《软考网络工程师整理笔记》由会员分享,可在线阅读,更多相关《软考网络工程师整理笔记(83页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、2014年全国计算机技术与软件技术(水平)考试网络工程师笔记网络工程师笔记目 录网络基础- 3 -第一章 数据通信基础- 5 -第二章 局域网技术- 9 -第三章 广域网和接入网技术- 28 -第四章 因特网- 39 -第五章 路由器与交换配置- 54 -第六章 网络安全- 75 -第七章 网络管理- 85 -第八章 计算机基础知识- 102 -第一章 数据通信基础一、基本概念码元速率:单位时间内通过信道传送的码元个数,如果信道带宽为T秒,则码元速率。若无噪声的信道带宽为W,码元携带的信息量n与码元种类N关系为,则极限数据速率为有噪声的极限数据速率为 其中W为带宽,S为信号平均功率,N为噪声平
2、均功率,为信噪比电波在电缆中的传播速度为真空中速率的2/3左右,即20万千米/秒编码:单极性码:只有一个极性,正电平为0,零电平为1;级性码:正电平为0,负电平为1;双极性码:零电平为0,正负电平交替翻转表示1。这种编码不能定时,需要引入时钟归零码:码元中间信号回归到零电平,正电平到零电平转换边为0,负电平到零电平的转换边为1。这种码元自定时不归零码:码元中间信号不归零,1表示电平翻转,0不翻转。双相码:低到高表示0,高到底表示1。这种编码抗干扰性好,实现自同步。曼彻斯特码:低到高表示0,高到底表示1。相反亦可。码元中间电平转换既表示数据,又做定时信号。用于以太网编码,编码效率为50%差分曼彻
3、斯特码:每一位开始处是否有电平翻转,有电平翻转表示0,无电平翻转表示1。中间的电平转换作为定时信号。用于令牌环网,编码效率为50%。ASK、FSK和PSK码元种类为2,比特位为1。DPSK和QPSK码元种类为4,比特位为2。QAM码元种类为16。一路信号进行 FSK 调制时,若载波频率为 fc , 调制后的信号频率分别为 f1 和 f2 (f1f2),三者具有关系fc-f1=f2-fc。编码技术:常用编码技术为脉冲编码调制技术。需要经过取样、量化和编码3个步骤。在数字系统中,将数字信号转换成模拟信号成为调制;将模拟信号转换为数字信号成为解调。尼奎斯特采样定理:采样速率大于模拟信号最高频率的2倍
4、。复用技术:例: 10个9.6Kbps的信道按照统计时分多路复用在一条线路上传输,假定信道只有30%时间忙,复用线路开销为10%,则带宽为: 频分多路复用FDM,时分多路复用TDM,波分多路复用WDM,码分多路复用(CDM)T1采用时分复用技术,将24条话音数据复用在一条高速信道上,其速率为1.544Mbps,单个信道数据速率为56KB/sT2=4T1 T3=7T2 T4=6T3E1采用同步时分复用技术将30个语音信道,2个控制信道(ch0作为帧同步,ch16传送信令)复合在一条高速信道上,其速率为2.048Mbps,每条话音信道速率为64Kb/sOC-1速率为51.84Mb/s。第三代通信技
5、术:TD-SCDMA(中国),WCDMA(欧洲),CDMA2000(美国),WiMAX,其中TD-SCDMA属于时分双工模式,WCDMA和CDMA2000属于频分双工模式。奇偶校验码添加1位校验码,其码距变为2。海明码:利用奇偶性来检错和校验的方法。假设有m位信息码,加入k位校验码,则满足一个码组内有e个误码,则最小码距一个码组能够纠正n个误码,则最小码距例: 求信息1011的海明码解:由求得k=3,即校验码为3位r3r2r1000a1001a2010a3011a4100a5101a6110a7111 校验码放在位上a7a6a5a4a3a2a1位数1011信息位r3r2r1校验位由上图得到监督
6、关系式r3=a5+a6+a7r2=a3+a6+a7异或预算1+1=0 1+0=10+0=0 0+1=1偶数个1异或为0奇数个1异或为1r1=a3+a5+a7将表中数值带入经异或运算得:r3=a5+a6+a7=1+0+1=0r2=a3+a6+a7=1+0+1=0r1=a3+a5+a7=1+1+1=1由此求得校验码为001,填入表中得到海明码为1010101第二章 局域网技术一、预备知识10BaseT含义:10表示传输速率为10M(100M、1000M、10G) Base表示传输机制为基带(宽带Broad) T:代表传输介质为非屏蔽双绞线 C:为屏蔽双绞线 数字:为同轴电缆及电缆长度(10base
7、5,10base2) F为光纤 Lx为长波长 (1300nm、1310nm、1550nm) Sx为短波长(850nm)综合布线测试参数:双绞线:最大衰减值 回波耗损限值 近端串扰衰减值 开路/短路 是否错对光 纤:最大衰减值 回波耗损限值 波长窗口参数 时延 长度光纤分类: 单模光纤:纤芯直径为,包层125um,采用激光光源,工作波长为1310nm或1550nm,传输距离长(20千米),容量大,带宽宽。多模光纤:纤芯直径为和,包层125um,采用LED光源,工作波长为850nm或1300nm,传输距离短(500米),容量小,带宽窄。电磁波在铜缆中传输速率约为真空中的,即200000Km/sRS
