1 联网基础.docx

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1联网基础

网络工程师教育丛书1

联网基础

IntroductiontoNetwork

【美】KennethD.Reed著

3com（三康）公司译

电子工业出版社出版

第一章网络环境下的计算机和软件

概述

第一节计算机的分类

第二节计算机的内部部件

第三节系统软件

第四节应用软件

第五节管理软件和公用软件

第六节从应用程序到网络

第二章载波信号、线缆类型和网络拓扑结构

第一节通信信号

第二节线缆类型

第三节总线拓扑

第四节星型拓扑

第五节环形拓扑

第六节其它拓扑和布线策略

第三章计算机协议和服务

第一节网络技术与现实生活的类比

第二节简单协议

第三节协议的分层和服务

第四节程序、进程和协议

第五节协议栈

第六节协议的进栈和出栈

第四章开放系统互连（OSI）模型

第一节OSI模型简介

第二节应用层

第三节表示层

第四节会话层

第五节传输层

第六节网络层

第七节数据链路层

第八节物理层

第五章网络组件

第一节中继器和集线器

第二节交换机

第三节网桥

第四节路由器

第五节网关

第六章局域网

第一节以太局域网

第二节令牌环和FDDI局域网

第三节对等网络

第四节网络操作系统（NDS）

第五节客户机服务器网络

第六节客户机和服务器间信息流

第七章广域网

第一节广域网的链接类型

第二节广域网的点到点业务

第三节广域网的交换服务

第四节广域网的组件

第五节性能指标

第六节选择广域网产品和连接方式

第一章网络环境下的计算机和软件

概述

计算机—网络接口卡（NetworkInterfacecard,NIC）—电缆—网络

计算机硬件：

视频、微处理器、内存、存储、输入/输出

计算机软件：

设备驱动程序、系统软件、应用软件

比特（bit）：

计算机中最小的数据单位

字节（Byte）：

1Byte=8bit

第一节计算机的分类

计算机是网络的端点或结点，根据其大小完成特定功能。

台式机：

个人计算机（PC）和工作站（Workstation）

工作站：

UNIX，高端硬件，大容量RAM，高性能多处理器

中型机和服务器

大型计算机

其它计算机：

笔记本、掌上电脑（PDA）、瘦客户终端

第二节计算机的内部部件

中央处理单元（CPU）：

内核是微处理器（数据总线宽度、时钟速度）。

输入/输出（I/O）：

通过总线（地址总线、数据总线）完成。

带宽=宽度*时钟速率/8=MB/S

内存：

物理内存、虚拟内存，RAM，ROM，PROM，EPROM。

网络接口卡（NIC）

第三节系统软件

系统软件：

操作系统、设备驱动程序。

第四节应用软件

应用软件：

单用户、网络（多用户）。

第五节管理软件和公用软件

通信与管理软件、系统状态信息服务、网络通信协议、网络安全软件、网络管理工具、远程访问服务

网络危险：

黑客、偷窃者、特洛伊木马、病毒

通信协议：

网间交换协议（IPX）、传输控制协议（TCP）、Internet协议（IP）、因特网协议

第六节从应用程序到网络

通信条件：

本地机、NIC、NIC驱动、软件、通信软件

步骤：

应用程序请求—重定向器判断去向—重定向器接受请求并向通信软件提出请求—CPU将请求传到NIC—NIC传送

第二章载波信号、线缆类型和网络拓扑结构

第一节通信信号

节点间信号传输方式：

基带（数字信号）和频带（宽带）（模拟信号）。

都是0和1两种信号。

局域网中多用基带信号。

频带：

传输快、覆盖广，需调制解调器，多用于有线TV。

第二节线缆类型

同轴电缆：

高数据传输率，抗电磁，贵，不易安装，最大传输185m，10Base2，10Base5，阻抗50欧。

双绞线：

成对绞合导线是电磁干扰EMI/射频干扰RFI最小化。

UTP（非屏蔽双绞线）：

分5类，数字网只能用第五类，阻抗100欧，最大传输100m。

STP（令牌环网屏蔽双绞线）：

150m，抗干扰，体积大，柔韧差，费用高。

SCTP（网孔屏蔽双绞线）

光纤：

无损耗，无干扰，安全，频率高，贵。

第三节总线拓扑

将设备连接到中心电缆，总线由同轴电缆（10Base2）构成单一电路。

节点同总线连接的地方叫分接点（Tap），用T型接头连接，被动接收。

总线每一端，都有一个终结器（电阻）。

第四节星型拓扑

局域网中最常见，10BaseT配置，5类UTP。

10BaseT参数：

100Mb/S，100M*4（集线器）

第五节环形拓扑

骨干网使用，多用光纤。

星环形网：

物理上是星型，逻辑上是环形，多用双绞线，节点用集线器。

令牌环网：

适配卡、媒介访问控制（MAC）、网络电缆。

可通过环入（RI）端口和环出（RO）端口将环扩大。

第六节其它拓扑和布线策略

网状拓扑：

点到点

网络云：

交换服务

网线网络：

无线电、红外线

第三章计算机协议和服务

第一节网络技术与现实生活的类比（略）

第二节简单协议

计算机程序使用协议从网络中取得信息。

第三节协议的分层和服务

在网络中传输信息需要使用若干层协议。

层是一个或一系列协议，它能为相邻的高层提供服务，用到相邻低层提供的服务，适用于协议、程序和服务。

第四节程序、进程和协议

相互通信的进程三种重要协作方式：

对等、客户机/服务器、主从。

