【正文】 交換結(jié)點(diǎn)不必等待整個(gè)報(bào)文的其他分組到齊，一個(gè)分組、一個(gè)分組地轉(zhuǎn)發(fā)。數(shù)據(jù)包方式，是每一個(gè)數(shù)據(jù)分組都包含終點(diǎn)地址信息，分組交換機(jī)為每一個(gè)數(shù)據(jù)分組獨(dú)立地尋找路徑。 11 當(dāng)用戶不需 ——9—— 網(wǎng)絡(luò)管理員教程豆豆學(xué)吧 : 要發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)，可以清除這種連接。 （ 2） 不同種類的終端可以相互通信。而且當(dāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的路由機(jī)制會(huì)使分組自動(dòng)地選擇一條新的路由以避開故障點(diǎn)，不會(huì)造成通信中斷。對(duì)于電路交換，當(dāng)數(shù)據(jù)的傳輸速率及其變化非常大時(shí)，交換的控制就變得十分復(fù)雜；對(duì)于分組交換，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸速率很高時(shí)，協(xié)議根據(jù)單元在各層的處理就成為很大的開銷，無法滿足實(shí)時(shí)性要求很強(qiáng)的業(yè)務(wù)需求。 ATM 采用固定長(zhǎng)度的信元作為數(shù)據(jù)傳送的基本單位，信元長(zhǎng)度為 53 字節(jié)，其中信元頭為 5 字節(jié)，數(shù)據(jù)為 48 字節(jié)。隨著時(shí)代的發(fā)展，面對(duì)浩如煙海的信息與知識(shí)，僅僅依靠單個(gè)計(jì)算機(jī) “孤 13 軍奮戰(zhàn) ”已經(jīng)難以發(fā)揮更大作用了。 ——10—— 網(wǎng)絡(luò)管理員教程豆豆學(xué)吧 : 第 1 章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)通信的基本概念 1． 數(shù)據(jù)信號(hào) 數(shù)據(jù)可分為模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種。數(shù)字信號(hào)在 時(shí)間上是離散的，在幅值上是經(jīng)過量化的，它一般是 14 由二進(jìn)制代碼 0、 1 組成的數(shù)字序列，如圖 11（ b）所示。在另一端，接受到的模擬信號(hào)要還原成數(shù)字信號(hào)，這個(gè)過程稱作解調(diào)（ Demodulation）。量化是用有限個(gè)幅度值近似原來連續(xù)變化的幅度值，把模擬信號(hào)的連續(xù)幅度變?yōu)橛邢迶?shù)量的有一定間隔的離散值。信道有物理信道和邏輯信道之分。 信道和電路不同，信道一般都是用 來表示向某個(gè)方向傳送數(shù)據(jù)的媒體，一個(gè)信道可以看成是電路的邏輯部件，而一條電路至少包含一條發(fā)送信道或一條接收信道。如果通信信道是模擬信道， DCE的作用就是把 DTE送 來的數(shù)據(jù)信號(hào)變換為模擬信號(hào)再送往信道，信號(hào)到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)后，把信道送來的模擬信號(hào)變換成數(shù)據(jù)信號(hào)再送到 DTE；如果通信信道是數(shù)字信道， DCE的作用就是實(shí)現(xiàn)信號(hào)碼型與電平的轉(zhuǎn)換、信道特性的均衡、收發(fā)時(shí)鐘的形成與供給以及線路的接續(xù)控 16 制等。但由于數(shù)據(jù)通信沒有人直接參加，就必須對(duì)傳輸過程按一定的規(guī) 程進(jìn)行控制，以便使雙方能協(xié)調(diào)可靠地工作，包括通信線路的連接，收發(fā)雙方的同步，工作方式的選擇，傳輸差錯(cuò)的檢測(cè)與校正，數(shù)據(jù)流的控制，數(shù)據(jù)交換過程中可能出現(xiàn)的異常情況的檢測(cè)和恢復(fù)，這些都是按雙方事先約定的傳輸控制規(guī)程來完成的，具體工作由圖 12中的通信控制器來完成。 （ 2） 半雙工通信：允許數(shù)據(jù)沿兩個(gè)方向傳輸，但在任一時(shí)刻信息只能在一個(gè)方向傳 輸。 