第一篇：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計讀書筆記

《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計》是以網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計為主線，提出了一些良好的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計解決方案。本書主要為網(wǎng)絡(luò)工程、通信工程、計算機(jī)科學(xué)技術(shù)等專業(yè)的學(xué)習(xí)資料，從中我們可以知道一些網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的知識，例如網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的基本原則、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的模型、用戶需求分析、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)性能設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計。

第一章我們學(xué)習(xí)了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)范與方法，詳細(xì)講解了網(wǎng)絡(luò)工程的相關(guān)概念、特點、要求、集成步驟等相關(guān)內(nèi)容，還介紹了與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計相關(guān)的各種軟件。比如GN3/Cisco Packet Tracer等一些模擬軟件。了解了作為一個網(wǎng)絡(luò)工程師，應(yīng)該掌握的知識，怎么成為一個比較優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)工程師。從這一章我了解到了網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計模型與原則，學(xué)到網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計模型的基本結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)層次化設(shè)計的優(yōu)缺點，對學(xué)習(xí)本書下面的內(nèi)容很有幫助。

接下來學(xué)習(xí)的是網(wǎng)絡(luò)用戶需求分析，重點講解了各種需求分析和用戶需求分析的基本方法、用戶基本要求的需求分析等內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)工程需求分析是指從用戶角度，描述網(wǎng)絡(luò)工程的基本問題和要求——描述做什么以及做成什么樣。為此我們在老師的指導(dǎo)下做了一個簡單的校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的需求分析，把一些需要注意的地方都做了一個簡單的需求分析。其目的是：描述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的行為特征與約束條件，指明網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須實現(xiàn)的具體指標(biāo)。詳細(xì)講授了用戶網(wǎng)絡(luò)功能需求分析、網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)需求分析、網(wǎng)絡(luò)投資約束條件分析等。第三節(jié)就講說了用戶高級要求需求分析，學(xué)習(xí)了網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性需求分析、網(wǎng)絡(luò)性能需求分析、網(wǎng)絡(luò)可靠性需求分析、網(wǎng)絡(luò)安全需求分析、網(wǎng)絡(luò)管理需求分析等詳細(xì)內(nèi)容。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計，教我們?nèi)绾卧O(shè)計那些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，講授了點對點類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等詳細(xì)內(nèi)容，我學(xué)習(xí)到點對點網(wǎng)絡(luò)的概念、特點、和優(yōu)缺點等；點對點網(wǎng)絡(luò)指將主機(jī)以點對點方式連接，主機(jī)通過單獨的鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并且兩個節(jié)點之間可能會有多條單獨的鏈路；主要用于城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，還有點對點網(wǎng)絡(luò)中的鏈路型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等各部分的知識。同時也學(xué)習(xí)到廣播網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)知識和廣播網(wǎng)絡(luò)中總線形、星行、蜂窩型、混合型等各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。廣播網(wǎng)絡(luò)一般采用CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測）原理進(jìn)行工作。即先聽后發(fā)，邊聽邊發(fā)，沖突停發(fā)，延遲重發(fā)。

第三節(jié)還學(xué)習(xí)了網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計方法—接入層、匯聚層、核心層設(shè)計方法，核心層提供核心節(jié)點之間的高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，匯聚層主要負(fù)責(zé)路由聚合，收斂數(shù)據(jù)流量，接入層為用戶提供網(wǎng)絡(luò)訪問和管理功能。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中應(yīng)注意以下問題：適度超前、分期實施、簡化設(shè)計、安全隔離等問題。第四節(jié)說的是服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計存在以下問題：結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，交換機(jī)級聯(lián)太深，交換機(jī)配置存在問題、設(shè)計方案中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分不明確。最后一節(jié)說的是VLAN設(shè)計，學(xué)會了什么是vlan，以及如何劃分vlan，學(xué)會用命令配置vlan。

一個VLAN是一個邏輯工作組，它不受物理位置的限制。同一VLAN的主機(jī)可分布在不同的物理網(wǎng)段上，其通信就像在同一個物理網(wǎng)段上一樣，可以自由通信。不同VALN之間的主機(jī)必須通過路由器或三層交換機(jī)進(jìn)行信號轉(zhuǎn)發(fā)。提供VLAN功能的是交換機(jī)內(nèi)部的軟件。VLAN的劃分方法：基于端口劃分VLAN，基于IP地址劃分VLAN，基于MAC地址劃分VLAN：基于協(xié)議劃分VLAN。

網(wǎng)絡(luò)性能設(shè)計，主要說的是網(wǎng)絡(luò)性能設(shè)計包括了網(wǎng)絡(luò)帶寬的分析與設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)流量的分析與設(shè)計、服務(wù)質(zhì)量的分析與設(shè)計以及負(fù)載均衡技術(shù)與設(shè)計。了解各個設(shè)計的內(nèi)容，特點，配置等。網(wǎng)絡(luò)帶寬設(shè)計有阻塞式設(shè)計和非阻塞式設(shè)計；網(wǎng)絡(luò)帶寬管理分為帶寬管理、利用硬件設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)帶寬管理（帶寬管理器一般設(shè)置在核心交換機(jī)附近或設(shè)置在邊界路由器附近或內(nèi)置在其中）、利用軟件防火墻進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)帶寬管理、利用IOS進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)帶寬管理（通過路由器或交換機(jī)命令，限制網(wǎng)絡(luò)帶寬）。第二節(jié)說的是網(wǎng)絡(luò)流量的特性、設(shè)計模型等，流量與使用情況、傳輸協(xié)議、鏈路狀態(tài)等相關(guān)，不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，有不同的流量特性，可以通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計讀書筆記

