【正文】 6 線路交換的優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)性強(qiáng)，適應(yīng)于交互式會(huì)話通信。 2. 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換的特點(diǎn) 與線路交換的特點(diǎn)區(qū)別： （ 1）發(fā)送的數(shù)據(jù)與目的地址、源地址、控制信息按照一定格式組成一個(gè)數(shù)據(jù)單元（報(bào)文或報(bào)文分組）進(jìn)入通信子網(wǎng) 。 轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的單位分為兩種：報(bào)文和分組。 分組：限制報(bào)文長度，源結(jié)點(diǎn)需要將報(bào)文分成多個(gè)分組，發(fā)送結(jié)束后，由 目的結(jié)點(diǎn)按順序重新組織成報(bào)文。 3. 數(shù)據(jù)報(bào)方式與虛電路方式 （ 1）數(shù)據(jù)報(bào)方式 分組傳輸前不需要預(yù)先在源與目的之間建立連接，源主機(jī)發(fā)送的每一個(gè)分組都可以獨(dú)立選擇一條傳輸路徑，每個(gè)分組可以在通信子網(wǎng)中通過不同的路徑傳輸?shù)竭_(dá)目的地。 如果分組發(fā)送正確，源處理機(jī)丟棄副本然后進(jìn)行路徑選擇發(fā)送給下一個(gè)處理機(jī)。 數(shù)據(jù)報(bào)的特點(diǎn)：各分組可按不同路徑發(fā)送；到達(dá)目的地的分組可能有亂序、丟失等現(xiàn)象；每個(gè)分組要包含目的和源地址；傳輸延遲較大。所以虛電路的工作過程分為 3 個(gè)階段：虛電路建立、數(shù)據(jù)傳輸、虛電路拆除。 虛電路與線路交換的區(qū)別：虛電路在傳輸分組時(shí)建立虛連接，這種電路不是專用的；而電路交換的連接是物理連接，是獨(dú)占的。 主要有三要素： 語法 ：規(guī)定用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)和格式； 語義：規(guī)定需要發(fā)出何種控制信息以及完成的動(dòng)作與作出的響應(yīng)； 時(shí)序：對(duì)事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。 體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實(shí)現(xiàn)是具體的，是能夠運(yùn)行的一些硬件和軟件。 層次結(jié)構(gòu)的好處： a) 各層之間相互獨(dú)立 b) 靈活性好 c) 各層都可以采用最合適的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，各層實(shí)現(xiàn)技術(shù)部影響其它層 d) 易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù) e) 有利于促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化 7 2. ISO/OSI 參考模型 （ 1） OSI 參考模型的概念 OSI 中采用三 級(jí)抽象：體系結(jié)構(gòu)、服務(wù)定義和協(xié)議規(guī)格說明。 服務(wù)定義：詳細(xì)說明了各層所提供的服務(wù)。同時(shí)還定義了層與層之間接口和各層所使用的原語，但不涉及接口的實(shí)現(xiàn)。協(xié)議的規(guī)程說明具有最嚴(yán)格的約束。 （ 2） OSI 參考模型 的結(jié)構(gòu)以及各層的主要功能 OSI 分 7 層：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。 數(shù)據(jù)鏈路層：在物理提供比特流傳輸服務(wù)的基礎(chǔ)上，在通信的實(shí)體之間建立數(shù)據(jù)鏈路連接，傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)，并具有差錯(cuò)控制和流量控制功能。需要實(shí)現(xiàn)路徑選擇、擁塞控制與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能。 會(huì)話層：組織兩個(gè)會(huì)話進(jìn)程之間的通信，并管理數(shù)據(jù)交換。