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-原文来自华夏大地教育网-第一章 计算机基础知识1.1计算机系统的组成一、计算机的四特点：1.有信息处理的特性2.广泛的适用的特性3.计算机的价值观4.计算机的利弊观计算机发展经历5个重要阶段：（它们都没有被淘汰，即它们是并行的）大型机阶段小型机阶段：第一次缩小化微型机阶段： 第二次缩小化客户机/服务器阶段 ：客户服务网（非对等网络）和对等网互联网阶段 P21需要记忆的重要年份事件（全部需要记忆）1946 美国宾夕法尼亚大学第一台电子计算机ENIAC1971 微处理芯片4004出现 标志微机的诞生1969 美ARPANET开始运行 标志着互联网的出现 美国国防部DUD1981 IBM公司推出首批PC电脑，Intel8088 16位1991年6月 我国第一条与国际互联网互连的专线建成中科院高能物理所（加注的是简写）1994 我国实现TCP/IP计算机的现实分类计算机现实分类：服务器，工作站（图形），台式机，笔记本（功能已和台式机接近），手持设备计算机传统分类：巨大中小微（不需要掌握）以下1-3为考点1服务器无特殊配置要求，不需要专门的处理器。推荐使用高配置而已。2笔记本（功能已和台式机接近）3手持设备不是笔记本简写：C/S:客户服务器计算机指标：1.位数：奔腾32位，安腾64位Windows操作系统均为32位，1位=1bit（0,1）8位=1Byte（字节），16位=字或者字长个字节1k Byte=1024 B（二的10次方或者10的三次方）速度MIPS是表示单字长定点指令的平均执行速度，MFLOPS是考察单字长浮点指令的平均执行速度。（：Millon;I:instruction;PS:per second FLO:float）容量Byte用B表示。1KB=1024B带宽。bps用b modern:56bps版本：越高越好可靠性平均无故障时间MTBF 平均故障修复时间MTTR来表示。R:repair F:faulse计算机应用领域：科学的事物控制辅助智能多媒体网络（口诀）科学计算 ：最基本的事务处理 ：办公性质的非实时性过程控制 ：工厂的流水线实时性很强辅助工程人工智能网络应用多媒体应用CAD:辅助设计 CAI:辅助教学 CAM:辅助制造。1.2计算机的（硬件）组成1.一个完整的计算机系统由软件和硬件两部分组成。2.硬件具有原子（设备，不可拆分）的特性，成本高速度快；软件具有比特（二进制）的特性，成本低速度慢。二者在功能上具有等价性。（大部分硬件功能都可以用软件来实现）.3.计算机硬件组成四个层次：芯片 板卡 设备 网络4.奔腾芯片的技术特点：（最重要的部分）超标量技术通过内置多条流水线（两条整数U/V流水线和一条浮点流水线）来同时执行多个处理，其实质是用空间换取时间。超流水线技术通过细化流水，提高主频，使得机器在一个周期内完成一个甚至多个操作，其实质是用时间换取空间。整数：经典奔腾采用每条流水线分为四级流水：指令预取，译码，执行和写回结果。浮点分为八级流水分支预测动态的预测程序分支的转移情况缓存（小，快）和内存（大，慢） 预测以实现提速目的是提高CPU速度双CACHE哈佛结构：指令与数据分开（首次区别于冯。诺依曼的结构）设置了指令缓存和数据缓存 缓存解决速率不匹配问题 固化常用指令增强的64位数据总线（和存储线连接的）。内部总线是32位，外部总线增为64位采用PCI标准的局部总线。（和外设的接口）即插即用，速度快，成本低错误检测即功能冗余校验技术。内建能源效率技术。支持多重处理 多个CPU。奔腾4的一些特点：流水线是20级的，突发模式内部ALU加倍多媒体指令集SSE2（以硬件方式实现软件功能）安腾芯片的技术特点： 64位处理机，简明并行指令计算EPIC。奔腾系列为32位，精简指令技术RISC。286.386复杂指令系统CISC。主板和网卡的特点主板（母板）由五部分组成：CPU ,存储器， 总线， 插槽以及电源。主版的分类：按芯片集分：带x的按存储容量分：带m的 （以兆为单位）按主版规格分：带T的按总线带宽分：HZ单位按插座分： Socket、Slot槽（插座，插槽）ESEE:流式单指令多数据扩展书中提到的指令计算技术主要有四种CISC 复杂指令计算技术 RISC 精简指令计算技术 EPIC 简明并行计算技术ASIC 集成式指令计算技术（主要用于交换式路由器，出自思科公司）网卡主要功能：实现与主机总线的通讯连接，解释并执行主机的控制命令。（网络电缆）实现数据链路层的功能。实现物理层的功能。1.3计算机软件的组成1.基本概念：由程序、数据和相关文档构成。2.软件开发过程（三个阶段）：前期计划阶段：问题定义、可行性研究中期开发阶段：需求分析、总体设计、详细设计初期编码、测试末期后期运行阶段：软件维护应用软件的种类：（常用）桌面应用软件 演示出版软件 浏览工具软件 管理效率软件 通信协作软件 系统维护软件1.4多媒体1.基本概念：有声有色的信息处理与利用技术。2.多媒体技术分为偏软件技术和偏硬件技术。