數(shù)據(jù)傳輸 17 1． 數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞? 1） 并行傳輸與串行傳輸 并行傳輸指的是數(shù)據(jù)以成組的方式，在多條并行信道上同時(shí)進(jìn)行傳輸。 串行傳輸指的是數(shù)據(jù)流以串行方式，在一條信道上傳輸。如何解決碼組或字符的同步問題，目前有兩種不同的解決辦法，即異步傳 18 輸方式和同步傳輸方式。接收端為了從收到的數(shù)據(jù)流中正確地區(qū)分出一個(gè)人信號(hào)碼元，首先必須建立準(zhǔn)確的時(shí)鐘信號(hào)?；鶐盘?hào)絕大部分是數(shù)字信號(hào)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)往往采用基帶傳輸。 3） 寬帶傳輸 將信道分成多個(gè)字信道，分別傳送間頻、視頻和數(shù)字信號(hào)，稱為寬帶傳輸。 20 ——3—— 網(wǎng)絡(luò)管理員教程豆豆學(xué)吧 : 3． 數(shù)據(jù)傳輸速率 1） 比特率 比特率指單位時(shí)間內(nèi)所傳送的二進(jìn)制碼元的有效位數(shù)，以每秒多少比特?cái)?shù)計(jì)，即 bps。 2） 波特率 波特率是脈沖信號(hào)經(jīng)過調(diào)制后的傳輸速率，它是指單位時(shí)間（秒）內(nèi)傳輸?shù)拇a元數(shù)目，以波特（ Baud）為單位，通常用于表示調(diào)制器之間傳輸信號(hào)的速率。 3） 誤碼率 誤碼率指信息傳輸?shù)腻e(cuò)誤率，是衡量系統(tǒng)可靠性的指標(biāo)。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)在不同的信道中傳輸要采用不同的編碼方式，也就是說，在模擬信道中傳輸時(shí)，要把計(jì)算機(jī)中的數(shù)字信號(hào)，轉(zhuǎn)換成模擬信道能夠識(shí)別的模擬信號(hào)；在數(shù)字信道中傳輸時(shí)，要把計(jì) 算機(jī)的數(shù)字信號(hào)，轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)媒體能夠識(shí)別的，利于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)。 2） 調(diào)頻（ FM， Frequency Modulation） 調(diào)頻即載波的頻率隨著基帶數(shù)字信號(hào)而變化，例如數(shù)字信號(hào) 1 用頻率 f1 表示，數(shù)字信號(hào) 0 用頻率 f2 表示，如圖 14（ b）所示。 2． 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼 在數(shù)字信道中傳輸計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)時(shí)，要對(duì)計(jì)算機(jī)中的數(shù)這信號(hào)重新編碼進(jìn)行基帶傳輸。為保證收發(fā)雙方同步，必須在發(fā)送 NRZ 碼的同時(shí)，用另一個(gè)信道同時(shí)傳送同步信號(hào)。 3）差分曼徹斯特編碼（ Differential Manchester Encoding） 差分曼徹斯特編碼是對(duì)曼徹斯特編碼的改進(jìn)，每比特中間的跳變僅做同步之用，每比特的值根據(jù)其開始邊界是否發(fā)生跳變來決定。 多路復(fù)用技術(shù) 為是充分利用傳輸媒體，人們研究了在一條物理線路上建立多個(gè)通信信道的技術(shù)，這主是多路復(fù)用技術(shù)。頻分多路復(fù)用恰恰是利用了這一優(yōu)點(diǎn)。 ——5—— 網(wǎng)絡(luò)管理員教程豆豆學(xué)吧 : 人們組建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的目的是為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的資源共享，因此，網(wǎng)絡(luò)提供資源的多少?zèng)Q定了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的存在價(jià)值。 （ 2） 通信設(shè)備與線路介質(zhì)。