包括格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)加密解密、數(shù)據(jù)壓縮與數(shù)據(jù)恢復(fù)等功能。 TCP/IP 的協(xié)議特點(diǎn)： 開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，獨(dú)立于特定的計(jì)算機(jī)硬件和操作系統(tǒng) 獨(dú)立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)中 統(tǒng)一的地址分配方案，使得每臺(tái)網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)具有唯一的地址 標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議，可提供多種可靠的用戶 服務(wù)。 與 OSI 模型對(duì)應(yīng)： TCP OSI 主機(jī) 網(wǎng)絡(luò)層 物理層和數(shù)據(jù)鏈路層 互聯(lián)層 網(wǎng)絡(luò)層 傳輸層 傳輸層 應(yīng)用層 會(huì)話層 表示層 應(yīng)用層 TCP/IP 的主機(jī) 網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)了 OSI 模型中物理和鏈路層的功能。 TCP :是一種可靠面向連接的協(xié)議，允許將一臺(tái)主機(jī)的字節(jié)流無差錯(cuò)地傳送到目的主機(jī)。不要求分組順序到達(dá)目的地。 五、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展 WEB 應(yīng)用的發(fā)展 WEB 技術(shù)的出現(xiàn)使互聯(lián)網(wǎng)從最初的主要由計(jì)算機(jī)專家和大學(xué)生使用，變?yōu)橐环N被廣泛使用的信 息交流工具；同時(shí)使得網(wǎng)站的數(shù)量和網(wǎng)路的通信量呈指數(shù)增長，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子政務(wù)、電子商務(wù)、遠(yuǎn)程教育與信息 8 服務(wù)等領(lǐng)域，并有繼續(xù)擴(kuò)大的趨勢。 播客（ Podcast）是基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字廣播技術(shù)之一。 博客（ blog）指以文章的形式在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)信息共享。 網(wǎng)絡(luò)電視（ IPTV）通過寬帶 IP 網(wǎng)絡(luò)傳輸，可以實(shí)現(xiàn)與用戶的互動(dòng)點(diǎn)播，同時(shí)能夠方便地將傳統(tǒng)電視與 WWW、EMAIL 等互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來。 六、無線網(wǎng)絡(luò)的研究與應(yīng)用 標(biāo)準(zhǔn) 無線城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，可提供 2～ 155Mbps 的帶寬，寬帶無線接入分為移動(dòng)接入和固定接入。 3. 藍(lán)牙技術(shù)與 標(biāo)準(zhǔn) 藍(lán)牙技術(shù)是無線自組網(wǎng)的應(yīng)用， 是以藍(lán)牙規(guī)范為基礎(chǔ)，制定的短距離、低功耗的無線通信標(biāo)準(zhǔn)。 2. 局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的類型與特點(diǎn) 局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的重要區(qū)別是覆蓋的地理范圍不同，因此其基本通信機(jī)制與廣域網(wǎng)完全不同：局域網(wǎng)采用共享介質(zhì) 與 交換方式 ，廣域網(wǎng)采用 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā) 。其主要的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為： 總線型、環(huán)型與星型 。 總線拓?fù)洌? 