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网络工程师学习笔记 (1)

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。

 

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  三、TCP/IP的分层

  1、TCP/IP的分层模型

  Internet采用了TCP/IP协议,如同OSI参考模型,TCP/IP也是一种分层模型。它是基于硬件层次上的四个概念性层次构成,即网络接口层、IP层、传输层、应用层。

  网络接口层:也称数据链路层,这是TCP/IP最底层。功能:负责接收IP数据报并发送至选定的网络。

  IP层:IP层处理机器之间的通信。功能:它接收来自传输层的请求,将带有目的地址的分组发送出去。将分组封装到数据报中,填入数据报头,使用路由算法以决定是直接将数据报传送至目的主机还是传给路由器,然后把数据报送至相应的网络接口来传送。

  传输层:是提供应用层之间的通信,即端到端的通信。功能:管理信息流,提供可靠的传输服务,以确保数据无差错的地按序到达。

  2、TCP/IP模型的分界线

  协议地址分界线:以区分高层和低层的寻址,高层寻址使用IP地址,低层寻址使用物理地址。应用程序IP层之上的协议软件只使用IP地址,而网络接口层处理物理地址。

  操作系统分界线:以区分系统与应用程序。在传输层和应用层之间。

  3、复用与分解

  发送报文时,发送方在报文中加和了报文类型、选用协议等附加信息。所有的报文以帧的形式在网络中复用传送,形成一个分组流。在接收方收到分组时,参考附加信息对接收到的分组进行分解。

  四、IP协议

  1、Internet体系结构

  一个TCP/IP互联网提供了三组服务。最底层提供无连接的传送服务为其他层的服务提供了基础。第二层一个可靠的传送服务为应用层提供了一个高层平台。最高层是应用层服务。

  2、IP协议: 这种不可靠的、无连接的传送机制称为internet协议。

  3、IP协议三个定义:

  (1)IP定义了在TCP/IP互联网上数据传送的基本单元和数据格式。

  (2)IP软件完成路由选择功能,选择数据传送的路径。

  (3)IP包含了一组不可靠分组传送的规则,指明了分组处理、差错信息发生以及分组德育的规则。

  4、IP数据报:联网的基本传送单元是IP数据报,包括数据报头和数据区部分。

  5、IP数据报封装:物理网络将包括数据报报头的整个数据报作为数据封装在一个帧中。

  6、MTU网络最大传送单元:不同类型的物理网对一个物理帧可传送的数据量规定不同的上界。

  7、IP数据报的重组:一是在通过一个网络重组;二是到达目的主机后重组。后者较好,它允许对每个数据报段独立地进行路由选择,且不要求路由器对分段存储或重组。

  8、生存时间:IP数据报格式中设有一个生存时间字段,用来设置该数据报在联网中允许存在的时间,以秒为单位。如果其值为0,就把它从互联网上删除,并向源站点发回一个出错消息。

  9、IP数据报选项:

  IP数据报选项字段主要是用于网络测试或调试。包括:记录路由选项、源路由选项、时间戳选项等。

  路由和时间戳选项提供了一种监视或控制互联网路由器路由数据报的方法。

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