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1、精选优质文档-倾情为你奉上计算机三级复习笔记第一章 计算机基础知识计算机的四特点:1有信息处理的特性。2有程序控制的特性。3有灵活选择的特性。4有正确应用的特性。计算机发展经历5个重要阶段:1 大型机阶段。分为电子管、晶体管、中小规模集成电路、超大规模集成电路几个发展时期。代表性企业:IBM、富士通、DEC2 小型机阶段。是对大型机的第一次“缩小化”。代表企业:DEC 代表机型:VAX3 微型机阶段。是对大型机的第二次“缩小化”。代表企业:苹果、IBM4 客户机/服务器阶段。对等网在20世纪70年代开始出现局域网(局部范围的网络)。每台计算机从逻辑上都是平等的。非对等网络:存在主从关系,也称C
2、/S结构,其中C表示CLIENT客户机;S表示SERVER服务器5 互联网阶段。从美国国防部的阿帕网(ARPANET)开始,Internet迅速发展起来计算机现实分类:服务器(刀片式服务器都是热插拔的,因而系统可以轻松地进行替换,并且将维护时间减到最小),工作站(根据软、硬件平台的不同,一般分为两类:一类是基于RISC(精简指令系统)和UNIX操作系统的专业工作站,另一类是基于Intel处理器和Windows操作系统的pc工作站),台式机,笔记本,手持设备(PDA)。计算机传统硬件分类:大型主机,小型计算机,个人计算机,工作站,巨型计算机,小巨型计算机。计算机发展的重要事件 1946年:世界上
3、第一台计算机ENIAC诞生,它是一台电子管的计算机1958年:我国研制成功第一台电子管计算机103机。1959年10月:我国研制成功通用大型电子管计算机104机。1971年:微型计算机诞生,以INTEL公司的4004和4040为标志1969年:互联网络的前身ARPANET(阿帕网)诞生1991年6月:我国第一条互联专线从中科院的高能物理所(简称高能所)连到斯坦福大学的直线加速器上。标志着中国开始进入互联网领域1994年:我国实现了采用TCP/IP的国际互联网的全功能连接计算机指标:1字长。2速度。(MIPS是表示单字长定点指令的平均执行速度。MFLOPS是考察单字长浮点指令的平均执行速度。1T
4、FLOPS=103GFLOPS=106 MFLOPS)3容量。(Byte用B表示。1KB=1024B。平均寻道时间是指磁头沿盘片移动到需要读写的磁道所要的平均时间。平均等待时间是需要读写的扇区旋转到磁头下需要的平均时间。数据传输率是指磁头找到所要读写的扇区后,每秒可以读出或写入的字节数。1TB=210GB=220MB=230KB=240B)4 数据传输率。Bps用b5 可靠性。6 产品名称与版本。平均无故障时间MTBF和平均故障修复时间MTTR来表示。计算机应用领域:1 科学计算2 事务处理3 过程控制4 辅助工程5 人工智能6 网络应用。完整的计算机系统由软件和硬件两部分组成。计算机硬件组成
5、四个层次:1芯片。包括微处理器芯片、存储器芯片、I/O芯片等2板卡。计算机的主板和各种插卡3整机。在设备的机箱内,固定着相关板卡、其他部件以及相应的布线4网络。各种计算机设备通过联网设备及传输线缆,形成大大小小的网络主板组成:CPU、存储器、总线、插槽以及电源五大部分主板分类:1按CPU芯片分类,如486主板、奔腾主板、奔腾4主板2按CPU插座分类,如Socket7主板、Slot1主板等;3按主板的规格分类如AT主板、Baby-AT主板、ATX主板4按存储器容量分类如16 M主板、32 M主板、64 M主板5按芯片集分类,如TX主板、LX主板、BX主板等;6按是否即插即用分类,如PnP主板、非
6、PnP主板等;7按系统总线的带宽分类,如66MHz主板、100MHz主板8按数据端口分类,如SCSI主板、EDO主板、AGP主板9按扩展槽分类,如EISA主板、PCI主板、USB主板10按生产厂家分类,如联想主板、华硕主板、海洋主板等;奔腾芯片的技术特点:1超标量技术。(通过内置多条流水线来同时执行多个处理,其实质是用空间换取时间。)2超流水线技术。(通过细化流水,提高主频,使得机器在一个周期内完成一个甚至多个操作,其实质是用时间换取空间。经典奔腾采用每条流水线分为四级流水:指令预取,译码,执行和写回结果。)3分支预测。(流水线断流,从而必须重新取指令,这就影响了处理速度在奔腾芯片上内置了一个
