随着计算机技术和网络技术的发展，现在的信息系统基本上都是基于网络运行的。由于网络技术使人们在信息处理的过程中，能够避免出现“信息孤岛”现象。因此，作为信息系统项目管理师，必须要掌握有关计算机网络方面的基础知识。
根据考试大纲，本章要求考生掌握以下知识点：
?网络技术标准与协议；
?Internet技术及应用；
?网络分类；
?网络管理；
?网络服务器；
?网络交换技术；
?网络存储技术；
?无线网络技术；
?光网络技术；
?网络接入技术；
?综合布线；
?机房工程；
?网络规划、设计与实施。
8.1网络的功能与分类
计算机网络是指由通信线路互相连接的许多独立自主工作的计算机构成的资源共享集合体，它是计算机技术和通信技术相结合的产物。其中，通信线路并不专指铜导线，还可以是光纤，甚至可以是一些无界的媒体：如激光、微波、红外线等。根据这个定义,我们可以知道以下3个方面的知识。
(1)计算机网络的作用：资源共享；
(2)计算机网络的组成：许多独立自主工作的计算机；
(3)计算机网络的实现方式：使用通信线路互相连接。
另外，早期的计算机网络是以一台或几台大型的计算机为中心的，但是由于计算机技术的飞速发展，小型机甚至是微型机都拥有了惊人的处理能力，而且在整体性能上均已超过了早期的大型计算机。所以网络的重心开始有了偏向，开始体现共享这一原则，也就是所有的计算机都具备了独立自主工作的能力。计算机网络从共享大型计算机的计算能力发展为共享存储在计算机内的信息，这也是时代发展所致。
我们经常根据计算机网络的传输距离来进行分类，这是因为计算机间的距离、所要求的传输速度决定了网络技术之间的差异。不同传输距离的网络可以分为局域网、城域网和广域网三种。局域网的相关技术是基于处理近距离传输而设计和发展而来的,而广域网的相关技术是基于处理远距离传输而设计和发展而来的，城域网则是为一个城市网络设计的相关技术。
1.局域网
局域网（Local Area Network,L A N),是基于传输距离较短的前提所发展的相关技术的集合,用于将小区域内的各种计算机设备和通信设备互连在一起组成资源共享的通信网络。在局域网中常见的传输媒介有：双绞线、细/粗同轴电缆、微波、射频信号、红外等。其主要特点有：距离短、速度快、高可靠性、成本较低。
根据不同的技术采用具体的实现方法，局域网有以太网（Ethernet)、令牌环网络(Token Ring)、Apple Talk网络、ArcNet网络几种类型。这些“名满天下”的网络曾经是一个时代的“风云人物”，但随着时代的发展，都逐渐出了历史的舞台：ArcNet似乎已经过时，而ff iM的Token Ring 及苹果电脑公司的Apple Talk逐渐成为公司的私有物品，因为与开放网络的精神有违，所以限制了其自身的发展。
现今几乎所有的局域网都是基于以太网（Ethernet)实现的。它最早起源于美国夏威夷大学，后来不断发展完善，其相关技术已标准化。以太网标准推出后，3COM、A T&T等大公司纷纷推出自己的以太网产品，使其得到了迅猛的发展。如今，以太网产品已遍布世界各地，它对计算机
网络技术的发展起到了举足轻重的作用。以太网组建比较容易，各设备之间的兼容性较好，目前主流的服务器操作系统如Windows NT Server 4.0、Windows 2000 Server、Windows XP Server、NetWare、Linux和U N IX,以及单机操作系统Windows 9x/Me/2000/XP都能够良好地支持以太网。以太网以其“易于组建、维护、管理”的特点，深深吸引了用户。现在采用以太网构建的局域网已近90%,而且比例还在上升中。
当然随着应用需求的不断提高，也对局域网技术提出了新的挑战。为了迎合新的需求，科学家们也进行了不懈的研究，出现了一批像FDDI—样的新技术，使得局域网技术得到了长足发展。
2.广域网
广域网（Wide Area Network,W AN)是基于传输距离较长的前提所发展的相关技术的集合，用于将大区域范围内的各种计算机设备和通信设备互连在一起组成一个资源共享的通信网络。其主要特点是：长距离、低速率、高成本。
广域网一般用电话线路，当然也可以用其他的媒介如光纤、卫星来建立。目前经常采用的几种电话线路技术如下。
(1)公用交换电话网（P S T N):在大多数家庭中使用。
(2)综合业务数字网（IS D N):最常用的是基带IS D N,被分为三条信道，两条用于数据传输，一条用于控制，称为2B+D，每条B信道速率为6 4K b/s,而D信道则为16Kb/so_
(3)T 1线路：主要用于商业应用，其传输速率达到1.544Mb/s。
广域网在平时的经济、政治活动中充当着越来越重要的角色，随着全球经济的进一步发展,对文件远程传输的要求也越来越多。不仅参与远程联网的结点数据量在膨胀，而且传输的流量也在日益增大，从早期的文本文件的传输发展到现在的音频、视频文件的传输需求。无形地鞭策着广域网技术的进一步发展。
随着ISDN(综合业务数字网）、FR(帧中继)、A TM(异步转移模式)、SMDS(交换式多兆位数据服务）等高速广域网技术的出现和发展，广域网不再是过去“老牛拉破车”一样的低传输速率，而是成为了信息时代的生命线——信息高速公路。
3.城域网
伴着进军信息时代的号角，世界各地纷纷掀起了建设信息化新都市的热潮。为了更好地进行信息化都市的建设，一个范围为一个城市的计算机网络架设的具体技术研究工作分离出来。许多科研机构纷纷开始投身于鉼究如何整合现有的网络技术，让都市网络化、信息化。这就是城域网技术（M A N)。
城域网的覆盖范围介于局域网和广域网之间。
8.2网络协议与标准
在计算机网络中有许多不同厂商提供的计算机设备、网络设备，它们靠什么如此有序地完成通信任务的呢？要想成功地通信，就必须具有相同的语言。交流什么、怎样交流、何时交流，都必须有一个两方都能够互相接受的规则。这些规则的集合就称为协议。它可以定义两个实体间控制数据交换的规则集合。
简单地说，网络通信协议,就是计算机网络通信实体之间的语言，就像人与人之间通信、交流所使用的语言一样。类似地，不同的网络结构可能使用不同的网络协议。
8.2.1 O S I网络层次模型
为了使不同厂商提供的计算机设备、网络设备互联互通，国际标准化组织(International Standard Organization,ISO)在1979年建立了一个专门的分委员会来研究和制订一种开放的、公开的、标准化了的网络结构模型。这就著名的“开放系统互连参考模型”（Open System Interconnection,O S I)的协议模型。它定义了一套用于连接异种计算机的标准框架。由于IS O组织的权威性，加上人们需要一个相互兼容、共同发展的。新的网络体系，所以O SI参考模型成为各大厂商努力遵循的标准。
时值今天,虽然许多网络协议并不完全与它一致的，但由于都是根据它来制订的，所以确保了它们的开放性和兼容性。从某种意义上说，O SI参考模型已成为计算机网络协议的“金科玉律”。
1.O SI模型特点
O S I参考模型采用了一种分层结构对网络中两点之间的通信过程进行理论化的描述。它并不规定支持每一层的硬件或软件的模型，但是网络通信的每个过程均能与某一层相对应。
标准的OSI参考模型把网络通信的结构分成7层（如表8-1所示)：应用层（Application Layer)、表示层(Presentation Layer)>层（Session Layer)、传输层（Transport Layer)、网络层（Network Layer)、数据链路层（Data Link Layer)、物理层（Physical Layer)。
除了最低层物理层之外，每一层的功能都建立在它的下层协议上的，每一层按照一定的接口形式向上一层提供一定的服务，而把实现这一服务的细节屏蔽。这样就可以保证每一层的工作与其他各层不重复，层次分明，既易于理解分析，又易于生产商提供相应的设备，每一层各司其职，经过逐层工作后，数据就可以在网络上传输了。OSI只是一个通信框架，并不在具体的通信过程中起作用，真正的通信是由适当的软、硬件实现的，它定义了：
(1)网络设备之间如何交互，如果使用不同的通信协议，如何通信；
(2)网络设备决定何时发送数据的具体方法；
(3)保证网络传输被正确接收的机制；
(4)网络拓扑结构设计的依据；
(5)如何确保网络设备提供一定的速率；
(6)网络传输介质上数据流的含义。
2.物理层
物理层（如图8-1所示）的所有协议就是人为规定了不同种类传输设备、传输媒介如何将数字信号从一端传送到另一端，而不管传送的什么数据。
它完全面向硬件的，它通过一系列协议定义了通信设备机械的、电气的、功能的、
规程的特性。
(1)机械特性：规定线缆与网络接口卡的连接头的形状、几何尺寸、引线数、引线排列方式、锁定装置等一系列外形特征；
(2)电气特性：规定在传输过程中多少伏特的电压代表“1”，多少伏特代表“0”；
(3)功能特性：规定连接双方每个连接线的作用，用于传输数据的数据线，用于传输控制信息的控制线，用于协调通信的定时线，用于接地的地线；
(4)过程特性：具体规定了通信双方的通信步骤。
该层常见的网络设备有：中继器、集线器、调制解调器。
3.数据链路层
数据链路层（如图8-2所示)，在物理层已能将信号发送到通信链路中的基础上，负责建立一条可靠的数据传输通道，完成相邻结点之间有效地传送数据的任务。
正在通信的两个站在某一特定时刻，一个发送数据，一个接收数据。数据链路层通过一系列协议将实现以下功能。
(1)封装成帧：把数据组成一定大小的数据块，我们称之为帧。然后以帧为单位发送、接收、校验数据；
(2)流量控制：对发送数据的一方，根据接收站的接收情况，实时地进行传输速率控制，以免出现发送数据过快，接收方来不及处理而丢失数据的情况；
(3)差错控制：对接收数据的一方，当接收到数据帧后对其进行检验，如果发现错误，则通知发送方重传；
(4)传输管理：在发送端与接收端通过某种特定形式的对话来建立、维护和终止一批数据的传输过程，以此对数据链路进行管理。
就发送端而言，数据链路层将来自上层的数据按一定规则将比特流送到物理层处理；就接收端而言，它通过数据链路层将来自物理层的比特流合并成完整的数据帧供上层使用。最典型的数据链路层协议I开发的802系列规范，在该系列规范中将数据链路层分成了两个子层：逻辑链路控制层（L L C)和介质访问控制层（M A C)。
(1)L L C层：负责建立和维护两台通信设备之间的逻辑通信链路；
(2)M A C层：就像交通指挥中心控制汽车通行的车道一样，控制多个信息复用一个物理介质。
M A C层提供对网卡的共享访问与网卡的直接通信。网卡在出厂前会被分配唯一的由12位十六进制数表示的M A C地址，M A C地址可提供给L L C层来建立同一个局域网中两台设备之间的逻辑链路。
I 802规范目前主要包括以下内容。
?802.1：802协议概论;
?802.2：逻辑链路控制层（L L C)协议；
?802.3：以太网的CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测）协议；
?802.4：令牌总线（Token B u s)协议；
?802.5：令牌环（Token R in g)协议；
?802.6：城域网（M A N)协议；
?802.7：宽带技术协议；
?802.8：光纤技术协议；
?802.9：局域网上的语音/数据集成规范；
?802.10：局域网安全互操作标准；
?802.11：无线局域网（W L A N)标准协议。
该层常见的网络设备有：网桥、交换机。
4.网络层
网络层，用于从发送端向接收端传送分组，负责确保信息到达预定的目标。看到这里，也许读者会觉得不可思议，不数据链路层已经保证了相邻结点之间无差错传送数据帧了吗？那么网络层到底有什么用呢？它存在的主要目的就解决以下问题。
(1)通信双方并不相邻的问题。在计算机网络中，通信双方可能是相互邻接的，但也可能并不邻接的，这样当一个数据分组从发送端发送到接收端的过程中，可能要经过多个其他网络结点，这些结点暂时存储“路过”的数据分组，再根据网络的交通“状况”选择下一个结点将数据分组发出去，直到发送到接收方为止。
(2)异构网络的互连问题。正如前面所阐述的一样，由于O SI参考模型是出现在许多网络协议之后的，它就必须为使用这些已经存在的网络协议的计算机网络之间的相互通信做出贡献。事实上，网络层的一些协议解决了这样的异构网络的互连问题。
工作在网络层上的协议主要有IP协议和IP X协议。该层常见的网络设备有：路由器、三层交换机。