MRTG軟件來監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量負(fù)載，不同的時間段，流量的流入流出大小也不一樣。網(wǎng)絡(luò)流量設(shè)計模型內(nèi)容：分層網(wǎng)絡(luò)的流量模型（數(shù)據(jù)流量從接入層流向核心層時，被收斂在高速鏈路上；流量從核心層流向接入層時，被發(fā)散到低速鏈路上）和網(wǎng)絡(luò)鏈路的聚合設(shè)計（將交換機(jī)上的多個同類物理端口，在邏輯上捆綁起來，形成一條高帶寬鏈路。聚合鏈路可提供冗余和負(fù)載平衡能力）。網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量（QoS）包括帶寬、時延、抖動、丟包率、吞吐量等，可通過合理分配帶寬、降低時延、丟包率、時延抖動等措施來提高服務(wù)質(zhì)量。QoS設(shè)計思想：分析業(yè)務(wù)類型定義業(yè)務(wù)類型標(biāo)志、設(shè)置不同業(yè)務(wù)的帶寬占用比例和控制方法、網(wǎng)絡(luò)運行過程中，將根據(jù)業(yè)務(wù)標(biāo)識執(zhí)行不同的帶寬分配和控制方法。QoS服務(wù)模型Best-Effort 服務(wù)模型、IntServ 服務(wù)模型和DiffServ 服務(wù)模型。各種模型都有一定的優(yōu)缺點，但是在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計工作中，一般以DiffServ為主。負(fù)載處理方法是：數(shù)據(jù)流量分配到多臺設(shè)備上分別處理；將單個重負(fù)載的運算分到多臺設(shè)備上做并行處理，每個設(shè)備處理結(jié)束后將結(jié)果進(jìn)行匯總，返回給用戶。在設(shè)計網(wǎng)絡(luò)負(fù)載方案時，需要確定當(dāng)前及未來的應(yīng)用需求，然后在效果與代價之間做出權(quán)衡。實現(xiàn)負(fù)載均衡的設(shè)計技術(shù)有：雙網(wǎng)卡硬件負(fù)載均衡技術(shù)、硬件負(fù)載均衡設(shè)備解決方案、LVS軟件負(fù)載均衡、DNS負(fù)載均衡、NAT負(fù)載均衡、反向代理負(fù)載均衡等。同時還學(xué)習(xí)了擁塞的形成：在某一時間段內(nèi)，如果對網(wǎng)絡(luò)中某一資源的需求超過了該資源所能提供的可用部分，網(wǎng)絡(luò)的性能就會下降，這種情況稱為擁塞。以及造成擁塞的各種因素。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)擁塞而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)吞吐量下降為0，稱為死鎖。LVS軟件負(fù)載均衡技術(shù)——LVS（Linux虛擬服務(wù)器）是一套基于IP的服務(wù)器負(fù)載均衡集群軟件，LVS支持幾百萬個并發(fā)連接，最大吞吐量高達(dá)10Gbits/s，RedHat Linux在發(fā)行版中已包含了LVS代碼，并提供圖形化的配置界面。LVS工作原理：一組服務(wù)器通過高速局域網(wǎng)互連，每臺服務(wù)器中都安裝Linux和LVS軟件，其中一臺LVS服務(wù)器作為前端負(fù)載調(diào)度器。它將客戶端的網(wǎng)絡(luò)請求調(diào)度到其他服務(wù)器上；客戶端程序不受服務(wù)器集群的影響，不需作任何修改；在服務(wù)器集群中，可以隨時加入和刪除一個服務(wù)器節(jié)點，而不影響正常服務(wù)。

最后我們花了兩天的時間完成了綜合布線系統(tǒng)設(shè)計，通過老師和視頻的講解，我們也算是成功的完成了本次設(shè)計。在這次設(shè)計中，讓我知道綜合布線的目的是實現(xiàn)各個物理節(jié)點之間的電路連通，它通過傳輸介質(zhì)將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接在一起。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計工作中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型和綜合布線對實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計工作的具體實現(xiàn)起了關(guān)鍵性作用。

第二篇：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計

《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》教學(xué)設(shè)計

平遙職業(yè)中學(xué)

阮宇科

【教學(xué)目標(biāo)】

1、理解計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義，特點，發(fā)展歷史，基本分類方法。

2、了解計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

3、掌握如何組建基本的計算機(jī)局域網(wǎng)?！窘虒W(xué)重點】

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義，特點，發(fā)展歷史，基本分類方法。如何組建基本的計算機(jī)局域網(wǎng)。【教學(xué)難點】

如何組建基本的計算機(jī)局域網(wǎng)?！窘虒W(xué)方法】

課件演示，實踐操作演示 【教學(xué)時數(shù)】 一課時

【教學(xué)過程】

一、導(dǎo)入

隨著計算機(jī)技術(shù)的普及與發(fā)展，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在我們現(xiàn)實生活中占據(jù)越來越重要的低位，而人們計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也日益重視，本節(jié)課我們學(xué)習(xí)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本知識，并學(xué)習(xí)如何組建簡單的局域網(wǎng)。

二、教學(xué)過程

1、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義：

把分布在不同地點且具有獨立功能的多個計算機(jī)系統(tǒng)通過通信設(shè)備和線路連接起來，在功能完善的軟件和協(xié)議的管理下實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享的系統(tǒng)。

由定義可知：

(1)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是“通信技術(shù)”與“計算機(jī)技術(shù)”的結(jié)合產(chǎn)物

(2)以數(shù)據(jù)交換為基礎(chǔ)，以資源共享為目的

2、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點：

（1）開放式的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，使不同軟硬件環(huán)境、不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)可以互連，真正達(dá)到資源共享，數(shù)據(jù)通信和分布處理的目標(biāo)。

（2）向高性能發(fā)展。追求高速、高可靠和高安全性，采用多媒體技術(shù)，提供文本、聲音圖像等綜合性服務(wù)。

（3）計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的智能化，多方面提高網(wǎng)絡(luò)的性能和綜合的多功能服務(wù)，并更加合理地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)各種業(yè)務(wù)的管理，真正以分布和開放的形式向用戶提供服務(wù)。隨著社會及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提出了更加有利的條件。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信網(wǎng)的結(jié)合,可以使眾多的個人計算機(jī)不僅能夠同時處理文字、數(shù)據(jù)、圖像、聲音等信息, 而且還可以使這些信息四通八達(dá),及時地與全國乃至全世界的信息進(jìn)行交換。

3、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展：

第一階段（50年代）：計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)，特征是主機(jī)計算機(jī)與終端互連，實現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問。1．具有遠(yuǎn)程通信功能的單機(jī)系統(tǒng)

解決了多個用戶共享主機(jī)資源的問題 存在問題：主機(jī)負(fù)擔(dān)重，通信費用高

2、具有遠(yuǎn)程通信功能的多機(jī)系統(tǒng)，解決了主機(jī)負(fù)擔(dān)重、通信費用昂貴的問題。主要問題：多個用戶只能共享一臺主機(jī)資源 第二階段（60年代）：計算機(jī)通信系統(tǒng)，特征是計算機(jī)與計算機(jī)互連 采用分組交換技術(shù)實現(xiàn)計算機(jī)—計算機(jī)之間的通信，使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、概念都發(fā)生了變化，形成了通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要問題：網(wǎng)絡(luò)對用戶不是透明的。

第三階段（70年代中期—80年代末期）：現(xiàn)代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段，特征是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化。

在計算機(jī)通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，重視網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化的研究，建立全網(wǎng)統(tǒng)一的通信規(guī)則，用通信協(xié)議軟件來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部及網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)之間的通信，通過網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行管理，極大的簡化了用戶的使用，使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對用戶提供透明服務(wù)。局域網(wǎng)技術(shù)出現(xiàn)突破性進(jìn)展。

4、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

5、計算機(jī)網(wǎng)路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

概念：

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指連接于網(wǎng)絡(luò)中的端系統(tǒng)或工作站之間互連的方式；簡單地說：指網(wǎng)絡(luò)形狀，網(wǎng)絡(luò)的連通性

常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

總線型、星型、環(huán)型、樹型、混合型、網(wǎng)狀型、蜂窩型

6、如何組建簡單局域網(wǎng)

