第1章 交换技术 主要内容:
1、线路交换
2、分组交换
3、帧中继交换
4、信元交换
一、线路交换
1、线路交换进行通信: 是指在两个站之间有一个实际的物理连接,这种连接是结点之间线路的连接序列。
2、线路通信三种状态: 线路建立、数据传送、线路拆除
3、线路交换缺点: 典型的用户 / 主机数据连接状态,在大部分的时间内线路是空闲的,因而用线路交换方法实现 数据连接效率低下 ;
为连接提供的数据速率是固定的,因而连接起来的两个设备必须用相同的数据率发送和接收数
据,这就限制了网络上各种主机以及终端的互连通信。
二、分组交换技术
1、
分组交换的优点: 线路利用率提高 ; 分组交换网可以进行数据率的转换 ; 在线路交换网络中, 若通信量较大可能
造成呼叫堵塞的情况,即网络拒绝接收更多的连接要求直到网络负载减轻为止 ; 优先权的使用。
2、分组交换和报文交换主要差别: 在分组交换网络中,要限制所传输的数据单位的长度。报文交换系统却适应于更大的报文。
3、虚电路的技术特点:
在数据传送以前建立站与站之间的一条路径。
4、数据报的优点: 避免了呼叫建立状态,如果发送少量的报文,数据报是较快的 ; 由于其较原始,因而较灵活 数据报传递特别可靠。
5、几点说明: 路线交换基本上是一种透明服务,一旦连接建立起来,提供给站点的是固定的数据率,无论是模拟或者是数字数据,都可以通过这个连接从源传输到目的。而分组交换中,必须把模拟数据转换成数字数据才能传输。
6、外部和内部的操作
外部虚电路,内部虚电路。当用户请求虚电路时,通过网络建立一条专用的路由,所有的分组都用这个路由。外部虚电路,内部数据报。网络分别处理每个分组。于是从同一外部虚电路送来的分组可以用不同的路由。在目的结点,如有需要可以先缓冲分组,并把它们按顺序传送给目的站点。外部数据报,内部数据报。从用户和网络角度看,每个分组都是被单独处理的。
外部数据报,内部虚电路。外部的用户没有用连接,它只是往网络发送分组。而网络为站之间建立传输分组用的逻辑连接,而且可以把连接另外维持一个扩展的时间以便满足预期的未来需求。
三、帧中继交换
1、
X.25 特性:(1用于建立和终止虚电路的呼叫控制分组与数据分组使用相同的通道和虚电路; (2第三层实现多路复用虚电路; (3在第二层和第三层都包含着流控和差错控制机制。
2、帧中继与X.25的差别: (1呼叫控制信号与用户数据采用分开的逻辑连接,这样,中间结点就不必维护与呼叫控制有关的状态表或处理信息; (2在第二层而不是在第三层实现逻辑连接的多路复用和交换,这样就省掉了整个一层的处理; (3不采用一步一步的流控和差错控制。
3、在高速H通道上帧中继的四种应用: 数据块交互应用; 文件传输; 低速率的复用; 字符交互通信。
四、信元交换技术
1、ATM信元
ATM数据传送单位是一固定长度的分组,称为信元,它有一个信元头及一个信元信息域。信元长度为53个字节,其中信元头占5个字节,信息域占48 个字节。
信元头主要功能是:信元的网络路由。
2、
ATM采用了异步时分多路复用技术 ATDM , ATDM采用排队机制,属于不同源的各个信元在发送到介质上
之前,都要被分隔并存入队列中,这样就需要速率的匹配和信元的定界。
3、应用独立: 主要表现在时间独立和语义独立两方面。时间独立即应用时钟和网络时钟之间没有关联。语义独立即在信元结构和应用协议数据单元之间无关联,所有与应用有关的数据都在信元的信息域中。
3、
ATM信元标识
ATM采用虚拟通道模式,通信通道用一个逻辑号标识。对于给定的多路复用器,该标识是本地的,并在任何交换部件处改变。
条件: 需要一个调制解调器
Modem、标准的通信软件和一个联机服务帐号。
4、用户选择连接方法的考虑因素: 联网的目标和需求;
用户内部配置的网络基础设施; 用户支付Internet联网费用的能力; 对Internet安全服务的需求。
三、Internet地址
在TCP/IP协议中,规定分配给每台主机一个32位数作为该主机IP地址。每 个IP地址由两个部分组成,即网络标识netid和主机标识hostid。 IP地址的层次结构具有两个重要特性: 第一,每台主机分配了一个惟一的地址; 第二,网络标识号的分配必须全球统一,但主机标识号可由本地分配,不需要全球一致。
1、
A类:1.0.0.1至126.255.255.254可能的网络数有126个,主机部分有1677216台(224-2
2、
B类:128.0.0.1至191.255.255.254可能的网络数有16384个,主机有65536台
3、
C类:192.0.0.1至223.255.255.254可能的网络数有2097152个,主机有256台
4、
D类:用于广播传送至多个目的地址用224-239
5、
E类:用于保留地址240-255 RFC1918将10.0.0.至10.255.255.2
