网络工程师学习笔记共享（共11章）

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第4章 广域网技术　　主要内容:1、公共交换电话网 PSTN
　　2、综合业务数字网 ISDN
　　3、分组交换网 X.25
　　4、帧中继网 FR
　　5、异步转移模式网 ATM
　　6、数字数据网 DDN
　　7、移动通信及卫星通信网GSM
　　8、线缆调制解调器Cable Modem
　　9、数字用户线XDSL
　　一、电话网
　　公用交换电话网PSTN是向公众提供电话通信服务的一种通信网。电话通信网主要提供电话通信服务，同时还可提供非话音的数据通信服务。
　　1、计算机交换分机CBX
　　采用数字电话:可以建立综合声音/数据工作站
　　分布式结构:具有分布智能的多级或网关结构的多路形状的可靠性提高。
　　非阻塞结构:所有电话和设备都有专门的指定端口。
　　CBX的结构:核心是某种数字开关网络。开关负责对数字信号流进行操作和交换，数字开关网络由某些空分和时分交换级组成。接到形状的是一级接口单元，通过接口单元访问外界或外界可访问接口单元。通常接口单元完成同步时分多路复用功能，以适应多个输入线。另一方面，为了达到全双工操作，单元要用两条线与开关相连。
　　二、点到点通信
　　1、点到点的通信主要适用于两种情况1)是成千上万组织有各种局域网，每个局域网含有多众多主机和一些联网设备以及连接至外部的路由器，通过点到点的租线和远地路由器相连;(2)是成千上万用户在家里使用调制解调器和拨号电话线连接到internet，这是点到点连接的最主要应用。
　　2、串行IP协议(SLIP)
　　SLIP是1984年制定的，协议文本描述为RFC1055。
　　工作过程:当工作站发送IP分组时，在帧的末尾带一个专门的标志字节(OXCO)，如果在IP分组中含有同样的标志字节，则加两个填充字节(OXDB、OXDC)于后，如果IP分组中含有OXDB，则加同样的填充字节。
　　存在的问题1)这种协议无任何检错和纠错功能;(2)只支持IP分组;(3)每一方需要知道另一方面的IP地址，且在设置是不能动态赋给IP地址;(4)不提供任何的身份验证;(5)未被接受为internet标准。
　　3、点对点协议(PPP)
　　PPP由internet IETF成立了一个组来制定的数据链路，描述于RFC1661。
　　主要功能:成帧的方法可清楚地区分帧的结束和下一帧起始，帧格式还处理差错检测;链路控制协议LCP用于启动线路、测试、任选功能的协商以及关闭连接;网络层任选功能的协商方法独立于使用的网络层协议，因此可适用于不同的网络控制协议NCP。
　　工作过程1)PC通过调制解调器呼叫ISP路由器，然后路由器一边的调制解调器响应电话呼叫，建立一个物理连接。(2)接着PC对路由器发送一系列的LCP分组，用这些分组以及其响应来选择所用的PPP参数。(3)当双方协商一致后，PC发送一系列的NCP分组以配置网络层(NCP的功能就是动态分配IP地址)PC就成为一个internet主机，可以发送和接收IP分组。(4)当PC用户完成发送、接收功能后不需要再联网时NCP用来断开网络层连接，并且释放IP地址，然后LCP断开链路层连接。(5)最后PC通知调制解调器断开电话，释放物理层连接。

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　三、综合业务数字网ISDN　　综合业务数字网ISDN是由国际电报电话咨询委员会CCITT和各国标准化组织开发的一组标准，这些标准将决定用户设备到全局网络的联接，使之能方便地用数字形式处理声音、数据和图像通信。ISDN提供了各种服务访问，提供开放的标准接口，提供端到端的数字连接，用户通过公共通道、端到端的信令实现灵活的智能控制。
　　1、ISDN的系统结构
　　NT1:网络终端设备，不仅起到了接插板的作用，它还包括网络管理、测试、维护和性能监视等。是一个物理层设备。
　　NT2:是计算机的交换分机CBX，NT1和NT2连接，并对各种得以和、终端以及其他设备提供真正的接口。
　　CCITT为ISDN定义了四个参考点:R、S、T、U。U参考点连接ISDN交换系统和NT1，目前采用两线的铜的双绞线;T参考点是NT1上提供给用户的连接器;S参考点是ISDN和CBX和ISDN终端的接口;R参考点是连接终端适配器和非ISDN终端;R参考点使用很多不同的接口。
　　2、ISDN的功能:线路交换、分组交换、公共通道信令、网络操作和管理数据库以及信息处理和存储功能。
　　(1)线路交换支持实时通信和大量信息传输，速率为64Kbps，ISDN环境中，线路交换连接由公共通道信令技术控制。
　　(2)分组交换支持像交互数据应用那样的猝发通信特性，速率为64Kbps。
　　(3)公共通信令用于建立、管理和释放线路交换连接，CCITT公共通信令系统CCSSNO.7用来交换信令。