7、分支目标缓存器,用来动态地预测程序分支的转移情况,从而使流水线的吞吐率能保持较高的水平)4双高速缓冲的哈佛结构:指令与数据分开。5 固化常用指令。6 增强的64位数据总线。7 采用PCI标准的局部总线(PCI:外围部件接口标准VESA:视频电子标准协会制定的PCI标准要比VESA标准具有更好的优越性)。8 错误检测及功能冗余校验技术。9 内置能源效率技术。10支持多重处理。安腾芯片的技术特点。64位处理机。奔腾系列为32位。INTER8080-8位。INTER8088-16位。复杂指令系统CISC。精简指令技术RISC。SSE是指流式的单指令流、多数据扩展指令。网络卡主要功能:1 实现与主机总
8、线的通信连接,解释并执行主机的控制命令。2 实现数据链路层的功能。3 实现物理层的功能。软件就是指令序列:以代码形式储存储存器中。数据库软件是桌面应用软件。程序是由指令序列组成的,告诉计算机如何完成一个任务。软件开发的三个阶段:1计划阶段(分为问题定义,可行性研究)2 开发阶段(前期:需求分析,总体设计,详细设计;后期:编码和测试)3运行阶段(主要是软件维护)在编程中,人们最先使用机器语言。因为它使用最贴近计算机硬件的2进制代码,所以为低级语言。符号化的机器语言,用助记符代替2进制代码,成汇编语言。把汇编语言源程序翻译成机器语言目标程序的工具,就成为汇编程序。把高级语言源程序翻译成机器语言目标
9、程序的工具,有两种类型:解释程序与编译程序。高级语言有BASIC、FORTRAN、COBOL、PASCAL、C等解释程序:输入一句,翻译一句,执行一句,如BASIC编译程序:整个源程序进行全部翻译转换,产生出机器语言的目标程序,如FORTRAN、COBOL、PASCAL、C多媒体技术就是有声有色的信息处理与利用技术。多媒体技术就是对文本,声音,图象和图形进行处理,传输,储存和播发的集成技术。多媒体技术分为偏软件技术和偏硬件技术。多媒体硬件系统的基本组成有:1具有CD-ROM;2具有A/D和D/A转换功能;3具有高清晰的彩色显示器;4 具有数据压缩和解压缩的硬件支持。多媒体的关键技术:1 数据压
10、缩和解压缩技术:(按照压缩的原理分为:熵编码(无损压缩)、源编码(有损压缩)、混合编码。具体编码方法:1.信息熵编码法2.预测编码法 3.变换编码法4.矢量量化编码法)(JPEG:实用与连续色调,多级灰度,彩色或单色静止图象。MPEG:考虑音频和视频同步。电视质量的视频和音频压缩形式,位速为1.515MbpsP64 P为可变参数,取值范围是130目标:可视电话和电视会议。当P为1或2时支持每秒帧数较少的视频电话,P 6时支持电视会议)2 芯片和插卡技术;3 多媒体操作系统技术;4 多媒体数据管理技术。一种适用于多媒体数据管理的技术就是基于超文本技术的多媒体管理技术,及超媒体技术。当信息不限于文
11、本时,称为超媒体。超媒体的组成:1结点(Node):表达信息的基本单位。2链(Link):建立结点之间信息联系的指针流媒体技术的概念:流媒体又称流式媒体,是一种新的媒体传送方式流媒体的特点:连续性、实时性、时序性。目标:通过一定的技术手段实现在数据网络上有效地传递多媒体信息流流媒体服务模式:客户机/服务器(C/S)模式第二章网络技术基础概念计算机网络形成与发展大致分为如下4个阶段:1 第一个阶段可以追述到20世纪50年代。(通信技术和计算机技术相结合,奠定了计算机网络发展的理论基础)2 第二个阶段以20世纪60年代美国的APPANET与分组交换技术为重要标志。3 第三个阶段从20世纪70年代中
12、期开始。(以OSI模型为代表的网络体系结构的研究工作为网络发展的标准化产生了重要作用)4 第四个阶段是20世纪90年代开始。(标志为Internet的发展,网络发展速度突飞猛进。 同时,网络发展的趋势向宽带化,多媒体化方向进行)。信息技术与网络的应用已经成为衡量21世界国力与企业竞争力的重要标准。国家信息基础设施建设计划,NII被称为信息高速公路。计算机网络建立的主要目标是实现计算机资源的共享。计算机资源主要是计算机硬件,软件与数据。我们判断计算机是或互连成计算机网络,主要是看它们是不是独立的“自治计算机”。分布式操作系统是以全局方式管理系统资源,它能自动为用户任务调度网络资源。分布式系统与计