8、232C用于连接DTE和DCE设备,采用25芯D型连接器,微型机上一般采用9芯。-3v-15v表示1,3v15v表示0。采用V.24标准。电缆长度一般不超过15m二、局域网2.1 拓扑结构 总线拓扑:采用主线传输作为公共传输媒体,网络中所有设备通过相应接口和电缆连接到这根总线。可采用令牌传递和CSMA/CD介质访问控制方法。 环形拓扑:由一系列首尾相连的中继器组成。使用令牌传递来实现介质的访问。轻负载时效率低,重负载时利用率高 星型拓扑:以中央节点为中心,把若干外围节点连接在一起的网络结构,2.2 IEEE802标准IEEE802.1d 生成树协议IEEE802.1q 虚拟局域网IEEE802
9、.1A 局域网体系结构 IEEE802.2 逻辑链路控制协议 IEEE802.3 CSMA/CD与物理层规范IEEE802.3u 快速以太网IEEE802.3z 千兆以太网IEEE802.3ae 万兆以太网 IEEE802.4 令牌总线标准 taken bus IEEE802.5 令牌环标准 taken ring IEEE802.10 局域网安全机制 IEEE802.11 无线局域网标准2.3 数据链路层分为两个子层:目的是将与硬件相关和与硬件无关的部分分开。逻辑链路控制子层(LLC):目的是屏蔽不同子层的访问控制方法,向高层提供统一的服务和接口。LLC帧结构如下图:DSAP(8位)SSAP(
10、8位)AC(8位或16位)DATADSAP第1位为地址标识,后7位表示端口号。SSAP第1位为命令或响应标识。广播地址用I/G=1表示 LLC地址作为LLC层的服务访问点,一个上层协议进程可以有多个服务访问点。 LLC协议与HDLC协议兼容。主要提供如下3种服务: A、无确认无连接的服务,不提供流控与差错控制,由高层软件完成。 B、面向连接方式服务,提供流控和差错控制,需要建立连接。 C、有确认无连接,提供有确认的数据报,但不建立连接。介质访问控制(MAC):局域网中,所有设备共享传输介质,需要一种方法有效的分配传输介质使用权。 根据控制方式不同分为同步和异步同步传输:顺序连续传输,在传输前进
11、行同步,然后传输双方以相同频率工作,适用于短距离高速数据传输异步传输:各个字符分开传输,字符间插入起始位和终止位的同步信息,通常还需加入校验信息,适合长距离传输。异步分配方法分为循环(令牌、FDDI)、预约(IEEE802.6定义的DQDB)和竞争(CSMA/CD) 2.4 IEEE802.3标准(CSMA/CD协议)CSMA/CD协议在发送数据前,先监听信道上是否有载波信号,有则说明信道忙,否则信道空闲,按照预定策略决定:2.4.1监听算法有3种:(轻负载时效率较高)A、非坚持型监听算法:当一个站准备好数据帧,发送前先监听信道,如果信道空闲则立即发送(1),否则后退一个随机时间,在重复(1)
12、。该方法信道利用率低,增加了发送时延,减小了冲突概率。B、1-坚持型监听算法:当一个站准备好数据帧,发送前先监听信道,如果信道空闲则立即发送,如果信道忙则继续监听,直到信道空闲后再发送。该方法有利于抢占信道,减少信道空闲时间,但增加了冲突概率C、P-坚持型监听算法:如果信道空闲则以P概率发送,以(1-P)概率延迟一个时间单位(1)(一个时间单位等于网络传输时延),如果信道忙则继续监听,直到信道空闲转到(1),如果发送延迟一个时间单位,则重复(1)。该方法吸取上述两种算法的优点。2.4.2冲突检测载波监听只能减小冲突概率,不能完全避免冲突。为充分利用带宽应采取边发送边监听的冲突检测方法:(1)发
13、送期间同时接收,并把数据与站中存储的数据进行比较;(2)如果结果一致,则说明没有冲突,重复(1)(3)如果结果不一致,则说明发生冲突,此时立即停止发送,并发送一个干扰信号Jamming,使所有站停止发送,并等待一个随机的时间,重新监听,并试着发送。2.4.3二进制指数退避算法 按照该算法,后退时延的取值范围与重发次数n形成二进制指数关系。随着n的增减后退时延取值按2的指数增大。 为避免无限制的重发,对重传次数n进行限制。一般n=16时停止发送,丢弃该帧,并向上层报告。 该算法把后退时延的平均值与负载大小联系起来,因此二进制指数退避算法能够解决在重负载下有效分解冲突的问题2.4.4 CSMA/C
14、D协议实现 对于基带和宽带总线来说,CSMA/CD协议的实现方法基本相同,但也有差别: 差别一:(载波监听)基带系统是通过检测电压序列来实现载波监听,而宽带系统是监听站接受RF载波(射频)来判断信道是否空闲。 差别二:(冲突检测)基带系统是把直流电压加到信号上来检测冲突;宽带系统有两种方法来检测冲突:(1)把接收数据与发送数据逐位比对;(2)分裂配置,在端头检测是否有破坏的数据,这种数据的频率与正常的数据频率不同。CSMA/CD协议的载波监听、冲突检测、冲突强化、二进制指数后退等功能均由硬件来实现,这些硬逻辑包含在网卡中。网卡中的主要器件是以太数据链路控制器。在IEEE802.3中使用1-坚持型监听算法,这个算法有利于抢占信道,减少空闲,同时实现简单,在监听到网络空闲后,不立即发送而是等待一个最小帧间间隔(规定为9.6us)时间,只有在这期间网络空闲才能开始发送。在发送过程中继续监听,如果冲突,则发送55555555这是规定的阻塞信号。接受站要对接受到的数据进进行校验,除了CRC校验,还要