5.传输层
传输层，实现发送端和接收端的端口到端口的数据分组传送，负责保证实现数据包无差错、按顺序、无丢失和无冗余地传输。在传输层上，所执行的任务包括检错和纠错。它的出现是为了更加有效地利用网络层所提供的服务。它主要体现在以下两方面。
(1)将一个较长的数据分成几个小数据报发送。这是由于实际在网络上传递的每个数据帧都是有一定大小限制的。假设如果我们要传送一个字串“123456789”，它太长了，网络服务程序一次只能传送一个数字（当然在实际中不可能这么小，这里仅是为了方便讲解而做的假设)，网络就需要将其分成9次来传递。就发送端而言，当然是从1传到9,但是由于每个数据分组传输的路径不会完全相同（因为它是要根据当时的网络“交通状况”而选择路径的），先传送出去的包，不一定会先被收到，因此接收端所收到的数据的排列顺序是与发送的顺序不同的。传输层的协议就给每一个数据组加入排列组合的记号，以便接收端能根据这些记号将它们“重组”成原来的顺序。
(2)解决通信双方不只有一个数据连接的问题。这个问题从字面上可能不容易理解，实际上就是指，比如我用电脑与另一台电脑连接复制数据的同时，又通过一些交谈程序进行对话。这个时候，复制的数据与对话的内容是同时到达的，传输的协议还负责将它们分开，分别传给相应的程序端口，这也就端到端的通信。’
工作在传输层的协议有：TCP、UDP、S P X,其中TCP和UDP都属于TCP/IP协议族。
6.会话层
会话层主要负责管理远程用户或进程间的通信。该层提供如名字查找和安全验证等服务，允许两个程序能够相互识别并建立和维护通信连接。会话层还提供数据同步和检查点功能，这样当网络失效时，会对失效后的数据进行重发。在O S I参考模型中，会话层的规范具体包括以下内容。
(1)通信控制；
(2)检查点设置；
(3)重建中断的传输链路；
(4)名字查找和安全验证服务。
7.表示层
表示层以下的各层只关心从源地到目的地可靠地传输数据，而表示层则关心的是所传送信息的语义与语法。它负责将收到的数据转换为计算机内的表示方法或特定的程序的表示方法。也就说，它负责通信协议的转换、数据的翻译、数据的加密、字符的转换等工作。在O SI参考模型中表示层的规范具体包括以下内容。
(1)数据编码方式的约定；
(2)本地句法的转换。
各种表示数据的格式的协议也属于表示层，例如，MPEG、JPEG等。
8.应用层
应用层直接提供服务给使用者的应用软件的层，比如电子邮件、在线交谈程序都属于应用层的范畴。应用层可实现网络中一台计算机上的应用程序与另一台计算机上的应用程序之间的通信，而且就像在同一台计算机上一样。在O S I参考模型中应用层的规范具体包括以下内容。
(1)各类应用过程的接口；
(2)提供用户接口。
9.O SI参考模型的工作模式
首先，发送端由应用层的软件产生通信数据，然后各个层均对这些数据进行相应的处理，最后将它转换成比特流，通过物理层的传输介质来传送到接收端。接收端从物理层获得比特流，然后逐层分析，最后将发给相应层的数据，传给相应层。
10.O SI参考模型小结
表8-2 OSI参考模型总结
层功能描述对应协议
应用层用户接口，具体的网络应用HTTP、Telnet、FTP、SMTP、NFS…
表示层主要是定义数据格式，加密也属于该层JPEG、ASCII、GIF、DES、MPEG-
会话层定义了如何开始、控制和结束一个会谈，包括对多个双向消RPC、SQL、NFS- 息的控制和管理，以便在只完成连续消息的一部分时可以通知
应用，从而使表示层看到的数据是连续的
传输层包括否选择差错恢复协议，还是无差错恢复协议，这TCP、UDP、SPX…
一层还在同一主机上对不同应用的数据流输入进行复用，
还完成数据包的重新排序功能
网络层该层对端到端的包进行定义。为了实现端到端的包传输功IP、IPX
能，网络层定义了能够标志所有端点的逻辑地址。为了包能够
正确地传输，还定义了路由实现方式和路由学习方法，同时还
定义了包的分段方法
数据链路层该层定义了在一个特定的链路或媒体上获取数据IEEE 802.3/.2、HDLC、PPP、A TM- 物理层定义了有关传输媒体的物理特性的标准RS232、V.35、RJ-45、F I…
8.2.2局域网协议
局域网技术由于具有规模小、组网灵活和结构规整的特点，所以极易形成标准。事实上，局域网技术也是所有计算机网络技术中标准化程序最高的一部分。国际电子电气工程师协议早在20世纪70年代就制订了三个局域网标准：I 802.3(CSMA/CD,以太网）、802.4(Token B u s,令牌总
线）、802.5(Token R in g,令牌环)。由于它已被市场广泛接受，所以I 802系列标准已被ISO采纳为国际标准。而且随着网络技术的发展，又出现了像802.7(F D D I)、802.3u(快速以太网）、802.11(无线局域网）、802.12(100VG-AnyLAN)、802.3z(千兆以太网）等新一代网络标准。局域网协议是工作在数据链路层上的。
1.以太网/I 80
2.3
以太网采用的“存取方法”，带冲突检测的载波监听多路访问协议（CSMA/CD)技术。现在以太网主要包括以下三种类型，而且现在还在继续向前发展。
?I 802.3中所定义的标准局域网，速度为10Mb/s，传输介质为细同轴电缆；
?I 802.3u中所定义的快速以太网，速度为100Mb/s，传输介质为双绞线；
?I 802.3Z中所定义的千兆以太网，速度为1000Mb/s,传输介质为光纤或双绞线。
(1)存取方法。虽然以太网技术已有了很大的发展，但它们所采用的存“取方
法”都是基于CSMA/CD发展而来的。CSMA/CD(Carrier-Sense Multiple Access with Collision D etection),载波侦听多路传送碰撞检测技术。它让整个网络上的设备都以竞争的方式来抢夺传送数据的权力，它的工作原理如下所述。
?每当网络上的设备将数据送上传输线路时,都事先监听传输线路上否有数据正在传输，如果没有，就将数据包送出去；
?如果侦测到线路上正好有数据在传输，则继续监听网络，直到数据传输结束，再将自己在传送的数据传送出去；
?还有一种情况是网络上有两台电脑同时要开始传输数据，而同时开始监听，这时线路恰好空闲的，两台机器同时通过传输线路传输数据，这时就发生了碰“撞”。当遇到这种情况的时候，两台电脑同时终止传送，然后继续监听线路。
(2)802.3——10M b/s以太网。这个标准是由I 802.3委员会根据以太网技术总结出来的一个标准。它定义了一系列面向不同的传输媒介的、传输速率为lOMb/s的以太网规范。用以下表示法来区别：
<用M b/s计的传输速率x信号发式><用百米计的最大段的长度/线缆类型>其中定义过10BASE5、10BASE2、10BASE-T、10BASE-F等几种（需要注明的是，其中10BASE-T与10BASE-F 的最后一项就是以线缆类型进行命名的，其中T代表双绞线，F代表光纤)。表8-3对它们进行的简单介绍。
表8-3 802.3规范一览表
10BASE5 10BASE2 10BASE-T 10BASE-F
传输媒体同轴粗缆同轴细缆非屏蔽双绞线850nm光纤对
编码技术基带技术' 基带技术基带技术
拓扑结构总线型总线型星型星型
最大段长度500m 185m 100m 500m
每段结点数100 30 - 33
(3)802.3u——100Mb/s快速以太网。随着计算机技术的不断发展，10Mb/s的网络传输速度实在无法满足日益增大的网络的需求。人们就开始寻求更高的网络传输速度。但是由于802.3已被广泛应用于实际中，所以为了能够在它的基础上进行轻松升级，802.3U充分考虑到了向下兼容性：它采用了非屏蔽双绞线（或屏蔽双绞线、光纤）作为传输媒介，采用与802.3—样的介质访问控制层CSMA/CD。802.3u常称为快速以太网。
根据实现的介质不同，快速以太网可以分为100BaseTX'100BaseFX和100BaseT4
三种，如表8-4所示。
(4)802.3z——1000Mb/s千兆以太网。2 0世纪9 0年代中期，随着各种新的网络技术的推出，仅有100Mb/S传输速度的以太网似乎已经发展到了极限，“以太网被淘汰了”的说法让以太网技术一度低迷。许多对网络速度要求更高的计算机网络不得不采用一些新的网络技术（如A T M 技术）来解决他们的问题。然而，1000Mb/s的千兆以太网的推出，如同给以太网技术注入一剂“强心针”，使以太网技术迅速重新崛起。
它在780nm光纤上或超5类非屏蔽双绞线上运行。值得一提的是，为了给千兆以太网提供更好的传输媒介，非屏蔽双绞线也推陈出新，不断地发展。首先是在5类双绞线的基础上进行改进，以适应千兆以太网的需要，接着又发展到了超5类、6类线。
I 802.3z的出现向世人证明了以太网的“青春仍在”，而研究以太网技术的科学家们并没有因此而停止进一步研究，而是大胆地推进了万兆以太网的研究工作，我们拭目以待，相信以太网的奇迹仍然会出现。
2.令牌环网/旧802.5
令牌环网业界老大IBM(国际商用机器）公司于2 0世纪7 0年代开发出来的，至今仍然沿用于IB M内部局域网的一种局域网技术。它在局域网中的流行性仅次于以太网。它还有一种变形，就令牌总线/I 802.4。
它的传输介质虽然没有明确定义，但主要基于屏蔽双绞线、非屏蔽双绞线两种。它的拓扑结构可以有多种：环型（最典型，是原意)、星型（实际上采用得最多）、总线型(一种变形)。
(1)存取方法一令牌环控制。首先，令牌环网在网络中传递一个很小的帧，称为“令牌”，只有拥有令牌环的工作站才有权力发送信息。
令牌在网络上依次按顺序传递。
当工作站要发送数据时，等待捕获一个空令牌，然后将要发送的信息附加到后边，发往下一站，如此直到目标站，将令牌释放。
如果工作站要发送数据时，经过的令牌不空的，则等待令牌释放。
(2)与以太网的比较。从上面的介绍中，我们明显感觉到令牌环网的缺点，那就是协议过于复杂，所以造成了不必要的带宽开支，使令牌环网的速度比以太网慢得多。
当然，令牌环网也有它的优点，它可以定制每个站持有令牌的时间，使整个网络“确定性”的。
3.FDDI/光纤分布式数据接口
FDDI(Fiber Destributed Data Interface),光纤分布式数据接口。它是由美国国家标准协会X3T9.5委员会制订的光纤环网标准。F D D I采用了类似令牌环网的协议，用光纤作为传输介质，数据传输率可达到lOOMb/s,环路长度可扩展到200km，连接的站点数可以达到1000个。
F D D I网络在过去的10年中有了迅速的发展,主要的网络产品制造商有DEC、A T&T等，绝大部分的F D D I都是用于L A N的骨干网。
8.2.3广域网协议
在地域分布很远、很分散，以致无法用直接连接来接入局域网的场合，广域网(W A N)通过专用的或交换式的连接把计算机连接起来。这种广域连接可以是通过公众网建立的，也可以是通过服务于某个专门部门的专用网建立起来的。
相对来说，广域网显得比较错综复杂，主要是用于广域传输的协议比较多：PPP(点对点协议）、DDN、ISDN(综合业务数字网）、X.25、FR(帧中继)、A TM(异步传输模式）等。
1.PPP点对点协议
PPP点对点协议主要用于“拨号上网”这种广域连接模式。一般来说，一些无法使用专门的网络线连接的双方（比如说家庭用户、移动用户）需要广域相连接的时候，就可以借助分布最广的公用交换电话网来实现。
当我们要浏览互联网上的网页的时候，首先通过调制解调器连接到电话线上，然后将在远方服务器的内容通过电话线传送到自己的计算机中。或者当大家要发送电子邮件的时候，就可以将写好的电子邮件从电话线中传送出去。
另外，两个不同城市的两台计算机要互相传送数据，也可以通过装在两台计算机上调制解调器，让其中一台呼叫另一台（拨打它的电话号码)，而建立点对点的连接来实现的。
迄今为止,拨号上网还绝大多数的家庭用户和小型办公室用户广域连接的一种最常用的手段。但是因为传输线路模拟线路，所以传输速度较慢。
2.IS D N综合业务数字网
ISD N经历了一个极为漫长的“进化”过程。如果你常看一些网络界的时报，一定不会在10年之前就对它有所耳闻。在它出现的时候，远程通信界的专家们都声称它未来的公共电话、电信
接口。但是它的不够经济却严重地阻碍了它的广泛应用。
中国电信用了一个形象的名字“一线通”描述出它的特点：ISD N将数据、声音、视频信号集成进一根数字电话线路，提供有效、经济的途径，将用户与高带宽数字服务相连。