3.多媒体硬件系统的基本组成有：CD-ROM （MPC重要标志）具有A/D和D/A转换功能具有高清晰的彩色显示器具有数据压缩和解压缩的硬件支持（传递过程中压缩，实际处理时解压缩）4.多媒体的关键技术：数据压缩和解压缩技术。JPEG：实用与连续色调，多级灰度，彩色或单色静止图象MPEG：音频和视频同步MPEG1标准：1.5Mbps固定带宽P*64:电话会议上，可变参。P大，带宽也大。动的。 P6时候可以电话会议芯片和插卡技术。MMX多媒体扩充技术（早期多媒体指令集）多媒体操作系统技术。多媒体数据管理技术。超文本（理解成超出常用线性顺序文本）就是收集、储存和浏览离散信息以及建立和表现信息之间关系的技术。非线性|无顺序当信息不限于文本时，称为超媒体。组成：1 结点。2 链6.超媒体系统的组成：编辑器。编辑器可以帮助用户建立，修改信息网络中的结点和链。导航工具。一是数据库那样基于条件的查询，一是交互样式沿链走向的查询。超媒体语言。超媒体语言能以一种程序设计方法描述超媒体网络的构造，结点和其他各种属性。常见格式：图象，声音，视频的扩展名。第二章 网络的基本概念2.1计算机网络的形成与发展（考点1）四个阶段，理解计算机网络形成与发展大致分为如下4个阶段：1.第一个阶段可以追述到20世纪50年代。（萌芽，建立基础）2.第二个阶段以20世纪60年代美国的APPANET与分组交换技术为重要标志。3.第三个阶段从20世纪70年代中期开始：OSI,TCP/IP4.第四个阶段是20世纪90年代开始（互联时代）。2.2计算机网络的定义考点2：网络定义简单理解 早期，广义观点，相连可通信，主机系统（被淘汰中）理由：无CPU的不能称为计算机。重要知识：计算机网络标准化定义：以能够相互共享资源的方式互连起来多台自治计算机系统的集合。2.计算机网络的基本特征：资源共享。3.表现分三点理解：计算机网络建立的目的是实现资源共享，计算机资源主要是计算机硬件，软件与数据。判断是否互连成计算机网络，条件：多台独立的自治计算机连网计算机之间通信遵循共同协议。计算机网络的基本结构及其特点（考点3）：从逻辑功能上可分为：资源子网与通信子网。早期（20世纪80年代之前）资源子网主要构成：主机和终端通信子网主要是由通信控制处理机（CCP）和通信设备现在资源子网主要是 服务器与客户机通信子网主要是 路由器和通信设备资源子网负责全网的数据处理，向网络用户提供各种网络资源与网络服务。主机通过高速通信线路与通信子网的通信控制处理机相连接。终端是用户访问网络的界面。通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成，完成网络数据传输、转发等通信处理任务。通信控制处理机在网络拓扑结构中被称为网络节点。通信线路为通信处理机之间以及通信处理机与主机之间提供通信信道。2.3计算机网络的分类考点4：网络分类方法按传输技术分为：广播式网络broadcast多个结点共享一个通信信道，局域网一般是广播式网点-点式网络 point to point一条对一条线路，目标准确单一，广域网一般是点对点式路由器的基本功能 分组存储转发，路由选择，流量控制分组存储转发，路由选择是点对点网络和广播式网络的重要区别之一按覆盖地理范围和规模分：局域网（LAN）、广域网（WAN）、城域网（MAN）、学习主要通过各个网络的特点和主要技术及标准来掌握广域网的特点和主要技术（点到点）特点：Example:万维网或称Internet或3W网中网1.适应大容量与突发性通信的要求2.适应综合业务服务（多媒体业务）的要求。3.开放的设备接口与规范化的协议（适应多种电子产品）。4.完善的通信服务与网络管理。代表性技术：X.25网：公用分组交换网（早期的公用交换网，铜线）帧中继：光纤 使协议简化，也称X.25的流水线方式和X.25的简化版本ATM：异步传输模式 用于多媒体，宽带SDN技术 主要表现为宽带综合业务素质HM二、局域网的特点和主要技术范围比较小，一般一个单位所有，比较容易使用和维护，速度快主要技术：以太网、令牌总线、令牌环网三、城域网的特点和主要技术特点：1.几十公里范围内 2.用于连接局域网传输介质是光纤技术：现在城域网主要技术概括为交换，传输和介入P181.FDDI：技术光纤分布式数据接口。早期（98以前）2.交换结点采用基于IP交换的高速路由交换机或ATM交换机。3.在体系结构上采用核心交换层，业务汇聚层与接入层三层模式。2.4计算机网络拓扑构型本小节常考：公式计算 理论 单位换算关系 误码率三个特点考点6.网络拓扑定义几何关系表示的是网络结构，反映了网络中各实体间的结构关系研究的对象是通信子网，也就是说资源子网上不研究拓扑，即排除了主机客户机的模式。1.定义：计算机网络拓扑是通过网中结点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系。主要是指通信子网的拓扑构型。2.重要性：影响性能、可靠性、费用。3.分类：考点7 网络拓扑分类（非常重要）点-点线路通信子网的拓扑：星型，环型，树型，网状型。