培训讲义
----GSM、GPRS、CDMA 网络原理
波导客户服务部培训室
杨敏华
第一节、GSM 网络原理1
2
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一、GSM的发展史
一、GSM的发展史
1981年CEPT中的特别移动组成立。
1986年制定了未来数字蜂窝系统的标准。
1987年选定窄带多址技术（TDMA)
1987年签署MoU。
1988年GSM成为ETSI的一个技术委员会。
1990年GSM标准扩展出一个旁支——DCS1800。1991年GSM商用运行开始。
1996年PCS1900商用运行开始。
1987年GSM900成为我国蜂窝移动通信标准，
并在广州第一个开通。
二、GSM系统组成
二、GSM系统组成
VLR
PLMN
PSTN
ISDN Um
A
SS7
系统框图
二、GSM系统组成
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?MSC(Mobile –Service Switching center)移动交换中心?
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二、GSM系统组成PLMN
公用陆地移动通信网
ISDN
综合业务数字网
PSTN
公用电话交换网
三、GSM信道
四、GSM关键技术
多址技术
?1、频分多址(FDMA)
?2、时分多址(TDMA)
FDMA、TDMA
3、码分多址(CDMA)
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采样、量化、编码
卷积、交织、加密、突发脉冲格化
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：
国际移动设备识别码
TAC: 1-6位，批准型号码
f i Vd Vc f o
鉴相器PD环路滤波器压控振荡器
分频器
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第二节、GPRS网络原理
物理层设备 1.调制解调器 调制解调器的英文名称为modem，来源于Modulator/Demodulator，即调制器/解调器。 ⑴工作原理 调制解调器是由调制器与解调器组合而成的，故称为调制解调器。调制器的基本职能就是把从终端设备和计算机送出的数字信号转变成适合在电话线、有线电视线等模拟信道上传输的模拟信号；解调器的基本职能是将从模拟信道上接收到的模拟信号恢复成数字信号，交给终端计算机处理。 ⑵调制与解调方式 调制，有模拟调制和数字调制之分。模拟调制是对载波信号的参量进行连续地估值；而数字调制使用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在接收端对载波信号的离散参量进行检测。调制是指利用载波信号的一个或几个参数的变化来表示数字信号的一种过程。 调制方式相应的有：调幅、调频和调相三种基本方式。 调幅：振幅调制其载波信号将随着调制信号的振幅而变化。 调频：载波信号的频率随着调制信号而改变。 调相：相位调制有两相调制、四相调制和八相调制几种方式。 ⑶调制解调器的分类 按安装位置：调解解调器可以分为内置式和外置式 按传输速率分类：低速调制解调器，其传输速率在9600bps以下；中速调制解调器，其传输速率在9.6～19.2kbps之间；高速调制解调器，传输速率达到19.2～56kbps。 ⑷调制解调器的功能 ?差错控制功能：差错控制为了克服线路传输中出现的数据差错，实现调制解调器至远端调制解调器的无差错数据传送。 ?数据压缩功能：数据压缩功能是为了提高线路传输中的数据吞吐率，使数据更快地传送至对方。 ⑸调制解调器的安装 调制解调器的安装由两部分组成，线路的连接和驱动程序的安装。 线路连接： ?将电话线引线的一端插头插入调制解调器后面LINE端口。