　　3、ISDN定义交换设备和用户设备之间的两种数字位通道接口
　　基本速率接口BRI:2B+D，两个传输声音和数据的64 Kbps的B通道和一个传输控制信号和数据16 Kbps分组交换数据通道D通道。144Kbps
　　一次群速率接口PRI:23B+D或者30B+D，在北美日本，欧洲国家使用
　　ISDN公用了公共通信信令技术，以实现用户网络访问和信息交换。允许使用公共通道信令通路来控制多个线路交换连接。
　　4、ISDN协议参考模型
　　ISDN参考模型与ISO/OSI参考区别在于多通道访问接口结构以及公共通道信令，它包括了多种通信模式和能力:在公共通道信令控制下的线路交换连接，在B通道和D通道上的分组交换通信，用户和网络设备之间的信令、用户之间的端到端的信令，在公共信令控制下同时实现多种模式的通信。
　　用于线路交换的ISDN网络结构笔协议，它包括B通道和D通道。B通道透明地传送用户信息，用户可用任何协议实现端到端通信;D通道在用户和网络间交换控制信息，用于呼叫建立、拆除和访问网络设备。D通道上用户与ISDN间的接口由三层组成:物理层、数据链路层LAP-D、CCSSNO.7。
　　用于低速分组交换的ISDN网络结构和及协议。它使用D通道，本地用户接口只需要执行物理层功能，作用如同x.25的DCE。
　　四、分组交换网
　　1、分组交换网工作原理
　　公共分组交换网PSDN已经成为广域网中的重要传输系统。分组交换是一种在距离相隔较远的工作站点之间进行大容量数据传输的有效方法，它结合线路交换和报文交换的优点，将信息分成较小的分组进行存储、转发，动态分配线路的带宽。
　　优点:出错少、线路利用率高。工作方式:数据报，虚电路。
　　主要特性:由于建立和拆除虚电路的呼叫控制分组和数据分组在同一通道和同一虚电路上传输，其结果是占用了通道频带;虚电路的复用发生在第三层;第二层和第三层都需要流控和差错控制机制。
　　2、公共数据网(CCITT X.25网)
　　X.25实际上包括相关的一组协议:X.3、X.28、X.29、X.75协议等。
　　X.25描述了将一个分组终端连接到一个分组网络上所需要做的工作。通过虚电路它能负责维护一个通过单一物理连接的多用户会话，每个用户会话被分配一个逻辑信道。提供了高优先级类型和正常优先级类型。
　　X.25网络与计算机之间的接口一般是通过专用设备或网关、路由器来解决的。
　　X.3描述了一个X.25 PAD的功能和控制参数;X.28定义了一台终端与X.25 PAD之间的交互作用，为每个用户提供了一个常规的X.25网络连接;X.29定义了一台主机和其相连的PAD之间的交互作用。
　　X.25互连方案1)采用路由器和网关同时联接x.25和本地局域网，这种方案适合规模较大、多种协议共存的网络;(2)采用一台微机作为路由器，安装相应的x.25网卡和路由软件，使用于中小规模且协议比较小的网络;(3)使用PAD机，这种方案只适合x.25协议的环境，与远程其他协议的网络互连受到限制。
　　3、X.25分层协议
　　X.25分层:物理层、数据链路层、分组层，这三层对应于OSI模型的最底下三层。
　　(1)物理层:涉及站点与把这个站边到分组交换网的链路之间的新产品。其标准X.21。
　　(2)链路层:所用的标准LAP-B，是HDLC的一个子集。
　　(3)分组层:提供外部虚电路服务。
　　三层之间的关系:用户数据被送到X.25第三层，在第三层加上含有控制信息的报头，从而组成了一个分组。控制信息用于协议的操作。整个X.25分组然后送到LAP-B实体，LAP-B在此分组的前后各加上控制信息组成一个LAP-B帧，在帧中加入控制信息也是为了协议的操作。
　　4、虚电路服务
　　X.25的分组层提供虚电路服务，数据以分组形式通过外部虚电路传输。虚电路有两类型:呼叫虚电路，是通过呼叫建立和呼叫清除等过程动态地建立起来的虚电路;永久虚电路则是固定的虚电路。
　　虚电路实现的过程:
　　5、X.25的分组格式
　　用户数据被分成多个块，每个块加上24位或32位的报头形成数据分组。
　　报头含有12位的虚电路号，其中4位号为组号，8位为通道号。
　　P(S)、P(R)用于流控和差错控制。M位和D位可用于流控和差错控制也可用于X.25完全分组序列。

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　五、帧中继网　　帧中继网是由X.25分组交换技术演进而来的，由于光纤通信的误码率低，为了提高网络速率，活动了很多在X.25分组交换中的纠错功能，使帧中继的性能优于X.25分组交换的性能。
　　1、帧中继的主要特点:中速到高速的数据接口;标准速率为DS1，即T1速率1.544Mbps;可用于专用和公共网;仅传输数据;使用可变长度分组。
　　2、帧中继网与X.25网比较