13、算机网络的主要是区别不在他们的物理结构,而是在高层软件上。按传输技术分为:1广播式网络。2点-点式网络。采用分组存储转发与路由选择是点-点式网络与广播网络的重要区别之一。按规模分类:局域网,城域网与广域网。.局域网(LAN):局域网覆盖有限的地理范围(几十公里)高传输速率(10Mbps-10Gbps)、低误码率属于一个单位所有,易于建立、维护、扩展从介质访问控制方法的角度分为:共享介质局域网和交换式局域网。城域网:介于局域网和广域网之间的一种技术。目标:满足几十公里范围内的多个局域网的互联。主要技术:早期:使用传统的FDDI技术现在:传输介质:光纤交换结点:基于IP的高速路由交换机和ATM交换
14、机体系结构:采用核心交换层、业务汇聚层、接入层3层模式。广域网:作用范围:几十到几千公里,可覆盖一个国家、地区、或横跨几个洲通信子网:可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网。通过路由器实现互联。X25网是一种典型的公用分组交换网,也是早期广域网中广泛使用的一种通信子网。在数据传输率高,误码率低的光纤上,使用简单的协议,以减少网络的延迟,而必要的差错控制功能将由用户设备来完成。这就是帧中续FR,Frame Relay技术产生的背景。决定局域网特性的主要技术要素为网络拓扑,传输介质与介质访问控制方法。从局域网介质控制方法的角度,局域网分为共享式局域网与交换式局域网。城域网MAN介于广域
15、网与局域网之间的一种高速网络。早期的城域网的代表性产品:FDDI(光纤分布式数据接口)。FDDI是一种以光纤作为传输介质的高速主干网,它可以用来互连局域网与计算机。宽带城域网应该包括:核心交换网和接入网。“三网融合”:计算机网络、电信通信网、电视传输网。各种城域网建设方案有几个相同点:传输介质采用光纤,交换接点采用基于IP交换的高速路由交换机或ATM交换机,在体系结构上采用核心交换层,业务汇聚层与接入层三层模式。计算机网络的拓扑主要是通信子网的拓扑构型。网络拓扑可以根据通信子网中通信信道类型分为:1点-点线路通信子网的拓扑。星型,环型,树型,网状型。2广播式通信子网的拓扑。总线型,树型,环型,
16、无线通信与卫星通信型。.点对点线路通信子网的拓扑:(1)星型拓扑。结点通过点-点通信线路与中心结点连接,中心结点控制全网的通信。优点:容易在网络中增加新的站点,易于实现和管理缺点:中心节点的故障会引起整个网络瘫痪。(2)环型拓扑:结点通过点-点通信线路连接成闭合环路。优点:容易安装和监控缺点:容量有限,网络建成后,难以增加新的站点(3)树型拓扑:结点按层次进行连接优点:易于扩展,适用于汇集信息的应用要求缺点:相邻及同层结点间数据交换量小(4)网状型拓扑:结点之间的连接是任意的,没有规律优点:系统可靠性高,缺点:结构复杂,必须采用路由选择算法与流量控制方法奈奎斯特准则:描述了有限带宽、无噪声信道
17、的最大数据传输速率与信道带宽的关系二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与通信信道带宽(B=f,单位HZ)的关系为:例如,对于二进制数据,若B=3 000Hz,则最大数据传输速率Rmax=6 000bps。 Rmax=2*f(bps)香农定理Rmax=B*LOG(1+S/N)描述了有限带宽、有随机热噪声信道时,最大传输速率与信道带宽、信号噪声功率比之间的关系:其中:Rmax:数据最大传输速率,单位是bps; B:信道带宽,单位是Hz; S/N:信号与噪声功率比例如:信道带宽B=3000Hz,S/N=1 000,那么Rmax30kbps 。 香农定理给出了一个有限带宽、有热噪声信道的最大数据传
18、输速率的极限值.误码率的定义:二进制码元在数据传输系统中被传错的概率,定义为:Pe = Ne / N其中:N:传输总码元数;Ne:传输出错的码元误码率定义的理解:(1)误码率是衡量正常状态下传输可靠性的参数(2)对于一个实际的数据传输系统,不能笼统地说,误码率越低越好。误码率越低,设备则越复杂,价格越贵(3)误码率是二进制的比值。误码率的测试是一种统计数字,测试的值越多,越接近精确值电路交换的通信过程分为3个阶段:1.线路建立阶段2数据传输阶段 3线路释放阶段。交换设备与线路分为两类:模拟通信和数字通信电路交换方式的优点:通信实时性强,适用于交互式会话类通信。缺点:对突发性通信不适应,系统效率
