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计算机网络原理详解:网络规划设计师的学习笔记
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更新于2024-07-29
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网络规划设计师学习笔记涵盖了计算机网络的广泛知识,旨在帮助网络技术人员解决实际问题。该笔记分为两大部分:第1章计算机网络原理和第2章数据通信基础。 在第1章中,首先介绍了计算机网络的基本概念,包括网络的定义、应用,如信息集中处理、资源共享、电子办公、通信、远程教育和娱乐等。网络的物理组成包括硬件、软件和协议,功能上则由资源子网和通信子网构成,工作方式可以分为边缘部分和核心部分。分类方面,网络被按照分布范围(WAN、MAN、LAN、PAN)、拓扑结构(如总线型、星型等)、交换技术(线路交换、报文交换、分组交换)、协议类型以及传输介质(有线与无线)和用户与网络的关联程度进行区分。 接着,讨论了网络体系结构,强调了分层与协议的原则,以及接口和服务的概念,如SAP。服务类型被分为面向连接与无连接、有应答与无应答、可靠与不可靠服务,并介绍了服务数据单元(SDU)、协议控制信息(PCl)和协议数据单元(PDU)之间的关系。最后,比较了ISO/OSI和TCP/IP这两种经典的网络体系结构模型,分别阐述了它们的七层结构和各自的功能对应关系。 在第2章数据通信基础部分,主要探讨了数据通信的核心概念,包括数字传输与模拟传输的区别,以及它们在数据传输中的应用。这部分内容对于理解网络数据传输的效率和质量至关重要。 通过深入学习这些内容,网络规划设计师能够掌握网络设计的基础理论,了解各种网络架构的适用场景,以及如何选择和优化网络服务以满足不同的业务需求。这对于提升网络性能、优化网络布局和解决实际网络问题具有重要的指导意义。
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![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/4044792/bga.jpg)
OFDM 无线局域网将无线信号分成多路正交的信号,合在一起传输。
由一个访问点 AP 和若干移动主机组成一个基本服务集 BSS、多个 BSS 组成一个扩展服务集 ESS。
WLAN 的两种访问控制方式:点协调功能(PCF)、 分布式协调功能(DCF,即 CSMA/CA)。
B:蓝牙技术
蓝牙系统的基本单元是微微网。每个微微网都饮食一个主节点,最多 7 个活动的从节点,以及可以
多达 255 个静观节点。
1.0 标准规定主从节点之间的距离不超过 10M、数据率为 720Kbps。
2.0 标准有望 100M、10Mbps
6、虚拟局域网
A:VLAN 的概念
是由一些 LAN 网段构成的与物理位置无关的逻辑组。主要标准是 IEEE802.1Q。
B:VLAN 的实现
VLAN 是通过软件的方法,逻辑的而不是物理地将节点划分成一个个网段。
C:IEEE802.1Q/ISL VTP 协议
在一个 VTP 环境里,一台交换机可以是以下三种不同的角色之一。可以是一台 VTP 服务器、一台
VTP 客户机、或者工作在透明模式。
7、冗余网关技术(HSRP、VRRP、GLBP)
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8、以太网环保护技术(RPR)
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1.6 广域网与接入(P95-124)
1、 广域网的概念
WAN 是指将跨地区的各种局域网、计算机、终端等互边在一起的计算机通信网络。
常见的 WAN 有公用电话网、公用分组交换网、公用数字数据网、宽带综合业务数字网、帧中继网和
大量的专用网。
2、 拥塞控制
A:拥塞概念
当网络中存在过多的数据包时,网络的性能就会下降,这种现象称为拥塞。
B:拥塞控制原理
拥塞控制算法可以分为开环控制和闭环控制两大类。当流量特征可以准确规定、性能要求可以事先
获得时,适于使用开环控制;当流量特征不能准确描述或者当系统不提供资源预留时,适于使用闭环控
制。
Internet 中主要采用闭环控制方式,以动态适应网络的变化。
C:拥塞控制方法
主要有基于终端的拥塞控制和基于链路的拥塞控制。
3、 公用通信网
A:PSTN
即公共电话交换网
B:ISDN/BISDN 网络
ISDN 即综合数字网。有 N-ISDN 和 B-ISDN。
B-ISDN 即宽带 ISDN 最高可达 622Mbps 数量级。
C:SDH 网络
即光同步数字传输网。
主要特点:统一的光接口、自愈环、SDH 网同步。
D:WDM 网络
波分复用(WDM)实质是光域上的 FDM 技术。系统由光合波器和可以提取独立光波长的光分波器
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/4044792/bgb.jpg)
组成。
主要特点:传输容量大、对各类业务信号“透明”、网络扩容方便、组建动态可重构光网络时具有高度
灵活性可靠性生存性。
E:MSTP 网络
即基于 SDH 的多业务传送平台,是指基于 SDH 平台同时实现 TDM、ATM、以太网等业务的接入、
处理和传送,提供统一网管的多业务节点。
主要特点:业务的带宽灵活配置、可以根据业务的需要,工作在端口组方式和 VLAN 方式、可以工