　　载送呼叫控制信令的逻辑连接和用户数据是分开的。因此中间节点毋需为每个连接的呼叫控制保持状态表;逻辑连接的复用和交换发生在第二层，而不是在第三层，从而减少了处理的层次;结点到结点之间毋需流控和差错控制，由高层负责端到端的流控和差错控制。
　　3、帧中继的优点:精简了通信处理。协议对用户-网络接口以及网络内部处理的功能降低了，从而得到了低延迟和高吞吐率的性能。
　　4、帧中继在H信道上的应用:大信息量的交互数据应用;大的文件传送;低数据率的多路复用;字符交互通信。
　　5、帧中继的协议结构
　　协议有两个分开的操作平台1)控制平台(C)，它涉及逻辑连接的建立和终止。(2)平台是用户平台(U)，负责用户之间的数据传输。
　　用户与网络之间的是控制平台，而端到端之间则是用户平台协议。
　　控制平台:帧模式传输服务的控制平台类似于分组交换服务中用于公共通道信号的控制平台。其中，控制信号使用一个单独的逻辑通道。链路层用LAP-D(Q.921)提供可靠的数据链路控制服务，在D通道的用户(TE)和网络(NT)之间进行流控和差错控制。数据链路服务用于交换Q.933控制信号报文。
　　用户平台:用户之间传输信息的用户平台协议是LAP-F由Q.922(是LAP-D Q.921的增强版本)定义。
　　6、LAP-D的核心功能
　　(1)帧的定界，组合和透明性;(2)帧的多路复用/多路分解;(3)对帆进行检查以保证在零位手稿前以及零位剔除后，帧的长度是字节的整数倍;(4)对帧进行检查以保证其长度符合要求;(5)检测传输差错;(6)冲突控制功能(LAP-F新增功能)。
　　7、帧中继的呼叫控制
　　呼叫控制方案选择:
　　(1)交换访问(Switched Access)在用户连接到交换网络，而本地交换不提供帧处理功能，在这种情况下，必须提供从用户的终端设备到网络帧处理器的交换访问。
　　(2)集成访问(Intergraded Access)用户接到帧中继网络或者交换网络，其中的本地交换提供帧处理功能，因为用户能对帧处理器进行直接逻辑访问。
　　帧中继和X.25一样支持在一个链路上利用多个连接，称为数据链路连接，每个连接都有一个惟一的数据链路连接标识DLCI。其数据传输涉及的步骤如下1)在两个端点之间建立逻辑连接，并指定惟一的数据链路标识DLCI的值;(2)交换数据帧;(3)释放逻辑连接。
　　呼叫控制逻辑连接的DLCI=0，其帧的信息域中包含有呼叫控制报文，至少需要四种报文类型:建立　(setup)、连接(connect)、释放(release)、和释放完成(release complete)。
　　8、用户数据传输
　　LAP-F帧格式类似于LAP-D和LAP-B，但有一个明显的差别，即没有控制域。即意味着1)只有一种帧的类型，即用户数据帧，没有控制帧。(2)不可能用inband信号。逻辑连接只能用于传输用户数据。(3)不可能进行流控和差错控制，因为没有顺序号。
　　六、ATM网
　　1、ATM协议参考模型
　　用户面:提供用户信息的传输。控制面:负责呼叫控制和连接控制功能。管理面:负责网络维护和完成运行功能。面管理:执行与整个系统有关的管理功能。层管理:处理的运行和维护功能。
　　物理层:主要是传输信息;ATM层:主要完成交换、路由及多路复用;ATM适配层AAL:主要负责与较高层信息的匹配。
　　(1)、物理层:由两个子层组成，物理介质子层和传输汇聚子层。
　　物理介质子层支持纯粹与介质有关的位功能。传输汇聚子层把ATM信元流转换成在物理介质上传输的位，如把帧匹配成在传输系统中所用的格式(SDH、PDH、基于信元的格式)、信元定界等功能。
　　(2)、ATM层:基本功能是负责生成信元，它不管载体的内容，且与服务无关。主要功能有多路复用、多路复用分解、信元VPI、VCI的转换，信元头的产生和去除，流控。
　　(3)、ATM适配层:由两个子层组成，分段和重组子层(SAR)，把高一层的信息单位分段成ATM信元，或者把ATM信元重组成高一层的信息单位;汇聚子层(CS)与服务有关，可以完成的功能有信报标识和时钟恢复等。
　　信元类型
　　(1)空信元(物理层):为了使信元流的速率与传输系统可用 的有效负载容量相匹配而在物理层插入或除去的信元。
　　(2)有效信元:没有头差错的信元或已经由头差错控制进程修正过的信元。
　　(3)无效信元(物理层):有头差错且尚未由头差错控制进程修正的信元。
　　(4)指定的信元(ATM层):使用ATM层服务为应用提供服务的信元。
　　(5)非指定的信元(ATM层):尚未指定的信元
　　2、ATM层
　　信元结构:字节是按递增顺序发送，从第一个字节开始，字节中的位是按递减顺序发送，从第8位开始。
　　GFC总流控T有效载荷类型,;CLP信元丢失优先权;HEC信元头差错控制。
　　ATM层原语
　　ATM-DATA-REQUEST:AAL请求把与此原主相关的ATM-SDU传送给它的对等实体。
　　ATM-DATA-INDICATION:指示AAL与原语相关的ATM-SDU可用。