在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，“計(jì)算機(jī)就是網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò) 就是計(jì)算機(jī) ”的概念越來越被人們所接受，計(jì)算機(jī)應(yīng)用正在進(jìn)入一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。 （ 2） 城域網(wǎng)：是指在一個(gè)城市范圍內(nèi)（一般小于 100km）由計(jì)算機(jī)、通信線路（包括有線介質(zhì)和無線介質(zhì)）和網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備（一般為集線器、交換機(jī)和路由器等）組成的網(wǎng)絡(luò)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成 和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一樣，一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。服務(wù)器的主要功能是通過網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)控制和協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)各工作站的運(yùn)行，處理和響應(yīng)各工作站同時(shí)發(fā)來的各種網(wǎng)絡(luò)操作要求，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。通常一個(gè)網(wǎng)絡(luò)至少有一個(gè)文件服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及其實(shí)用程序和共享硬件資源都安裝在文件服務(wù)器上。 按照網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的設(shè)計(jì)思想分類，一般把服務(wù)器分為 3 種類型，一種是入門級(jí)服務(wù)器，有時(shí)也稱為 PC服務(wù)器；一種是工作組級(jí)服務(wù)器，在中小企業(yè)的業(yè)務(wù)部門里使用，有時(shí)也稱為部門級(jí)或工作組級(jí)服務(wù)器。中高端的就是雙處理器了，通常也稱它們?yōu)楣ぷ鹘M級(jí)服務(wù)器。常見的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有 UNIX、NetWare、 Windows NT、 Linux等。協(xié)議，目前的最新版本 TCP/IP協(xié)議，安全性、可靠性較強(qiáng)，其優(yōu)點(diǎn)是具有 ——12—— 網(wǎng)絡(luò)管理員教程豆豆學(xué)吧 : NDS 目錄服務(wù)，缺點(diǎn)是操作使用較復(fù)雜。因特網(wǎng)采用的協(xié)議是TCP/IP，該協(xié)議也是目前應(yīng)用最廣泛的協(xié)議，其他常見的協(xié)議還有 Novell公司的 IPX/SPX等。有線傳輸媒介主要有同軸電纜、雙絞線及光纜；無線傳輸媒介主要有微波、無線電、激光和紅外線等。前者用于傳輸基帶數(shù)字信號(hào)，是早期局域網(wǎng)的主要傳輸媒體；后者是有線電視系統(tǒng)CATV中的標(biāo)準(zhǔn)傳輸電纜，在這種電纜上傳輸?shù)男盘?hào)采用了頻分復(fù)用的寬帶模擬信號(hào)。在與粗纜連接時(shí)，接收器是外置在電纜上的，要使用 9 芯 D 型 AUI接口，網(wǎng)卡上必須帶有粗纜連接接口（通常在網(wǎng)卡上標(biāo)有 “DIX”）；在與細(xì)纜連接 時(shí)，收發(fā)器是內(nèi)置在網(wǎng)卡上的，需要 BNC 接口、 T 型接口配合使用，網(wǎng)卡上必須帶有細(xì)纜連接接口（通常在網(wǎng)卡上標(biāo)有 “BNC”）。 雙絞線分為屏蔽雙絞線（ STP）和非屏蔽雙絞線（ UTP），STP雙絞線內(nèi)部包了一層皺絞狀的屏蔽金屬物質(zhì)，并且多了一條接地用的金屬銅絲線，因此它的抗干擾性比 UTP 雙絞線強(qiáng)，但價(jià)格也要費(fèi)很多，阻抗值通常為 150Ω。