IS D N可分为N-ISDN(窄带IS D N)和B-ISDN(宽带IS D N)两种。
其中常用于家庭及小型办公室的N-ISDN，它提供的基本速率接口（BR I)服务由2个B信道和1个D信道组成（2 B+D),其中B信道为64Kb/s，D信道为16Kb/s。
而B-ISD N提供的主要速率接口（P R I)则根据不同的国家而不尽相同。在北美、日本为23个速率64Kb/s的B信道和1个速率也为64Kb/s的D信道，总速率为1.544Mb/s,即23B+D。在欧洲、澳洲及其他国家，一般则是由3 0个速率64Kb/s的B信道和1个速率也为64Kb/s的D信道构成，总的接口速率可达到2.048Mb/s，也就30B+D。
3.xDSL
xD S L DSL(Digital Subscriber L in e)的统称，即数字用户线路，是以铜电话线为传输介质的传输技术组合。D S L技术主要分为对称和非对称两大类。
(1)HDSL(髙速对称D S L)：xD S L技术中最成熟的，它利用两对双绞线传输，支持Nx64Kb/s 和多种速率，最高可达E1速率。
(2)SDSL(对称DSL)：利用单对双绞线传输，支持多种速率，最高到T1/E1。
(3)M V L：Paradyne公司开发的低成本对称D S L传输技术，可以提供上下行768Kb/s，传输距离可达6km。
(4)ADSL(非对称D S L)：利用现有铜双绞线（即普通电话线），提高到8Mb/s下行速度，IM b/s 上行速度，传输距离3km到5km。
4.DDN数字专线
我国邮电部于1994年1 0月完成了全国数字数据骨干网的一期建设。这个网络利用光纤、数字微波或卫星数字交驻连接设备组成的数字数据业务网。这些数字线路用于出租给最终用户。
由于在我们使用PPP协议拨号上网的时候，发送、接收数据所通过的电话线路不明确的,速率根据当时线路的拥塞情况不同而不同，所以它的传输低速且不稳定的。
对于某些需要更高的传输速度和质量的用户，就可以租用D D N线路来实现。租用了D D N线路，就等于在用户与电信局端直接用一条定制带宽的专用电话线路相连，显然这能大大提高整个数据传输的稳定性和速度。这项业务开通后，受到了用户的广泛好评，并且广泛被采用。
在D D N的客户端需要一个称为DDN M O D EM的CSU/DSU设备，以及一个路由器，它的价格与D D N线路的带宽相关，一般来说，开通一个D D N客户端的费用在1.5万元左右。
5.X.25
X.25历史最悠久的广域数据传输协议。尽管它是所有广域数据传输协议的鼻祖，而且也曾经为广域传输做出了很大的贡献，然而现在它似乎已经走到了尽头，X.2 5的应用越来越少了。
6.F R帧中继
作为X.2 5网络协议的发展，帧中继是一种高性能的广域网协议。它X.25的一个简化版本，省去了X.2 5的一些强制功能，如提供窗口技术和数据重发功能，这是因为帧中继的设计是以网络的传输环境已经有了很大的提高为前提的。
1990年，Cisco、Digital Equipment、Northern TeleCom和StartaCom等公司组成一个联合体，共同开发了帧中继技术。此后，帧中继技术有了迅猛发展。
从整个连接上，帧中继与X.25相当类似。但它在数据分组确认和差错校验方法上有了很大的简化，而且分组的转发也有了改变。帧中继只要接到分组头，就开始转发,这样进一步提高了速度。但是，需要强调的是，帧中继在网络环境不好的情况下，将无法像X.25那样提供较好的传输质量，而且可能会使用传输质量急下降。
7.A T M异步传输模式
A T M是这几年兴起的一种宽带网络技术。许多业界人士都认为A T M技术给计算机网络带来巨大的革新。甚至有些商家认为它是这10年来最有意义的网络技术。
虽然我们在这里将A T M技术划在广域网部分来介绍，但A T M却可以将局域网功能、广域网
功能、语音、视频和数据集成进一个统一的协议。正是它的高度统一性和良好的可扩展性，给计算机网络技术掀开了新的一页，它具有以下优点。
(1)速度：A T M支持高达622Mb/s的传输率；
(2)可扩展性：A T M允许在现存结构中增加带宽和端口密度；
(3)髙传输质量Q o S:它保证了传输服务的QoS，这也是一般网络技术所不具备的；
(4)—体化安装：A T M提供了端到端解决方案的潜力，这意味着它的应用可以从桌面到局域网，一直延伸到广域网。、
根据A T M技术的特点与其约束，它可以适合于以下几种应用。
?由于A T M技术提供了基于专用带宽的设计和数据优先级设计，因此特别适合多媒体和视频应用；
?A T M技术具有良好的扩展能力及高性能的网络传输能力，适合构架骨干网；
?由于A T M具有高性能的无缝集成广域网和局域网的能力，所以被广泛地应用于广域网建设中。
8.2.4因特网协议
世界上最大的广域资源网就Inte rn e t,即因特网。它的通信协议基础就著名的TCP/IP协议族。
8.3网络结构与通信
计算机网络的结构又称为拓扑结构，通常包括三种基本形式：总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑。其他的拓扑形式都是从这三种拓扑结构中衍生而来的。
8.3.1总线型拓扑结构
总线型拓扑结构，顾名思义，就是指在这种拓扑结构中所有的电脑用电缆将整个网络从头串到尾。这是所有的网络拓扑结构中最基本、也最简单的一种。
这种拓扑结构具有所需电缆少、布线容易、单点可靠性高的优点，不过它也存在着一些不足。
(1)故障诊断困难：由于在总线结构中，只要有一个结点失效，将引起整个网络失效。所以出现故障时，必须一个结点一个结点地检测，以便发现问题之所在。
(2)对站点要求较髙：因为接在总线上的所有站点发送和接收的数据都通过共用的总线，所以每个站点要有介质访问控制功能，以便与其他站点有序地共享总线。因此,增加了每个站点的软硬件费用。
8.3.2星形拓扑结构
星形拓扑结构，是由中央结点和通过点到点链路连接到中央结点的各站点组成的，是现在用得最多的一种网络拓扑结构，它的结构如图8-4所示。
由于整个网络由中央结点执行集中式通信控制管理，因此中央结点相当复杂，而各个站点的通信处理的负担都很小。一般在星型拓扑结构的中央结点是一个称为集线器(或交换机）的设备，负责将各个站点的数据广播转发，或直接转发给接收方结点，具体实现根据其复杂性不同而不同。
这种拓扑结构具有以下优点。
(1)整体可靠性髙：由于在星型拓扑结构中，每一个连接只连接一个设备，所以当连接出现故障时不会像总线型那样全线瘫痪，而只影响一个设备，这样就使整个网络具有较高的整体可靠性。
(2)故障诊断容易：由于每个站点都直接连接到中央结点上的，所以，故障十分容易检测和隔离的。只要确定哪个站点通信出现问题，就能确定出故障的通信连接。
(3)对站点要求不髙：由于每一个站点都占用了一条专有的连接，所以不存在控制如何访问传输媒介的问题。这样就不像总线型网络那样需增加这方面的软件。
就像世界上任何事物一样，有利就有弊，星形拓扑结构虽然解决了不少问题，但同时也带来了新的不足。
(1)所需电缆多：由于每个站点均需要专有的电缆与中央结点相连，所以整个网络需要使用更多的电缆。
(2)整个网络可靠性依赖中央结点：很明显，如果星型网络的中央结点出现故障，那么全网也就肯定不可能工作。
8.3.3环形拓扑结构
环形拓扑结构，顾名思义，就是指所有站点被绕成一圈的电缆所连接起来，整个结构看起来像是一个圆圈整条电缆并没有头尾之分。从串接的方式上看，与总线型拓扑结构相当类似，同样是由一条条电缆将相邻两个站点连接起来。但它的信号传递方式却大不相同。在环形拓扑结构中，环中有一个控制发送数据权力的“令牌”，它在环中流动。如果站点要发送数据，要先等待空的“令牌”到来，然后将要发送的数据附在“令牌”的后边，绕环传送，经过的每一个站点都接收、判断，如果是发给自己站点的数据则接收，否则将数据再次送往环中的下一站，如此周而复始。
这种拓扑结构具有以下优点。
(1)所需电缆较少：因为环型拓扑结构也是共享传输介质的，所以所需的电缆与总线型拓扑结构一样，比较节省电缆。(2)适用于光纤：环型拓扑结构单方向传输数据的，这个特点与光纤的传输特点相同。
环形拓扑结构存在以下方面的不足。
(1)整体可靠性差：由于所有的站点是一个挨着一个相连的，如果某一个结点之间的连接出了故障，则整个网络的通信也就中断了。
(2)诊断故障困难：同样道理，当网络的通信中断要检测原因时，由于任何一个结点出现问题都可能导致整个网络中断，所以也要挨个站点检测。
(3)对站点要求高：由于在数据传输中，“令牌”起到决定性作用，因而它所有的网络接入设备较复杂，也比其他的网络接入设备昂贵。
8.3.4其他拓扑结构
以上介绍的3种拓扑结构最基本、最常用的计算机网络拓扑结构。但是由于计算机网络的使用族群越来越多，这些基本的拓扑结构已无法满足使用者的需要，这样就衍生出了一些混合的拓扑结构。主要有星型总线拓扑、星型环拓扑。
8.3.5拓扑结构的选择
在计算机网络的实际架设中都离不开几种常用的拓扑原型，了解它们，对于研究和规划网络系统将受益匪浅。
如果您所规划的网络，是一个电脑数量不多，而电脑所在位置相当集中，甚至在一个办公室中，网络间的传输量不大,当然您可以不花什么心思去考虑用什么拓扑结构了，因为使用哪一种都不会带来太大的差别。但是，计算机网络一旦规划、建立完成，往往有一个较长的生命周期，如果不预留成长空间，通常认为这是一种失败的网络规划。
具体地说，因为每一种拓扑结构都有其优缺点，当选择了一种拓扑结构虽然享受到它带来的优点,却也不自觉地采用了它的缺点。如果事先没对它所带来的缺点有所考虑，就可能使整个网络性能大打折扣，应考虑的主要因素有以下几点。
(1)总成本：不管选用什么样的传输介质，都需要安装，安装费用的高低和拓扑结构的选择有密切的关系。
(2)灵活性：当加入或移出结点时，不同的拓扑结构所花去的代价是不同的，有的易于改变配置，有的则十分困难。
(3)可靠性：不同的网络拓扑结构在不同的环境下，其可靠性能会有很大差别的。
这个因素十分重要的。
8.4 Internet和Intranet初步
8.4.1 Internet网络协议
在2 0世纪7 0年代中期，美国高级国防研究项目署（DAPRA)为了建立一个适应战争的连通全国军部的大型网络APRANET，就掀开了这种异种网络互连的先河。为了完成这个网络的建设，DAPRA投入了大量的人力物力，最后在许多大学的参与下，制订了一系列的协议，并且高效地完成了网络互联的任务。这一系列的协议就著名的TCP/IP协议。
TCP/IP协议当今世界上最流行的开放系统协议集。它正在支撑着Internet(国际互联网）的正常运转。下面我们一起来看看TCP/IP协议集的组成，如表8-5所示。
表8-5 TC P/IP协议集与O S I各层的对应关系
应用层FTP TELNET
表示层SMTP HTTP
会话层SNMP
传输层TCP UDP
网络层ICMP IP路由选择协议
数据链路层ARP RARP
物理层任意
下面我们一起看看，它们是如何协作而将各种异构的网络互联起来，提供一个统一的通信体系结构的。
1.IP及相关协议
由于各种网络协议主要是定义了物理层和数据链路层。要让这些在最底层不同的网络能够形成一个统一的通信大网，则必须在更高的一层——网络层得到统一。
相对应地，IP协议（Internet Protocol)就是运行在网络层上，为实现这样的功能而设计的。它为这个统一的大网规定了地址访问信息及一系列相关的信息，它是整个TCP/IP协议集的最核心协议之一。
(1)IP地址。为了让连接在整个大网上的主机能够相互通信，IP协议给每一台主机分配一个唯一的地址，这个地址就叫IP地址。
IP地址的长度为32位，它分为网络号和主机号两部分。网络号标志一个网络，一般网络号由互联网络信息中心（Inte rN IC)统一分配。主机号用来标志网络中的一个主机，它一般由网络中的管理员来具体分配。一个由32位二进制数构成的IP地址难以阅读的。为了平时更好地记忆和使用，人们就将它分成4组，每组8位，然后每组都以十进制数表示，并用小圆点分开。这种表示方法又称为“点分十进制表示法”。举例如下。
IP地址：11001010011001010110100101000010
分成4组：11001010 01100101 01101001 01000010
用十进制数表示：202 101 105 66
用小点隔开：202.101.105.66
这样我们就得到了用点分十进制表示的IP地址：202.101.105.66?
