2011年软件水平考试网络工程师全面复习笔记(15)

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2011软件水平考试网络工程师全面复习笔记(15)
/ i7 H4 \$ E, ^三.OSI参考模型
　　1, 物理层(physical layer)
( _: N6 P# A/ e2 r7 c* T　　(1)主要作用:实现相邻节点之间比特数据流的透明传送,尽可能屏蔽具体传输介质和物理设备的差异.利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接(物理信道),为数据链路层提供比特流服务.
' M- M2 D+ w2 ^# `　　物理层是所有网络的基础,主要关心的问题有:
　　用多少伏特电压表示"1",多少伏特电压表示"0"; 一个比特持续多少微秒;
　　是单工,半双工还是全双工;
　　最初的连接如何建立和完成,通信后连接如何终止
$ i& I- ~- H1 j; `) N+ j) w　　网络接插件有多少针以及各针的用途.
　　信道的最大带宽;
. z0 \. Q' l: ~- g# q　　传输介质(例如,是有导线的还是无导线的等);
　　传输方式:是基带传输还是频带传输,或者二者均可;
　　多路复用技术(FDM,TDM和WDM波分多路复用Wave-length Division Multiplexing);
　　等等.
6 p' P" U+ l% x; S. @, j% h　　(2)物理层的主要功能:
　　物理连接的建立,维持和拆除.
1 }  _1 K: ~$ o. c$ a7 p+ O　　实体之间信息的按比特传输.
　　实现四大特性的匹配(机械特性,电气特性,功能特性,规程特性)
" E9 \6 f5 i, g1 w$ @7 O　　(3)物理层标准
　　物理层标准主要任务就是要规定DCE设备和DTE设备的接口,包括接口的机械特性,电气特性,功能特性和规程特性.
+ J/ S  \: G7 M　　DTE 是数据终端设备.数据电路端接设备DCE .DCE的作用就是在DTE和传输线路之间提供信号变换和编码的功能,并且负责建立,保持和释放数据链路的连接.DTE通过DCE与通信传输线路相连,如图所示.是美国电子工业协会EIA制定的著名物理层标准.
　　物理或机械特性:规定了DTE和DCE之间的连接器形式,包括连接器形状,几何尺寸,引线数目和排列方式等.
3 ?9 U6 I+ H5 G$ {　　电气特性:规定了DTE和DCE之间多条信号线的连接方式,发送器和接收器的电气参数及其他有关电路的特征.电气特性决定了传送速率和传输距离.
9 ?) y6 i$ i$ E' P0 P# D　　功能特性:对接口各信号线的功能给出了确切的定义,说明某些连线上出现的某一电平的电压表示的意义.
1 `% d# v! k" A　　规程特性:规定了DTE和DCE之间各接口信号线实现数据传输的操作过程(顺序).
　　物理层标准举例
7 |$ T, `2 H3 g) R& @　　EIA RS-232C/V.24接口标准
1 y4 ]8 c1 l; E) K% E: |　　RS是Recommended Standard的缩写,即推荐标准.RS-232-C接口标准与国际电报电话咨询委员会CCITT的V.24标准兼容,是一种非常实用的异步串行通信接口.
　　RS-232-C 建议使用25针的D型连接器DB-25,但是在微型计算机的RS-232C串行端口上,大多使用9针连接器DB-9,如下图所示.
　　(4)常见物理层设备与组件
; e( o1 d/ Q  @/ z  U: z　　物理传输中存在的主要问题
# q9 t- D8 J9 {1 {7 o　　第一大问题:
; J8 p. |0 \6 t　　信号衰减
$ B- y' l' k3 J8 x. m6 ~0 d3 l　　信号衰减限制了信号的传输距离
8 \  }- O5 p; J5 u4 {　　信号衰减还常常会同时伴随着信号的变形
; S& g+ ^# V0 P4 S% L　　采用信号放大和整形的方法来解决信号衰减及其变形问题.
　　第二大问题:
　　噪声干扰
/ O/ c8 Q( B* v! ?" b$ z1 m4 d　　噪声可能导致信号传输错误,即接收端难以从混杂了较大噪声的信号中提取出正确的数据.
