20xx網(wǎng)絡(luò)工程師考試資料-資料下載頁(yè)

【導(dǎo)讀】它使用了17468個(gè)真空電子管，耗電174千瓦，占地170平方米，重達(dá)30噸，每秒鐘可進(jìn)行5000次加法。雖然它的功能還比不上今天最普通的一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，但在當(dāng)時(shí)它已是運(yùn)算速度的絕對(duì)冠軍，并且。其運(yùn)算的精確度和準(zhǔn)確度也是史無(wú)前例的。以圓周率(π)的計(jì)算為例，中國(guó)的古代科學(xué)家祖沖之利用算籌，耗費(fèi)15年心血，才把圓周率計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后7位數(shù)。一千多年后，英國(guó)人香克斯以畢生精力計(jì)算圓周率，而使用ENIAC進(jìn)行計(jì)算，僅用了40秒就達(dá)到了這個(gè)記錄，還發(fā)現(xiàn)香克斯的計(jì)。算中，第528位是錯(cuò)誤的。ENIAC奠定了電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展基礎(chǔ)，開(kāi)辟了一個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的新紀(jì)元。有人將其稱為人類第三。次產(chǎn)業(yè)革命開(kāi)始的標(biāo)志。ENIAC誕生后，數(shù)學(xué)家馮·諾依曼提出了重大的改進(jìn)理論，主要有兩點(diǎn)：其一是電子計(jì)算機(jī)應(yīng)該以二進(jìn)。使計(jì)算機(jī)的體積和耗電量大大減小，功能大大增強(qiáng)，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬。作的控制信號(hào)，完成該指令的功能，此階段稱之為執(zhí)行周期。

　　

【正文】 件不同 ,主要有三種網(wǎng)際拓?fù)洌? ： 在一個(gè)大的區(qū)域內(nèi)，用無(wú)線電通信連路連接一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)時(shí)，網(wǎng)狀網(wǎng)是最好的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。通過(guò)路由器與路由器相連，可讓網(wǎng)絡(luò)選擇一條最快的路徑傳送數(shù)據(jù)。 ： 通過(guò)橋接器與路由器把不同的子網(wǎng)或 LAN 連接起來(lái)形成單個(gè)總線或環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這種網(wǎng)通常采用光纖做主干線。 ： 利用一些叫做超級(jí)集線器的設(shè)備將網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，由于星型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中任一處的故障都可容易查找并修復(fù)。 應(yīng)該指出 ,在實(shí)際組網(wǎng)中 ,為了符合不同的要求，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不一定是單一的 ,往往都是幾種結(jié)構(gòu)的混用。 三 .OSI 參考模型 1, 物理層 (physical layer) (1)主要作用 :實(shí)現(xiàn)相鄰節(jié)點(diǎn)之間比特?cái)?shù)據(jù)流的透明傳送 ,盡可能屏蔽具體傳輸介質(zhì)和物理設(shè)備的差異 .利用物理 傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接 (物理信道 ),為數(shù)據(jù)鏈路層提供比特流服務(wù) . 物理層是所有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ) ,主要關(guān)心的問(wèn)題有 : 用多少伏特電壓表示 1,多少伏特電壓表示 0。 一個(gè)比特持續(xù)多少微秒 。 是單工 ,半雙工還是全雙工 。 最初的連接如何建立和完成 ,通信后連接如何終止 網(wǎng)絡(luò)接插件有多少針以及各針的用途 . 信道的最大帶寬 。 傳輸介質(zhì) (例如 ,是有導(dǎo)線的還是無(wú)導(dǎo)線的等 )。 傳輸方式 :是基帶傳輸還是頻帶傳輸 ,或者二者均可 。 多路復(fù)用技術(shù) (FDM,TDM 和 WDM 波分多路復(fù)用 Wavelength Division Multiplexing)。 等等 . (2)物理層的主要功能 : 物理連接的建立 ,維持和拆除 . 實(shí)體之間信息的按比特傳輸 . 