19、低;不具备存储数据的能力,不能平滑通信量;不具备差错控制能力,无法发现和纠正传输过程中的差错。存储转发交换与电路交换的区别:发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定的格式组成一个数据单元进入通信子网通信子网中的结点是通信控制处理器(CCP),存储转发交换方式分为两类:报文交换、报文分组交换 分组交换技术分两类:数据报、虚电路1.数据报方式:1.同一报文的不同分组可以经过不同的传输路径通过通信子网2.同一报文的不同分组到达目的结点时可能出现乱序、重复和丢失现象3.每个分组在传输过程中都必须带有目的地址和源地址4.数据报方式的传输延迟较大,适用于突发性通信,不适用于长报文、会话式通信。2.虚
20、电路方式:1.在每次分组传输前,需要在源主机和目的主 机之间建立一条逻辑连接2.一次通信的所有分组都通过虚电路顺序传送,因此分组不必带目的地址、源地址等信息3.分组通过虚电路上的每个结点时,结点只需要进行差错校验,不需要进行路由选择4.通信子网中的每个结点可以与任何结点建立多条虚电路连接。网络协议:定义:为网络数据交换而制定的规则、约定与标准三要素:语法:用户数据与控制信息的结构和格式;语义:需要发出何种控制信息,以及完成的动作与做出的响应;时序:对事件实现顺序的详细说明将计算机网络层次结构模型和各层协议的集合定义为计算机网络体系结构。计算机网络中采用层次结构,可以有以下好处:1 各层之间相互
21、独立。2 灵活性好。3 各层都可以采用最合适的技术来实现,各层实现技术的改变不影响其他各层。4 易于实现和维护。5 有利于促进标准化。在OSI中,采用了三级抽象,既体系结构,服务定义,协议规格说明。该体系结构标准定义了网络互连的七层框架,既ISO开放系统互连参考模型。在这一框架中进一步详细规定了每一层的功能,以实现开放系统环境中的互连性,互操作性与应用的可移植性。OSI参考模型的结构与各层的主要功能:1.网中各结点都有相同的层次2.不同结点的同等层具有相同的功能3.同一结点内相邻层之间通过接口通信4.每一层使用下层提供的服务,并向其上层提供服务5.不同结点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。
22、OSI七层:物理层:利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接。透明地传送比特流。数据链路层:在通信的实体之间建立数据链路连接。传送以“帧”为单位的数据。采用差错控制、流量控制方法,使有差错的物理线路变成无差错的数据链路网络层:通过路由算法,为分组通过通信子网选择一条最佳路径。网络层要实现路由选择、拥塞控制与网络互连等功能传输层:向用户提供可靠的端到端(End-to-End)服务,透明地传送报文。向高层屏蔽了下层数据通信的细节。计算机通信体系结构中最关键的一层。会话层:组织两个会话进程之间的通信,并管理数据的交换。表示层:处理在两个通信系统中交换信息的表示方式。数据格式变换、数据加密与解密、数据
23、压缩与恢复等功能。应用层: 为应用程序提供了网络服务。应用层需要识别并保证通信对方的可用性,使得协同工作的应用程序之间的同步。建立传输错误纠正与保证数据完整性的控制机制。TCP/IP参考模型的特点: 1.开放的协议标准2.独立于特定的网络硬件3.统一的网络地址分配方案 4.标准化的高层协议TCP/IP参考模型可以分为:应用层,传输层,互连层,主机-网络层。传输层:功能:负责应用进程之间的端到端通信TCP:传输控制协议(一种可靠的、面向连接的、全双工的面向数据流的协议);UDP:用户数据报协议(一种不可靠的、无连接协议,差错与排序由应用层完成)互联层:功能:负责将源主机的报文分组发送到目的主机1
24、.处理来自传输层的分组发送请求2.处理接收的数据报3.处理互联的路径、流控与拥塞问题主机-网络层负责通过网络发送和接受IP数据报。常见的应用层协议:远程登录协议(Telnet);文件传输协议(FTP);简单邮件传输协议(SMTP);域名服务(DNS);路由信息协议(RIP);网络文件系统(NFS);超文本传输协议(HTTP)。按照层次结构思想,对计算机网络模块化的研究结果是形成了一组从上到下单向依赖关系的协议栈,也叫协议族。OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较共同点:层次结构的概念;传输层功能相似。OSI参考模型主要缺陷:模型的层次数量与内容不是最佳的选择,把“服务”与“协议”的定义结合
