全国计算机等级考试四级复习纲要八[3]

5.环形网络的介质访问控制策略。

一般环网的媒体访问控制策略有三种，即令牌控制策略构成令牌环；时隙控制策略形成时隙环；寄存器插入技术构成寄存器插入环。

(1)令牌环媒体访问控制IEEE802.5标准规定了令牌环媒体访问控制子层和物理层的协议数据单元格式和协议。

①令牌环工作原理令牌环是由一组站点通过传输介质串联成一个环。互联网上的信息会从一个站点传到下一个站点。当信息经过时，被寻址的目的站复制该信息，最后发送该信息的站从环中删除该信息。这种媒体访问使用沿环循环的令牌。当每个站点没有发送帧时，令牌采用空令牌的形式。希望发送该帧的站必须等待，直到它检测到空令牌的到达，并将空令牌改变为忙令牌。该站在繁忙令牌之后立即发送数据帧。此时，环上没有空令牌，因此希望发送数据帧的其他站必须等待。发送的帧围绕环循环一周，然后返回到发送站，发送站将该帧从环中移除。同时将busy令牌改为空令牌，发送给下一站，获得发送帧的许可。接收一帧的过程是，当帧经过站点时，站点的环接口将帧的目的地址与站点的地址进行比较。如果地址匹配，帧被放入接收缓冲区，然后输入到站点，环接口将帧转发到环。如果地址不匹配，环接口只转发帧。

②令牌的维护a .令牌丢失的处理由于网络实际运行复杂，可能会出现令牌丢失的问题，从而导致整个网络瘫痪。为了解决这个问题，可以采用两种策略:集中式检测和分布式检测。集中检测是将一个站点指定为主动令牌管理站点。管理站采用超时机制检测令牌丢失，超时时间长于最长帧完成环的完整遍历所需的时间。如果在此时间内没有检测到令牌，则认为令牌已经丢失。分布式检测是在每个站点设置一个时间。当站点有数据要发送并且等待时间超过限制值时，令牌被认为丢失。为了恢复令牌，特定管理站将清除环上的任何残留数据，并发出空令牌。避免繁忙令牌的无限循环。如果一个站点不释放一个繁忙令牌，就会导致整个网络瘫痪。当忙令牌第一次通过管理站时，管理站将“管理位”置为“1”；如果管理站检测到一个忙令牌的管理位已经是“1”，则认为该忙令牌在一个周期后还没有被释放，管理站强制将其释放。资料来源:www.examda.com

③优缺点优点:a .控制简单；b .不能有冲突；c .得到空令牌后，可以发送不同长度的数据；d .接收站可以对发送站采用自动响应。e .可以设置优先级，让优先级高的站先拿到令牌。主要缺点:a .需要令牌操作；B. Token，数据帧返回源点，所以效率不高。

④令牌环帧格式在IEEE802.5标准中，帧的传输是逐位发送的，而在IEEE802.3和IEEE802.4中，正好相反，帧的传输是从最低位开始逐位发送的。令牌环有两个基本框架；令牌和数据帧。

⑤优先控制法。优先级控制的方法包括优先级保留、优先级传输和优先级恢复。早期令牌环网的典型例子是贝尔实验室在20世纪70年代初设计的纽霍尔环网。该网络的信息传输是分布式控制，但设置了一个管理站，负责初始化、同步和信息丢失检查。所以网络有集中管理，但还是属于分布式环网。目前IBM的令牌环网也有很大的市场。

(2)时隙环媒体接入控制时隙环也叫时隙环，只用于控制环网的接入。信源开始发送帧后，会等待帧转一圈，然后将时隙重新标记为空，并等待时隙末尾的响应位，以确定是否应该重传帧。因为使用了响应位，所以不需要单独的响应帧。