作在全双工、半双工和自适应模式下、QoS 设置、对每个客户独立运行生成树协议。
F:移动通信网络
第二代移动通信网络主要有 GSM、GPRS、CDMA 等。
第三代(3G)网络依据三大主流无线接入技术有:WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA 网络。
4、接入技术
A:PSTN 接入
即拨号接入。已面临着逐渐被淘汰的局面。
B:ISDN 接入
俗称“一线通”。特点:一线多能、连接速度快、成本低连接质量好。
但逐步会被 ADSL 接入所取代。
C:xDSL 接入
数字用户线路。可以分为两大类:非对称 DSL 和对称 DSL。目前共有 7 种 DSL。
注意了解:ADSL、VDSL
D:Cable Modem 接入
主要用于有线电视系统。
E:局域网接入
目前新建住宅小区和商务楼流行局域网方式接入。
F:无线接入
无线接入扶杖在致可分为三种:
低速无线本地环、宽带无线接入、卫星接入
宽带无线接入当前有以下几大技术注意了解:
LMDS(本地多点分配系统)、MMDS(多点多信道分配系统)、无线局域网、蓝牙及其他(如红外
等)
G:光网络接入(PON)
光纤接入网是指局端与用户之间完全以光纤作为传输媒体。方案有:光纤到路边(FTTC)、光纤到
小区(FTTZ)、光纤到办公楼( FTTB)、光纤到楼面( FTTF)、光纤到家庭( FTTH)。
光纤接入网可以粗分为有源和无源两类。
无源光网络(PON)由光线路终端(OLT)、光网络单元( ONU)和光分配网络(ODN)组成。
目 前 PON 技 术 主 要 有 APON ( 基 于 ATM 的 PON ) 、 EPON ( 基 于 以 太 网 的 PON ) 和
GPON(Gigabit PON)等几种。
广域网组网可划分为三及网络:第一级为骨干网、第二级为分布网、第三级为接入网。网络规模不
大时可直接由骨干网和接入网组成。
1.7 网络互连(P124-142)
1、 网络互连概念
网络互连(internetworking)是指利用各种网络互连设备将同一类型的网络或不同类型网络及其产品
相互连接起来组成地理覆盖范围更大、功能更强的网络。
2、 网络互连方法
主要包括:
A:LAN-LAN
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互连设备是:
中继器:物理层设备。两端连接是相同的媒体,同样的速率。最简单最廉价的方法,但所构成的网
络为介质共享网络即共享式网络,所有设备都处于一个冲突域或碰撞域中。只有当网络负载很轻和网络
时延要求不高的条件下才能使用这种网络。
集线器:被称为多口中继器,也工作在物理层。全部端口属于一个冲突域,又属于一个广播域。使
用集线器扩展 LAN 扩大了局域网覆盖的地理范围,但同时碰撞域也增大了,总的吞吐量并未提高。当不
同碰撞域使用不同数据率时,不能用集线器将它们互连起来。共享式 HUB 正逐渐退出局域网领域。
网桥:工作在数据链路层,它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发。
网桥的功能有:源地址跟踪、帧的转发和过滤、协议转换。
使用风格扩展局域网时,所有主机都处于一个广播域上。所以不能使用风格互连规模较大的网络,
以免形成广播风暴。
交换机:工作在数据链路层,可以看做是高档集线器,也你为交换式集线器。
路由器:工作在网络层。通过路由器可以形成更多的广播域或逻辑网段,从而提高网络的性能。如
果互连的局域网高层采用了不同的协议,就需要用多协议路由器。
B:LAN-WAN
LAN-WAN 的互连发生在网络层。互连设备是路由器。我国绝大多数路由器运行 TCP/IP 协议。
C:WAN-WAN
WAN-WAN 互连发生在传输层及其上层。互连设备是网关。
3、路由算法
A:静态路由算法
也就非自适应路由选择算法。特点是:算法简单、开销较小、但性能差、效率低。分为以下几类:
固定路由算法、分散通信量法、洪泛法、随机走动法。
B:自适应路由算法
也叫动态路由选择算法。特点是:能较好地适应网络状态的变化,但实现起来比较复杂。
分为以下几类:
a、孤立自适应路由选择算法。热土豆算法、反向探知算法。
b、分布式路由选择算法。距离向量路由选择算法、链路状态路由选择算法。
C:广播路由算法。
a、广播路由选择算法:独立发送法、扩散方法、多目的路径选择、生成树方法、逆向转发方法。
b、组播路由选择算法。
D:分层路由算法
也就分组路径选择算法,其基本思想就是先将网络分成区域,将区域分成簇,再将簇分成区,区分
为组,直到最后每个单位内节点较少为止。
1.8 Internet 协议(P142-203)
1、网络层协议
(1)IPv4 协议
IP 地址是由 32 位二进制数年,即 4 个字节组成的,它与硬件没有任何关系,所以也称为逻辑地址。
(2)IP 地址与子网概念
IP 地址由网络号和主机号两个字段组成。因特网的 IP 地址分为 5 类,即 A 类到 E 类。目前大量使用
的 IP 地址是 A、B、C 三类。当某单位申请到一个 IP 地址时,实际上只是获得了一个网络号 NET-ID,具
体的各个主机号由本单位自行分配。
A 类:0.0.0.0~127.255.255.255
B 类:128.0.0.0~191.255.255.255
C 类:192.0.0.0~223.255.255.255
D 类:224.0.0.0~239.255.255.255
E 类:240.0.0.0~255.255.255.255
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