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计算机网络技术知识

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来源:广州汇学教育

2018-08-08|已帮助:59

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计算机网络技术知识
 

以下就是计算机网络技术知识等等的介绍,希望为您带来帮助。
 

计算机网络技术知识
 

一、电路交换、报文交换、分组交换的比较
 

1、电路交换
 

公共电话网(PSTN网)和移动网(包括GSM和CDMA网)采用的都是电路交换技术,它的基本特点是采用面向连接的方式,在双方进行通信之前,需要为通信双方分配一条具有固定宽带的通信电路,通信双方在通信过程中一直占用所分配的资源,直到通信结束,并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。这种方式的优点是在通信过程中可以保证为用户提供足够的带宽,并且实时性强,时延小,交换设备成本低,但同时带来的缺点是信道利用率低,一旦电路被建立不管通信双方是否处于通话状态分配的电路一直被占用。
 

2、报文交换
 

报文交换是以报文为数据交换的单位,报文携带有目标地址、源地址等信息,在交换结点采用存储转发的传输方式;由于报文长度差异很大,长报文可能导致很大的时延;为了满足各种长度报文的需要并且达到高效的目的,节点需要分配不同大小的缓冲区,否则就有可能造成数据传送的失败,这样对每个节点来说缓冲区的分配也比较困难。另外一个缺点是出错时,整个报文都将重传。
 

3、分组交换
 

分组交换仍采用存储转发传输方式,但将一个长报文先分割为若干个较短的分组,然后把这些分组(携带源、目的地址和编号信息)逐个地发送出去。采用分组交换技术,在通信之前不需要建立连接,每个节点首先将前一节点送来的分组收下并保存在缓冲区中,然后根据分组头部中的地址信息选择适当的链路将其发送至下一个节点,这样在通信过程中可以根据用户的要求和网络的能力来动态分配带宽。分组交换比电路交换的信道利用率高,但时延较大。分组转发的带来的问题:排队时延以及增加头部带来的开销。
 

总之,若要传送的数据量很大,且其传送时间远大于呼叫时间,则采用电路交换较为合适;当端到端的通路有很多段的链路组成时,采用分组交换传送数据较为合适。从提高整个网络的信道利用率上看,报文交换和分组交换优于电路交换,其中分组交换比报文交换的时延小,尤其适合于计算机之间的突发式的数据通信。
 

二、接口、协议和服务
 

接口:下层向上层提供的原语操作
 

协议:同一层之间,通信双方进行信息交换必须遵守的规则
 

服务:不同层之间交换信息必须遵守的规则
 

三、网络各层的作用
 

l 物理层:通过传输介质发送和接收二进制比特流。
 

属于物理层定义的典型规范如RJ-45等。
 

l 数据链路层:数据的封装成帧、数据的透明传输、数据的差错检测。
 

数据链路层协议的代表包括:PPP、帧中继等。
 

l 网络层:负责对子网间的数据包进行路由选择,为分组交换网上的不同主机提供通信服务。
 

网络层协议的代表包括:IP、ICMP、IGMP等。
 

l 运输层:负责向两个主机中进程之间的通信提供服务。运输层还要处理端到端的差错检测(与数据链路层不同)、拥塞控制、流量控制等问题。
 

运输层协议的代表包括:TCP、UDP等。
 

l 应用层:为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。
 

应用层协议的代表包括:FTP、HTTP、SNMP等。
 

计算机基础知识
 

计算机的发展阶段:经历了以下5个阶段(它们是并行关系):大型机阶段(经历四小阶段它们是取代关系)、小型机阶段、微型机阶段、客户机/服务器阶段(对等网络与非对等网络的概念)和互联网阶段(Arpanet是在1983年第一个使用TCP/IP协议的。
 

1、计算机种类:
 

按照传统的分类方法:计算机可以分为6大类:大型主机、小型计算机、个人计算机、工作站、巨型计算机、小巨型机。
 

按照现实的分类方法:计算机可以分为5大类:服务器、工作站、台式机、笔记本、手持设备。
 

计算机的公共配置:CPU、内存(RAM)、高速缓存(Cache)、硬盘、光驱、显示器(CRT、LCD)、操作系统(OS)
 

计算机的指标:位数指CPU寄存器中能够保存数据的位数、速度(MIPS、MFLOPS)指CPU每秒钟处理的指令数通常用主频来表示CPU的处理速度、容量(B、KB、MB、GB、TB)、数据传输率(Bps)、版本和可靠性(MTBF、MTTR)。
 