55、127.16.0.0至172.31.255.2
55、192.168.0.0至192.168.255.255的地址作为预留地址,用作内部地址,不能直接连接到公共因特网上。
四、
Internet地址映射
将一台计算机的IP地址映射到物理地址的过程称地址解析。 常用的地址解析算法有以下三种:
1、查表法: 将地址映射关系放在内存中的一些表里,当解析地址时,通过查表得到解析的结果。用于广域网。
2、相近形式计算法: 通过简单的布尔和算术运算得出映射地址。用于可配置网络。
3、消息交换法: 计算机通过网络交换信息得到映射地址。用于静态编址。 TCP/IP协议组包含一个地址解析协议(ARP。 ARP 协议定义了两类基本消息,一类消息是请求消息,另一类是应答消息。
五、
Internet地址空间的扩展
1、
IPV6仍然支持无连接传送; 允许发送方选择数据报大小; 要求发送方指明数据报在到达目的站前的最大跳数。 更大的地址空间; 灵活的报头格式; 增强的选项; 支持资源分配; 支持协议扩展。
2、
IPV6的数据报格式:IPV6数据有一个固定的基本报头40字节其后可以允许多个扩展报头,也可以没有扩展报头,扩展报头后是数据。
IPV4 的数据报格式: 包括数据报报头和数据区的部分。 报头: 版本号、IHL、服务级别、数据单元长度、标识、标记、分段偏移、生命期、用户协议、报头检查和、源地址、目的地址、任选项+填充、数据。
3、该基本报头包含版本号、数据流标记、PAYLOAD长度、下一个报头、跳数极限、源地址、目的地址。
4、
IPV4与IPV6比较: 取消了报头长度字段,数据报长度字段被PAYLOAD长度字段代替; 源地址和目的地址字段大小增加为每个字段占16个八位组,128位; 分段信息从基本报头的固定字段移动扩展报头; 生存时间字段改为跳数极限字段; 服务类型字段改为数据流标号字段; 协议字段改为指明下一个报头类型字段。
5、
IPV6有三个基本地址类型,单播地址(unicast即目的地址指明一台计算机或路由器,数据报选择一条最短的路径到达目的站; 群集地址(cluster即目的站是共享一个网络地址的计算机的集合,数据报选择一条最短路径到达该组,然后传递给该组最近的一个成员; 组播地址(multicast即目的站是一组计算机,它们可以在不同地方,数据报通过硬件组播或广播传递给该组的每一成员。
6、对任何地址若开始80位是全零,接着16位是全1或全零,则它的低32位就是一个IPV4地址。
第10章
企业网与Intranet 主要内容:
1、企业网络计算的组成和管理
2、企业网络开放系统集成技术
3、intranet定义和要素
4、intranet应用和建立
一、企业网络计算的背景和挑战
企业网是连接企业内部各部门并和企业外界相连,为企业的通信、办公自动化、经营管理、生产销售以及自动控制服务的重要信息基础设施。Intranet是基于TCP/IP协议,使用环球网WWW工具,采用防止外界侵入的安全措施,为企业内部服务,并有连接Intranet功能的企业内部网络。
1、驱动企业网络计算的因素: 用户需求,这是基本动力; 先进和实用的信息技术; 迅速变化中的巿场。
2、
可采用两种模型:一种是可伸缩的模型,即企业网络计算的同样的软件可运行在企业内部的不同平台上; 另一种是集成的模型,即企业内部不同平台上的软件的集成。
二、企业网络计算的组成和特性
1、企业网络计算的组成: 客户机/服务器计算; 分布式数据库; 数据仓库; 网络和通信; 网络和系统的管理; 各种网络应用。
2、企业网络计算的特性: 支持客户机/服务器计算械; 支持管理海量数据的能力和设施; 分布数据管理的设施; 国际化和本地化; 功能强的通信设施; 系统的灵活性; 分布资源管理; 开发工具和开发手段的提供。
三、开放系统
开放系统:是对一个不断发展的、厂家中立的、用于对整个系统进行有效配置、操作和替换的接口、服务、协议和格式的规范描述的实现,它的应用和组成部件可以用不同厂家的其他相同实现替代。
1、
开放系统的两个特点: 开放系统所采用的规范是厂家中立的,或者是与厂家无关的; 开放系统允许不同厂家的产品替换,这种替换包括整个系统其组成部件。
2、专用系统: 它所采用的规范是专用,而不是厂家中立的; 专用系统不允许由不同厂家的产品替换; 它的组成部件允许具有许可证的厂家产品替换。
3、驱动开放系统发展的因素: 功能、可用性、复杂性、价格。
四、企业网络开放系统集成技术
1、
FRAMWORK 是应用程序的开发和运行环境,它实际上是蹭件和操作系统的组合。 比较有名的产品有CICS、Windows、UNIX。
2、
COSE专门制定了自己的开放系统环境规范,主要技术包括用于窗口管理的Motif、标准API接口和用于数据库管理的SQL。
