第3章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信子網(wǎng)(存儲(chǔ)版)
【正文】 用 ， 工作在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型的哪一個(gè)層次 。 目前新的發(fā)展方向 。 網(wǎng)橋與中繼器 、 路由器的比較： ⑴ 與中繼器比較： ① 網(wǎng)橋能處理一個(gè)完整的幀 ， 并使用和計(jì)算機(jī)相同的接口設(shè)備 。 其主要工作是為經(jīng)過(guò)路由器的每個(gè)數(shù)據(jù)幀尋找一條最佳傳輸路徑 ， 并有效地傳送到目的站點(diǎn) 。 將子網(wǎng)掩碼和 IP地址進(jìn)行 “ 與 ” 運(yùn)算 ， 由得到的結(jié)果可以判斷該 IP地址是本域的 IP地址還是遠(yuǎn)程 IP地址 。 利用子網(wǎng)掩碼 ， 最多可用的子網(wǎng)數(shù)為： 242=14個(gè)；每個(gè)子網(wǎng)最多可用的主機(jī)數(shù)為：242=14臺(tái) 。 在一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中 ， 當(dāng)連接不同類型而協(xié)議差別又較大的網(wǎng)絡(luò)時(shí)則要選用網(wǎng)關(guān)設(shè)備 。 ? 兩種服務(wù)： 面向連接的服務(wù)和無(wú)連接的服務(wù)的比較： 端 — 端的通信 ? 傳輸控制協(xié)議 ——TCP TCP協(xié)議屬于運(yùn)輸層的協(xié)議 ， 它提供面向連接的 、 可靠的 、 全雙工的流傳輸服務(wù) 。 一般用于傳輸數(shù)據(jù)較少的交互式業(yè)務(wù) ， 例如 ， 數(shù)據(jù)庫(kù)查詢 ， 可靠性由高層協(xié)議（ 應(yīng)用程序 ） 提供 。 ? 新的 IP標(biāo)準(zhǔn) ——IPv6 IPv6采用了長(zhǎng)度為 128位的 IP地址 ， IPv6的地址格式與 IPv4不同 。 外部協(xié)議：外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 （ EGP） 和邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（ BGP） 。 一個(gè) C類的子網(wǎng)掩碼為： ， 故子網(wǎng)位數(shù) +主機(jī)位數(shù) =8 所以 ， X用二進(jìn)制表示為： 11111000或 11110000， 故子網(wǎng)掩碼為： 。 子網(wǎng)掩碼： 用于找出 IP地址中網(wǎng)絡(luò)及結(jié)點(diǎn)地址部分 。 路由器是用于連接多個(gè)邏輯上分開(kāi)的網(wǎng)絡(luò) （ 所謂邏輯網(wǎng)是指一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng) ） ， 路由器具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇路徑的功能 ， 它能在多網(wǎng)絡(luò)互連環(huán)境中建立靈活的連接 ，可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質(zhì)訪問(wèn)方法連接各種子網(wǎng) 。 從連接網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分： ⑴ 透明網(wǎng)橋：常用于以太網(wǎng)分段互聯(lián) 。 價(jià)格相對(duì)較貴 。 以太網(wǎng)采取廣播媒質(zhì) ， 而 ATM網(wǎng)本質(zhì)上是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)服務(wù) 。 ATM的入網(wǎng)方式如下圖： ATM網(wǎng)絡(luò) ， 在數(shù)據(jù)能夠在兩節(jié)點(diǎn)之間傳輸之前 ， 它們之間建立了一條虛擬路徑 。 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每個(gè) ATM端系統(tǒng)接口基本的發(fā)送速率為 155Mbps。 PPP幀格式： 一個(gè)家庭 PC機(jī)撥號(hào)連接因特網(wǎng) ㈣ 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng) (DDN) 它是利用光纖 （ 數(shù)字微波和衛(wèi)星 ） 數(shù)字傳輸通道和數(shù)字交叉復(fù)用節(jié)點(diǎn)組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng) ， 可以為用戶提供各種速率的高質(zhì)量數(shù)字專用電路和其它新業(yè)務(wù) ，以滿足用戶多媒體通信和組建中高速計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的需要 。 幀中繼的虛電路有永久型虛電路 （ PVC） 和交換型虛電路（ SVC） 。 幀中繼是進(jìn)入帶寬范圍從 56Kbps到 域分組交換網(wǎng)的用戶接口 。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部由各個(gè)網(wǎng)絡(luò)自己決定 。 三 、 廣域網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)模式 目前一般有電話交換網(wǎng) (PSTN)、 分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)(又稱 )、 幀中繼網(wǎng) (Frame Relay)、 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)等 。 