又决定了将来网络出现故障的概率和频率的大小。
拓扑结构的选择要使故障检测和故障隔离较为方便。
（2）扩充性：
网络的扩充性是与网络的拓扑结构直接相关的。
由于网络技术的飞速发展，网络的规模和服务质量要求可对原来的网络进行扩充和调整。
（3）费用高低;由于网络拓扑结构的选择涉及网络传输介质和网络连接设备的选择，所以需要考虑组网费用高低。
10、OSI采用了分层的结构化技术，其分层原理是：
（1）层次的划分应从逻辑上将功能分组，每层应当实现一个定义明确的功能。
（2）每层功能的选择应该有助于制定网络协议的国际化标准。
（3）层次应该足够多，使每一层小到易于管理，但也不能太多否则汇集各层的处理开销太大。
（4）各层边界的选择应尽量减少跨过接口的通信量。
11、OSI参考模型共有七层，由低到高：
物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
12、物理层的主要功能：
（1）物理连接的建立、维持和释放。
（2）物理层服务单元数据传输。
（3）物理层管理
13、链路层的主要功能：
（1）链路管理
（2）帧的装配与分解
（3）帧的同步
（4）流量控制与顺序控制
（5）差错控制
14、数据链路控制DLC规程可分为两类：
一类是面向字符的数据链路控制规程，另一类是面向比特的链路数据控制规程。
15、数据链层分为两个子层：
逻辑链路控制子层和介质访问控制子层。
16、网络层是通信子网与用户资源子网之间的接口，也是高、低层协议之间的界面层，是控制通信子网、处理端对端数据传输的最低层。
网络层的主要功能是路由选择、流量控制、传输确认、中断、差错及故障的恢复等。
网络层的主要功能
（1）建立和拆除网络连接
（2）分段和组块
（3）有序传输和流量控制
（4）网络连接多路复用
（5）路由选择和中继
（6）差错的检测和恢复
（7）服务选择
17、路由选择是指网络中节点根据通信网络的情况（可用的数据链路、各条链路中的信息流量）按照一定策略（传输时间最短或传输路径最短），选择一条可用的传输路由，把信息发往目标。
18、传输层是资源子网与通信子网的界面与桥梁。
传输层下面三层面向数据通信，上面三层面向数据处理。
它实现通信子网中端到端的透明传输，完成用户资源子网中两节点间的逻辑通信。
它是负责数据传输的最高一层，也是整个七层协议中最重要和最复杂的一层。
传输层的主要功能：
（1）接受由会话层来的数据，将其分成较小的信息单位，经通信子网实现两主机端到端的通信。
（2）提供建立、终止传输连接，实现相应服务。
（3）向高层提供可靠的透明数据传送，具有差错控制、流量控制及故障恢复功能。
19、根据网络层或通信子网向传输层提供的的服务，可以把网络分为三种类型：
A型：
网络连接具有可接受差错率和可接受的故障通知率。
B型：
网络连接具有可接受差错率和不可接受的故障通知率。
C型：
网络连接具有不可接受的故障通知率。
根据网络层提供的服务质量类型不同，OSI参考模型将传输层协议分为5类，如下表所示
类别
通信子网类型
基本功能
0
A
建立连接
1
B
差错恢复
2
A
多路复用
3
B
差错恢复、多路复用
4
C
差错恢复、恢复、多路复用
20、会话层主要功能：
（1）提供远程会话地址
（2）会话建立后的管理
（3）提供吧报文分组重新组成报文的功能
21、表示层的主要功能
（1）语法转换
（2）传送语法的选择
（3）常规功能
22、表示层提供的服务
（1）数据转换和格式转换
（2）语法选择
（3）数据加密与解密
（4）文本压缩
23、应用层是OSI参考模型的最高层，直接面向用户，是计算机网络与最终用户的界面。
负责两个应用进程（应用程序和操作员）之间的通信，为网络用户的通信提供专用程序。
24、CSMA/CD介质访问控制方法的工作过程
25、令牌传递控制法的基本原理
