获取计算机网络的技术标准体系

❶ 计算机网络主要涉及哪些方面的技术

3. 网络技术

3.1 网络体系结构

·网络拓扑结构

·OSI/RM

·应用层协议（FTP、TELNET、SNMP、DHCP、POP、SMTP、HTTP）

·传输层协议（TCP、UDP）

·网络层协议IP（IP地址、子网掩码）

·数据链路层协议（ARP、RARP、PPP、SLIP）

·物理地址

3.2 编码和传输

3.2.1调制和编码

·AM、FM、PM、QAM

·PCM、抽样

3.2.2 传输技术

·通信方式（单工/半双工/全双工、串行/并行、2线/4线）

·差错控制（CRC、海明码、奇偶校验、比特出错率）

·同步控制（起停同步、SYN同步、标志同步、??同步）

·多路复用（FDM、TDM、WDM）

·压缩和解压缩方法（JEPG、MPEG、MH、MR、MMR、游程长度）

3.2.3 传输控制

·竞争系统

·轮询/选择系统

·基本规程、多链路规程、传输控制字符、线路控制

·HDLC

3.2.4 交换技术（电路交换、储存转发、分组交换、ATM交换、??中继）

3.2.5 公用网络和租用线路

3.3 网络

3.3.1 网络分类

·按地域范围分类（LAN、MAN、WAN）

·按服务分类（因特网、企业内部网）

·按传输媒体分类（电话、数据、视像）

·按电信网分类（驻地、接入、骨干）

3.3.2 LAN

·LAN拓扑（总线型、星型、令牌总线）

·访问控制系统（CSMA/CD、令牌环、令牌总线）

·LAN间的连接、LAN-WAN连接、对等连接、点对点连接

·高速LAN技术（千兆以太网）

·无线LAN

3.3.3 MAN常用结构

3.3.4 WAN与远程传输服务

·租用线路服务、线路交换服务、分组交换服务

·ISDN、VPN、帧中继、ATM、IP连接服务

·卫星通信服务、移动通信服务、国际通信服务

3.3.5 因特网

·因特网概念（网际互连设备、TCP/IP、IP路由、DNS、代理服务器）

·电子邮件（协议、邮件列表）

·Web（HTTP、浏览器、URL、HTML、XML）

·文件传输（FTP）

·搜索引擎（全文搜索、目录搜索、智能搜索）

·QoS、CGI、VoIP

3.3.6 接入网与接入技术

3.3.7 网络性质

·有关线路性能的计算（传输速度、线路利用率、线路容量、通信量、流量设计）

·性能评估

·排队论的应用

3.4 网络通信设备

3.4.1 传输介质和通信电缆

·有线/无线介质（双绞线、同轴电缆、光纤；无线电波、光、红外线）

·分配线架（IDF）、主配线架（MDF）

3.4.2 各类通信设备

·线路终端设备、多路设备、交换设备、转接设备

·线路连接设备（调制解调器、DSU、NCU、TA、CCU、PBX）

3.5 网络连接设备

·网际连接设备（网卡、网桥、生成树网桥、源路由网桥、路由器、中继器、集线器、交换机）

3.6 网络软件系统

3.6.1 网络操作系统

·网络操作系统的功能、分类和特点

·网络设备驱动程序（ODI、NDIS）

·网络通信的系统功能调用（套接字API）

·RPC

·TP Monitor

·分布式文件系统

·网络设备共享

3.6.2 网络管

·网络管理的功能域（安全管理、配置管理、故障管理、性能管理、计费管理）

·网络管理协议（CMIS/CMIP、SNMP、RMON、MIB-II）

·网络管理工具（ping、traceroute、NetXray、Analyzer、Sniffer）

·网络管理平台（OpenView、NetView、SunNet、Manager）

·分布式网络管理

3.6.3 网络应用与服务

·WWW

·FTP文件传输

·电子邮件

·Telnet

·信息检索

·视频点播

·网络会议

·远程教育

·电子商务

·电子政务

·CSCW和群

4.网络安全

4.1 安全计算

4.1.1 保密性和完整性

·私钥和公钥加密标准（DES、IDES、RSA）

·认证（数字签名、身份认证）

·完整性（SHA、MDS）

·访问控制（存取权限、口令）

4.1.2 非法入侵和病毒的防护

·防火墙

·入侵检测

·VPN、VLAN

·安全协议（IPSec、SSL、ETS、PGP、S-HTTP、TLS）

·硬件安全性

·计算机病毒保护

4.1.3 可用性

·文件的备份和恢复

4.1.4 安全保护

·个人信息控制

·匿名

·不可跟踪性

4.1.5 LAN安全

·网络设备可靠性

·应付自然灾害

·环境安全性

·UPS

4.2 风险管理

4.2.1 风险分析和评估

4.2.2 应付风险对策

·风险预防（风险转移、风险基金、计算机保险）

·意外事故预案（意外事故类别、应付意外事故的行动预案）

4.2.3 内部控制

·安全规章制度

·安全策略和安全管理

5.标准化知识

5.1 标准的制定和获取

5.1.1 标准的制定和获取过程

5.1.2 环境和安全性评估标准化

5.2 信息系统基础设施标准化

5.2.1 标准

·国际标准（ISO、IEC）与美国标准（ANSI）

·国家标准（GB）

·行业标准与企业标准

5.2.2 开放系统（X/Open，OSF，POSIX）

5.2.3 数据交换标准（EDIFACT、SETP、XML）

5.2.4 安全性标准

·信息系统安全措施

·计算机防病毒标准

·计算机防非法访问标准

·CC标准

·BS7799标准

5.3 标准化组织

·国际标准化组织（ISO、IEC、IETF、IEEE、IAB、W3C）

·美国标准化组织

·欧洲标准化组织

·中国国家标准化委员会

6.信息化基础知识

·信息化意识

·全球信息化趋势、国家信息化战略、企业信息化战略和策略

·企业信息化资源管理基础知识

·互联网相关的法律、法规知识

·个人信息保护规则

7.计算机专业英语

·掌握计算机技术的基本词汇

·能正确阅读和理解计算机领域的英文资料

考试科目2：网络系统设计与管理

1.网络系统分析与设计

1.1 网络系统的需求分析

1.1.1 应用需求分析

·应用需求的调研（应用系统性能、信息产业和接收点、数据量和频度、数据类型和数据流向）

·网络应用的分析

1.1.2 现有网络系统分

·现有网络系统结构调研（服务器的数量和位置、客户机的数量和位置、同时访问的数量、每天的用户数。每次使用的时间、每次数据传输的数据量、网络拥塞的时间段、采用的协议、通信模式）

·现有网络体系结构分析

1.1.3需求分析

·功能需求（待实现的功能）

·通信需求（期望的通信模式）

·性能需求（期望的性能）

·可靠性需求（希望的可靠性）

·安全需求（安全性标准）

·维护和运行需求（运行和维护费用）

·管理需求（管理策略）

1.2 网络系统的设计

1.2.1 技术和产品的调研和评估

·收集信息

·采用的技术和产品的比较研究

·采用的技术和设备的比较要点

1.2.2 网络系统的设计

·确定协议

·确定拓扑结构

·确定连接（链路的通信性能）

·确定结点（结点的处理能力）

·确定网络的性能(性能模拟)