　　3、ATM物理层
　　传输汇聚子层(1)信元头保护机制，所生成的多项式X8+X2+X+1(2)信元定界机制，有搜索、预同步和同步三个状态。(3)混杂，这是一种附加机制，用来对付恶意用户和假冒，采用X43+1的自同步混杂器随机处理，信元头并没有被混杂。(4)信元去耦，信元的数据率应低于可用的传输容量。(5)与传输系统的匹配。
　　物理介质子层:提供位传输能力，传输功能与所用的介质有关，这些功能包括线路编码、再生、均衡、电光转换。
　　物理层原语
　　PH-DATA-REQUEST:ATM层请求把与原主有关的SDU传送给它的对等实体。
　　PH-DATA-INDICATION:指示与原主有关的SDU可用。
　　4、ATM适配层
　　AAL服务分类:A类线路仿真AAL1类型，B类VBR视频AAL2类型，C类文件传送AAL5类型，D类无连接信报ALL3/4类型。
　　AAL的子层包括:汇聚子层CS和分段和重组子层SAR。
　　CS负责来自用户面的信息单元作分段准备，以使这些分组再重组成原始状态。主要功能是在AAL-SAP提供AAL服务。
　　SAR将来自汇聚子层的信元分段成48字节的载体，或把来自ATM层的信元信息域内容组装成高层信息单位。

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　七、数据数据网DDN　　1、数字数据网DDN是一种利用数字信道提供半永久连接专用电路，传输以数据信号为主的数字传输网络。
　　2、我国DDN提供2.4Kbps-2.408Mbps的中高速率的点到点和点到多点的专用电路，用户到用户传输差错率优于10-6
　　3、DDN组成:由本地传输系统、复用及交叉连接系统、局间传输及同步系统、网络管理系统等四部分组成。
　　4、按组建、运营、管理维护的责任和地理区域来划分网络地域等级，可分为三级:本地网、一级干线网、二级干线网。按层次功能也可分三级:核心层、接入层、用户接入层。
　　八、移动通信
　　1、移动通信网组成:移动通信交换MTX、基地站BS、移动台MS和局间和局站的中继线组成。移动台和基地站、移动台和转动台之间采用无线传输方式。基地站与移动通信交换局，移动通信交换局与有线网PSTN之间一般采用有线方式进行信息传输。
　　2、全球移动通信系统GSM是一个完整的数字移动通信标准体系。它是1982年欧洲邮电管理委员会CEPT开发的第二代数字蜂窝移动系统。
　　3、GSM组成:网络子系统NSS、基站子系统BSS和移动台MS三部分组成。移动台主要功能除了通过无线接入进入通信网络，完成各种控制和处理以提供主叫或被叫通信，还提供与使用者之间的人机接口或与其他终端设备向连接适配装置等。通过用户身份模块SIM卡向通信网络提供了用户注册和管理所需要的信息。
　　基站子系统包含了GSM无线通信部分的所有地面基础设施。分为三个部分:基站控制器BSC、基站收发信机BTS以及操作维护中心OMC-R
　　网络子系统由移动交换机MSC、归属位置寄存器HLR、访问搁置寄存器VLR、鉴权中心AUC、设备识别寄存器EIR、操作维护中心OMC-S和德厚流光息业务中心SC组成。
　　MSC是对位于它覆盖区域中的MSC进行控制和交换话务的功能实体，也是GSM网络与其他通信网之间的接口实体，负责整个MSC区内的呼叫控制、移动性管理和无线资源管理。
　　4、无线软件应用协议WAP
　　WAP是以国际互联网上所采用的HTTP/HTML协议为基础，针对无线移动通讯的特性建立的通信协议，是对小型显示界面、低功率、小内存、CPU运算能力低的通讯工具，以及低带宽、延迟大、和较不可靠的无线移动通讯网络进行修改而成的协议。
　　WAP采用客户机服务器结构，提供了一个灵活而强大的编程模型。WAP网关起着协议翻译的作用，是联系移动网与internet的桥梁。
　　WAP的分层:无线应用环境WAE应用层协议、无线会话协议WSP会话层协议、无线事务处理协议WTP事务处理层协议、无线传输安全协议WTLS安全层协议、无线数据报WDP传输层协议、无线载体、其他应用和服务
　　5、个人通信业务/个人通信网
　　个人通信特征:
　　九、卫星通信系统
　　1、按空间轨道位置可分为:静止轨道GEO系统、非对地静止轨道MEO;按照业务提供的范围可分为:全球卫星移动通信和区域卫星移动通信系统。LEO高度一般为500Km-1500Km左右，MEO高度通常指5000Km-15000Km左右，GEO为35768Km高度赤道上空的轨道。
　　2、卫星通信系统组成:空间分系统、通信地球站、跟踪遥测及指令分系统、监控管理分系统。
　　3、卫星通信网络的结构主要有两种:星形和网格形。