(2)IP地址的分类。IP地址分成了网络号和主机号两部分，网络号部分所占字长直接决定了整个互联网可以为多少个网络分配IP地址；主机号部分所占字长也直接决定了所包含网络中最大的主机数。然而，由于整个互联网所包含的网络规模可能比较大，也可能比较小，设计者最后聪明地选择了一种灵活的方案：将IP地址划分成不同的类别，每一类具有不同的网络号位数和主机号位数。
如图8-4所示，IP地址的前4位用来决定地址所属的类别。
J1L._1L
A类网络号主机号
B类网络号主机号
C类网络号主机号
类特殊用途
E类保留
图8 4 IP地址分类
需要注意的是，在IP地址中，全0代表的是网络，全1代表的是广播。举个例子来说：假设一个单位的IP地址202.101.105.66,那么它所在的网络则由202.101.105.0来表示，而202.101.105.255(8位全为1转成十进制为255)则代表向整个网络广播的地址。另外，127.0.0.1被保留作为本机回送地址。IP地址类别对照如表8-6所示。
表8-6 IP地址类别对照表
A类地址：1.0.0.0到126.0.0.0 ，16777214个主机，B类地址：128.1.0.0到191.254.0.0 ，65543
个主机，C类地址：192.0.1.0至223.225.254.0，254个主机D类地址：224.0.0.0，到239.255.255.255，E类地址：240.0.0.0到254.255.255.255
(3)子网掩码。子网掩码是相对特别的IP地址而言的，如果脱离了IP地址就毫无意义。它的出现一般跟着一个特定的IP地址，用来为计算这个IP地址中的网络号部分和主机号部分提供依据，换句话说，就是在写一个IP地址后，再指明哪些是网络号部分，哪些是主机号部分。
子网掩码的格式与IP地址相同，对应的网络号部分用1填上，主机号部分用0填上。例如：一个B类地址：172.16.3.4，为了直观地告诉大家前16位是网络号，后16位是主机号，就可以附上子网掩码：255.255.0.0(11111111 11111111 00000000 00000000)。
(4)IPv6。现在的IP协议的版本号为4,也称为IPv4。它已经有了20年漫长的历史，为计算机网络互连做出了巨大的贡献。然而，因特网以人们不可想象的速度在膨胀，IP v 4不论从地址空间上，还是协议的可用性上都无法满足因特网的新要求。这样一个新的IP协议开始孕育而生，这个新版本IP协议，早先被称为IPng，现在一般被称为IPv6。
IP v6的设计要点在于克服IP v4的地址短缺，无法适应对时间敏感的通信等缺点。值得一提的是，IPv6将原来的32位地址扩展成为128位地址，彻底解决了地址缺乏的问题。然而，由于IP v4的广泛使用，而且充当重要的角色，立刻升级成新的协议是不大现实的，加上现在也出现了许多在IPv4上的改良技术，使用IP v4也能够应付现在的大部分网络互联要求。当然，随着时间的推移，新一代的IP协议将取代现有的IPv4,为网络互联提供一个更稳定、更优秀的协议平台。
(5)A R P地址解析协议。IP地址是人为指定的，它并没有与硬件在物理上一对一联系起来。那么，如何将IP地址与硬件联系起来呢？我们都知道，每一台P C或每一个终端都有一个硬件地址（根据网络类型的不同而不同），只要我们用一种规则将IP地址与硬件地址相对应起来，而在数据链路层的一些设备已经具备使用一个特定的硬件地址进行通信的能力，那么IP地址也就与每一个通信实体一对一联系起来了。
我们将一台计算机的IP地址映射成相对应的硬件地址的过程叫地址解析，相应地，这个解析过程的规范被称为地址解析协议（Address Resolution Protocol，ARP)。
(6)IC M P因特网控制消息协议。IP协议是一种尽力传送的通信协议，也就意味着其中的数据报仍可能丢失、重复、延迟或乱序传递。由此可见，I P协议需要一种尝试避免差错并在发生差错时报告的机制。
T C P/IP协议系列中包含了一个专门用于发送差错报文的协议，这个协议叫做Internet控制报文协议ICMP(Internet Control Message Protocol),这一协议对一个完全标准的IP是不可或缺的。有趣的是，这两个协议是相互依赖的：IP在需要发送一个差错报文时要使用IC M P,而IC M P却也利用IP来传送报文的。
2.传输控制协议TCP
TCP(Transmission Control P ro to co l),传输控制协议，是整个TCP/IP协议族中最重要的一个协议。它实现了一个看起来不太可能的事情：它在IP协议提供的不可靠数据服务的基础上，为应用程序提供了一个可靠的数据传输服务。
T C P协议怎样实现可靠性的呢？这是一个十分复杂的问题。但说到底，最重要的TCP采用了一个叫重发的技术。具体来说，就TCP发送数据时，发送方通过一种重发方案来赔偿包的丢失，而且通信双方都要参与。在TC P传输过程中，发送方启动一个定时器，然后将数据包发出，当接收方收到这个信息后给发送方一个确认。如果发送方在定时器到点之前没收到这个确认，就重新发送这个数据包。
传输控制协议（T C P)作为TCP/IP协议族中最主要的协议之一，它为应用程序直接提供了一个可靠的、可流控的、全双工的流传输服务。在请求TC P建立一个连接之后，一个应用程序能使用这一连接发送和接收数据。T C P确保它们按序无错传递。最终，当两个应用结束使用一个连接时，它们请求终止连接。
除此之外，由于因特网在不断变化，因此T C P的重发超时必须具有适应性。在具体实现中，T C P协议是使用了缓冲、流控、窗口和拥塞控制等一系列机制来实现。感兴趣的读者可以阅读
关于这方面的文献。
3.用户数据报协议UDP
与TC P协议相对应的UDP(User Datagram P ro to co l),用户数据报协议。UDP是一个简单的协议，由于它并没有显著地增加IP层的功能和语义。这为应用程序提供了一个不可靠、无连接的分组传输服务。因此，U DP传输协议的报文可能会出现丢失、重复、延迟，以及乱序的错误，使用U D P进行通信的程序就必须负责处理这些问题。换句话说，就采用UDP传输协议其实也无法避免前一节提到的不可思议的工作量增加问题。
既然U D P有这样的缺点，那么它为什么还有存在的必要呢？其实，世界上有许多问题都十分矛盾的，T C P协议虽然提供了一个可靠的数据传输服务，但是它是以牺牲通信量来实现的。也就说，为完成一个同样的任务，T C P会需要更多的时间和通信量。这在网络不可靠的时候，用牺牲一些时间来换取可靠值得的，但当网络十分可靠的情况下，T C P又成为浪费带宽的“罪魁祸首”，这时U D P则以十分小的通信量浪费占据优势。
另外，在某些情况下，每个数据的传输可靠性并不十分重要，重要的却是整个网络的传输速度。例如语音传输，如果其中的一个包丢失了，重发也没用，因为这个语音数据已经失效的，谁能想象一个你先听到一分钟后的话音，再听到一分钟前的话音的通信。
由上述可知，UD P顺应一些特定的数据传输需要而存在的。
8.4.2 Internet应用
TCP与IP协议为计算机网络提供了一个端到端通信的能力。而计算机网络的价值并不在计算机网络的本身，而是构建在它上面的各种各样的应用系统。在Internet上常用的应用包括以下方面。
1.DNS域名服务在用TCP/IP协议族架设的网络中，每一个结点都有一个唯一的IP地址，用来作为它们唯一的标志。然而，如果让使用者来记住这些毫无记忆规律的IP地址将是不可想象的。人们需要一种有记忆规律的字符串来作为唯一标记结点的名字。
然而，虽然符号名对人来说极为方便的，但是在计算机上实现却不那么方便。
为了解决这个需求，应运而生了一个域名服务系统DNS，它运行在TCP协议之上，负责将字符名——域名转换成实际相对应的I P地址。这样，它就在不改变底层协议的寻址方法的基础上为使用者提供了一个直接使用符号名来确定主机的平台。经过了十余年的发展完善，D N S已经成为了一套成熟的机制，广泛地应用于Internet,为成千上万的人服务。
2.W W W万维网服务
提到因特网的使用，就一定会联想到大名鼎鼎的万维网服务（World Wide Web,W W W)。它是一个大规模在线式的信息储藏所，用户可以通过一个被称为浏览器的交互式应用程序来查找它所要的信息。
从技术上说，W W W是一个支持交互式访问的分布式超媒体系统。超媒体系统直接扩充了传统的超文本系统。在这两个系统中，信息被作为一个文档集而存储起来，除了基本的信息外，还包含指向其他的文档。Web文档用超文本排版语言（H TM L)来撰写。除了文本外，文档还包括指定文档版面与格式的标签。在页面中可以包含图形、音频、视频等各种多媒体信息。
可以这么说，W e b服务已经成为一种最佳的信息发布媒体，许多著名的人士都认识到它的重要性，甚至可以认为，Web服务继报纸、广播、电视之后的新一代媒体。而且它以其独有的快捷有效、传播范围广的特征席卷全球。
在W W W中，依赖于标准化的统一资源定位器URL(Uniform Resource Locator)地址来定位信息的内容。在进行页面访问时，通常采用超文本传送协议HTTP(HyperteXt Transfer Protocol),其服务端口就HTTP服务端口。
3.E-mail电子邮件服务
E-m a il服务最初被设计为传统的办公室备忘录的简单扩展。像办公室备忘录一样，电子邮件信息由一个人创建，副本发送给其他人。也像办公室备忘录一样，电子邮件既方便、又不比普通通信开销大。
功能强大、使用简单的E-m ail服务受到了大家的好评，以致许多用户将发送电子邮件到远地网点或从远地网点接收到电子邮件作为他们认识计算机网络的第一步。
4.FTP文件传输服务
在网络出现以前，当人们需要在不同的计算机之间进行数据传输的时候，唯一可以借助的工具是，诸如磁带、磁盘之类的磁介质。在一台计算机中将数据写入磁介质，然后将磁介质人为地拿到另一台计算机上，再将其中的数据传送。如果长距离的交换，还需要将这个磁介质通过邮寄等方式来传送。当人们使用网络来传输数据的时候，才感觉到这种方法是多么低效。
现在在In te rn e t上传输文件使用最广泛的文件传输协议（File Transfer Protocol,FTP)。FTP允许传输任意文件，并且允许文件具有所有权与访问权限（可以指定哪些人能访问你的哪些文件，甚至不能访问）。还有一个很重要的功能，它允许在IBM P C与Macintosh之间进行文件传输，这是一件多么激动人心的事呀！
基于FTP协议，可以架设一台专门供人们上传或下载文件的FTP文件服务器，还可以根据这些文件的性质对不同用户进行授权:将一些认为可以公开的内容开放给一些匿名用户（也就任何人)，将一些不可以公开的内容，根据实际情况给具备用户名和密码的用户。
文件传输服务提供了将整个文件副本从一台计算机传送到另一台计算机的功能，它日益成为许多计算机用户应用程序交流的好方法。正是这个原因，FTP服务也成为一种应用极为广泛的服务。TCP/IP协议族中包括两种文件传输服务：FTP和TFTP。FTP功能更强，它支持面向命令的交互界面。TFTP是使用U D P协议进行实际的数据传输，而FTP则使用TCP协议进行实际的数据传输。
5.Telnet远程登录服务
在TCP/IP协议族中还包括一个简单远程终端协议——Telnet。Telnet允许某个网点上的用户与另一个网点上的登录服务器（提供Telnet服务的服务器）建立TCP连接。
Telnet将用户键盘上的键入直接传递到远地计算机，好像用户是在连远程机器的本地键盘上操作一样。Telnet也将远地机器的输出送回到用户屏幕上。这种服务称为“透明”服务，因为它给人的感觉好像用户键盘和显示器直接连在远程机器上的一样。
Telnet服务广泛应用于远程维护中，它使得维护一台远地的机器并不一定要在机器的面前，而只要通过网络，用Telnet远程登录进行相应的维护工作，当然有时这也成为网络安全中的一个缺口。
8.4.3 Intranet初步
Intranet是基于Internet TCP/IP协议，使用W W W工具，采用防止外界侵入的安全措施，为企业内部服务，并有连接Internet功能的企业内部网络。
不同的企业会根据自己不同的需要组建Intranet。从技术角度来看，通常Intranet由网络、电子邮件、内部W eb网、邮件列表、新闻组、远程访问、FTP等服务构成。
而从企业的经营角度来看，Intranet通常包括以下内容。
(1)企业内部主页：例如，工具和资源、搜索工具、索引和内容、表、电话本、企业服务宗旨、最新消息等。
(2)通信处理：实现企业内部的个人通信，包括企业快报、公告栏、新闻等。
(3)支持处理：包括人事处理、财会处理等。
(4)产品开发处理：通常研究开发和工程两部分。
(5)运作处理：企业经营的核心部分，通常包括采购、电子数据交换EDI、库存、制造，以及专门的服务开发等。
(6)市场和销售处理：对销售人员进行支持。
(7)客户支持：通过Web将信息给客户，接受网上的意见与投诉等。
8.5网络服务器
网络服务器是一个很广泛的概念，本节主要介绍D N S服务器、邮件服务器、FTP服务器、代理服务器和DHCP服务器的相关知识。
8.5.1 DNS服务器
1.基本概念
D N S的域名空间是由树状结构组织的分层域名组成的集合。域（domain)是由DNS树状结构中
的一个分枝或叶来表示的。一个域，具有以下含义。
(1)是一组管理员维护的主机名的集合。
(2)指定可用于在DNS分布式数据库中查找信息的关键字。
(3)可以DNS树中的分枝或叶子。分枝表示在同一个域中的主机域名的集合。
叶子表示一些结点，这些结点都是在某个域中。
(4)在DNS域名树中的域名所代表的结点或系统不一定和实际地理位置相对应，换句话说，一个域可以跨越很大的地理范围。
(5)可以分为子域，并授权给其他人管理。
区域（zone)实际每个授权单位所管理的所有主机和IP地址的集合。而“domain”则是指整域名空间中的一个子树。“domain”中包含很多被授权管理的“zone”。我们平时说到“域”时，实际上是指“zone”。
2.DNS服务器分类
Internet上的主机的域名和地址解析，都是由DNS域名服务器来完成的。在域名空间中存在下面几种不同类型的域名服务器。
(1)根服务器。根（r o o t)域名服务器位于域名空间的最顶层，也就是它们主要用于管理根域和顶级域名。目前有13个根域名服务器，这些根域名服务器都由NIC维护，它们的主机名通常为a_https://www.doczj.com/doc/772101427.html,,b_https://www.doczj.com/doc/772101427.html,，一直到https://www.doczj.com/doc/772101427.html,。
(2)主域名服务器。每个域都必须有一个主域名服务器（Primary Servers)。
通常每个域有且只有一个主域名服务器。虽然D N S规则中没有明确禁止使用多个主域名服务器,但由于维护多个主域名服务器一般来说比较困难的，很容易产生错误，所以不鼓励使用一个域有多个主域名服务器。主域名服务器有以下特点：
?对该域的所有DNS数据库文件的修改都在这台服务器上进行。
?主域名服务器对该域中的辅助域名服务器进行周期性的更新和同步。
?主域名服务器管理对其子域的授权。
?从BIND 8.1.2开始，主域名服务器在D N S配置文件/etc/named.conf中，是由“zone”语句中的type master'变量来定义。
(3)辅助域名服务器。每个域至少应该有一个辅助域名服务器(Secondary Servers)。
实际上在正式申请域名时，N IC中心或其他域名分配中心（如APNIC、CNNIC、CERNIC等）通常要求申请单位提供两个有效的域名服务器，一个主域名服务器，一个辅助域名服务器。辅助域名服务器有以下特点：
?每个域可以有一个或多个辅助域名服务器。
?辅助域名服务器从相应的主域名服务器或另一台辅助域名服务器获得有域名数据库文件的复制。
?它们对所服务的域提供的是和主域名服务器一样的授权信息。
.?它们定期从主域名服务器获得更新数据。
?它们和其他域名服务器分担负载。
?在其他域名服务器不能工作时，它们起备份作用。
?如果合理放置，它们可以提供更多对域名解析的本地访问。
