网络通信常识.docx

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网络通信常识

1计算机网络的功能：

数据通信：

数据通信是计算机网络最基本的功能。

它用来快速传送计算机与终端、计算机与计算机之间的各种信息，包括文字信件、新闻消息、咨询信息、图片资料、报纸版面等。

利用这一特点，可实现将分散在各个地区的单位或部门用计算机网络联系起来，进行统一的调配、控制和管理。

资源共享：

“资源”指的是网络中所有的软件、硬件和数据资源。

“共享”指的是网络中的用户都能够部分或全部地享受这些资源。

例如，某些地区或单位的数据库（如飞机机票、饭店客房等）可供全网使用；某些单位设计的软件可供需要的地方有偿调用或办理一定手续后调用；一些外部设备如打印机，可面向用户，使不具有这些设备的地方也能使用这些硬件设备。

如果不能实现资源共享，各地区都需要有完整的一套软、硬件及数据资源，则将大大地增加全系统的投资费用。

分布处理：

当某台计算机负担过重时，或该计算机正在处理某项工作时，网络可将新任务转交给空闲的计算机来完成，这样处理能均衡各计算机的负载，提高处理问题的实时性；对大型综合性问题，可将问题各部分交给不同的计算机分头处理，充分利用网络资源，扩大计算机的处理能力，即增强实用性。

对解决复杂问题来讲，多台计算机联合使用并构成高性能的计算机体系，这种协同工作、并行处理要比单独购置高性能的大型计算机便宜得多。

2在设计协议时为什么分层，根据OSITCP/IP讨论：

●从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：

网络接口层、网间网层、传输层、应用层。

网络接口层:

这是TCP/IP软件的最低层，负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。

网间网层:

负责相邻计算机之间的通信。

其功能包括三方面。

一、处理来自传输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。

二、处理输入数据报：

首先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数据报。

三、处理路径、流控、拥塞等问题。

传输层:

提供应用程序间的通信。

其功能包括：

一、格式化信息流；二、提供可靠传输。

为实现后者，传输层协议规定接收端必须发回确认，并且假如分组丢失，必须重新发送。

应用层:

向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等。

远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的接口。

TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。

文件传输访问FTP使用FTP协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。

●OSI是一个开放性的通行系统互连参考模型，他是一个定义的非常好的协议规范。

OSI模型有7层结构，每层都可以有几个子层。

应用层：

与其他计算机进行通讯的一个应用，它是对应应用程序的通信服务的。

例如，一个没有通信功能的字处理程序就不能执行通信的代码，从事字处理工作的程序员也不关心OSI的第7层。

但是，如果添加了一个传输文件的选项，那么字处理器的程序员就需要实现OSI的第7层。

示例：

telnet，HTTP,FTP,WWW,NFS,SMTP等。

表示层：

这一层的主要功能是定义数据格式及加密。

例如，FTP允许你选择以二进制或ASII格式传输。

如果选择二进制，那么发送方和接收方不改变文件的内容。

如果选择ASII格式，发送方将把文本从发送方的字符集转换成标准的ASII后发送数据。

在接收方将标准的ASII转换成接收方计算机的字符集。

示例：

加密，ASII等。

会话层：

他定义了如何开始、控制和结束一个会话，包括对多个双向小时的控制和管理，以便在只完成连续消息的一部分时可以通知应用，从而使表示层看到的数据是连续的，在某些情况下，如果表示层收到了所有的数据，则用数据代表表示层。