實(shí)現(xiàn)四大特性的匹配 (機(jī)械特性 ,電氣特性 ,功能特性 ,規(guī)程特性 ) (3)物理層標(biāo)準(zhǔn) 物理層標(biāo)準(zhǔn)主要任務(wù)就是要規(guī)定 DCE 設(shè)備和 DTE 設(shè)備的接口 ,包括接口的機(jī)械特性 ,電氣特性 ,功能特性和規(guī)程特性 . DTE 是數(shù)據(jù)終端設(shè)備 .數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備 DCE .DCE 的作用就是在 DTE 和傳輸線路之間提供信號(hào)變換和編碼的功能 ,并且負(fù)責(zé)建立 ,保持和 釋放數(shù)據(jù)鏈路的連接 .DTE 通過(guò) DCE 與通信傳輸線路相連 ,如圖所示 .是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì) EIA 制定的著名物理層標(biāo)準(zhǔn) . 物理或機(jī)械特性 :規(guī)定了 DTE 和 DCE 之間的連接器形式 ,包括連接器形狀 ,幾何尺寸 ,引線數(shù)目和排列方式等 . 電氣特性 :規(guī)定了 DTE和 DCE之間多條信號(hào)線的連接方式 ,發(fā)送器和接收器的電氣參數(shù)及其他有關(guān)電路的特征 .電氣特性決定了傳送速率和傳輸距離 . 功能特性 :對(duì)接口各信號(hào)線的功能給出了確切的定義 ,說(shuō)明某些連線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示的意義 . 規(guī)程特性 :規(guī)定了 DTE 和 DCE 之間各接口信號(hào) 線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟僮鬟^(guò)程 (順序 ). 物理層標(biāo)準(zhǔn)舉例 EIA RS232C/ 接口標(biāo)準(zhǔn) RS是 Remended Standard的縮寫 ,即推薦標(biāo)準(zhǔn) .RS232C接口標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì) CCITT的 標(biāo)準(zhǔn)兼容 ,是一種非常實(shí)用的異步串行通信接口 . RS232C 建議使用 25 針的 D 型連接器 DB25,但是在微型計(jì)算機(jī)的 RS232C 串行端口上 ,大多使用 9針連接器 DB9,如下圖所示 . (4)常見(jiàn)物理層設(shè)備與組件 物理傳輸中存在的主要問(wèn)題 第一大問(wèn)題 : 信號(hào)衰減 信號(hào)衰減限制了信號(hào)的傳輸距離 信號(hào)衰減還常常會(huì)同時(shí)伴隨著信號(hào)的變形 采用信號(hào)放大和整形的方法來(lái)解決信號(hào)衰減及其變形問(wèn)題 . 第二大問(wèn)題 : 噪聲干擾 噪聲可能導(dǎo)致信號(hào)傳輸錯(cuò)誤 ,即接收端難以從混雜了較大噪聲的信號(hào)中提取出正確的數(shù)據(jù) . 減少噪聲的措施 ,如抵消與屏蔽 ,良好的端接和接地技術(shù)等 常見(jiàn)物理組件 RJ45 插座 RJ45 頭 DB25 到 DB9 的轉(zhuǎn)換器 常見(jiàn)物理層設(shè)備 中繼器 (repeater)和集線器 (hub) 功能 :連接相同的 LAN 網(wǎng)段 。對(duì)從入口輸入的物理信號(hào)進(jìn)行放大和整形 ,然后再?gòu)某隹谳敵?(轉(zhuǎn)發(fā) ). 中繼器具有典型的單進(jìn)單出結(jié)構(gòu) . 集線器是多端口中繼器 .集線器常見(jiàn)的端口規(guī)格有 4 口 ,8 口 ,16 口和 24 口等 .如下圖所示 : 2,數(shù)據(jù)鏈路層 (Data link layer) (1)主要任務(wù)是負(fù)責(zé)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的可靠傳輸 ,通過(guò)加強(qiáng)物理層傳輸原始比特的功能 ,使之網(wǎng)絡(luò)層表現(xiàn)為一條無(wú)錯(cuò)線路 ,數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸單元為幀 . 主要關(guān)心 : 成幀與拆幀 .以幀 (frame)為單位 (產(chǎn)生幀 ,識(shí)別幀的邊界 )。 差錯(cuò)控制 。 (流量控制 (防 止高速的發(fā)送方的數(shù)據(jù)將低速的接收方 淹沒(méi) ). 廣播式網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)鏈路層還要處理 :如何控制對(duì)共享信道的訪問(wèn)等等 . (2)主要設(shè)備 :交換機(jī) 網(wǎng)橋 3, 網(wǎng)絡(luò)層 (Network layer) (1)網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)就是要選擇合適的路由 ,使發(fā)送站傳輸層所傳下來(lái)的數(shù)據(jù)能夠正確無(wú)誤地按地址送到目的站 .