·确定可靠性措施

·确定安全性措施（安全措施的调研，实现安全措施的技术和设备的评估）

·网络设备的选择，制定选择标准（成本、性能、容量、处理量、延迟），性能指标的一致性，高级测试的必要性，互连性的确认。

1.2.3 新网络业务运营计划

1.2.4 设计评审

1.3 网络系统的构建和测试

1.3.1 安装工作

·事先准备

·过程监督

1.3.2 测试和评估

·连接测试

·安全性测试

·性能测试

1.3.3 转换到新网络的工作计划

2 网络系统的运行、维护管理、评价

2.1网络系统的运行和维护

2.1.1 用户措施

·用户管理、用户培训、用户协商

2.1.2 制定维护和升级的策略和计划

·确定策略

·设备的编制

·审查的时间

·升级的时间

2.1.3 维护和升级的实施

·外部合同要点

·内部执行要点

2.1.4 备份与数据恢复

·数据的存储于处置

·备份

·数据恢复

2.1.5 网络系统的配置管理

·设备管理

·软件管理

·网络配置图

2.2 网络系统的管理

2.2.1 网络系统的监视

·网络管理协议（SNMP、MIB-2、RMON）

·利用工具监视网络性能（LAN控制器）

·利用工具监视网络故障

·利用工具监视网络安全（入侵检测系统）

·性能监视的检查点

·安全监视的家查点

2.2.2 故障恢复分析

·故障分析要点（LAN监控程序）

·排除故障要点

·故障报告撰写要点

2.2.3 系统性能分析

·系统性能要点

2.2.4危害安全的对策

·危害安全情况分析（调查损失情况，收集安全信息，查找原因）

·入侵检测要点

·对付计算机病毒的要点（查杀病毒措施）

2.3 网络系统的评价

2.3.1 系统评价

·系统能力的限制

·潜在的问题分析

·系统评价要点

2.3.2 改进系统的建议

·系统生命周期

·系统经济效益

·系统的可扩充性

·建议改进系统的要点

3．网络系统实现技术

3.1 网络协议

·商用网络协议（SNA/APPN、IPX/SPX、AppleTalk、TCP/IP）

·商务协议（XML、CORBA、COM/DCOM、EJB）

·Web服务（WSDL、SOAP、UDDI）

3.2 可靠性设计

·硬件高可靠性技术

·软件高可靠性技术

·系统维护高可靠性技术

·容错技术

·通信质量

3.3 网络设施

3.3.1 xDSL调制解调器

3.3.2 ISDN路由器

·接口

·功能（非通信控制功能、NAT功能）

3.3.3 FRAD（帧装配/拆除）、CLAD（信元装配/拆装）

·接口

·功能

3.3.4 远程访问服务器

·功能和机制

3.3.5 办公室个人手持系统（PHS）

·数字无绳电话的功能特性

3.3.6 中继式HUB

·倍速集线器（功能和机制）

3.3.7 L2、L3、L4及多层交换机功能和机制

3.3.8 IP路由器功能和控制

3.3.9 虚拟网（功能与机制）

3.3.10 与其他协议的共存（多协议路由器、IP隧道）

3.4 网络应用服务

3.41 地址服务

·机制、DHCP、IPv6（机制和传输技术）

3.4.2 DNS（功能、机制）

·域名、FQDN

3.4.3 电子邮件（功能、机制）

·SMPT、POP、MIME、IMAP4、LDAP

·邮件列表

·Web Mail

3.4.4 电子新闻（功能和机制、NNTP）

3.4.5 Web服务（功能和机制、HTTP）

3.4.6 负载分布（Web交换）

3.4.7 电子身份验证（功能、机制、认证授权、电子证书）

3.4.8 服务机制

·服务供应商、供应商漫游服务、拨号IP连接、CATV连接、IPD电话、因特网广播、电子商务、电子政务、移动通信、EZweb、主机服务提供者、EDI（规则、表单、Web EDI）、B2B、B2C、ASP

、数据中心