无线网络工作原理 概念 科技的飞速发展，信息时代的网络互联已不再是简单地将计算机以物理的方式连接起来，取而代之的是合理地规划及设计整个网络体系、充分利用现有的各种资源，建立遵循标准的高效可靠、同时具备扩充性的网络系统。无线网络的诸多特性，正好符合了这一需求。 一般而言，凡采用无线传输的计算机网络都可称为无线网。从WLAN到蓝牙、从红外线到移动通信，所有的这一切都是无线网络的应用典范。就本文的主角——WLAN 而言，从其定义上可以看到，它是一种能让计算机在无线基站覆盖范围内的任何地点（包括户内户外）发送、接收数据的局域网形式，说得通俗点，就是局域网的无线连接形式。 接着，让我们来认识一下Wi-Fi。就目前的情况来看，Wi-Fi已被公认为WLAN的代名词。但要注意的是，这二者之间有着根本的差异：Wi-Fi是一种无线局域网产品的认证标准；而WLAN则是无线局域网的技术标准，二者都保持着同步更新的状态。 Wi-Fi的英文全称为“Wireless Fidelity”，即“无线相容性认证”。之所以说它是一种认证标准，是因为它并不是只针对某一WLAN规范的技术标准。例如，IEEE 802.11b是较早出台的无线局域网技术标准，因此当时人们就把IEEE 802.11b标准等同于Wi-Fi。但随着无线技术标准的多样
化，Wi-Fi的内涵也就相应地发生了变化，因为它针对的是整个WLAN领域。 由于无线技术标准的多样化出现，所使频段和调频方式的不尽相同，造成了各种标准的无线网络设备互不兼容，这就给无线接入技术的发展带来了相当大的不确定因素。为此。1999年8月组建的WECA（无线以太网兼容性联盟）推出了Wi-Fi标准，以此来统一和规范整个无线网络市场的产品认证。只有通过了WECA认证，厂家生产的无线产品才能使用Wi-Fi认证商标，有了Wi-Fi认证，一切兼容性问题就变得简单起来。用户只需认准Wi-Fi标签，便可保证他们所购买的无线AP、无线网卡等无线周边设备能够很好地协同工作。 原理 尽管各类无线网所遵循的标准和规范有所不同，但就其传输方式来看则不外两种，即无线电波方式和红外线方式。其中红外线传输方式是目前应用最广泛的一种无线网技术，我们所使用的家电遥控器几乎都是采用红外线传输技术。作为一种无线局域网的传输方式，红外线传输的最大优点是不受无线电波的干扰，而且红外线的使用也不会被国家无线电管理委员会加以限制。然而，红外线传输方式的传输质量受距离的影响非常大，并且红外线对非透明物体的穿透性也非常差，这就直接导致了红外线传输技术与计算机无线网的“主角地位”无缘；相比之下，无线电波传输方式的应用则广泛得多。基于本文的定位，在此笔者仅简单介绍无线电波的调制方式。
第三章第二节 课题：3.2 网络通信的工作原理 教学目标：1.了解OSI模型中的各个层次；2.了解TCP/IP协议在OSI模型的位置； 3.了解数据交换技术的电路交换、报文交换、分组交换的工作原理，能进行不同的数据交换技术比较； 4.使用数据交换技术的电路交换、报文交换、分组交换的工作原理解释生活中技术问题，培养学生探究能力，合作能力、观察能力； 5.通过体验、感悟电路交换、报文交换、分组交换的工作原理的学习过程，体验技术发展的过程和思维，体验突破技术，改造技术、创新技术的成就感。 教学重点：OSI模型的理解、TCP/IP协议的重要地位、电路交换、报文交换、分组交换三者的特点与区别 教学难点：OSI模型的理解 课时安排：2课时 教学方法：演示法，讲授法，任务驱动法 教学过程： 第一课时：数据传输过程 一、OSI参考模型 1、很多同学都非常喜欢玩网络游戏，比如魔兽世界，梦幻西游。不知道同学们想不想了解这些网络游戏在网上的一个工作原理，了解游戏是如何在网上运作的。 2、在了解游戏之前，我们先来看看现实生活中的邮政系统，参照这个邮政系统能加快我们对网络游戏的一个理解。课本上的P55页上3.2.1数据传输过程中，图3-3 邮政系统的分层模型。大家可以想象一下我们平时的写信寄信的一个过程。
