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每一层使用下层提供的服务,并向其上层提供服务 不同结点的同等层按照协议实现对等层之间的通信
3. TCP/IP参考模型
TCP/IP参考模型是目前Internet中的流行标准。该模型包含很多协议,其中最重要的两个协议就是TCP和IP协议。
TCP/IP参考模型最早起源1969年美国国防部的ARPANET。 该模型分为四层(从低到高):
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主机-网络层:对应OSI的物理层和数据链路层 网络互连层:对应于OSI的网络层 传输层:对应于OSI的传输层 应用层:对应于OSI的应用层
在TCP/IP没有OSI中的会话层和表示层。
4. OSI参考模型和TCP/IP参考模型的区别:
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OSI采用七层模型,TCP/IP是四层结构(实际上是三层结构)
OSI的网络层提供面向连接和无连接两种服务,而TCP/IP的网络互联层只提供无连接服务。
注:面向连接指的是双方通信之前先建立连接,然后发送数据,最后释放连接,通常提供的是可靠的数据传输。而无连接指发送方直接向接收方发送数据,不建立连接,一般提供的是不可靠服务。
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OSI的传输层只提供面向连接服务,而TCP/IP的传输层提供面向连接和无连接两种服务。 OSI过于繁杂,实现起来很困难,效率低。被市场淘汰。
第七节 分组交换技术
电路交换数据交换技术存储转发分组交换数据报(无连接)报文交换虚电路(面向连接)
1. 电路交换
面向连接。需要建立一个实际的物理线路连接。
分为两种方式:
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时分交换 空分交换 电路建立 数据传输
电路拆除(电路释放) 独占线路 实时性好
数据传输可靠、迅速、不丢失,且保持原来的序列 电路空闲时信道被浪费
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通信过程:
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特点:
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2. 报文交换
报文:把用户要发送的整个数据块称为一个报文。
报文交换的过程:先将用户的报文存储在中间交换节点的存储器中,并进行差错检测(若错误,则丢弃)。当所需要的输出线路空闲时,再将该报文发送给下一个节点。
需要给报文添加报文头,包括目标地址和源地址等信息。 特点:
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不独占线路
无线路建立的过程,提高了线路的利用率
支持多点传输(即可发往多个目的,相当于组播或者广播) 增加了差错检测功能,避免出错数据的无谓传输 中间节点需要具备很大的存储空间 时延较大
3. 分组交换
也称包交换。
分组交换的思想是从报文交换而来的,分组交换与报文交换的不同在于:分组交换将用户要传送的信息分割为若干个分组,每个分组中有一个首部,含有目的地址和源地址以及其他控制信息,然后将各个分组进行传输。
4. 数据报和虚电路
分组交换又分数据报和虚电路两种。
虚电路是传输分组时建立逻辑连接,有虚电路建立、数据传输、虚电路拆除三个阶段。 数据报在传输之前不需要建立逻辑连接。
在Internet中,网络层采用的是无连接的数据报服务。
第八节 无线网络的研究和应用
1. 无线网络的标准及结构
无线局域网采用的标准是IEEE802.11。 介质访问控制方法是CSMA/CA。 无线局域网的结构:
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网桥连接型 基站接入型 HUB接入型 无中心结构
2. 主要的无线局域网
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红外线局域网
扩频无线局域网:两种技术:①跳频;②直接序列 窄带微波无线局域网
3. 无线自组网(AD hoc网络)
是一种自组织、对等式、多跳的无线移动网络,是在分组无线网的基础上发展起来,是由一组用户组成、不需要基站的移动通信模式。
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第三章 局域网基础
约占:12~15分。
重点掌握:(1)局域网的技术要素;(2)局域网的访问控制方法;(3)高速局域网技术;(4)交换机的技术
补充知识:
粗缆:单段最长500m50Ω同轴电缆同轴电缆细缆:单段最长185m75Ω同轴电缆:用于有线电视非屏蔽双绞线(UTP):又分为三类、四类、五类等,单段最长一般为100m。屏蔽双绞线(STP)单模光纤:优于多模光纤光纤多模光纤无线
有线双绞线传输介质数字信号信号模拟信号
单工模式(单向通信)——信息只能朝着一个方向传递,信息传输方向不能改变。数据通信方式(按信息传输的方向分类)半双工模式(双向交替通信)——数据信息可以双向传递,但不能同时进行。全双工模式(双向同时通信)——能同时进行双向通信。
第一节 局域网的基本概念
(1)决定局域网的主要技术要素
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拓扑结构 传输介质
介质访问控制方法:介质访问控制方法是控制多个节点利用公共传输介质发送和接受数据的方法。即决定由谁发送数据。
(2)局域网定义的两种方式:
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功能性定义