4．网络新技术

4.1 光纤网

·ATM-PDS、STM-PDS

·无源光网PON（APON、EPON）

4.2 无线网

·移动电话系统（WLL、WCDMA、CMDA2000、TD-SCDMA）

·高速固定无线接入（FWA）

·802.11a、802.11b、802.11g

·微波接入（MMDS LMDS）

·卫星接入

·蓝牙接入

4.3 主干网

·IPoverSONET/SDH

·IPoverOptical

·IPoverDWDM

4.4 通信服务

·全天候IP连接服务（租用线路IP）

·本地IP网（NAPT）

·IPv6

4.5 网络管理

·基于TMN的网络管理

·基于CORBA的网络管理

4.6 网格计算

❷ 计算机网络体系结构的概念是什么

计算机网络体系结构是指计算机网络层次结构模型，它是各层的协议以及层次之间的端口的集合。在计算机网络中实现通信必须依靠网络通信协议，目前广泛采用的是国际标准化组织（ISO）1997年提出的开放系统互联（Open System Interconnection，OSI）参考模型，习惯上称为ISO/OSI参考模型。

计算机网络体系结构的标准

由国际化标准组织ISO制定的网络体系结构国际标准是 OSI七层模型，但实际中应用最广泛的是 TCP/IP体系结构。换句话说，OSI七层模型只是理论上的、官方制定的国际标准，而TCP/IP体系结构才是事实上的国际标准。这看起来是不可理喻的，但这却是实际存在的，是一些历史原因造成的，无疑这些原因又是复杂的。

OSI标准的制定者以专家、学者为主，他们缺乏实际经验和商业驱动力，并且OSI标准自身运行效率也不怎么好。与此同时，由于Inernet在全世界覆盖了相当大的范围，并且占领市场的标准是TCP/IP体系结构，因此导致OSI标准没有市场背景，也就只是理论上的成果，并没有过多地应用于实践。

❸ 国际标准网络体系结构是什么

在计算机网络技术中,国际网络的体系结构指的是国际上通信系统通用的整体设计,它的目的是为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准.现在广泛采用的是开放系统互连OSI(Open System Interconnection)的参考模型,它是用物理层、数据链路层、网络层、传送层、对话层、表示层和应用层七个层次描述网络的结构.你应该注意的是,网络体系结构的优劣将直接影响总线、接口和网络的性能.而网络体系结构的关键要素恰恰就是协议和拓扑。cs.Phontol.com目前最常见的网络体系结构有FDDI、以太网、令牌环网和快速以太网等。cs.Phontol.com

❹ 6什么是计算机网络的体系结构为什么要采用分层次的结构

计算机网络体系结构是指计算机网络层次结构模型，它是各层的协议以及层次之间的端口的集合。

目前广泛采用的是国际标准化组织（ISO）1997年提出的开放系统互联（Open
System Interconnection，OSI）参考模型，习惯上称为ISO/OSI参考模型。

在OSI七层参考模型的体系结构中，由低层至高层分别称为物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层

原因：为把在一个网络结构下开发的系统与在另一个网络结构下开发的系统互联起来，以实现更高一级的应用，使异种机之间的通信成为可能，便于网络结构标准化；

并且由于全球经济的发展使得处在不同网络体系结构的用户迫切要求能够互相交换信息；

为此，国际标准化组织ISO成立了专门的机构研究该问题，并于1977年提出了一个试图使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架，即着名的开放系统互连基本参考模型OSI/RM (Open System Interconnection Reference Model)。