(3)提出了在媒体访问控制寄存器环中插入寄存器的方法，综合了上述两种方法的优点。包的长度是可变的，环允许几个包同时传输。它的基本思想是:网络中的任何一个环接口都要利用移位寄存器的功能，在环上流动的多包室中随时插入和发送一个新的包，包的长度是有限的、可变的。这样各个节点的环接口同时独立运行，独立性高。但是这种方法的优点是以环接口的硬件复杂性为代价的。每个环形接口中有两个移位寄存器，即延迟缓冲器和输出缓冲器。当通信站要发送数据时，它首先将数据帧发送到输出缓冲区，然后等待时机。帧长度可以变化，但不超过输出缓冲区的长度。环网启动时，每个接口的开关连接到延时缓存的一端，输入指针位于延时缓存的右端，表示缓存内容为“空”，延时为“零”。当有来自上游的数据时，进入延迟缓存。通过指定该站点的目的地址，该数据帧可以被传输到该站点的主机；同时，数据被转发到下一个节点。转发完整的数据帧时，接口应检查:

①输出缓冲区中是否有数据帧等待发送；

②延迟缓冲器中的空位长度是否比等待数据帧长。如果满足这两个条件，这个站点就可以发送数据。此时，接口中的转换开关连接到输出缓冲区，数据帧随着环网的节拍发出。同时，上行数据帧存储在延迟缓冲器中。当输出缓冲区中的所有内容都发送出去时，转换开发立即返回到原始状态，并转发来自上游的数据帧。该技术采用完全分布式的方法来控制媒体的访问，从而保证来自各个站点的数据帧不会发生冲突。它不仅能防止任何站点独占环网通信介质，还能根据环网负载自动调整各站点的数据传输速率。寄存器插入技术的优点是环的利用率高。像令牌环一样，它允许可变长度的帧。就像时隙环一样，环上可以同时传输几个帧。这样，它有效地利用了带宽。它的主要问题是帧的地址错误可能导致无限循环，必须有一个清除机制来删除这些循环的帧。同时接口的硬件电路复杂。

6.令牌总线媒体访问控制策略

IEEE802.4标准提出了令牌总线的媒体访问控制技术。它规定了令牌总线的媒体访问控制(MAC)子层和物理层(PHY)中使用的格式和协议。

(1)令牌总线令牌总线媒体访问控制的工作原理是在物理总线上形成一个站的逻辑环，即物理连接是总线型的，但逻辑上是环形结构。每个工作站在序列中被分配一个逻辑位置，序列中的最后一个成员跟随第一个成员。每个站知道它之前和之后的站的身份。就像令牌一样，一个站只有得到令牌才能发送帧，令牌在逻辑环上依次传递。在正常操作中，当工作站完成工作或时间到时，它会将令牌传递给逻辑序列中的下一个工作站。逻辑上，令牌按地址降序发送到下一站，但实际上，带有目的地址的令牌帧会广播到总线上的所有站。当目的站识别出与之匹配的地址时，它就接收令牌帧。需要指出的是，总线上站点的实际顺序与逻辑顺序无关。

(2)令牌总线的特点①不可能发生冲突。只有接收到空令牌帧的站点才能将信息帧发送到总线，不可能出现冲突。由于不存在碰撞的可能，令牌总线的信息帧长度只需要根据要传输的信息长度来确定，没有最小包长的要求。然而，对于CSMA/CD访问机制，为了使最远的站点检测到冲突，有时需要在实际信息长度之后添加填充比特，以满足最小信息长度的要求。②场地准入公平。因为站点接收令牌的过程是连续的，所以所有站点都有公平的访问权。③每个站点在传输前必须等待的总时间总是“确定的”,因为每个站点发送的帧长度是有限的。最坏的情况下，获取令牌和发送消息的等待时间应该等于所有令牌发送次数和消息发送次数之和。另一方面，如果只有一个站有消息要发送，在最坏的情况下，等待时间只是所有令牌传递时间的总和，平均等待时间是它的一半。