　　4、国际电信联盟ITU有关空间通信的世界无线电行政会议WARC规定了空间使用的频率分配原则。甚高频波段UHF400/200MHz;L波段1.6/1.5GHz主要用于移动卫星通信、海事卫星业务;C波段6.0/4.0GHz，主要用于固定卫星业务和专用卫星业务、VSAT网络等;X波段8.0/7.0GHz，主要用于固定卫星业务;Ku波段14.0/11.0GHz，主要用于VSAT网络、卫星电视广播、移动卫星通信等;Ka波段30.0/20.0GHz，主要用于VSAT网络、卫星电视广播。

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　十、Cable Modem线缆调制解调器　　Cable Modem通过使用与传送有线电视一样的同轴电缆实现了双向和高速的数据传输。
　　1、工作方式:
　　与电话调制解调器类似，Cable Modem对于数据信号进行调制和解调。但是，Cable Modem包括了许多当今高速互联网业务而设计的功能。数据从网络到用户的传输称为"下流"，数据从用户到网络的传输称为"上流"。从用户的角度看，Cable Modem是一个64/256正交调幅QAM射频RF接收器，它能够在一个6MHz电缆信道中以30到40Mbit/s的速率传送数据。在一个局域网内一个Cable Modem可以被16个用户共享。
　　2、Cable Modem和OSI模型
　　(1)物理层:分为下传流和上传流
　　下传数据流的信道是基于北美数字视频规范的包括以下特性:
　　64和256正交调幅QAM;在电缆路线中与其他信号共同占用6MHz的频宽;可变长度的交叉支持，同时包括延时敏感和延时非敏感的数据业务;连续的串行比特流，没有默认的帧，提供物理层和介质访问控制层MAC的完全分离
　　上传数据流信道是一个共享的信道，包括以下特性:
　　QPSK和16QAM格式;数据速率从320Kbit/s到10Mbit/s;在CMTS控制下的灵活且可编程的Cable Modem;时分多种复用访问;支持固定长度的帧和可变长度的协议数据单元PDU。
　　数据链路层:MCNS MAC(MPEG帧)、IEEE802.2
　　十一、数字用户线
　　数字用户线DSL是一项调制解调器技术，它利用现有的双绞电话线传输高带宽数据来为用户提供服务。
　　术语XDSL涵盖了许多类似但相互竞争的DSL形式，包括非对称的DSL(ADSL)，单线DSL(SDSL)和高数据速率DSL(HDSL)、自适应速率DSL(RADSL)以及甚高速DSL(VDSL)。
　　1、 非对称数字用户线ADSL
　　它提供了下行带宽(从NSP的交换局到客户地点)比上行带宽(从客户地点到交换局)更宽。ADSL能以高于6Mbps/s的速率向用户传输数据，并且能够以高于640Kbit/s的速率在两个方面上同时传输数据。
　　2、ADSL业务结构
　　组成:由用户终端设备CPE和位于ADSL接入点POP的支持设备组成。网络接入提供商NAP负责管理第二层的网络核心部分，而网络服务提供商NSP负责管理第三层的网络核心部分。
　　对向subtending:可以把若干DSL接入复用器DSLAMs连接到一起以提高ATM管道的利用率。DSL接入复用器DSLAMs在本地相互连接或通过交换局CO连接到本地接入集中点LAC，LAC能提供ATM业务疏导、PPP隧道以及访问本地内容或缓存内容的第三层终结。
　　3、ADSL技术
　　ADSL依靠先进的数字信号处理技术和创造性的算法，把大量的信息压缩到双绞电话线进行传输。

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　第5章 网络互连技术　　主要内容:1、局域网互连
　　2、网络互连原理
　　3、无连接网络互连、各种路由选择算法和协议
　　4、核心路由器体系结构体系
　　一、局域网互连
　　1、网络互连的目的:是将多个网络互相连接，以实现在更大范围内的信息交换资源共享和协同工作。
　　2、局域网互连方式:从距离上分有本地局域网互连和远程局域网互连即LAN-LAN和LAN-WAN-LAN;从互连所采用的介质区分，有同轴细缆或粗缆(coaxial cable)、各类非屏蔽双绞线UTP(Unshielded Twisted pair)和屏蔽双绞线STP(shielded Twisted pair)、单模或多模光纤等(optical fiber)连接方式。
　　3、局域网互连划分:
　　物理层(中继器repeater):使用中继器在不同电缆段之间复制位信号，工作在OSI物理层，互连同类型网段，只起到放大信号的作用，驱动长距离通信。又称集线器(hub)，可分为普通型，可叠加组合型和高档智能型。
　　网桥(bridge):使用网桥在局域网之间存储、转发帧，工作在OSI数据链路层，更准确地说应该位于MAC层，它互连兼容地址的局域网，利用同MAC和MAC地址，以及存储、转发功能进行局域网间的信息交换。从应用上分本地网桥和远程网桥、主干网桥;从帧转发功能分配分透明网桥和源地址路径选择网桥。透明网桥TB的基本功能有学习及过滤、帧转发和分枝树算法功能。