(4)获取计算机网络的技术标准体系扩展阅读：

OSI模型体系结构：

物理层（Physical，PH）物理层的任务就是为上层提供一个物理的连接，以及该物理连接表现出来的机械、电气、功能和过程特性，实现透明的比特流传输。

数据链路层（Data-link，D）实现的主要功能有：帧的同步、差错控制、流量控制、寻址、帧内定界、透明比特组合传输等。

网络层（Network，N）网络层的主要任务是为要传输的分组选择一条合适的路径，使发送分组能够正确无误地按照给定的目的地址找到目的主机，交付给目的主机的传输层。

传输层（Transport，T）传输层向上一层提供一个可靠的端到端的服务，使会话层不知道传输层以下的数据通信的细节

会话层（Session，S）提供包括访问验证和会话管理在内的建立以及维护应用之间的通信机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。

表示层（Presentation，P）数据的压缩和解压缩、加密和解密等工作都由表示层负责。

应用层（Application，A）应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需求，以及提供网络与用户软件之间的接口服务。

❺ 计算机网络技术基础知识

1.在以单计算机为中心的联机系统中，（通信子网）专门负责通信工作，从而实现数据处理与通信控制的分工。

2. 60年代中期，英国国家物理实验室NPL的Davies提出了( 分组(Packer))的概念，1969年美国的(分组交换网ARPA)网投入运行，从而使计算机网络通信方式由终端与计算机之间的通信，发展到计算机与计算机之间的直接通信。

3. 国际标准化组织ISO着手制定开放系统互联的一系列标准，旨在将(interconnection)计算机方便互联，构成网络，该委员会制定了（interconnection / Open System Interconnection）缩写为ISO/OSI。

4.计算机网络系统包括（MAN / Metropolitan Area Network）子网和（WAN / Wide Area Network）子网。

5.计算机网络按距离划分分为：（Local Area Network；LAN）、（Metropolitan Area Network；MAN）和（Wide Area Network；WAN）。

6.计算机网络按数据交换方式划分分为：（虚线路传输分组交换）、（报文交换）、（帧中继交换）

1.计算机网络与终端分时系统都有哪些特点？

答：网络是计算机有自己的操作系统，例如微机连接成的网络。
终端是使用telnet方式登录到服务器。例如UNIX或linux上达到系统输入数据的墓地。终端的操作系统非常小，一般银行使用后种模式。

2.总线型结构的网络特点有哪些？

答：总线型结构的网络特点如下：结构简单，可扩充性好。当需要增加节点时，只需要在总线上增加一个分支接口便可与分支节点相连，当总线负载不允许时还可以扩充总线；使用的电缆少，且安装容易；使用的设备相对简单，可靠性高；维护难，分支节点故障查找难。

3.星型结构的网络有哪些优点和缺点？

答：安装和维护的费用较高，共享资源的能力较差，通信线路利用率不高，对中心结点要求相当高，一旦中心结点出现故障，则整个网络将瘫痪。

4.环形结构的网络有哪些优点和缺点？

答： 环形结构中的各节点通过有源接口连接在一条闭合的环形通信线路中，是点－点式结构。环形网中每个节点对占用环路传送数据都有相同权力，它发送的信息流按环路设计的流向流动 。为了提高可靠性，可采用双环或多环等冗余措施来解决。目前的环形结构中采用了一种多路访问部件MAU，当某个节点发生故障时，可以自动旁路，隔离故障点，这也使可靠性得到了提高。

� 环形结构的优点是实时性好，信息吞吐量大，网的周长可达200km，节点可达几百个。缺点因环路是封闭的。所以扩充不便。这种结构在IBM于1985年推出令牌环网后，已为人们所接受 ，目前推出的FDDI网就是使用这种双环结构。

❻ 计算机网络体系结构的国际标准与实际标准分别是什么有什么异同

国际标准就是学习的那个总共7个层的比如会话层，物理链路层和网络层等
而实际的是TCP/IP协议，因为理论上的只是标准中的几个层并没有全部的包含，协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。其实国际协议都是实际中应用广泛以后订立的标准，只是这个标准太繁琐。仅适用于理论的教学在实际的应用中不适合。

❼ 计算机网络体系分为哪四层

1.、应用层

应用层对应于OSI参考模型的高层，为用户提供所需要的各种服务，例如：FTP、Telnet、DNS、SMTP等.

2.、传输层

传输层对应于OSI参考模型的传输层，为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。该层定义了两个主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP).

TCP协议提供的是一种可靠的、通过“三次握手”来连接的数据传输服务；而UDP协议提供的则是不保证可靠的（并不是不可靠）、无连接的数据传输服务.