網(wǎng)絡(luò)層的傳輸單元被稱為分組 (或稱包 ). 執(zhí)行路徑選擇算法 ,使分組在通信子網(wǎng)中有一條最佳路徑 。 擁塞控制 .防止子網(wǎng)中同時(shí)出現(xiàn)過(guò)多的分組而相互阻塞通路 ,形成瓶頸 。 記帳功能 。 異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) . (2)主要設(shè)備 :路由器 : 三層交換機(jī) 4, 傳輸層 (Transport layer)(核心層 ) 主要任務(wù) :負(fù)責(zé)端到端節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸和控制功能 . 傳輸層是 OSI 中承上啟下層 ,下三層面向網(wǎng)絡(luò)通信 ,確保信息準(zhǔn)確傳輸 。上三層面向用戶主機(jī) ,為用戶提供各種服務(wù) . 傳輸層不涉及中間轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn) ,即與使用的網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān) . 主要功能 :彌補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)質(zhì)量的不足 ,為會(huì)話層提供端 端的可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù) .包括兩端主機(jī)之間的流量控制 . 5, 會(huì)話層 ( Session layer) 主要目的是組織和同步在兩個(gè)通信的會(huì) 話用戶之間的對(duì)話 ,并管理數(shù)據(jù)的交換 . 會(huì)話層的功能是在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間建立 ,維護(hù)和釋放面向用戶的連接 .會(huì)話連接的建立是在傳輸連接的基礎(chǔ)上進(jìn)行的 . 6, 表示層 (Presentation layer) 主要用于處理在兩個(gè)通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式 .它包括數(shù)據(jù)格式變換 ,數(shù)據(jù)加密與解密 ,數(shù)據(jù)壓縮與恢復(fù)等功能 . 7, 應(yīng)用層 (Application layer) 應(yīng)用層是 OSI 的最高層 ,它為 OSI 模型以外的應(yīng)用程序提供服務(wù) . 應(yīng)用層中包含大量的 ,人們普遍需要的協(xié)議 .如網(wǎng)絡(luò)虛擬終端 (VT,Virtual Terminal,文件 傳輸 ,電子郵件 ,目錄服務(wù) ,遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)等 . 常用設(shè)備 :網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)關(guān)是一種充當(dāng)轉(zhuǎn)換重任的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或設(shè)備 .在使用不同的通信協(xié)議 ,數(shù)據(jù)格式或語(yǔ)言 ,甚至體系結(jié)構(gòu)完全不同的兩種系統(tǒng)之間 ,網(wǎng)關(guān)是一個(gè)翻譯器 .與網(wǎng)橋只是簡(jiǎn)單地傳達(dá)信息不同 ,網(wǎng)關(guān)對(duì)收到的信息要重新打包 ,以適應(yīng)目的系統(tǒng)的需求 .同時(shí) ,網(wǎng)關(guān)也可以提供過(guò)濾和安全功能 .大多數(shù)網(wǎng)關(guān)運(yùn)行在 OSI 7 層協(xié)議的頂層 應(yīng)用層 . 四 .TCP/IP 參考模型 1,TCP/IP 分為四層 TCP/IP 模型是 Inter 事實(shí)上標(biāo)準(zhǔn) . 統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案 ,使得整個(gè) TCP/IP 設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中都具有唯一的 IP 地址 . 標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議 ,可以提供多種可靠的用戶服務(wù) . TCP/IP 獨(dú)立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件 ,可以運(yùn)行在局域網(wǎng) ,廣域網(wǎng) ,更適用于互聯(lián)網(wǎng) . 