(3)令牌总线的操作令牌总线方案需要更多的操作，并且至少必须执行以下一些功能。

①环初始化产生一个顺序访问序列。

②令牌传递算法。

③站插入环算法必须周期性地给没有加入环的站机会，以将它们插入到逻辑环的适当位置。

④出站环路算法。

⑤故障处理网络可能存在错误，包括令牌丢失导致的断环、地址重复、生成多个令牌等。

(4)令牌总线的媒体访问控制方法。逻辑环中的每个站通过三个地址确定其位置，即本地地址T、前一个地址P和后一个地址n。前一个地址P和后一个地址n可以动态设置和维护。

7.光纤分布式数据接口

光纤分布式数据接口(FDDI)是高速局域网的介质访问控制标准。它的拓扑结构是环形的，与IEEE802.5非常接近，但由于它采用光纤作为传输介质，数据传输速率很高，所以该标准已被修改。

(1)FDDI的数据编码FDDI具有应用范围广、数据负载高、实时优先访问、双环拓扑等特点。因此，FDDI具有高速、可靠、容量大、传输距离远等优良性能。从几公里到几百公里，既可以作为末端局域网，也可以作为大范围的骨干网，实现数据、语音等综合业务。

8.分布式队列双总线(DQDB)的工作原理

分布式队列双总线——DQDB)是IEEE802.6定义的标准，用于城域网。城域网在地理上位于广域网和局域网之间，但采用局域网技术。一个典型的城域网由若干互联的DQDB子网组成，这些子网通过多端口或双端口网桥、路由器和网关互联成一个城域网。DQDB可用于提供高速数据、语音和图像的转换、转发和集中，也可用于局域网、主机、工作站和PBX的互连。这是一个支持集成通信的分布式多址网络。

9.无线局域网

(1)简介无线局域网(WLAN)是一种在互联设备之间使用无线通信的局域网。在无线网络中，节点之间的无线通信可以通过两种方式实现。最常用的系统类似于AM或FM无线电广播系统，尽管具体的调制技术会有所不同。另一种是用光通信，类似于红外遥控系统。由于光学系统中的干扰与无线广播系统中的干扰不同，检错纠错的机制也不同，所以有些技术还在讨论中。目前，无线局域网大多采用无线广播技术。(2)扩频技术扩频技术是扩频技术，缩写为SS技术。它通过数字编码技术将待传输的数据信号扩展成宽带信号，占用的带宽远大于传输信号所需的带宽(几千倍)，与待传输信号和扩频码信号一起调制载波。这样数据信号就像喷雾器喷出的水雾一样均匀分布在一个很宽的频段内，每个频段内分配的功率很小，这样就不会干扰其他无线电信号，也不容易被干扰。而且数据保密性好，是目前国际无线通信领域备受关注的技术。SS技术不会干扰其他无线电信号，因此不需要向无线电管理委员会申请专用频率许可证，这也是SS技术的一个优势。与短波/超短波数据通信相比，其传输速率、抗干扰能力、保密性和频率许可都要高得多。目前，扩频无线调制解调器设备已经允许连接计算机、网桥、路由器、语音/数据复用器、PBX和视频编解码器。

(3)组网形式目前常用的WLAN组网形式有以下四种:①全无线网络；②无线工作站连接有线网络；③在有线网络中接入无线网络中继器；④无线连接两个有线网络。

10.网络操作系统

(1)引言网络操作系统软件可以平均分布在所有网络节点上，或者主软件可以驻留在一个中心节点上。前者的分布式NOS称为对等网络操作系统，例如:Netware Lite后者称为集中式网络操作系统，中心节点称为服务器。服务器上的网络操作系统可以管理各种网络资源。同时，使用这些资源的应用计算机被称为用户工作站(或客户端)。其实客户端和服务器都是针对服务的，使用服务的应用叫做客户；为其他应用程序提供服务的应用程序或系统称为服务器。集中操作系统的一个典型例子是Netware。网络操作系统也必须有相应的安全措施，否则不实用。这些安全包括:帐号限制、时间限制、盘间限制空、用户密码、用户权限、文件和目录属性等。