25、起来使得模型变得很复杂 ,寻址、流量控制与差错控制在每一层重复出现,效率低。受到通信思想的支配,不适合计算机与软件的工作方式TCP/IP参考模型主要缺陷:在服务、接口与协议的区别上不清楚;在某些层次的划分上不够合理播客的分类:传统广播节目的播客、专业播客提供商与个人播客。博客技术的应用:1.以个人的记事、表达、交流为主的博客 2.由共同关心某一问题的人或某个团体组成的博客社区3.以学术专题讨论为主形成的关于技术研究或研究所的博客社区4.以新闻时事的发表、转载与评论的博客社区P2P技术的特点:结点之间在共享网络资源与服务上的地位平等;不依赖于互联网的域名服务。典型的P2P应用:文件共享、多媒体传
26、输、即时通信、数据存储、协同工作、P2P搜索及P2P分布式计算。无线接入技术分两类:移动接入、固定接入。无线局域网的应用领域:作为传统局域网的扩充;建筑物之间的互联;漫游访问;特殊网络。无线局域网的传输技术分类:红外线局域网、扩频局域网、窄带微波局域网。蓝牙最大传输距离10米。无线自组网是一种自组织、对等式、多跳的无线移动网络,又称移动Ad hoc网络。Ad hoc网络是由一组用户构成、不需要基站的移动通信模式。没有固定的路由器,所有用户都可以移动。构成无线传感器网络的3个要素:传感器、感知对象和观察者。第三章局域网基础决定局域网的主要技术要素是:网络拓扑,传输介质与介质访问控制方法。网络传输
27、介质主要采用:双绞线;同轴电缆;光纤。局域网的网络拓扑结构主要有:总线型;环型;星型。总线型拓扑结构主要特点:1所有的结点直接连接到一条作为公共传输介质的总线上2总线通常采用同轴电缆或双绞线作为传输介质。3以“广播”方式发送数据4会出现“冲突”(collision),造成传输失败5必须解决多结点访问总线的介质访问控制(MAC)问题。优点:结构简单、实现容易、易于扩展,可靠性较好。缺点:不易管理,故障诊断和隔离比较困难。环形拓扑结构:主要优点:初始安装比较容易,传输线路较短;故障诊断定位比较准确;适于光纤连接,例如,FDDI主要缺点:可靠性较差;重新配置较为困难。星型拓扑结构主要优点:维护管理容
28、易;重新配置灵活;故障隔离和检测容易。主要缺点:安装工作量大;依赖于中心结点,中心的集线器出现故障,则全网瘫痪共享介质访问控制方式主要为:1带有冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD方法。总线型.。2 令牌总线方法(TOKEN BUS)。总线型。TOKEN BUS(令牌总线方法)是一种在总线拓扑中利用“令牌”作为控制结点访问公共传输介质的确定型介质访问控制方法。3 令牌环方法(TOKEN RING)。环型IEEE 802参考模型:数据链路层划分为两个子层: 逻辑链路控制子层(LLC);介质访问控制子层(MAC)IEEE 802参考模型分类:1.定义局域网体系结构、网络互联、网络管理与性能测试
29、2.定义逻辑链路控制LLC子层功能与服务3.定义不同介质访问控制技术的相关标准主要标准:IEEE 802.3:CSMA/CD总线介质访问控制子层与物理层规范IEEE 802.4令牌总线IEEE 802.5:令牌环网IEEE 802.6城域网IEEE 802.11:无线局域网访问控制子层与物理层标准IEEE 802.15:近距离无线个人局域网访问控制子层与物理层标准IEEE 802.16:宽带无线局域网访问控制子层与物理层标准无线分组交换网ALOHA网最早使用随机争用技术的是夏威夷大学的校园网。以太网的核心技术是介质访问控制方法CSMA/CD(随机争用型方法)以太网数据发送流程分析: 先听后发、