?从BIND 8.1.2开始，它们在DNS配置文件/etc/named.conf中，是由“zone”语句的“type slave”参数来定义的。
3.DNS服务器规划
D N S服务器的规划工作应该包括平台规划和域名系统规划两部分。
由于DNS服务器负责对其所管理域的域名解析工作，在购买设备及选择软件平台之前，要充分考虑到其可能的访问量和管理的域名数量，并留有一定的余量。查询量越大、管理的域名越多，那么对硬件及软件平台的要求越高，相反则越低。
在Windows平台配置DNS服务器非常简便，技术要求不很高，而在UNIX/Linux环境下配置比较复杂，需要对D N S原理有透彻的认识。但是在同样硬件平台下，UN IX/Linux在性能方面
具有相当的优势。
响应时间衡量域名服务器性能的重要标准。当对性能要求不很高时，用一个安装Windows 2000 Server低端服务器作为DNS就足够了，性能要求稍高时，可以通过升级服务器硬件档次来提升性能，当访问量达到100万次/日或峰值在1000次/秒以上时，就需要使用UNIX/Linux服务器作为DNS服务器了。
由以上分析可见，在DNS服务器的平台选择上，要充分考虑对服务器性能要求、技术人员对D N S熟悉程度等具体情况。另外还需要考虑设备投资。专用的U N IX服务器（如SUN SPARC 服务器）一般价格较贵，而可以安装Windows和L in u x的P C服务器相对便宜些。无论选择何种平台，都要尽最大可能地为D N S服务器提供尽可能多的网络带宽。
选择硬件平台后，接下来需要对域名系统进行设计。
首先确定域名的划分规则、命名规则和子域设定规则，做到设计合理、便于使用。
既可以按照功能划分，也可以按照所属范围划分，合理的分类、易记的名字、适当增加子域是域名设计的关键。
确定了划分规则、命名规则和子域设定规则后，列出需要设置的域名清单，再按照这些规则画出域名结构图，并列出域名IP地址对照表。审查该设计否合理，然后修正规则或者相关域名后，就可以着手进行域名配置了。
8.5.2电子邮件服务器
电子邮件（E-m a il)是通过远程通信来交换计算机存储消息的网络应用。电子邮件是一个重要的并且必要的通信工具。
电子邮件服务器是处理邮件交换的软硬件设施的总称，包括电子邮件程序、电子邮件箱等。它是为用户提供全由E-m ail服务的电子邮件系统，人们通过访问服务器实现邮件的交换。服务器程序通常不能由用户启动，而是一直在系统中运行，它一方面负责把本机器上发出的E-mai丨发送出去，另一方面负责接收其他主机发过来的E-mail，并把各种电子邮件分发给每个用户。电子邮件程序是计算机网络主机上运行的一种应用程序，它操作和管理电子邮件的系统。在你处理电子邮件时，需要选择一种供你使用的电子邮件程序。由于网络环境的多样性，各种网络环境的操作系统与软件系统也不相同，因此电子邮件系统也不完全一样。
8.5.3 FTP服务器
在网络应用中，最广泛的当属W W W和FTP两种。FTP服务器能够在网络上提供文件传输服务。F T P服务器根据服务对象的不同分为匿名服务器（Anonymous FTPS erver)和系统F T P服务器。前者任何人都可以使用，后者只能是在F T P服务器上有合法账号的人才能使用。
FTP服务器的规划分为硬件规划、平台选择和配置规划。硬件规划主要硬件规划和平台选择。配置规划主要是指权限规划。即确定某个用户或者某组用户、某个地址或者某个网端对各个目录所具有的权限。
目前在U N IX和Linux下常用的免费FTP服务器软件，主要Wu-FTP和ProFTP这两种。Wu-FTP 广泛应用在众多的U N IX和L in u x系统中，RedHat L in u x默认的FTP服务器软件，但被发现安全漏洞也相当多。ProFTP正针对Wu-FTP的弱项而开发的，除了改进的安全性，还具备许多W u-FTP没有的特点，如设置简单，能以Stand-alone模式运行等。ProFTP已经成为继Wu-FTP 之后最为流行的FTP服务器软件，越来越多的站点选用它构筑安全高效的FTP站点。
在Windows 2000环境中，由于FTP依赖于Internet信息服务（IIS)，所以必须先确保已安装了IIS。当然，也可以使用一些专门的FTP服务器软件，如Server-U等。
8.5.4代理服务器
代理服务器英文全称Proxy S erver,可以代理网络用户去获取网络信息。我们上网的过程中，一般是使用浏览器直接连接Internet站点获取网络信息。而代理服务器则是介于浏览器和W eb服务器之间的一台服务器。使用代理服务器之后，我们的浏览器不直接到W eb服务器去获取网页信息，而先访问代理服务器，然后由代理服务器获取所需要的信息并传送给浏览器。也就说用户通过代理服务器访问Internet时，由于映射的是代理服务器的IP地址，因而可以有效保障本机的IP地址不泄漏。其次代理服务器可以节省大量的IP地址资源，有效地降低网络的维护成
本。同时代理服务器还
可以提高网络的访问速度，大部分代理服务器都有缓冲的功能，可以起到快速浏览的作用。一般代理服务器都有一个很大的缓存，起缓冲的作用，它不断将新取得的数据储存到它的存储器上。如果浏览器所请求的数据在它本机的存储器上己经存在，而且最新的，那么它就不重新从W eb服务器取数据，而直接将存储器上的数据传送给用户的浏览器，这样能显著提高浏览速度和效率。
代理服务器按用途分类有HTTP代理、SSL代理、HTTP CONNECT代理、FTP代理、POP3代理、Telnet代理、Socks代理等。虽然分类很多，但当前任何一种代理服务器都是集多种代理功能于一身，是多功能代理服务器。
另外还有一种代理服务器，称为网络代理服务器。网络代理服务器与局域网中的代理服务器不同，它是代理访问，而且一般代理服务器地址也是不固定的，由于具有非长期性的特点，所以使用代理服务器，必须随时搜索更新自己的代理服务器。
代理服务器主要用于沟通两个不同的TCP/IP网络，多数情况下针对因特网的访问，但代理服务器的应用绝不仅仅是这些。代理服务器沟通的两个网络可能都企业的内部网，也可能都是因特网。
在安装使用代理服务器之前，需要确定的因素有：
(1)代理服务器访问网络的方式；
(2)代理服务器提供代理协议、功能的范围；
(3)代理服务器的授权形式；
(4)确定使用代理服务器的人或计算机；
(5)代理服务器的开放、关闭时间；
(6)确定代理服务器软件选择标准（功能和经费）；
(7)代理服务器。
Squid L in u x下最流行的代理服务器软件，它功能强大，支持对HTTP、FTP、Gopher,SSL和W AIS等协议的代理；设置简单，只需对配置文件稍稍改动就可使代理服务器运转起来。而且Squid 具有页面缓存功能，它接收用户的下载申请，并自动处理下载的数据。也就说当一个用户要下载一个主页时，它向S quid发出一个申请，要Squid替它下载，然后Squid连接所申请网站并请求该主页，接着把该主页传给用户同时保留一个备份，当别的用户申请同样的页面时，Squid 把保存的备份立即传给用户，使用户觉得速度相当快。
从Windows 98第二版开始，Windows平台就内置了代理服务器软件。用户可以在拨号连接（或第二块网卡）上设置一个简单的代理，在Windows 2000中还支持自动拨号功能。这个默认的代理除了支持HTTP代理外，还支持FTP、TELNET、POP3、SMTP、1MAP3、IM A P 4及其他自定义端口映射，甚至支持启动网络应用程序。但是其安全性非常有限，所以这里不做介绍。在W indows平台下，使用广泛和技术较为成熟的代理服务器软件有W inGate和Sygate等。8.5.5 DHCP服务器
随着Internet用户的迅速增长，出现用尽Internet的网络地址的趋势。为了解决这个问题，无级内部区域路由（C ID R)被开发。IP地址对应于大型、中型和小型网络分为A类、B类和C类。随着B类地址已经用尽，则开始使用CIDR。C ID R的思路是：一个组织得到的应该是它需要的确切的C类地址，而不被分配一个包含65536个地址的B类网络。
使用C ID R策略分配的C类网络号码不是随机的。它们是连续的并且共享相同的前缀。这有助于缓解操纵大的路由表而带来的问题。
使用了C ID R策略，IP地址块（b lo cks)可以分配给独立的ISP,而不像以前那样分给独立的请求者或公司。这样，易于重新分配IP地址就变得很重要。D HCP可以容易地改变网络号码，以及改变ISP。
使用DHCP的好处在于节省IP地址资源、方便地址管理，在减轻网络管理人员的工作强度的同时，使其可以将工作重心放在服务器管理（邮件、文件共享、打印共享）和病毒防治、防火墙管理等高层次的网络管理上来。
对于提供电话拨号接入、A D S L接入等情况，由于地址资源有限（尤其是因特网访问），在访问的主机较多、主机访问时间的不连贯（非永久或长时间在线）时，需要通过提供动态地址分配（D H C P)来解决地址不足的问题。
对于计算机局域网来说，当计算机数量达到一定程度以后，随着主机数目的增多，地址分配会造成一定的难度。如果采用静态地址分配，需要建立IP地址使用台账，台账的建立和维护工作会非常繁琐。如果没有专门的工具软件协助管理，或者管理人员较少、管理水平不高的情况下，当有新的计算机需要地址分配时，若再没有IP地址管理台账或者合理的地址分配规划，极易造成IP地址使用的随意性，使发生地址冲突的可能性增大，进而造成连锁反应，地址冲突此起彼伏，从而影响网络内计算机的正常使用。
在这种情况下，可以考虑使用动态地址分配来降低局域网IP地址的管理难度。
D HC P免除了管理员一次又一次地分配和改变IP地址，从而减少了管理网络的开销。动态IP 地址取出未使用的IP地址，并自动分配给主机临时或永久地使用。DHCP也可以收回那些不再使用，或分配使用的时间已经过期的IP地址。这些地址可以被其他客户所使用。
8.6网络交换技术
本节主要介绍多路复用技术和网络交换技术。
8.6.1多路复用技术
多路复用技术是网络传输中的一种重要技术，它将多个终端的多路低速或窄带数据加载到一根高速的通信线上进行传输，其实质为：数据发送方将多个用户的数据通过复用器进行汇聚，然后将汇聚后的数据通过一条物理线路传送到接收设备；接收设备通过分用器将数据分离成各个单独的数据，再分发给接收方的多个用户。这种技术解决了网络传输中，如果不合理地利用信道容量，就会因铺设信道费用昂贵带来线路运营成本过高的问题。
多路复用技术一般可以划分为频分多路复用（FD M A)、波分多路复用（W D M A)、时分多路复用（T D M A)和码分多路复用（CDMA)4种。下面具体介绍这4种形式的相关概念。
1.FDMA
当物理信道的可用带宽超过单个信号源的信号带宽时，可将信道带宽按频率划分为若干个子信道，各子信道之间要留一个宽度（称为保护带)，每个子信道可传输一路信号，即频分多路复用。电话信号的频分多路复用——载波通信系统F D M A技术的典型例子。电话信号的频谱能量大部分集中在4kH z以下，主要在0.3kHz?3.4kHz之间。以在一对电话线上传输4路的载波系统为例来说明。首先把4路语音信号的频带各自限制在0.3kHz?3.4kHz内，然后分别用64、68、72、76kHz的载波进行调幅变频，并分别取出他们的下边带。把4个下边带合并在一起，得到频谱限制在60kHz?76kHz的4路基群信号。
导频是发送的基准频率，是与4路信号一起发送的载波信号频率。在接收端，利用此导频信号产生用于解调信号的各种定时信号。
2.WDMA
波分多路复用技术实际频分多路复用技术的一个变种，只不过在波分多路复用中使用的衍射光栅是无源的。波分复用采用的是光的频分多路复用。
波分多路复用采用多个波长在单个光纤上传送信号,把输出光纤通道划分成对应每个输入通道的不同的光波长。不同光纤上的光波信号通过无源的棱柱或衍射光栅复用到一根长距离传输的光纤上。无源的设备通常运行得更可靠。由于光波处于频谱的高频段，有很高的带宽，因而可以实现多路的波分复用。
3.TDMA
时分多路复用以信道传输时间作为分割对象,通过为多个信道分配互不重叠的时间片的方法来实现多路复用，时分多路复用更适合于数字数据信号的传输。时分多路复用利用传输媒体的位速率大于单个传输所需要的位速率的机制，采用多路复用器把输出通道的容量划分成#个逻辑通道，在#个输入通道中的每个通道的数据被放到一个指定的输出逻辑通道。多路复用器的工作原理为：每个输入通道中的数据位被读进一个分开的FIFO(先进先出）缓冲区。多路复用器顺次读每个缓冲区，持续时间等于对应的时隙长度。把缓冲区1读入时隙1,把缓冲区2读入时隙2，
依次类推。
北美使用的T 1标准就釆用时分复用技术，将24个话路复用在一个物理信道上。
每个话路占用8bit，其中7个b it取样脉冲的编码数据，第8个b it是信令码元。每帧之后另加lb it巾贞同步码。这样，一帧中共有193bit，每桢用125(xs发送，T1一次传的数据率为1.54Mb/s。
4.CDMA
F D M A或W D M A是以频道或波道的不同来区分各通信地址的，其特点是独占频道而共享时间。而T D M A是以不同的时间片来区分各通信地址的，其特点是共享频道而独占时间片。
在C D M A通信系统中，不同用户传输信息所用的信号不靠频率不同或时隙不同来区分，而是用各自不同的编码序列来区分的，或者说，取信号的不同波形来区分。如果从频域或时域来观察，多个C D M A信号是互相重叠的。接收机用相关器可以在多个C D M A信号中选出使用预定码型的信号。其他使用不同码型的信号因为和接收机本地产生的码型不同而不能被解调。它们的存在类似于在信道中引入了噪声或干扰，通常称之为多址干扰。由于C D M A与F D M A 或T D M A相比具有更大的系统容量、更高的话音质量，以及抗干扰、保密等优点，因而近年来得到各个国家的普遍重视和关注，并作为第三代数字蜂窝移动通信系统的首选方案。
8.6.2交换技术
根据不同的网络交换方式，交换可分为电路交换方式、存储转发交换、分组数据报方式、虚电路方式、A T M交换方式。数据报方式和虚电路方式都属于分组交换方式。
分组交换的最佳长度是有规定的，如果分组的长度取得太长，分组头相对整个分组长度来说就较短，即所携带的用户信息的比例就越高，但分组出错的可能性增大，要求重发的概率也增大。如果分组的长度过短，虽然信息重发的概率减小，但所携带的用户信息占的比例也减少了，通常最佳的分组长度一般为0.1KB?1KB。
下面分别说明这几种交换方式。
1.电路交换方式
电路交换方式是指两台计算机通过通信子网进行数据交换之前，首先要在通信子网中建立一个实际的物理链路连接的交换方式。电路交换过程可以分为线路建立、线路传输、线路释放三个阶段。
(1)线路建立阶段。如果主机A要向主机B传输数据，根据电路交换的定义，首先要通过通信子网在主机A与主机B之间建立线路连接。如图8-5所示，主机A首先向通信子网中结点A发送“呼叫请求包”，其中含需要建立线路连接的源主机地址与目的主机地址。结点A根据目的主机地址，执行路由选择算法，如选择下一个结点为B，则向结点B发送“呼叫请求包”。结点B接到呼叫请求后，同样执行路由选择算法，如选择下一个结点为C，则向C发送“呼叫请求包”。结点C接到呼叫请求后，也要运行路由选择算法，如选择下一个结点为D，则向D发送“呼叫请求包”。结点D接到呼叫请求后，向与其直接连接的主机B发送“呼叫请求包”。主机B如接受主机A的呼叫连接请求，则通过已经建立的物理线路连接B-D-C-A,向主机A发送“呼叫应答包”。至此，从主机A到主机B的专用物理链路连接建立完成，该物理连接为此次主机A与主机B的数据交换服务。
(2)线路传输阶段。主机A与主机B沿已建立的传输通道，进行数据或信号传输，这种传输通常为双工传输方式。
(3)线路释放阶段。在完成数据或信号的传输后，由主机A或主机B提出终止通信，各结点相应拆除该电路的对应连接，释放由该电路占用的结点和信道资源。
电路交换方式具有如下的特点。
?呼叫建立时间长且存在呼损。在电路建立阶段，在网站间建立一条专用通路需要花费一段时间，这段时间称为呼叫建立时间。在传统公用电话网中，这段建立时间较长（几秒至几十秒）。先进的程控交换机中建立时间较短（几十毫秒数量级）。在电路建立过程中由于交换网繁忙等原因而使建立失败，对于交换网来讲需要拆除已建立的部分电路，对于用户则需要挂断重拨，这就称为呼损。