首先我们写好信后，要让这封信能寄出去，我们就得贴邮票。而邮票，就是我们和邮政局的约定，我交8毛钱给你邮政局，那么你要负责帮我把信送到。而邮政局呢，也和运输部门有个类似的约定。通过这一系列的约定，我们可以保证我们所写的信能送到我们想要送到的目的地。但是这里注意一个问题：邮票做为约定不是一成不变的。比如说，刚刚解放前，也许送信只需要几分前。而现在人民的生活富裕了，相应的，一封信是8毛钱。也就是说，协议，或者约定完全是按照当时的情况做出的适当的处理。如果情况出现变化，协议一样可以随着情况而做出改变。 3、实际上，网络上数据的传输过程和现实中是非常类似的，我们可以来想象一下： 我现在有一批水果，准备运到罗马。如果我想实现这个目标，我需要什么条件？ （1）首先我要有一条路，不管是马路还是铁路，这条路要能从出发点连接到目标点。 （2）路是有了，我要保证这条路是通畅的，不能说走进死胡同，我要保证这条路能够通车，假设我是用火车来运的话，不会出现半路出轨的现象（3）路永远不会只有一条。条条道路通罗马，那么，我要保证我要走的道路能最快，最省钱的到达目的地。因此，我要选择一条近路。 路已经有了，基本条件已经具备，我们现在可以开始送东西了，但是是不是有了路就万无一失了。我们还需要有什么？ （4）路是有了，我们现在坐火车把东西送过去，结果送到半中间被强盗打劫了，或者是被人偷了，所以我们要保证在送过去的途中要原封不动的送到，少一
导读--1995年以色列VocalTec公司所推出的Internet Phone，不但是VoIP网络电话的开端，也揭开了电信IP化的序幕。 1995年以色列VocalTec公司所推出的Internet Phone，不但是VoIP网络电话的开端，也揭开了电信IP化的序幕。人们从此不但可以享受到更便宜、甚至完全免费的通话及多媒体增值服务，电信业的服务内容及面貌也为之剧变。 一开始的网络电话是以软件的形式呈现，同时仅限于PC to PC间的通话，换句话说，人们只要分别在两端不同的PC上，安装网络电话软件，即可经由IP网络进行对话。随着宽频普及与相关网络技术的演进，网络电话也由单纯PC to PC的通话形式，发展出IP to PSTN （公共开关电话网络）、PSTN to IP、PSTN to PSTN及IP to IP等各种形式，当然他们的共通点，就是以IP网络为传输媒介，如此一来，电信业长久以PSTN电路交换网网络为传输媒介的惯例及独占性也逐渐被打破。 VoIP的原理、架构及要求 由Voice over IP的字面意义，可以直译为透过IP网络传输的语音讯号或影像讯号，所以VoIP就是一种可以在IP网络上互传模拟音讯或视讯的一种技术。简单地说，它是藉由一连串的转码、编码、压缩、打包等程序，好让该语音数据可以在IP网络上传输到目的端，然后再经由相反的程序，还原成原来的语音讯号以供接听者接收。 进一步来说，VoIP大致透过5道程序来互传语音讯号，首先是将发话端的模拟语音讯号进行编码的动作，目前主要是采用ITU-T G.711语音编码标准来转换。第二道程序则是将语音封包加以压缩，同时并添加址及控制信息，如此便可以在第三阶段中，也就是传输IP 封包阶段，在浩瀚的IP网络中寻找到传送的目的端。到了目的端，IP封包会进行译码还原的作业，最后并转换成喇叭、听筒或耳机能播放的模拟音讯。 在一个基本的VoIP架构之中，大致包含4个基本元素： (1)媒体网关器（Media Gateway）：主要扮演将语音讯号转换成为IP封包的角色。 (2)媒体网关控制器（Media Gateway Controller）：又称为Gate Keeper或Call Server。主要负责管理讯号传输与转换的工作。 (3)语音服务器：主要提供电话不通、占线或忙线时的语音响应服务。 (4)信号网关器（Signaling Gateway）：主要工作是在交换过程中进行相关控制，以决定通话建立与否，以及提供相关应用的增值服务。 虽然VoIP拥有许多优点，但绝不可能在短期内完全取代已有悠久历史并发展成熟的PSTN电路交换网，所以现阶段两者势必会共存一段时间。为了要让两者间能相互沟通，势