　　(1)网桥作信息帧转发时要利用地址转发表，按表中学习到的MAC地址和网桥对应关系，将包准确转发到该网桥。但如网桥未学习到MAC地址时，便将帧发向除接收口之外的所有接口，这在网桥刚启动工作时会造成　　大量的广播帧，称为广播风暴(broadcast storm)。
　　(2)扩展树协议是为了克服由于网桥不具网络层功能，在常任冗余路径的网桥中出现信息回路造成网桥瘫痪的问题。IEE802.1定义了分枝树协议STP，将整个网络路由定义为无回路的树形结构。
　　(3)源地址路径选择网桥SRB主要用于标记环IEEE802.5标记环局域网。互连不同型局域网时使用封装网桥(encapsulation bridging)和转换桥接方式(translation bridging)和源地址路径选择透明网桥SRT。
　　路由器(router):使用路由器在不同网络间存储、转发分组，工作在OSI网络层，它需要处理网络层的数据分组或网络地址，决定数据分组的转发，它要决定网桥中信息通信的完整路由。
　　网关(gateway):使用协议转换器提供高层接口，工作在应用层。
　　二、网络互连原理
　　1、网络互连的要求:在网络之间提供一条链路，至少需要一条物理和链路控制的链路;在不同网络的进程间提供路径选择和传递数据;提供各用户使用网络的记录和保持状态信息;在提供上述服务时不需要修改原有各网络的网络结构。
　　2、网络互连的功能分类:基本功能，指的是网络互连必须的功能，即使对那些类型相同的网络互连也应该具备的功能，它包括不同网络之间传送寻址和路径选择等。扩展功能，指的是当各种互连的网络提供不同的服务级别时所需要的功能，包括协议转换、分组的分段组合和重定序及差错检测。3、面向连接运行模式:连到同一子网上的两个DTE之间可建立一条逻辑的网络连接。4、无连接运行模式:对应于分组交换网的数据报机制，而面向连接运行对应于虚电路机制。

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　三、无连接网络互连　　1、IP提供无连接或数据报服务优点:无连接互连网络设备灵活性较好，对子网要求低;无连接网络能提供强健的服务;无连接网络服务对于无连接传输层协议最为适用。
　　2、无连接网络互连设计主要问题:路由、数据报生命周期，分段和重组，纠错和流控。
　　重组:一种重组的方法是在目的站进行重组，其缺点是分成小段的数据通过网络胆识的效率。另一种重组方法是由中间的路由器进行重组，则也会下列问题:路由器需要大容量缓冲器，还可能发生缓冲器不够用的情况;一个数据报的所有分段必须使用同一路由，限制了动态路由的使用。
　　IP数据报报头中，包含下列内容:数据单元标识(ID)，数据长度，偏移(offset)，还有标识(more flag)。路由器中IP分段的功能ffset=0是整个数据的开始，more-flag=0是整个数据报的结束。
　　(1)建立两个新的数据报，它们的头部就是原先数据报的头报
　　(2)以64位为边界，把原先的数据报分成长度差不多的两部分，把它们分别放入新的数据报中。第一部分必须是64位的倍数。
　　(3)把第一个新数据报的长度设置为所插入的数据，把more-flag设置成1，offset不变。
　　(4)把第二个新数据报的长度设置为所插入的数据，把more-flag设置成0，offset设置成第一部分数据长度除以8。
　　生命周期:一种是对来到的第一段设置一个生命周期，如果在生命周期内没有完成重级工作，那么就撤销已经到达的分段;第二种是利用数据报的生命周期，它包含在每一段的头部中，若重组工作没有在数据报生命周期内完成，则撤销接收到的分段。
　　四、IP数据报的路由选择
　　1、直接传送和间接传送
　　直接传送将一个数据报从一台机器经过单个物理网络直接传送至目的站点，这是所有internet通信的基础。只有当两台机器连在同一底层物理传输系统时，才能采用直接传送方式。否则只能用间接传送方式，发送方将数据发送给一个路由器再传送。
　　2、IP路由选择表
　　路由表存储各个目的站点以及如何到达目的站点的信息。为了尽可能使用最少的信息进行路由选择，采用信息隐蔽原则。
　　路由表的选择表的大小仅取决于互联网中网络的数量，与连到网上的主机的数量无关。IP路由选择软件仅需要维护有关目的网络地址的信息，而与主机地址的信息无关。
　　保持路由表尽可能小的技术是把多个表项统一到一个默认的情况。
　　3、ICMP差错与控制报文协议
　　(1)为了使互联网中的路由器报告差错或提供有关意外的情况信息，在TCP/IP中设计了一个特殊用的报文机制，称internet控制报文协议ICMP，它是IP的一部分。
　　(2)ICMP机制:ICMP报文放在一个IP数据报的数据部分中通过互联网。允许路由器向其他路由器或主机发送差错或控制报文。ICMP是一个差错报告机制，它为发生差错的路由器提供了向初始源站点报告差错的方法。