介質(zhì)訪問控制方法：共享介質(zhì)方式。 特點(diǎn)： 所有結(jié)點(diǎn)都通過網(wǎng)卡連接到公共傳輸介質(zhì)總線上，總線通常采用雙絞線或同軸電纜，所有結(jié)點(diǎn)通過總線發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，由于多個(gè)結(jié)點(diǎn)共享介質(zhì)，因此會(huì)有沖突出現(xiàn)，導(dǎo)致傳輸失敗，必須解決介質(zhì)訪問控制問題 共享介質(zhì)解決的 3 個(gè)問題：哪個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)？發(fā)送時(shí)是否有沖突？有沖突如何處理？ 環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫墙Y(jié)點(diǎn)間通過網(wǎng)卡利用點(diǎn)到點(diǎn)線路連接形成閉合的環(huán)型。 環(huán)型結(jié)構(gòu)中，多個(gè)站點(diǎn)共享一條環(huán)通路，為了確定哪個(gè)結(jié)點(diǎn)可以發(fā)送數(shù)據(jù)，同樣需要進(jìn)行介質(zhì)訪問控制。 ： 局域網(wǎng)介質(zhì)類型：同軸電纜、雙絞線、光纖和無線通道。重點(diǎn)是解決局部范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)組網(wǎng)問題。 局域網(wǎng)領(lǐng)域中有典型的三種技術(shù)：以太網(wǎng)、令牌總線和令牌環(huán)。 解決方案：不同的局域網(wǎng)在 LLC 中必須使用相同的協(xié)議。 在 MAC 子層和物理層中不同局域網(wǎng)可以采用不同協(xié)議。 可簡單分為 3 類： ?定義局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)互連、網(wǎng)絡(luò)管理與性能測試的 ?定義邏輯鏈路控制（ LLC）的功能與服務(wù)的 標(biāo)準(zhǔn)。 ?如下圖： 80 10 二、以太網(wǎng) 1976 年 7 月， Bob 在 ALOHA 網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，提出總線型局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)思 想，并提出沖突檢測、載波偵聽與隨機(jī)后退延遲算法，將這種局域網(wǎng)命名為以太網(wǎng)（ Ether）。 早期以太網(wǎng)的傳輸介質(zhì)是同軸電纜，后用雙絞線，再后用光纖。 總線網(wǎng)沒有控制中心，如果一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，以廣播方式通過總線發(fā)送，每一個(gè)站點(diǎn)都能收到數(shù)據(jù)幀，其它站點(diǎn)也可以同時(shí)發(fā)送，因此 沖突不可避免。 CSMA/CD 發(fā)送流程可簡單概括為：先聽后發(fā)，邊聽邊發(fā)，沖突停止，延遲重發(fā)。判斷總線是否空閑可以判斷總線上是否有電平跳變。此時(shí)如果有結(jié)點(diǎn)已準(zhǔn)備好發(fā)送數(shù)據(jù)，可以啟動(dòng)發(fā)送。例如：結(jié)點(diǎn) A 發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)，離他 1000m距離的結(jié)點(diǎn)在一定的時(shí)間延遲后才能收到數(shù)據(jù)幀，此時(shí)間段內(nèi)如果 B 也發(fā)送數(shù)據(jù)，造成沖突。 解決方案：結(jié)點(diǎn) A 發(fā)送數(shù)據(jù)前，先發(fā)送偵聽信號(hào)，如果偵聽信號(hào)在最大距離傳輸時(shí)間 2 倍時(shí)，沒有沖突信號(hào)出現(xiàn)，結(jié)點(diǎn) A 肯定取得總線的訪問權(quán)。 進(jìn)行沖突檢測的方法有兩種：比較法和編碼違例法。 違例編碼法：檢查總線上的波形是否符合曼徹斯特編碼規(guī)則，不符合說明有沖突。 隨機(jī)延遲后重發(fā)的第一步：發(fā)送沖突加強(qiáng)信號(hào)，目的是延續(xù)沖突的持續(xù)時(shí)間，使得網(wǎng)絡(luò)中的所有結(jié)點(diǎn)都能檢測出沖突的存在，并立即丟棄沖突幀，提高信道利用率。 