(2)网络操作系统的资源管理方法①磁盘共享，将磁盘上的目录分为公有和私有。②打印机的共享。打印机的共享采用假脱机方式，文件和数据送到服务器打印排队，形成一个打印队列。打印队列中的打印作业按照一定的调度算法发送到相应的打印机进行打印。③文件访问。④资源访问的控制是通过权限和文件本身的属性来实现的。只有当文件本身允许某种访问，并且用户拥有该权限时，访问才能成功。

(3)对等网络操作系统与以服务器为中心的集中式网络操作系统相比，对等网络操作系统是一个非常有吸引力的廉价替代品。对于一些小规模的网络，他们所有的需求都是文件共享、打印机共享和有限的应用程序共享。这个时候，一个便宜简单的对等网络操作系统可能就是这类问题的解决方案。平等网络操作系统的优势:

(1)对等网络操作系统投资低，易于安装和维护；

②任何DOS节点都可以设置为对等网络的服务器，利用它可以实现用户之间文件的快速共享。而集中式网络操作系统的服务器大多需要提前做好硬盘的特殊准备，这种服务器无法同时操作DOS。

③不需要使用电脑作为专用服务器。对等网络操作系统的局限性:与以服务器为中心的集中式网络操作系统相比，对等网络操作系统也有明显的局限性。

a .如果网络节点数量很大，就会变得无法管理，因为用户可以将自己的工作站设置为服务器。如果用户太多，他们将花费不寻常的工作时间来管理和维护服务器。

b .随着应用单元的不断发展，将需要扩展网络规范。当网络节点较多时，投资往往超过集中式网络操作系统。因为对等网络中单个工作站的成本往往高于集中式网络，所以只有规模小的时候才在价格上有优势。

三。网络体系结构

《1.TCP/IP协定》已经成为事实上的工业标准。

TCP/IP协议起源于ARPA net，是网络的传输控制协议/internet协议。它大致对应于OSI模型的传输层和网络层。但是今天的TCP/IP协议已经超越了这个概念，成为了一个完整的协议簇和网络架构。如今的TCP/IP协议已经被各行各业公认为是异构计算机和网络相互通信的重要协议，已经成为事实上的工业标准。

2.TCP/IP's网络体系结构及各层主要功能

TCP/IP协议作为一种网络架构，分为四层，自下而上分别是网络接口层、互联网层、传输层和应用层。TCP/IP协议的上层也可以看作应用层，大致对应OSI模型的会话层、表示层和应用层。Telnet、FTP、TFTP、SMTP和DNS是常用的。

3.互联网地址

IP数据报主要在互联网上传输，互联网中的每台主机都必须分配一个32位的互联网地址，通常称为IP地址。

4.TCP/IP协议高层中几种常见的应用层协议及其主要功能

在TCP/IP协议中，常用的应用层协议有Telnet、FTP、TFTP、SMTP、DNS等。

5.SNA系统网络架构

1974年提出了SNA系统网络体系结构，它的出现使计算机网络进入了有意识的体系结构阶段。SNA比OSI早10年左右，所以OSI模型在很大程度上模仿了SNA，包括层的概念、层的选择及其层的一般功能。

6.DNA数字网络体系结构

数字网络体系结构是DEC的网络体系结构，也称为DECnet。它实际上是DDEC提供的一套网络软件产品的总称，可以连接DEC生产的各种硬件、软件和通信接口设备，组成各种类型的计算机网络。DNA的设计目标是被广泛的用户使用，网络拓扑可以是集中式的，也可以是任意的。在应用层协议中，它可以提供远程文件传输和访问、虚拟终端服务和电子邮件等功能。

