計算機網(wǎng)絡技術及應用（第二版） 郝興偉 02新

計算機網(wǎng)絡技術及應用

〔第二版〕第1章現(xiàn)代電子通信根底第2章計算機網(wǎng)絡第3章網(wǎng)絡操作系統(tǒng)第4章網(wǎng)絡管理根底第5章常用網(wǎng)絡效勞及其配置第6章Web效勞器的架設和管理第7章Ftp效勞器的架設和管理第8章郵件效勞器的架設和管理目

錄1第2章計算機網(wǎng)絡技術

計算機網(wǎng)絡概述網(wǎng)絡模型與網(wǎng)絡協(xié)議網(wǎng)絡硬件和網(wǎng)絡設備局域網(wǎng)技術廣域網(wǎng)技術網(wǎng)絡設計與網(wǎng)絡架設網(wǎng)絡管理與網(wǎng)絡平安22.1計算機網(wǎng)絡概述

網(wǎng)絡的概念

網(wǎng)絡的分類局域網(wǎng)廣域網(wǎng)城域網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲結構物理拓撲結構邏輯拓撲結構3計算機網(wǎng)絡的概念

什么是計算機網(wǎng)絡？所謂“計算機網(wǎng)絡〞，就是將分布在不同地理位置的計算機，通過通信線路連結在一起，以實現(xiàn)計算機之間的通信和資源共享。資源共享硬件共享網(wǎng)絡打印機網(wǎng)絡存儲軟件共享數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)庫4計算機網(wǎng)絡的分類

局域網(wǎng)局域網(wǎng)〔LocalAreaNetwork，LAN〕是指地理分布范圍較小的計算機網(wǎng)絡，一般用于短距離內(nèi)的計算機通信。特點LAN技術具有價格低、可靠性高、安裝方便和管理方便等優(yōu)點。對于局域網(wǎng)，由于地理位置相對較近，計算機之間的通信不需要電信效勞，技術分類按照網(wǎng)絡標準和連線方式不同，局域網(wǎng)分為以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)絡和FDDI網(wǎng)絡等廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)〔WideAreaNetwork，WAN〕就是在一個更大的地理范圍內(nèi)建立的計算機通信網(wǎng)，和局域網(wǎng)相比廣域網(wǎng)的復雜性高，對通信的要求也高。特點廣域網(wǎng)通常使用電信運營商提供的設備和通信線路作為信息傳輸平臺。技術分類PPP,楨中繼，F(xiàn)DDI5計算機網(wǎng)絡的分類〔Cont.〕城域網(wǎng)城域網(wǎng)〔MetropolitanAreaNetwork，MAN〕是一種更大的LAN，在地域上覆蓋一個城市，一般適用于距離為5至150KM的范圍功能，指完成接入網(wǎng)中的企業(yè)和個人用戶與在骨干網(wǎng)絡上的運營商之間全方位的協(xié)議互通。城域網(wǎng)一般分為骨干層、會聚層和接入層。骨干層的主要功能是給業(yè)務匯接點提供高容量的業(yè)務承載與交換通道，實現(xiàn)各疊加網(wǎng)的互聯(lián)互通；會聚層主要是給業(yè)務接入點提供業(yè)務的會聚、管理和分發(fā)處理；接入層那么是利用光纖、雙絞線、同軸電纜、無線接入技術等傳輸介質，實現(xiàn)與用戶連接，并進行業(yè)務和帶寬的分配。6網(wǎng)絡拓撲結構

物理拓撲結構計算機網(wǎng)絡物理拓撲結構用于描述計算機網(wǎng)絡中計算機之間的位置關系，定義結構化網(wǎng)絡布線時設備的連接結構。物理拓撲結構一般分為總線拓撲、星形拓撲、環(huán)形拓撲和樹形拓撲等形式。

邏輯拓撲結構

計算機網(wǎng)絡邏輯拓撲結構用于描述數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中的傳輸方式，邏輯拓撲結構與網(wǎng)絡協(xié)議的工作原理密切相關。計算機網(wǎng)絡邏輯拓撲結構分為總線邏輯拓撲和令牌環(huán)邏輯拓撲兩種形式。7物理拓撲結構

物理拓撲結構一般分為總線拓撲、星形拓撲、環(huán)形拓撲和樹形拓撲等形式?？偩€拓撲總線拓撲是采用一根傳輸線作為傳輸介質，所有的節(jié)點都通過網(wǎng)絡連接器〔如T型頭〕串聯(lián)在同一條線路上。特點：播送通信，只需要電纜和T型頭、BNC接頭等連接器，不需要專用的網(wǎng)絡設備，具有結構簡單，布線容易，造價低的特點。常見網(wǎng)絡：10Base2，10Base58物理拓撲結構〔Cont.〕星形拓撲星形拓撲是目前最為流行的網(wǎng)絡拓撲結構，連接方法是將網(wǎng)絡中的所有計算機都以點到點的方式連接到某一中央設備上，該中樞設備完成網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的轉發(fā)。

中樞設備：交換機、集線器。常見網(wǎng)絡：10BaseT，快速以太網(wǎng)9物理拓撲結構〔Cont.〕擴展星形拓撲由于每個交換機或集線器的端口數(shù)是固定的，為了連接更多的計算機，通常采用設備級聯(lián)，從而使更多的計算機連接到網(wǎng)絡中。

10計算機網(wǎng)絡邏輯拓撲結構

計算機網(wǎng)絡邏輯拓撲結構用于描述數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中的傳輸方式，邏輯拓撲結構與網(wǎng)絡協(xié)議的工作原理密切相關。計算機網(wǎng)絡邏輯拓撲結構分為總線邏輯拓撲和令牌環(huán)邏輯拓撲兩種形式。

