計算機網絡三級新版教材筆記.doc

計 算 機 基 礎 知 識 筆 記計算機的四特點：1有信息處理的特性。2有程序控制的特性。3有靈活選擇的特性。4有正確應用的特性。計算機發(fā)展經歷5個重要階段：1 大型機階段。2 小型機階段。3 微型機階段。4 客戶機/服務器階段。5 互聯網階段。 計算機指標：1位數。8位是一個字節(jié)。2速度。MIPS是表示單字長定點指令的平均執(zhí)行速度。MFLOPS是考察單字長浮點指令的平均執(zhí)行速度。3容量。Byte用B表示。1KB=1024B。平均尋道時間是指磁頭沿盤片移動到需要讀寫的磁道所要的平均時間。平均等待時間是需要讀寫的扇區(qū)旋轉到磁頭下需要的平均時間。數據傳輸率是指磁頭找到所要讀寫的扇區(qū)后，每秒可以讀出或寫入的字節(jié)數。4 帶寬。Bps用b。 6 可靠性。平均無故障時間MTBF和平均故障修復時間MTTR來表示。計算機應用領域：1 科學計算。2 事務處理。3 過程控制。4 輔助工程。5 人工智能。6 網絡應用。一個完整的計算機系統由軟件和硬件兩部分組成。計算機硬件組成四個層次：1 芯片。2 板卡。3 設備。4 網絡。奔騰芯片的技術特點：1。超標量技術。通過內置多條流水線來同時執(zhí)行多個處理，其實質是用空間換取時間。2超流水線技術。通過細化流水，提高主頻，使得機器在一個周期內完成一個甚至多個操作，其實質是用時間換取空間。奔騰采用每條流水線分為四級流水：指令預取，譯碼，執(zhí)行和寫回結果。3分支預測。動態(tài)的預測程序分支的轉移情況。4雙CACHE哈佛結構：指令與數據分開。5 固化常用指令。6 增強的64位數據總線。 內部總線是32位，外部總線增為64位。7 采用PCI標準的局部總線。 8 錯誤檢測既功能用于校驗技術。9 內建能源效率技術。10 支持多重處理。安騰芯片的技術特點： 64位處理機,簡明并行指令計算EPIC。奔騰系列為32位,精簡指令技術RISC。286.386復雜指令系統CISC。 主板由五部分組成：CPU,存儲器,總線,插槽以及電源。 網絡卡主要功能：1 實現與主機總線的通訊連接，解釋并執(zhí)行主機的控制命令。2 實現數據鏈路層的功能。3 實現物理層的功能。軟件就是指令序列以代碼形式儲存儲存器中。這些指令序列就是程序。軟件由程序與相關文檔組成。軟件是程序以及開發(fā)、使用和維護程序所需的所有文檔的總和。應有軟件的種類：1桌面應用軟件2演示出版軟件3瀏覽工具軟件4管理效率軟件5通信協作軟件6系統維護軟件軟件開發(fā)的三個階段：1 計劃階段。分為問題定義，可行性研究。 2 開發(fā)階段。分為需求分析，總體設計，詳細設計。3 運行階段。主要是軟件維護。在編程中，人們最先使用機器語言。因為它使用最貼近計算機硬件的2進制代碼，所以為低級語言。符號化的機器語言，用助記符代替2進制代碼，成匯編語言。把匯編語言源程序翻譯成機器語言目標程序的工具，就成為匯編程序。把機器語言程序“破譯”為匯編語言程序的工具，稱反匯編程序。把高級語言源程序翻譯成機器語言目標程序的工具，有兩種類型：解釋程序與編譯程序。編譯程序是把輸入的整個源程序進行全部的翻譯轉換，產生出機器語言的目標程序，然后讓計算機執(zhí)行從而得到計算機結果。解釋程序就是把源程序輸入一句，翻譯一句，執(zhí)行一句，并不成為整個目標程序。多媒體技術就是有聲有色的信息處理與利用技術。多媒體技術就是對文本，聲音，圖象和圖形進行處理 ，傳輸，儲存和播發(fā)的集成技術。多媒體技術分為偏軟件技術和偏硬件技術。多媒體硬件系統的基本組成有：1CD-ROM。2具有A/D和D/A轉換功能。3具有高清晰的彩色顯示器。