全国计算机等级考试三级网络技术考点分析局域网基础.docx
《全国计算机等级考试三级网络技术考点分析局域网基础.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全国计算机等级考试三级网络技术考点分析局域网基础.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
全国计算机等级考试三级网络技术考点分析局域网基础
全国计算机等级考试三级网络技术考点分析（局域网基础）
3.l局域网的基本概念
局域网的定义有两种方式：
一种是功能性定义，另一种是技术性定义。
前一种将局域网定义为一组台式计算机和其他设备，在物理地址上彼此相隔不远，以允许用户相互通信和共享诸如打印机和存储设备之类的计算机资源的方式互连在一起的系统。
这种定义适用于办公环境下的局域网、工厂和研究机构中使用的局域网。
就局域网的技术性定义而言，它定义为由特定类型的传输媒体（如电缆、光缆和无线媒体）和网络适配器（亦称为网卡）互连在一起的计算机，并受网络操作系统监控的网络系统。
考点l局域网的技术特点
（l）局域网覆盖有限的地理范围。
（2）局域网具有高数据传输速率、低误码率的高质量数据传输环境
（3）局域网一般属于一个单位所有，易于建立、维护和扩展
（4）决定局域网特性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。
（5）局域网从介质访问控制方法的角度可分为两类：
共享介质局域网与交换式局域网。
考点2局域网网络拓扑结构
网络拓扑结构是指用传输媒体互联各种设备的物理布局。
将参与局域网工作的各种设备用媒体互连在一起有多种方法，实际上只有几种方式能适合局域网的工作。
目前大多数局域网使用的拓扑结构有3种：
总线型拓扑结构、环型拓扑结构和星型拓扑结构。
1、总线型拓扑结构
总线型结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式；也就是说，连接端用户的物理媒体由所有设备共享。
使用这种结构必须解决的一个问题是确保端用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。
在点到点链路配置时，这是相当简单的。
如果这条链路是半双工操作的，只需使用很简单的机制便可保证两个端用户轮流工作；在一点到多点方式中，对线路的访问依靠控制端的探询来确定。
这种结构具有费用低、数据端用户入网灵活、站点或某个端用户失效不影响其他站点或端用户通信的优点；缺点是一次仅有一个端用户能发送数据，其他端用户必须等待而获得发送权，媒体访问获取机制较复杂。
尽管有上述一些缺点，但由于布线要求简单，扩充容易，端用户失效、增删不影响全网工作，所以总线型拓扑结构是局域网技术中使用最普遍的一种。
2、环型拓扑结构
环型结构在局域网中使用较多。
这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户，直到将所有端用户连成环型，这种结构显而易见消除了端用户通信时对中心系统的依赖性。
环型结构的特点是，每个端用户都与两个相临的端用户相连，因而存在着点到点链路，但总是以单向方式操作，有上游端用户和下游端用户之分。
例如用户N是用户N+1的上游端用户，N+1是N的下游端用户。
如果N＋1端需将数据发送到N端，则几乎要绕环一周才能到达N端。
考点4IEEE802标准
美国电气和电子工程师学会IEEE802课题小组为计算机局域网制定了许多标准，大部分得到国际标准化组织的认可。
IEEE802标准包括以下内容。
（1）IEEE802.1：
系统结构与网际互连。
（2）IEEE802.2：
逻辑链路控制。
（3）IEEE802.3：
CSMA/CD总线访问方法与物理层技术规范。
（4）IEEE802.4：
TokenPassingBus访问方法与物理层技术规范。
（5）IEEE802.5：
TokenPassingRing访问方法与物理层技术规范。
（6）IEEE802.6：
城市网络访问方法与物理层技术规范。
（7）IEEE802.7：
定义了宽带技术。
（8）IEEE802.8：
定义了光纤技术。
（9）IEEE802.9：
定义了综合语音与数据局域网技术。
（10）IEEE802.10：
定义了可互操作的局域安全规范。
（11）IEEE802.11：
定义了无线局域网的技术。
考点5IEEE802.3标准与Ethernet
1Ethernet（以太网）
Ethernet（以太网）最初是美国Xerox公司和STANFORD大学合作于1975年推出的一种局域网。
以后由于微机的快速发展，DEC、Intel、Xerox三家公司合作，于1980年9月第一次公布Ethernet物理层和数据链路层的规范，也称DIX规范。