示例：

RPC，SQL等。

传输层：

这层的功能包括是否选择差错恢复协议还是无差错恢复协议，及在同一主机上对不同应用的数据流的输入进行复用，还包括对收到的顺序不对的数据包的重新排序功能。

示例：

TCP，UDP，SPX。

网络层：

这层对端到端的包传输进行定义，他定义了能够标识所有结点的逻辑地址，还定义了路由实现的方式和学习的方式。

为了适应最大传输单元长度小于包长度的传输介质，网络层还定义了如何将一个包分解成更小的包的分段方法。

示例：

IP,IPX等。

数据链路层：

他定义了在单个链路上如何传输数据。

这些协议与被讨论的歌种介质有关。

示例：

ATM，FDDI等。

物理层：

OSI的物理层规范是有关传输介质的特性标准，这些规范通常也参考了其他组织制定的标准。

连接头、针、针的使用、电流、电流、编码及光调制等都属于各种物理层规范中的内容。

物理层常用多个规范完成对所有细节的定义。

OSI分层的优点：

（1）人们可以很容易的讨论和学习协议的规范细节。

（2）层间的标准接口方便了工程模块化。

（3）创建了一个更好的互连环境。

（4）降低了复杂度，使程序更容易修改，产品开发的速度更快。

（5）每层利用紧邻的下层服务，更容易记住个层的功能。

3子网IP地址的概念，分类编址方式，划分，无分类编址

所谓IP地址就是给每个连接在Internet上的主机分配的一个32bit地址。

按照TCP/IP协议规定，IP地址用二进制来表示，每个IP地址长32bit，比特换算成字节，就是4个字节。

4常用的网络互联设备，工作在哪一层，路由器的作用

路由器的作用：

存储转发路由选择。

路由器有两大典型功能，即数据通道功能和控制功能。

数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等，一般由特定的硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。

5理解电子邮件：

www的工作过程

电子邮件的工作过程遵循客户-服务器模式。

每份电子邮件的发送都要涉及到发送方与接收方，发送方式构成客户端，而接收方构成服务器，服务器含有众多用户的电子信箱。

发送方通过邮件客户程序，将编辑好的电子邮件向邮局服务器（SMTP服务器）发送。

邮局服务器识别接收者的地址，并向管理该地址的邮件服务器（POP3服务器）发送消息。

邮件服务器识将消息存放在接收者的电子信箱内，并告知接收者有新邮件到来。

接收者通过邮件客户程序连接到服务器后，就会看到服务器的通知，进而打开自己的电子信箱来查收邮件。

6光纤通信的特点，发展历史，应用

特点：

（1）通信容量大、传输距离远;

（2）信号干扰小、保密性能好;

（3）抗电磁干扰、传输质量佳

（4）光纤尺寸小、重量轻,便于铺设和运输;

（5）材料来源丰富,环境保护好，有利于节约有色金属铜。

（6）无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。

（7）光缆适应性强,寿命长。

（8）质地脆，机械强度差。

（9）光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。

（10）分路、耦合不灵活。

（11）光纤光缆的弯曲半径不能过小（>20cm）

（12）有供电困难问题。

发展历史：

光纤通信是现代通信网的主要传输手段，它的发展历史只有一二十年，已经历三代：

短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤．采用光纤通信是通信史上的重大变革，美、日、英、法等20多个国家已宣布不再建设电缆通信线路，而致力于发展光纤通信．中国光纤通信已进入实用阶段．

　　光纤通信的诞生和发展是电信史上的一次重要革命与卫星通信、移动通信并列为20世纪90年代的技术。

进入21世纪后，由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长，对大容量（超高速和超长距离）光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。

　　光纤通信就是利用光波作为载波来传送信息，而以光纤作为传输介质实现信息传输，达到通信目的的一种最新通信技术。

　　通信的发展过程是以不断提高载波频率来扩大通信容量的过程，光频作为载频已达通信载波的上限，因为光是一种频率极高的电磁波，因此用光作为载波进行通信容量极大，是过去通信方式的千百倍，具有极大的吸引力，光通信是人们早就追求的目标，也是通信发展的必然方向。

应用：

光纤通信的应用领域是很广泛的，主要用于市话中继线，光纤通信的优点在这里可以充分发挥，逐步取代电缆，得到广泛应用。

还用于长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信，现以逐步使用光纤通信并形成了占全球优势的比特传输方法；用于全球通信网、各国的公共电信网（如我国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线）；它还用于高质量彩色的电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线（CATV）系统，用于光纤局域网和其他如在飞机内、飞船内、舰艇内、矿井下、电力部门、军事及有腐蚀和有辐射等中使用。