要組建一個基本的網(wǎng)絡(luò)，只需要一臺集線器（Hub）或一臺交換機(jī)、幾臺電腦和幾十米電纜就能完成。這樣搭建起來的小網(wǎng)絡(luò)雖然簡易，卻是全球數(shù)量最多的網(wǎng)絡(luò)。在那些只有二、三十人的小型公司、辦公室、分支機(jī)構(gòu)中，都能看到這樣的小網(wǎng)絡(luò)。這樣的簡單網(wǎng)絡(luò)是更復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本單位。把這些小的、簡單的網(wǎng)絡(luò)互連到一起，就形成了更復(fù)雜的局域網(wǎng)LAN。再把局域網(wǎng)互連到一起，就組建出廣域網(wǎng)WAN

水晶頭的制作

水晶頭種類主要有以下幾種:RJ45(主要應(yīng)用在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境)568B:白橙／橙／白綠／藍(lán)／白藍(lán)／綠／白棕／棕 568A:白綠／綠／白橙／藍(lán)／白藍(lán)／橙／白棕／棕

應(yīng)用：

直通線(straight-through cable)： 一根網(wǎng)線，兩端的線序相同叫直通線，即兩端線序相同，都是568B標(biāo)準(zhǔn),用在不同設(shè)備之間，比如：PC到交換機(jī)、PC到ADSL modem等

交叉線(crossover cable)：

一根網(wǎng)線，一段為568B線序，另一端為568A線序。相同類型設(shè)備連接使用交叉線，如電腦與電腦，交換機(jī)與交換機(jī)、交換機(jī)與集線器等 實例示范：

教師實際操作制作一個水晶頭 【教學(xué)小結(jié)】

本節(jié)課學(xué)習(xí)了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義，特點，分類以及發(fā)展歷程，并簡要介紹了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。重點學(xué)習(xí)了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)的組建方法?！菊n后作業(yè)】

觀察學(xué)校機(jī)房局域網(wǎng)組建的案例。

第三篇：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則

針對此項目的重要性和特殊性，我們在設(shè)計該項目解決方案時特別遵循了以下設(shè)計原則：

（1）先進(jìn)性原則

從較高的起點對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)行規(guī)劃，充分采用先進(jìn)成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，滿足應(yīng)急平臺各種業(yè)務(wù)實時數(shù)據(jù)、非實時數(shù)據(jù)傳輸需要，形成統(tǒng)一先進(jìn)的通信系統(tǒng)。

（2）安全性原則

由于應(yīng)急平臺的特殊性，因此網(wǎng)絡(luò)設(shè)計過程中從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、骨干路由、電路保護(hù)、傳輸設(shè)備到項目人員組織、施工和運維環(huán)節(jié)等技術(shù)和人力資源多方面考慮項目的安全保證。

（3）可靠性原則

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計過程中從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、骨干路由、電路保護(hù)、傳輸設(shè)備等多方面考慮此項目的可靠性，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩煽俊Ｍ瑫r提供7*24的服務(wù)保障，從技術(shù)和服務(wù)兩方面保證該項目的可用性達(dá)到要求。

主干通信網(wǎng)絡(luò)具備電信級7x24小時不間斷運行的特性，其骨干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備關(guān)鍵部件和中繼線路為全冗余配置，不會因單點故障影響平臺運行。

（4）經(jīng)濟(jì)性原則

通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，性能價格比較，選擇優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，盡可能利用和保護(hù)現(xiàn)有設(shè)備和投資，做到從實際出發(fā)，制定經(jīng)濟(jì)、合理的方案，以最小的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本建設(shè)一個高可用、高安全的專用網(wǎng)。在滿足各類通信需要并具備必要的網(wǎng)絡(luò)性能的前提下，最大限度地降低用戶端設(shè)備投資和網(wǎng)絡(luò)通信費用。

（5）可擴(kuò)充性原則

考慮到未來全省各級應(yīng)急平臺的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)承載的信息流量不斷增加。通信網(wǎng)的設(shè)計中須考慮未來帶寬擴(kuò)容、電路提速的需要，從網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的配置上都要保留一定的擴(kuò)充余地，便于融入隨著新技術(shù)發(fā)展帶來的新功能。

第四篇：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(肖明版)讀書筆記

第 1 章 概述——計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(肖明版)讀書筆記

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時代的作用：世紀(jì)的一些重要特征就是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化，它是一個以網(wǎng)絡(luò)為核心的信息時代。網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)已成為信息社會的命脈和發(fā)展知識經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)。

網(wǎng)絡(luò)是指“三網(wǎng)”，即電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

發(fā)展最快的并起到核心作用的是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

新型網(wǎng)絡(luò)的基本特點：

網(wǎng)絡(luò)用于計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送，而不是為了打電話。

網(wǎng)絡(luò)能夠連接不同類型的計算機(jī)，不局限于單一類型的計算機(jī)。

所有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點都同等重要，因而大大提高網(wǎng)絡(luò)的生存性。

計算機(jī)在進(jìn)行通信時，必須有冗余的路由。

網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)盡可能地簡單，同時還能夠非?？煽康貍魉蛿?shù)據(jù)。

電路交換的特點：

電路交換必定是面向連接的。

電路交換的三個階段：建立連接、通信、釋放連接

電路交換傳送計算機(jī)數(shù)據(jù)效率低：計算機(jī)數(shù)據(jù)具有突發(fā)性，這導(dǎo)致通信線路的利用率很低。分組交換的原理：

一、在發(fā)送端，先把較長的報文劃分成較短的、固定長度的數(shù)據(jù)段。

二、每一個數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組。

三、分組交換網(wǎng)以“分組”作為數(shù)據(jù)傳輸單元。

依次把各分組發(fā)送到接收端。

分組首部的重要性：

每一個分組的首部都含有地址等控制信息。

分組交換網(wǎng)中的結(jié)點交換機(jī)根據(jù)收到的分組的首部中的地址信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個結(jié)點交換機(jī)。用這樣的存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，分組就能傳送到最終目的地。

四、接收端收到分組后剝?nèi)ナ撞窟€原成報文。

五、最后，在接收端把收到的數(shù)據(jù)恢復(fù)成為原來的報文。

這里我們假定分組在傳輸過程中沒有出現(xiàn)差錯，在轉(zhuǎn)發(fā)時也沒有被丟棄。

結(jié)點交換機(jī)

在結(jié)點交換機(jī)中的輸入和輸出端口之間沒有直接連線。

結(jié)點交換機(jī)處理分組的過程是：

把收到的分組先放入緩存（暫時存儲）；

查找轉(zhuǎn)發(fā)表，找出到某個目的地址應(yīng)從哪個端口轉(zhuǎn)發(fā)；

把分組送到適當(dāng)?shù)亩丝谵D(zhuǎn)發(fā)出去。

主機(jī)和結(jié)點交換機(jī)的作用不同：

主機(jī)是為用戶進(jìn)行信息處理的，并向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送分組，從網(wǎng)絡(luò)接收分組。

結(jié)點交換機(jī)對分組進(jìn)行存儲轉(zhuǎn)發(fā)，最后把分組交付給目的主機(jī)。

分組交換的優(yōu)點：

高效動態(tài)分配傳輸帶寬，對通信鏈路是逐段占用。

靈活以分組為傳送單位和查找路由。

迅速不必先建立連接就能向其他主機(jī)發(fā)送分組；充分使用鏈路的帶寬。

可靠完善的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；自適應(yīng)的路由選擇協(xié)議使網(wǎng)絡(luò)有很好的生存性。

分組交換帶來的問題：

分組在各結(jié)點存儲轉(zhuǎn)發(fā)時需要排隊，這就會造成一定的時延。

分組必須攜帶的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的開銷。

因特網(wǎng)時代：

因特網(wǎng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)大體上經(jīng)歷了三個階段的演進(jìn)。

但這三個階段在時間劃分上并非截然分開而是有部分重疊的，這是因為網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)是逐漸的而不是突然的。

因特網(wǎng)發(fā)展的第一階段：

第一個分組交換網(wǎng) ARPANET 最初只是一個單個的分組交換網(wǎng)。

ARPA 研究多種網(wǎng)絡(luò)互連的技術(shù)。

1983 年 TCP/IP 協(xié)議成為標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

同年，ARPANET分解成兩個網(wǎng)絡(luò)：

ARPANET——進(jìn)行實驗研究用的科研網(wǎng)

MILNET——軍用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

1983~1984 年，形成了因特網(wǎng) Internet。

1990 年 ARPANET 正式宣布關(guān)閉。

因特網(wǎng)發(fā)展的第二階段：

1986 年，NSF 建立了國家科學(xué)基金網(wǎng)。NSFNET。它是一個三級計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：

主干網(wǎng)

地區(qū)網(wǎng)

校園網(wǎng)

1991 年，美國政府決定將因特網(wǎng)的主干網(wǎng)轉(zhuǎn)交給私人公司來經(jīng)營，并開始對接入因特網(wǎng)的單位收費。1993 年因特網(wǎng)主干網(wǎng)的速率提高到 45 Mb/s（T3 速率）。

因特網(wǎng)發(fā)展的第三階段：

從1993年開始，由美國政府資助的 NSFNET逐漸被若干個商用的 ISP 網(wǎng)絡(luò)所代替。

1994 年開始創(chuàng)建了 4 個網(wǎng)絡(luò)接入點 NAP(Network Access Point)，分別由 4 個電信公司經(jīng)營。NAP 就是用來交換因特網(wǎng)上流量的結(jié)點。在NAP 中安裝有性能很好的交換設(shè)施。到本世紀(jì)初，美國的 NAP 的數(shù)量已達(dá)到十幾個。

從 1994 年到現(xiàn)在，因特網(wǎng)逐漸演變成多級結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同定義

最簡單的定義：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一些互相連接的、自治的計算機(jī)的集合。

因特網(wǎng)(Internet)是“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類——幾種不同的分類方法：

一、從網(wǎng)絡(luò)的交換功能分類

電路交換

報文交換

分組交換

混合交換

二、從網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進(jìn)行分類

廣域網(wǎng) WAN(Wide Area Network)

局域網(wǎng) LAN(Local Area Network)

城域網(wǎng) MAN(Metropolitan Area Network)

接入網(wǎng) AN(Access Network)

三、從網(wǎng)絡(luò)的使用者進(jìn)行分類

公用網(wǎng)(public network)

專用網(wǎng)(private network)

帶寬

“帶寬”(bandwidth)本來是指信號具有的頻帶寬度，單位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。

現(xiàn)在“帶寬”是數(shù)字信道所能傳送的“最高數(shù)據(jù)率”的同義語，單位是“比特每秒”，或 b/s(bit/s)。

更常用的帶寬單位是

千比每秒，即 kb/s（103 b/s）

兆比每秒，即 Mb/s（106 b/s）

吉比每秒，即 Gb/s（109 b/s）

太比每秒，即 Tb/s（1012 b/s）

請注意：在計算機(jī)界，K = 210 = 1024

M = 220, G = 230, T = 240。

數(shù)字信號流隨時間的變化

在時間軸上信號的寬度隨帶寬的增大而變窄。

時延(delay 或 latency)

發(fā)送時延（傳輸時延）發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)塊從結(jié)點進(jìn)入到傳輸媒體所需要的時間。

信道帶寬數(shù)據(jù)在信道上的發(fā)送速率。常稱為數(shù)據(jù)在信道上的傳輸速率。

發(fā)送時延=數(shù)據(jù)塊長度（比特）/信道帶寬（比特/秒）

傳播時延電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。

信號傳輸速率（即發(fā)送速率）和信號在信道上的傳播速率是完全不同的概念。

傳播時延=信道長度（米）/信號在信道上的傳播速率（米/秒）

處理時延交換結(jié)點為存儲轉(zhuǎn)發(fā)而進(jìn)行一些必要的處理所花費的時間。

結(jié)點緩存隊列中分組排隊所經(jīng)歷的時延是處理時延中的重要組成部分。

處理時延的長短往往取決于網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)時的通信量。

有時可用排隊時延作為處理時延。

數(shù)據(jù)經(jīng)歷的總時延就是發(fā)送時延、傳播時延和處理時延之和：

總時延 = 發(fā)送時延 + 傳播時延 + 處理時延

容易產(chǎn)生的錯誤概念

對于高速網(wǎng)絡(luò)鏈路，我們提高的僅僅是數(shù)據(jù)的發(fā)送速率而不是比特在鏈路上的傳播速率。

提高鏈路帶寬減小了數(shù)據(jù)的發(fā)送時延。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成相互通信的兩個計算機(jī)系統(tǒng)必須高度協(xié)調(diào)工作才行，而這種“協(xié)調(diào)”是相當(dāng)復(fù)雜的。

“分層”可將龐大而復(fù)雜的問題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問題，而這些較小的局部問題就比較易于研究和處理。

關(guān)于開放系統(tǒng)互連參考模型 OSI/RM

只要遵循 OSI 標(biāo)準(zhǔn)，一個系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進(jìn)行通信。

在市場化方面 OSI 卻失敗了。

OSI 的專家們在完成 OSI 標(biāo)準(zhǔn)時沒有商業(yè)驅(qū)動力；

OSI 的協(xié)議實現(xiàn)起來過分復(fù)雜，且運行效率很低；

OSI 標(biāo)準(zhǔn)的制定周期太長，因而使得按 OSI 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的設(shè)備無法及時進(jìn)入市場；

OSI 的層次劃分并也不太合理，有些功能在多個層次中重復(fù)出現(xiàn)。

兩種國際標(biāo)準(zhǔn)

法律上的(be jure)國際標(biāo)準(zhǔn) OSI 并沒有得到市場的認(rèn)可。

是非國際標(biāo)準(zhǔn) TCP/IP 現(xiàn)在獲得了最廣泛的應(yīng)用。

TCP/IP 常被稱為事實上的(be facto)國際標(biāo)準(zhǔn)。

劃分層次的必要性

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換必須遵守事先約定好的規(guī)則。

這些規(guī)則明確規(guī)定了所交換的數(shù)據(jù)的格式以及有關(guān)的同步問題（同步含有時序的意思）。

為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定即網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(network protocol)，簡稱為協(xié)議。b]網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成要素 ：

語法數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。

語義需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應(yīng)。

同步事件實現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。

分層的好處 ：

各層之間是獨立的。

靈活性好。

結(jié)構(gòu)上可分割開。

易于實現(xiàn)和維護(hù)。

能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。

層數(shù)多少要適當(dāng)

若層數(shù)太少，就會使每一層的協(xié)議太復(fù)雜。

層數(shù)太多又會在描述和綜合各層功能的系統(tǒng)工程任務(wù)時遇到較多的困難。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)(architecture)是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合。

體系結(jié)構(gòu)就是這個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的功能的精確定義。

實現(xiàn)(implementation)是遵循這種體系結(jié)構(gòu)的前提下用何種硬件或軟件完成這些功能的問題。體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實現(xiàn)則是具體的，是真正在運行的計算機(jī)硬件和軟件。

具有層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)

TCP/IP 是四層的體系結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、運輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。

最下面的網(wǎng)絡(luò)接口層并沒有具體內(nèi)容。

因此往往采取折中的辦法，即綜合 OSI 和 TCP/IP 的優(yōu)點，采用一種只有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)。五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)：

應(yīng)用層(application layer)

運輸層(transport layer)

網(wǎng)絡(luò)層(network layer)

數(shù)據(jù)鏈路層(data link layer)

物理層(physical layer)

實體、協(xié)議、服務(wù) 和服務(wù)訪問點

實體(entity)表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。

協(xié)議是控制兩個對等實體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。

在協(xié)議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。

要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下層所提供的服務(wù)。

本層的服務(wù)用戶只能看見服務(wù)而無法看見下面的協(xié)議。

下面的協(xié)議對上面的服務(wù)用戶是透明的。

協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對等實體之間通信的規(guī)則。

服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層向上層通過層間接口提供的。

同一系統(tǒng)相鄰兩層的實體進(jìn)行交互的地方，稱為服務(wù)訪問點 SAP(Service Access Point)。協(xié)議很復(fù)雜

協(xié)議必須將各種不利的條件事先都估計到，而不能假定一切情況都是很理想和很順利的。

必須非常仔細(xì)地檢查所設(shè)計協(xié)議能否應(yīng)付所有的不利情況。

應(yīng)當(dāng)注意：事實上難免有極個別的不利情況在設(shè)計協(xié)議時并沒有預(yù)計到。在出現(xiàn)這種情況時，協(xié)議就會失敗。因此實際上協(xié)議往往只能應(yīng)付絕大多數(shù)的不利情況。

面向連接服務(wù)與 無連接服務(wù)

面向連接服務(wù)(connection-oriented)

面向連接服務(wù)具有連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放這三個階段。

無連接服務(wù)(connectionless)

兩個實體之間的通信不需要先建立好連接。

是一種不可靠的服務(wù)。這種服務(wù)常被描述為“盡最大努力交付”(best effort delivery)或“盡力而為”。應(yīng)用層的客戶-服務(wù)器方式

在 TCP/IP 的應(yīng)用層協(xié)議使用的是

客戶-服務(wù)器方式

計算機(jī)的進(jìn)程(process)就是運行著的計算機(jī)程序。

為解決具體應(yīng)用問題而彼此通信的進(jìn)程稱為“應(yīng)用進(jìn)程”。

應(yīng)用層的具體內(nèi)容就是規(guī)定應(yīng)用進(jìn)程在通信時所遵循的協(xié)議。

客戶和服務(wù)器

客戶(client)和服務(wù)器(server)都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進(jìn)程。

客戶-服務(wù)器方式所描述的是進(jìn)程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系。

客戶是服務(wù)請求方，服務(wù)器是服務(wù)提供方。

客戶軟件的特點：

在進(jìn)行通信時臨時成為客戶，但它也可在本地進(jìn)行其他的計算。

被用戶調(diào)用并在用戶計算機(jī)上運行，在打算通信時主動向遠(yuǎn)地服務(wù)器發(fā)起通信。

可與多個服務(wù)器進(jìn)行通信。

不需要特殊的硬件和很復(fù)雜的操作系統(tǒng)。

服務(wù)器軟件的特點：

專門用來提供某種服務(wù)的程序，可同時處理多個遠(yuǎn)地或本地客戶的請求。

在共享計算機(jī)上運行。當(dāng)系統(tǒng)啟動時即自動調(diào)用并一直不斷地運行著。

被動等待并接受來自多個客戶的通信請求。

一般需要強(qiáng)大的硬件和高級的操作系統(tǒng)支持。

第7章網(wǎng)絡(luò)互連

一、TCP/IP體系中的運輸層

UDP在傳送數(shù)據(jù)之前不需要先建立連接。遠(yuǎn)地主機(jī)的運輸層在收到UDP報文后，不需要給出任何確認(rèn)。TCP則提供面向連接的服務(wù)。在傳送數(shù)據(jù)之前必須先建立連接，數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后要釋放連接。TCP不提供廣播或多播服務(wù)。

強(qiáng)調(diào)兩點：

(1)運輸層的UDP用戶數(shù)據(jù)報和網(wǎng)際層的IP數(shù)據(jù)報有很大的區(qū)別。IP數(shù)據(jù)報要經(jīng)過互連網(wǎng)中許多路由器的存儲轉(zhuǎn)發(fā)，但UDP用戶數(shù)據(jù)報是在運輸層的端到端抽象的邏輯信道中傳送的，但運輸層的這個邏輯信道并不經(jīng)過路由器(運輸層看不見路由器)。IP數(shù)據(jù)報雖然經(jīng)過路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，但用戶數(shù)據(jù)報只是IP數(shù)據(jù)報中的數(shù)據(jù)，因此路由器看不見有用戶數(shù)據(jù)報經(jīng)過它。

(2)TCP是運輸層的連接，TCP報文段是在運輸層抽象的的端到瑞邏輯信道中傳送，這種信道是可靠的全雙工信道。但這樣的信道卻不知道究競經(jīng)過了哪些路由器，而這些路山器也根本不知道上面的運輸層是否建立了TCP連接。當(dāng)IP數(shù)據(jù)報的傳輸路徑中增加或減少了路由器時，上層的TCP連接都不會發(fā)生變化，出為上層的TCP根本不知道下層所發(fā)生的事情。

端口：

UDP和TCP都使用了與應(yīng)用層接口處的端口(port)與上層的應(yīng)用進(jìn)程進(jìn)行通信。端口的作用就是讓應(yīng)用層的各種應(yīng)用進(jìn)程都能將其數(shù)據(jù)通過端口向下交付給運輸層，以及讓運輸層知道應(yīng)當(dāng)將其報文段中的數(shù)據(jù)向上通過端口交付給應(yīng)用層相應(yīng)的進(jìn)程。從這個意義上講，端口是用來標(biāo)志應(yīng)用層的進(jìn)程。

端口用一個16bit端口號進(jìn)行標(biāo)志。對于不同的計算機(jī)，端口的具體實現(xiàn)方法可能有很大的差別，因為這取決于計算機(jī)的操作系統(tǒng)。

端口號分為兩類：一類熟知端口（well-known port），TCP/IP體系確定并公布的。一種新的應(yīng)用程序出現(xiàn)時，必須為它指派一個熟知端口，否則其他的應(yīng)用進(jìn)程就無法和它進(jìn)行交互。在應(yīng)用層中的各種不同的服務(wù)器進(jìn)程不斷地檢測分配給它們的熟知端口，以便發(fā)現(xiàn)是否有某個客戶進(jìn)程要和它通信。另一類則是一般端口，用來隨時分配給請求通信的客戶進(jìn)程。

TCP連接的端點稱為插口(socket)，或套接字、套接口。

關(guān)于socket的幾個意思：

(1)允許應(yīng)用程序訪問連網(wǎng)協(xié)議的應(yīng)用編程接口API，也就是在運輸層和應(yīng)用層之間的一種接口，稱為socket API，并簡稱為socket。

(2)在socket API中使用的一個函數(shù)名也叫作socket。

(3)調(diào)用socket函數(shù)的端點稱為socket，如“創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)報socket”。

(4)調(diào)用socket函數(shù)時其返回值稱為socket描述符，可簡稱為socket。

(5)在操作系統(tǒng)內(nèi)核中連網(wǎng)協(xié)議的Berkely實現(xiàn)，稱為socket實現(xiàn)。

上面的這些socket的意思都和TCP連接的端點(指IP地址和端口號的組合)不同。

二、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP

用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議由于沒有擁塞控制，因此網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的擁塞不會使源主機(jī)的發(fā)送速率降低。這對某些實時應(yīng)用是很重要的。很多的實時應(yīng)用(如IP電話、實時視頻會議等)要求源主機(jī)以恒定的速率發(fā)送數(shù)據(jù)，并且允許在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時丟失一些數(shù)據(jù)，但卻不允許數(shù)據(jù)有太大的時延。

UDP與應(yīng)用層之間的端口都是用報文隊列來實現(xiàn)的。當(dāng)出隊列發(fā)生溢出時，操作系統(tǒng)就通知客戶進(jìn)程暫停發(fā)送；入隊列發(fā)生溢出時，UDP就丟棄收到的報文，但不通知對方。在服務(wù)端，UDP用戶數(shù)據(jù)報的首部格式：

用戶數(shù)據(jù)報UDP有兩個字段：數(shù)據(jù)字段和首部字段。首部字段由4個字段組成，每個字段都是兩個字節(jié)。各字段意義如下：

(1)源端口源端口號。

(2)目的端口目的端口號。

(3)長度UDP用戶數(shù)據(jù)報的長度。

(4)檢驗和防止UDP用戶數(shù)據(jù)報在傳輸中出錯。

三、傳輸控制協(xié)議TCP

TCP報文段首部的前20個字節(jié)是固定的，后面有4N字節(jié)是根據(jù)需要而增加的選項(N必須是整數(shù))。因此TCP首部的最小長度是20字節(jié)。

首部固定部分各字段的意義如下：

（1、2)源端口和目的端口各占2個字節(jié)。

(3)序號占4字節(jié)。TCP把在一個TCP連接中傳送的數(shù)據(jù)流中的每一個字節(jié)都編上一個序號，整個數(shù)據(jù)的起始序號在連接建立時設(shè)置。首部中的序號字段的值則指的是本報文段所發(fā)送的數(shù)據(jù)的第一個字節(jié)的序號。例如，—報文段的序號字段的值是301，而攜帶的數(shù)據(jù)共有100字節(jié)。這就表明：本報文段的數(shù)據(jù)的最后—個字節(jié)的序號應(yīng)當(dāng)是400。下一個報文段的數(shù)據(jù)序號應(yīng)當(dāng)從40l開姑，因而下一個報文段的序號字段值應(yīng)為401。

(4)確認(rèn)號占4字節(jié)，是期望收到對方的下一個報文段的數(shù)據(jù)的第一個字節(jié)的序號。例如，A正確收到了B發(fā)送過來的一個報文段，其序號字段的值是50l，而數(shù)據(jù)長度是200字節(jié)，因此，A期望收到

B的下一個報文段的首部中的序號字段值為701。

(5)數(shù)據(jù)偏移占4bit，它指出TCP報文段的數(shù)據(jù)起始處距離TCP報文段的起始處有多遠(yuǎn)。這實際就是TCP報文段首部的長度。注意，“數(shù)據(jù)偏移”的單位不是字節(jié)而是32bit字(即以4字節(jié)長的字為計算單位)。由于4bit能夠表示的最大十進(jìn)制數(shù)字是15，因此數(shù)據(jù)偏移的最大值是60字節(jié)，這也是TCP首部的最大長度。

(6)保留占6bit。

(7)緊急比特URG當(dāng)URG＝1時，表明緊急指針字段有效，相當(dāng)于高優(yōu)先級。例如，已經(jīng)發(fā)送了很長的一個程序要在遠(yuǎn)地的主機(jī)上運行。但后來發(fā)現(xiàn)了問題要取消，因此用戶發(fā)出中斷命令。如果不使用緊急數(shù)據(jù)，那將浪費很多時間。

(8)確認(rèn)比特ACK只有當(dāng)ACK＝l時確認(rèn)號字段才有效。當(dāng)ACK＝0時，確認(rèn)號無效。

(9)推送比特PSH(PUSH)相當(dāng)于高優(yōu)先級的一個玩意。

(10)復(fù)位比特RST

(11)同步比特SYN

(12)終止比特FIN

(13)窗口占2字節(jié)。窗口字段用來控制對方發(fā)送的數(shù)據(jù)量，單位為字節(jié)。即用接收端的接收能力的大小來控制發(fā)送端的數(shù)據(jù)發(fā)送量。

(14)檢驗和占2字節(jié)。

(15)選項長度可變。TCP只規(guī)定了一種選項，即最大報文段長度MSS。MSS告訴對方TCP：“我的緩存所能接收的報文段的數(shù)據(jù)字段的最大長度是MSS個字節(jié)”。當(dāng)沒有使用選項時，TCP首部長度是20字節(jié)。

TCP傳輸?shù)目煽渴怯捎谑褂昧诵蛱柡痛_認(rèn)。當(dāng)TCP發(fā)送—報文段時，它同時也在自己的重傳隊列中存放一個副本。若收到確認(rèn)，則刪除此副本。若在計時器時間到之前沒有收到確認(rèn)，則重傳此報文段的副本。TCP的確認(rèn)并不保證數(shù)據(jù)己由應(yīng)用層交付給了端用戶，而只是表明在接收端的TCP收到了對方所發(fā)送的報文段。

TCP有三種基本機(jī)制來控制報文段的發(fā)送。第一種機(jī)制是TCP維持一個變量，它等于最大報文段長度MSS。只要發(fā)送緩存從發(fā)送進(jìn)程得到的數(shù)據(jù)達(dá)到MSS字節(jié)時，就組裝成一個TCP報文段。第二種機(jī)制是發(fā)送端的應(yīng)用進(jìn)程指明要求發(fā)送報文段，即TCP支持的推送(push)操作。第三種機(jī)制是發(fā)送端的一個計時器時間到了，這時就把當(dāng)前已有的緩存數(shù)據(jù)裝入報文段發(fā)送出去。

慢開始和擁塞避免

對于每一個TCP連接，需要有以下兩個狀態(tài)變量：

(1)接收端窗口rwnd這是接收端根據(jù)其目前的接收緩存大小所許諾的最新的窗口值，是來自接收端的流量控制。

(2)擁塞窗口cwnd這是發(fā)送端根據(jù)自己估計的網(wǎng)絡(luò)擁塞程度而設(shè)置的竊口值，是來自發(fā)送端的流量控制。

慢開始算法的原理是這樣的。當(dāng)主機(jī)開始發(fā)送數(shù)據(jù)時，如果立即將較大的發(fā)送窗口中的全部數(shù)據(jù)字節(jié)都注入到網(wǎng)絡(luò)，那么由于這時還不清楚網(wǎng)絡(luò)的狀況，因而就有可能引起網(wǎng)絡(luò)擁塞。經(jīng)驗證明，較好的方法是試探一下，即由小到大逐漸增大發(fā)送端的擁塞窗口數(shù)值。通常在剛剛開始發(fā)送報文段時可先將擁塞窗口cwnd設(shè)置為一個最大報文段MSS的數(shù)值。而在每收到一個對新的報文段的確認(rèn)后，將擁塞窗口增加至多一個MSS的數(shù)值。用這樣的方法逐步增大發(fā)送端的擁塞窗口cwnd，可以使分組注入到網(wǎng)絡(luò)的速率更加合理。

例如，在一開始．發(fā)送端先設(shè)置cwnd＝1，發(fā)送第一個報文段Mo，收到確認(rèn)后將cwnd從1增大到2，于是發(fā)送端可以接著發(fā)送M1和M2兩個報文段。再收到確認(rèn)后cwnd又從2增大到4，并可發(fā)送M3到M6共4個報文段。

為了防止擁塞窗口cwnd的增長引起網(wǎng)絡(luò)擁塞，還需要另一個狀態(tài)變量慢開始門限ssthresh。用法如下： 當(dāng)cwnd

當(dāng)cwnd>ssthresh時，停止使用慢開始算法而改用擁塞避免算法。

當(dāng)cwnd=ssthresh時，既可使用慢開始算法．也可使用擁塞避免算法。

具體的做法是：

擁塞避免算法使發(fā)送端的擁塞窗口cwnd每經(jīng)過—個往返時延RTT就增加一個MSS的大小(而不管在時間RTT內(nèi)收到了幾個ACK)。這樣，擁塞窗口cwnd按線性規(guī)律緩慢增長，比慢開始算法的擁塞窗口增長速率緩慢得多。

快重傳和快恢復(fù)

快重傳的工作原理：即使不能收到某個ACK，也先傳后面的報文段，等到收到3個重復(fù)的ACK才認(rèn)為分組丟失（不必等待超時）。

快恢復(fù)算法：當(dāng)不使用快恢復(fù)算法時，發(fā)送端若發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞就將擁塞窗口降低為1，然后執(zhí)行慢開始算法。但這樣做的缺點是網(wǎng)絡(luò)不能很快地到正常工作狀態(tài)。快恢復(fù)算法可以較好地解決這一問題，其具體步驟如下：

(1)當(dāng)發(fā)送端收到連續(xù)三個重復(fù)的ACK時，就開始慢開始算法。

(2)與慢開始不向之處是擁塞窗口cwnd不是設(shè)置為l，而是設(shè)置為ssthresh+3*MSS。理由是：發(fā)送端收到三個重復(fù)的ACK表明有三個分組已經(jīng)離開了網(wǎng)絡(luò)，它們不會再消耗網(wǎng)絡(luò)的資源。這三個分組是停留在接收端的緩存中的?？梢姮F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中并不是堆積了分組而是減少了三個分組。因此，將擁塞窗口擴(kuò)大些并不會加劇網(wǎng)絡(luò)的擁塞。

(3)若收到的重復(fù)的ACK為n個(n>3)，則將cwnd設(shè)置為ssthresh+n*MSS。

(4)若發(fā)送窗口值還容許發(fā)送報文段．就按擁塞避免算法繼續(xù)發(fā)送報文段。

(5)若收到了確認(rèn)新的報文段的ACK，就將cwnd縮小到ssthresh。

在采用快恢復(fù)算法時，慢開始算法只是在TCP連接建立時才使用。

TCP的重傳機(jī)制

將各個報文段的往返時延樣本加權(quán)平均，就得出報文段的平均往返時延RTT。每測量到一個新的往返時延樣本，就按下式重新計算一次RTT：

RTT＝a×(舊的RTT)＋(1－a)×(新的往返時延樣本)(7—2)

0<=a<1，典型的a值為7／8。

顯然，計時器設(shè)置的超時重傳時間RTO應(yīng)略大于RTT，即：RTO=p×RTT

這里p是個大于1的系數(shù)。實際上，系數(shù)p是很難確定的。例如：發(fā)送出一個TCP報文段l，設(shè)定的重傳時間到了，還沒有收到確認(rèn)，于是重傳此報文段，即報文段2，經(jīng)過了一段時間后，收到了確認(rèn)報文段ACK。問題是：無法判定此確認(rèn)報文段是對原來的報文段1的確認(rèn)，還是對重傳的報文段2的確認(rèn)。根據(jù)以上所述，Karn提出了一個算法：在計算平均往返時延RTT時，只要報文段重傳了，就不采用其往返時延樣本。這樣得出的RTT就和重傳時間就較準(zhǔn)確。

但是，這又引起新的問題。設(shè)想出現(xiàn)這樣的情況：報文段的時延突然增大了很多。因此在原來得出的重傳時間內(nèi)，不會收到確認(rèn)報文段。于是就重傳報文段。但根據(jù)Karn算法，不考慮重傳的報文段的往返時延樣本。這樣，重傳時間就無法更新。

對Karn算法進(jìn)行修正：報文段每重傳—次，就將重傳時間增大一些：

新的重傳時間=Y×(舊的重傳時間)

系數(shù)Y的典型值是2。當(dāng)不再發(fā)生報文段的重傳時，才根據(jù)報文段的往返時延更新平均往返時延RTT和重傳時間的數(shù)值。

采用隨機(jī)早期丟棄RED進(jìn)行擁塞控制

上面的TCP擁塞控制并沒有和網(wǎng)絡(luò)層采取的策略聯(lián)系起來。

第五篇：《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和規(guī)劃》2

《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和規(guī)劃》

一、填空題

1、計算機(jī)病毒程序一般包括3個功能模塊：病毒的引導(dǎo)模塊、傳染模塊、破壞（表現(xiàn)）模塊

2、網(wǎng)橋 也稱橋接器，它是數(shù)據(jù)鏈路層上局域網(wǎng)之間的互連設(shè)備 3.SSL是一種工作在應(yīng)用層的加密技術(shù)，已經(jīng)成為電子商務(wù)安全交易的一種主要連接方式

4.結(jié)構(gòu)化布線一般采用樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它把整個網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)劃分為6個子系統(tǒng)工作區(qū)子系統(tǒng)、水平布線子系統(tǒng)、干線子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng) 和建筑群子系統(tǒng)

5.網(wǎng)絡(luò)流程周期包括以下階段 需求規(guī)范、通信規(guī)范、邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和實施階段.6.設(shè)備間 的主要設(shè)備有數(shù)字程控交換機(jī)、計算機(jī)等，設(shè)備間要有足夠的空間，使用面積不能太小.7.收集用戶需求的三種最常用的方法集中訪談、采訪關(guān)鍵人物、觀察和問卷調(diào)查

8.應(yīng)用需求應(yīng)該從以下4個方面考慮 收集應(yīng)用需求、應(yīng)用類型、對資源的存取和訪問 和輸出應(yīng)用需求表

9.水平子系統(tǒng)的布線路由2種方法在天花板吊頂內(nèi)敷設(shè)纜線、在地板下敷設(shè)纜線

10.通信方式有以下4種對等通信方式、客戶機(jī)-服務(wù)器通信方式、服務(wù)器-客戶機(jī)通信方式、分布式計算方式

11.根據(jù)配線架上連接線纜的不同，可以將配線架分為 110型配線架、模塊式快速配線架

12.網(wǎng)絡(luò)中的多數(shù)核心層都是以星型 拓?fù)洳季€

13.IDS通常設(shè)計為兩部分安全服務(wù)器、主機(jī)代理

14.服務(wù)器的分類入門級服務(wù)器、工作組級服務(wù)器、部門級服務(wù)器和企業(yè)級服務(wù)器

二、名詞解釋

1、什么是網(wǎng)絡(luò)生命周期，包括哪幾個階段？

答：準(zhǔn)備階段、規(guī)劃階段、設(shè)計階段、實施階段、運行階段、優(yōu)化階段。

2、什么是黑盒和白盒分析法

答：白盒分析法,它是按照程序內(nèi)部的結(jié)構(gòu)測試程序，通過測試來檢測產(chǎn)品內(nèi)部動作是否按照設(shè)計規(guī)格說明書的規(guī)定正常進(jìn)行，檢驗程序中的每條通路是否都能按預(yù)定要求正確工作。

黑盒分析法是以用戶的角度，從輸入數(shù)據(jù)與輸出數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系出發(fā)進(jìn)行測試的。很明顯，如果外部特性本身有問題或規(guī)格說明的規(guī)定有誤，用墨盒測試方法是發(fā)現(xiàn)不了的。

3、什么是配線架

配線架是管理子系統(tǒng)中最重要的組件，是實現(xiàn)垂直干線和水平布線兩個子系統(tǒng)交叉連接的樞紐。配線架通常安裝在機(jī)柜或墻上。通過安裝附件，配線架可以全線滿足UTP、STP、同軸電纜、光纖、音視頻的需要。在網(wǎng)絡(luò)工程中常用的配線架有雙絞線配線架和光纖配線架。

4、配線架種類

建筑群配線架、建筑物配線架和樓層配線架

三、簡答

1、簡述網(wǎng)絡(luò)生命周期中規(guī)劃階段需要做什么

答：對現(xiàn)場和運作情況進(jìn)行綜合評估，評價對象包括當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)、運作情況和網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)架構(gòu)。確定所有需要進(jìn)行的物理修改、環(huán)境修改及電氣修改，并并評估當(dāng)前運作情況和網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)架構(gòu)對新技術(shù)方案的支持能力。創(chuàng)建一份包含所有設(shè)計需求的文檔；項目計劃包括：任務(wù)、時間表盒關(guān)鍵里程碑、風(fēng)險和限制條件、責(zé)任、所需資源。

2、試描述網(wǎng)絡(luò)通信方式中的客戶機(jī)-服務(wù)器方式的特點

首先，客戶機(jī)/服務(wù)器可以被理解為是一個物理上分布的邏輯整體，它是由客戶機(jī)、服務(wù)器和連接支持部分組成。其中客戶機(jī)是體系結(jié)構(gòu)的核心部分，是一個面向最終用戶的接口設(shè)備或應(yīng)用程序。它是一項服務(wù)的消耗者，可向其他設(shè)備或應(yīng)用程序提出請求，然后再向用戶顯示所得信息；服務(wù)器是一項服務(wù)的提供者，它包含并管理數(shù)據(jù)庫和通信設(shè)備，為客戶請求過程提供服務(wù)；連接支持是用來連接客戶機(jī)與服務(wù)器的部分，如網(wǎng)絡(luò)連接、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、應(yīng)用接口等。客戶機(jī) / 服務(wù)器具有以下特點：

（1）可實現(xiàn)資源共享。C/L結(jié)構(gòu)中的資源是分布的，客戶機(jī)與服務(wù)器具有一對多的關(guān)系和運行環(huán)境。用戶不僅可存取在服務(wù)器和本地工作站上的資源，還可以享用其他工作站上的資源，實現(xiàn)了資源共享。

（2）可實現(xiàn)管理科學(xué)化和專業(yè)化。系統(tǒng)中的資源分布在各服務(wù)器和工作站上，可以采用分層管理和專業(yè)化管理相結(jié)合的方式，用戶有權(quán)去充分利用本部門、本領(lǐng)域的專業(yè)知識來參與管理，使得各級管理更加科學(xué)化和專業(yè)化。

（3）可快速進(jìn)行信息處理。由于在 C/S 結(jié)構(gòu)中是一種基于點對點的運行環(huán)境，當(dāng)一項任務(wù)提出請求處理時，可以在所有可能的服務(wù)器間均衡地分布該項任務(wù)的負(fù)載。這樣，在客戶端發(fā)出的請求可由多個服務(wù)器來并行進(jìn)行處理，為每一項請求提供了極快的響應(yīng)速度和較高的事務(wù)吞吐量。

（4）能更好地保護(hù)原有的資源。由于C/S是一種開放式的結(jié)構(gòu)，可有效地保護(hù)原有的軟、硬件資源。以前，在其他環(huán)境下積累的的數(shù)據(jù)和軟件均可在C/S中通過集成而保留使用，并且可以透明地訪問多個異構(gòu)的數(shù)據(jù)源和自由地選用不同廠家的數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)工具，具有高度的靈活性；而以前的硬件亦可完全繼續(xù)使用，當(dāng)在系統(tǒng)中增加硬件資源時，不會減弱系統(tǒng)的能力，同時客戶機(jī)和服務(wù)器均可單獨地升級，故具有極好的可擴(kuò)充性。

3、網(wǎng)絡(luò)隔離的技術(shù)特點是什么？

答：網(wǎng)絡(luò)物理隔離卡技術(shù)：首先切斷可能的攻擊途徑（如物理鏈路），然后再盡力滿足用戶的應(yīng)用需求。協(xié)議隔離技術(shù)：協(xié)議隔離指兩個網(wǎng)絡(luò)之間存在直接物理連接，但通過專用協(xié)議來連接兩個網(wǎng)絡(luò)。