4 具有數據壓縮和解壓縮的硬件支持。多媒體的關鍵技術：1 數據壓縮和解壓縮技術。JPEG：實用與連續(xù)色調，多級灰度，彩色或單色靜止圖象。 MPEG：考慮音頻和視頻同步。2 芯片和插卡技術。 3 多媒體操作系統技術。4 多媒體數據管理技術。一種適用于多媒體數據管理的技術就是基于超文本技術的多媒體管理技術，即超媒體技術。超文本就是收集、儲存和瀏覽離散信息以及建立和表現信息之間關系的技術。當信息不限于文本時，稱為超媒體。組成：1 結點。2 鏈。超媒體系統的組成：1 編輯器。編輯器可以幫助用戶建立，修改信息網絡中的結點和鏈。2 導航工具。一是數據庫那樣基于條件的查詢，一是交互樣式沿鏈走向的查詢。3 超媒體語言。超媒體語言能以一種程序設計方法描述超媒體網絡的構造，結點和其他各種屬性。第二章 網絡的基本概念信息技術涉及到信息的收集、儲存、處理、傳輸與利用。計算機網絡形成與發(fā)展大致分為如下4個階段：1 第一個階段可以追述到20世紀50年代。2 第二個階段以20世紀60年代美國的APPANET與分組交換技術為重要標志。3 第三個階段從20世紀70年代中期開始。4 第四個階段是20世紀90年代開始。計算機網絡的基本特征：資源共享。計算機網絡的定義：以能夠相互共享資源的方式互連起來自治計算機系統的集合。表現：1計算機網絡建立的主要目標是實現計算機資源的共享。2我們判斷計算機是否互連成計算機網絡，主要是看它們是不是獨立的“自治計算機”。 3連網計算機之間的通信必須遵循共同的網絡協議。早期計算機網絡結構實質上是廣域網的結構。 廣域網的功能：數據處理與數據通信。從邏輯功能上可分為：資源子網與通信子網。資源子網負責全網的數據處理，向網絡用戶提供各種網絡資源與網絡服務。主要包括主機和終端。主機通過高速通信線路與通信子網的通信控制處理機相連接。終端是用戶訪問網絡的界面。通信子網由通信控制處理機、通信線路與其他通信設備組成，完成網絡數據傳輸、轉發(fā)等通信處理任務。通信控制處理機在網絡拓撲結構中被稱為網絡節(jié)點。通信線路為通信處理機之間以及通信處理機與主機之間提供通信信道?，F代網絡機構的特點：微機通過局域網連入廣域網，局域網與廣域網、廣域網與廣域網的互聯是通過路由器實現的。按傳輸技術分為：1 廣播式網絡；2 點-點式網絡。采用分組存儲轉發(fā)與路由選擇是點-點式網絡與廣播網絡的重要區(qū)別之一。按規(guī)模分類：局域網，城域網與廣域網。廣域網的通信子網采用分組交換技術，利用公用分組交換網、衛(wèi)星通信網和無線分組交換網互聯。廣域網（遠程網）以下特點：1 適應大容量與突發(fā)性通信的要求。2 適應綜合業(yè)務服務的要求。3 開放的設備接口與規(guī)范化的協議。4 完善的通信服務與網絡管理。X25網是典型的公用分組交換網，是早期廣域網中廣泛使用的通信子網。它保證數據傳輸的可靠性，但因此增大了網絡傳輸的延遲時間。數據通信環(huán)境的變化主要是3個方面：1 傳輸介質由原來的電纜走向光纖.2 多個局域網之間高速互連的要求越來越強烈.3 用戶設備性能提高.在數據傳輸率高，誤碼率低的光纖上，使用簡單的協議，以減少網絡的延遲，而必要的差錯控制功能將由用戶設備來完成。這就是幀中繼（FR，Frame Relay）技術產生的背景。異步傳輸模式ATM是新一代的數據傳輸與分組交換技術。促進發(fā)展的因素：1用戶對未來貸款與對帶寬高效、動態(tài)分配的需求的不斷增長.2用戶對網絡實時應用需求的提高.3網絡的設計與組建進一步走向標準化的需要.關鍵：能保證用戶對所據傳輸的服務質量的需求。ATM技術結合了線路交換方式的實時性好,分組交換方式的靈活性好的特點。