3.、网际互联层

网际互联层对应于OSI参考模型的网络层，主要解决主机到主机的通信问题。它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。注重重新赋予主机一个IP地址来完成对主机的寻址，它还负责数据包在多种网络中的路由。

该层有三个主要协议：网际协议（IP）、互联网组管理协议（IGMP）和互联网控制报文协议（ICMP）。

IP协议是网际互联层最重要的协议，它提供的是一个可靠、无连接的数据报传递服务。

4.、网络接入层（即主机-网络层）

网络接入层与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应。它负责监视数据在主机和网络之间的交换。事实上，TCP/IP本身并未定义该层的协议，而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议，然后与TCP/IP的网络接入层进行连接。地址解析协议（ARP）工作在此层，即OSI参考模型的数据链路层。

(7)获取计算机网络的技术标准体系扩展阅读：

OSI将计算机网络体系结构(architecture）划分为以下七层：

物理层: 将数据转换为可通过物理介质传送的电子信号相当于邮局中的搬运工人。

数据链路层: 决定访问网络介质的方式。

在此层将数据分帧，并处理流控制。本层指定拓扑结构并提供硬件寻址，相当于邮局中的装拆箱工人。

网络层: 使用权数据路由经过大型网络 相当于邮局中的排序工人。

传输层: 提供终端到终端的可靠连接 相当于公司中跑邮局的送信职员。

会话层: 允许用户使用简单易记的名称建立连接 相当于公司中收寄信、写信封与拆信封的秘书。

表示层: 协商数据交换格式 相当公司中简报老板、替老板写信的助理。

应用层: 用户的应用程序和网络之间的接口老板。

❽ 计算机网络的体系结构是什么

在计算机网络技术中，网络的体系结构指的是通信系统的整体设计，它的目的是为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。现在广泛采用的是开放系统互连OSI(Open System Interconnection)的参考模型，它是用物理层、数据链路层、网络层、传送层、对话层、表示层和应用层七个层次描述网络的结构。你应该注意的是，网络体系结构的优劣将直接影响总线、接口和网络的性能。而网络体系结构的关键要素恰恰就是协议和拓扑。目前最常见的网络体系结构有FDDI、以太网、令牌环网和快速以太网等。

❾ 什么是计算机网络体系结构

计算机网络是一个复杂的具有综合性技术的系统，为了允许不同系统实体互连和互操作，不同系统的实体在通信时都必须遵从相互均能接受的规则，这些规则的集合称为协议(Protocol)。

1、系统指计算机、终端和各种设备。

2、实体指各种应用程序，文件传输软件，数据库管理系统，电子邮件系统等。

3、互连指不同计算机能够通过通信子网互相连接起来进行数据通信。

4、互操作指不同的用户能够在通过通信子网连接的计算机上，使用相同的命令或操作，使用其它计算机中的资源与信息，就如同使用本地资源与信息一样。

计算机网络体系结构可以从网络体系结构、网络组织、网络配置三个方面来描述，网络组织是从网络的物理结构和网络的实现两方面来描述计算机网络，网络配置是从网络应用方面来描述计算机网络的布局，硬件、软件和通信线路来描述计算机网络，网络体系结构是从功能上来描述计算机网络结构。

(9)获取计算机网络的技术标准体系扩展阅读：

计算机网络由多个互连的结点组成，结点之间要不断地交换数据和控制信息，要做到有条不紊地交换数据，每个结点就必须遵守一整套合理而严谨的结构化管理体系·计算机网络就是按照高度结构化设计方法采用功能分层原理来实现的，即计算机网络体系结构的内容。

通常所说的计算机网络体系结构，即在世界范围内统一协议，制定软件标准和硬件标准，并将计算机网络及其部件所应完成的功能精确定义，从而使不同的计算机能够在相同功能中进行信息对接。

一、计算机系统和终端

计算机系统和终端提供网络服务界面。地域集中的多个独立终端可通过一个终端控制器连入网络。

二、通信处理机

通信处理机也叫通信控制器或前端处理机，是计算机网络中完成通信控制的专用计算机，通常由小型机、微机或带有CPU的专用设备充当。在广域网中，采用专门的计算机充当通信处理机：在局域网中，由于通信控制功能比较简单，所以没有专门的通信处理机，而是在计算机中插入一个网络适配器（网卡）来控制通信。

三、通信线路和通信设备

通信线路是连接各计算机系统终端的物理通路。通信设备的采用与线路类型有很大关系：如果是模拟线路，在线中两端使用Modem（调制解调器）；如果是有线介质，在计算机和介质之间就必须使用相应的介质连接部件。

四、操作系统

计算机连入网络后，还需要安装操作系统软件才能实现资源共享和管理网络资源。如：Windows 98、Windows 2000、Windows xp等。

五、网络协议

网络协议是规定在网络中进行相互通信时需遵守的规则，只有遵守这些规则才能实现网络通信。常见的协议有：TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。

❿ 何谓计算机网络的体系结构与网络协议

计算机协议及体系结构网络协议与层次结构

1.2.1网络体系结构

1.网络协议

通过通信信道和网络设备互联起来的不同地理位置的多个计算机系统,要使其能协同工作实现信息交换和资源共享,它们之间必须具有共同的语言。交流什么、怎样交流及何时交流,都必须遵循某种互相都能接受的规则。

网络协议(Protocol)是为进行计算机网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集

合。准确地说,它是对同等实体之间通信而制定的有关规则和约定的集合;