3、信息系统与网络计算主要实现网络范围数据管理、通信和网络管理,主要技术有: 在数据管理方面有用于数据库间通信的RDA,即远程数据访问; 通信服务DCE分布式计算环境,RPC远程过程调用,OSI开放系统互连; 管理服务,DME分布管理环境,SNMP简单网络管理协议。
五、开放系统环境应用可移植框架
六、Intranet的定义和要素
1、
Intranet是基于Internet TCP/IP协议,使用的环球网WWW工具、采用防止外界侵入的安全措施、为企业内部服务,并有连接Internet的功能的企业内部网络。
2、
Intranet的组成: 网络、电子邮件、内部环球网、邮件地址清单、新闻组Newsgroups、闲谈Chat、FTP、Telnet、Gopher。
第11章TCP/IP联网
主要内容:
1、TCP/IP实现的基本原理
2、Windows NT平台的联网
3、UNIX平台的联网及LINUX网络的联网
一、TCP/IP实现基本原理
1、
TCP/IP的实现方式: TSR常驻内存程序是一种安装在Windows之前在DOS上运行的程序。缺点,不能动态分配内存,TSR需要动态链接库DLL帮助,才能让Windows程序访问网络。目前只有在DOS环境下才使用TSR方式
DLL动态链接库是一个16位的Windows程序函数库,只有当用到其中的过程时才会被调用。缺点,它们不能直接与网卡通信,它们依赖于Windows的调度程序。
VxD虚拟设备是在Windows 32位保护方式下实现的,用于实现一些关键的部分,如视频、鼠标及通信端口驱动程序。它是通过硬件中断方式响应网络中的通信,可以彻底地访问Windwos和DOS程序。
2、网络配置基本参数:PC 中网络适配卡基本参数,I/O端口地址、内存地址及中断号IRQ。与Microsoft 相关的网络信息,主机标识、工作组名、WINS服务器地址、DHCP服务器地址; 与TCP/IP网络信息有关,IP地址、子网掩码、主机名、域名、域名服务器、默认网关IP地址。
二、
Windows NT平台的TCP/IP联网
三、
UNIX平台的TCP/IP联网
1、
建立UNIX联网的几个步骤: 设计物理和逻辑的网络结构; 分配IP地址; 安装网络硬件; 为每个主机配置启动时候的网络接口; 设立服务程序或者静态路由。
2、
IP地址的获取和分配: 可能通过/etc/hosts文件、DNS或者其他域名系统来实现。
3、网卡的配置:ifconfig命令可以设置网卡IP地址、子网掩码、广播地址、网卡的使能状态及其他选项参数。
Ifconfig interface [family] addre up option ,其中interface是指定的网卡名,可以用netstat-i来检查当前系统网卡的芯片类型。
Loopback网卡通常叫lo0它是一个假想的硬件,用来作本机内部网络包的路 由,
4、路由配置: route配置静态路由,route [-f] op [type] destination gateway hop-count ,op 参数如果是add就是增加一个路由表项,如果delete就是删除一个路由表项。
5、
routed标准路由daemon,只支持RIP,它使用hop作为距离计数单位。Routed有两种运行方式:
服务器模式和安静模式。两种模式都要监听广播包,但只有服务器模式才能发布自己的路由信息,通常只有多网卡的机器才设置成服务器模式,如果未说明就是安静模式。
6、
gated一个更好的路由daemon,gated配置文件在/etc/gated.conf的语法中加入BGP后有了很大改动,gated能细粒度地控制广播路由、广播地址、信任策略、距离向量等。
四、
Linux网络的安装与配置
1、手工进行网络硬件配置: 系统启动时会自动检测网卡,有两个缺点: 一个是不通正确的检查所有的网卡,特别是一些比较廉价的网卡, 二是核心程序不会自动检测一个以上的网卡,这点是为了使用户可以控制将山上设置到指定的端口上。如果使用两个以上的网卡,自动检测网卡就会失
败。
手动进行配置,一种方法是在核心程序的源代码的/drivers/net/space.c文件中修改或添加信息,然后重新编译内核。另一种方法在系统启动过程中将这些信息提供给内核程序。在LILO系统时可以通过lilo.conf文件中的append参数来传递给内核。
2、手工TCP/IP网络配置
设置主机名:hostname name,为接口进行IP配置:ifconfig interface ip-addre route add -net 202.112.58.0 -net的含义,因为route既可以处理到网络的路由,又可以处理到
单个主机的路由。通过net来告诉它此地址是代表的一个网络,用host来告诉它此地址是代表一个主机。如果为了方便,还可以在/etc/networks中定义网络名字,route后面直接使用网络名字就可以了。route add default gw 2-2.112.58.254 网络名字default是0.0.0.0的简写,指示默认的路径,并不需要将这个名字加入到/etc/networks文件。