因此,B-ISDN(寬帶綜合業(yè)務數據網)選擇ATM作為數據傳輸技術.廣域網擴大了資源共享的范圍，局域網增強了資源共享的深度。早期的城域網產品主要是光纖分布式數據接口(FDDI)各種城域網建設方案有幾個相同點：傳輸介質采用光纖，交換接點采用基于IP交換的高速路由交換機或ATM交換機，在體系結構上采用核心交換層，業(yè)務匯聚層與接入層三層模式。城域網MAN介于廣域網與局域網之間的一種高速網絡。計算機網絡拓撲是通過網中結點與通信線路之間的幾何關系表示網絡結構，反映出網絡中各實體間的結構關系。主要是指通信子網的拓撲構型。網絡拓撲可以根據通信子網中通信信道類型分為：1 點-點線路通信子網的拓撲：星型，環(huán)型，樹型，網狀型。2 廣播式通信子網的拓撲：總線型，樹型，環(huán)型，無線通信與衛(wèi)星通信型。描述數據通信的基本技術參數有兩個：數據傳輸率與誤碼率。數據傳輸速率:在數值上等于每秒鐘傳輸構成數據代碼的二進制比特數,單位為比特/秒(bit/second),記作bps.對于二進制數據,數據傳輸速率為:S1/T(bps),其中,T為發(fā)送每一比特所需要的時間.奈奎斯特準則：信號在無噪聲的信道中傳輸時,對于二進制信號的最大數據傳輸率Rmax與通信信道帶寬B（B=f，單位是Hz）的關系可以寫為： Rmax=2*f(bps) 香農定理：香農定理則描述了有限帶寬;有隨機熱噪聲信道的最大傳輸速率與信道帶寬;信號噪聲功率比之間的關系.在有隨機熱噪聲的信道上傳輸數據信號時，數據傳輸率Rmax與信道帶寬B，信噪比S/N關系為： Rmax=B*LOG（1+S/N）其中：B為信道帶寬，S為信號功率，n為噪聲功率。誤碼率是二進制碼元在數據傳輸系統中被傳錯的概率，它在數值上近似等于：Pe=Ne/N（傳錯的除以總的）(1)誤碼率應該是衡量數據傳輸系統正常工作狀態(tài)下傳輸可靠性的參數.(2)對于一個實際的數據傳輸系統,不能籠統地說誤碼率越低越好,要根據實際傳輸要求提出誤碼率要求;在數據傳輸速率確定后,誤碼率越低,傳輸系統設備越復雜,造價越高.(3)對于實際數據傳輸系統,如果傳輸的不是二進制碼元,要折合成二進制碼元來計算.(4)差錯的出現具有隨機性,在實際測量一個數據傳輸系統時,只有被測量的傳輸二進制碼元數越大,才會越接近于真正的誤碼率值.這些為網絡數據傳遞交換而指定的規(guī)則，約定與標準被稱為網絡協議。協議分為三部分：(1)語法,即用戶數據與控制信息的結構和格式;(2)語義,即需要發(fā)出何種控制信息,以及完成的動作與做出的響應;(3)時序,即對事件實現順序的詳細說明.將計算機網絡層次模型和各層協議的集合定義為計算機網絡體系結構。計算機網絡中采用層次結構，可以有以下好處：1 各層之間相互獨立。2 靈活性好。3 各層都可以采用最合適的技術來實現，各層實現技術的改變不影響其他各層。4 易于實現和維護。5 有利于促進標準化。該體系結構標準定義了網絡互連的七層框架，即ISO開放系統互連參考模型。在這一框架中進一步詳細規(guī)定了每一層的功能，以實現開放系統環(huán)境中的互連性，互操作性與應用的可移植性。OSI 標準制定過程中采用的方法是將整個龐大而復雜的問題劃分為若干個容易處理的小問題，這就是分層的體系結構辦法。在OSI中，采用了三級抽象，既體系結構，服務定義，協議規(guī)格說明。ISO將整個通信功能劃分為七個層次,劃分層次的原則是:(1)網中各結點都有相同的層次;(2)不同結點的同等層具有相同的功能;(3)同一結點內相鄰層之間通過接口通信;(4)每一層使用下層提供的服務,并向其上層提供服務; (5)不同結點的同等層按照協議實現對等層之間的通信.OSI七層：1 物理層：主要是利用物理傳輸介質為數據鏈路層提供物理連接，以便透明的傳遞比特流。