2, OSI 參考模型與 TCP/IP 參考模型 應(yīng)該指出 ,TCP/IP 是 OSI 模型之前的產(chǎn)物 ,所以兩者間不存在嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系 . 3,互聯(lián)網(wǎng)層 (Inter layer)(網(wǎng)際層 ) (1)互聯(lián)網(wǎng)層涉及協(xié)議 : 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ,即 IP 協(xié)議 (Inter Protocol),規(guī)定 互聯(lián)網(wǎng)層數(shù)據(jù)分組格式 . 因特網(wǎng)控制消息協(xié)議 (ICMP):提供網(wǎng)絡(luò)控制和消息傳遞功能 . 地址解釋協(xié)議 (ARP):提供 IP 地址和網(wǎng)卡 MAC 地址轉(zhuǎn)換功能 . 反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議 (RARP):mac IP (2)互聯(lián)網(wǎng)層主要功能 : ① 處理來(lái)自傳輸層發(fā)送請(qǐng)求 。 ② 處理接收的 IP 分組 .根據(jù)目的 IP 地址轉(zhuǎn)發(fā)該 IP 分組 ,或者當(dāng)目的主機(jī)就是本主機(jī)時(shí) ,將 IP 分組上交給其傳輸層 . ③ 處理互聯(lián)的路徑 ,流量控制和擁塞問(wèn)題 . 因?yàn)?IP 分組獨(dú)立地傳送到目標(biāo)主機(jī) ,所以一個(gè)報(bào)文的不同分組可能經(jīng)過(guò)不同的路徑 . 4,傳輸層 (Transport layer): (1)功能 :使源端和目的端主機(jī)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行會(huì)話 . (2)使用的協(xié)議 :傳輸控制協(xié)議 TCP(Transmission Control Protocol)和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 UDP(User Data Protocol). TCP 是一個(gè)面向連接的協(xié)議 ,使從源機(jī)器發(fā)出的字節(jié)流無(wú)差錯(cuò)地發(fā)往目的機(jī)器 . UDP是一個(gè)無(wú)連接協(xié)議 .它不檢查所收到的分組的次序 ,也不對(duì)這些分組進(jìn)行排序 ,而是交給應(yīng)用層完成 . 5,應(yīng)用層 (Application layer) 它包 含所有高層協(xié)議 .例如 ,虛擬終端協(xié)議 TELNET(遠(yuǎn)程登錄 ),文件傳輸協(xié)議 FTP,電子郵件協(xié)議SMTP(簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議 ),域名系統(tǒng)服務(wù) DNS,網(wǎng)絡(luò)新聞傳輸協(xié)議 NNTP,超文本傳輸協(xié)議 HTTP 等 . TIPS: 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是一種分層結(jié)構(gòu) 分層的目的是把復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)問(wèn)題劃分為若干個(gè)較小的 ,單一的問(wèn)題 ,在不同層上予以解決 協(xié)議是通信雙方對(duì)等層的會(huì)話規(guī)則 上層通過(guò)下層的服務(wù)來(lái)與對(duì)方的對(duì)等層會(huì)話 層和協(xié)議就構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) OSI/RM 是一種 官方 的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) TCP/IP 是一種 事實(shí)上 的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 貳 .局域網(wǎng)和城域網(wǎng) 一 .CSMA/CD 1. CSMA/CD(帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)控制 ) CSMA/CD 是一種常用爭(zhēng)用的方法來(lái)決定對(duì)媒體訪問(wèn)權(quán)的協(xié)議，這種爭(zhēng)用協(xié)議只適用于邏輯上屬于總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。