7数据通信系统的构成：

●数据终端设备：

　　即数据的生成者和使用者，它根据协议控制通信的功能。

最常用的数据终端设备就是网络中的微机。

此外，数据终端设备还可以是网络中的专用数据输出设备，如打印机等。

●通信控制器：

　　它的功能除进行通信状态的连接、监控和拆除等操作外，还可接收来自多个数据终端设备的信息，并转换信息格式。

●通信信道：

　　通信信道是信息在信号变换器之间传输的通道。

　　如电话线路等模拟通信信道、专用数字通信信道、宽带电缆（CATV）和光纤等。

●信号变换器：

　　它的功能是把通信控制器提供的数据转换成适合通信信道要求的信号形式，或把信道中传来的信号转换成可供数据终端设备使用的数据，最大限度地保证传输质量。

8差错控制的常用方法

最常用的差错控制方法有奇偶校验法、循环冗余校验法和汉明码等。

这些方法用于识别数据是否发生传输错误，并且可以启动校正措施，或者舍弃传输发生错误的数据，要求重新传输有错误的数据块。

●奇偶校验法

奇偶校验法是一种很简单并且广泛使用的校验方法。

这种方法是在每一字节中加上一个奇偶校验位，并被传输，即每个字节发送九位数据。

数据传输以前通常会确定是奇校验还是偶校验，以保证发送端和接收端采用相同的校验方法进行数据校验。

如果校验位不符，则认为传输出错。

●垂直奇偶校验法

垂直奇偶校验是在垂直方向上以列的形式附加上校验位。

垂直奇偶校验又称为纵向奇偶校验，它能检测出每列中发生的奇数个错误，偶数个错误，因而对差错的漏检率接近1／2。

●水平奇偶校验法

水平奇偶校验是在水平方向上以行的形式附加上校验位。

水平奇偶校验又称为横向奇偶校验，它不但能检测出各段同一位上发生的奇数个错误，而且还能检测出突发长度≤m的所有突发错误，其漏检率要比垂直奇偶校验法低，但是实现水平奇偶校验时，一定要使用数据缓冲器。

●水平垂直奇偶校验法

水平垂直奇偶校验是在结合水平奇偶校验和垂直奇偶校验的基础上形成的一种校验方法。

它是在一批字符传送之后，另外增加一个称为“方块校验字符”的检验字符，方块校验字符的编码方式是使所传输字符代码的每个纵向列中位代码的“1”的个数成为奇数（或偶数）。

●循环冗余校验法

循环冗余校验法由分组线性码的分支而来，主要应用于二元码组。

它是利用除法及余数的原理来作错误侦测的。

这是一种比较精确、安全的检错方法，能够以很大的可靠性识别传输错误，并且编码简单，误判概率很低，但是这种方法不能够校正错误。

循环冗余校验法在通信系统中得到了广泛的应用，特别适用于传输数据经过有线或无线接口时识别错误的场合。

9为什么在通信网中引入交换机，常用的交换方式有哪些？

交换机动态维护有一个表，表中存放着各端口对应的物理地址，当发送数据包时，自动查找表中对应的目标地址所在的端口号，直接发往目标端口。

一般的HUB集线器是当一个端口收到数据包后，发一个广播到所有端口，每个端口收到数据包后，检查包信息中的目标地址是不是自己，如果是就接收，如果不是就丢掉。

交换方式：

1.直通式：

　　直通方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。

它在输入端口检测到一个数据包时，检查该包的包头，获取包的目的地址，启动内部的动态查找表转换成相应的输出端口，在输入与输出交叉处接通，把数据包直通到相应的端口，实现交换功能。

由于不需要存储，延迟非常小、交换非常快，这是它的优点。

它的缺点是，因为数据包内容并没有被以太网交换机保存下来，所以无法检查所传送的数据包是否有误，不能提供错误检测能力。

由于没有缓存，不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通，而且容易丢包。

　　2.存储转发：

　　存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式。

它把输入端口的数据包先存储起来，然后进行CRC（循环冗余码校验）检查，在对错误包处理后才取出数据包的目的地址，通过查找表转换成输出端口送出包。

正因如此，存储转发方式在数据处理时延时大，这是它的不足，但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测，有效地改善网络性能。

尤其重要的是它可以支持不同速度的端口间的转换，保持高速端口与低速端口间的协同工作。

　　3.碎片隔离：

这是介于前两者之间的一种解决方案。

它检查数据包的长度是否够64个字节，如果小于64字节，说明是假包，则丢弃该包；如果大于64字节，则发送该包。

这种方式也不提供数据校验。

它的数据处理速度比存储转发方式快，但比直通式慢。

10我国电话网的等级结构

11网络安全的基本知识，应用

网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不因偶然的或者恶意的原因而遭受到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，网络服务不中断。

网络安全从其本质上来讲就是网络上的信息安全。

从广义来说，凡是涉及到网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理论都是网络安全的研究领域

网络安全应具有以下五个方面的特征：

　　保密性：

信息不泄露给非授权用户、实体或过程，或供其利用的特性。

　　完整性：

数据XX不能进行改变的特性。

即信息在存储或传输过程中保持不被修改、不被破坏和丢失的特性。

　　可用性：

可被授权实体访问并按需求使用的特性。

即当需要时能否存取所需的信息。

例如网络环境下拒绝服务、破坏网络和有关系统的正常运行等都属于对可用性的攻击；

　　可控性：

对信息的传播及内容具有控制能力。

　　可审查性：

出现的安全问题时提供依据与手段