09年自學(xué)考試計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)串講資料(6)

　　6、基帶系統(tǒng)中，數(shù)字信號(hào)通常采用曼徹斯特編碼傳輸。

　　7、寬帶系統(tǒng)用于傳輸模擬信號(hào)，可用頻分多路復(fù)用技術(shù)(FDM)，寬帶系統(tǒng)采用總線/樹形網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，寬帶本質(zhì)上是一種單方向傳輸?shù)拿襟w，在物理上可用雙電纜和中分兩種不同的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)輸入和輸出的通路。

　　8、常用的媒體訪問控制方法有三種：具有沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽多路訪問CSMA/CD、控制令牌、時(shí)槽環(huán)。

　　具有沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽多路訪問CSMA/CD采用隨機(jī)訪問和競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)，這種技術(shù)適用于總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò);控制令牌方法除了用于環(huán)形網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之外，也可用于總線網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。它是按照所有站點(diǎn)共同理解和遵守的規(guī)則，從一個(gè)站點(diǎn)到另一個(gè)站點(diǎn)傳遞控制令牌，一個(gè)站點(diǎn)只有當(dāng)它占有令牌時(shí)，才能發(fā)送數(shù)據(jù)幀，發(fā)送完幀之后，再把令牌傳遞給下一個(gè)站點(diǎn)。其操作次序如下：①首先建立一個(gè)邏輯環(huán)，將所有站點(diǎn)同物理媒體相連，然后產(chǎn)生一個(gè)控制令牌;②控制令牌由一個(gè)站點(diǎn)沿著邏輯環(huán)順序向下一個(gè)站點(diǎn)傳遞;③等待發(fā)送幀的站點(diǎn)接收到控制令牌后，把要發(fā)送的幀利用物理媒體發(fā)送出去，然后再將控制令牌沿邏輯環(huán)傳遞給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。對(duì)于一個(gè)物理環(huán)，令牌的邏輯結(jié)構(gòu)和物理環(huán)的結(jié)構(gòu)是相同的，令牌傳遞的次序和站點(diǎn)連接的物理次序也是一致的。而對(duì)于總線網(wǎng)，邏輯環(huán)的次序不必和電纜上的站點(diǎn)連接次序相對(duì)應(yīng)，所有站點(diǎn)沒有必要按照邏輯環(huán)連接。

　　時(shí)槽環(huán)只適用于環(huán)形網(wǎng)的媒體控制訪問，這種方法對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)預(yù)先安排一個(gè)特定的時(shí)間段，每個(gè)節(jié)點(diǎn)只能在時(shí)槽內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。時(shí)槽環(huán)采用集中控制方式。

　　在時(shí)槽環(huán)媒體訪問控制方法中，每個(gè)站點(diǎn)每次只能傳送一個(gè)幀，若想要傳送另一個(gè)幀，則首先必須釋放前一幀所用的時(shí)槽，這種對(duì)環(huán)的訪問方法體現(xiàn)了公平性。時(shí)槽環(huán)的優(yōu)點(diǎn)是：①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單②節(jié)點(diǎn)間相互干擾少③可靠性高。時(shí)槽環(huán)的缺點(diǎn)是：①需要一個(gè)特定的監(jiān)控站節(jié)點(diǎn)②由于繞環(huán)一周時(shí)間內(nèi)每個(gè)站點(diǎn)只能占有一個(gè)時(shí)槽環(huán)，若某站點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)較長要占用多個(gè)時(shí)槽，而此時(shí)環(huán)上只有該站點(diǎn)有數(shù)據(jù)要發(fā)送，則許多時(shí)槽都是空時(shí)槽③40位的時(shí)槽只能攜帶16位的數(shù)據(jù)，開銷大、效率較低。

　　9、局域網(wǎng)的參考模型。

　　局域網(wǎng)是一個(gè)通信網(wǎng)，只涉及到相當(dāng)于OSI/RM通信子網(wǎng)的功能。由于內(nèi)部大多采用共享信道的技術(shù)，所以局域網(wǎng)通常不單獨(dú)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層。