30、边听边发、冲突停止、随机延迟重发(最大重发次数为16)。冲突检测是发送结点在发送的同时,将其发送信号波形与接受到的波形相比较以太网的物理层规定发送的数据采用曼彻斯特编码方式以太网的实现方法:以太网连接设备:从实现的角度:网卡、收发器、收发器电缆。收发器:实现结点与同轴电缆的电信号连接,完成数据的发送与接收、冲突检测功能收发器电缆:收发器与网卡的信号连接网卡:一端通过收发器与传输介质连接,另一端通过主机接口电路与主机连接从功能的角度:收发器、曼彻斯特编码与解码器、以太网数据链路控制、帧装配及与主机的接口高速局域网的解决方法:1将以太网传输速率从10Mbps提高到100Mbps。2将大型局域网划分
31、成多个用网桥或路由器互联的子网。3将共享介质方法改为交换方式。快速以太网传输介质标准100 BASE TX:支持2对5类UTP(非屏蔽双绞线)或2对1类STP(屏蔽双绞线)。距离可达100m100 BASE T4:支持4对3类UTP,3对用于数据传输,1对用于冲突检测100 BASE FX:支持2芯的单模或多模光纤,距离可达2km(全双工系统)千兆以太网:帧格式、介质访问控制方式和组网方法与以太网相同。定义了千兆介质专用接口GMII,将MAC子层和物理层分开千兆以太网的传输介质标准 1000BASE-T:使用5类无屏蔽双绞线的千兆以太网标准。最长传输距离为100m,网络直径可达200m1000
32、Base-CX:传输介质:屏蔽双绞线。最长距离达25m1000Base-LX:使用波长为1300nm的单模光纤。最长的传输距离可达3km。1000Base-SX:使用波长为850nm的多模光纤。最长的传输距离可达300m到550m。万兆以太网1相同的帧格式2保留802.3标准对以太网最小和最大帧格式的规定。3使用光纤4全双工工作方式.交换机的技术特点1低交换延迟2支持不同的传输速率和工作模式3支持虚拟局域网服务交换机的帧转发方式:1直通交换方式:只要接收并检测到目的地址字段,立即将该帧转发出去,而不管这一帧是否出错,帧出错检测任务由结点主机完成(优点:转发速度快。缺点:可靠性差)2存储转发方式
33、:完整的接收发送帧,先进行差错检测,如果没错,则根据帧目的地址确定输出端口号,然后再转发出去(优点:可靠性强。缺点:转发速度慢)3改进的直通交换方式:转发速度和可靠性兼顾虚拟网络的概念虚拟网络建立在局域网交换机的基础上,它以软件方式实现逻辑工作组的划分与管理,工作组中的结点不受物理位置的限制虚拟局域网的组网方法1.用交换机端口号定义虚拟局域网2.用MAC地址定义虚拟局域网3.用网络层地址定义虚拟局域网4.用IP广播组定义虚拟局域网无线局域网以微波、激光与红外线等无线电波作为传输介质,实现物理层与数据链路层的功能无线局域网应用:1为作传统局域网的扩充2建筑物之间的互联3漫游访问4特殊无线网络的结
34、构IEEE 802.11b标准扩频技术:跳频扩频技术,工作频段:2.4GHz的工业、科学与医药专用的ISM频段。最大数据传输速率为11Mbps,并可将数据传输速率降低为5.5Mbps、2Mbps和1MbpsIEEE 802.11a标准工作频段:5GHz U-NII频段。数据传输速率可达54MbpsIEEE 802.11g标准一种混合标准。既能适应传统的802.11b标准,在2.4GHz频率下提供每秒11Mbps数据传输率。也符合802.11a标准在5GHz频率下提供54Mbps数据传输率IEEE 802.11j标准对多种频段无线传输技术的物理层、MAC层、无线网桥、以及Qos管理、安全与身份认
35、证做出了一系列的规定红外线局域网三种基本技术:定向光束红外传输;全方位红外传输;漫反射红外传输。无线局域网采用的扩频技术主要有两种:1.跳频扩频通信(1将可利用的频带分成多个子频带(信道)2信道带宽相同,中心频率由伪随机数发生器的随机数决定,变化的频率值称为跳跃系列3发送端与接收端采用相同的跳跃系列) 2.直接序列扩频通信(1将发送数据经过伪随机数发生器产生的伪随机码进行异或操作2接收点使用相同的频段3发送端与接收端使用相同的伪随机码)1.IEEE 802.11 标准:数据传输速率:1Mbps、2Mbps;介质访问控制MAC层:无争用服务;点协调功能(PDF)子层;采用集中控制方法;争用服务;
36、分布式协调功能(DCF)子层;分布式协调功能子层使用CSMA/CA协议; 帧间间隔(IFS);帧间隔的长短取决于帧类型。网桥:数据链路层的互连设备。网桥的主要特点:1.可以互联两个采用不同的数据链路层协议、传输介质与传输速率的网络2.网桥以接收、存储、地址过滤与转发的方式实现互联网络之间的通信3.网桥需要互联网络在数据链路层上采用相同的协议4.网桥可以分两个网络之间的广播通信,有利于改善互联网络的性能与安全性。网桥设计中的注意问题:1.同种局域网互联的格式不需要进行转换,不同类型局域网帧格式之间的转换比价复杂2.IEEE 802.3、IEEE 802.4与IEEE 802.5局域网的物理层传输