驱动之路-网络设备驱动基本原理和框架 1.Linux网络子系统 Linux网络子系统的顶部是系统调用接口层。它为用户空间提供的应用程序提供了一种访问内核网络子系统的方法（socket）。位于其下面是一个协议无关层，它提供一种通用的方法来使用传输层协议。然后是具体协议的实现，在Linux中包括内核的协议TCP,UDP，当然还有IP。然后是设备无关层，它提供了协议与设备驱动通信的通用接口，最下面是设备的驱动程序。 设备无关接口将协议与各种网络驱动连接在一起，这一层提供一组通用函数供底层网络设备驱动使用，让它们可以对高层协议栈进行操作。需要从协议层向设备发生数据，需要调用dev_queue_xmit函数，这个函数对数据进行列队，然后交由底层驱动程序的hard_start_xmit方法最终完成传输。接收通常是使用netif_rx执行的。当底层设备程序接收到一个报文（发生中断）时，就会调用neTIf_rx将数据上传至设备无关层。 下图为设备无关层到驱动层的体系结构 2.网络设备描述（structnet_device） 每一个网络设备都由struct net_device来描述，该结构可使用如下内核函数进行动态分配struct net_device *alloc_net(intsizeof_priv, const char *mask, void(*setup)(struct net_deive *)) sizeof_priv是私有数据区大小；mask是设备名,setup是初始化函数，在注册该设备时，该函数被调用。也就是net_deivce的init成员。 struct net_device *alloc_etherdev(intsizeof_priv) 这个函数和上面的函数不同之处在于内核知道会将该设备做一个以太网设备看待并做一些相关的初始化。 net_device结构可分为全局成员、硬件相关成员、接口相关成员、设备方法成员和公用成员等五个部分 主要全局成员
第十九课时 教学内容： 交换机的管理方式和工作原理 教学目的： 1. 掌握交换机的管理方式。 2. 掌握交换机的工作原理。 教学重难点： 1. 掌握交换机的管理方式。 2. 掌握交换机的工作原理。 教学方法： 讲授法、 教学学法： 接受法、 教学过程 一、引入 在上一节课我们了解了超级终端软件的使用，超级终端来调试配置交换机，这其实是一种交换机管理方式，那么交换机有哪些管理方式呢？ 二、新课 <一> 交换机的管理方式 不可网管交换机 telnet 拨号管理 交换机分为带内管理网管软件管理（不需要配置线） 网络浏览器（必须有可视化窗口） 可网管交换机带外管理： console口的软件管理管理
1. 交换机管理的管理指：通过管理端口执行监控交换机端口、划分vlan、设置trunk端口等管理功能。 2. 可管理的交换机都具有console口。 3. 可网管交换机还可以通过网络浏览器或telnet管理，但是必须给交换机指定一个ip地址，这个ip地址除了供管理交换机使用之外，没有其他用途。带内管理交换机，则交换机都必须要有一个ip地址。 NVRAM：非易失性随机访问存储器，指断电后数据不丢失的一种ram。 4. 可网管交换机均遵循snmp（简单网络管理协议），snmp协议是一整套的符合国际标准的网络设备管理协议，可以通过网管软件管理。是一种带内管理。 <二> 交换机的工作原理 1．端口交换 端口交换技术最早出现在插槽式的集线器中，这类集线器的背板通常划分有多条以太网段（每条网段为一个广播域），不用网桥或路由连接，网络之间是互不相通的。以大主模块插入后通常被分配到某个背板的网段上，端口交换用于将以太模块的端口在背板的多个网段之间进行分配、平衡。根据支持的程度，端口交换还可细分为： ·模块交换：将整个模块进行网段迁移。 ·端口组交换：通常模块上的端口被划分为若干组，每组端口允许进行网段迁移。 ·端口级交换：支持每个端口在不同网段之间进行迁移。这种交换技术是基于OSI第一层上完成的，具有灵活性和负载平衡能力等优点。如果配置得当，那么还可以在一定程度进行客错，但没有改变共享传输介质的特点，自而未能称之为真正的交换。 2．帧交换 帧包括三部分：帧头，数据部分，帧尾。其中，帧头和帧尾包含一些必要得控制信息，比如同步信息、地址信息、差错控制信息等；数据部分则包含网络层传下来的数据，比如ip数据包。 帧交换是目前应用最广的局域网交换技术，它通过对传统传输媒介进行微分段，提供并行传送的机制，以减小冲突域，获得高的带宽。一般来讲每个公司的产品的实现技术均会有差异，但对网络帧的处理方式一般有以下几种：