　　OSI/RM的數(shù)據(jù)鏈路層的功能，在局域網(wǎng)參考模型中被分成：媒體訪問控制MAC、邏輯鏈路控制LLC兩個(gè)子層。

　　LLC子層中規(guī)定了無確認(rèn)無連接、有確認(rèn)無連接和面向連接三種類型的鏈路服務(wù)。

　　10、IEEE802標(biāo)準(zhǔn)。

　　IEEE802在1980年二月成立了局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化與委員會(huì)(簡(jiǎn)稱IEEE802委員會(huì))，專門從事局域網(wǎng)的協(xié)議制定，形成了一系列的標(biāo)準(zhǔn)，稱為IEEE802標(biāo)準(zhǔn)。

　　IEEE802.1是局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議。

　　IEEE802.2集中了數(shù)據(jù)鏈路層中與媒體無關(guān)的LLC協(xié)議。主要的MAC協(xié)議有：①IEEE802.3載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(cè)CSMA/CD訪問方法和物理層協(xié)議;IEEE802.4令牌總線訪問方法和物理層協(xié)議;IEEE802.5令牌環(huán)訪問方法和物理協(xié)議;④IEEE802.6關(guān)于城域網(wǎng)的分布式隊(duì)列雙總線DQDB的標(biāo)準(zhǔn)等。

　　IEEE802標(biāo)準(zhǔn)定義了LLC子層和MAC子層的幀格式。

　　LLC的鏈路只有異步平衡方式(ABM)，而不用正常響應(yīng)方式(NRM)和異步響應(yīng)方式(ARM)。IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)定義的LLC幀格式也分為信息幀、監(jiān)控幀和編號(hào)幀三類。

　　11、CSMA/CD是一種用爭(zhēng)用的方法來決定對(duì)媒體的訪問權(quán)的協(xié)議，它只適用于邏輯上屬于總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)?？偩€爭(zhēng)用技術(shù)可分為載波監(jiān)聽多路訪問CSMA和具有沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽多路訪問CSMA/CD兩大類。載波監(jiān)聽多路訪問CSMA的技術(shù)也稱作先聽后說LBT(Listen Before Talk)，如媒體空閑，該站點(diǎn)便可傳輸數(shù)據(jù)，否則，該站點(diǎn)將避讓一段時(shí)間后再作嘗試。

　　常用的退避算法有：非堅(jiān)持算法、1-堅(jiān)持算法、P-堅(jiān)持算法。

　　1)非堅(jiān)持算法：①如空閑，立即發(fā)送②如忙，等待一個(gè)隨機(jī)重發(fā)延遲后，再重復(fù)①步驟。缺點(diǎn)：利用率低。

　　2)1-堅(jiān)持算法：①如空閑，立即發(fā)送②如忙，繼續(xù)監(jiān)聽，直至空閑，立即發(fā)送③如有沖突(一段時(shí)間內(nèi)未收到肯定的回復(fù))，則等待隨機(jī)量時(shí)間后，重復(fù)①②步驟。優(yōu)點(diǎn)：避免了媒體利用率損失，缺點(diǎn)：兩個(gè)及兩個(gè)以上的站要發(fā)送，則沖突不可避免。

　　3)P-堅(jiān)持算法：①如空閑，則以P的概率發(fā)送，而以1-P的概率延遲一個(gè)時(shí)間單位，一個(gè)時(shí)間單位通常等于最大傳播時(shí)延的兩倍②延遲一個(gè)時(shí)間單位后，再重復(fù)A步驟③如忙，繼續(xù)監(jiān)聽直至媒體空閑并重復(fù)A步驟。P-堅(jiān)持算法是一種既能象非堅(jiān)持算法那樣減少?zèng)_突，又能象1-堅(jiān)持算法那樣減少媒體空閑時(shí)間的折中方案，問題在于如何選擇P的有效值，這考慮到避免重負(fù)載下系統(tǒng)處于的不穩(wěn)定狀態(tài)。N個(gè)站，選擇適當(dāng)?shù)腜值使NP<1，當(dāng)P值選的過小時(shí)，媒體利用率就會(huì)大大降低。

　　12、如果發(fā)生沖突，信道上可以檢測(cè)到超過發(fā)送站點(diǎn)本身發(fā)送的載波信號(hào)的幅度，由此判斷出沖突的存在。

　　13、從一個(gè)站點(diǎn)開始發(fā)送數(shù)據(jù)到另一個(gè)站點(diǎn)開始接收數(shù)據(jù)，即載波信號(hào)從一端傳播到另一端所需要的時(shí)間，稱為信號(hào)傳播時(shí)延。

　　信號(hào)傳播時(shí)延(μs)=兩站點(diǎn)間的距離(m)÷信號(hào)傳播速度(200m/μs)