?电路连通后提供给用户的“透明通路”，即交换网对用户（站）信息的编码方法、信息格式，
以及传输控制程序等不加限制，但对用户终端（站）而言，互相通信的站必须是同类型的，否则不能直接通信。即站与站双方的收发速度、编码方法、信息格式和传输控制等一致才能完成通信。
?信号和数据的传输时延短且时延固定不变，适用于实时大批量连续的数据和信号传输。
?线路（信道）利用率低。由于电路建立以后，信道是专用的（被两站独占），即使两站传输的间歇也不例外，再加上通信建立、拆除时间和呼损，其利用效率较低。
2.存储转发交换
存储转发交换，也叫报文交换，数据传输的单位报文。报文需要发送数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定的格式组成的数据单元，其长度不限且可变。存储转发交换方式，不需要在两个站点之间建立一条专用通路，报文就能够进入通信子网；通信子网中的结点是通信控制处理机，它负责完成数据单元的接收、差错校验、存储和转发功能。对于某些场合，端点之间交换的数据是随机性和突发性的，存储转发方式可以节省信道容量和有效时间。
存储转发方式具有如下优点。
(1)信道的利用率高。这是因为从一个结点到另一个结点的通道可以为许多数据单元分时共享，对于同样的通信量来说，需要的总传输能力较低。
(2)在存储转发过程中，结点可以对数据进行处理，易于实现速度和代码的转换，为速度不同、代码不同的计算机之间的互连和通信提供了条件。同时便于对数据进行差错检查与恢复，提高数据传输的可靠性。
(3)通信子网中通信控制处理机具有路由功能，可以动态选择报文通过通信子网的最佳路径，同时可以平滑通信量，提高系统效率。
3.数据报方式
数据报方式报文分组存储转发的一种形式。分组传送之间不需要预先在源主机与目的主机之间建立“线路连接”。源站点所发送的每一个分组都被单独处理的，可以独立地选择一条传输路径。每个分组在通信子网中可能是通过不同的传输路径到达目的站点的。
由于数据报方式的特点是具有相同地址的分组不一定沿着同一条路径到达目的地，而且先发送的分组也不一定先到达。因此，分组到达目的结点后需要重新把它们按序排列。另一个特征是通信的双方不需要同时活跃的（即处于激活状态)。当然’发送端进行发送时，它必须活跃的，但这时接收端并不一定活跃的，只有当接收端正在进行接收时，它才必须活跃的。
数据报方式的实现过程是：源站点A将报文M分成多个分组PI,P2,……依次发送到与其直接连接的通信子网的通信控制处理机A(即结点A),结点A每接收一个分组均要进行差错检测，以保证站点A与结点A的数据传输的正确性。结点A接收到分组PI,P 2,…P#后，要为每个分组进入通信子网的下一结点启动路由选择算法。由于网络通信状态是不断变化的，分组P1的下一个结点可能选择为C，而分组P 2的下一个结点可能选择为D，因此同一报文的不同分组通过子网的路径可能是不相同的。结点A向结点C发送分组P1时，结点C要对P2传输的正确性进行检测。如果传输正确，结点C向结点A发送正确传输的确认信息A C K;结点A接收到结点C 的A C K信息后，确认P1已正确传输，则废弃P 1的副本。其他结点的工作过程与结点C的工作过程相同。这样，报文分组P1通过通信子网中多个结点存储一转发，最终正确到达目的结点B。
4.虚电路方式
虚电路方式试图将数据报与电路交换结合起来，发挥两种方式的优点。虚电路方式在分组发送之前，需要在发送方和接收方建立一条逻辑连接的虚电路。在每次分组发送之前必须在发送方和接收方之间建立一条逻辑连接。因为不需要真正去建立一条物理链路，连接发送方和接收方的物理链路已经存在；又因为一次通信的所有分组都通过这条虚电路顺序传送，因此报文分组不必带目的地址、源地址等辅助信息。分组到达目的结点时不会出现丢失、重复与乱序的现象。报文的源发站在发送报文之前，通过类似于呼叫的过程，使交换网建立一条通往目的站的逻辑通路（而不是物理通路)。然后一个报文的所有分组都沿着这条逻辑通路进行存储转发方式传输，不允许结点对报文的分组再做单独的路径选择。
】 计算机网络教程第五版（微课版）答案 第一章概述 1-01 计算机网络向用户可以提供那些服务 答：连通性和共享 1-02 简述分组交换的要点。 答：（1）报文分组，加首部（2）经路由器储存转发（3）在目的地合并 1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。 ; 答：（1）电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。 （2）报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高 ，通信迅速。 （3）分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生 存性能好。 1-04 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革 答：融合其他通信网络，在信息化过程中起核心作用，提供最好的连通性和信息共享
，第一次提供了各种媒体形式的实时交互能力。 [ 1-05 因特网的发展大致分为哪几个阶段请指出这几个阶段的主要特点。 答：从单个网络APPANET向互联网发展；TCP/IP协议的初步成型 建成三级结构的Internet；分为主干网、地区网和校园网； 形成多层次ISP结构的Internet；ISP首次出现。 1-06 简述因特网标准制定的几个阶段 答：（1）因特网草案(Internet Draft) ——在这个阶段还不是 RFC 文档。 （2）建议标准(Proposed Standard) ——从这个阶段开始就成为 RFC 文档。 （3）草案标准(Draft Standard) — （4）因特网标准(Internet Standard) 1-07小写和大写开头的英文名字 internet 和Internet在意思上有何重要区别 答：（1） internet（互联网或互连网）：通用名词，它泛指由多个计算机网络 互连而成的网络。；协议无特指 （2）Internet（因特网）：专用名词，特指采用 TCP/IP 协议的互联网络
计算机网络复习要点 第一章 概述 1、计算机网络向用户提供的最重要的功能是连通性与共享性。（P1） 2、连接在因特网上的计算机称为主机（host ）（P3） 3、网络（network ）由若干结点（node ）和连接这些结点的链路（link ）组合。（P2） 4、简述Internet 和internet 的区别（P4） （1） internet （互联网或互连网）：是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。在这些网络之间的通信协议（即通信规则）可以是任意的。 （2）Internet （因特网）：是一个专用名词，它采用 TCP/IP 协议族作为通信的规则。 区别：后者实际上是前者的双向应用。 5、因特网服务提供者是什么？（P4） ISP ，Internet Servvice Provider ，是一个进行商业活动的公司，又通常译为因特网服务提供商。 6、在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类？（P8） 客户服务器方式（C/S 方式）和对等方式（P2P 方式） 7、路由器是实现分组交换的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。（P10） 8、分组交换网以分组作为数据传输单元。（P12） 9、定义：计算机网络是一些互相连接的、自制的计算机的集合[TANE03]？（P17） 10、速率即数据率（data rate ）或比特率（bit rate ），是计算机网络中最重要的一个性能指标，速率的单位为b/s(比特每秒)或bit/s ，有时也写为bps 等。(P18) 11、计算机网络中“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“ 比特/秒”（P19） 12、掌握传输（发送时延）发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间公式：（P19~20） ） 发送速率（比特数据块长度（比特） 发送时延s / 13、协议是控制两个对等实体进行通信的规划的集合。(P30) 14、协议是“水平的”，控制对等实体之间的通信的规则。(P30) 15、服务是“垂直的”，是由下层向上层通过间接提供的。(P30) 16、同一系统的相邻两层的实体进行交互的地方，称为服务访问点（Service Access Point ）(P30) 第二章 物理层 1.单工，半双工，全双工通信的区别。P38 （1）单工：单向通信，即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。 （2）半双工：双向交替通信，即通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然 也就不能同时接收）。 （3）全双工通信：双向同时通信，即通信的双方可以同时发送和接收信息。 2. 最基本的二元制调制方法有哪几种。P38 （1）调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化。
计算机网络第七版答案 第一章概述 1-01 计算机网络向用户可以提供那些服务？答：连通性和共享 1-02 简述分组交换的要点。答：（1）报文分组，加首部（2）经路由器储存转发（3）在目的地合并 1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。 答：（1）电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。 （2）报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。 （3）分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生存性能好。 1-04 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革？ 答：融合其他通信网络，在信息化过程中起核心作用，提供最好的连通性和信息共享，第一次提供了各种媒体形式的实时交互能力。 1-05 因特网的发展大致分为哪几个阶段？请指出这几个阶段的主要特点。 答：从单个网络APPANET向互联网发展；TCP/IP协议的初步成型建成三级结构的Internet； 分为主干网、地区网和校园网；形成多层次ISP结构的Internet；ISP首次出现。 1-06 简述因特网标准制定的几个阶段？ 答：（1）因特网草案(Internet Draft) ——在这个阶段还不是RFC 文档。（2）建议标准(Proposed Standard) ——从这个阶段开始就成为RFC 文档。（3）草案标准(Draft Standard)（4）因特网标准(Internet Standard) 1-07小写和大写开头的英文名internet 和Internet在意思上有何重要区别？ 答：（1）internet（互联网或互连网）：通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。；协议无特指（2）Internet（因特网）：专用名词，特指采用TCP/IP 协议的互联网络。区别：后者实际上是前者的双向应用 1-08 计算机网络都有哪些类别？各种类别的网络都有哪些特点？ 答：按范围：（1）广域网WAN：远程、高速、是Internet的核心网。 （2）城域网：城市范围，链接多个局域网。 （3）局域网：校园、企业、机关、社区。 （4）个域网PAN：个人电子设备 按用户：公用网：面向公共营运。专用网：面向特定机构。 1-09 计算机网络中的主干网和本地接入网的主要区别是什么？ 答：主干网：提供远程覆盖\高速传输\和路由器最优化通信。本地接入网：主要支持用户的访问本地，实现散户接入，速率低。 1-10 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x（bit）。从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s)。在分组交换时分组长度为p(bit)，且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？（提示：画一下草图观察k段链路共有几个结点。） 答：线路交换时延：kd+x/b+s, 分组交换时延：kd+(x/p)*(p/b)+ (k-1)*(p/b)，其中(k-1)*(p/b)表示K段传输中，有(k-1)次的储存转发延迟，当s>(k-1)*(p/b)时，电路交换的时延比分组交换的时延大，当x>>p,相反。 1-11在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x和(p+h)(bit),其中p为分组的数据部分的长度，而h为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b(b/s)，但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度p应取为多大？（提示：参考图1-12的分组交换部分，观察总的时延是由哪几部分组成。）答：总时延D表达式，分组交换时延为：D= kd+(x/p)*((p+h)/b)+ (k-1)*(p+h)/b D对p求导后，令其值等于0，求得p=[(xh)/(k-1)]^0.5
计算机网络第五版答案完整版 计算机网络》课后习题答案 第一章概述 1-10 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x( bit )，从源站到目的站共经过k 段 链路，每段链路的传播时延为d (s),数据率为C (bit/s )。在电路交换时电路的建立时间为s (s)。在分组交换时分组长度为p( bit )，且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？答：对电路交换，当t=s时，链路建立；当t=s+x/C，发送完最后一bit ;当t=s+x/C+kd，所有的信息到达目的地。对分组交换,当t=x/C , 发送完最后一bit ；为到达目的地,最后一个分组需经过k-1 个分组交换机的转发，每次转发的时间为p/C,所以总的延迟=x/C+(k-1)p/C+kd所以当分组交换的时延小于电路交换x/C+(k-1)p/C+kd v s+x/C+kd 时，(k-1)p/C v s 1-11 在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x 和( p+h)( bit )，其中p 为分组的数据部分的长度，而h 为每个分组所带的控制信息固定长度，与p 的大小无关。通信的两端共经过k 段链路。链路的数据率为b( bit/s )，但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度p 应取为多大？答：分组个x/p ，传输的总比特数：(p+h)x/p 源发送时延：(p+h)x/pb 最后一个分组经过k-1 个分组交换机的转发，中间发送时延：(k-1)(p+h)/b 总发送时延D=源发送时延+中间发送时延D=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b 令其对p的导数等于0，求极值p=Vhx/(k-1) 1-17收发两端之间的传输距离为1000km信号在媒体上的传播速率为2.3 X 108。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：(1)数据长度为107bit，数据发送速率为100kbit/s，传播距离为1000km信号在媒体上的传播速率为 2X108m/s°(2)数据长度为103bit，数据发送速率为1Gbit/s，传输距离和信号在媒体上的传播速率同上。 答：(1)：发送延迟=107/(100X1000) =100s 传播延迟=1000X1000/(2X108) =5X10-3s=5ms (2)：发送延迟=103/ (109) =10-6s=1us传播延迟=1000X 1000/ (2X 108) =5X 10-3s=5ms 1-18、假设信号在媒体上的传播速率为2.3 X108m/s。媒体长度I分别为： (1) 10cm( 网卡)(2) 100m( 局域网)(3) 100km( 城域网)(4) 5000km( 广域网)