IEEE802.3就是以DIX规范为主要来源而制定的以太网标准。
以太网具有传输速率高、网络软件丰富、安装连接简单、使用维护方便等优点，所以已成为国际流行的局域网标准之一。
2CSMA/CD
CSMA/CD是CarrierSenseMultipleAccessWithCollisionDetection的缩写，含有两方面的内容，即载波侦听（CSMA）和冲突检测（CD）。
CSMA/CD访问控制方式主要用于总线型和树型网络拓扑结构。
信息传输以“包”为单位，简称信包，发展为IEEE802.3基带CSMA/CD局域网标准。
载波侦听：
查看信道上是否有信号是CSMA系统的首要问题：
各个站点都有一个“侦听器”，用来测试总线上有无其他工作站正在发送信息（也称为载波识别），如果信道已被占用，则此工作站等待一段时间然后再争取发送权；如果侦听总线是空闲的，没有其他工作站发送的信息就立即抢占总线进行信息发送。
查看信号的有无称为载波侦听，而多路访问指多个工作站共同使用一条线路。
冲突检测：
当信道处于空闲时，某一个瞬间，如果总线上两个或两个以上的工作站同时都想发送信息，那么该瞬间它们都可能检测到信道是空闲的，同时都认为可以发送信息，从而一齐发送，这就产生了冲突（碰撞）；另一种情况是某站点侦听到信道是空闲的，但这种空闲可能是较远站点已经发送了信包，由于在传输介质上信号传送的延时，信包还未传送到此站点的缘故，如果此站点又发送信息，则也将产生冲突。
因此消除冲突是一个重要问题。
冲突检测的方法有两种：
比较法和编码违例判决法。
CSMA/CD的发送流程可简单地概括成4点：
先听后发、边发边听、冲突停止和随机延迟后重发。
等级考试三级网络技术考点分析之局域网基础
（2）
考点6IEEE802.4协议与TokenBus
IEEE802.3协议规定的介质访问控制MAC子层的帧格式包括以下字段：
前导码、帧前定界符、目的地址、源地址、长度、LLC数据和帧校验。
TokenBus主要用于总线型或树型网络结构中。
TokenBus方式的最大优点是具有极好的吞吐能力，且吞吐量随数据传输速率的增高而增加，并随介质的饱和而稳定下来但并不下降；各工作站不需要检测冲突，故信号电压容许较大的动态范围，连网距离较远；有一定实时性，在工业控制中得到广泛应用，如MAP网就是用的宽带令牌总线。
其主要缺点在于其复杂性和时间开销较大，工作站可能必须等待多次无效的令牌传送后才能获得令牌。
考点7IEEE802.5协议与TokenRing
IEEE802.5标准是在IBMTokenRing协议基础上发展和形成的。
TokenRing的主要技术指标是：
网络拓扑为环型布局，基带网，数据传送速率为4Mbps，采用单个令牌（或双令牌）的令牌传递方法。
环型网络的主要特点是：
只有一条环路，信息单向沿环流动，无路径选择问题。
令牌（Token）也叫通行证，它具有特殊的格式和标记，是一个1位或几位二进制数组成的码。
举例来说，如果令牌是一个字节的二进制数“11111111”，该令牌沿环型网依次向每个节点传递，只有获得令牌的节点才有权利发送信包。
令牌有“忙”和“空”两个状态，“11111111”为空令牌状态：
当一个工作站准备发送报文信息时，首先要等待令牌的到来，当检测到一个经过它的令牌为空令牌时，即可以“帧”为单位发送信息，并将令牌置为“忙”（“00000000”），并附在信息尾部向下一站发送。
下一站用按位转发的方式转发经过本站但又不属于由本站接收的信息。
由于环中已没有空闲令牌，因此其他希望发送的工作站必须等待。
接收过程为每一站随时检测经过本站的信包。
当查到信包指定的地址与本站地址相符时，则一面拷贝全部信息，一面继续转发该信息包。
环上的帧信息绕网一周，由源发送点予以收回。
按这种方式工作，发送权一直在源站点控制之下，只有发送信包的源站点放弃发送权，把Token置“空”后，其他站点得到令牌才有机会发送自己的信息。
考点8Ethernet物理地址的基本概念
1网络中地址的基本类型
局域网通过为网卡分配一个全网惟一的硬件地址的方式来标志一个连网的计算机或其他设备。
局域网的MAC层地址是由硬件来处理的，因此通常将它叫做硬件地址或物理地址。
2Ethernet物理地址的特点
典型的Ethernet物理地址长度为48位，由IEEE注册管理委员会为每一个网卡生产商分配Ethernet物理地址的前3个字节。
3.3高速局域网技术
考点9高速局域网研究的基本方法
为了克服网络规模与网络性能之间的矛盾，人们提出了3种解决方案：
（l）提高以太网数据传输速率。
（2）将一个大型局域网划分成多个用网桥或路由器互连的子网。
（3）将共享介质方式改为交换方式，交换式局域网的核心设备是局域网交换机。
考点10快速以太网
1100Base-T媒体访问控制方法