交换机的工作原理 交换机虽然大家都知道，但是你们都知道他是如何进行工作的吗？下面一起跟着看看吧！ 一、交换机的工作原理 1.交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机 端口的映射，并将其写入MAC地址表中。 2.交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进 行比较，以决定由哪个端口进行转发。 3.如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端 口转发。这一过程称为泛洪（flood）。 4.广播帧和组播帧向所有的端口转发。 二、交换机的三个主要功能 以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同 相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。 转发/过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）。 消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过 生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。 三、交换机的工作特性 1.交换机的每一个端口所连接的网段都是一个独立的冲突域。
2.交换机所连接的设备仍然在同一个广播域内，也就是说，交 换机不隔绝广播（惟一的例外是在配有VLAN的环境中）。 3.交换机依据帧头的信息进行转发，因此说交换机是工作在数 据链路层的网络设备（此处所述交换机仅指传统的二层交换设备）。 四、交换机的分类 依照交换机处理帧时不同的操作模式，主要可分为两类： 存储转发：交换机在转发之前必须接收整个帧，并进行错误校检，如无错误再将这一帧发往目的地址。帧通过交换机的转发时延随帧长度的不同而变化。 直通式：交换机只要检查到帧头中所包含的目的地址就立即转 发该帧，而无需等待帧全部的被接收，也不进行错误校验。由于以太网帧头的长度总是固定的，因此帧通过交换机的转发时延也保持不变。 五、二、三、四层交换机 多种理解的说法： 二层交换（也称为桥接）是基于硬件的桥接。基于每个末端站 点的唯一MAC地址转发数据包。二层交换的高性能可以产生增加各子网主机数量的网络设计。其仍然有桥接所具有的特性和限制。 三层交换是基于硬件的路由选择。路由器和第三层交换机对数 据包交换操作的主要区别在于物理上的实施。 四层交换的简单定义是：不仅基于MAC（第二层桥接）或源/目的地IP地址（第三层路由选择），同时也基于TCP/UDP应用端口来 做出转发决定的能力。其使网络在决定路由时能够区分应用。能够基
Linux下网络设备共作原理 1Linux抽象网络设备 和磁盘设备类似，Linux用户想要使用网络功能，不能通过直接操作硬件完成，而需要直接或间接的操作一个Linux为我们抽象出来的设备，既通用的Linux网络设备来完成。一个常见的情况是，系统里装有一个硬件网卡，Linux会在系统里为其生成一个网络设备实例，如eth0，用户需要对eth0发出命令以配置或使用它了。 2Linux网络系统分层结构
3Linux网卡驱动加载过程 Linux下网络设备加载的俩种形式： 1直接将驱动编译进内核，当内核启动的时候，直接调用初始化函数。 2通过模块加载的形式。 在编译内核的时候讲将驱动标记为模块，系统启动时并不知道该模块的存在，需要用户在/etc/rc.d/目录中定义的初始启动脚本写入命令或手动将模块插入内核空间来激活网络设备接口。
4Linux网络设备工作原理 网络协议接口层 给上层协议提供统一的数据包收发接口，无论上层是ARP协议还是IP协议，都通过dev_queue_xmit函数发送数据，对数据包的接收通过netif_rx函数实现. 网络设备接口层 为千变万化的网络设备定义统一的、抽象的数据结构net_device结构体，实现多种硬件在软件层次上的统一，包含网络设备的属性描述和操作接口。 net_device结构体在内核中指代一个网络设备，网络设备驱动只需填充其结