37、速率不同3.IEEE 802.3、IEEE 802.4与IEEE 802.5局域网的最大帧长度不同。网桥的基本类型:透明网桥、源路由网桥透明网桥的路由表记录三个信息:站地址、端口和时间由网桥自己决定路由选择同种局域网使用网桥就可以将分散在不同地理位置的多个局域网互连起来。异型局域网也可以用网桥互连起来,ATM局域网与传统共享介质局域网互连必须解决局域网仿真问题。路由器或网关是实现局域网与广域网互连的主要设备。数据链路层互连的设备是网桥。网桥在网络互连中起到数据接收,地址过渡与数据转发的作用,它是实现多个网络系统之间的数据交换。网络层互连的设备是路由器。如果网络层协议不同,采用多协议路由器。传输
38、层以上各层协议不同的网络之间的互连属于高层互连。实现高层互连的设备是网关。高层互连的网关很多是应用层网关,通常简称为应用网关。互连是基础,互通是手段,互操作是目的。所谓网络互连,是将分布在不同地理位置的网络,设备相连接,以构成更大规模的互联网络系统,实现互联系统网络资源的共享。网络互连的功能有以下两类:1 基本功能。2 扩展功能。网桥是在数据链路层上实现不同网络互连的设备。需要互连的网络在数据链路层以上采用相同的协议。网桥在局域网中经常被用来将一个大型局域网分为既独立又能互通的都个子网的互连结构,从而可以改善各个子网的性能与安全性。路由器是在网络层上实现多个网络互连的设备。需要每个局域网网络层
39、以上高层协议相同,数据链路层与物理层协议可以不同。如果高层协议不同,则采用多协议路由器连接。网关可以完成不同网络协议之间的转换。实现协议转换的方法主要是:1。直接将网络信息包格式转化成输出网络信息包格式。N(N-1).2.将输入网络信息包的格式转化成一种统一的标准网间信息包的格式.2N.一个网关可以由两个半网关构成. 源路由网桥由发送帧的源结点负责路由选择。网桥工作在数据链路层;网桥对同一子网中传输的信息不转发,隔离互联子网通信量;;当不能确定从哪个端口转发时“盲目”发送“广播发送”。局域网从介质访问控制方法分为:共享介质局域网与交换式局域网。总线局域网的介质访问控制方式采用的是“共享介质”方
40、式。介质访问控制方法是控制多个结点利用公共传输介质发送和接受数据的方法。所谓正常稳态操作是网络已经完成初始化,各结点进入正常传递令牌与数据,并且没有结点要加入与撤除,没有发生令牌丢失或网络故障的正常工作状态。令牌传递规定由高地址向低地址,最后由低地址向高地址传递。令牌总线网在物理上是总线网,而在逻辑上是环网。交出令牌的条件:1 该结点没有数据帧等待发送。2 该结点已经发完。3 令牌持有最大时间到。推动局域网发展的直接因素是个人计算机的广泛使用。如果网中有N个结点,那么每个结点平均能分配到带宽为10Mbps/N。共享介质局域网又可以分为Ethernet,Token Bus,Token Ring与
41、FDDI以及在此基础上发展起来的Fast Ethernet,FDDI II等。交换式局域网可以分为Switched Ethernet与ATM LAN,以及在此基础上发展起来的虚拟局域网。光纤分布式数据接口是一种以光纤作为传输介质的高速主干网。Gigabit Ethernet的传输速率比Fast Ethernet(100Mbps)快10倍,达到1000Mbps,将传统的Ethernet每个比特的发送时间由100ns降低到1ns。根据交换机的帧转发方式,交换机可以分为3类:1 直接交换方式2 存储转发交换方式3 改进直接交换方式。局域网交换机的特性:1 低交换传输延迟。2 高传输带宽。3 允许10
42、Mbps/100Mbps。4 局域网交换机可以支持虚拟局域网服务。虚拟网络(VLAN)是建立在交换技术基础上的。虚拟网络是建立在局域网交换机或ATM交换机上的,它以软件的形式来实现逻辑组的划分与管理,逻辑工作组的结点组成不受物理位置的限制。对虚拟网络成员的定义方法上,有以下4种:1 用交换机端口号定义虚拟局域网。(最通用的办法)2 用MAC地址。3 用网络层地址。(例如用IP地址来定义)。4 IP广播组。这种虚拟局域网的建立是动态的,它代表一组IP地址。网卡是网络接口卡NIC的简称,它是构成网络的基本部件。网卡分类:按网卡支持的计算机种类:标准以太网卡。PCMCIA网卡(用于便携式计算机)。按