IEEE于1995年通过了100Mbps快速以太网的100Base-T标准，并正式命名为IEEE802.3u标准，作为对IEEE802.3标准的补充。
100Base-T标准不但在最大程度土保持了IEEE802.3标准的完整性，而且保留了核心以太网的细节规范。
虽然100Base-T仍采用常规10Mbps以太网的CSMA/CD媒体访问控制方法，但其性能是l0Base-T的10倍，而价格仅为其一半。
100Base-T的MAC与10Base-T的MAC相比，除了帧际间隙缩短到原来的1/10外，两者的帧格式及参数完全相同。
100Base-T的MAC可以运行于不同的速率，并能与不同的物理层接口。
这样，原先10Mbps以太网上运行的软件不加任何修改即可在快速以太网上运行，原先的协议分析和管理工具也可轻易地被继承。
2100Base-T的转理层
100Base-T和l0Base-T的区别在物理层标准和网络设计方面。
100Base-T的物理层包含3种媒体选项：
100Base-TX、100Base-FX和100Base-T4。
考点11千兆位以太网
1996年3月成立的IEEE802.3z工作组，专门负责千兆位以太网的研究，并制定相应标准。
千兆位以太网使用原有以太网的帧结构、帧长及CSMA/CD协议，只是在低层将数据速率提高到了1Gbps。
因此，它与标准以太网（10Mbps）及快速以太网（100Mbps）兼容。
用户能在保留原有操作系统、协议结构、应用程序及网络管理平台与工具的同时，通过简单的修改，使现有的网络工作站廉价地升级到千兆位速率。
千兆位以太网有如下特点：
简易性、技术过渡的平滑性、网络可靠性、可管理性和可维护性、整体成本下降，以及支持新应用与新数据类型。
等级考试三级网络技术考点分析之局域网基础（3）
考点1210GbpsGigabitEtbernet
1、10GbpsGigabitEthernet主要特点
正式标准于2002年完成，主要特点是：
帧格式与之前的Ethernet完全相同；保留了802.3标准对以太网最小帧长度和最大帧长度的规定；传输介质只使用光纤；只工作在全双工方式。
2、10GbpsGigabitEthernet的物理层协议
有两种不同的物理层：
局域网物理层标准；可选的广域网物理层标准。
考点13交换式局域网
1、基本结构
交换式局域网的核心是它的局域网交换机。
2、工作原理
Ethernet交换机利用“端口/MAC地址映射表”进行数据交换。
交换机的帧转发方式有下列3种：
直接交换，存储转发交换方式，改进的直接交换方式。
考点14虚拟局域网
1、虚拟局域网技术的概述及其优点
虚拟局域网是对连接到的第二层交换机端口的网络用户的逻辑分段，不受网络用户的物理位置限制而根据用户需求进行网络分段。
一个虚拟局域网可以在一个交换机上或者跨交换机实现。
虚拟局域网可以根据网络用户的位置、作用、部门或者根据网络用户所使用的应用程序和协议进行分组。
基于交换机的虚拟局域网能够为局域网解决冲突域、广播域、带宽问题。
2、虚拟局域网的实现
虚拟局域网的实现方式有两种：
静态和动态。
静态实现是网络管理员将交换机端口分配给某一个虚拟局域网，这是一种最经常使用的配置方式，容易实现和监视，而且比较安全。
虚拟局域网可以跨交换机实现，交换机之间用于传输不同的虚拟局域网数据的连线称为主干线或者中继线。
主干线或中继线要选用高带宽、高容量的线路。
在中继线上传输不同的虚拟局域网的数据时，可使用两种方法识别不同的虚拟局域网的数据：
帧过滤和侦标记。
考点1无线局域网
1、无线局域网的应用
（l）作为传统局域网的扩充。
（2）建筑物之间的互连。
（3）漫游访问。
（4）特殊网络ADHOC,
2、特点
红外无线局域网的主要特点：
按视距方式传播；不易被入侵，提高了安全性；每个房间的红外网络可以互不干扰；设备相对简单和便宜。
红外局域网数据传输的3种基本技术是：
定向光束红外传输，全方位红外传输与漫反射红外传输技术。
扩频无线局域网：
目前最普遍的无线局域网技术是扩展频谱技术。
使用扩频的两种方法是跳频扩频和直接序列扩频。
1990年IEEE802委员会成立了一个新的工作组制定了无线局域网标准IEEE802.11。
等级考试三级网络技术考点分析之局域网基础（4）
3.4局域网的物理设备
考点16常用物理设备
常用的物理设备有以下几种。
（l）计算机：
至少一台服务器和若干台工作站。
（2）网卡：
从速度上可分为10Mbps,100Mbps,10/100Mbps自适应3种。
从总线分，网卡可分为ISA、PCI两种。
它的主要技术参数为带宽、总线方式、接口方式等。
它的基本功能为从并行到串行的数据转换、包的装配和拆装、网络存取控制、数据缓存和网络信号口前主要是8位和16位网卡。
（3）网线：
对于星型网络结构一般采用非屏蔽双绞线，两边接头用RJ-45。
