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1、网络工程复习第一章 概述1、 计算机网络的含义：计算机网络是由多台计算机通过传输介质和软件物理连接在一起组成的。（是由自主计算机互连起来的集合体）计算机网络包括硬件和软件令部分，软件包括通信协议和应用软件。2、 计算机网络的各种拓扑结构及其特点：1广域网拓扑结构 广域网是将多个子网或多个局域网互接起来的网络。集线器、中继器、交换机将多个设备连接起来形成局域网拓扑结构。广域网特点：点到点、存储转发、工作在底层A、网络拓扑结构：主干网络为网络拓扑结构，其中网络结点与通信线路互连成不规则的形状，结点间连接任意的，没有规则。 优点： 系统可靠性高，比较容易扩展； 可以改善通信路径上的信息流量分配； 可
2、以在多条路径中选择最佳路径，以减少传输延迟； 适合广域网复杂的网络环境； 缺点： 线路和结点成本高； 结构复杂，难于管理和维护； B、环形拓扑结构：通过桥接器、传输设备和路由器把不同的子网或LAN连接起来，采用光纤作为主干线。 优点： 可靠性好； 不存在单点失效问题； 可以灵活地建立各种链路备份策略； 缺点： 任意结点故障都会造成网络瘫痪 故障诊断也较困难 容量有限 难以增加新的站点 对结点要求高2局域网络拓扑结构 局域网特点：广播式，工作再物理层、数据链路层、网际层A、星形拓扑结构：以中心结点为中心，用单独的线路使中央结点与其他结点相连，各站点间的通信都要通过中央结点。 优点： 增加站点容易
3、，成本低，容易确定网络故障点； 通道分离，整个网络不会因一个站点故障而受到影响，增删结点方便； 缺点： 中央结点出故障时会导致整个系统瘫痪，可靠性差。B、环形拓扑结构：计算机相互连接而形成一个环。 C、总线型拓扑结构：计算机连接到同一条公共传输介质上，相对于总线的位置关系是平等的。优点： 可靠性高 成本低 扩充性好 缺点： 安全性低，监控比较困难，通信效率比较低下，增加新站点也不易； （总线两端连接的器件称为端结器，主要与总线进行阻抗匹配，最大限度的吸收传送端部的能量，避免信号反射回总线产生不必要的干扰。） D、树形拓扑结构：一种层次结构，结点按层次连接，信息交换主要在上下结点之间进行，相邻结
4、点或同层结点之间一般不进行数据交换。 优点： 连接简单，维护方便，适用于汇集信息的应用要求； 缺点： 资源共享能力较低，可靠性不高；3、 计算机网络体系结构：是指网络的层次结构和协议。协议（Protocol）是计算机网络协议的简称，是指网络中计算机与计算机之间、网络设备与网络设备之间、计算机与网络设备之间进行信息交换的规则。4、 计算机网络技术体系结构分层的好处是：各层之间是独立的，每层只关注实现本层的功能即可；灵活性好，每一层次可以灵活地采用不同的方法来实现本层的功能，增加和删减功能也较为容易；结构上可以分隔开，层次之间的相互影响小，降低了实现和维护的难度，同时能够促进标准化的工作。 分层注
5、意：若层数太少，就会使每一层的协议太复杂；若层数太多，又会在描述和综合各层功能的系统工程任务时遇到较多的困难。5、 TCP/IP四层模型及每层具体功能（TCP：有连接，可靠性高；IP：无连接，不可靠，速度快。）网络接口层（最低层）：负责通过各种网络发送和接收IP数据报。网际层（核心）：负责网络间的路由选择、流量控制和拥塞控制。核心协议是IP，它是一种无连接的网络层协议，网络间传送的数据单位是报文分组或数据包。传输层：在网络中源主机与目的主机之间建立端到端的连接。包括传输控制协议TCP（可靠的面向连接协议）和用户数据报协议UDP（不可靠的无连接协议）。应用层：为用户提供所需要的各种网络服务，包括
6、网络终端协议Telnet，文件传输协议FTP，简单邮件传输协议SMTP，简单网络管理协议SNMP，超文本传输协议HTTP等。6、 计算机网络技术的的分类计算机网络组网技术：传输技术、承载技术、IP路由技术 传输技术：通过物理链路将信息从一端传送到另一端，主要工作在物理层； 分为有线和无线两大类，有线ADSL、E1、DDN、SDH等，无线大范围蜂窝移动通信、微波通信、卫星通信和小范围WLAN、红外、蓝牙、UWB等。 承载技术：又叫承载网络，能够传输IP报文的所有网络，包括多种局域网和广域网； （局域网：以太网和WLAN，广域网：HDLC、PPP等网络） 路由技术：负责在网络间建立路径，保证网络之
7、间的数据互通； （各路由协议扩展能力有限，互联网中常采用分域方式组织；一个域的规模受到限制，不能过大； 域内部采用内部网关协议，如RIP、OSPF，域间采用外部网关协议，BGP；）一个网络采用多个路由协议，为实现路由协议间的互通，需要采用路由重发布技术；私有网络常用私有IP地址，但不能直接连入互联网中，为能够将众多私有网络实现与因特网互连，需要采用NAT（网络地址转换）技术计算机网络管理技术：网络安全、网络管理与维护（需解决问题：保证整个网络安全、可靠、稳定的运行。） 网络安全：网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不因偶然或恶意原因遭受到破坏，系统安全运行，网络服务不中断