《计算机网络教程》（第四版）复习重点 第一章 计算机网络概论 1.2 计算机网络的定义 1、 资源共享观点的定义：以能够相互共享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合。 2、网络拓扑分类：根据通信子网中通信信道类型分类，有广播信道与点-点线路。 ? 网络拓扑分类：根据通信子网中通信信道类型分类，有广播信道与点-点线路； ? 广播信道通信子网的特点：一个公共的通信信道被多个网络结点共享； ? 广播信道通信子网的基本拓扑构型： 总线型 树型 环型 ? 无线通信与卫星通信型 ? 点-点线路的通信子网的特点：每条物理线路连接一对结点； ? 点-点线路的通信子网基本拓扑结构有： 星型 环型 树型 网状型 第二章 数据通信与广域网技术 2.1 数据通信的基本概念 1、数据传输类型与通信方式 ? 串行通信、并行通信 ? 单工通信、半双工或全双工通信 ? 数据通信中的关键技术：同步技术（ 同步通信 异步通信） 2.2 传输介质及其主要特性 1、主要传输介质 双绞线 同轴电缆 光纤电缆 无线与卫星通信信道 2.4 数据编码技术 1、数据编码类型： 2、 数字数据编码方法 计算机内部表示信息的二进制数据通信系统用于表示二进制数据类型 数据信号编码类型 具体的数据编码方法 数据(a)非归零码 同步时钟 (b)曼彻斯特编码 (c)差分曼彻斯特编码 b0 b1b2b3b4b5b6b7
?曼彻斯特编码是应用最广泛的编码方法之一； ?曼彻斯特编码的规则是：每比特的周期T分为前T/2与后T/2两部分；通过前T/2传 送该比特的反码，通过后T/2传送该比特的原码； ?曼彻斯特编码的优点是：每个比特的中间有一次电平跳变，两次电平跳变的时间间 隔可以是T/2或T，利用电平跳变可以产生收发双方的同步信号； ?曼彻斯特编码信号称为“自含钟编码”信号，发送曼彻斯特编码信号时无需另发同步 信号。 ?差分曼彻斯特编码是对曼彻斯特编码的改进； ?差分曼彻斯特编码与曼彻斯特编码不同点是：每比特的中间跳变仅做同步使用，每 比特的值根据其开始边界是否跳变来决定； ?某个比特开始处发生电平跳变表示传输二进制“0”；不发生跳变表示传输二进制“1”。 3、脉冲编码调制方法PCM 采样: ?采样是隔一定的时间间隔，将模拟信号的电平幅度取出作为样本，让其表示原来的 信号； ?采样频率f应为：f≥2B或f=1/T≥2·f max。 ?其中，B为通信信道带宽，T为采样周期，f max为信道允许通过的信号最高频率； ?如果以大于或等于通信信道带宽2倍的速率对信号采样，其样本可以包含足以重构 原模拟信号的所有信息。 量化: ?量化是将样本幅度按量化级决定取值的过程； ?经过量化后的样本幅度为离散的量级值，已不是连续值；编码: 87654321 0 0.27≈ 1.28≈
1-11 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x（bit）。从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s)。在分组交换时分组长度为p(bit)，且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？（提示：画一下草图观察k段链路共有几个结点。） 答：线路交换时延：kd+x/b+s, 分组交换时延：kd+(x/p)*(p/b)+ (k-1)*(p/b) 其中(k-1)*(p/b)表示K段传输中，有(k-1)次的储存转发延迟，当s>(k-1)*(p/b)时，电路交换的时延比分组交换的时延大，当x>>p,相反。 1-12 在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x和(p+h)(bit),其中p为分组的数据部分的长度，而h为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b(b/s)，但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度p应取为多大？（提示：参考图1-12的分组交换部分，观察总的时延是由哪几部分组成。） 答：总时延D表达式，分组交换时延为：D= kd+(x/p)*((p+h)/b)+ (k-1)*(p+h)/b D对p求导后，令其值等于0，求得p=[(xh)/(k-1)]^0.5 1-21 试解释everything over IP 和IP over everthing 的含义。 TCP/IP协议可以为各式各样的应用提供服务（所谓的everything over ip）答：允许IP协议在各式各样的网络构成的互联网上运行（所谓的ip over everything） 3-4 数据链路层的三个基本问题(帧定界、透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决？ 答：帧定界是分组交换的必然要求
第一章概要 1、网络是指“三网”，即电信网络、有线电视网络和计算机网络。 2、计算机网络向用户提供的最重要的功能： （1）连通性：计算机网络使上网用户之间都可以交换信息，好像这些用户的计算机都可以彼此直接连通一样。（2）共享：就是指资源共享，如：信息共享、软件共享、硬件共享。 3、因特网的组成： （1）边缘部分：有所有连接在因特网上的主机组成。用户直接使用 ·在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式：客户服务器方式（C/S方式）和对等方式（P2P方式）。·客户服务器方式主要特征：客户是服务请求方，服务器是服务提供方。 （2）核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。为边缘部分提供服务 ·主机的用途是为用户进行信息处理的，并且可以和其他主机通过网络交换信息。路由器的用途则是用来转发分组的，即进行分组交换的。 ·路由器是实现分组的关键构件，其任务的转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。 4、电路交换：电路交换必定是面向连接的。 ·电路交换的三个阶段：建立连接（占用通信资源）、通信（一直占用通信资源）、释放连接（归还通信资源）。·电路交换的重要特点：在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。 5、分组交换：（面向无连接的） ·分组交换采用存储转发技术。路由器收到一个分组，先暂时存储下来，在检查其首部，查找转发表，按照首部中的目的地址，找到合适的接口转发出去，把分组交给下一个路由器。当路由器满了以后采用丢弃处理。 ·主机和路由器都是计算机，但作用不一样。主机是为用户进行信息处理的。路由器则是用来转发分组的，即进行分组交换的。 6、三种交换方式在数据传送阶段的主要特点：（因特网中三种核心交换方式？概念、特点） （1）电路交换：整个报文的比特流连续地从源点直达终点，好像在一个管道中传送。 （2）报文交换：整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。 （3）分组交换：单个分组（这只是整个报文的一部分）传送到相邻结点，存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。 7、几种不同类别的网络：（这几种方式是什么？） ·不同作用范围的网络： （1）广域网W AN （2）城域网MAN （3）局域网LAN （4）个人区域网PAN ·不同使用者的网络： （1）公用网（public network）（2）专用网（private network） ·用来把用户接入到因特网的网络： 接入网AN (Access Network)，它又称为本地接入网或居民接入网。 注：由ISP 提供的接入网只是起到让用户能够与因特网连接的“桥梁”作用。 8、计算机网络的性能指标：（各自含义） （1）速率：指的是连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率，也称为数据率或比特率。 （2）带宽：用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力。因此网络带宽表示在单位时间内从网络中某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。 （3）吞吐量：表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。 （4）时延(delay 或latency)是指数据（一个报文、分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。 ·发送时延（传输时延) ——是主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。 ·传播时延——电磁波在信道中需要传播一定的距离需要花费的时间。 注：信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。 ·处理时延——主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理。（交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。）
选择题，填空题，判断题，简答题，计算题 第一章 1.网络的概念：1.网络由若干结点（计算机、集线器、交换机或路由器等）和连接这些结点的链路组成。 2.连接在因特网上的计算机称为主机。 3.网络把许多计算机连接在一起，而互联网则把许多网络连接在一起。因特网是世界上最大的互联网。物理网络，直接连接计算机的网络。逻辑网络，由物理网络集合构成的互联网。 2.因特网的组成：1.边缘部分，由所有连接在因特网上的主机组成，用户直接使用。核心部分，由大量网络和连接这些网络的路由器组成，为边缘部分提供服务。2.边缘部分通信方式有客户机和服务器方式和对等方式。 3.核心部分主要由路由器作为分组交换机向网络边缘中的大量主机提供连通性。 3.交换的分类：电路交换，建立连接，通信，释放连接。分组交换，将报文分成数个首部加数据块，结点交换机会根据首部里的地址等信息来进行转发，通过存储转发达到目的地。报文交换，人工方式，利用存储转发原理传送数据。 4.网络的分类：网络的作用范围：局域网，城域网，广域网，个人区域网。网络的使用者：公用网，专用网。 5.性能指标：1.速率，数据的传送速率，也称数据率，比特率，bit/s 。2.带宽，（1）通信线路允许通过的信号频带范围。（2）网络的通信线路所能传送数据的能力，在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”，bit/s 。3.吞吐量，也称吞吐率。4.时延，也称，延迟，迟延，数据从网络的一端传送到另一端的时间。（1）发送时延（传输时延），主机或路由器将分组发送到通信线路上所需要的时间。发送时延=分组长度/发送速率。（2）传播时延，电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率。（3）处理时延，主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理。（4）排队时延，分组在路由器内要经过输入队列和输出队列的排队。5.丢包率，在一定的时间范围内，分组在传输过程中丢失的分组数量与总的分组数量的比，网络拥塞是丢包的主要原因。 6.利用率，信道利用率和网络利用率。 6.网络协议的定义：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定 。它包括语法、语义、同步三要素。 7.OSI 参考模型：物理层，数据链路层，网络层，运输层，会话层，表示层，应用层。协议是水平的，服务是垂直的。路由器在转发分组时最高只用到网络层而没有使用运输层和应用层。 1-10 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x (bit)。从源点到终点共经过k 段链路，每段链路的传播时延为d (s)，数据传输速率为b (bit/s)。在电路交换时电路的建立时间为s (s)。在分组交换时分组长度为p (bit)，假设x > p 且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？（提示：画一下草图观察k 段链路共有几个结点。） 解答：分组交换时延为：b x d k b p k //)1(+?+-。电路交换时延为：b x d k s /+?+。因此，分组交换时延较电路交换时延小的条件为：s b p k <-/)1(
《计算机网络基础（第二版）》 习题参考答案 第一章 1 ?填空题 ⑴ 计算机网络按网络的覆盖范围可分为_局域网_、城域网和广域网 （2）从计算机网络组成的角度看，计算机网络从逻辑功能上可分为通信子网和—资源—子网。 ⑶计算机网络的拓扑结构有星型、树型、总线型、环型和网状型。 2 ?简答题 ⑴计算机网络的发展经过哪几个阶段？每个阶段各有什么特点？ 答: 单机系统:在单处理机联机网络中，由单用户独占一个系统发展到分时多用户系统， 被称为第一代网络。多机系统:将多个单处理机联机终端网络互相连接起来，以多处理 机为中心的网络，并利用通信线路将多台主机连接起来，为用户提供服务，形成了以通信子网为核心的第二代网络，随着分组交换技术的使用，逐渐形成了以遵守网络体构的第三代网系结络。In ternet是计算机网络发展最典型的实例，该网络的发展也促使新的高速网络技术的不断出现，又提高了网络的发展。 （2）什么是计算机网络？计算机网络的主要功能是什么？ 答：利用通信设备和线路，将分布在地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统连接起来， 以功能完善的网络软件（网络通信协议及网络操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的 系统。