總線邏輯拓撲令牌環(huán)邏輯拓撲11總線型邏輯拓撲結構

在總線型邏輯拓撲結構中，數(shù)據(jù)的傳輸采用播送方式。在播送通信中，處于相同物理網(wǎng)絡的所有主機都將接收到相同的數(shù)據(jù)包，計算機根據(jù)數(shù)據(jù)包中所包含的目標地址決定是否接收該數(shù)據(jù)包。動畫演示12環(huán)型邏輯拓撲結構環(huán)型邏輯拓撲結構又稱令牌環(huán)邏輯拓撲結構，是一種無沖突可靠傳輸通信方式。具體的傳輸過程如下：〔1〕當有一個結點有數(shù)據(jù)幀要發(fā)送時，它首先檢測令牌是否有空，如果有空，它得到令牌并將其數(shù)據(jù)幀附在令牌上?！?〕攜帶數(shù)據(jù)幀的令牌繼續(xù)環(huán)行，后面的每個結點都校驗數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)數(shù)據(jù)幀中所包含的目的地址，設備決定是否接受數(shù)據(jù)?！?〕當攜帶數(shù)據(jù)的令牌到達一個節(jié)點時，如果數(shù)據(jù)幀的目的地址和該節(jié)點地址相同，那么該節(jié)點接收數(shù)據(jù)幀，并將一個收據(jù)信號附在令牌上。隨后令牌繼續(xù)環(huán)行?！?〕當源設備收到數(shù)據(jù)信號后，根據(jù)所附加的信息可以判定數(shù)據(jù)是否已經(jīng)可靠的傳輸?shù)浇邮辗?，然后解除令牌忙狀態(tài)，令牌自由環(huán)行，繼續(xù)傳輸下面的數(shù)據(jù)。動畫展示132.2網(wǎng)絡模型與網(wǎng)絡協(xié)議OSI參考模型OSI參考模型七層模型數(shù)據(jù)封裝與解封裝TCP/IP模型網(wǎng)絡協(xié)議概念NetBIOS與NetBEUIIPX/SPX與NWLinkTCP/IP協(xié)議〔Internet協(xié)議〕TCP/IP協(xié)議族TCP協(xié)議，功能，格式IP協(xié)議ARP協(xié)議14OSI參考模型OSI參考模型：國際標準化組織〔ISO〕提出了網(wǎng)絡模型的概念，1984年，該組織發(fā)布了開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型〔OpenSystemInterconnectReferenceModel，OSI〕。該體系結構標準定義了異質系統(tǒng)互聯(lián)的七層框架，也稱為OSI參考模型〔OSIReferenceModel〕15OSI參考模型〔Cont.〕OSI模型各層功能演示16數(shù)據(jù)封裝與解封裝數(shù)據(jù)封裝：在OSI參考模型中，信源方從應用程序產(chǎn)生數(shù)據(jù)〔第七層、六層和五層〕，經(jīng)過傳輸層，傳輸層的協(xié)議將上層數(shù)據(jù)分割成數(shù)據(jù)段〔Segment〕；數(shù)據(jù)段到達網(wǎng)絡層，網(wǎng)絡層協(xié)議在數(shù)據(jù)段上封裝上邏輯地址〔如：IP地址〕，變成數(shù)據(jù)包〔Packets〕，邏輯地址用于網(wǎng)絡尋址〔路由〕；然后傳給下層，即數(shù)據(jù)鏈路層，數(shù)據(jù)鏈路層將設備地址〔物理地址〕添加到數(shù)據(jù)包中，形成數(shù)據(jù)幀〔Frame〕，數(shù)據(jù)幀保證信宿能夠收到正確的接收數(shù)據(jù)。我們把這樣的一個過程稱為數(shù)據(jù)封裝〔encapsulation〕。數(shù)據(jù)解封裝：封裝后的數(shù)據(jù)幀經(jīng)過通信線路進行傳輸，到到信宿，在信宿端，信息從一層到七層經(jīng)過一個和數(shù)據(jù)封裝相反的過程，即解封裝〔deencapsulation〕17數(shù)據(jù)封裝與解封裝(Cont.)

圖示18數(shù)據(jù)封裝與解封裝(Cont.)

過程演示19TCP/IP模型

TCP/IP模型將網(wǎng)絡分成四層，他將OSI參考模型中的第一層和第二層合并成為網(wǎng)絡接入層〔NetworkAccessLayer〕；對應OSI參考模型中的第三層〔網(wǎng)絡層〕，稱為Internet層；OSI參考模型中的第四層不變，仍然為傳輸層；將OSI參考模型中的五、六、七層合并成一層，稱為應用層〔Application〕20網(wǎng)絡協(xié)議什么是網(wǎng)絡協(xié)議？網(wǎng)絡協(xié)議〔protocol〕是網(wǎng)絡上所有設備之間通信規(guī)那么的集合，這些設備包括網(wǎng)絡效勞器、計算機、交換機、路由器、防火墻等。協(xié)議是運行在各種網(wǎng)絡設備上的程序或協(xié)議組件，用于定義了通信時必須采用的數(shù)據(jù)格式及其含義，以便實現(xiàn)網(wǎng)絡模型中各層的功能。21NetBIOS與NetBEUI協(xié)議NetBIOS協(xié)議，即網(wǎng)絡根本輸入輸出系統(tǒng)，最初由IBM提出。NetBEUI〔NetBIOSEnhancedUserInterface〕即NetBIOS增強用戶接口，是微軟公司在IBM公司協(xié)議的根底上更新的協(xié)議，是NetBIOS協(xié)議的增強版本。NetBEUI協(xié)議用播送方式通信，其傳輸速度很快，是不可路由協(xié)議，無法跨越路由器到其它網(wǎng)段。22IPX/SPX與NWLink協(xié)議IPX/SPX〔InternetPacketExchange/SequencedPackedExchange〕即互聯(lián)網(wǎng)分組交換/順序交換協(xié)議，是由Novell公司開發(fā)的應用于局域網(wǎng)的高速協(xié)議，是NovellNetWare網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的核心。IPX負責為到另一臺計算機的數(shù)據(jù)傳輸編址和選擇路由，并將接收到的數(shù)據(jù)送到本地的網(wǎng)絡通信進程中。SPX位于IPX的上一層，在IPX的根底上，保證分組順序接收，并檢查數(shù)據(jù)的傳送是否有錯。NWLink是微軟公司為了與NetWare通信而開發(fā)的IPX/SPX協(xié)議棧的一種形式，NWLink是用于Windows的IPX，與NetWare效勞器互連，實現(xiàn)平臺間的過渡。23TCP/IP協(xié)議〔Internet協(xié)議〕TCP/IP是使用最為廣泛的協(xié)議，是互聯(lián)網(wǎng)通信事實上的標準。TCP/IP早期是UNIX操作系統(tǒng)使用的協(xié)議，現(xiàn)在廣泛用于網(wǎng)絡互聯(lián)。特點：面向連接的協(xié)議，附加了一些容錯功能，所以其傳輸速度不快?？陕酚蓞f(xié)議，可跨越路由器到其它網(wǎng)段，是廣域網(wǎng)通信的有效協(xié)議。TCP/IP協(xié)議簇24TCP協(xié)議傳輸控制協(xié)議〔TransmissionControlProtocol，TCP〕是TCP/IP協(xié)議系列中主要的傳輸協(xié)議，在數(shù)據(jù)通信中，工作在TCP/IP模型的傳輸層，提供可靠傳輸效勞，包括數(shù)據(jù)分段、流量控制、可靠性等。特點：面向連接的協(xié)議，附加了一些容錯功能，所以其傳輸速度不快。可路由協(xié)議，可跨越路由器到其它網(wǎng)段，是廣域網(wǎng)通信的有效協(xié)議。25TCP協(xié)議端對端效勞TCP被稱作一種端對端〔end-to-end〕協(xié)議，它提供一個直接從一臺計算機上的應用到另一遠程計算機上的應用的連接。應用能請求TCP創(chuàng)立一個連接，發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，以及關閉連接。由TCP提供的連接是由軟件實現(xiàn)的，因此又稱為虛連接〔virtualconnection〕。TCP使用IP來攜帶消息，每一個TCP消息封裝在一個IP數(shù)據(jù)報后通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸。當數(shù)據(jù)報到達目的主機，IP將數(shù)據(jù)報的內(nèi)容傳給TCP，進行數(shù)據(jù)的解封裝。26TCP緩沖、流控與窗口TCP使用一種窗口機制來控制數(shù)據(jù)流。當一個連接建立時，連接的每一端分配一個緩沖區(qū)來保存輸入的數(shù)據(jù)，并將緩沖區(qū)的尺寸發(fā)送給另一端。當數(shù)據(jù)到達時，接收方發(fā)送確認，其中包含了自己剩余的緩沖區(qū)尺寸。