FJ45接口制作有兩種標(biāo)準(zhǔn)： EIA/TIA 568A標(biāo)準(zhǔn)和 EIA/TIA 568B標(biāo)準(zhǔn)，如圖 113所示。 光纖由單根下班光纖、緊靠纖心的包層以及塑料保護(hù)涂層組成，如圖 114（ a）所示。多模光纖纖芯直徑較大，可為 μm或 50μm，包層外徑通常為 125μm。 多模突變型折射率光纖的散射通過使用具有可變折射率的纖心材料 來減小，如圖 114（ c）所示。 從上述 3 種光纖接收的信號(hào)看，單模光纖接收的信號(hào)與輸入的信號(hào)最接近，多模漸變型次之，多模突變型接收的信號(hào)散射最嚴(yán)重，因而它所獲得的速率最低。 無線傳輸主要分為無線電、微波、紅外線及可見光幾個(gè)波段，紫外線和更高的波段目前還不能用于通信。微波通信主要有兩種方式：即地面微波接力通信和衛(wèi)星通信。其主要優(yōu)點(diǎn)是：頻率高，范圍寬，因此通信容量很大；因頻譜干擾少，故傳輸質(zhì)量高，可靠性高；與相同距離的電纜載波通信比，投資少，見效快。和微波接力通信相似，衛(wèi)星通信也具有頻帶寬，干擾少，容量大，質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。 信息包在網(wǎng)絡(luò)間的轉(zhuǎn)換，與 OSI的七層模型關(guān)系密切。如果需要比較長(zhǎng)的傳輸距離，就需要安裝一個(gè)叫做 “中繼器 ”的設(shè)備，如圖 115所示。 中繼器的主要優(yōu)點(diǎn)是安裝簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格相對(duì)低廉。這樣就擴(kuò)展了局域網(wǎng)的范圍，擴(kuò)展局域網(wǎng)最常見的方法是使用網(wǎng)橋。在圖中 所示的網(wǎng)橋，其端口 1與網(wǎng)段 A相連，而端口 2則連接到網(wǎng)段 B。否則，就丟棄此幀。但這表明此幀屬于同一個(gè)網(wǎng)橋上通信的幀，于是丟棄此幀。 “透明 ”是指局域網(wǎng)上的每個(gè)站并不知道所發(fā)送的幀將經(jīng)過哪幾個(gè)網(wǎng)橋，而網(wǎng)橋?qū)Ω髡緛碚f是看不見的。因此，支持 了另一個(gè)網(wǎng)橋標(biāo)準(zhǔn)，這就是由發(fā)送幀的源站負(fù)責(zé)路由選擇，即源站選路（ Source Routing）網(wǎng)橋。 （ 2） 擴(kuò)大了物理范圍，也增加了整個(gè)局域網(wǎng)上工作站的 40 最大數(shù)目。 當(dāng)然，網(wǎng)橋也有不少缺點(diǎn)，例如： （ 1） 由于網(wǎng)橋?qū)邮盏膸却鎯?chǔ)和查找站表，然后才轉(zhuǎn)發(fā)，這就增加了時(shí)延。 （ 4） 網(wǎng)橋只適合于用戶數(shù)不太多（不超過幾百個(gè)）和通信量不太大的局域網(wǎng)，否則有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生較大的廣播風(fēng)暴。表面上看，兩者均為網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，似乎是同一件事情。另外，路由器有選擇最短路徑的能力。所以可以進(jìn)一步減少其對(duì)特定網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的依賴性，擴(kuò)大了路由器的適應(yīng)范圍。路由器在工作時(shí)需要 42 初始的路徑表，它使用這些表來識(shí)別其他網(wǎng)絡(luò)，以及通往其他網(wǎng)絡(luò)的路徑和最有效的選擇方法。使用這些協(xié)議，路由器能自動(dòng)地發(fā)送這些信息，所以一般大型的網(wǎng)間連接均使用動(dòng)態(tài)路由器。路由器還能夠提供傳輸?shù)膬?yōu)先權(quán)服務(wù)，給每一種路由配置提供最便宜或最快馬加鞭速的服務(wù)，這些功能都是網(wǎng)橋所沒有的。用概括性的術(shù)語來講， 43 它們應(yīng)該是能夠連接不同網(wǎng)絡(luò)的軟件和硬件的結(jié)合產(chǎn)品。