26、常见的局域网标准有以太网、FDDI、ATM和无线局域网等。
27、以太网是目前世界上使用最为普遍的网络，广泛应用于局域网。
（1）传统以太网IEEE802.3传输速率为10Mbps。
10BASE-5：
粗缆以太网一条电缆最大长度为500m，每段最多有100个站
10BASE-2细缆以太网每个电缆段最大长度是185m，每段可接30个站
10BASE-T双绞线以太网每个电缆段最大长度是100m
10BASE-F光缆以太网
（2）快速以太网：
100BASE-T不支持同轴电缆
100VG-AnyLAN
（3）千光以太网支持多种传输介质，包括光纤和双绞线。
千兆以太网目前是局域网技术的主流，多用于局域网的主干网。
（4）万兆以太网与以往的显著区别是只支持全双工模式，不再支持单工模式，二是不使用CSMA/CD
28、ATM的基本特征：
采用光纤作为网络的传输介质；采用同步数字体系作为传输网络；采用异步传输模式作为交换技术。
29、FDDI光纤分布数据接口使用光纤作为传输介质，信号单向传输，具有距离长、范围大、高速、损耗低、抗干扰性能高等优点。
30、TCP/IP网络协议分为四层：
网络接口层、网际层、传输层和应用层。
网际层：
IP、ICMP、ARP、RARP
传输层：
TCP、UDP
应用层：
FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS（网络文件系统）、DNS
31、TCP/IP协议的特点
（1）开放的协议标准，独立于特定的计算机硬件和操作系统
（2）统一的网络地址分配方案，采用与硬件无关的软件编址方法，使得网络中的所有设备都具有唯一的IP地址
（3）独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网，特别适用于Internet中。
（4）标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。
32、广域网种类：
公共传输网络、专用传输网络和无线传输网络
公共传输网络：
电路交换网（公共交换电话网PSTN）和分组交换网（综合业务数字网ISDN）
专用传输网络：
DDN
无线传输网络：
GSM、GPRS和3G技术
33、典型广域网技术：
ISDN：
综合业务数字网，是一种支持语音、图像和数据传输一体化的网络结构，它使用电话载波线路进行拨号连接。
DDN：
数字数据网，是一种利用数字信道提供数据通信的传输网，主要提供点对点及点到多点的数据专线与专网。
帧中继：
是由X.25分组交换技术演变而来，是在OSI二层上用简化的方法传送和交换数据单元的一种技术。
用户可以在两节点之间租用一条永久虚电路并通过该虚电路发送数据帧，其长度可达1600B。
目前帧中继主要用于专网互联，如政府专网和银行专网。
34、帧中继的优点：
（1）减少了网络互联的费用
（2）网络的复杂性减少但性能提高了
（3）由于使用了国际标准，增加了互操作性
（4）协议的独立性
第四章结构化布线系统
1、智能大厦是指利用系统集成方法，将计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，使投资合理、适合信息社会要求，并具有对安全、高效、舒适、便利与灵活特点的建筑物。
2、智能大厦一般包括：
楼宇自动控制系统、通信自动化系统、计算机网络系统、办公自动化系统、背景音乐与公共广播系统、程控交换机系统、智能卡系统和视频广播、视频点播系统等。
3、结构化布线的优点
（1）结构清晰、便于管理和维护
（2）材料统一先进、适应今后的发展需要
（3）灵活性强，适应各种不同的需求
（4）便于扩充、节约费用，提高了系统的可靠性。
4、结构化布线系统结构采用模块化和分层星状拓扑结构，分为六个独立的子系统，分别为：