构体并注册到内核就可以实现内核与具体硬件操作函数的挂接。 设备驱动功能层 对应net_device结构体中的设备驱动功能函数，如xxx_open()、xxx_stop()、xxx_tx() 网络设备与媒介层 物理网卡通常包括PHY和MAC两个控制器，在OSI七层模型中，PHY指物理层，定义数据收发所需要的电气特性；MAC对应数据链路层，提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制
网络设备及工作原理 本章为重点章节，考核要求均为“综合应用”。介绍计算机网网络中的各种网络设备的性能和在网络规划时的合理选择。要求综合应用各类网络互联设备、路由选择算法。 1、网络接口卡(NIC) 基本功能：与网络程序(网络操作系统)配合操作，控制网络上信息的发送与接收。以太网卡的结构：发送和接收部件、发送和接收控制部件、载波检测部件、曼彻斯特编码/译码器、LAN管理部件、微处理器(目前大多数网卡上没有)。在以太网中含有多个网站，每个都有一个6字节48位的地址，这是任一站区别于其它站的唯一标识，这种地址是所有网络设备的物理地址，无论是网卡、交换机、路由器都具有唯一的物理地址。网卡的配置参数：中断请求IRQ3，I/O地址300H，存储器基地址(网卡的远程引导ROM芯片映射到存储区的起点)。网卡的接口类型：AUI接口为粗同轴电缆的接口；BNC接口为细同轴电缆；RJ-45接口为无屏蔽双绞线的接口。网卡的选用：在服务器上使用PCI或EISA总线的智能型网卡，工作站上可用PCI或ISA总线的普通网卡，在笔记本电脑则用PCMCIA总线的网卡或并行接口的便携式网卡。 2、网络集线器(HUB) HUB实质上是一个多口的中继器，它工作在OSI参考模型的最低层物理层。基于普通集线器的网络仍然属于共享介质的局域网络。集线器上一般有多个RJ-45插座可连接双绞线，还有一个AUI粗缆接口和一个BNC细缆接口。通过Uplink接口可将HUB连到上一级网络上。堆叠式集线器是通过一条高速链路将多个HUB串接在一起，提供大量的并列端口，以星型拓扑连接多个站点，其缺点是全网共享有限的带宽。模块化集线器：各个端口都有专用的带宽，只在各个网段内共享带宽，网段之间采用交换技术，从而减少冲突，提高通信效率，因此又称为端口交换机。 3、以太网交换机 实质上是一个具有流量控制能力的多口的网桥，它工作在OSI参考模型的链路层，主要功能是解决共享介质网络的网段微化，即碰撞域的分割问题。交换机的每个端口都提供专用的带宽，它把每个端口所连接的网站分割为独立的LAN，每个LAN成为一个独立的冲突域。交换机还是一种存储转发设备，通过直通方式、无碎片直通方式、存储转发方式来发送信息。 冲突域是一个确保严格遵守CSMA/CD协议而不能超越的时间概念，这个时间由信号传输过程中各种设备的传输延迟所组成：(DTE延迟+MAC延迟+中继器延迟+电缆延迟)。 4、以网络互联设备
1.网络设备的工作工作原理与安全威胁 1.1.集线器的工作原理与安全威胁 集线器又称HUB，是一种用于组建物理结构、形状为星型的网络设备。它具备中继器的信号放大功能，所以它有延长物理线路距离的特性。但是集线器在放大正常信号的同时也放大了噪声信号，噪声信号是网络上的干扰信号，它将对正常的网络通信造成影响。集线器的端口比中继器密集，所以在某种情况下人们把集线器叫做“多端口的中继器”。集线器转发数据的原理如图1.1所示：当主机A要给主机D发送数据时，主机A会把数据广播到除原端口以外的所有端口上。此时主机B解开广播包，看到目标的IP地址不是B主机NIC（网卡）上的IP地址，所以将数据帧丢弃。C主机解开广播包，看到目标的IP不是C主机的NIC上的IP 地址，也将数据帧丢弃。D主机解开广播包，看到目标的IP是D主机NIC上的IP地址，它会将数据帧从NIC复制到内存中，然后内存在将其交给CPU处理。 集线器的特性：集线器是一个半双工冲突设备。如图所示：集线器所有端口连接的主机全部处于一个冲突域内，不能有多个主机同时发送数据。集线器不能隔离广播，如图所示1.2：