广播式通信子网的拓扑：总线型，树型，环型，无线通信与卫星通信型。网状拓扑的主要特点：结点连接任意，系统可靠性高，但结构复杂必须要采用路由选择与流量控制方法。2.5数据传输率和误码率考点8 数据传输率Definition：在数值上等于每秒钟传输构成数据代码的二进制比特数，单位比特/秒或b/s或bps1kps=1000bps 1Mbs=1000000bps（106） 1Gps=1000000000（109）bps对于二进制数据，数据传输速率为：S=1/T（bps）,其中，T为发送每一比特所需要的时间。带宽与数据传输率的关系：用数据传输率衡量带宽考点9 奈奎斯特准则奈奎斯特准则：信号在无噪声的信道中传输时对于二进制信号的最大数据传输率Rmax与通信信道带宽B（B=f，单位是Hz）的关系可以写为： Rmax=2*f（bps） 理想环境下的衡量 成正比考点10 香农定理 成正比 2种）协议集特点：开放的协议标准，可以免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统。独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网，更适用于互联网。统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP设备在网中都具有唯一的地址。标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。TCP/IP参考模型的分类：应用层，传输层，互连层，主机-网络层。TCP/IP参考模型和OSI模型的对应关系：应用层应用层、表示层、会话层？（这里有些疑问，待考证）传输层传输层互联层网络层主机网络层数据链路层、物理层TCP/IP参考模型各层次的功能和协议互联层：主要是负责将源主机的报文分组发送到目的主机，源主机与目的主机可以在一个网上，也可以不在一个网上。功能：1.处理来自传输层的分组发送请求。2.处理接受的数据报。3.处理互连的路径、流控与拥塞问题。代表协议：IP 即网际协议传输层：主要功能是负责应用进程之间的端到端的通信。传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP。TCP协议是面向连接的可靠的协议；全双工UDP协议是无连接的不可靠协议。应用层协议分为：1.一类依赖于面向连接的TCP。2.一类是依赖于面向连接的UDP协议。3.另一类既依赖于TCP协议，也可以依赖于UDP协议。依赖TCP协议的主要有： 文件传送协议FTP、电子邮件协议SMTP以及超文本传输协议HTTP。依赖UDP协议的主要有简单网络管理协议SNMP;简单文件传输协议TFTP（小，快）。既依赖TCP又依赖UDP协议的是域名服务DNS等。还包括：网络终端协议TELNET;路由信息协议；RIP网络文件系统NFS.主机-网络层：负责通过网络发送和接受IP数据报。包括各种物理协议。2.7典型的计算机网络主要记忆发展过程：国防部的ARPANET-美国大学 NSFNET-Internet-Internet2NSFNET采用的是一种层次结构，可以分为主干网，地区网与校园网。Internet2: 初始运行速率可达10Gbps.Internet2在网络层运行的是IPv4，同时也支持IPv6业务。T1:1.544MbpsT3:47.746Mbps注意：IPv6地址长度为128位，IPv4地址长度为32位，传统的Internet应用：E-mail,Telnet,Ftp Usenet 注：Http不在其中。2.8网络计算、研究与应用的发展一、网络计算的概念分类：1.移动计算机网络 2.网络多媒体计算 3.网络并行计算 4.存储区域网络计算二、移动计算网络的研究和应用1.概念：把计算网络和移动通信网络联系起来，为用户提供移动的计算环境和新的计算模式。分类：移动计算网络无线局域网（WLAN 2Mbps 主从）和Adhoc网络（一组用户群构成的对等网络）移动InternetWAP协议（无线访问协议）和移动IP技术（结点移动）三、多媒体网络的研究和应用1.概念：是指能够传输多媒体数据的通信网络。多媒体网络需要支持多媒体传输所需要的交互性和实时性要求。分类：一对一、一对多、多对一、多对多网络视频会议：是一种典型的网络多媒体系统 ITU制定，H.320;H.323多媒体网络应用对数据通信的要求：高传输带宽要求不同类型的数据对传输的要求不同网络中的多媒体流传输的连续性与实时性要求；网络中多媒体数据传送的低时延要求网络中的多媒体传输同步要求网络中的多媒体的多方参与通信的特点。5.改进传统网络的方法是：增大带宽与改进协议。增大带宽可从传输介质和路由器性能两方面入手改进协议主要表现在支持IP多播、资源预留协议RSUP、区分服务与多协议标识交换等方面。四、并行网络计算的研究和应用1.概念：多个CPU或多台计算机，协同工作的计算机模式2.