工作区子系统、水平干线子系统、垂直干线子系统、管理子系统、设备子系统和建筑群干线子系统。
5、工作区子系统
工作区子系统
在综合布线中，一个独立的需要设置终端设备的区域称为一个工作区，工作区子系统又称服务区子系统，它是由终端设备及其连接到水平子系统信息插座的接插软线等组成。
它包括信息插座、信息模块、网卡和连接所需的跳线。
但调制解调器是为终端与其他设备之间的兼容性传输距离的延长提供所需要的信号转换，不能说是工作区子系统的一部分。
工作区子系统设计要点
（1）工作区可支持电信终端设备、数据终端、计算机、电视机及监视器等终端设备的设置。
（2）工作区内线槽要布局合理、美观。
（3）从信息插座到设备间的连接用双绞线，一般不要超过5m。
（4）信息插座需要安装到墙壁上或不易碰到的地方，插座距离地面30cm以上。
（5）购买的网卡类型接口要与线缆类型接口保持一致。
（6）插座和插头不要接错线序。
（7）工作区内线槽、信息插座与供电电线、插座按照规范保存距离。
水平干线子系统
6、水平干线子系统
水平干线子系统也称为水平子系统，它是从工作区的信息插座开始到管理间子系统的配线架，结构一般为星状结构。
水平干线子系统总是在一个楼层上，仅与信息插座、管理间连接。
水平干线子系统设计要点
（1）水平干线子系统用线一般为双绞线。
（2）长度一般不超过90m。
（3）用线必须走线槽或在天花板吊顶内敷设的桥架、金属软管、PVC管内布线，尽量不走地面线槽。
（4）传输速率要求为10Mbps时可采用3类双绞线，传输速率要求达到100Mbps时，可采用5类双绞线或超5类双绞线。
（5）确定距接线间距离最近、最远的输入/输出位置。
（6）计算水平区所需要线缆长度。
7、管理子系统
管理线缆及相关连接硬件的区域称为管理区，它由配线间的线
缆、配线架及相关接插软线等组成，它采用交连或互连等方式管理垂直干线子系统和水平子系统的线缆。
其主要设备是配线架、网络设备和机柜、电源。
管理间子系统设计时注意以下要点：
（1）配线架的配线对数可由管理的信息点数决定。
（2）利用配线架和跳线功能．可使布线系统具有灵活性。
．
（3）配线设备一般由光纤接续箱和双绞线配线架组成。
（4）管理子系统应有足够的空间放置配线架和网络设备。
（5）有HUB、交换机的地方要配有专用稳压电源。
（6）保持一定的温度和湿度，保养好设备。
8、垂直干线子系统
垂直干线子系统也称骨干子系统，它是整个建筑物结构化布线系统的一部分。
它提供建筑物的干线电缆，是负责连接管理子系统到设备子系统的子系统，一般使用光纤或大对数双绞线。
设计时要注意：
（1）如果需要较高的传输速率或较长的距离，垂直干线子系统可选用光纤。
（2）室内光纤一般选用多模光纤，室外远距离情况下可以是单模光纤。
（3）垂直干线电缆要有适当的保护，以免遭到破坏。
（4）确定每层楼的干线数量要求。
9、建筑群主干线子系统
建筑群主干线子系统也称园区子系统，它是将一个建筑物中的电缆延伸到另一个建筑物的通信设备和装置，通常是由光纤和相应设备组成，它支持楼宇之间通信所需的硬件，其中包括导线电缆、光纤以及防止电缆上的脉冲电压进入建筑物的电气保护装置。
在建筑群子系统中，会遇到室外敷设电缆问题，一般有三种情况：
架空电缆、直埋、地下管道，或者是三种的组合，具体情况应根据现场的环境来决定。
设计要点与垂直干线子系统相同。
10、设备子系统
设备子系统也称设备间子系统。
设备子系统由电缆、连接器和相关支撑硬件组成。
设计要点：
（1）设备间要有足够的空间保障设备的存放。
（2）设备间要有良好的工作环境，例如温度、温度。
（3）设备间的建设标准应按机房建设标准设计。
11、双绞线
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