在總線網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)站點(diǎn)都能獨(dú)立地決定幀的發(fā)送，若兩個(gè)或多個(gè)站同時(shí)發(fā)送幀，就會(huì)產(chǎn)生沖突，導(dǎo)致所發(fā)送的幀都出錯(cuò)。因此，一個(gè)用戶發(fā)送信息成功與否，在很大程度上取決于監(jiān)測(cè)總線是否空閑的算法，以及當(dāng)兩個(gè)不同節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送的分組發(fā)生沖突后所使用的中斷傳輸?shù)姆椒ā？偩€爭(zhēng)用技術(shù)可分為載波監(jiān) 聽(tīng)多路訪問(wèn) CSMA 和具有沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn) CSMA/CD 兩大類。 2. 載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn) CSMA 載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn) CSMA 的技術(shù)，也稱做無(wú)聽(tīng)后說(shuō) LBT(Listem Before Talk)。要傳輸數(shù)據(jù)的站點(diǎn)首先對(duì)媒體上有無(wú)載波進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，以確定是否有別的站點(diǎn)在傳輸數(shù)據(jù)。如果媒體空閑，該站點(diǎn)便可傳輸數(shù)據(jù) 。否則，該站點(diǎn)將避讓一段時(shí)間后再做嘗試。這就需要有一種退避算法來(lái)決定避讓的時(shí)間，常用的退避算法有非堅(jiān)持、 1堅(jiān)持、 P堅(jiān)持三種。 a、非堅(jiān)持算法 算法規(guī)則為： ⑴ 如果媒本是空閑的，則 可以立即發(fā)送。 ⑵ 如果媒體是忙的，則等待一個(gè)由概率分布決定的隨機(jī)重發(fā)延遲后，再重復(fù)前一步驟。 采用隨機(jī)的重發(fā)延遲時(shí)間可以減少?zèng)_突發(fā)生的可能性。非堅(jiān)持算法的缺點(diǎn)是：即使有幾個(gè)著眼點(diǎn)為都有數(shù)據(jù)要發(fā)送，但由于大家都在延遲等待過(guò)程中，致使媒體仍可能處于空閑狀態(tài)，使用率降低。 b、 1堅(jiān)持算法 算法規(guī)則： ⑴ 如果媒體空閑的，則可以立即發(fā)送。 ⑵ 如果媒體是忙的，則繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)，直至檢測(cè)到媒體是空閑，立即發(fā)送。 ⑶ 如果有沖突 (在一段時(shí)間內(nèi)未收到肯定的回復(fù) )，則等待一隨機(jī)量的時(shí)間，重復(fù)步驟 ⑴ ～ ⑵ 。 這種算法的優(yōu)點(diǎn)是：只要媒體空閑，站點(diǎn)就立即可發(fā)送，避免了媒體利用率的損失 。其缺點(diǎn)是：假若有兩個(gè)或兩個(gè)以上的站點(diǎn)有數(shù)據(jù)要發(fā)送，沖突就不可避免。 c、 P堅(jiān)持算法 算法規(guī)則： ⑴ 監(jiān)聽(tīng)總線，如果媒體是空閑的，則以 P 的概率發(fā)送，而以 (1P)的概率延遲一個(gè)時(shí)間單位。一個(gè)時(shí)間單位通常等于最大傳播時(shí)延的 2 倍。 ⑵ 延遲一個(gè)時(shí)間單位后，再重復(fù)步驟 ⑴ 。 ⑶ 如果媒體是忙的，繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)直至媒體空閑并重復(fù)步驟 ⑴ 。 P堅(jiān)持算法是一種既能像非堅(jiān)持算法那樣減少?zèng)_突，又能像 1堅(jiān)持算法那樣減少媒體空閑時(shí)間的折中方案。問(wèn)題在于如何選擇 P 的有值，這要考慮到避免重負(fù)載下系統(tǒng)處于的不穩(wěn)定狀態(tài)。假如媒體是忙時(shí)，有 N 個(gè)站有數(shù)據(jù)等待發(fā)送，一旦當(dāng)前的發(fā)送完成時(shí)，將要試圖傳輸?shù)恼镜目偲谕麛?shù)為 NP。如果選擇 P 過(guò)大，使 NP1，表明有多個(gè)站點(diǎn)試圖發(fā)送，沖突就不可避免。最壞的情況是，隨著沖突概率的不斷增大，而使吞吐量降低到零。所以必須選擇適當(dāng) P 值使 NP1。當(dāng)然 P 值選得過(guò)小，則媒體利用率又會(huì)大大降低。 3. 具有沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn) CSMA/CD 在 CSMA 中，由于信道傳播時(shí)延的存在，即使總線上兩個(gè)站點(diǎn)沒(méi)有監(jiān)