為公平解決信道爭用問題，需要確定后退延遲 算法。每次的延遲時(shí)間都會(huì)根據(jù)公式求出。因此又稱為隨機(jī)爭用介質(zhì)訪問控制方法。 （ 2）以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu) PA： 前同步碼 10101010 序列，用于使接收方與發(fā)送方同步 SFD： 幀首定界 10101011 DA： 目的 MAC 地址； SA： 源 MAC 地址 LEN：數(shù)據(jù)長度（數(shù)據(jù)部分的字節(jié)數(shù)）（ 01500B） Type： 類型。所有結(jié)點(diǎn)只要不發(fā)送數(shù)據(jù)，就應(yīng)該處于接收狀態(tài)。（規(guī)定了最小長度，若小與最小長度， 沖突，丟棄該幀，結(jié)點(diǎn)重新進(jìn)入接收狀態(tài)） 如果沒有沖突，結(jié)點(diǎn)接收幀后首先檢查幀的目的地址。 如果校驗(yàn)正確，則進(jìn)一步檢測 LLC 數(shù)據(jù)長度是否正確。 如果檢驗(yàn)出錯(cuò)，首先判斷該幀是否是 8 為的整數(shù)倍，是，表示沒有丟失位，則記錄 ”幀檢驗(yàn)錯(cuò) “，否則報(bào)告 ”幀位錯(cuò) “，進(jìn)入結(jié)束狀態(tài)。 每個(gè)站點(diǎn)都可以接收到所有來自其他站點(diǎn)的數(shù)據(jù) 為決定那個(gè)站點(diǎn)接收，需要尋址機(jī)制來標(biāo)識(shí)目的站點(diǎn) 目的站點(diǎn)將該幀復(fù)制，其他站點(diǎn)則丟棄該幀 12 IEEE802 標(biāo)準(zhǔn)為每個(gè) DTE 規(guī)定了一個(gè) 48 位的全局地址，它是站點(diǎn)的全球唯一的標(biāo)識(shí)符，與其物理位置無關(guān)。 MAC 地址的前 3 個(gè)字節(jié)（高 24 位）由 IEEE 統(tǒng)一分配給廠商，低 24 位由廠商分配給每一塊網(wǎng)卡。 三、高速局域網(wǎng)工作原理 傳統(tǒng)局域網(wǎng)技術(shù)建立在 ”共享介質(zhì) “的基礎(chǔ)上，網(wǎng)中所有結(jié)點(diǎn)共享一條公共傳輸介質(zhì)，典型的控制方法有：CSMA/CD、令牌環(huán)和令牌總線。 解決方案： （ 1）增加公共線路的帶寬。 （ 2）將大型局域網(wǎng)劃分成若干個(gè)用網(wǎng)橋或路由連接的子網(wǎng)。 （ 3）將共享介質(zhì)改為交換介質(zhì) 優(yōu)點(diǎn)：交換式局域網(wǎng)的設(shè)備是交換機(jī)，可以在多個(gè)端口之間建立多個(gè)并發(fā)連接。 以太網(wǎng)采用相同的幀格式，同樣的介質(zhì)訪問控制與組網(wǎng)方法，將速率從 10Mbps 提高 10 倍到 100Mbps。形成快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。 100BASET 的有關(guān)傳輸介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)主要有 3 種： （ 1） 100baseTX：支持 2 對(duì) 5 類非屏蔽雙絞線或 2 對(duì) 1 類屏蔽雙絞線；其中 1 對(duì)用來發(fā)送， 1 對(duì)用來接收，是全雙工系統(tǒng)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)可同時(shí)以 100Mbps 發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。 （ 3） 100baseFX：支持 2 芯的單模或多模光纖，主要用于高速主干網(wǎng)，從結(jié)點(diǎn)到集線器的距離可達(dá) 2km。 在電視會(huì)議、三維圖形與高清晰圖像應(yīng)用中，需要使用更高帶寬的局域網(wǎng)。 （ 2）將現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)連入到 ATM 網(wǎng)上，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)連接。 方法： 在物理層做一些必要調(diào)整，定義了 1000BASET 標(biāo)準(zhǔn)。 