所以不能将集线器连接成环状，否则广播会在环路上一直循环，直到TTL值被减为0。集线器属于共享带宽式设备。如果集线器的总体带宽是10MB，共有4个端口，那么每个端口的理论带宽是2.5MB。集线器的安全性很差，因为集线器的数据发送是利用广播数据报文到所有端口的，而且这个广播是带上真实的负荷（用户数据）的广播，容易被他人监听。所以安全性得不到保障。如图所示1.3
注意：集线器安全威胁的重要提示：只要在集线器的任意端口接入协议分析器或安装了协议分析软件的计算机都可以成功的监听集线器上其他端口的流入和流出的数据。当然这些数据中也包括比较重要和敏感的机密信息，如密码、账号等。 1.1.1.演示集线器的入侵与防御 演示目标：分析集线器的工作过程造成数据泄密事件 演示环境：如下图所示：
实训1 熟悉机房网络结构及网络设备一、实训目的 ●熟悉机房网络拓扑结构、类型及网络设备 ●了解网卡、集线器、交换机的工作原理。 二、实训任务 ●记录实训室网络硬件设备的品牌、型号，了解其工作原理及网络连接方式。 ●熟悉以太网网络的接通状态测试方法，弄清各种网络设备各指示灯的含义。 三、预备知识 ●计算机网络的拓扑结构 常见的几种计算机网络拓扑结构如图1.3.1所示。 图1.3.1 计算机网络拓扑结构 在计算机网络中，除了通常所指的服务器和工作站等计算机外，还需以下网络硬件设备：网卡、集线器、交换机、路由器、调制解调器等。 ●网络适配器（网卡） 网络接口卡NIC（network interface card）简称“网卡”，是以太网中的必备配件，网卡从功能来说相当于广域网的通信控制处理机，通过它将工作站或服务器连接到网络上，实现网络相互通信和资源共享。
1、网卡的基本功能 （1）网卡实现工作站与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，接收和执行工作站与服务器送来的各种控制命令，完成物理层的功能。 （2）网卡实现局域网数据链路层的一部分功能，包括网络存取控制，信息帧的发送与接收，差错检训，串并转换等。 （3）网卡实现无盘工作站的复位及引导。 （4）网卡提供数据缓存能力。 （5）网卡还能实现某些接口功能。 正确选用、连接和设置网卡，是正确连通网络的前提和必要条件。 2、网卡分类 在以太网中，网卡按传输速率分为10Mbps、100Mpbs、10/100Mbps和1000Mbps网卡。与不同类型的网络传输介质相对应，有3种介质连接端口的网卡：RJ-45端口、BNC端口和AUI端口，这3种不同端口的网卡可以分别接双绞线、细同轴电缆和粗同轴电缆。 3、网卡的3个基本参数 （1）中断请求（IRQ）：对于IBM PC类型的计算机，中断级是从IRQ0~IRQ16级中选择其一，如通常选IRQ3或IRQ4。 （2）DMA通道：DMA是直接存储器访问方式，允许网卡内的数据直接传送到存储器中，而不需通过CPU，IBM PC类型计算机系统的DMA 3通道一般保留给网卡使用，其他通道则为硬盘和软盘驱动器使用。 （3）存储基地址和I/O基地址：每块网卡都使用一个指定的I/O块和一个存储缓冲区，用于网卡与操作系统之间的信息传送。存储基地址和I/O基地址是两个独立的物理地址，通常只设置I/O基地址和存储基地址，就可确定所选择的I/O块和存储空间区域。 集线器(Hub) 以TP-Link的集线器为例，见设备参考示意图1.3.2，观察Hub的外部结构，弄清各外部端口的作用、接线方式及各指示灯状态的含义。 图1.3.2 TL-HP8M集线器 8口的10M以太网集线器，适用于中小型办公网络。端口速度10M，BNC端口可直接连入10Base-2总线型网络。提供Uplink级联口，方便网络扩容。LED面板灯动态显示电源、网路通断、网络碰撞情况。出错端口自动隔离，以保证网络的正常运行。