机群系统分类：应用目标：高性能和高可靠性处理机类型：PC机群、工作站机群、服务器机群处理机的配置：对称多处理、单处理机、网格3.网络并行计算可以分为机群计算（处理器）和网格计算（处理器及其他资源）。五、存储区域网络存储区域网络SAN 网络连接存储NAS 存储服务提供商SSP第三章 局域网基础3.1基本概念（考点1）局域网特点特点：1.局域网覆盖有限的地理范围2.有较高的传输效率3.一般是一个单位所有，比较便于建立、维护和扩展4.决定局域网的主要技术要素是：网络拓扑，传输介质与介质访问控制方法（前半部分）5.局域网从介质访问控制方法分为：共享介质局域网与交换式局域网局域网拓扑构型（考点2）1.在通信机制上局域网选择了与广域网不同的方式，从“存储转发”方式改变为“共享介质方式和“交换方式”。2.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。总线型拓扑结构的特点：所有节点都连接到一公共传输介质的总线上。一般采用广播方式，结构简单，实现容易，易于扩展，可靠性较好用同轴电缆和双绞线为传输介质。在同一个时期内只允许一个节点发送信息。当有两个节点同时发从信息时冲突。针对介质访问控制方法（MAC）（共享介质）介质访问控制方法是控制多哥节点利用公共传输介质发送和接受数据的方法。4.环型拓扑结构缺点：需要环维护优点：传输延迟确定。适合传输负荷较重，实时性较高5.星型拓扑结构星型拓扑中存在中心结点，对系统影响比较大。（弱点）实现比较容易（优点）局域网若使用星型拓扑。最好使用局域网交换机（真正意义上的星型拓扑）。CBX局域网的传输介质（考点3）类型与特点双绞线（诸如电话线，铜线）：屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair，STP）和非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Pair，UTP）双绞线分为5类，3类以上可以传送数据。3类是10 Mb/s，4类是16Mb/s ,5类是100 Mb/s或者155Mb/sATM（线越粗往往类别越高）1）一类线：主要用于传输语音（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆），不同于数据传输。2）二类线：传输频率为1MHZ，用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输，常见于使用4MBPS规范令牌传递协议的旧的令牌网。3）三类线：用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输主要用于10BASE-T。4）四类线：用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输主要用于基于令牌的局域网和 10BASE-T/100BASE-T。5）五类线：用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100BASE-T和10BASE-T网络。这是最常用的以太网电缆。 （阅读材料）光钎（光缆）分为单模和多模，单模光纤优于多模光纤（单色光散射小，能量集中；复色光散射大）无线通信与卫星通信通道. 3.2局域网介质访问控制方法局域网的三足鼎立：以太网（10M），令牌总线，令牌环（16M）对应了三种方法。OSI实际化优点：局域网介质发生变化不对逻辑链路层产生影响种类：CSMA/CD即带冲突检测的载波侦听多路访问方法。令牌总线方法（Token Bus）物理上是总线，逻辑上是环令牌环方法（Token Ring）物理和逻辑上都是环1.（考点4）IEEE802模型与协议标准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，把OSI中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）。局域网介质的变化不影响LLC。a.802.1标准：包含了局域网体系结构、网络互连、以及网络管理与性能测试。（总体标准）b.802.2标准：定义了逻辑链路控制（LLC）子层功能及其服务。（独立出来的LLC）c.802.3标准：定义了CSMA/CD总线介质访问控制子层（MAC）和物理层规范。（以太网）d.802.4标准：定义了令牌总线（Token Bus）介质访问控制子层与物理层的规范。e.802.5标准：定义了令牌环（Token Ring）介质访问控制子层与物理层的规范。f.802.6标准：城域网，定义了城域网的介质访问控制子层和物理层的规范。g.802.7标准：宽带技术。h.802.8标准：光纤技术。i.802.9标准：综合语音数据局域网。j.802.10标准：可互操作的局域网的安全机制。k.802.11标准：无线局域网技术规范。IEEE802.3标准与以太网（ETHERNET）：以太网：带有冲突检测/的载波监听/多路访问方法（反映了三个特点）（CSMA/CD）随机争用型以太网的帧格式：数据链路层（特点的体现）传递的数据叫做帧。