27TCP段格式TCP對所有的消息采用一種簡單的格式，包括攜帶數(shù)據(jù)的消息、確認以及三次握手中用于創(chuàng)立和終止一個連接的消息。TCP使用段〔segment〕來指明一個消息，TCP段包括12個字段，28TCP段格式〔Cont1.〕①源端口〔SourcePort〕，發(fā)送數(shù)據(jù)的應用程序端口號。②目的端口〔DestinationPort〕，指出接收方計算機上的哪一個端口對應的應用程序負責接收數(shù)據(jù)。TCP協(xié)議通過使用“端口〞來標識源端和目標端的應用進程。端口號可以使用0到65535之間的任何數(shù)字。在收到效勞請求時，操作系統(tǒng)動態(tài)地為客戶端的應用程序分配端口號。在效勞器端，每種效勞在具有確定的效勞端口。例如：www效勞的默認端口為80，ftp效勞的默認端口為21等。29TCP段格式〔Cont2.〕③序號〔SequenceNumber〕，指的是輸出數(shù)據(jù)，它給出了段中攜帶數(shù)據(jù)的序號。接收方利用這一序號來重排亂序到達的段并利用這一序號計算確認號。④確認號〔AcknowledgementNumber〕，當一臺計算機發(fā)送一個段的時候，確認號指的是輸入的數(shù)據(jù)，即存儲他收到的數(shù)據(jù)的序號。確認號和要發(fā)送的數(shù)據(jù)一起發(fā)送出去，即是對接收數(shù)據(jù)的一種確認，發(fā)送數(shù)據(jù)方根據(jù)該確認信息決定對數(shù)據(jù)是否重傳或繼續(xù)發(fā)送下面的數(shù)據(jù)。⑤報頭長度〔HLEN〕，報頭長度，給出頭部占32比特的數(shù)目。沒有任何選項字段時HLEN=5，即TCP頭部長度為5個32比特，即20個字節(jié)。TCP頭部長度最多可以有60個字節(jié)。⑥保存域〔Reserved〕，可設置為0。30TCP段格式〔Cont3.〕⑦編碼位〔CodeBits〕，控制功能，比方會話的建立或終止。標志位字段占6比特，各比特的含義如下：URG：緊急指針〔urgentpointer〕有效。ACK：確認序號有效。PSH：接收方應該盡快將這個報文段交給應用層。RST：重建連接。SYN：發(fā)起一個連接。FIN：釋放一個連接。31TCP段格式〔Cont5.〕⑧窗口〔Window〕，和確認號類似，當一臺計算機發(fā)送一個段的時候，窗口指定了該計算機還剩多少緩沖，單位為字節(jié)數(shù)，這個值是本機期望一次接收的字節(jié)數(shù)。在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時，發(fā)送窗口消息，可以通知另一方，接收方的數(shù)據(jù)接收和處理能力，從而進行流量控制。⑨校驗和〔Checksum〕，對整個TCP報文段，即TCP頭部和TCP數(shù)據(jù)進行校驗和計算，并由目標端進行驗證。⑩緊急指針〔UrgentPointer〕，它是一個偏移量，和序號字段中的值相加表示緊急數(shù)據(jù)最后一個字節(jié)的序號。11選項〔Option〕，可能包括"窗口擴大因子"、"時間戳"等選項。12數(shù)據(jù)〔Data〕，上層協(xié)議數(shù)據(jù)，即要傳送的用戶數(shù)據(jù)。32TCP連接的建立三次握手過程:●源主機發(fā)送一個同步標志位〔SYN〕置1的TCP數(shù)據(jù)段。此段中同時標明初始序號〔InitialSequenceNumber，ISN〕，ISN是一個隨時間變化的隨機值。●目標主機發(fā)回確認數(shù)據(jù)段，此段中的同步標志位〔SYN〕同樣被置1，且確認標志位〔ACK〕也置1，同時在確認序號字段說明目標主機期待收到源主機下一個數(shù)據(jù)段的序號〔即說明前一個數(shù)據(jù)段已收到并且沒有錯誤〕。此外，此段中還包含目標主機的段初始序號。●源主機再回送一個數(shù)據(jù)段，同樣帶有遞增的發(fā)送序號和確認序號。TCP會話的三次握手完成。接下來，源主機和目標主機可以互相收發(fā)數(shù)據(jù)了。33TCP連接的釋放