无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)是应用无线通信技术将计算机设备互联起来，构成相互通信和实现资源共享的网络体系，无线局域网的特点是不再使用通信电缆。无线传输媒体可使通信终端在一定范围内灵活、简便、移动地接入通信网，因此无线局域网作为有线局域网的延伸，具有广阔的发展前景。但是在WLAN工程建设和维护过程中也出现了一些问题：1) 在线用户数量较大、网络上数据流量较大的情况下，整个网络质量就会急剧恶化。表现为：链路上数据包丢弃严重；网络速度下降、异常掉线；用户终端要等待长时间才能获得网络地址。 2) 用户移动造成跨VLAN信道切换时，导致网络中断，需等待一段时间后才能获得网络地址，重新认证入网。 使用无线通信技术进行网络连接的计算机局域网（LAN）就是WLAN(Wireless LAN) WLAN的工作原理及网络结构 1.1 WLAN的工作原理 WLAN由无线网卡、接入控制器设备(Access Controller，AC)、无线接入点(Access Point，AP)、计算机和有关设备组成。下面以最广泛使用的无线网卡为例说明WLAN的工作原理。 一个无线网卡主要包括网卡(NIC)单元、扩频通信机和天线三个组成功能块。NIC单元属于数据链路层，由它负责建立主机与物理层之间的连接。扩频通信机与物理层建立了对应关系，实现无
线电信号的接收与发射。当计算机要接收信息时，扩频通信机通过网络天线接收信息，并对该信息进行处理，判断是否要发给NIC单元，如是则将信息帧上交给NIC单元，否则丢弃。如果扩频通信机发现接收到的信息有错，则通过天线发送给对方一个出错信息，通知发送端重新发送此信息帧。当计算机要发送信息时，主机先将待发送的信息传送给NIC单元，由NIC单元首先监测信道是否空闲，若空闲立即发送，否则暂不发送，并继续监测。可以看出，WLAN的工作方式与IEEE802.3定义的有线网络的载体监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)工作方式很相似 [1]。 ?1.2 WLAN的网络结构 ?对等模式(Ad-hoc) ?不需要AP ?任两个客户端可直接通讯 ?无法与其它网络相联 ?规模较小 ?集中模式(Infrastructure) ?需要一个或多个AP ?任两客户通讯必须通过AP
主要内容： ?GSM网络结构； ?GSM与TD-SCDMA的异同； ?设备间的连接关系。 一、GSM网络 1、什么是GSM网络？ GSM是(Global System for Mobile Communications)，俗称全球通，中文为全球移动通讯系统,是一种源于欧洲的无线通信技术，是第二代移动通信技术，当前我们用的移动和联通的网络就是GSM制式，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。 2、GSM网络结构
1．移动台（MS） 移动台（Mobile Station，MS）是用户端终止无线信道的设备，通过无线空中接口Um给用户提供接入网络业务的能力，由移动设备（ME）和用户识别模块（SIM）组成。ME用于完成语音、数据和控制信号在空中的接收和发送；SIM用于识别唯一的移动台使用者。SIM是一张符合GSM规范的"智能卡"，内部包含了与用户有关的、被存储在用户这一方的信息。 2．基站系统（BSS） 基站系统（BSS）提供移动台与移动交换中心（MSC）之间的链路。BSS由以下3部分组成。 基站控制器（BSC）：BSC传递BTS和MSC间的话务和信令，连接地面链路和空中接口信道。 基站收发信台（BTS）：BTS包含有射频部件，这些射频部件为特定小区提供空中接口，可支持一个或多个小区；提供和移动台（MS）的空中接口链路，能够对移动台和基站进行功率控制。 变码器（XCDR）：将来自移动交换中心MSC的语音或数据输出（64 kbps PCM）转换成GSM规程所规定的格式（16 kbps），有效通过空中接口在BSS和移动台之间进行传输。 3．网络交换系统 具有GSM网络的主要交换功能，还具有用户数据和移动管理所需的数据库。网络交换系统由移动业务交换中心（MSC）、访问位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AUC）、移动设备识别