43、网卡支持的传输速率分类:普通的10Mbps。高速的100Mbps网卡。10/100Mbps自适应网卡。1000Mbps网卡。按网卡支持的传输介质类型分类:双绞线网卡。粗缆网卡。细缆网卡。光纤网卡。普通的集线器两类端口:一类是用于连接接点的RJ-45端口,这类端口数可以是8,12,16,24等。另一类端口可以是用于连接粗缆的AUI端口,用于连接细缆的BNC端口,也可以是光纤连接端口,这类端口称为向上连接端口。按传输速率分类:1。10Mbps集线器。2。100Mbps集线器。3。10Mbps/100Mbps自适应集线器。按集线器是或能够堆叠分类:1普通集线器2可堆叠式集线器。按集线器是或支持网管功
44、能:1简单集线器2带网管功能的集线器。局域网交换机的定义:专用端口,共享端口。局域网交换机可以分为:1 简单的10Mbps交换机。2 10Mbps/100Mbps自适应的局域网交换机。使用同轴电缆组建以太网是最传统的组网方式。中继器用来扩展作为总线的同轴电缆的长度。作为物理层连接设备,起到接受,放大,整形转发同轴电缆中的数据信号的作用。1如果不使用中继器,最大粗缆长度不超过500米,如果使用中继器,一个以太网中最多只允许使用4个中继器,连接5条最大长度为500米的粗缆,总长不超过2500米。2如果不使用中继器,最大细缆长度不超过185米,如果使用中继器,一个以太网中最多只允许使用4个中继器,连
45、接5条最大长度为185米的粗缆,总长不超过185*5=925米。粗缆与细缆混合结构的电缆缆段最大长度为500米。如果粗缆长度为L米,细缆长度为T米,则L,T 的关系为: L+3.28*T500采用多集线器的级联结构时,通常采用以下两种方法:1使用双绞线,通过集线器的RJ-45端口实现级联。2使用同轴电缆或光纤,通过集线器的向上连接端口实现级联。结构化布线系统与传统的布线系统最大的区别在于:结构化布线系统的结构与当前所连接的设备位置无关。结构化布线系统先预先按建筑物的结构,将建筑物中所有可能放置计算机及其外部设备的位置都布好了线,然后再根据实际所连接的设备情况,通过调整内部跳线装置,将所有计算机
46、设备以及外部设备连接起来。第四章服务器操作系统操作系统的管理功能:1进程管理:目标:对CPU的管理,建立启动进程机制。 DOS属于单用户单任务操作系统,只能启动一个进程, 用EXEC函数启动进程。Windows可以同时启动多个进程,属于多任务多进程操作系统,进程启动函数是CreateProcess2内存管理:目标:给每一个应用程序所必需的内存,而又不占用其它应用程序的内存 。 DOS工作在实模式下,只能使用1MB的内存,Windows工作在保护模式下,利用扩展内存,可以使用1MB以上的内存3文件系统:负责管理在硬盘和其它大容量存储设备中存储的文件 ;打开文件主要使用文件句柄(Handle),是
47、识别文件的唯一依据。;DOS的文件系统为FAT(文件表);Windows为VFAT(虚拟文件表);OS/2为HPFS(高性能文件系统)。4设备I/O:对设备进行管理;DOS使用的驱动程序为BIOS提供的;Windows编写一些较高级的驱动程序。操作系统有4类组件:驱动程序、内核、接口库和外围组件。内核是操作系统最核心、最基础的组件网络操作系统( NOS)的基本任务:1屏蔽本地资源和网络资源的差异性;2为用户提供各种基本网络服务功能;3完成网络共享系统资源的管理;4提供网络系统的安全保障。(Web OS是一个运行在网页浏览器中的虚拟操作系统)当前的网络操作环境:1多用户、多任务、多进程2采用线程的处理方式3抢占式多任务4支持SMP(对称多处理)技术网络操作系统的分类:专用型NOS(面向任务型)为某一种特殊网络应用要求设计的;通用型NOS提供基本的网络服务,满足在各个领域的需求。又可分为:变形系统:单机操作系统演变来的;基础级系统:直接利用计算机硬件和简单的软件开发而来的。1对等结构网络操作系统可提供的服务:共享硬盘、共享打印机、收发电子邮件、共享屏幕和共享CPU服务网中各结点间均能直接通信,支持规模较小的网络系统2非对等结构网
限制150内