　　在最壞的情況下，對(duì)于基帶這CSMA/CD來說，檢測(cè)出一個(gè)沖突的時(shí)間等于任意兩站之間最大傳播時(shí)延的兩倍。

　　14、數(shù)據(jù)幀從一個(gè)站點(diǎn)開始發(fā)送，到該數(shù)據(jù)幀發(fā)送完畢所需的時(shí)間稱為數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延也表示一個(gè)接收站點(diǎn)開始接收數(shù)據(jù)幀，到該數(shù)據(jù)幀接收完畢所需的時(shí)間。

　　數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延(s)=數(shù)據(jù)幀長度(bit)÷數(shù)據(jù)傳輸速率(bps)

　　不考慮中繼器引入的延時(shí)，數(shù)據(jù)幀從一個(gè)站點(diǎn)開始發(fā)送，到該數(shù)據(jù)幀被另一個(gè)站點(diǎn)全部接收所需的總時(shí)間，等于數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延與信號(hào)傳播時(shí)延之和。

　　15、數(shù)據(jù)幀的傳輸時(shí)延至少要兩倍與傳輸時(shí)延。

　　因?yàn)椋盒盘?hào)傳播時(shí)延(μs)= 兩站點(diǎn)間的距離(m)÷信號(hào)傳播速度(200m/μs)，并且：數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延 (s)=數(shù)據(jù)幀長度(bit)÷數(shù)據(jù)傳輸速率(bps)。所以：CSMA/CD總線網(wǎng)中最短幀長的計(jì)算公式為：最短數(shù)據(jù)幀長(bit)/數(shù)據(jù)傳輸速率(Mbps)=2*(兩站點(diǎn)間的最大距離(m)/200m/μs)注意單位要統(tǒng)一。

　　16、因?yàn)閷拵SMA/CD是單向傳輸，所以其數(shù)據(jù)幀的傳輸時(shí)延至少四倍于傳輸時(shí)延。

　　17、CSMA/CD算法中，檢測(cè)沖突并發(fā)完阻塞信號(hào)后，為了降低再次沖突的概率，需要等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間，然后再用CSMA方法試圖傳輸。它采用一種稱為二進(jìn)制指數(shù)退避的算法，二進(jìn)制指數(shù)退避算法是按照后進(jìn)先出LIFO的次序控制的。

　　18、IEEE802.3就是采用二進(jìn)制指數(shù)退避和1-堅(jiān)持算法的CSMA/CD媒體訪問控制方法，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是低負(fù)荷時(shí)，要發(fā)送數(shù)據(jù)幀的站點(diǎn)能立即發(fā)送，重負(fù)荷時(shí)，仍然能保持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。由于信號(hào)的衰減，為了保證檢測(cè)到?jīng)_突信號(hào)，CSMA/CD總線網(wǎng)限制一般無分支電纜的最大長度為500米。

　　19、IEEE802.3是一個(gè)使用CSMA/CD媒體訪問控制方法的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，它對(duì)應(yīng)于OSI/RM的最低兩層(物理層和數(shù)據(jù)鏈路層)。它從邏輯上可分為兩大部分：一部分由LLC子層和MAC子層組成;另一部分實(shí)現(xiàn)物理層的功能。

　　20、IEEE802.3MAC子層的功能說明內(nèi)容有數(shù)據(jù)封裝、介質(zhì)訪問管理。

　　21、令牌環(huán)的結(jié)構(gòu)。令牌環(huán)在物理上是由一系列接口和這些接口間的點(diǎn)-點(diǎn)鏈路構(gòu)成的閉合環(huán)，各站點(diǎn)通過環(huán)接口連到網(wǎng)上。

　　令牌環(huán)的操作過程：①網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)，只有一個(gè)令牌在環(huán)路上繞行;②當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，必須等待并獲得一個(gè)令牌，將令牌的標(biāo)志位置為“1”，隨后便發(fā)送數(shù)據(jù);③環(huán)路中的每個(gè)站點(diǎn)邊轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，邊檢查數(shù)據(jù)幀中的目的地址，如果是本站點(diǎn)的地址，便讀取其中所攜帶的數(shù)據(jù);④數(shù)據(jù)幀繞環(huán)一周返回時(shí)，發(fā)送站將其從環(huán)路上撤銷，同時(shí)根據(jù)返回的有關(guān)信息確定數(shù)據(jù)有無差錯(cuò)。如果有錯(cuò)則重發(fā)存于緩沖區(qū)的待確認(rèn)幀，否則釋放緩沖區(qū)中的待確認(rèn)幀;⑤發(fā)送站點(diǎn)完成數(shù)據(jù)發(fā)送后，重新產(chǎn)生一個(gè)令牌傳至下一個(gè)站點(diǎn)，以使其他站點(diǎn)獲得發(fā)送數(shù)據(jù)幀的許可權(quán)。

