计算机网络技术考点分析

计算机网络技术考点分析 第三部分 计算机网络体系结构及协议 1．网络体系结构及 OSI 基本参考模型 （1）了解协议和体系结构的概念 网络协议是为进行计算机网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。包括语义、语法和定时三 个要素。 体系结构是计算机网络各层次及其协议的集合。

（2）掌握 OSI 基本参考模型及每层的功能 OSI 参考模型：OSI 七层模型：OSI 的体系结构定义了一个七层模型，从下到上分别为物理层、数据链路 层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。 整个开放系统环境是由作为信源和信宿的端开放系统及若干中继开放系统通过物理媒体连接起来的。一般 来说，只有在主机中才可能需要包含所有七层的功能，而在通信子网中的节点机一般只需要最低三层，甚 至只要最低两层的功能就可以了。

2．物理层 （1）了解物理层提供的为建立、维持和拆除物理链路所需的机械的、电气的、功能的规程 的特性，物理层的特性

物理层位于 OSI 参考模型的最低层，它直接面向实际承担数据传输的物理媒体。 数据终端设备（DTE），是对属于用户所有的连网设备或工作站的统称。它们是数据的源或目的。例如数 据输入输出设备、通信处理机或计算机。

数据电路终接设备（DCE）或数据通信设备，是对为用户提供入网连接点的网络设备的统称。例如，自动 呼叫、应答设备，调制解调器和其他一些中间设备。

电气连接方式：DTE 与 DCE 接口的各条导线的电气连接方式有非平衡方式、采用差动接收器的非平衡方 式和平衡方式三种。

（2）理解 EIA RS-232C 和 EIA RS-449 接口标准 RS-232C 标准提供了一个利用公用电话网络作为传输媒体，并通过调制解调器将远程设备连接起来的技术 规定。 RS-232C 的机械特性规定使用一个 25 芯的标准连接器；电气特性规定逻辑“1”的电平为-15 至-5 伏，逻辑 “0”的电平为+5 至＋15 伏；功能特性定义了 25 芯标准连接器中的 20 根信号线；规程特性则规定工作过程 是在各根控制信号线有序的开关状态的配合下进行的。

1 EIA RS-449 及它的两个电气子标准 RS-422 与 RS-423 在保持与 RS-232C 兼容的前提下重新定义了信号电 平，并改进了电路方式，以达到较高的传输速率和较大的传输距离。其中 RS-422 电气标准为平衡方式标 准；RS-423 为非平衡标准，但接收器是差动方式的，电气性能相比 RS-232C 仍有提高。

3．数据链路层 （1）理解数据链路层的帧同步、差错控制、流量控制功能 帧同步功能：为了使传输中发生差错后只将出错的有限数据进行重发，数据链路层将比特流组织成以帧为 单位传送。帧的组织结构必须设计成使接收方能够明确地从物理层收到的比特流中对其进行识别，即能从 比特流中区分出帧的起始与终止。

差错控制的功能：使发送方能够确认接收方是否正确的收到了由它发送的数据信息。 流量控制的功能：对链路上字符或帧发送速率的控制，以使接收方在接收前有足够的缓冲存储空间来接收 每一个字符或帧。

（2）理解 BSC 的报文格式和 HDLC 的帧格式 BSC 协议中定义了 10 个传输控制字符，其中 SYN 为同步字符，在同步协议中，用以实现节点之间的字 符同步或用于在无数据传输时保持该同步。其他各传输控制字符及功能不必记忆。

完整的 HDLC 的帧格式由标志字段、地址字段、控制字段、信息字段和帧校验序列字段等组成。控制字 段是 HDLC 的关键。

4、网络层 （1）理解网络层两种操作方式的特点 虚电路操作方式：为了进行数据传输网络的源节点和目的节点之间要建立一条逻辑通路，并称之为虚电路。 虚电路服务是网络层向运输层提供的一种使所有分组按顺序到达目的端系统的可靠数据传送方式；虚电路 服务是面向连接的服务。

数据报操作方式：每个分组被称为一个数据报，每个数据报自身携带地址信息，若干数据报构成一次要传 送的报文或数据块。数据报服务是指端系统的网络层同网络节点中的网络层之间，一致的按照数据报操作 方式交换数据；数据报服务是无连接的服务。

（2）理解路由选择算法和阻塞及死锁的解决方法， 路由选择是路由选择是指网络节点在收到一个分组后，确定向下一节点传送路径的过程，即根据一定的原 则和算法在传输通路中选出一条通向目的节点的最佳路由。 ①静态路由选择策略：不用测量也不需要利用网络信息，包括泛射路由选择法、固定路由选择法和随机路 由选择法。应了解上述三种静态路由选择策略的算法、特点和应用。 ②动态路由选择策略：要依靠网络当前的状态信息来决定路由，包括独立路由选择、集中路由选择和分布 路由选择。