组成1前同步码速度匹配2接收方或称目的主机地址3发送方或称原主机地址4头部校验核5数据部分（可变长度）6 SCS帧校验序列整体校验以太网的特点：广播网 会听 有冲突 随机回退 （延迟） 共享介质（平等竞争）头部和尾部长度是固定的，数据部分长度越长，传输率越高传输效率不稳定随机性质最早使用随机争用技术的是夏威夷大学的校园网。CSMA/CD的发送流程可概括为：先听先发边听边发冲突停止随机延迟后重发。冲突检测是发送结点在发送的同时，将其发送信号波形与接受到的波形相比较。IEEE802.4标准与令牌总线Token Bus要求稳定，实时强的网络来适应工业的要求令牌的作用：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Token Bus（令牌总线方法）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。所谓正常稳态操作是网络已经完成初始化，各结点进入正常传递令牌与数据，并且没有结点要加入与撤除，没有发生令牌丢失或网络故障的正常工作状态。令牌传递由高地址传向低地址，最后由地址返回最高级地址。令牌总线网在物理上是总线网，而在逻辑上是环网。特点拥有令牌广播网络介质访问延迟时间确定不会有冲突（令牌只有一个）不是平等网络（可设置优先级别）交出令牌的条件：该结点没有数据帧等待发送。数据已经发完。令牌持有最大时间到（因此它具有实时性强的特点）。环维护的时机：环初始化 新结点加入环 结点从环中撤出 环恢复 优先级（设置）4.IEEE802.5标准与TOKEN RING物理和逻辑统一是环路令牌环的工作流程其余同上3CSMA/CD与TOKEN BUS、TOKEN RING的比较考点8：CSMA/CD与Tocken Bus. Tocken Ring 的比较CSMA/CD特点算法简单，易于实现 实时性低（办公自动化）随机 负荷较低时候较适用Token Bus 和Token Ring的特点需要环维护，较难实现 实时性强（工业领域），确定 负荷相对较重（没有冲突）以太网物理地址的基本概念考点9 Ethernet的物理地址MAC地址=Ethernet物理地址地址长度为48个二进制位（或称六个字节或12个十六进制数）前三字节，6位十六进制，24位二进制前三字节是网卡生产商的厂商号，后三字节由该厂商按自己的方式去分配定义局域网的MAC层是由硬件来处理的。3.3高速局域网技术一、高速局域网研究基本方法1.对局域网的改革方法：提高数据传输率 利用路由器和网桥分割流量 将共享介质改变为交换介质2.共享介质局域网可分为Ethernet，Token Bus，Token Ring与FDDI以及在此基础上发展起来的100Mbps Fast Ethernet、1Gbps与10Gbps Gigabit Ethernet。3.交换式局域网可分为Switch Ethernet与ATM LAN，以及在此基础上发展起来的虚拟局域网。二、光纤分布式数据接口FDDI1.光纤分布式数据接口FDDI是一种以光纤作为传输介质的高速主干网。FDDI技术特点：（1）使用基于IEEE802.5的令牌环介质访问控制协议。（2）使用IEEE802.2协议（说明它非常适合连接局域网）。（3）数据传输速率为100Mbps,联网的结点数最多1000个，环路长度为100km（典型的城域网）（4）可以使用双环结构，具有容错能力。（5）可以使用多模或单模光纤。（6）具有动态分配带宽的能力，能支持同步和异步数据传输。总共有三种方案能动态分配带宽：FDDI，ATM，STH三、100Mbps Fast Ethernet特点：与以太网相同之处：拥有与以太网一样的帧格式。 拥有与以太网一样的介质访问控制方法CSMA/CD。 拥有与以太网一样接口和组网方法。与以太网不同之处：发送间隔时间：10 ns ,提高10倍速率数据发送速度提高了10倍，数据发送延迟时间降低10倍。不再使用同轴电缆作为传输介质，而使用双绞线和光纤作为传输介质在物理层和介质访问控制子层之间加入介质独立性接口MII，使数据链路层独立（属于物理层）实现了兼容使用IEEE802.3协议。特点主要体现在介质和编码方式的变化100Base TX（主要的） 物理层 两对5类双绞线 全双工传输100Base T4 4对3类线（3对做数据传输，1对做流量控制） 10M100BaseF 两芯的单模或多模光纤四、1Gbps Gigabit EthernetGMII（千兆位以太网）发送间隔时间：1 ns ,提高100倍使用IEEE802.3z协议1000BaseT : 5类非屏蔽双绞 传输距离：100米1000BaseCX: 屏蔽类双绞线 传输距离：25米1000BaseSX: 多模光纤 传输距离：300米550米（short）1000BaseLX：单模光纤 传输距离：3公里（long）五、10Gbps Gigabit Ethernet（万兆位以太网）用于主干网 保留最大最小帧长度规律不同的地方：只使用单模光纤只工作在全双工状态下，必须使用交换机光传输数据标准：同步光纤网络和同步数字体系六、交换式局域网1.