　　22、環(huán)長的比特度量。環(huán)的長度往往折算成比特?cái)?shù)來度量。以比特度量的環(huán)長反映環(huán)上能容納的比特容量。

　　環(huán)的比特長度=信號(hào)傳播時(shí)延×數(shù)據(jù)傳輸速率+接口延遲位數(shù)因?yàn)椋盒盘?hào)傳播時(shí)延=站點(diǎn)距離/信號(hào)傳播速度(200m/μs)，所以：環(huán)的比特長度=環(huán)長×(1/200m/μs)×數(shù)據(jù)傳輸速率+接口延遲位數(shù)=環(huán)長×0.005μs/m×數(shù)據(jù)傳輸速率+接口延遲位數(shù)=環(huán)長×5μs/Km×數(shù)據(jù)傳輸速率+接口延遲位數(shù)。

　　舉例：令牌環(huán)媒體長度10Km，數(shù)據(jù)傳輸速率4Mbps，環(huán)路共有50個(gè)站點(diǎn)，則：環(huán)的比特長度=10Km×5μs/Km×4Mbps+50×1=10Km×0.000005s/Km×4×1000000bps+50×1=10×5×4+50×1=250(bit)

　　23、令牌丟失和數(shù)據(jù)幀無法撤銷是環(huán)網(wǎng)上最嚴(yán)重的兩種差錯(cuò)，解決方法可以指定一個(gè)站點(diǎn)作為主動(dòng)令牌管理站。令牌丟失處理方法：超時(shí)機(jī)制，超時(shí)值比最長的幀完全遍歷環(huán)路的時(shí)間長一些，當(dāng)超時(shí)的時(shí)候，便認(rèn)為令牌丟失。數(shù)據(jù)幀無法撤銷處理方法：管理站在經(jīng)過的任何一個(gè)數(shù)據(jù)幀上設(shè)其監(jiān)控位為“1”，如果發(fā)現(xiàn)經(jīng)過的幀的監(jiān)控為已經(jīng)被置為“1”，則認(rèn)為站點(diǎn)未能清除自己所發(fā)出的數(shù)據(jù)幀。

　　24、令牌環(huán)的特點(diǎn)：①令牌環(huán)網(wǎng)在輕負(fù)荷時(shí)，由于存在等待令牌時(shí)間，故效率較低，但在重負(fù)荷時(shí)，對(duì)各站公平訪問而且效率較高;②為確保數(shù)據(jù)的透明傳輸，可在數(shù)據(jù)段采用比特插入法和違法編碼法;③采用發(fā)送站點(diǎn)從環(huán)上收回幀的策略，具有對(duì)發(fā)送站點(diǎn)自動(dòng)應(yīng)答的功能，同時(shí)具有廣播特性，即多站點(diǎn)接收同一數(shù)據(jù)幀;④令牌環(huán)的通信量可以加以調(diào)節(jié)，方法一：允許收到令牌時(shí)傳輸不同量數(shù)據(jù)，方法二：設(shè)置優(yōu)先權(quán)使優(yōu)先權(quán)高的先得到令牌。

　　25、IEEE802.5令牌環(huán)的MAC幀有兩種格式：令牌幀和數(shù)據(jù)幀。這兩種幀都有起始定界符SD和結(jié)束定界符ED，他們中各有四位采用曼徹斯特編碼中的違法碼(高-高，低-低)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明傳輸。

　　26、令牌環(huán)局域網(wǎng)協(xié)議包括四部分：邏輯鏈路控制(LLC)、媒體訪問控制(MAC)、物理層(PHY)、傳輸媒體。IEEE802.5規(guī)定了后面三個(gè)部分的標(biāo)準(zhǔn)。

　　27、令牌環(huán)的媒體訪問控制功能包括：幀發(fā)送、令牌發(fā)送、幀接收、優(yōu)先操作權(quán)