计算机的应用领域:科学计算、事务处理、过程控制、辅助工程、人工智能、网络应用。
 

2、主机板与插卡的组成:
 

主机板简称主板(mainboard)或母板(motherboard)。由5部分组成(CPU、存储器、总线、插槽和电源)与主板的分类。
 

网络卡又称为适配器卡代号NIC
 

应用软件包括:桌面应用软件、演示出版软件、浏览工具软件、管理效率软件、通信协作软件和系统维护软件。
 

程序与文档:程序是由指令序列组成的,告诉计算计如何完成一个具体的任务。文档是软件开发、使用和维护中的必备资料。
 

软件开发:软件的生命周期中,通常分为三大阶段,每个阶段又分若干子阶段:
 

⑴计划阶段:分为问题定义、可行性研究(是决定软件项目是否开发的关键)。
 

⑵开发阶段:在开发前期分为需求分析、总体设计、详细设计三个子阶段,在开发后期分为编码、测试两个子阶段。前期必须形成的文档有:软件需求说明书,软件设计规格说明书。
 

计算机网络的硬件系统
 

计算机网络的硬件是由传输介质(连接线缆、连接端子等)、接入端口设备(网卡、调制解调器、中继器、收发器和各类接口卡等)、网络设备(集线器、交换机、路由器、网桥等)、安全设备(防火墙、保密系统等)和资源设备(服务器、工作站、外部设备等)构成。
 

传输介质提供连接网络设备,提供数据传输的线路,主要包括非屏蔽双绞线(UTP,UnshieldedTwistedPaited)、屏蔽双绞线(STP,ShieldedTwistedPaired)、光缆、电话线、细同轴电缆(简称细缆)、粗同轴电缆(简称粗缆)、无线通信等。
 

目前,在用户端和局域网环境中双绞线使用得非常广泛,因为双绞线具有低成本、使用方便等优点。双绞线有两种基本类型:屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线,它们都由多对两根绞在一起的导线来形成传输电路,每对导线绞在一起主要是为了防止干扰。在一条双绞线电缆中,有四对或多对双绞线。目前常用的是四对八芯的。还有更多对的,用于智能大楼结构化布线系统中的垂直布线子系统中。双绞线通过RJ45接头(俗称水晶头)与网络设备等相连接cRJ45头有八个铜片,将双绞线的四对八芯线插入RJ45头中,用专用的RJ45压线器将铜片压入线中,使之连接牢固。RJ45头的线序排列为:铜片方朝上、头朝前,左边第一脚为"1罚,从左到右顺序排列l~8,其每脚的定义见表1-1和表1-2。双绞线四对的颜色按标准分为:绿白/绿、橙白/橙、蓝白/蓝、棕臼/棕(棕白为白色和棕色相间,其他类似)。四对八芯线与RJ45头连接的方法:按照EIA/TIA568A或568B标准,同一根双绞线两端分别按这两个标准做RJ45头,这根双绞线就是信号交叉连接线;两端用同一个标准做RJ45头,则是信号直通连接线。
 

计算机网络技术知识
 

接入端口设备主要指网卡、Modem(调制解调器)、桥接器。网卡:网络主机发送和接收数据的接口卡。Modem:拨号上网用的连接计算机和电话线路的设备。网卡是最常用的接入端口设备。网卡插在每台工作站和服务器主机板的扩展槽里。工作站通过网卡向服务器发出请求,当服务器向工作站传送数据时,工作站也通过网卡完成有关操作。
 

网络设备主要包括集线器(Hub)、交换机(Switch)、路由器(Router)。集线器可以说是一种共享设备,是计算机在网络中常用的直接互联设备。交换机在计算机之间提供专用的交换式通信信道,使单台计算机占有更大带宽,不受其他设备影响。
 

集线器可分为独立式、堆叠式;常见有8端口、16端口、24端口等多种规格:传输速率主要分为:10Mbps,10OMbps和1000Mbps等。
 

1)独立式(Standalorm)集线器主要是为了克服总线结构的网络布线困难和易出故障的问题而引入,一般不带管理功能,没有容错能力,不能支持多个网段,不能同时支持多协议。这类集线器适用于小型网络,一般支持8~24个节点,可以利用串接方式连接多个集线器来扩充端口。
 