网络协议的三个要素: 、

l)语义(Semarlties)涉及用于协调与差错处理的控制信息。

2)语法(Syntax)涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。

3)定时(Timing)涉及速度匹配和定序等。

2.网络的体系结构及其划分所遵循的原则计算机网络系统是一个十分复杂的系统。将一个复杂系统分解为若干个容

易处理的子系统。分层就是系统分解的最好方法之一。

在图1-4所示的一般分层结构中,n层是n-l层的用户,又是n+l层的服务提供者。n+1层虽然只直接使用了n层提供的服务,实际上它通过n层还间接地使用了n-1层以及以下所有各层的服务。、

层次结构的好处在于使每一层实现一种相对独立的功能。分层结构还有利于交流、理解和标准化。

所谓网络的层次模型就是计算机网络各层次及其协议的 集合。层次结构一般以垂直分层模型来表示, 层次结构的要点:

1)除了在物理媒体上进行的是实通信之外,其余各 对等实体间进行的都是虚通信。

2)对等层的虚通信必须遵循该层的协议。

3)n层的虚通信是通过n/n-l层间接口处n-l层提供的服务以及n-1层的通信(通常也

是虚通信)来实现的。

1.2.2网络体系结构

网络体系结构最常用的分为两种:

OSI七层结构和TCP/IP(TramferControlProtocol/InternetProtocol,传输控制协议/网际协议)四层结构。TCP/IP协议是Internet的核心协议。

1.OSI/RM基本参考模型

开放系统互联(OpenSystemIntercomectim)基本参考模型是由国际标准化组织(ISO)

制定的标准化开放式计算机网络层次结构模型,又称ISO/OSI参考模型。"开放"这个词表示能使任何两个遵守参考模型和有关标准的系统可以进行互联。

OSI/RM包括了体系结构、服务定义和协议规范三级抽象。OSI的体系结构定义了一个七层模型,用以进行进程间的通信,并作为一个框架来协调各层标准的制定gOSI的服务定义描述了各层所提供的服务,以及层与层之间的抽象接口和交互用的服务原语:OSI各层的协议规范,精确地定义了应当发送何种控制信息及何种过程来解释该控制信息。

OSI/RM的七层参考模型结构包括:从下至上分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层,

会话层、表示层和应用层。

2.Internet层次模型

Internet网络结构以TCP/IP协议层次模型为核心,

共分四层结构:应用层、传输层、网际层和网络接口层。TCP/IP的体系结构与ISO的OSI七层参考模型的对应关系如图1-6所示。TCP/IP是Internet的核心,利用TCP/IP协议可以方便地实现各种网络的平滑、无缝连接。在TCP/IP四层模型中,作为最高层的应用层相当于OSI的5~7层,该层中包括了所有的高层协议,如常见的文件传输协议FTP(文件传输协议)、电子邮件SMTP,（简单邮件传送协议)、域名系统DNS(域名服务)、网络管理协议SNMP、访问WWW的超文本传输协议HTTP、远程终端访问协议TELNET等。

TCP/IP的次高层为传输层,相当于OSI的传输层,该层负责在源主机和目的主机之间提供端到端的数据传输服务。这一层上主要定义了两个协议:面向连接的传输控制协议TCP和无连接的用户数据报协议UDP(UserDatagramProtocol)。

TCP/IP的第二层相当于OSI的网络层,该层负责将报文(数据包)独立地从信源传送到信宿,主要解决路由选择、阻塞控制级网际互联问题。这一层上定义了网际协议(InternetProtocol,IP协议)、地址转换协议ARP(AddressResolutionProtocol)、反向地址转换协议RARP(ReverseARP)和网际控制报文协议ICMP()等协议。

TCP/IP的最低层为网络接口层,该层负责将IP分组封装成适合在物理网络上传输的帧格式并发送出去,或将从物理网络接收到的帧卸装并递交给高层。这一层与物理网络的具体实现有关,自身并无专用的协议。事实上,任何能传输IP报文的协议都可以运行。虽然该层一般不需要专门的TCP/IP协议,各物理网络可使用自己的数据链路层协议和物理层协议。

3.Internet主要协议

TCP/IP协议集的各层协议的总和亦称作协议枝。给出了TCP/IP协议集与OSI参

考模型的对应关系。其中每一层都有着多种协议。一般来说,TCP提供传输层服务,而IP提供网络层服务。

(l)TCP/IP的数据链路层

数据链路层不是TCP/IP协议的一部分,但它是TCP/IP与各种通信网之间的接口。这些通信网包括多种广域网和各种局域网。

一般情况下,各物理网络可以使用自己的数据链路层协议和物理层协议,不需要在数据链路层上设置专门的TCP/IP协议。但是,当使用串行线路连接主机与网络,或连接网络与网络时,例如用户使用电话线接入网络肘,则需要在数据链路层运行专门的SLIP(SerialLineIP)协议的PPP(PointtoPointProtocol)协议。