什么是交换式网络？是在多个交换机的接口之间建立并发连接的网络，核心部件是局域网交换机switch，典型的局域网为交换式以太网，它的核心部件是以太网交换机。把共享方式改成了交换方式。交换机的工作原理（多端口网桥）以太网交换机是利用“端口号/MAC地址映射表”进行数据交换的，交换机的“地址学习”是通过读取真的源地址并记录帧进入交换机的端口号进行的。根据交换机的帧转发方法，交换机可以分为3类：直接交换方式：不可靠，最快；10字节存储转发交换方式：整个校验，慢改进直接交换方式：取中间，64字节局域网交换机的特性：低交换传输延迟：几十微秒网桥：几百微秒路由器：毫秒（几千微秒）高传输带宽允许10Mbps/100Mbps共存（自动适应技术）可以支持虚拟局域网VLan七、虚拟局域网1.虚拟网络（VLAN）是建立在交换技术基础上的。2.虚拟网络是建立在局域网交换机或ATM交换机上的，它以软件的形式来实现逻辑组的划分与管理，逻辑工作组的结点组成不受物理位置的限制。（目的）3.对虚拟网络成员的定义方法上，有以下4种： 用交换机端口号定义虚拟局域网。（最通用的办法） 用MAC（网卡）地址，灵活性提高了。 用网络层地址。（例如用IP地址来定义）更加灵活。 IP广播组。这种虚拟局域网的建立是动态的，它代表一组IP地址。八 无线局域网WLAN1.分类：（按传输技术分）红外线局域网基本技术：定向光束红外线传输、全方位外线传输、漫反射外线传输视距传播，中间不许有阻挡。优点：屋内来回漫反射，保密性比较好，相互之间无干扰，比较便宜。窄带微波局域网扩频无线局域网：跳频扩频FHSS 直接序列扩频DSSSIEEE802.11A传输速率：54MbpsIEEE802.11B传输速率：1Mbps,2Mbps,5.5Mbps,11Mbps3.4局域网组网设备802.3标准XX BASE-xx XX表示数据传输率，BASE表示基带传输（与之对应的是Broad） xx表示介质，表现介质的性质10 BASE-5 粗缆；接口AUI；最大长度为500m10 BASE-2 细缆；接口BNC；最大长度为185m10 BASE-T 双绞线；接口RJ-45；最大长度为100m10 BASE-FP/FB/FL 光纤；接口F/O；最大长度为500m或2000m1.网卡分类：网卡是网络接口卡NIC的简称，它是构成网络的基本部件。按计算机种类：标准以太网卡 PCMCIA网卡（用于笔记本，modern）。按传输速率分类：普通的10Mbps 高速的100Mbps网卡 10/100Mbps自适应网卡 1000Mbps网卡。按传输介质类型分类：双绞线网卡 粗缆网卡 细缆网卡 光纤网卡2.在传统的局域网中，连网的节点通过非屏蔽双绞线与集线器连接，构成物理上的星型结构。3.普通的集线器两类端口：一类是用于连接接点的RJ-45端口，这类端口数可以是8，12，16，24等。另一类端口可以是用于连接粗缆的AUI端口，用于连接细缆的BNC端口，也可以是光纤连接端口，这类端口称为向上连接端口。按传输速率分类：110Mbps集线器 100Mbps集线器 10Mbps/100Mbps自适应集线器按集线器是否能够堆叠分类：普通集线器 可堆叠式集线器按集线器是否支持网管功能：简单集线器 带网管功能的集线器4.交换式局域网从根本上改变了“共享介质”的工作方式，它可以通过以太网交换机支持交换机端口结点之间的多个并发连接，实现多结点之间数据的并发传输。5.局域网交换机的分类：简单的10Mbps交换机 10Mbps/100Mbps自适应的局域网交换机 大型局域网交换机3.5 局域网的组网方法双绞线的组网方法（应用最广泛）：带RJ-45端口的以太网网卡 Hub集线器 3类或5类的非屏蔽双绞线 RJ-45头双绞线组网的基本结构：单一的集线器结构 多集线器级联结构级联：集线器与集线器之间的连接，普通的端口连接或向上的端口连接。不可能无限级联。堆叠式集线器：一个基础集线器（最贵）和若干个扩展集线器构成（相当于一个）。3. 100Mbps以太网组网方法：主干部分使用100Mbps交换机4.1000Mbps以太网组网方法：主干部分使用1000Mbps交换机1000Mbps支干交换机3.6局域网结构化布线1.结构化布线系统与传统的布线系统最大的区别在于：结构化布线系统的结构与当前所连接的设备位置无关。主要介质是双绞线。10 base-T贡献巨大2.结构化布线系统先预先按建筑物的结构，将建筑物中所有可能放置计算机及其外部设备的位置都布好了线，然后再根据实际所连接的设备情况，通过调整内部跳线装置，将所有计算机设备以及外部设备连接起来。3.结构化布线系统所包含的系统：建筑物综合布线系统 智能大楼布线系统 工业布线系统智能大楼的四个基本要素：办公自动化系统（OA） 通信自动化系统（CA） 楼宇自动化系统（BA） 计算机网络5建筑物综合布线系统的主要特点（新增的，自己看教程）3.7网络互联技术网络互联的类型局域网局域网网桥（包括同型和异型，注意异型要进行仿真）局域网广域网 路由器或网关局域网广域网局域网 路由器或网关广域网广域网 路由器或网关2.