8、。（分类：运行系统安全、网络上系统信息安全、网络上信息传播安全、网络上信息内容安全）安全技术VPN（虚拟专用网）技术：利用接入服务器、路由器以及VPN专用设备，在公用的广域网上实现虚拟专用网的技术。 VPN技术分为重叠模型VPN和对等模型VPN。 （重叠模型VPN需要用户自己建立端结点之间的VPN链接，主要包括GRE、L2TP、IPSec等； 对等模型由网络运营商在主干网上完成VPN通道的建立，主要包括MPLS VPN技术；）安全技术防火墙技术：是指一种将内部网和公众访问网分开的方法，实际是一种隔离技术，能增强机构内部网络的安全性。 网络管理与维护：网络管理5大功能故障管理、配置管理、性能管理
9、、安全管理和计费管理；网络管理方式主要包括基于SNMP的网络管理和基于RMON标准的网络管理；（SNMP提供了一种从网络上的设备中收集网络管理信息，以及由网络设备向网络管理工作站报告问题和错误的方法； RMON可以解决SNMP在日益扩大的分布式网络中所面临的局限性；RMON标准：为提高传送管理报文的有效性、减少网管控制台系统的负载、满足网 络管理员监控网段性能的需求。）如果一台路由器出现不能工作情况，它的全部功能必须被另一台备份路由器完全接管，因此出现HSRP热备份路由协议；VRRP虚拟路由器冗余协议是一种网络容错协议，可以消除静态默认路由环境中所固有的缺陷，保障局域网网关的可靠性。计算机网络
10、应用技术：网络服务分为基础网络服务和网络应用服务；（需解决问题：为了让用户使用网络上提供的服务来满足其各种各样的需求。） （基础网络服务：为用户更方便使用网络提供支持，包括DNS服务等；网络应用服务：为用户提供各种网络上的应用，包括Web服务、FTP服务等；） Web服务最为广泛，是一种交互式图形界面的Internet服务，具有强大信息连接功能；（有静态网页和动态网页两种服务模型。） Web的应用层协议HTTP是Web的核心，运行在不同端系统上的客户程序和服务器程序通过交换HTTP消息进行交流；7、 OSI模型与TCP/IP模型的对应关系：P25 OSI/RM七层理论模型TCP/IP概念层（T
11、CP/IP也已经成为目前最重 要的互联网络协议）应用层应用层表示层会话层传输层传输层网络层网际层数据链路层网络接口层物理层8、 TCP/IP模型的优点：兼容性、灵活性和健壮性9、 常用网络设备的网络扩展能力和特点 网络设备：物理层：中继器、集线器数据链路层：网桥、以太网交换机网络层：路由器、三层以太网交换机A、 局域网：局域网可以包括终端、传输介质和网络设备；终端工作在网络的7个层次上，传输介质工作在物理层上，网络设备包括以太网中继器、集线器、网桥和以太网交换器。 以太网中继器：模拟设备，将在一段上出现的信号放大到另一段上，避免信号衰减过大，提高传输距离。（特点：只能对传输距离进行延长，扩展能
12、力较弱） 扩大局域网的覆盖范围，允许使用四个中继器，从500m扩展到2500m。 集线器：一般使用外接电源，对接收信号有放大作用，可以增加传输距离。集线器同时只能传输一个数据帧，意味着集线器所有端口都是单工通道，且要共享同一带宽，所以扩展能力有限；（特点：集线器可以方便的扩展网络规模，但由于冲突域的限制，规模不能太大；） 被称为“多端口中继器” 网桥：网桥收到一个帧时，先检查此帧的目的物理地址，再确定将该帧转发到哪个端口。 网桥可以实现不同类型的局域网之间的互连。（端口数目较少，互连不够方便）（特点：可以隔离冲突域，扩展方式更加灵活、强大） 以太网交换器：类似于网桥，端口数较多；以太网交换机只
13、能工作在以太网中，不具有网桥的互连不同类型局域网的能力。（特点：只能实现以太网扩展，交换机不隔绝广播，扩展能力比集线器强大得多。）实质上就是一个多端口的网桥，交换机不隔绝广播，易产生广播风暴，这使得交换机 的扩展网络的能力也受到了一定的限制B、 局域多网络连接：局部区域的多个局域网之间可采用三层交换机和路由器进行互连； （三层交换机只能用于局部以太网互连，路由器用于各种网络互连，互连后，所形成的是互连在一起的多个局域网，不会形成一个局域网。）三层交换机互连：局部区域的多个局域网之间可以采用三层交换机和路由器进行互连。数据传输开始阶段工作在以太网物理层、数据链路层和网络层； 进入流交换阶段工作在
14、以太网物理层和数据链路层； 路由器互连：可工作在不同网络的物理层、数据链路层以及网络层；C、 广域网：包含路由器和远距离传输设备，传输设备只工作在物理层，包括中继器、光传输设备、路由器等。 中继器：网络物理层的连接设备，适用于完全相同的两类网络互连，主要功能是通过对数据信号的重新发送或转发，来扩大网络传输的距离。 （远距离传输常用光纤通信，会产生损耗和色散及非线性效应影响传输距离和容量，为此，可以在光纤线路上加入光中继器，补偿信号的传输损耗和色散。） 光传输设备：把各种各样的信号转换成光信号在光纤上传输的设备。光传输设备有光端机、光Modem、光纤收发器、光交换机、PDH（准同步数字系列）、 SDH（数字同步系列）等类型的设备。 路由器：选择路由并在不同网络之间转发报文，决定网络间数据传输的最佳路径。 依据网络层信息将数据包从一个网络转发到另一个网络，可隔绝广播，划分广播域，所以路由器的网络扩展能力非常强，可以将世界范围内的网络都互连在一起。10、 常用网络设备所工作的网络层次：中继器和集线器工作在物理层；网桥、以太网交换机工作在数据链路层；路由器和三层以太网交换机工作在网络层；11、 （应用）常见网