當需要結束TCP會話時，要釋放TCP連接，因為TCP是全雙工的，一個連接具有兩個方向的數(shù)據(jù)傳輸，因此連接釋放需要分別釋放兩個方向。具體的釋放過程是：當一方的應用程序通知TCP已無數(shù)據(jù)需要發(fā)送時，TCP關閉此方向的連接，這時此方向只能接收對方的數(shù)據(jù)，而不能發(fā)送其它數(shù)據(jù)了〔除了釋放連接的消息〕。然后發(fā)送一個FIN位被設置的消息通知接收方?jīng)]有數(shù)據(jù)發(fā)送。接收方響應確認。同時，接收方通知應用程序釋放連接，發(fā)送回連接釋放消息，最終釋放整個連接。34IP協(xié)議互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議〔InternetProtocol，IP〕是TCP/IP協(xié)議族中最為核心的協(xié)議，所有的TCP、UDP、ICMP、IGMP數(shù)據(jù)都被封裝在IP數(shù)據(jù)報中傳送。IP協(xié)議的功能是負責路由〔路徑選擇〕，提供不可靠、無連接的效勞，不負責保證傳輸可靠性，流控制，包順序等其它對于主機到主機協(xié)議的效勞。35IP協(xié)議段格式版本〔Version〕字段：用來說明IP協(xié)議實現(xiàn)的版本號，當前一般為IPv4，即0100。報頭長度〔InternetHeaderLength，IHL〕字段：是頭部占32比特的數(shù)字，包括可選項。普通IP數(shù)據(jù)報〔沒有任何選項〕，該字段的值是5，即報頭長度為5×32=160比特，即20字節(jié)。此字段最大值為60字節(jié)。效勞類型〔TypeofService，TOS〕字段，其中前3比特為優(yōu)先權子字段〔Precedence，現(xiàn)已被忽略〕。第8比特保存未用。第4至第7比特分別代表延遲、吞吐量、可靠性和花費。當它們?nèi)≈禐?時分別代表要求最小時延、最大吞吐量、最高可靠性和最小費用。這4比特的效勞類型中只能置其中1比特為1。可以全為0，假設全為0那么表示一般效勞。36IP協(xié)議段格式〔Cont1.〕總長度字段：指明整個數(shù)據(jù)報的長度〔以字節(jié)為單位〕，最大長度為65535字節(jié)。標志字段：用來唯一地標識主機發(fā)送的每一份數(shù)據(jù)報。通常每發(fā)一份報文，它的值會加1。標志位字段：標志一份數(shù)據(jù)報是否要求分段。段偏移字段：如果一份數(shù)據(jù)報要求分段的話，此字段指明該段偏移距原始數(shù)據(jù)報開始的位置。37IP協(xié)議段格式〔Cont2.〕生存期〔TimetoLive，TTL〕字段：用來設置數(shù)據(jù)報最多可以經(jīng)過的路由器數(shù)。由發(fā)送數(shù)據(jù)的源主機設置，通常為32、64、128等。每經(jīng)過一個路由器，其值減1，直到0時該數(shù)據(jù)報被丟棄。協(xié)議字段：指明IP層所封裝的上層協(xié)議類型，如ICMP〔1〕、IGMP〔2〕、TCP〔6〕、UDP〔17〕等。頭部校驗和字段：內(nèi)容是根據(jù)IP頭部計算得到的校驗和碼。計算方法是：對頭部中每個16比特進行二進制反碼求和?！埠虸CMP、IGMP、TCP、UDP不同，IP不對頭部后的數(shù)據(jù)進行校驗〕。源IP地址、目標IP地址字段：各占32比特。用來標明發(fā)送IP數(shù)據(jù)報文的源主機地址和接收IP報文的目標主機地址。38IP協(xié)議段格式〔Cont3.〕可選項字段：用來定義一些任選項，如：記錄路徑、時間戳等。這些選項很少被使用，同時并不是所有主機和路由器都支持這些選項?？蛇x項字段的長度必須是32比特的整數(shù)倍，如果缺乏，必須填充0以到達此長度要求。39ARP協(xié)議地址解析協(xié)議〔AddressResolutionProtocol，ARP〕是一個位于TCP/IP協(xié)議棧中的低層協(xié)議，負責將某個IP地址解析成對應的MAC地址。ARP播送例如：40ARP報格式硬件類型：說明ARP實現(xiàn)在何種類型的網(wǎng)絡上。協(xié)議類型：代表解析協(xié)議〔上層協(xié)議〕，一般是0800，即IP。硬件地址長度：MAC地址長度，此處為6個字節(jié)，即48比特。協(xié)議地址長度：IP地址長度，此處為4個字節(jié)，即32比特。操作類型：代表ARP數(shù)據(jù)包類型。0表示ARP請求數(shù)據(jù)包，1表示ARP應答數(shù)據(jù)包。源MAC地址：發(fā)送端MAC地址，共48比特。源IP地址：代表發(fā)送端協(xié)議地址〔IP地址〕，共32比特。目標MAC地址：目的端MAC地址〔待填充〕，共48位。目標IP地址：代表目的端協(xié)議地址〔IP地址〕，32比特。41代理ARP主機A1要和B2通信，存在的問題：A1和B2不在同一個物理網(wǎng)絡路由器是播送域的邊界A1如何獲取B2的MAC?422.3網(wǎng)絡硬件和網(wǎng)絡設備

網(wǎng)卡中繼器集線器橋連接器交換機路由器交換機、路由器和VLAN43網(wǎng)卡網(wǎng)卡〔NetworkInterfaceCard，NIC〕是插入到計算機主板總線插槽上的一個硬件設備，負責將計算機連接到網(wǎng)絡中。功能：實現(xiàn)網(wǎng)絡互連的物理層連接完成數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)幀鎮(zhèn)封裝網(wǎng)卡類型按網(wǎng)絡類型分以太網(wǎng)卡令牌環(huán)FDDI網(wǎng)絡接口RJ45同軸電纜BNC,AUI計算機總線44網(wǎng)卡的根本結構硬件和固件程序〔只讀存儲器中的軟件例程〕硬件物理層芯片PHY，數(shù)據(jù)鏈路層的芯片MAC控制器。PCI總線接MAC總線，MAC接PHY，PHY接網(wǎng)線，PHY和MAC之間通過相應的存放器傳送數(shù)據(jù)和相互溝通。在網(wǎng)卡前方是網(wǎng)絡接口，以及二到三個不等的信號燈，用于顯示目前網(wǎng)絡的連線狀態(tài)，通常具有tx和rx兩個信息。tx代表正在送出資料，rx代表正在接收資料，假設看到兩個燈同時亮那么代表目前是處于全雙工的運作狀態(tài)。程序固件程序實現(xiàn)邏輯鏈路控制和媒體訪問控制的功能，記錄唯一的硬件地址即MAC地址，網(wǎng)卡上一般有緩存。通過網(wǎng)卡上的EPROM芯片，可以設置網(wǎng)卡的中斷IRQ、根本I/O端口地址和根本內(nèi)存地址等。網(wǎng)卡留有BOOTROM芯片插槽，可以用于無盤站的啟動。使用bootrom時要注意所使用的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。45網(wǎng)卡的工作原理發(fā)送數(shù)據(jù)當計算機發(fā)送數(shù)據(jù)時，通過計算機的PCI總線，將數(shù)據(jù)傳到網(wǎng)卡的MAC控制器，MAC將數(shù)據(jù)發(fā)往網(wǎng)卡的PHY。對PHY來說，沒有幀的概念，只是數(shù)據(jù)流，而不管數(shù)據(jù)是地址還是CRC。每4bit增加1bit的檢錯碼，然后把并行數(shù)據(jù)轉化為串行流數(shù)據(jù)。然后按照物理層的編碼規(guī)那么對數(shù)據(jù)進行信號編碼〔10Based-T采用NRZ編碼，100based-T采用曼徹斯特編碼〕，就可以將信號送到媒體中進行傳輸了。接收數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信號通過網(wǎng)線進入網(wǎng)卡的PHY，網(wǎng)卡收到通過媒體傳輸來的數(shù)據(jù)。網(wǎng)卡內(nèi)的單片程序先接收數(shù)據(jù)頭的目的MAC地址，決定是否接受該數(shù)據(jù)。如果不接收該數(shù)據(jù)，網(wǎng)卡將丟棄不管。如果要接收數(shù)據(jù)，那么產(chǎn)生中斷信號通知CPU，CPU得到中斷信號產(chǎn)生中斷，操作系統(tǒng)就根據(jù)網(wǎng)卡驅動程序中設置的網(wǎng)卡中斷程序地址調用驅動程序接收數(shù)據(jù)，驅動程序接收數(shù)據(jù)后放入信號堆棧讓操作系統(tǒng)處理。46網(wǎng)絡帶寬與網(wǎng)卡傳輸速度傳輸速度的概念網(wǎng)卡的傳輸速度是由它的數(shù)據(jù)傳輸速率決定的，網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)傳輸速率和使用的總線相關。單位bps(bitpersecond)決定因素網(wǎng)卡和CPU的數(shù)據(jù)交換是通過計算機總線進行并行傳輸?shù)?，每一次傳送的是假設干個bit。16位ISA網(wǎng)卡一次傳送16位〔bit〕，即兩個字節(jié)，32位PCI網(wǎng)卡一次傳送32位〔bit〕，即四個字節(jié)。因此，網(wǎng)卡的傳輸速度是由微處理器的基準傳輸頻率決定的。舉例：對于32位的PCI總線網(wǎng)卡，由于PCI總線的基準傳輸頻率為33MHz，且每個周期傳送一次數(shù)據(jù)，因此32位的PCI網(wǎng)卡的最大傳輸速度為33×4MB/s，約132MB/s。47中繼器信號傳輸與衰減信號在網(wǎng)絡傳輸介質中有衰減和噪音，在線路上傳輸?shù)男盘柟β蕰饾u衰減，衰減到一定程度時將造成信號失真，因此會導致接收錯誤。信號放大與中繼中繼器〔repeater〕就是為解決這一問題而設計的。中繼器工作在物理層，完成物理線路的連接，對衰減的信號進行放大，保持與原數(shù)據(jù)相同，從而延長網(wǎng)絡傳輸距離。48集線器多端口中繼器〔MultiportRepeater〕是20世紀90年代前后最常見的網(wǎng)絡設備功能信號放大工作原理使用播送技術，各節(jié)點計算機發(fā)出來的信號通過集線器集中，集線器再把信號整形、放大后，信息包被播送發(fā)送到其它所有端口。分類按帶寬分類，集線器有10Mbps集線器、100Mbps集線器、10/100Mbps自適應集線器等類型。按管理方式分類，集線器有啞集線器〔DampHub〕和智能集線器〔IntelligentHub〕兩種按照擴展方式分類，集線器有可堆疊集線器和不可堆疊集線器兩種。49橋連接器