所谓网络互联，是将分布在不同地理位置的网络，设备相连接，以构成更大规模的互联网络系统，实现互联系统网络资源的共享。3.网络互联的层次：数据链路层互连的设备是网桥和交换机（数据链路层和物理层的标准可以不同）。网络层互联的设备是路由器。不同协议之间高层互联传输层及其以上各层协议不同的网络之间的互连。实现高层互连的设备是网关。高层互联的网关很多是应用层网关，通常简称为应用网关。4.网络互联设备：网桥、路由器、网关5.网桥的分类：透明网桥（以太网） 源路由网桥（令牌网）路由器的功能：建立维护路由表、负责路由选择、对分组的存储转发、拥塞控制第三层交换的基本概念（基于ASIC的交换式路由器）7.网关可以完成不同网络协议之间的转换。8.网关实现协议转换的两种方法是：直接将网络信息包格式转化成输出网络信息包格式 N（N-1）将输入网络信息包的格式转化成一种统一的标准网间信息包的格式2N。第四章 网络操作系统4.1网络操作系统的基本概念网络操作系统，是能利用局域网低层提供的数据传输功能，为高层网络用户提供共享资源管理服务，提供各种网络服务功能的局域网系统软件。一、单机操作系统1.基本功能：进程管理 存储管理 设备管理 文件管理 作业控制以下分述五项内容：2.进程管理：对CPU的管理、调度文件启动机制：DOS中是EXEC函数（单用户单操作） 无分时机制Windows（微软）和OS/2（IBM）中是CreateProcess函数 有分时机制存在于KERNEL32.DLL（DLL:动态链接库，重复调用，造就了多用户多进程的特点）3.内存管理目标：给每一个应用程序必要的内存，而又不占用其他应用程序的内存。DOS的内存管理运行在实模式下，只使用1M内存。Windows和OS/2的内存管理运行在保护模式下；当内存不够用时可从硬盘空间虚拟内存使用；采用某些步骤以阻止应用程序不属于它的内存。4.文件管理文件句柄（handle）是打开文件唯一的识别依据。DOS中叫文件分配表FATWindows中叫虚拟文件分配表VFATOS/2中叫高性能文件系统HPFS设备管理：除了CPU和内存之外的所有输入输出的管理。BISO：基本输入输出系统，存放于ROM里网络操作系统具备单机操作系统的所有功能。1.两种额外功能：提供高效的网络通信的能力提供各种网络服务功能2.网络操作系统的基本任务是：（重要知识点）屏蔽本地资源与网络资源的差异性 提供各种基本的网络服务功能完成网络共享系统资源的管理 提供网络操作系统的安全性服务4.2网络操作系统的演变过程早期网络操作系统Windows NT Server3.51 Novell的NerWare 4.1 IBM的OS/2 BANYAN的Vines 6.04.3网络操作系统（NOS）的类型.网络操作系统分为两类：面向任务型NOS与通用型NOS面向任务型NOS:专门为某项任务而开发的网络操作系统。通用型NOS：应用领域最广泛的，提供最基本的对网络资源管理的网络操作系统。分为变形级系统和基础级系统NOS结构的发展阶段：对等结构向非对等结构（客户服务器结构）演变对等结构NOS：所有的联网结点地位平等，安装的操作系统软件相等。优点：结构简单、实现容易缺点：每个结点既要完成工作站的功能又要完成服务器的功能，支持的网络系统规模比较小2.非对等结构NOS把结点分为：网络服务器和工作站非对等结构以共享硬盘服务共享文件服务为基础基于共享硬盘服务的网络操作系统虚拟盘体可以分为：专用盘体、共用盘体（读）与共享盘体（读写）基于共享文件服务的网络操作系统 文件服务器工作站软件文件服务器NOS：提供完善的文件、数据和目录服务功能。4.4网络操作系统的基本功能网络操作系统的种类：WindowsNT、Unix、Linux、NetWare二、网络操作系统的基本功能：文件服务 最基本最重要打印服务最基本 共享打印服务器，提供对打印作业，打印机的管理数据库服务 使用同一种语言访问：SQL标准通信服务信息服务分布式服务（目录服务）：集中管理网络管理服务：网络性能分析、网络状态监控、存储管理Internet/Intranet（内部网，内联网）服务：TCP/IP4.5 WindowsNT网络操作系统发展： WindowsNT3.51WindowsNT4.0WindowsNT 5.0（Windows 2000）都是32位的组成：WindowsNT server 服务器软件WindowsNT Workstation 工作站软件3.WindowsNT server是以域为单位实现对网络资源的集中管理，只有一个主域控制器，还有其他后备控制域。4.WindowsNT版本中一直不变的是工作组模式（对等式网络）、域模式（非对等式网络）。