　　减少噪声的措施,如抵消与屏蔽,良好的端接和接地技术等
) ^( T: b+ m1 s+ W- v0 X1 I3 U& ^　　常见物理组件
　　RJ-45插座
+ o( M2 H* o5 x! \' j) e9 A　　RJ-45头
　　DB-25 到 DB-9 的转换器
& V, @' l5 R8 P6 P: Y6 N( f6 |　　常见物理层设备
, }5 [8 w+ @& A* J" h% K　　中继器(repeater)和集线器(hub)
　　功能:连接相同的LAN网段;对从入口输入的物理信号进行放大和整形,然后再从出口输出(转发).
　　中继器具有典型的单进单出结构.
1 F' t% z( Q, g: y9 Q　　集线器是多端口中继器.集线器常见的端口规格有4口,8口,16口和24口等.如下图所示:
2,数据链路层(Data link layer)
　　(1)主要任务是负责相邻节点之间的可靠传输,通过加强物理层传输原始比特的功能,使之网络层表现为一条无错线路,数据链路层的传输单元为帧.
　　主要关心:
　　成帧与拆帧.以帧(frame)为单位(产生帧,识别帧的边界);
) H2 ~) b6 ^% C0 U7 T　　差错控制;
　　(流量控制(防止高速的发送方的数据将低速的接收方"淹没").
0 ?0 {/ Q6 v) u5 b　　广播式网络在数据链路层还要处理:如何控制对共享信道的访问等等.
　　(2)主要设备:交换机 网桥
　　3, 网络层(Network layer)
　　(1)网络层的任务就是要选择合适的路由,使发送站传输层所传下来的数据能够正确无误地按地址送到目的站.网络层的传输单元被称为分组(或称包).
　　执行路径选择算法,使分组在通信子网中有一条最佳路径;
　　拥塞控制.防止子网中同时出现过多的分组而相互阻塞通路,形成瓶颈;
. z7 v- m. T3 x) B8 ~　　记帐功能;
　　异种网络互联.
　　(2)主要设备:路由器: 三层交换机
　　4, 传输层(Transport layer)(核心层)
" i0 O# O# ^. D! X; k  K" }7 f　　主要任务:负责端到端节点间数据传输和控制功能 .
; C7 i2 i& c5 S1 g0 {　　传输层是OSI中承上启下层,下三层面向网络通信,确保信息准确传输;上三层面向用户主机,为用户提供各种服务.
3 k' [) M7 u( H5 q* H　　传输层不涉及中间转发节点,即与使用的网络无关.
( B" M6 r( J0 R! \$ p% v3 d　　主要功能:弥补网络层服务质量的不足,为会话层提供端-端的可靠数据传输服务.包括两端主机之间的流量控制.
* S3 y5 h0 N+ |  ^6 S　　5, 会话层( Session layer)
　　主要目的是组织和同步在两个通信的会话用户之间的对话,并管理数据的交换.
　　会话层的功能是在两个节点间建立,维护和释放面向用户的连接.会话连接的建立是在传输连接的基础上进行的.
　　6, 表示层(Presentation layer)
; Z) Q. G- g# a8 G　　主要用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式.它包括数据格式变换,数据加密与解密,数据压缩与恢复等功能.
　　7, 应用层(Application layer)
9 u& z& _# ?8 U9 s6 p0 w, t　　应用层是OSI的最高层,它为OSI模型以外的应用程序提供服务.
4 U1 w: v# W' `6 K　　应用层中包含大量的,人们普遍需要的协议.如网络虚拟终端(VT,Virtual Terminal,文件 传输,电子邮件,目录服务,远程数据库访问等.
5 ?) [8 y- Q! @　　常用设备:网关
( H* |8 n% X: j5 O8 v) h  `0 e　　网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备.在使用不同的通信协议,数据格式或语言,甚至体系结构完全不同的两种系统之间,网关是一个翻译器.与网桥只是简单地传达信息不同,网关对收到的信息要重新打包,以适应目的系统的需求.同时,网关也可以提供过滤和安全功能.大多数网关运行在OSI 7层协议的顶层--应用层.