7.PDN公共数据网

公共数据网PDN(Public Data Network)又称公共分组交换网，是以分组为基本传输单位，由国家邮电部门或通信公司组建的公用通信网。为了适应数据通信网和国际网络互联的发展，CCITT于1974年提出了第一、第二和第三国际标准网络业务协议，并于1976年、1980年和1984年进行了修订。这些标准通常被称为X.25

8.地图和

MAP(Manufacturing Automation Protocol，制造自动化协议)指的是制造自动化协议，是美国GM公司提出的一种生产自动化的局域网协议。主要用于解决工厂企业中异构环境网络的互联问题。1987年，制定了MAP3.0协议版本。由于GM的规模和影响力，MAP已经成为工业领域的热门局域网。在计算机集成制造(CIM)环境中，各种计算机、可编程控制器、机器人和智能设备可以通过MAP相互通信。MAP为来自不同制造商的各种设备的集成提供了标准和开放的通信网络环境。由于MAP主要用于对实时性要求较高的制造自动化协议，局域网的MAC协议采用802.4令牌总线协议，网络层采用无连接数据报服务。在应用层，采用了适合制造业的MMS协议。它是美国波音公司为办公自动化开发的局域网协议，主要解决办公室内异构环境网络的互联问题。现在更新的版本是3.0。由于该协议主要用于办公自动化，其媒体访问控制协议MAC为802.3，其应用层协议包括FTAM、VT和电子邮件标准协议X.400等。

9.Windows NT服务器

Windows server是微软公司推出的网络操作系统，主要用作局域网的服务器。在服务器平台上，提供强大的功能、易用性和可扩展性，具有集中安全管理和强容错管理的特点。作为一个网络软件，它是操作系统的核心组件，是一个内置的网络结构。它可以运行在Intel X86系统、RISC和DEC Alpha处理器上，内部是完整的32位架构。如果使用Windows NT Server作为网络服务器。nt作为客户端的工作模式，具有集中资源共享、对等通信、资源共享的功能，网络功能将得到充分发挥。Windows server和Windows NT最近在市场上处于上升趋势。

四。网络互联技术

1.网络互联是社会发展的客观需要。

网络互联主要指局域网-局域网、局域网-广域网、广域网-广域网、局域网-WNA局域网之间的互联互通。连通性一般指OSI模型对应的较低3层协议，即连接一般的“信息高速公路”。互操作性是指一个网络的用户与另一个网络的用户透明地交换信息的能力。对应于OSI模型的高层协议。

2.网络互连方案的类型

从协议层面来说，中继系统可以分为四种类型，有四种对应的网络连接方式。

(1)物理层中继系统这种中继系统是协议的最底层中间设备，即中继器或转发器(repeater)，负责连接所有电缆段，放大整形信号，驱动长线电缆，在不同电缆段之间复制比特信号。严格来说，直放站不能称为网关，它只是用来扩大网络范围的。

(2)数据链路层中继系统。这种中断系统也称为网桥(bidge)，负责在数据链路层存储和转发信息帧，主要用于连接类似的局域网。通常，网桥不会修改转发的帧。或者只做少量修改，但不涉及上层。

(3)网络层中继系统这个层中继系统是一个路由器，在不同的网络之间存储和转发数据包。从概念上讲，它类似于网桥，但它是在网络层进行转换的。一般来说，路由器用于连接两个以上的局域网，或者局域网和广域网之间，或者广域网之间。有时，人们称路由器为网关，但通常网关是作为一个通用名称，用于任何层之间的转换。

(4)传输层及以上的中继系统通常称为协议转换器或网关，这是最复杂的网关类型，因为它需要将一种协议转换为另一种协议，但仍保留其原有功能。根据不同的网络接口特征，可以分为以下两种网络互联方式:

(1)节点级(或DCE级)的互连；

(2)主机级(或DTE级)互联；这种分类方法根据网络协议级别与上述互连具有简单的对应关系。节点级互连相当于网络层(路由器)或数据链路层(网桥)的互连，主机级互连相当于网络层以上级别的互连。