对等进程：

使用相同通信协议并为各自结点实现大致相同功能的两个程序或进程。

（同层同协议同功能）

客户机/服务器进程：

客户机进程通过共享协议发出请求，服务器进程完成这个功能。

主从进程：

一种控制而不是一种服务。

第五节协议栈

协议栈的不同层在功能和复杂程度上是有区别的。

面对比特的协议：

支持两点间流动的比特流（有物理连接）。

中级协议：

提供服务处理路由信息。

高级协议：

处理复杂数据，不关心路由。

第六节协议的进栈和出栈

所有通信程序都使用实现协议的进程栈。

进栈：

将高层信息分段封装在中低层协议信息中（需头尾添加信息）。

出栈：

中低层除去每层的协议信息（解封装）。

第四章开放系统互连（OSI）模型

第一节OSI模型简介

应用层

表示层

会话层较高层，与网络应用程序有关。

传输层

网络层

数据链路层

物理层较低层，与原始数据的传输有关。

第二节应用层

常用的应用程序（协议）：

电子邮件（SMTP）

文件传输和访问（FTP）

Web浏览器和服务器（HTTP）

第三节表示层

表示层：

与数据的表示格式有关的进程。

表示层的服务：

数据表示：

实现不同数据表示间的通信。

数据安全：

负责加密解密（威胁：

假冒、窃听、干扰）。

数据压缩：

负责加压解压。

第四节会话层

会话开始和结束，达成一致会话规则。

电子会话：

类似于人回话。

会话的建立、管理和结束。

第五节传输层

负责进程的收发报文，其地址就是进程地址。

传输层是最低的端到端层。

传输层的服务：

寻址（复用技术）、连接管理（负责建立释放连接）、流量控制和缓冲。

协议：

顺序包交换（SPX）、TCP（互联网协议）

第六节网络层

处理分组（包），地址是计算机（节点）地址。

服务：

一个统一的寻址方案

为电路交换网络建立维护虚拟电路

中间节点完成分组交换网络的每个分组独立路由选择

协议：

分组交换协议

互联网协议（IP）

网间分组交换协议（IPX）

第七节数据链路层

处理帧，地址是NIC地址。

每个节点（NIC）封装成帧，确定链路，分组不变。

服务（协议）：

HDLC、SDLC、LAPD等

第八节物理层

处理的经过物理媒介的比特流。

传输协议：

如何表示0和1，何时开始何时结束，单向双向。

第五章网络组件

第一节中继器和集线器

中继器对比特操作并拓展物理媒介的长度，工作于物理层。

可连接不同缆线，引多条缆线。

集线器为网络互联提供中心连接点。

可看作多端口中继器。

第二节交换机

交换机使用帧地址来决定交换操作，工作在数据链路层，将收到的帧发往适当端口或所有端口。

第三节网桥

网桥使用帧地址作出桥连接决策，工作在数据链路层，具有过滤和转发的功能，NIC是最简单的网桥。

可连接两个LAN节点，实现数据分割。

广域网网桥成对工作，连接远程LAN。

第四节路由器

路由器通过分组（包）地址，给出路由操作，工作在网络层。

从物理上和逻辑上对网络进行分割。

第五节网关

网关提供了不同架构的网络间的连接。

协议转换器工作在所有层。

有些路由器称为远程网关，实现远程访问。

第六章局域网

第一节以太局域网

以太网是用于媒介访问控制的数据链路层和物理层规范。

媒介空闲的时候，任何一个以太网设备都可以发信息。

一个总线或集线器只能传送一个信号。

带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）。

第二节令牌环和FDDI局域网

只有得到了一个空闲令牌，该节点才可以发送数据。

三种主要令牌环技术：

IBM令牌环、光纤分布式数据接口（FDDI）、铜线分布式数据接口（CDDI）。

FDDI：

基于令牌环标准的令牌环传送协议，作为网络中枢。

不同点：

双通道、多个令牌和消息、同步数据流。

第三节对等网络

在对等网络中，通信可由任何一个节点发起。

构建对等网络：

NIC、电缆和连接器、对等网兼容的操作系统。

第四节网络操作系统（NDS）

服务器：

一个网络操作系统+计算机硬件。

网络操作系统为客户机提供访问共享资源的服务。

操作系统组件：

服务器平台、网络服务软件、网络重定向软件、通信软件

第五节客户机/服务器网络

资源共享是使用该网络的最普遍原因。

主要优势：

分布式应用程序、资源共享。

第六节客户机和服务器间信息流

进程用于产生协议头部，用于在应用程序之间交换信息。

需要的协议：

服务器消息快（SMB）：

会话层（文件操作、远程登录）

网络基本输入输出系统（NetBISO）：

会话层

TCP：

传输层，发送消息

IP：

网络层，传送数据包

第七章广域网

第一节广域网的链接类型

LAN通过WAN业务与远端的LAN相连。

WAN业务：

点到点（网桥）、网络间（路由器）、其它网络组件（CSU/DSU、调制解调器、连路）

WAN链路选择：

点到点、交换网络（电话、分组交换）

第二节广域网的点到点业务

三种方式：

拨号互联：

使用电话交换网

租用线路：

T1或T3方式

部分T1

第三节广域网的交换服务

最通用的广域网交换方式：

帧中继和ATM

帧中继：

运行在电子开关上的软件

异步传输模式（ATM）

第四节广域网的组件

调制解调器（Modem）：

用来连接数字模拟信号。

微波系统

卫星通信

第五节性能指标（略）

第六节选择广域网产品和连接方式（略）