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备战通信工程师考试:DAY20

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2019/09/30 Share

今天离考试还有20天,今天复习的重点如下:

第一部分:网络层次结构

OSI 七层模型

相关定义
<1> 开放系统互连参考模型(Open System Interconnect,OSI)是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的开放系统互连参考模型,为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架。它从上到下分别是:

7 应用层
6 表示层
5 会话层
4 传输层
3 网络层
2 数据链路层
1 物理层

其中高层(即7、6、5、4层)定义了应用程序的功能,下面3层(即3、2、1层)主要面向通过网络的端到端的数据流。
<2> 网络协议为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。
<3> 计算机网络被划分为资源子网和通信子网,在完成主机间信息交换递程中,使用了通信子网内部数据交换设备的哪几层协议?
[答案:网络层、数据链路层、物理层。]
通信子网(Communication Subnet,或简称子网)是指网络中实现网络通信功能的设备及其软件的集合。通信设备、网络通信协议、通信控制软件等属于通信子网,是网络的内层,负责信息的传输,主要为用户提供数据的传输、转接、加工、变换等。通信子网的任务是在端结点之间传送报文,主要由转接点和通信链路组成。通信子网,在OSI体系中的位置是下三层。

<4> 网络设备和所在层次的对应关系

  1. 一层(物理层):网卡、集线器、中继器
  2. 二层(数据链路层):网桥、交换机
  3. 三层(网络层):路由器、网关(网络层及其以上)

网络层次示意图
OSI七层模型.gif

TCP/IP四层模型

相关定义
<1> TCP/IP又称为网络通信协议,是国际互联网的基础。
<2> TCP/IP是一组协议的集合,包括上百个各种功能的协议,如TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、Telnet、FTP、SMTP、ARP及TFTP等,其中TCP、IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。
<3> TCP/IP并不完全符合OSI的7层参考模型,采用了4层结构,从上到下依次为:

4 应用层 (对应OSI模型 应用层、表示层、会话层)
3 传输层 (对应OSI模型 传输层)
2 网络层 (对应OSI模型 网络层)
1 网络接口层 (对应OSI模型 链路层、物理层)

<4> TCP/IP各层常用协议:

4 应用层 (Telnet、FTP、SMTP、SNMP、DNS、HTTP、HTTPS、NTP)
3 传输层 (TCP、UDP)
2 网络层 (X.25分组、IPX/SPX、IP、ICMP、IGMP、RIP、OSPF、BGP)
1 网络接口层 (PPP、ARP、RARP以及物理层的RS232C、V.35、X.21等)

ATM四层模型

相关定义
<1> ATM协议参考模型借鉴了ISO的OSI参考模型,以高层ATM适配层ATM层物理层四层取代OSI的七层结构,但从功能上来说,仍然完整实现了系统所需的各种功能。所以,在物理层和ATM适配层分别用两个子层描述和区分层内功能。物理层分为与媒体有关的物理媒体子层PMD和传输汇聚子层TC。ATM适配层又划分为两个子层,即汇聚子层CS和拆装子层SAR。
ATM四层结构如下:

4 高层
3 ATM适配层
2 ATM层
1 物理层

<2> ATM是一种面向分组的技术,其分组称为信元。每个ATM信元包含53字节,其中5字节的信头,48字节的净荷。
<3> ATM使用统计时分复用技术将用户的数据划分为一个个数据单元,不同用户的数据单元仍按照时分方式来共享信道。
<4> ATM的主要接口有:

  1. 用户网络接口(UNI),它是用户设备与网络之间的接口,直接面向用户,UNI 接口定义了物理传输线路的接口标准(支持多种不同速率的信号接入,从最低的E1到STM-1、到STM-4,即2Mbps、155.520Mbps、622.080 Mbps)。
  2. 网络网络接口(NNI),NNI可理解为网络节点接口或网络/网络之间的接口,一般为两个交换机之间的接口(支持多种不同速率的干线信号接入,从最低的STM-1、STM-4到STM-16,即155.520Mbps、622.080Mbps、2.5Gbps)。
  3. 宽带ISDN网间接口(B-ICI),B-ICI定义为两个公用ATM网之间的接口,为分别属于两个运营者的UNI接口提供了连接,它的定义基于NNI接口。
  4. 数据交换接口(DXI),DXI定义在数字终端设备DTE和数字连接设备DCE之间,DTE通过DXI与DCE相连,再通过ATM UNI接口接入ATM网中,相当于终端适配器。

第二部分:交换与控制

定义及优缺点

数据通信网采用的交换方式主要有电路交换方或和分组交换方式。
<1> 电路交换
定义:在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路(有通信双方之间的交换设备和链路逐段连接而成),因而其有以下优缺点。
优点:
①由于通信线路为通信双方用户专用,数据直达,所以传输数据的时延非常小。
②通信双方之间的物理通路一旦建立,双方可以随时通信,实时性强。
③双方通信时按发送顺序传送数据,不存在失序问题。
电路交换既适用于传输模拟信号,也适用于传输数字信号
⑤电路交换的交换设备及控制均较简单。
缺点:
①电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说较长。
②电路交换建立连接后,物理通路被通信双方独占,即使通信线路空闲,也不能供其他用户使用,因而信道利用率低。
③电路交换时,数据直达,不同类型,不同规格,不同速率的终端很难相互进行通信,也难以在通信过程中进行差错控制。
<2> 分组交换
定义:它采用存储转发方式,将一个长报文分割为若干个较短的分组,然后把这些分组(携带源地址,目的地址和编号信息)逐个发送出去。因此分组交换有以下优缺点。
优点:
①分组交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路,不存在连接建立时延,用户可随时发送分组。
②由于采用存储转发方式,加之交换节点具有路径选择,当某条传输线路故障时可选择其他传输线路,提高了传输的可靠性。
③通信双方不是固定地占有一条通信线路,而是在不同的时间段占有这条物理通路,因而大大提高了通信线路的利用率。
④加速了数据在网络中的传输。因为分组是逐个传输,可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行,这种流水线式传输方式减少了传输时间。
⑤分组长度固定,相应的缓冲区的大小也固定,所以简化了交换结点中存储器的管理。
⑥分组较短,出错概率减少,每次重发的数据量也减少,不仅提高了可靠性,也减少了时延。
缺点:
①由于数据进入交换节点后要历经存储转发这一过程,从而引起转发时延(包括接受分组,检验正确性,排队,发送时间等),而且网络的通信量越大造成的时延就越大,实时性较差。
分组交换只适用于数字信号
③分组交换可能出现失序,丢失或重复分组,分组到达目的节点时,需要对分组按编号进行排序等工作,增加了工作量。
<3> 总结
若传输的数据量很大,而且传送时间远大于呼叫时间,则采用电路交换较为合适;当端到端的通路有很多段的链路组成时,采用分组交换较为合适。从提高整个网络的信道利用率上看,分组交换优于电路交换。

知识点

<1> 数字数据网(Digital Data Network,DDN)采用电路交换
<2> ATM是以信元为基础的一种分组交换和复用技术,ATM网络是面向连接的;
<3> X.25 => 帧中继都属于分组交换,都采用面向连接的VC虚电路。

TODOLIST

  1. 生成树协议等相关协议?(DAY13)
  2. VLAN的相关概念,广播帧隔离?(DAY13)
  3. IP报文、分片。(DAY11)
  4. 子网划分、掩码、IP地址数。(DAY11)
  5. ARP、DNS、ICMP等相关概念。(DAY11)
  6. IPv4、IPv6的相关概念及特点。(DAY11)
  7. 数据存储,RAID..NAS、DAS、SAN..(DAY18)
  8. 操作系统,Windows、Linux 相关命令。(DAY19)
目录
  1. 1. 第一部分:网络层次结构
    1. 1.1. OSI 七层模型
    2. 1.2. TCP/IP四层模型
    3. 1.3. ATM四层模型
  2. 2. 第二部分:交换与控制
    1. 2.1. 定义及优缺点
    2. 2.2. 知识点
  3. 3. TODOLIST