網(wǎng)橋〔Bridge〕是一個網(wǎng)段與另一個網(wǎng)段之間建立連接的橋梁，是一種數(shù)據(jù)鏈路層設備。網(wǎng)橋端口讀取每一個數(shù)據(jù)幀，根據(jù)源MAC地址和目的MAC地址決定是否轉發(fā)到另外一個網(wǎng)段，這在一定程度上提高了網(wǎng)絡的有效帶寬。50橋連接器〔動畫演示〕網(wǎng)橋〔Bridge〕的工作原理動畫演示51交換機概念交換機〔Switch〕是一種能夠在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設備。所謂交換，就是將數(shù)據(jù)或信息從一個端口轉發(fā)到另一個端口，交換技術防止了傳統(tǒng)播送技術所帶來的數(shù)據(jù)沖突，可以大大的提高網(wǎng)絡的通信能力。分類廣域網(wǎng)交換機，主要是應用于電信城域網(wǎng)互聯(lián)、互聯(lián)網(wǎng)接入等領域的廣域網(wǎng)中，提供通信用的根底平臺。局域網(wǎng)交換機，應用于局域網(wǎng)絡，用于連接終端設備，如效勞器、工作站、集線器、路由器、網(wǎng)絡打印機等網(wǎng)絡設備，提供高速獨立通信通道。如果不作特殊說明，我們說的交換機即指局域網(wǎng)交換機。52交換機硬件組成交換機硬件一般有以下幾個局部組成：總線，處理器模塊和交換模塊通過總線相連處理器模塊，包括CPU、Flash、內(nèi)存等局部，F(xiàn)lash芯片用于存儲交換機所需要的所有軟件和相關配置，系統(tǒng)啟動后FLASH中存儲的程序，加載到工作內(nèi)存交換模塊，通過總線與處理器模塊進行通信完成數(shù)據(jù)傳輸接口，如：以太網(wǎng)接口、快速以太網(wǎng)接口、千兆以太網(wǎng)接口、FDDI/CDDI接口、令牌環(huán)接口、ATM接口，以及用于進行交換機的配置和管理的console通信端口。管理模塊交換機正面交換機反面53交換機功能與工作原理根本功能交換機的根本功能就是數(shù)據(jù)交換。傳統(tǒng)交換機本質上是具有流量控制能力的多端口網(wǎng)橋，即二層交換機。二層交換機的工作原理和網(wǎng)橋一樣，是工作在鏈路層的聯(lián)網(wǎng)設備幀交換技術存儲轉發(fā)：要求交換機在收到全部數(shù)據(jù)包后再決定轉發(fā)方式，這樣可以在轉發(fā)數(shù)據(jù)包以前檢查數(shù)據(jù)的完整性和正確性，減少不必要的數(shù)據(jù)轉發(fā)。直通交換：提供線速處理能力，交換機只讀出網(wǎng)絡幀的前14個字節(jié)，根據(jù)目的MAC地址將網(wǎng)絡幀傳送到相應的端口上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。54三層交換機的工作原理及其特點三層交換機，其工作原理和傳統(tǒng)的二層交換機不同，增加了路由功能?！?〕假設有兩個使用IP協(xié)議的站點A〔信源〕和B〔信宿〕，通過第三層交換機進行通信。假設發(fā)送站點A在開始發(fā)送時，目的站B的IP地址，但尚不知道它在局域網(wǎng)上發(fā)送所需要的MAC地址，那么需要采用地址解析〔ARP〕來確定B的MAC地址。A根據(jù)其TCP/IP協(xié)議屬性配置的子網(wǎng)掩碼計算出網(wǎng)絡地址，和B的IP地址比較，確定B是否與自己在同一子網(wǎng)內(nèi)。假設B與A在同一子網(wǎng)內(nèi)，A播送一個ARP請求，B返回其MAC地址，A得到B的MAC地址后將這一地址緩存起來，并用此MAC地址封包轉發(fā)數(shù)據(jù)，第二層交換模塊查找MAC地址表確定將數(shù)據(jù)包發(fā)向目的端口?！?〕假設兩個站點不在同一子網(wǎng)內(nèi)，那么A要向其TCP/IP協(xié)議屬性中配置的“缺省網(wǎng)關〞發(fā)ARP封包，缺省網(wǎng)關的IP地址對應第三層交換機的第三層交換模塊。當A對缺省網(wǎng)關的IP地址播送出一個ARP請求時，假設第三層交換模塊在以往的通信過程中已得到B的MAC地址，那么向發(fā)送站A回復B的MAC地址；否那么第三層交換模塊根據(jù)路由信息向目的站播送一個ARP請求，B得到此ARP請求后向第三層交換模塊回復其MAC地址，第三層交換模塊保存此地址并回復給發(fā)送站A。以后，當再進行A與B之間數(shù)據(jù)包轉發(fā)時，將用最終的目的站點的MAC地址封包，數(shù)據(jù)轉發(fā)過程全部交給第二層交換處理，而不再需要經(jīng)過第三層路由系統(tǒng)處理，從而消除了路由選擇時造成的網(wǎng)絡延遲，提高了數(shù)據(jù)包的轉發(fā)效率，解決了網(wǎng)間傳輸信息時路由產(chǎn)生的速率瓶頸。55三層交換機的分類按交換機端口帶寬劃分對稱式交換機，各個端口具有相同的帶寬。非對稱式交換機，端口的帶寬不同，用于連接不同角色的計算機。根據(jù)交換機端口結構劃分固定端口交換機，固定端口交換機所帶有的端口是固定的，不能擴展，一般是8、16和24端口。模塊化交換機，模塊化交換機可選擇不同數(shù)量、不同速率和不同接口類型的模塊，以適應不同的網(wǎng)絡需求。56三層交換機的分類〔Cont.〕根據(jù)應用層次劃分企業(yè)級交換機，企業(yè)級交換機屬于一類高端交換機，一般采用模塊化的結構，可作為企業(yè)網(wǎng)絡骨干構建高速局域網(wǎng)，通常用于企業(yè)網(wǎng)絡的最頂層。部門級交換機，部門級交換機是面向部門級網(wǎng)絡使用的交換機。部門級交換機一般具有較為突出的智能型特點，支持基于端口的VLAN〔虛擬局域網(wǎng)〕，可實現(xiàn)端口管理。一般認為支持300個信息點以下中型企業(yè)的交換機為部門級交換機。工作組交換機，一般沒有網(wǎng)絡管理功能，按每一個包中的MAC地址相對簡單地決策信息轉發(fā)，一般不考慮包中隱藏的更深的其他信息，轉發(fā)延遲很小。一般認為支持100個信息點以內(nèi)的交換機為工作組級交換機。桌機型交換機，用于連接用戶計算機。根據(jù)交換機工作的協(xié)議層劃分二層交換機，三層交換機等57路由器概念路由器〔Router〕屬于網(wǎng)絡層互聯(lián)設備，用于連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡。路由器屬于廣域網(wǎng)設備，功能根據(jù)數(shù)據(jù)包的目標IP地址負責將數(shù)據(jù)包從一個網(wǎng)絡轉發(fā)到另一個網(wǎng)絡。路由器在網(wǎng)絡中還起到隔離網(wǎng)絡、隔離播送、路由轉發(fā)以及防火墻的作用。58路由器的硬件組成ROM，存放加電自測試〔PowerOnSelftest,POST〕診斷所需的指令、自舉程序和操作系統(tǒng)軟件。RAM/DRAM，存儲路由選擇表，地址解析協(xié)議〔ARP〕高速緩存，快速交換高速緩存，分組緩沖等。Flash，可擦除、可編程只讀存儲器〔EPROM〕，存有操作系統(tǒng)的映像。NVRAM，存儲路由器的備份和啟動配置文件，路由器重啟或關閉NVRAM中的內(nèi)容不會喪失。配置存放器，路由器中一個特殊的存放器，決定路由器的許多啟動和正在運行的選項，包括路由器如何找到IOS鏡像以及配置文件。59路徑選擇與路由表什么是路由表？路由表是一個“目標網(wǎng)絡/下一跳〞對照表，存儲了路由器中可到達的目標網(wǎng)絡，以及要到達該目標網(wǎng)絡下一跳的路由器端口。路由表及路由協(xié)議(RoutingProtocol)，如RIP路由表的維護60交換機、路由器和VLAN虛擬局域網(wǎng)〔VirtualLAN，VLAN〕VLAN技術可以將物理上互連的網(wǎng)絡在邏輯上劃分為多個獨立的網(wǎng)絡，這些網(wǎng)絡相互之間拒絕訪問，從而隔離播送。VLAN的劃分方式基于端口劃分VLAN基于MAC地址劃分VLAN基于IP組播劃分VLAN61劃分VLAN的好處VLAN是一組邏輯上的設備或用戶，可以根據(jù)部門、功能或應用等因素來將網(wǎng)絡用戶劃分邏輯上的分組，這種分組與他們所處的辦公場所的物理位置無關，只需要在交換機上進行簡單的配置即可。這不僅增強了網(wǎng)絡的平安性，還大大地方便了網(wǎng)絡的管理。可以有效地控制播送域。VLAN將網(wǎng)絡劃分成不同的播送域可以有效地增強網(wǎng)絡平安性。VLAN無需重進行新的網(wǎng)絡布線，保證了網(wǎng)絡管理的方便性，減少了開支。622.4局域網(wǎng)技術