網(wǎng)關(guān)必須同應(yīng)用通信，建立和管理會(huì)話，傳輸已經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)，并解析邏輯和 物理地址數(shù)據(jù)。正是由于網(wǎng)關(guān)較慢，它們有造成網(wǎng)絡(luò)堵塞的可能。例如，電子郵件網(wǎng)關(guān)可以允許使用 Eudora電子郵件的人與使用 Group Wise電子郵件的人相互通信。該網(wǎng)關(guān)允許并管理局域網(wǎng)和因特網(wǎng)間的接入，可以限制某些局域網(wǎng)用戶訪問因特網(wǎng)，反之亦然。局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)也包括遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器。集線器是對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理的最小單元，像樹木的主干一樣，它是各分枝的匯集點(diǎn)。智能集線器在具 備有源集線器功能的同時(shí)，還具有網(wǎng)絡(luò)管理和路徑選擇功能。因此它與前面介紹的網(wǎng)橋、路由器、網(wǎng)關(guān)等不同，不具備協(xié)議翻譯功能，而只是分配帶寬。正因如此，盡管集線器技術(shù)也在不斷改進(jìn)，但實(shí)質(zhì)上就是加入了一些交換機(jī)技術(shù)，目前集線器與交換機(jī)的區(qū)別越來越模糊了。為也提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度，根據(jù)程控 46 交換機(jī)的工作原理，設(shè)計(jì)出了交換式集線器（即交換機(jī)），如圖 119所示。 例如一臺(tái) 8口的 10Base T集線器，每個(gè) 端口所分配到的帶寬為 10Mbps/8=；如果一臺(tái) 8口的 10Base交換機(jī)，同一時(shí)刻可有 4 個(gè)交換通路存在，也就是說可以有 4 個(gè)10Mbps 的信道，有 4 對(duì)端口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸， 4 個(gè)端口分別發(fā)送 10Mbps的數(shù)據(jù)，另個(gè) 4個(gè)端口分別接收 10Mbps的數(shù)據(jù)。掌握各種公共傳輸網(wǎng)絡(luò)的特性，了解公共傳輸網(wǎng)絡(luò)和用戶網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)技術(shù)是十分重要的。經(jīng)呼叫建立的連接屬于物理層鏈路，只提供物理層承載服務(wù)，在兩個(gè)端點(diǎn)之間傳輸二進(jìn)制比特流。交換虛電路需要兩個(gè)遠(yuǎn)程端點(diǎn)通過呼叫控制協(xié)議建立，在完成當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸后就拆除。由于分組交換網(wǎng)絡(luò)提供的不是物理層的承載服務(wù)，所以必須把要求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息封裝在分組交換網(wǎng) ——20—— 網(wǎng)絡(luò)管理員教程豆豆學(xué)吧 : 絡(luò)要求的幀或報(bào)文格式的數(shù)據(jù)字段中才能傳輸。雖然綜合數(shù)字網(wǎng)與模擬通信網(wǎng)相比是一個(gè)不小的進(jìn)步，但為各種業(yè)務(wù)分別建網(wǎng)仍不可行，于是人們就設(shè)法使各種不同的業(yè)務(wù)信息經(jīng)過數(shù)字化后，都在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中傳輸。 基本速率接口提供 2B+D=144kbps的數(shù)字通道（每個(gè) B通道為 64kbps， D通道為 16kbps），其中 2個(gè) B通道是承載通道，用于完成兩端之間數(shù)據(jù)傳輸， D通道是控制通道，用于在用戶和 ISDN交換結(jié)點(diǎn)之間傳輸呼叫控制協(xié)議報(bào)文。由于 ISDN直接在端到端之間提供數(shù)字通道，不但傳輸速率高，而且可以通過數(shù)字通道傳輸語音、數(shù)據(jù)和圖像信息。 （ 2） BISDN 的用戶環(huán)路和干線都采用光纖，而