　　(3)ICMP报文格式:由三个字段组成，即一个8位整数的报文类型字段用来标识报文、一个8位代码字段提供有关报文类型的进一步信息、以及一个16位校验和字段。
　　(4)ICMP报文类型:回送请求/应答报文(回送请求/应答、时间戳请求/应答、地址请求/应答)，差错报告(包括主机不可达报告、超时报告、参数出错报告)，控制报文(源抑制报文、重定向报文)。
　　五、路由选择算法
　　1、距离矢量路由选择V-D，
　　2、链路状态路由选择或称最短路径优先算法(SPF)，要求每个参与的路由器都要具有完全的拓扑结构，只需要完成两项任务:负责检测所有相邻路由器状态;周期地向其他路由器传递链路状态信息。其优点:每个路由器用相同的原始状态数据独立地计算路由，并不依赖于中间的机器。

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　三、无连接网络互连　　1、IP提供无连接或数据报服务优点:无连接互连网络设备灵活性较好，对子网要求低;无连接网络能提供强健的服务;无连接网络服务对于无连接传输层协议最为适用。
　　2、无连接网络互连设计主要问题:路由、数据报生命周期，分段和重组，纠错和流控。
　　重组:一种重组的方法是在目的站进行重组，其缺点是分成小段的数据通过网络胆识的效率。另一种重组方法是由中间的路由器进行重组，则也会下列问题:路由器需要大容量缓冲器，还可能发生缓冲器不够用的情况;一个数据报的所有分段必须使用同一路由，限制了动态路由的使用。
　　IP数据报报头中，包含下列内容:数据单元标识(ID)，数据长度，偏移(offset)，还有标识(more flag)。路由器中IP分段的功能ffset=0是整个数据的开始，more-flag=0是整个数据报的结束。
　　(1)建立两个新的数据报，它们的头部就是原先数据报的头报
　　(2)以64位为边界，把原先的数据报分成长度差不多的两部分，把它们分别放入新的数据报中。第一部分必须是64位的倍数。
　　(3)把第一个新数据报的长度设置为所插入的数据，把more-flag设置成1，offset不变。
　　(4)把第二个新数据报的长度设置为所插入的数据，把more-flag设置成0，offset设置成第一部分数据长度除以8。
　　生命周期:一种是对来到的第一段设置一个生命周期，如果在生命周期内没有完成重级工作，那么就撤销已经到达的分段;第二种是利用数据报的生命周期，它包含在每一段的头部中，若重组工作没有在数据报生命周期内完成，则撤销接收到的分段。
　　四、IP数据报的路由选择
　　1、直接传送和间接传送
　　直接传送将一个数据报从一台机器经过单个物理网络直接传送至目的站点，这是所有internet通信的基础。只有当两台机器连在同一底层物理传输系统时，才能采用直接传送方式。否则只能用间接传送方式，发送方将数据发送给一个路由器再传送。
　　2、IP路由选择表
　　路由表存储各个目的站点以及如何到达目的站点的信息。为了尽可能使用最少的信息进行路由选择，采用信息隐蔽原则。
　　路由表的选择表的大小仅取决于互联网中网络的数量，与连到网上的主机的数量无关。IP路由选择软件仅需要维护有关目的网络地址的信息，而与主机地址的信息无关。
　　保持路由表尽可能小的技术是把多个表项统一到一个默认的情况。
　　3、ICMP差错与控制报文协议
　　(1)为了使互联网中的路由器报告差错或提供有关意外的情况信息，在TCP/IP中设计了一个特殊用的报文机制，称internet控制报文协议ICMP，它是IP的一部分。
　　(2)ICMP机制:ICMP报文放在一个IP数据报的数据部分中通过互联网。允许路由器向其他路由器或主机发送差错或控制报文。ICMP是一个差错报告机制，它为发生差错的路由器提供了向初始源站点报告差错的方法。
　　(3)ICMP报文格式:由三个字段组成，即一个8位整数的报文类型字段用来标识报文、一个8位代码字段提供有关报文类型的进一步信息、以及一个16位校验和字段。
　　(4)ICMP报文类型:回送请求/应答报文(回送请求/应答、时间戳请求/应答、地址请求/应答)，差错报告(包括主机不可达报告、超时报告、参数出错报告)，控制报文(源抑制报文、重定向报文)。
　　五、路由选择算法
　　1、距离矢量路由选择V-D，
　　2、链路状态路由选择或称最短路径优先算法(SPF)，要求每个参与的路由器都要具有完全的拓扑结构，只需要完成两项任务:负责检测所有相邻路由器状态;周期地向其他路由器传递链路状态信息。其优点:每个路由器用相同的原始状态数据独立地计算路由，并不依赖于中间的机器。

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　第6章 网络操作系统　　主要内容:1、网络操作系统的功能
　　2、流行的网络操作系统
　　一、网络操作系统的功能
　　1、网络操作系统NOS，是使网络上各计算机能方便而有效地共享网络资源，为网络用户提供所需要的各种服务的软件和有关规程的集合。