2)堆叠式(Stackable)集线器叠加连接,各集线器用高速链路连接起来,一般可以堆叠4~8个,适用于网络节点密集的工作组网络和大楼水平子系统的布线。
 

交换机采用模块化结构,由机柜、电源、面板、插卡和管理模块等组成。支持多种局域网标准和多种类型的连接,根据需要可以插入各类局域网模块,另外还有网管模块、路由模块等。它与Hub不同之处在于每个端口都可以获得同样的带宽。如lOOMbps交换机,每个端口都可以获得100Mbps的带宽,而10OMbps的Hub则是多个端口共享100Mbps带宽。很多交换机还有若干个比一般端口更高速的端口,用于连接高速主干网或直接连到高性能服务器上,这样可以有效地克服网络瓶颈。
 

路由器是实现在网络层的一种网络互联设备。它能实现很多复杂的功能,如路由选择、多路重发以及错误检测等。路由器是网络之间进行互联的关键设备。通常的路由器都具有负载平衡、阻止广播风暴、控制网络流量以及提高系统容错能力等功能。一般来说,路由器可支持多种协议,提供多种不同的接口,从而使不同厂家、不同规格的网络产品之间,以及不同协议的网络之间可以进行非常有效的网络互联。
 

安全设备:防火墙、入侵检测系统、认证系统、加密解密系统、防病毒工具、漏洞扫描系统、审计系统、访问控制系统等。
 

资源设备:包括连在网络上的所有存储数据、提供信息、使用数据和输入输出数据的设备。常用的有服务器、工作站、数据存储设备、网络打印设备等。
 

服务器是指提供信息服务的高档计算机系统。按服务器所提供的功能不同又分为:文件服务器(FileServer)、域名服务器(DomainServer)和应用服务器(ApplicationServer)。文件服务器通常提供文件和打印服务;应用服务器包括数据库服务器、电子邮件服务器、专用服务器等。根据硬件配置不同,服务器又可分为工作组服务器和部门级服务器。
 

工作站(WorkStatio丑)是连接到网络上的计算机。这些计算机是网络中的节点,称为网络工作站,简称为工作站。工作站仅仅为它们的操作者服务,而服务器则为网络上的其他服务器和工作站共同服务。
 

计算机网络重点知识

 

一、奈氏准则和香农公式的主要区别是什么
 

奈氏准则:在任何信道中,码元传输的速率是有上限的,传输速率超过此上限,就会出现严重的码间串扰的问题,使接收端对码元的判决(即识别)成为不可能。
 

香农公式:求出了信息传输速率的极限。
 

二、同步通信与异步通信的区别是什么
 

同步通信:通信双方必须先建立同步,即双方的时钟要调整到同一个频率。收发双方不停地发送和接收连续的同步比特流。
 

异步通信:异步通信在发送字符时,所发送的字符之间的时间间隔可以是任意的。当然,接收端必须时刻做好接收的准备。发送端可以在任意时刻开始发送字符,因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志,即加上开始位和停止位,以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。异步通信的好处是通信设备简单、便宜,但传输效率较低(因为开始位和停止位的开销所占比例较大)。
 

异步通信也可以是以帧作为发送的单位,接收端必须随时做好接收帧的准备。这时,帧的首部必须设有一些特殊的比特组合,使得接收端能够找出一帧的开始,这也称为帧定界。帧定界还包含确定帧的结束位置,这有两种方法:一种是在帧的尾部设有某种特殊的比特组合来标志帧的结束;或者在帧首部中设有帧长度的字段。需要注意的是,在异步发送帧时,并不是说发送端对帧中的每一个字符都必须加上开始位和停止位后再发送出去,而是说,发送端可以在任意时间发送一个帧,而帧与帧之间的时间间隔也可以是任意的。发送端不需要在发送一帧之前和接收端进行协调(不需要先进行比特同步)。
 

三、位同步与帧同步的区别
 

位同步:使接收端接收的每一位信息都与发送端保持同步。
 

帧同步:识别一个帧的起始和结束位置。
 

四、数据链路层协议的三个基本问题
 

1、封转成帧
 

就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部,这样就构成了一个帧。
 

2、透明传输
 

不管什么字符都可以放在帧中传输过去,这样的传输就是透明传输。解决透明传输的问题方法是:发送端的数据链路层在数据中出现控制字符"SOH"或"EOH"的前面插入一个转义字符"ESC",而在接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除这个插入的转义字符。
 

3、差错检测
 

采用的是循环冗余检验(CRC:Cyclic Redundancy Check)的差错检查技术,如果仅仅使用CRC,则只能做到对帧的无差错接收,即接收的帧在传输的过程中没有产生差错,并没有要求数据链路层向网络层提供“可靠传输”的服务。
 

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