以太網(wǎng)與CSMA/CD令牌環(huán)技術FDDI局域網(wǎng)技術無線局域網(wǎng)技術IEEE局域網(wǎng)標準63以太網(wǎng)與IEEE802標準以太網(wǎng)Ethernet20世紀70年代，局域網(wǎng)的代名詞局域網(wǎng)標準1980年，IEEE發(fā)布了標準，它的技術根底就是以太網(wǎng)。標準代表了20世紀80年代以后假設干年的局域網(wǎng)架設64CSMA/CD機制載波偵聽多重訪問/碰撞檢測CSMA/CD〔CarrierSenseMultipleAccessWithCollisionDetection)數(shù)據(jù)發(fā)送過程：〔1〕傳輸前偵聽，每個節(jié)點在發(fā)送數(shù)據(jù)前，首先要偵聽線路的狀態(tài)?！?〕如果電纜忙那么等待，如果線路上已經(jīng)有數(shù)據(jù)信號傳輸，為了防止沖突，那么必須等待，直到線路空閑為止?！?〕傳輸并檢測沖突，當介質被清，工作站即可以傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)幀沿著線路向電纜的兩個方向傳輸。如果同一段上的其它節(jié)點同時開始傳輸數(shù)據(jù)，那么數(shù)據(jù)對應的電信號在電纜傳播，在某個位置相遇，信號疊加，即產(chǎn)生沖突。〔4〕如果沖突發(fā)生，重傳前需要等待?！?〕重傳或夭折65CSMA/CD機制〔Cont.〕數(shù)據(jù)接受過程：〔1〕瀏覽收到的包并校驗包是否為碎片，如果是碎片，那么丟棄。〔2〕校驗目標地址，如果不是碎片，節(jié)點將進一步校驗數(shù)據(jù)幀的目標地址。如果目標地址不是本節(jié)點地址、播送地址，或是被認可的多站地址，那么丟棄?！?〕判斷幀校驗序列是否有效，假設無效那么傳輸出錯，丟棄?！?〕判斷類型/長度是否正確，假設正確，接收成功。66以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀的封裝是在網(wǎng)卡上進行的，因此不同的局域網(wǎng)技術會產(chǎn)生不同的數(shù)據(jù)幀。對于以太網(wǎng)，也有不同的數(shù)據(jù)幀格式。不同格式的以太網(wǎng)幀的各字段定義都不相同，彼此也不兼容。下面以EthernetII類型以太網(wǎng)幀格式幀的最小長度為64字節(jié)〔6＋6＋2＋46＋4〕，最大長度為1518字節(jié)〔6＋6＋2＋1500＋4〕“類型〞，標識出以太網(wǎng)幀所攜帶的上層數(shù)據(jù)類型，如0x0800代表IP協(xié)議數(shù)據(jù)，0x809B代表AppleTalk協(xié)議數(shù)據(jù)等?！皵?shù)據(jù)〞，最小46字節(jié)，最多1500字節(jié)，存儲被封裝的上層數(shù)據(jù)?！癋CS〞段占4個字節(jié)，為幀校驗序列〔FrameCheckSequence，F(xiàn)CS〕67快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)〔FastEthernet〕是指網(wǎng)絡傳輸速度到達100Mbps的Ethernet網(wǎng)絡。FastEthernet沿用10BaseT的雙絞線，所以一般稱為100BaseT，命名為，數(shù)據(jù)傳輸權取得方法為CSMA/CD。根據(jù)所用傳輸介質不同，定義了以下三種不同的物理層標準：①100Base-TX，使用2對5類雙絞線，②100Base-T，使用4對UTP3類線或5類線，它使用3對線同時傳送數(shù)據(jù)，用1對線用作沖突檢測的接收信道。③100Base-FX，使用2對光纖，其中一對用于發(fā)送，另一對用于接收。68千兆位以太網(wǎng)1996年3月成立的工作組，專門負責千兆位以太網(wǎng)的研究，98年制定了相應標準。①1000Base-SX，使用芯徑為50μm或，工作波長為850nm或1300nm的多模光纖，采用8B/10B編碼方式，傳輸距離分別為260m和525m，適用于同一建筑物中同一層的短距離主干網(wǎng)。②1000Base-LX，使用芯徑為9μm、50μm或，工作波長為1300nm的多模、單模光纖，采用8B/10B編碼方式，傳輸距離分別為550m和3km～10km，主要用于校園主干網(wǎng)。③1000Base-CX，使用150歐姆平衡屏蔽雙絞線〔STP〕，采用8B/10B編碼方式，傳輸速率為，傳輸距離為25m，主要用于集群設備的連接，如一個交換機房內(nèi)的設備互連。④1000Base-T，使用4對5類非平衡屏蔽雙絞線〔UTP〕，傳輸距離為100m，主要用于結構化布線中同一層建筑中的設備通信，從而可以利用以太網(wǎng)或快速以太網(wǎng)已鋪設的UTP電纜。69萬兆位以太網(wǎng)2000年3月，IEEE專門成立了特別工作組，負責制定10G以太網(wǎng)，即萬兆以太網(wǎng)標準。2002年7月，萬兆以太網(wǎng)標準最終發(fā)布。萬兆標準內(nèi)容包括10GBase-X、10GBase-R和10GBase-W三種類型。萬兆以太網(wǎng)標準不僅將以太網(wǎng)的帶寬提高到10Gbps〔在使用萬兆以太網(wǎng)信道的情況下可以到達40Gbps甚至更高的速率〕，同時也將通信距離提高到數(shù)十公里甚至上百公里。70令牌環(huán)技術令牌環(huán)局域網(wǎng)技術IBM公司于20世紀80年代初開發(fā)的局域網(wǎng)技術，數(shù)據(jù)傳輸速度為4Mbps或16Mbps。傳輸方法物理上采用了星形拓撲結構，但邏輯上仍是環(huán)形拓撲結構令牌環(huán)網(wǎng)絡網(wǎng)卡多站訪問單元〔MultistationAccessUnit，MAU〕，MAU在令牌環(huán)網(wǎng)絡中類似于集線器或集中器，傳輸媒體，屏蔽雙絞線〔STP〕和無屏蔽雙絞線〔UTP〕連接附件71令牌環(huán)網(wǎng)物理拓撲結構令牌環(huán)網(wǎng)絡的物理結構具有環(huán)的形狀。環(huán)上有多個站逐個與環(huán)相連，相鄰站之間是一種點對點的鏈路，因此令牌環(huán)與播送方式的Ethernet不同，它是一種順序向下一站播送的LAN。說明：由于目前以太網(wǎng)技術開展迅速，令牌網(wǎng)存在固有缺點，令牌在整個計算機局域網(wǎng)已不多見，原來提供令牌網(wǎng)設備的廠商多數(shù)也退出了市場，在目前局域網(wǎng)市場中令牌網(wǎng)應用的很少。72FDDI局域網(wǎng)技術分布式光纖數(shù)據(jù)接口FDDI〔FiberDistributedDataInterface〕是于80年代中期開展起來一項局域網(wǎng)技術。FDDI的訪問方法與令牌環(huán)網(wǎng)的訪問方法類似，在網(wǎng)絡通信中均采用“令牌〞傳遞。定時令牌訪問方法73無線局域網(wǎng)技術無線局域網(wǎng)〔WirressLocalAreaNetwork，WLAN〕是目前較新，也是最為熱門的一種局域網(wǎng)。與傳統(tǒng)的局域網(wǎng)主要不同之處就是傳輸介質不同，傳統(tǒng)局域網(wǎng)都是通過有形的傳輸介質進行連接的，如同軸電纜、雙絞線和光纖等，而無線局域網(wǎng)那么是采用空氣作為傳輸介質。特點只要在網(wǎng)絡的覆蓋范圍內(nèi)，可以在任何一個地方與效勞器及其它工作站連接，而不需要重新鋪設電纜。標準系列標準，如、、和。74IEEE局域網(wǎng)標準國際電子電器工程師協(xié)會〔IEEE〕是世界上最大的專業(yè)組織之一，IEEE僅僅針對電機和電子工程。IEEE802委員會對計算機網(wǎng)絡而言，成立了IEEE802委員會，制定局域網(wǎng)絡標準。IEEE802.3，局域網(wǎng)標準，令牌環(huán)總線標準，令牌環(huán)網(wǎng)標準，城域網(wǎng)〔MetropolitanAreaNetwork〕標準，寬帶局域網(wǎng)標準IEEE802.8，定義了光纖技術所使用的一些標準，無線局域網(wǎng)752.5廣域網(wǎng)技術