　　2、局域网NOS有两个基本要求1)允许在局域网上的资源被共享;(2)要使现有的PC操作系统仍能继续运行，而不需要作任何改变。NOS有两个组成，主要是控制服务器的操作、管理存储在服务器上的文件。第二个组成，运行在客户系统的软件，使客户能访问网络及网上资源。
　　3、在NetWare中:第一部分是PC和网络接口卡联系的机制，采用IPX/SPX互连网分组交换/顺序分组交换接口协议来进行通信;第二部分称为解释器或重定向器(redirector)。
　　二、NetWare系列
　　1、NetWare有两部分组成:NetWare的外层(shell)和NetWare核心组成。
　　2、NetWare的外层(shell)在NetWare4中称为DOS Requester。它有两个相关的功能:将应用和桌面操作系统连接，决定将来自应用的命令传送到本地操作系统;和网络接口卡NIC通信，使命令和数据包装成能在诸如以太网、标记环网等标准网络上接收和发送。
　　3、NetWare首次将容错引入NOS，称为系统容错(SFT system fault tolerant)
　　4、NetWare结构中NetWare支持传输层协议自主性的两个重要组成，为开放数据链路层接口ODI和Streams模块。ODI为多种传输层协议提供了一种标准的接口，其功能是使多种传输层协议可以共享同一个网络卡而不发生冲突。Streams模块在高层提供了一个接口，一方面为其底层那些需要向NetWare传送数据请求的协议提供一个通用接口，另一方面还要向上为NetWare本身提供一个接口。
　　5、NetWare工作站利用shell和IPX/SPX通信协议与文件服务器通信。
　　NETX﹒COM通过向IPX发送命令，将DOS的文件请求发送到文件服务器在，或从文件服务器上传回重定向。
　　NET﹒COM程序将工作站的请求传送给DOS和NetWare。
　　IPX﹒COM向文件服务器发送网络信息，它是工作站与服务器通信的规程。
　　三、Windows NT
　　1、Windows NT服务器被优化成一个文件、打印机和应用程序服务器在，同时又能处理从小型的工作组到企业网络范围内的各种事务。
　　2、Windows NT Server优点:服务器性能，在完全版本中支持达4个CPU，OEM已经实现了对称多处理环境中支持达32个CPU;256个RAS入站接入;磁盘容错支持，RAID级的数据保护;IIS服务;管理向导;苹果机客户的支持;其他网络服务(DHCP、DNS、WINS);Windows NT目录服务。
　　3、Microsoft网络包括:Windows NT、Windows95、Windows for Workgroup、LAN manager
　　4、Windows NT网络结构:包括I/O管理器组件、NDIS兼容网卡驱动程序、NDIS4.0，传输协议、传输驱动程序接口TDI、文件系统驱动程序。

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第7章 网络管理　　主要内容:1、局域网管理技术
　　2、网络管理功能和协议
　　3、网络管理系统
　　4、网络日常管理和维护
　　一、局域网管理技术
　　网络管理是对计算机网络的配置、运行状态和计费等进行的管理。它提供了监控、协调和测试各种网络资源以及网络运行善的手段，还可提供安全管理和计费等功能。
　　1、网络管理包括三个方面:
　　(1)了解网络:识别网络对象的硬件情况、差别局域网的拓扑结构、确定网络的互连、确定用户负载和定位。
　　(2)网络运行:配置网络，选择网络协议是配置网络的重要组成部分;配置网络服务器;网络安全控制。
　　(3)网络维护:主要包括故障检测与排除，发现故障、追踪故障、排除故障、记录故障的解决方法;网络检查;网络升级，主要包括用户许可证的升级，服务器操作系统升级，服务器的硬件升级。
　　2、局域网管理工具
　　NetWare管理工具:SYSCON工具
　　Windows NT管理工具:服务管理器，性能监视器
　　二、网络管理功能
　　1、网络管理的五大功能
　　配置管理:配置管理的自动获取，在网络设备中自动配置信息中，根据获取手段大致可以分成三类，第一类网络管理协议标准的MIB中定义的配置信息;第二类不在网络管理协议标准中有定义，但对设备运行比较重要的配置信息;第三类就是用于管理的一些辅助信息;自动备份及相关技术;配置一致性检查;用户操作记录功能。
　　性能管理:过滤、归并网络事件，有效地发现、定位网络故障，给出排错建议与排错工具，形成整套的故障发现、告警与处理机制。
　　故障管理:采集、分析网络对象的性能数据、监测网络对象的性能，对网络线路质量进行分析。
　　安全管理:结合使用用户认证、访问控制、数据传输、存储的保密与完整性机制，以保障网络管理系统本身的安全。安全管理分三个部分，首先是网络管理本身的安全，其是被管理网络对象的安全。计费管理: