Day 1

SOHO——Small office(and) Home office 家居办公

大多指那些专门的自由职业者

ISP(Internet Service Provider),互联网服务提供商,即向广大用户综合提供互联网接入业务、信息业务、和增值业务的电信运营商,能提供拨号上网服务、网上浏览、下载文件、收发电子邮件等服务,是网络最终用户进入Internet的入口和桥梁。它包括Internet接入服务和Internet内容提供服务。这里主要是Internet接入服务,即通过电话线把你的计算机或其他终端设备连入Internet。

ICP(Internet Content Provider)是互联网内容提供商,向广大用户综合提供互联网信息业务和增值业务的电信运营商。

在互联网应用服务产业链“设备供应商——基础网络运营商——内容收集者和生产者——业务提供者——用户”中,ISP/ICP处于内容收集者、生产者以及业务提供者的位置。

区别:

ISP是提供个人或者商业用户接入互联网服务的实体,又名运营商,如电信、 网通、 铁通等。
ICP是提供网站架设、域名维护、主机托管等信息服务的企业。
1.
2.

协议:网络协议是计算机网络的基础。只有遵从相应协议的网络设备之间才能够通信。

网络协议多种多样,主要有TCP/IP(Transfer Control Protocol/Internet Protocol)协议、Novell IPX/SPX(Internetwork Packet eXchange/Sequenced Packet eXchange)协议、IBM SNA(Syetem Network Architecture)等等。目前最为流行的是TCP/IP协议栈,它已经成为Internet的标准协议。 

局域网-LAN(Local Area Network) 

局域网一般指分布于几公里范围内的网络,局域网的特点是:距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。

IEEE 802.X标准是当今居于主导地位的LAN标准。

IEEE 802.1── 通用网络概念及网桥等

IEEE 802.2── 逻辑链路控制等

IEEE 802.3──Ethernet

IEEE 802.4──ARCnet总线结构及访问方法,物理层规定

IEEE 802.5──Token Ring访问方法及物理层规定等

IEEE 802.6── 城域网的访问方法及物理层规定

IEEE 802.7── 宽带局域网

IEEE 802.8── 光纤局域网(FDDI)

IEEE 802.9── ISDN(Integrated Service Digital Network)局域网

IEEE 802.10── 网络的安全

IEEE 802.11──Wi-Fi

目前我国常见的局域网类型包括:以太网(Ethernet)、异步传输模式(ATM,Asynchronous Transfer Mode)等,它们在拓朴结构、传输介质、传输速率、数据格式等多方面都有许多不同。其中应用最广泛的当属以太网—— 一种总线结构的LAN,是目前发展最迅速、也最经济的局域网。

局域网络建设时常用网络设备有:

1.线缆(cable):局域网的距离扩展通常需要通过线缆来实现,不同的局域网有不同连接线缆,如光纤(fiber)、双绞线(twisted pair)、同轴电缆等。

2.网卡(NIC,Network Interface Card):插在计算机主板插槽中,负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式,通过网络介质传输。它的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等。

3.集线器(Hub):是单一总线共享式设备,提供很多网络接口,负责将网络中多个计算机连在一起。所谓共享是指集线器所有端口共用一条数据总线,同一时刻只能有一个用户传输数据,因此平均每用户(端口)传递的数据量、速率等受活动用户(端口)总数量的限制。

4.交换机(Switch): 也称交换式集线器(Switched Hub)。它同样具备许多接口,提供多个网络节点互连。但它的性能却较共享集线器(Shared Hub)大为提高:相当于拥有多条总线,使各端口设备能独立地作数据传递而不受其它设备影响,表现在用户面前即是各端口有独立、固定的带宽。此外,交换机还具备集线器欠缺的功能,如数据过滤、网络分段、广播控制等。

5.路由器(Router): 路由器是一种用于网络互连的计算机设备,它工作在 OSI 参考模型的第三层(网络层),为不同的网络之间报文寻径并存储转发。通常路由器还会支持两种以上的网络协议以支持异种网络互联,一般的路由器还会运行一些动态路由协议以实现动态寻径。

6.ATM交换机(ATM Switch):用于ATM网络互连。

广域网-WAN(Wide Area Network)

WAN连接地理范围较大,常常是一个国家或是一个洲。中国公用分组交换网(CHINAPAC)、中国公用数字数据网(CHINADDN),国家教育和科研网(CERnet),CHINANET以及在建的CNGI(China Next Generation Internet)都属于广域网。

WAN通常采用两种交换模式运行,即电路交换(circuit switching)和分组交换(packet switching)技术。

传统的PSTN/ISDN网络基于电路交换模式。

WAN的目的是为了让分布较远的各局域网互连,所以它的结构又分为末端系统(end system ,两端的用户集合)和通信系统(中间链路)两部分。

1.公共电话网:即PSTN(Public Switched Telephone Network),这种系统使用电路交换技术,必须给每一个通话分配一个专用的语音通道,消息是以模拟的形式在PSTN上传送的。传输介质是普通电话线。它的特点是费用低,易于建立,且分布广泛。

2.综合业务数字网:即ISDN(Integrated Service Digital Network),是一种拨号连接方式。 ISDN BRI提供的是2B+D的数据通道,每个B通道速率为64Kbps,其速率最高可达到128kbps。ISDN PRI有两种标准:欧洲标准(30B+D)和北美标准(23B+D)。ISDN为数字传输方式,具有连接迅速、传输可靠等特点,并支持对方号码识别。ISDN 话费较普通电话略高,但它的双通道使其能同时支持两路独立的应用,是一项对个人或小型办公室较适合的网络接入方式。

3.专线:即Leased Line,在中国称为DDN,是一种点到点的连接方式,速度一般选择64kbps~2.048Mbps。专线的好处是数据传递有较好的保障,带宽恒定;但价格昂贵,而且点到点的结构不够灵活。

4.X.25网:是一种出现较早且依然应用广泛的广域网方式,速度为9600bps~2Mbps;有冗余纠错功能,可靠性高,但由此带来的副效应是速度慢,延迟大。

5.帧中继:即Frame Relay,是在X.25基础上发展起来的较新技术,速度一般选择64kbps~2.048Mbps。帧中继的特点是灵活、弹性:可实现一点对多点的连接,并且在数据量大时可超越约定速率(CIR:CommitedInformation Rate)传送数据,允许用户在传输数据时有一定的突发量,是一种较好的商业用户连接选择。

6.异步传输模式:即ATM(Asynchronous Transfer Mode),是一种信元交换网络,最大特点的速率高、延迟小、传输质量有保障。ATM大多采用光纤作为连接介质,速率可高达上千兆,但成本也很高。ATM也可以称作广域网协议。 

广域网常用设备有:

1.路由器(Router):广域网通信过程根据地址来寻找到达目的地的路径,这个过程在广域网中称为路由(Routing)。路由器负责在各段广域网和局域网间根据地址信息建立路由,将数据送到最终目的地。

2.调制解调器(Modem):作为末端系统和通信系统之间信号转换的设备,是广域网中必不可少的设备之一。Modem分为同步和异步两种,分别用来与路由器的同步和异步串口相连接,同步可用于专线、帧中继、X.25等,异步用于PSTN的连接。 

目前常见的网络带宽有以太网技术的10M,100M, 1000M等;Modem拨号上网带宽为56kbps;ISDN BRI带宽最高为128Kbps; E1/PRI带宽为2Mbps,E3带宽为34Mbps;OC-3带宽为155Mbps,OC-12带宽为622Mbps,OC-48带宽为2.5Gbps,OC-192带宽为10Gbps。

网络延迟主要由传导延迟(propagation delay)、交换延迟(switching delay)、介质访问延迟(access delay)和队列延迟(queuing delay)组成。

国际标准化组织(ISO,International Organization for Standardization)

电子电器工程师协会(IEEE,Institute of Electrical and Electronics Engineers)

美国国家标准局(ANSI,American National Standards Institute)

电子工业协会(EIA/TIA,Electronic Industries Association/Telecomm Industries Association)

国际电信联盟(ITU,International Telecomm Union)

INTERNET架构委员会(IAB:InternetArchitectrue Board)

协议数据单元,即PDU(Protocol Data Unit)。

应用层数据称为应用层协议数据单元(APDU,Application Protocol Data Unit)

表示层数据称为表示层协议数据单元(PPDU,Presentation Protocol Data Unit)

会话层数据称为会话层协议数据单元(SPDU,Session Protocol Data Unit)

传输层数据称为段(segment)

网络层数据称为数据包(packet)

数据链路层为帧(frame)

物理层数据称为比特流(bit)

物理层

物理层定义了电压、接口、电缆标准、传输距离等。

双绞线分为两类:屏蔽双绞线(shielded twisted pair,STP)和未屏蔽双绞线(unshielded twisted pair,UTP)。

屏蔽双绞线(STP)具有很强的抗电磁干扰和无线电干扰能力。STP易于安装,很好地隔离外部各种干扰。但是,STP价格相对昂贵。

未屏蔽双绞线(UTP)同样易于安装,价格便宜,但是抗干扰能力相对STP较弱,相应地,传输距离较短。

光纤是另外一种网络连接介质,不受电磁信号的干扰。

光纤由玻璃纤维和屏蔽层组成,传输速率很高,传输距离很长。但是光纤比其他网络连接电缆更贵。

光纤连接器是光的连接接口,非常光滑,不能有划痕,安装比较困难。

局域网的数据链路层分为两个子层:逻辑链路控制子层(LLC,Logic Link Control sublayer),介质访问控制子层(MAC,Media Access Control sublayer)。

逻辑链路控制子层提供了面向连接与面向无连接的网络服务环境的需要。该层用于管理通过单一链路连接的两个系统间的通讯,它允许多个高层网络协议共享一条链路。

LLC子层位于网络层和MAC子层之间,是上层和下一层的管理层,负责流量控制、同步等。LLC子层通过SSAP(源服务访问点,Source Service Access Point)和DSAP(目的服务访问点,Destination Service Access Point)负责底层协议与网络层协议的通信。

MAC子层负责把物理层的“0”,“1”比特流组建成帧,并且通过帧尾部的CRC(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验)子段进行错误检测。总之,MAC子层定义了网络对共享介质的访问。 

相关解释与理解:

简单一点说,就是承上启下的物理和逻辑之分,MAC子层就是和物理层对接,对信息发送过程进行控制和转换,对上层而言,屏蔽了不同物理层的不同。而LLC子层是从逻辑上进行翻译和控制,对上层网络层来的不同协议进行翻译和控制,并向下传递同样的数据帧,以使其可以在物理层传送。如同邮局邮寄包裹之前一定要装进标准的箱子一样。

LAN与数据链路层:IEEE802.X标准

我国应用最为广泛的LAN标准是基于IEEE802.3的以太网标准。在数据链路层常见的局域网设备有以太网交换机等。 

WAN与数据链路层:

HDLC(High-level Data Link Control,高级数据链路控制)

PPP(Point-to-Point Protocol,点到点协议)

ISDN(Intergated Service Data Network,综合业务数据网络)

X.25

帧中继(Frame Relay,FR)协议

广域网常见的数据链路层设备有Modem(调制解调器)、CSU/DSU、ISDN终端适配器、广域网交换机等。

每一台网络设备都用物理地址来标识自己,网络设备的MAC地址是全球唯一的。MAC地址由48个二进制位组成,通常我们用十六进制数字来表示。

可路由协议是定义数据包内各个字段的格式和用途的网络层封装协议,该网络层协议允许将数据包从一个网络设备转发到另外一个网络设备。

常见的可路由协议有TCP/IP协议栈中的IP协议、Novell IPX/SPX协议栈的IPX协议。

路由协议通过在路由器之间共享路由信息来支持可路由协议。路由信息在相邻路由器之间传递,确保所有路由器知道到其他路由器的路径。

总之,路由协议创建了路由表,描述了网络拓扑结构;可路由协议与路由协议协同工作,执行路由选择和数据包转发功能。

OSI参考模型的IS-IS(Intermediate System to Intermediate System)协议

TCP/IP协议栈的RIP(Routing Information Protocol,路由信息协议)协议、OSPF(Open Shortest Path First,开放式最短路径优先)协议

IPX/SPX协议栈的IPX RIP协议

面向连接的服务(Connect-oriented Service)

面向连接的服务含义指在使用该服务之前用户首先要建立连接,而在使用完服务之后,用户应该释放连接,当被叫用户拒绝连接时,连接宣告失败。

无连接的服务(Connectionless Service)

两个实体之间的通信不需要先建立好一个连接,每个报文(信件)带有完整的目的地址,并且每一个报文都独立于其他报文,经由系统选定的路线传递。

多路复用是指多个应用程序共享同一个传输层建立的连接进行数据的传送。传输层把上层发来的不同应用程序数据分成段,按照先到先发(FIFO)的原则(或者其他原则)发送数据段。这些数据段可以去往同一目的地,也可以去往不同目的地。

目前有三种常用的流量控制技术:缓存(buffering)技术、源抑制报文(source quench messages)、窗口机制(windowing)等。

缓存(buffering)技术:

网络设备使用缓存技术把内存中暂时不能处理的突发性数据存放在缓冲区内,待网络设备空闲时,再发送。缓存技术可以初步解决数据拥塞问题。然而,当网络中数据流量持续增多时,缓冲区有可能也会过载,从而使得缓冲区数据溢出,导致数据丢失。

源抑制报文:

数据接收端设备通过向源端发送源抑制报文,请求源端降低数据发送速率,防止网络过载。使用源抑制技术来降低网络流量。

窗口机制:

源端设备发送一定数量数据包后,要求目的端返回确认信息。窗口机制通过这种方式来实现流量控制。

窗口机制流量控制过程:

1.源设备向目的设备发送一定数量(如果窗口大小为3,就发送3个)的数据包;

2.目的设备收到数据包,向源设备发送确认报文;

3.源设备收到确认报文,向目的设备发送同样数量的数据包;

如果目的设备由于某些原因(例如缓冲区数据溢出等)没有收到全部或者部分数据包,则不向源设备发送后续的确认报文。源设备通过调节窗口大小,降低数据传送速率,重发数据包。

确认技术保证数据流从源设备准确无误地发送到目的设备。窗口机制因为使用了肯定确认(positive acknowledgement)技术,通常被认为是非常可靠的。

会话层机制包括计费、话路控制、会话参数协商等。

常见的会话层协议有:结构化查询语言(SQL,Structed Query Language)、网络文件系统(NFS,Network  File System)、远程过程调用(RPC,Remote Procedure Call)、X Windows系统等。

表示层保证源端数据能够被目的端表示层理解和识别,对应用程序透明。表示层提供数据格式转换服务,数据加密、数据表示标准等服务。表示层确定了数据传输时数据的组织方式。

常见的表示层协议有:数据结构标准,EBCDIC(extended binary coded decimal interchange code)、ASCII(Amercia Standard Code for Information Interchange);图像标准:JPEG(Joint Photographic Experts Group)、TIFF(Tagged Image File Format)、GIF;视频标准:MIDI(Musical Instrument Digital Interface)、MPEG(Motion Picture Experts Group)、QuickTime等。

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