　　28、FDDI以光纖作為傳輸體，它的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一個(gè)邏輯計(jì)數(shù)循環(huán)環(huán)，它的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是環(huán)形、帶樹形的環(huán)或帶星形的環(huán)。

　　FDDI數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)100Mbps，采用4B/5B編碼，要求信道媒體的信號(hào)傳輸速率達(dá)到125Mbaud.FDDI網(wǎng)最大環(huán)路長度為200KM，最多可有1，000個(gè)物理連接。

　　FDDI的數(shù)據(jù)編碼。FDDI采用了一種新的編碼技術(shù)(稱為4B/5B編碼)，這種編碼技術(shù)的效率為80%.為了得到信號(hào)同步，采用二級(jí)編碼的方法，即先按4B/5B編碼，然后再按倒相的不歸零制(NRZI)編碼。

　　FDDI的組成。1982年ANSI的X3T9.5委員會(huì)提出并在以后陸續(xù)制定了由物理層(PHY)、物理層媒體依賴(PMD)、媒體訪問控制(MAC)三部分組成的基本FDDI.FDDI的物理層分為兩個(gè)子層：①物理媒體依賴(PMD)，它在FDDI網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)之間提供點(diǎn)到點(diǎn)的數(shù)字基帶通信;②物理層協(xié)議(PHY)，它提供PMD與數(shù)據(jù)鏈路層之間的連接。

　　29、局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的定義：在局域網(wǎng)低層所提供的數(shù)據(jù)傳輸能力的基礎(chǔ)上，為高層網(wǎng)絡(luò)用戶提供共享資源管理和其它網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的局域網(wǎng)系統(tǒng)軟件。

　　局域網(wǎng)操作系統(tǒng)可以分為兩類：面向任務(wù)型局域網(wǎng)操作系統(tǒng)和通用型局域網(wǎng)操作系統(tǒng)。通用型局網(wǎng)操作系統(tǒng)又分為變形系統(tǒng)和基礎(chǔ)型系統(tǒng)兩類。面向任務(wù)型局域網(wǎng)操作系統(tǒng)是為某一種特殊網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用要求而設(shè)計(jì)的，通用型局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的提供基本的網(wǎng)絡(luò)和功能，以支持各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的要求。變形系統(tǒng)是以原單機(jī)操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過增加網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能構(gòu)成的局域網(wǎng)操作系統(tǒng)，基礎(chǔ)級(jí)系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)裸機(jī)的硬件為基礎(chǔ)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的特殊要求，直接利用計(jì)算機(jī)硬件和少量軟件資源進(jìn)行設(shè)計(jì)的局域網(wǎng)操作系統(tǒng)。

　　局域網(wǎng)操作系統(tǒng)經(jīng)歷了從對(duì)等結(jié)構(gòu)向非對(duì)等結(jié)構(gòu)演變的過程。

　?、賹?duì)等結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)均可直接通信，其缺點(diǎn)是：每臺(tái)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)既是服務(wù)器又是工作站，節(jié)點(diǎn)要承擔(dān)較重的通信管理、網(wǎng)絡(luò)資源管理和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理等工作。對(duì)等結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)操作系統(tǒng)支持的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一般規(guī)模都比較小。②非對(duì)等結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想是將節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)分為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)工作站兩類。典型實(shí)例是：Novell Netware，(Microsoft)Windows NT Server，(Microsoft)LAN Manger，(IBM)LAN Server.局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的基本服務(wù)功能：①文件服務(wù)。文件服務(wù)是局域網(wǎng)操作系統(tǒng)中最重要、最基本的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能;②打印服務(wù)。

　?、蹟?shù)據(jù)庫服務(wù)。

　?、芡ㄐ欧?wù)。

　　⑤信息服務(wù)。

　?、薹植际椒?wù)。

　　30、Novell公司開發(fā)的Novell Netware網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是一個(gè)可使PC機(jī)網(wǎng)絡(luò)取代小型機(jī)系統(tǒng)的多任務(wù)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，它開創(chuàng)了“工作站/服務(wù)器”的結(jié)構(gòu)。

　　Novell Netware 由文件服務(wù)器軟件、工作站軟件、網(wǎng)橋軟件等組成。其中文件服務(wù)器軟件和工作站軟件是建網(wǎng)必不可少的軟件。

　　另外還有UNIX、WINDOWS NT、WINDOWS XP

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