(2)TCP/IP网络层

网络层最重要的协议是IP,它将多个网络联成一个互联网,可以把高层的数据以多个数据报的形式通过互联网分发出去。

网络层的功能主要由IP来提供。除了提供端到端的报文分发功能外,IP还提供了很多扩充功能。例如:为了克服数据链路层对帧大小的限制,网络层提供了数据分块和重组功能,这使得很大的IP数据报能以较小的报文在网上传输。

网络层的另一个重要服务是在互相独立的局域网上建立互联网络,即网际网。网间的报文来往根据它的目的IP地址通过路由器传到另一网络。

IP的基本任务是通过互联网传送数据报,各个IP数据报之间是相互独立的。主机上的IP层向传输层提供服务。IP从源传输实体取得数据,通过它的数据链路层服务传给目的主机的IP层。IP不保证服务的可靠性,在主机资源不足的情况下,它可能丢弃某些数据报,同时IP也不检查被数据链路层丢弃的报文。

在传送时,高层协议将数据传给IP层,IP层再将数据封装为互联网数据报,并交给数据链路层协议通过局域网传送。若目的主机直接连在本局域网中,IP可直接通过网络将数据报传给

目的主机;若目的主机在其他网络中,则IP路由器传送数据报,而路由器则依次通过下一网络将数据报传送到目的主机或再下一个路由器。即IP数据报是通过互联网络逐步传递,直到终点 为止。

(3)TCP/IP传输层

TCP/IP在这一层提供了两个主要的协议:传输控制协议(TCP)和用户数据协议(UDP)。TCP提供的是一种可靠的数据流服务。当传送有差错数据,或网络故障,或网络负荷太

重不能正常工作时,就需要通过其他协议来保证通信的可靠。TCP就是这样的协议,它对应于OSI模型的传输层,它在IP协议的基础上,提供端到端的面向连接的可靠传输。

TCP采用"带重传的肯定确认"技术来实现传输的可靠性。简单的"带重传的肯定确认"是指与发送方通信的接收者,每接收一次数据,就送回一个确认报文J发送者对每个发出去的

报文都留一份记录,等到收到确认之后再发出下一报文。发送者发出报文时,启动计时器,若计时器计数完毕,确认还未到达,则发送者重新发送该报文。

TCP通信建立在面向连接的基础上,实现了一种"虚电路"的概念。双方通信之前,先建立一条连接,然后双方就可以在其上发送数据流。这种数据交换方式能提高效率,但事先建立连接和事后拆除连接需要开销。

4.TCP/IP协议族中的其他协议

TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议,是一系列协议和服务的总集。虽然从名字上看

τCP/IP包括两个协议一一…传输控制协议(TCP)和网际协议(IP),但TCP/IP实际上是一组协议,包括了上百个各种功能的协议,如:远程登录、文件传输和电子邮件(PPP,ICMP,ARP/

RARP,UDP,FTP,HTTP,SMTP,SNMP,RIP,OSPF)等协议,而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个最基本的重要协议。通常说TCP/IP是指TCP/IP协议族,而不单单是TCP和IP。TCP/IP依靠TCP和IP这两个主要协议提供的服务,加上高层应用层的服务,共同实现了TCP/IP协议族的功能。

TCP/IP的最高层与OSI参考模型的上三层有较大区别,也没有非常明确的层次划分。其中FTP,TELNET,SMTP,DNS是几种广泛应用的协议,TCP/IP中还定义了许多别的高层协议。

(l)文件传输协议FTP

FTP(FileTransferProtocol):文件传输协议,允许用户将远程主机上的文件拷贝到自

己的计算机上。

文件传输协议是用于访问远程机器的专门协议,它使用户可以在本地机与远程机之间进行有关文件的操作。FTP工作时建立两条TCP连接,条用于传送文件,另一条用于传送控制。

FTP采用客户/服务器模式,它包含FTP客户端和FTP服务器。客户启动传送过程,而服 务器对其做出应答。客户FTP大多有交互式界面,使客户可以方便地上传或下载文件。

(2)远程终端访问TELNET

Telnet(RemoteLogin):提供远程登录功能,用户可以登录到远程的另一台计算机土,如同在远程主机上直接操作一样。

设备或终端进程交互的方讼,支持终端到终端的连接及进程到进程分布式计算的通信。

(3)域名服务DNS

DNS是一个域名服务的协议,提供域名到IP地址的转换,允许对域名资源进行分散管理。(4)简单邮件传送协议SMTP

SMTP(SimpleMailTransferProtocol,简单邮件传输协议),用于传输电子邮件。

互联网标准中的电子邮件是基于文件的协议,用于可靠、有效的数据传输。SMTP作为应用层的服务,并不关心它下面采用的是何种传输服务,它可通过网络在TCP连接上传送邮件, 或者简单地在同一机器的进程之间通过进程通信的通道来传送邮件。

邮件发送之前必须协商好发送者、接收者。SMTP服务进程同意为接收方发送邮件时,它将邮件直接交给接收方用户或将邮件经过若干段网络传输,直到邮件交给接收方用户。在邮件传输过程中,所经过的路由被记录下来。这样,当邮件不能正常传输时可按原路由找到发送者。