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技术性定义
局域网覆盖有限的地理范围; 有较高的传输速率和较低的误码率
一般为一个单位所有,比较便于建立、维护和扩展
共享介质局域网:同一时刻只能一台计算机发送数据,要解决介质访问控制的问题 交换式局域网:可以有多台计算机发送数据,需要使用交换机或者网桥
(3)局域网的特点
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(4)局域网从介质访问控制方法的角度可以分为:
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(5)局域网的拓扑结构和传输介质
局域网在网络拓扑上主要采用了总线型、环型、星型。在网络传输介质上主要采用双绞线、同轴电缆和光纤。
第二节 局域网介质访问控制方法
1. 介质(媒体)共享技术
静态划分信道介质共享技术动态接入控制受控接入:令牌环访问控制、令牌总线访问控制随机接入:CSMA/CA2. 介质访问控制方法
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C
SMA/CD:带有冲突检测的载波帧听多路访问,用于共享式的以太网(即采用总线型拓扑结构的以太网)。
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Token Ring:令牌环,用于令牌环网。 Token Bus:令牌总线,用于令牌总线网。
3. IEEE802标准
IEEE802参考模型是美国电气电子工程师协会在1980年2月制订的,称为IEEE802标准,这个标准对应于OSI参考模型的物理层和数据链路层,但它的数据链路层又划分为逻辑链路控制子层(LLC)和介质访问控制子层(MAC)。
数据链路层局域网LLC(逻辑链路控制子层):负责差错控制、流量控制,对高层屏蔽不同的局域网。该层现在已取消。MAC(介质访问控制子层):管理和控制节点对介质的访问。4. 以太网
为:
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以
太网分
共享
物理层:传输比特流式以太网:采用总线拓扑结构,同一时刻只能有一台计算机发送数据,使用CSMA/CD的介质访问控制方法。工作在半双工模式下。
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交换式以太网:采用星型拓扑结构(使用交换机或者网桥进行连接,但是使用集线器连接的不算),多台计算机可以并行发送数据,不再使用CSMA/CD。工作在全双工模式下。
CSMA/CD的发送过程可以通俗描述为:
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讲前先听——忙则等待 无声则讲——边讲边听 冲突即停
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后退(等待一段时间)重传 多次无效(仍冲突),放弃发送
5. 令牌总线网
令牌总线是一种在总线拓扑中利用“令牌”作为控制结点访问公共传输介质的确定型介质访问控制方法。结点只有取得令牌后才能发送数据。
令牌是一种特殊结构的控制帧,用来控制结点对总线的访问权。 交出令牌的条件:
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该结点没有数据帧等待发送 该结点已经发完 令牌持有最大时间到
传递令牌是由高地址依次向低地址传送,最低的地址传递给最高的地址。
令牌总线网在物理上是总线型,而在逻辑上是环型。它的特点跟环型拓扑结构的网络一样。(见第2章第4节)
6. 令牌环网
令牌环网在物理上和逻辑上都是环型。其特点和令牌总线网一致。
7.以太网物理地址的基本概念
以太网物理地址又称为MAC地址、硬件地址,固化在网卡里。
典型的以太网物理地址长度是48位(6个字节)。允许分配的物理地址有247个。格式如下:
00-60-0F-00-A6-38(字母只能从A~F,大小写均可)
在一个数据帧的帧头部中,既要有发送端的MAC地址(源MAC地址),也要有接收端的MAC地址(目的MAC地址)。
目的MAC地址有三类:
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单播:标识一个目的主机 多播:标识本网络中的一组主机 广播:标识本网络中的所有主机
源MAC地址只能为单播。
第三节 高速局域网技术
数据传输速率达到或者超过100Mbps的以太网成为高速以太网,而原来的速率为10Mbos的以太网称为传统以太网。
传统以太网的最大帧长度为1518字节,最小帧长度为64字节。若只考虑其中的数据部分(即去掉帧头和帧尾共计18字节),则数据的最大长度为1500字节,最小长度为46字节。
1. 快速以太网:
速率为100Mbps。使用与传统以太网相同的帧格式,保留了相同的最小帧长度和最大帧长度。可工作在全双工和半双工模式。在半双工模式下,仍使用CSMA/CD的介质访问控制方法。
使用介质独立接口(MII)把MAC子层和物理层分割开来。使传输介质的变化不影响MAC子层。 标准为IEEE802.3u。 3种传输介质的标准:
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100Base-TX:支持2对5类UDP(非屏蔽双绞线)。工作在全双工方式下。单根最大传输距离为100m。 100Base-T4:支持4对3类UDP。工作在半双工方式下。单根最大传输距离为100m。
100Base-FX:支持2芯多模或单模光纤(一根用于发送数据,一根用于接收数据)。工作在全双工方式下。
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