網(wǎng)絡的概念公共通信根底設施電路交換和分組交換廣域網(wǎng)設備點對點協(xié)議PPPSLIP協(xié)議與PPP協(xié)議PPP協(xié)議的應用綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)ISDNISDN的根本結構ISDN網(wǎng)絡接口ISDN的應用幀中繼廣域網(wǎng)通信協(xié)議幀中繼的工作原理幀中繼的幀格式76公共通信根底設施廣域網(wǎng)一般覆蓋較大的地理區(qū)域，不可能和局域網(wǎng)一樣鋪設專門的通信媒體，往往需要借助電信運營商的設備和通信線路，來支持長距離的數(shù)據(jù)通信。公共傳輸網(wǎng)絡電路交換，主要是公共交換網(wǎng)〔PSTN〕和綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)〔ISDN〕特點，遠程端點之間通過呼叫建立連接，在連接建立期間，電路由呼叫方和被呼叫方專用。分組交換，主要是分組交換網(wǎng)、幀中繼和交換式多兆位數(shù)據(jù)效勞〔SMDS〕虛電路〔VirtualCircuit〕，永久虛電路〔PermanentVirtualCircuit，PVC〕和交換虛電路〔SwitchedVirtualCircuit，SVC〕。數(shù)據(jù)報〔Datagram〕效勞，報文中必須攜帶源和目的端點地址。77廣域網(wǎng)設備廣域網(wǎng)交換機，廣域網(wǎng)交換機是在運營商網(wǎng)絡中使用的多端口網(wǎng)絡互聯(lián)設備。接入效勞器，接入效勞器是廣域網(wǎng)中撥入和撥出連接的會聚點，部署在效勞運營商端，提供用戶接入。調制解調器，調制解調器主要用于數(shù)字和模擬信號之間的轉換，從而能夠通過話音線路傳送數(shù)據(jù)信息。ISDN終端適配器，相當于一臺ISDN調制解調器。CSU/DSU，信道效勞單元〔CSU〕/數(shù)據(jù)效勞單元〔DSU〕類似數(shù)據(jù)終端設備到數(shù)據(jù)通信設備的復用器，可以提供以下幾方面的功能：信號再生，線路調節(jié)，誤碼糾正，信號管理，同步和電路測試等。78廣域網(wǎng)設備連接關系各設備的連接關系如圖79點對點協(xié)議PPP數(shù)據(jù)封裝局域網(wǎng)連接，網(wǎng)卡上實現(xiàn)Modem連接，協(xié)議串行線路Internet協(xié)議〔SerialLineInternetProtocol，SLIP〕缺乏沒有任何糾錯檢錯功能；只支持IP分組，當INTERNET不斷開展和擴大且包含很多非IP協(xié)議的網(wǎng)絡時，SLIP不適用；每一方需要知道另一方的IP地址，且在設置時不能動態(tài)賦予IP