（4）集线器：
这是星型网络结构中专用的设备从接口数上可分为8of,16r1,24口等几种，可根据自己的需要选择。
从功能上分，集线器可分为主动式、被动式和智能式3种，可根据对网络通信的要求选择。
3.5局域网组网方法
考点17常用的组网方法
1、双绞线组网方法
基本的硬件设备：
网卡、集线器、非屏蔽双绞线、RJ45连接头。
组网方法：
使用单一集线器结构、使用多集线器级联结构。
堆叠式集线器结构：
堆叠式集线器由一个基础集线器与多个扩展集线器组成。
2、快速以太网组网方法
快速以太网组网方法与普通以太网组网方法基本相同。
3、千兆位以太网组网方法
千兆位以太网的组网方法与普通以太网组网方法有一定的区别，需要使用以一F基本硬件设备：
1000Mbps以太网交换机、10Mbps集线器／交换机、10/100Mbps以太网卡、双绞线与光缆。
3.6局域网结构化布线技术
考点18结构化布线
1、结构化布线系统定义
结构化布线系统与智能大厦的发展紧密相关，是智能大厦的实现基础。
智能大厦具有舒适性、安全性、方便性、经济性和先进性等特点，一般包括中央计算机控制系统、楼宇自动化控制系统、办公自动化系统、通信自动化系统、消防自动化系统、保安自动化系统，以及结构化布线系统等。
它通过对建筑物的4个基本要素及它们内在联系最优化的设计，提供一个投资合理，同时又拥有高效率的优雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。
结构化布线系统正是实现这一目标的基础。
结构化布线系统是一个能够支持任何用户选择的话音、数据、图形图像应用的电信布线系统。
系统应能支持话音、图形、图像、数据多媒体、安全监控、传感等各种信息的传输，支持UTP光纤、STP、同轴电缆等各种传输载体，支持多用户、多类型产品的应用，支持高速网络的应用。
2、结构化布线的特点
结构化布线系统具有以下特点：
实用性、灵活性、开放性、模块化、扩展性和经济性。
3、布线系统的构成
按照一般划分，结构化布线系统包括6个子系统：
工作区子系统、水平支十线子系统、管理子系统、垂直主干系统、设备子系统和建筑群主干子系统。
3.7网络互连技术
考点19网桥
网桥也称桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接。
一般情况下，被连接的网络系统都具有相同的逻辑链路控制规程，但媒体访问控制协议可以不同。
网桥是数据链路层的连接设备，准确地说是工作在MAC子层上。
网桥在两个局域网的数据链路层间按帧传送信息。
网桥是为各种助域网存储转发数据而设计的，它对末端节点用户是透明的，末端节点在其报文通过网桥时，并不知道网桥的存在。
网桥可以将相同或不相同的局域网连在一起，组成一个扩展的局域网络。
考点20路由器
路由器是一种典型的网络层设备、它在两个局域网之间按帧传输数据，完成网络层中继或第三层中继的任务。
路由器负责在两个局域网的网络层间按帧传输数据，转发帧时需要改变帧中的地址。
路由器（Router）用于连接多个在逻辑上分开的网络。
所谓逻辑网络代表一个单独的网络或者一个子网。
当数据从一个一户网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。
因此，路由器具有判断网络地址和选择路径的功能，它能在多网络互连环境中建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网。
路由器只接收源站或其他路由器的信息，属于网络层的一种互连设备。
它不关心各子网使用的硬件设备，但要求运行与网络层协议相一致的软件路由器分为本地路由器和远程路由器。
本地路由器用来连接网络传输介质，如光纤、同轴电缆、双绞线；远程路由器用来连接远程传输介质，并要求相应的设备，如电话线要配调制解调器，无线传输要通过无线接收机、发射机。
考点21网关
网关是连接两个协议差别很大的计算机网络时使用的设备它可以将具有不同体系结构的计算机网络连接在起。
在ISO/OSI中，网关属于最高层的设备。
在OSI中网关有两种：
一种是面向连接的网关，一种是无连接的网关当两个子网之间有一定距离时，往往将一个网关分成两半，中间用一条链路连接起来，称为半网关。
网关的实现非常复杂，工作效率也很难提高，一般只提供有限的儿种协议的转换功能。
常见的网关设备都用在网络中心的大型计算机系统之间的连接上，为普通用户访问更多类型的大型计算机系统提供帮助。
有些网关可以通过软件来实现协议转换操作，并能起到与硬件类似的作用，但它是以损耗机器的运行时间来实现的。
网关在概念上与网桥相似，它与网桥的不同之处就在于：
网关用来实现不同局域网的连接，建在应用层；网桥则建在数据链路层。
网关比网桥有一个主要的优势，它可以将具有不相容的地址格式的网络连接起来。
升级会员 