2 阻塞控制不同于流量控制，流量控制是基于平均值的控制，常用方法是采用滑动窗口协议。阻塞多是由于 某处峰值流量过高而发生，它与通信子网传送的分组总量有关，阻塞控制方法包括缓冲区预分配、分组丢 弃法、定额控制法等。

阻塞的极端后果是死锁，常见的死锁是发生在两个节点之间的直接存储转发死锁。防止这种死锁的一种方 法是缓冲区法，另一种方法是“时间戳”法。

（3）了解 X.25 协议标准 X.25 协议描述了主机与分组交换网之间的接口标准，使主机不必关心网络内部的操作就能方便的实现对 各种不同网络的访问。X.25 包括物理层、数据链路层和分组层三个层次。

（4）了解网际互连的基本要求和用于互连的中继设备的工作原理。 网际互连的基本要求：网络之间至少提供一条无力上连接的链路，并具有对这条链路的控制规程；在不同 网络的进程之间提供合适的路由实现数据交换；有一个始终记录不同网络使用情况并维护信息的统一计费 服务；在提供以上服务时，尽可能不对互联在一起的网络的体系结构做任何修改。

网际互连所使用的中继设备由转发器、网桥、路由器和网关。 ①网桥：对数据进行存储和转发，工作于数据链路层，用于连接多个局域网。包括透明网桥和源路由网桥。

②路由器：工作于网络层，包括单协议路由器、多协议路由器和访问路由器、边界路由器。路由器一般用 于广域网之间的连接或广域网与局域网之间的连接。 ③网关：提供运输层及运输层以上的各层间的协议转换。 ④转发器：在物理层间实现透明的二进制比特复制，以补偿信息衰减。

5．高层协议介绍 （1）理解各种编码方法、异步传输和同步传输方法的工作原理和特点。 数字数据的模拟信号编码：数字信号经过调制解调器可在模拟信道上进行传输。 模拟信号传输的基础是载波。载波具有三大要素：幅度、频率和相位。 数字数据可针对载波的不同要素进行调制。

数字数据的数字信号编码：基本的数字信号脉冲编码方案有单极性不归零码、双极性不归零码、单极性归 零码和双极性归零码。 归零码与不归零码的差别在于脉冲时间与码元的全部时间的关系。若在一个码元的全部时间内发出或不发 出电流则为不归零码。若发出的电流小于一个码元的全部时间则为归零码，即归零码是发出窄的脉冲。 单极性码与双极性码的区别在于单极性码会累积直流分量；而双极性码的直流分量则大大减少，从而有利 于传输。

模拟数据的数字信号编码：模拟信号数字化的过程包括采样、量化和编码三个步骤，注意量化等级与编码 位数的关系。

（2）理解各种同步过程

3 同步过程是指接收端要按照发送端所发送的每个码元的重复频率及起始时间来接收数据，在接收过程中还 要不断校准时间和频率。在计算机网络与通信中，广泛采用的同步方法有位同步法和群同步法。

位同步法：接收端对每一位数据都要和发送端保持同步。实现位同步的方法分为外同步法和自同步法两种。 在外同步法中，接收端的同步信号事先由发送端送来，而自同步法是指能从数据信号波形中提取同步信号 的方法。典型例子就是著名的曼彻斯特编码。

群同步法：在群同步系统中传输的信息被分成若干群。群是指一个字符序列，其中序列前面有起始位，结 束处有终止位，序列中的每个比特用固定的时钟频率传输。

（3）理解多路复用技术 频分多路复用是将物理信道的总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同的子信道，每个子信道传输一 路信号。

时分多路复用是将一条物理信道按时间分为若干时间片轮换地给多个信号使用，每一时间片由复用的一个 信号占用，这样可以在一条物理信道上传输多个数字信号。

（4）理解异步传输和同步传输方法的工作原理和特点 异步传输也称群同步传输，即一次只传输一个用一位起始位引导、一位停止位结束的字符。异步方式实现 简单，但传输效率低，适用于低速的终端设备。

同步传输是在传送一组字符之间加入 1 个或 2 个同步字符 SYN，以使接受方能判断数据块的开始和结束。 多用于字符信息块的高速传输。

3．数据交换技术 理解电路交换、报文交换和分组交换技术的概念、工作原理及其特点。 采用电路交换技术进行数据传输期间，在原节点与目的节点之间有一条利用中间节点构成的专用物理连接 线路，直到数据传输结束。用电路交换技术完成数据传输要经历三个过程：电路建立、数据传输、电路拆 除。

报文交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要求发送的数据块，其长度不限且可变。报文 交换不需要在两个站之间建立专用通路，传送方式采用“存储—转发”方式。

分组交换结合电路交换和报文交换的优点，在分组交换网络中，要限制所传输的数据单位的长度。超过最 大长度的报文必须分成较小的单元，一次只发送一个分组。分组交换可分为虚电路分组交换和数据报分组 交换两种。

4．拓扑结构与传输媒体 （1）理解星形、总线形、环形等网络拓扑结构的特征、性能指标和优缺点，并理解树形、 混合形和网形等网络拓扑结构的特征。

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