主要功能：1.数据交换和通信：在计算机之间快速可靠地相互传递数据、程序或文件； 2.资源 共享：充分利用计算机网络中提供的资源（包括硬件、软件和数据）；3.提高系统的可靠性： 通过计算机网络实现的备份技术可以提高计算机系统的可靠性。 4.分布式网络处理和负载均 衡：将任务分散到网络中的多台计算机上进行，减轻任务负荷过重的单台主机。 （3）计算机网络分为哪些子网？各个子网都包括哪些设备，各有什么特点？ 答：从计算机网络系统组成的角度看，典型的计算机网络分为资源子网和通信子网。 资源子网由主机、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源组成。 主机是资源子网的主要组成单元，为本地用户和网络中远程用户访问网络其他主机设备与资源提供服务。终端控制器负责终端和主计算机的信息通信。终端是直接面向用户的交互设备，可以是由键盘和显示器组成的简单的终端，也可以是微型计算机系统。计算机外设主要是网络中的一些共享设备，如大型的硬盘机、高速打印机、大型绘图仪等。 通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备 组成，完成网络数据传输、转发等通信处理任务。通信控制处理机也称为网络节点，实现通信子网中的分组存储转发节点，完成分组的接收、校验、存储和转发等功能。通信线路为通信控制处理机与通信控制处理机、通信控制处理机与主机之间提供通信信道。通信线路包括电话线、双绞线、同轴电缆、光纤、无线通信信道、微波与卫星通信信道等。信号变换设备的功能是对信号进行变换以适应不同传输媒体的要求。 ⑷计算机网络的拓扑结构有哪些？它们各有什么优缺点？ 答：1. 星型拓扑网络:优点是很容易在网络中增加新的站点，容易实现数据的安全性和优先级控制，易实现网络监控；但缺点是属于集中控制，对中心节点的依赖性大，一旦中心节点有故障会引起整个网络的瘫痪。 2. 树型拓扑网络:树型拓扑网络层次结构的层不宜过多，以免转接开销过大，使高层节点的负荷过重。 3. 总线型拓扑网络:结构简单，安装方便，需要铺设的线缆最短，成本低。缺点是实时性较差，总线的任何一点故障都会导致网络瘫痪。 4. 环型拓扑网络:结构简单，传输延时确定，但是环中每个节点与连接节点之间的通信线路都会成为网络可靠性的屏障。环中节点出现故障，有可能造成网络瘫痪。网络节点的加入、退出以及环路的维护和管理都比较复杂。 5. 网状型拓扑网络：优点是可靠性高，但结构复杂，必须采用路由选择算法和流量控制方法。 广域网基本上采用网状型拓扑结构。
《计算机网络应用技术教程》习题汇总 第一章习题 1. 单项选择题 1 .1 在计算机网络发展过程中，( )对计算机网络的形成与发展影响最大。 A. OCTOPUS B. ARPANET C. DA TAPAC D. Newhall 1.2 目前计算机网络的定义是从的观点而来的。 A. 广义 B. 狭义 C. 资源共享 D. 用户透明 1.3 在计算机网络中完成通信控制功能的计算机是( )。 A. 通信控制处理机 B. 通信线路 C. 主计算机 D. 终端 1.4 目前，实际存在与使用的广域网基本都是采用( )。 A. 总线型拓扑 B. 环型拓扑 C. 星型拓扑 D. 网状拓扑 1.5 ( )是指在有限地理范围（例如一幢大楼、一个单位或部门）内，将各种计算机与外设互连起来的网络。 A. 广域网 B. 城域网 C. 局域网 D. 公用数据网 1.6 ( )是指为网络数据交换而制定的规则、约定与标准。 A. 接口 B. 层次 C. 体系结构 D. 通信协议 1.7 在OSI参考模型中，( )负责使分组以适当的路径通过通信子网。 A. 网络层 B. 传输层 C. 数据链路层 D. 表示层 1.8 在OSI参考模型中，网络层的数据服务单元是( )。 A. 比特序列 B. 分组 C. 报文 D. 帧 1.9 在TCP/IP参考模型中，与OSI参考模型的传输层对应的是( )。 A. 主机 网络层 B. 应用层 C. 传输层 D. 互联层 1.10 在TCP/IP协议中，UDP协议是一种( )协议。 A. 传输层 B. 互联层 C. 主机 网络层 D. 应用层
2. 简答题 1.11 计算机网络的发展可以划分为几个阶段？每个阶段都有什么特点？ 1.12 按照资源共享的观点定义的计算机网络应具备哪几个主要特征？ 1.13 通信子网与资源子网的联系与区别是什么？ 1.14 局域网、城域网与广域网的主要特征是什么？ 1.15 计算机网络采用层次结构的模型有什么好处？ 1.16 ISO在制定OSI参考模型时对层次划分的原则是什么？ 1.17 请描述在OSI参考模型中数据传输的基本过程。 1.18 请比较OSI参考模型与TCP/IP参考模型的异同点。 第二章习题 1. 单项选择题 2.1 ( )是指在一条通信线路中可以同时双向传输数据的方法。 A. 单工通信 B. 半双工通信 C. 全双工通信 D. 同步通信 2.2 在常用的传输介质中，带宽最宽、信号传输衰减最小、抗干扰能力最强的一类传输介质是( )。 A. 光纤 B. 双绞线 C. 同轴电缆 D. 无线信道 2.3 两台计算机利用电话线路传输数据信号时必备的设备是( )。 A. 集线器 B. 调制解调器 C. 路由器 D. 网络适配器 2.4 通过改变载波信号角频率来表示数字信号1、0的方法叫做( )。 A. 绝对调相 B. 振幅键控 C. 相对调相 D. 移频键控 2.5 在数字数据编码方式中，( )是一种自含时钟编码方式。 A. 曼彻斯特编码 B. 非归零码 C. 二进制编码 D. 脉冲编码 2.6 利用模拟通信信道传输数据信号的方法称为( )。 A. 同步传输 B. 基带传输 C. 异步传输 D. 频带传输 2.7 在外置调制解调器中，电话线连接端口用来连接( )。 A. 计算机通信端口 B. 电源线 C. 电话线 D. 电话机 2.8 传输方式是指同一报文中的分组可以由不同传输路径通过通信子网。 A. 线路交换 B. 数据报 C. 虚电路 D. 异步 2.9 在A TM方式中，信元的长度为字节。 A. 48 B. 5 C. 58 D. 53 2.10 在差错控制方式中，系统只会重新传输出错的那些数据帧。
2018年网络工程师第五版最新教材解读2018年网络工程师第5版教程已经上市，那么与第4版相比有哪些变动呢？网络工程师新旧教程对比变化大吗？ 与第4版教程内容相比，第5版结合新版考试大纲的要求，对考试内容进行了较大的调整，考生们在备考的时候可以根据最新版教程来进行复习。 至于网络工程师新旧教程的具体变化，想了解的考生可以在希赛网观看2018网络工程师教程对比公开课，希赛讲师为大家解读了新版教材与老版教材的变化，让考生们更加深入了解第5版教材的改版内容。 网络工程师新版教程具体目录如下： 第1章?计算机网络概论1 ?计算机网络的形成和发展1 ?计算机网络的分类和应用3 计算机网络的分类3 计算机网络的应用6 ?我国互联网的发展7 ?计算机网络体系结构9 计算机网络的功能特性9 开放系统互连参考模型的
基本概念11 ?几种商用网络的体系结构18 ?OSI协议集22 第2章?数据通信基础27 ?数据通信的基本概念27 ?信道特性28 信道带宽28 误码率30 信道延迟30 ?传输介质30 双绞线30 同轴电缆31 光缆33 无线信道34 ?数据编码35 ?数字调制技术38
?脉冲编码调制40 取样40 量化41 编码41 ?通信方式和交换方式41 数据通信方式41 交换方式43 ?多路复用技术46 频分多路复用46 时分多路复用47 波分多路复用48 数字传输系统48 同步数字系列50 ?差错控制50 检错码51 海明码51 循环冗余校验码53 第3章?广域通信网56 ?公共交换电话网56
电话系统的结构56 本地回路57 调制解调器61 ?公共数据网63 流量控制和差错控制64 协议69 协议75 ?帧中继网78 帧中继业务78 帧中继协议80 帧中继的应用82 ?ISDN和ATM83 综合业务数字网83 虚电路87 高层88 适配层89 通信管理90 第4章?局域网与城域网93 ?局域网技术概论93
目录 第一章作业 一.问：计算机网络的发展经历哪四代？其特点是什么？ (1) 二、计算机网络主要由哪几部分组成?每部分的作用是什么? (2) 四、数据通信系统主要由哪几部分组成？每部分的作用是什么? (3) 五、什么是单工通信、半双工通信、全双工通信？ (3) 七、什么是基带传输和宽带传输？二者相比较宽带传输的优点有哪些？ (4) 八、分别简述数字调制的三种基本形式？ (4) 九、当给出的数据信号为00101101时，试分别画出曼切斯特编码和差分曼切斯特编码 的波形图。 (4) 十.什么是多路复用技术？简述时分多路复用的工程原理？ (5) 十一.报文交换和电路交换相比较优点有哪些？ (5) 十二.分组交换的特点有哪些？ (6) 十三.资源子网和通信子网的作用分别是什么？ (6) 十四.计算机网络拓扑可分为哪几类？每一类又有几种基本拓扑结构？ (7) 一.问：计算机网络的发展经历哪四代？其特点是什么？ 答：①第一代计算机网络——面向终端的计算机网络 面向终端的计算机网络是具有通信功能的主机系统，即所谓的联机系统。这是计算机网络发展的第一阶段。其特点是：计算机是网络的中心和控制着，终端围绕中心计算机分布在各处，而计算机的任务是进行成批处理 ②第二代计算机网络——共享资源的计算机网络 第二代计算机网络的典型代表是ARPA网络。ARPA网络建成标志着现代计算机网络的诞生。ARPA网络的实验成功使计算机网络的概念发生根本性的变化，很多有关计算机网络的基本概念都与ARPA 网的研究成果有关，比如分组交换、网络协议、资源共享等。 其特点是：多台计算机通过通信线路连接起来，相互共享资源。这样就形成了通过共享资源为目的的第二代计算机网络 ③第三代计算机网络——标准化的计算机网络
习题解答 习题及参考答案说明 习题中的某些问答题是为了方便学生课后理解书本知识，并不一定适合作为考试题目，给出的答案也仅供参考，学生不应该死记硬背。 第1章 1-1计算机网络向用户可以提供哪些服务？ 解答：计算机网络是一种通信基础设施，向用户提供的最核心的服务就是信息交互服务和资源共享服务。虽然计算机网络与电信网络和有线电视网络一样，都是一种通信基础设施，但与这两个网络最大的不同在于计算机网络的端设备是功能强大且具有智能的计算机。利用计算机网络这个通信基础设施，计算机上运行的各种应用程序通过彼此间的通信能为用户提供更加丰富多彩的服务和应用，如文件传输、电子邮件、网络电视等待。 1-2试简述分组交换的要点。 解答：分组交换采用存储转发技术，当需要发送数据时无需在源和目的之间先建立一条物理的通路，而是将要发送的报文分割为较小的数据段，将控制信息作为首部加在每个数据段前面（构成分组）一起发送给分组交换机。每一个分组的首部都含有目的地址等控制信息。分组交换网中的分组交换机根据分组首部中的控制信息，把分组转发到下一个分组交换机。用这种存储转发方式将分组转发到达最终目的地。 1-3试从建立连接、何时需要地址、是否独占链路、网络拥塞、数据是否会失序、端到端时延的确定性、适用的数据传输类型等多个方面比较分组交换与电路交换的特点。 解答：
1-4为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革？ 解答：因特网已成为仅次于全球电话网的世界第二大网络，缩小了人际交往的时间和空间，大大改变着我们工作和生活的各个方面。 1-5因特网的发展大致分为哪几个阶段？请指出这几个阶段最主要的特点。 解答：因特网的基础结构大体上经历了三个阶段的演进。第一阶段——从单个网络ARPANET向互联网发展。第二阶段——逐步建成了三级结构的因特网。第三阶段——逐渐形成了多层次ISP结构的因特网。 1-6试简述因特网标准制定的几个阶段。
第一章计算机网络基础知识
第一章计算机网络基础知识以网络为核心的信息时代，要实现信息化就必须依靠完善的网络，因为网络可以非常迅速地传递信息。因此网络现在已经称为现代社会发展的一个重要基础，对社会生活的很多方面以及对社会经济的发展已经产生了不可估量的影响。 1.1网络的类别 为了更好的学习计算机网络，下面把网络进行分类以便学习： 1.1.1计算机网络的定义 计算机网络：就是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互连起来，以功能完善的网络软件（即网络通信协议、信息交换方式、网络操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统。 这个简单的定义可以看出，计算机网络涉及到四个方面的问题。 (1)计算机网络中包含两台以上的地理位置 不同具有“自主”功能的计算机。所谓“自 主”的含义，是指这些计算机不依赖于网 络也能独立工作。通常，将具有“自主” 功能的计算机称为主机(Host)，在网络中
也称为结点(Node)。网络中的结点不仅 仅是计算机，还可以是其他通信设备， 如，HUB、路由器等。 (2)网络中各结点之间的连接需要有一条通 道，即，由传输介质实现物理互联。这 条物理通道可以是双绞线、同轴电缆或 光纤等“有线”传输介质；也可以是激光、 微波或卫星等“无线”传输介质。 (3)网络中各结点之间互相通信或交换信 息，需要有某些约定和规则，这些约定 和规则的集合就是协议，其功能是实现 各结点的逻辑互联。例如，Internet上使 用的通信协议是TCP/IP协议簇。 (4)计算机网络是以实现数据通信和网络资 源（包括硬件资源和软件资源）共享为 目的。要实现这一目的，网络中需配备 功能完善的网络软件，包括网络通信协 议（如，TCP/IP、IPX/SPX）和网络操 作系统（如，Netware、Windows 2000 Server、Linux）。 1.1.2 计算机网络的分类
一、名词解释 ____1.交换机____2.数据链路层 ____3.虚电路____4 线路交换 ____5.交换式局域网____6.资源子网 ____7 .集线器____8.网络操作系统 A、由各种主机、外设、软件与信息资源组成，负责全网的数据处理业务，并向网络用户提供各种网络资源与网站服务。 B、同一报文中的所有分组通过预先在通信子网中建立的传输路径传输的方法。 C、两台计算机通信前，首先在通信子网中建立实际的物理链路连接的方法。 D、在两个通信实体之间传送以帧为单位的数据，通过差错控制的方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路的层次。 E、通过交换机多端口之间并发链接实现多结点间数据并发传输的局域网。 F、在交换式局域网中，可以在多个端口之间建立并连接的设备。 G、在共享介质以太网中，构成总线型拓扑的中心连接设备。 H、为高层网络用户提供共享资源管理与其他网络服务多功能的操作系统软件。 二、选择题 1.网络拓扑结构通过网络结点与通信线路之间的几何关系来表示____ A、网络结构 B、主从关系 C、网络服务 D、映射关系 2.____是一种自含时钟编码的数字数据编码方式。 A、非归零编码 B、脉冲编码 C、曼彻斯特编码 D、二进制编码 3.如果在通信信道中传输1位数据的时间为0.5ms，则通信信道的数据传输速率为____ A、2Mbps B、2Kbps C、4Mbps D、4Kbps
4.在TCP/IP参考模型中与OSI参考模型的网络层对应的是____ A、主机-网络层 B、互连层 C、应用层 D、传输层 5.IEEE 802标准中的____定义了逻辑链路控制子层功能与服务。 A、IEEE 802.4 B、IEE802.3 C、IEEE 802.2 D、IEE802.1 6.以太网交换机的100Mbps全双工端口的带宽为____ A、1Gbps B、50Mbps C、100Mbps D、200Mbps 7.在每个Windows NT域中，只能有一个____ A、普通服务器 B、文件服务器 C、后备域控制器 D、主域控制器 https://www.doczj.com/doc/772101427.html,Ware文件系统的所有目录都建立在____ A、虚拟硬盘 B、网络硬盘 C、服务器硬盘 D、普通硬盘 三、判断题 ____1.广播式网络的主要特点是采用分组存储转发与路由选择技术。 ____2.在线路交换、数据报与虚电路方式中，都需要经过线路建立、数据传输与电路拆除这三个过程。 ____3.如果在数据传输过程中发生错误，那么接收端收到的带有CRC校验码的0、1序列一定能被相同的生成多项式整除 ____4.ISO划分网络层次的基本原则是：不同结点都有相同的层次；不同结点的相同层次可以有不同的功能。 ____5.逻辑结构属于总线型的局域网，在物理结构上可以被看做是星型的，最典型的是以太网。 ____6.Windows NT操作系统中，Windows NT Server是工作站软件。 四、简答题 1、通信子网与资源子网的联系与区别是什么？ 2、通过比较说明双绞线、同轴电缆与光缆等3种常用传输介质的特点 3、请比较OSI参考模型与TCP/IP参考模型的异同点。 4、局域网从介质访问控制方法的角度可以分为几种类型？它们的主要特点是什么？ 5、、典型的以太网交换机主要分为几种类型？在交换机选型上主要考虑哪些问题？
《计算机网络（第三版）》（谢希仁）部分习题参考题解 1-11解：电路交换所需时间T1 = s+x/b+kd，分组交换所需时间T2 = x/b+d+(k-1)(p/b+d) 根据题意应有T2