；SLIP部提供任何身份驗證。點對點協(xié)議〔Point-to-PointProtocol，PPP〕組成，具有多種身份驗證方法、數(shù)據(jù)壓縮和加密以及通知IP地址等功能，支持多種不同的網(wǎng)絡層協(xié)議。80PPP的應用PPP協(xié)議是目前廣域網(wǎng)上應用最廣泛的協(xié)議之一，它的優(yōu)點在于簡單、具備用戶驗證能力、可以解決IP分配等。撥號上網(wǎng)通過PPP在用戶端和ISP運營商的接入效勞器之間建立通信鏈路。寬帶接入PPPoE〔PPP

over

Ethernet〕，PPPoA〔PPP

over

ATM〕81綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)ISDN綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)ISDN〔IntegratedServicesDigitalNetwork〕，ISDN提供端到端的數(shù)字連接，以支持一系列廣泛的業(yè)務〔包括話音和非話音在內(nèi)的多種電信業(yè)務〕，為用戶進網(wǎng)提供一組有限的標準多用途的用戶—網(wǎng)絡接口82ISDN根本結構ISDN交換機，是綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)中的交換設備，通常的ISDN交換機是在原有數(shù)字程控交換機的根底上改進而成的，ISDN的業(yè)務特性主要由ISDN交換機來表達。NT1，網(wǎng)絡終端1〔NetworkTermination1〕，涉及信號的物理和電氣特征的非智能終端，構成用戶站點和ISDN端局之間的邊界。NT1有兩個接口，即“U接口〞和“S/T接口〞。U接口與電信局線相接，S/T接口那么為用戶端接口，NT2，網(wǎng)絡終端2，負責執(zhí)行交換、集中和多路復用功能的智能終端。一般的NT2是一個用戶交換機PBX〔PrivateBranchExchange，PBX〕，用來將用戶的設備連接在一起，或連入一個NT1以提供到ISDN端局的訪問。83ISDN根本結構〔Cont.〕TE1，終端設備1〔TerminalEquipment1〕，為ISDN專用設備，如ISDN終端、數(shù)字、或具有ISDN兼容接口的計算機。這種設備一般直接與一個網(wǎng)絡終端設備連接。TE2，終端設備2，非ISDN專用設備，又稱ISDN兼容設備，是在ISDN技術出現(xiàn)以前的設備。如打印機、模擬、或任何具有非ISDN接口〔如RS-232、等〕的設備。必須通過TA和ISDN交換機連接。TA，終端適配器〔TerminalAdapter〕，將TE2設備的信號轉換成ISDN兼容格式的設備，以便將非ISDN設備連接到ISDN網(wǎng)絡中，可以將TA看作是ISDN調制解調器。84ISDN接口根本速率接口〔BasicRateInterface,BRI〕根本速率接口〔BRI〕又稱窄帶ISDN〔N－ISDN〕，提供2B＋D數(shù)字通道，每個B通道可提供64Kbit／s的語音或數(shù)據(jù)傳輸，用于完成兩端之間數(shù)據(jù)傳輸，用戶不但可以同時綁定兩個通道以128K的速率上網(wǎng)，也可以在以64K上網(wǎng)的同時在另一個通道上打；D通道〔16kbit/s〕是控制通道，用于在用戶和ISDN交換節(jié)點之間傳輸呼叫控制協(xié)議報文?；核俾式涌凇睵rimaryRateInterface，PRI〕。有兩種速率標準，一種和E1線路的傳輸速率相對應，為31個B通道，另一種和T1線路的傳輸速率相對應，為24個B通道，其中一個B通道用作信令傳輸通道，相當于BRI的D通道。85ISDN的應用Internet接入存在的問題用戶接入雖然可以使用原有的線路，不需要重新布線，但需要做數(shù)字化改造，本錢較高；新技術競爭，例如ADSL和CabelMODEM技術開展較快，也是借用原有的線和有線電視線路，而且本錢低，速度較快?；ヂ?lián)網(wǎng)接入市場美國，有線電視運營商的CabelModem接入方式占70%～80%。德國，電信的ISDN卻占據(jù)了很大市場。我國，家庭用戶通過以太網(wǎng)和ADSL接入Internet的接入方式更加普及。86幀中繼廣域網(wǎng)通信協(xié)議是歷史最悠久的廣域數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，可以說是所有廣域數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的鼻祖，將一大局部的帶寬用在了過失校驗，所以它成為了一個相對低速的協(xié)議，而且現(xiàn)在網(wǎng)絡的傳輸質量越來越好，在過失校驗上花太大的力量將是得不償失的，幀中繼〔FRAMERELAY〕技術在分組交換技術根底上，可以減少的某些過失控制過程，從而減少結點的處理時間，提高網(wǎng)絡的吞吐量，這就是FRAMERELAY。開展1986年，AT&T首先在其關于ISDN的技術標準中提出幀中繼業(yè)務；1992年，ITU-T和ANSI有關幀中繼各方面的標準相繼出臺；1994年，幀中繼技術更加成熟，開始獲得迅速開展。87幀中繼工作原理工作原理幀中繼是用戶網(wǎng)和分組交換網(wǎng)絡之間的接口標準，幀中繼技術工作在OSI參考模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，幀中繼不考慮傳輸過失問題，其中間節(jié)點只做幀的轉發(fā)操作，不需要執(zhí)行接收確認和請求重發(fā)等操作，過失控制和流量控制均交由高層端系統(tǒng)完成〔如TCP協(xié)議〕，所以大大縮短了節(jié)點的時延，提高了網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)的傳輸速率。幀中繼交換網(wǎng)絡88幀中繼幀格式F字段用以標志幀的起始和結束。FCS字段用于幀的檢錯。數(shù)據(jù)鏈路連接標識符DLCI由高、低兩局部共10比特組成，用于惟一標識一個虛連接。命令/響應位C/R與高層應用有關，幀中繼本身并不使用。擴展地址位EA為“0〞表示下一字節(jié)仍為地址，為“1〞表示地址結束，用于對地址字段進行擴展。對于2字節(jié)地址