4 種標(biāo)準(zhǔn)： 13 （ 1） 1000baseT:5 類非屏蔽雙絞線，距離 100m。 （ 3） 1000baseLX：使用波長 1300nm 的單模光纖，長可 3000m。 萬兆以太網(wǎng)，使用光纖做傳輸介質(zhì)。 四、交換式局域網(wǎng)與虛擬局域網(wǎng) （ 1）交換機(jī)的基本概念 交換機(jī)可以有多個(gè)端口，每個(gè)端口可以連接一個(gè)結(jié)點(diǎn)，也可連接共享介質(zhì)的集線器（ HUB）；實(shí)現(xiàn)多個(gè)端口的并發(fā)連接和多個(gè)節(jié)點(diǎn)的并發(fā)傳輸。 （ 2）交換機(jī)的特點(diǎn) :低交換延遲 ,支持不同傳輸速率和工作模式（交換機(jī)端口支持不同的傳輸速率，交換機(jī)可完成不同端口速率之間轉(zhuǎn)換） ,支持虛擬局域網(wǎng)服務(wù)（交換式局域網(wǎng)是虛擬局域網(wǎng)的基礎(chǔ)） 交換機(jī)需要建立端口號(hào) /MAC 地址映射表，某臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，利用幀的目的地址，通過映射表找到對(duì)應(yīng)端口號(hào)，將數(shù)據(jù)從一個(gè)端口送到另一個(gè)端口。 “地址學(xué)習(xí) ”是指通過讀取幀的源地址并記錄交換機(jī)的端口號(hào)；在得到端口號(hào)與 MAC 地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系后，交換機(jī)檢查端口號(hào) /MAC 地址映射表是否存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，如果存在就更新該表項(xiàng)紀(jì)錄，如果沒有就加入到地址映射表中。通過刪除過時(shí)的表項(xiàng)，交換機(jī)維持一個(gè)精確的端口號(hào)/MAC 地址映射表。幀出錯(cuò)檢測由結(jié)點(diǎn)完成。 ?存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式 交換機(jī)需要完整接收幀并進(jìn)行差錯(cuò)檢測。 ?改進(jìn)直通交換方式 結(jié)合上述兩種方式，接收到前 64B 后，判斷幀頭是否正確，正確轉(zhuǎn)發(fā)。 （ 1）虛擬網(wǎng)絡(luò)概念：建立在交換機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上，將局域網(wǎng)上的結(jié)點(diǎn)按工作性質(zhì)與需要?jiǎng)澐殖扇舾蓚€(gè) “邏輯工作組 ”，一個(gè)邏輯工作組就是一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)。從一個(gè)工作組到另一個(gè)工作組時(shí)，只要通過軟件設(shè)定，無需改變結(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的物理位置。缺點(diǎn)：當(dāng)將結(jié)點(diǎn)從一個(gè)端口轉(zhuǎn)移到另一個(gè)端口時(shí)，管理者需要重新配置虛擬網(wǎng)成員。 ?用網(wǎng)絡(luò)層地址定義虛擬網(wǎng)絡(luò)：利用 IP 地址定義虛擬網(wǎng)。缺點(diǎn)：性能比較差，原因是檢查網(wǎng)絡(luò)層地址比檢 查 MAC 地址更費(fèi)時(shí)。廣播包發(fā)送時(shí)，動(dòng)態(tài) 建立虛擬網(wǎng)，廣播組中的所有成員屬于一個(gè)虛擬網(wǎng)。優(yōu)點(diǎn)：可根據(jù)服務(wù)靈活建立，可跨越路由器與廣域網(wǎng)。 （ 2）提供更好的安全性 針對(duì)不同的用戶可以設(shè)置 不同的權(quán)限和要求，虛擬網(wǎng)是一種簡單、經(jīng)濟(jì)和安全的方法。 五、無線局域網(wǎng) 無線局域網(wǎng)的應(yīng)用 體現(xiàn)在 4 個(gè)方面： ?擴(kuò)充傳統(tǒng)局域網(wǎng)：某些特殊環(huán)境局域網(wǎng)起不到作用，利用無線解決。 ?漫游訪問：移動(dòng)設(shè)備與無線集線器之間實(shí)現(xiàn)漫游訪問。 紅外無 線局域網(wǎng) 按視距方式傳播，發(fā)送點(diǎn)必須能直接看到接收點(diǎn)，中間沒有阻擋。 擴(kuò)頻無