13网络互联基础

1.3.1IP地址

IP地址和域名是Internet使用的、符合TCP/IP协议规定的地址方案。这种地址方案与日常生活中涉及的电话号码和通信地址相似,涉及到Internet服务的每一环节。IP协议要求所有Internet的网络节点要有统一规定格式的地址,简称IP地址。IP地址是运行TCP/IP协议的唯一标识符。TCP/IP协议是上层协议,无论下层是何种拓扑结构的网络,均应统一在上层IP地址上。任何网络接入Internet,均应使用IP地址。

IP地址是唯一的、全球识别的InterIEt网络地址,采用32位二进制(即4字节)的格式。

在Internet上,每台计算机或网络设备都被分配一个IP地址,这个IP地址在整个InterIIet网络中是唯一的,保证了Internet成为全球开放互联的网络系统。

1.3.2IP地址的格式和分类

IP地址可表达为二进制格式和十进制格式。二进制的IP地址为32位,分为4个8位二进制数。为书写方便起见,常将每个字节作为一段并以十进制数来表示,每段间用"."分隔,每段取值为0~255,。例如:135.111.5.27(二进制格式:10000111.01101111.00000101.00011011)就是合怯的IP地址。

IP地址由网络标识和主机标识两部分组成。常用的IP地址有ATB,C三类,每类均规定

了网络标识和主机标识在32位中所占的位数。这三类IP地址的格式表示范围分别为:

A类地址:0.0.0.O~127.255.255.255

B类地址:128.0.0.O~191.255.255.255

C类地址:192.0.0.O~233.255.255.255

A类IP地址一般用于主机数多达160余万台的大型网络,前8位代表网络号,后3个8

位代表主机号。32位的最高位为Og十进制的第一组数值范围为000~127。IP地址范围为:001.x.y.z~126.x.y.z。

B类IP地址一般用于中等规模的各地区网管中心,前两个8位二进制代表网络号,后两个8位代表主机号。32位的最高两位为10;十进制的第一组数值范围为128~191。IP地址范围为:128.x.y.Z~191.x.y.z。

C类地址一般用于规模较小的本地网络,如校园网、企业网、政府机构网等。前三个8位代表网络号,最后8位代表主机号。32位的最高3位为110,十进制第一组数值范围为192~223。IP地址范围为:192.x.y.z~223.x.y.z。一个C类地址可连接256个主机。

A类地址一般分配给具有大量主机的网络使用,B类地址通常分配给规模中等的网络使用,C类地址通常分配给小型局域网使用。为了确保唯→性,IP地址由世界各大地区的权威机构InterNIC()管理和分配。

1.3.3子网的划分与掩码

在Internet中,如果每个物理网络就要占用一个网络号,是不够用的。另外,如果每个单位增添新的物理网络(例如新建楼房或新部门中新建的网络)就要向Internet的NIC申请新网络号,也太麻烦,并且不便于IP地址的分配管理。

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在IP地址的某个网络标识中,可以包含大量的主机(如A类地址的主机标识域为24位,B类地址的主机标识域为16位),而在实际应用中不可能将这么多的主机连接到单一的网络中, 这将给网络寻址和管理带来不便。为解决这个问题,可以在网络中引入"子网"的概念。

注意:这里的子网与前面所说的通信子网是两个完全不同的概念。将主机标识域进一步划分为子网标识和子网主机标识,通过灵活定义子网标识域的位数,可以控制每个子网的规模。将一个大型网络划分为若干个既相对独立又相互联系的子网后,网络内部各子网便可独立寻址和管理,各子网间通过跨子网的路由器连接,这样也提高了网络的安全性。

利用子网掩码可以判断两台主机是否在同一子网中。子网掩码与IP地址一样也是32位二进制数,不同的是它的子网主机标识部分为全"。"。若两台主机的IP地址分别与它们的子网掩码相"与"后的结果相同,则说明这两台主机在同一网中。

1.子网划分

为使多个物理网络共用一个IP地址,可以采取把IP地址中主机号部分进一步划分为子网号和主机号两部分。例如:一个B类IP地址,可以把第三个字节作为子网号,第四个字节作为子网(物理网络)上主机号。

2.子网掩码

IP路由选择算法是根据IP数据报报头中目的地址的网络号,查找它的路由表,找到一个表项的目的网络号能与它匹配,然后用匹配上表项的中继IP地址作为发送该数据报到达目的主机的下一个路由器地址。IP数据报报头中目的地址的网络号是根据该地址最高位值来决定它是哪一类IP地址,网络号应占用多少位。

划分了子网后,就不能从地址的最高位值来判断网络号占用的位数了,用户可以自行决定子网号占用的位数。为了解决这个问题,必须使用子网掩码(mask)子网掩码是一个32位的数,其中取值为1的位,对应网络号或子&网号:取值为0的位,对应主机号。