3、编辑hosts与networks文件
如果不打算使用DNS或者NIS进行地址解析时,就必须将所有的主机名字都放入hosts文件中。伴随hosts文件的还有一个/etc/networks文件,它在网络的名字和网络号之间建立映射。
4、编译内核
命令如下:cd/usr/src/linux make config 新的Linux核心版本中,对核心的配置除了上述make config命令外,还增加了字符状态下以菜单形式对核心进行配置的命令make colormenu以及在X窗口系统中运行的图形配置界面命令make xconfig
五、高级TCP/IP应用配置
1、
网络配置文件: 在Linux中是通过/etc/rc.d/rc.inet1和/etc/rc.d/rc.inet2两个文件实现的, /etc/rc.d/rc.inet1主要是通过ifconfig和route命令进行基本的TCP/IP接口配置,主要由两部分组成,第一部分是对回送接口的配置,第二部分是对以太网接口的配置。/etc/rc.d/rc.inet2主要是用来启动一些网络监控的进程, inetd portmapper 等。
2、名字服务和解析器配置
运行named: 大多数UNIX机器上提供域名服务的程序叫named它是一个服务器程序,用来向客户或其他名字服务器提供域名服务。它从配置文件/etc/named.boot中获取信息,以及各种包含域名到地址映射的数据文件,后者称为\"区文件\"zone file。
Named包含的主文named.hosts。 第12章Internet与Intranet信息服务 主要内容:
1、环球信息网的服务和管理
2、动态Web文件与CGI技术
3、活动Web文件与Java技术
4、FTP服务配置和管理及广域信息服务WAIS WWW服务器把信息组织成分布式的超文本,这些信息节点是文本、子目录或信息指针。WWW浏览器程序为用户提供基于超文本传输协议HTTP的用户界面。WWW服务器数据文件由超文本标记语言HTML描述。HTML利用通用资源访问地址URL表示超媒体链接,并在文本内指向其他网络资源
一、环球信息网
1、环球信息网的定义: 环球信息网(WWW是基于客户机/服务器方式的信息发现技术和超文本技术的结合。
2、超文本文档包含着一些借用标题、章节本身等构造文本的命令,从而允许浏览程序格式化为一种文本类型,以获得最佳的屏幕显示效果。
3、Web任务: 是使用一个起始URL来获取一个Web服务器上的Web文档,解释这个HTML ,并将文档内容以用户环境所许可的效果最大限度地显示出来。
4、浏览器分类: 线模式和图形界面。
lynx是线模式浏览器,使用箭头键来浏览内在HTML连接,支持书签和表格功能。特点是: 在交互状态,可以将文章发布到新闻组; 在非交互状态,可以将HTML过滤为纯文本。
midasWWW是基于X-windows系统浏览程序,支持更多的嵌入图形。Mosaic是可以支持嵌入的gif和xbm图形,其他的视频影像。
Netscape页面采取边传送文档边显示的方式,增强了交互效果。 Micosoft Explorer
5、Web服务器: 在目前主要3种基于UNIX的web服务器公用软件。
NCSA Web是C语言编写的,程序小,速度快,可以单独作为服务进程运行,也可以设置在inetd中运行。CERN httpd是早期C语言编写的Web服务器,主要特点为提供proxy代理和缓存功能。Plexus httpd是perl语言编写的,可扩展性好,易于使用和更新,但行动时开销较大。
二、环球信息网服务的建立
1、编译Web服务程序: 获取源程序包; 编辑修改相应的Makefile; 设置选择项,修改src/config.h头文件; 在每个目录中运行make编译命令。必要时修改src/makefile,cgi-src/makefile, support/makefile三个配置文件,编译三项内容:httpd服务程序,support支持程序,cgi-bin接口程序。
2、
配置Web系统服务: 包括在三个配置文件,Web系统配置文件httpd.conf;Web资源文档配置文件srm.conf;Web服务访问控制配置文件acce.conf,还包括如何扩充文档MIME 类型。
3、
http配置文件使用的一些约定: 不分大小写; 以#开始的为注释行; 一个指令定义一行; 忽略多余的安全可靠,只认为是一个空格。
4、系统配置文件httpd.conf 配置时首先需要选择httpd的运行方式(单独运行或是在inetd下运行,是否进行服务访问控制。然后以httpd.conf.dist为模板,修改各个变量。
5、文档配置文件 srm.conf