WindowsNT的特点：域特性（与搜索引擎工作原理比较类似，单主域控制器）内存管理和多任务（占先式多任务或抢占式多任务）特性232:4个G;区别于Windows98和Windows95开放式的体系结构：可以支持很多种协议NW link协议、TCP/IP协议、NetBui协议、数据链路控制（DLC）协议数据链路控制（DLC）协议：能输出不能输入，单向的协议，主要用于网络打印机内置管理功能集中式管理 体现在域上，通过信任关系（两个域，双向或单向，如果乙要访问甲，则必须得到甲的信任）用户工作站管理注意：域的概念和工作组模型的概念一直不变。WindowsNT的优缺点（根据特点来总结）优点：比较好的兼容性，移植性，性能，可靠性，稳定性比较好缺点：管理复杂，开发工具不是很好（现在已经有改善了）Windows2000 Server特点（WindowsNT 5.0）：活动目录（AD）是Windows2000 Server最重要的新功能之一（多主域，被划分开来，动态，变化）。域和域之间存在着相互信任的双向的可传递的信任关系（导致了用户登陆后可以访问整个网络的资源）。逻辑组织形式（OU）： 把对象组织起来统一规划，目的就是方便管理域控制器和域控制器之间是一种平等的关系，有多个域控制器（DC）。不再划分全局组和本地组。4.6 NetWare网络操作系统1.发展： NetWare3.11NetWare4.11 （ 有一特殊名字）NetWare5.02.组成：文件服务器内核core（中心）、工作站外壳shell、底层通信协议（任何操作系统都具备的）3.特点：以卷为单位的文件系统。（特殊的文件系统，卷类似分区的概念）访问一个文件的路径为：文件服务器名/卷名：目录名子目录名文件名用户类型：网络管理员 组管理员 网络操作员 普通用户安全保护方法。NetWare的四级安全保密机制：注册安全性 用户信任者权限 信任者权限 屏蔽最大 目录与文件属性系统容错技术（保护服务器）三级容错机制SFT：SFT1双重目录与文件分配表、磁盘热修复（带电修复，有限制）与写后读验证SFT2硬盘镜像与硬盘双工功能（镜象：同时写入多个完全相同的硬盘，速度慢，可靠性强；双工：两个硬盘控制器，提高了可靠性，写入和读出可以同时，速度提高） SFT3文件服务器镜像功能：至少要有两台一模一样的服务器，互相做备份事务跟踪系统：事务具有原子性，为了保护数据的完整性。UPS监控：UPS电源即不间断电源。计算机的储备电NetWare的优缺点优点：非常适合文件打印缺点：工作站资源不能共享，管理起来很不方便Intranet Ware（4.11）操作系统支持IP协议（IPX），支持因特网服务Web ftp主要特点：能建立功能强大的企业内部网络。 能保护用户现有的投资。 能支持Novell的目录服务。能集成企业的全部网络资源。 能大大减少网络管理的开支。4.7 Linux网络操作系统1.特殊的来源：芬兰大学生开发2.特点：不限制应用程序内存的大小 有虚拟内存的能力，可以利用硬盘来扩展 允许同时允许能够多个程序支持多用户多任务 TCP/IP协议 可将Linux上完成的程序移植到Unix主机上运行（可看做Unix的衍生产品）免费软件，开放源代码版本：RedHat、Slackware等4.8 Unix网络操作系统1.1969年诞生于美国贝尔实验室（和APARTNET同年诞生）。2.版本：系统5（S5，systerm5）、BSD4.3开发的地方3.特点：多用户多任务操作系统用C语言编写（可移植性强，易读易修改）提供了系统调用提供了可编程Shell语言（外壳，界面：友好为准）采用了树型文件系统，比较安全，查找访问的定位速度快提供多种通信机制采用进程对换的内存管理机制和请求调页的存储管理方式标准：IEEEPOSIX （比较重要的知识点）P：可移植的OS：操作系统IX：环境Unix国际（UI） 以AT&和Sun公司为首开放系统基金会（OSF） 以IBM、HP、DEC为首几种典型的UNIX系统类型（读教程，对各种数字做一了解）Sun:Solaris 64位三个版本：Easy Access Server 256、Enterprise Server、ISP ServerHP:HP-UX ；Digital UNIXSCO: OpenServer;UNIXWare（Intel 平台，32位处理器上，不排除64位）第五章 因特网基础5.1因特网的构成一、因特网的主要作用丰富的信息资源（www），便利的通信服务（E-mail）,快捷的电子商务（中国最早的商务平台8488）二、因特网的概念：3W网（World Wide Web）从网络设计者角度考虑，因特网是计算机互联网络。因特网主干网：ANSNET。从使用者角度考虑，因特网是信息资源网。三、因特网的四个主要组成部分：通信线路：有线线路和无线线路路由器服务器和客户机。所有连接在因特网上的计算机统称为主机；服务器就是因特网服务与信息资源的提供；客户机是因特网服务和信息资源的使用者。信息资源（硬件软件和数据）5.2 IP协议（考点最密集最集中，出题较为灵活的一节，图形）TCP/IP是一个协议集，它对因特网中主机的寻址方式，主机的命名
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