舉例分析路由選擇的過(guò)程：見(jiàn) P101102 交換機(jī) 1 交換機(jī) 2 交換機(jī) 3 交換機(jī) 4 目的地 下一站 目的地 下一站 目的地 下一站 目的地 下一站 1 2 1 [3， 1] 2 [4， 2] 2 [1， 3] 4 [2， 4] 2 [3， 2] 4 3 [1， 3] 1 [2， 3] 3 1 [4， 3] 4 [1， 3] 3 [2， 3] 4 [3， 4] 3 [4， 3] 在多個(gè)目的地的下一站相同時(shí)，一般使用 缺省路由 交換機(jī) 1 交換機(jī) 2 交換機(jī) 3 交換機(jī) 4 目的地 下一站 目的地 下一站 目的地 下一站 目的地 下一站 1 2 1 [3， 1] 2 [4， 2] * [1， 3] 4 [2， 4] 2 [3， 2] 4 * [2， 3] 3 * [4， 3] 4 [3， 4] 路由選擇的一個(gè)例子： 如下圖表，假設(shè)路由器 B要轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)目的地址為 的數(shù)據(jù)包，路由表如何找出下一站？ 網(wǎng)絡(luò) 1 .0 路由器 A 網(wǎng)絡(luò) 2 .0 網(wǎng)絡(luò) 3 網(wǎng)絡(luò) 4 路由器 B 路由器 C 圖 a 一個(gè)小型互聯(lián)網(wǎng)絡(luò) 表 b 路由器 B的路由選擇表 目的地 掩 碼 下一站 deliver direct（直接傳送） deliver direct（直接傳送） 假設(shè)路由軟件順序搜索路由表的每一行： 第一行： amp。 這項(xiàng)技術(shù)使得交換機(jī)可以緩沖同時(shí)到達(dá)的小批量的突發(fā)性的分組 。 廣域網(wǎng)一般由主機(jī)和通信子網(wǎng)組成 （ 見(jiàn) P99 圖 327） 。 R——是終端適配器 （ TA） 和非 ISDN終端之間的連接 。 NT2——網(wǎng)絡(luò)第 2終端 ， 相當(dāng)于用戶交換機(jī) （ PBX）和局域網(wǎng)等終端控制設(shè)備 。目前 ,建成了上與廣東省和全國(guó)連接，下通五邑各市、鎮(zhèn)、行政村的光纖網(wǎng)絡(luò)。 信元從頭端沿著總線往下傳 ， 當(dāng)它到達(dá)終點(diǎn)時(shí) ， 就從總線中消失 。 一般大多數(shù)人認(rèn)為 VLAN基本上可以看作是一個(gè)廣播域 。 主要缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)容易失效 （ 若有一臺(tái)計(jì)算機(jī)失效 ， 會(huì)使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)失效 ， 系統(tǒng)崩潰 ） ， 不能自恢復(fù) 。 “ 令牌 ” 是一種特殊的短的保留報(bào)文 。 以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)是： IEEE 以太網(wǎng)共享電纜 ， 因此 ， 當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)向另一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送幀 （ 以太網(wǎng)幀的格式見(jiàn)教材P85圖 320（ a）） 時(shí) ， 所有其它計(jì)算機(jī)必須等待 。 ⑶ 提供長(zhǎng)距離高帶寬的傳輸與同樣帶寬的短距離傳輸要更為昂貴 。 但常用的是三種：星型 、 環(huán)型 （ 如令牌環(huán) ， 4Mbps或 16Mbps） 和總線型 （ 如以 太 網(wǎng) ， ， 速度為 10Mbps 或100Mbps， 現(xiàn)已在發(fā)展 1000Mbps） 。 ⑵ 從交換機(jī)端口連接工作站和分段的方式分： 分段交換 （ 每個(gè)端口處理整個(gè)分段 ） 和端口交換 （ 每個(gè)端口連接單個(gè)設(shè)備 ） 。 交換機(jī) ?使用交換技術(shù)的原因： ⑴ 由于機(jī)器的處理能力和存儲(chǔ)能力增強(qiáng) ， 速度更快了 ， 因此 ， 要求通信的能力也要增強(qiáng) 。 了解電話撥號(hào) Modem。（如 P71圖 38） +15V 15V 0 1 1 1 0 0 0 0 上一個(gè)比特的后半個(gè)比特是低電平 差分曼徹斯特編碼 是曼徹斯特編碼的一個(gè)變種 。 ） 同步通信 ——要求發(fā)送方和接收方在時(shí)間上互相制約 。 如同一頻率的電臺(tái)在不同的時(shí)間段播放不同的節(jié)目 ，中間用以小段廣告時(shí)間間隔 （ 時(shí)隙 ） 。 若信號(hào)頻率過(guò)低 ， 會(huì)造成信道浪費(fèi) ， 應(yīng)使用信道復(fù)用技術(shù) 。 （ 單位： Hz） （ 教材 P29曾經(jīng)講過(guò) ） 數(shù)據(jù)通信基本知識(shí) ? 信道容量 ——是指單位時(shí)間內(nèi)信道上所能傳輸?shù)淖畲蟊忍財(cái)?shù) 。 因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的核心 ——TCP/IP協(xié)議 四層結(jié)構(gòu)：通信子網(wǎng)層 、 網(wǎng)絡(luò)層 、 運(yùn)輸層和應(yīng)用層 。 任務(wù)：承擔(dān)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)接、加工和交換等通信處理工作。 也就是信道可以傳輸?shù)男畔㈩l率的范圍 。 kWD 2lo g2?例如： 一個(gè)傳輸二進(jìn)制信號(hào)的無(wú)噪聲信道帶寬為 3kHz， 其最大傳輸速率是多少 ？ kWD 2lo g2?因?yàn)椋簜鬏敹M(jìn)制信號(hào)時(shí) k=2， W=3000Hz 所以： W2?30002
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