2 數據鏈路層。在通信實體之間建立數據鏈路連接，傳送以幀為單位的數據，采用差錯控制，流量控制方法。3 網絡層：通過路由算法，為分組通過通信子網選擇最適當的路徑。4 傳輸層：是向用戶提供可靠的端到端服務，透明的傳送報文。5 會話層：組織兩個會話進程之間的通信，并管理數據的交換。6 表示層：處理在兩個通信系統中交換信息的表示方式。7 應用層：應用層是OSI參考模型中的最高層。確定進程之間通信的性質，以滿足用戶的需要。TCP/IP協議的特點：1開放的協議標準，可以免費使用，并且獨立于特定的計算機硬件與操作系統。2獨立于特定的網絡硬件，可以運行在局域網、廣域網，更適用于互聯網。3統一的網絡地址分配方案，使得整個TCP/IP設備在網中都具有唯一的地址。4標準化的高層協議，可以提供多種可靠的用戶服務。TCP/IP參考模型可以分為：應用層，傳輸層，互連層，主機-網絡層?；ミB層主要是負責將源主機的報文分組發(fā)送到目的主機，源主機與目的主機可以在一個網上，也可以不在一個網上。功能：1處理來自傳輸層的分組發(fā)送請求。2處理接受的數據報。3處理互連的路徑、流控與擁塞問題。傳輸層主要功能是負責應用進程之間的端到端的通信。TCP/IP參考模型的傳輸層定義了兩種協議，即傳輸控制協議TCP和用戶數據報協議UDP。TCP協議是面向連接的可靠的協議；UDP協議是無連接的不可靠協議。主機-網絡層負責通過網絡發(fā)送和接受IP數據報。包括各種物理協議。按照層次結構思想，對計算機網絡模塊化的研究結果是形成了一組從上到下單向依賴關系的協議棧，也叫協議族。地址解析協議ARP/PARP并不屬于單獨的一層，它介于物理地址與IP地址間，起著屏蔽物理地址細節(jié)的作用。IP協議橫跨整個層次。應用層協議分為:1一類依賴于面向連接的TCP。2一類是依賴于面向連接的UDP協議。3另一類既依賴于TCP協議，也可以依賴于UDP協議。依賴TCP協議的主要有: 文件傳送協議FTP、電子郵件協議SMTP以及超文本傳輸協議HTTP等.依賴UDP協議的主要有簡單網絡管理協議SNMP;簡單文件傳輸協議TFTP.既依賴TCP又依賴UDP協議的是域名服務DNS等.還包括：網絡終端協議TELNET;路由信息協議;RIP網絡文件系統NFS.NSFNET采用的是一種層次結構，可以分為主干網，地區(qū)網與校園網。Internet2的初始運行速率可達10Gbps.Internet2在網絡層運行的是IPv4，同時也支持IPv6業(yè)務.多媒體網絡是指能夠傳輸多媒體數據的通信網絡。多媒體網絡需要支持多媒體傳輸所需要的交互性和實時性要求。網絡視頻會議系統是一種典型的網絡多媒體系統。多媒體網絡應用對數據通信的要求：1高傳輸帶寬要求；2不同類型的數據對傳輸的要求不同；3網絡中的多媒體流傳輸的連續(xù)性與實時性要求；4網絡中多媒體數據傳送的低時延要求；5網絡中的多媒體傳輸同步要求；6網絡中的多媒體的多方參與通信的特點。改進傳統網絡的方法是：增大帶寬與改進協議。第三章 局域網基礎從局域網應用角度看，局域網主要技術特點是：決定局域網的主要技術要素是：網絡拓撲，傳輸介質與介質訪問控制方法。局域網從介質訪問控制方法分為：共享介質局域網與交換式局域網。局域網拓撲構型總線局域網的介質訪問控制方式采用的是“共享介質”方式。主要特點介質訪問控制方法是控制多個結點利用公共傳輸介質發(fā)送和接受數據的方法。環(huán)形拓撲構型星型拓撲中存在中心結點，每個結點通過點與點之間的線路與中心結點連接，任何兩結點之間的通信都要通過中心結點轉接。局域網傳輸介質有同軸電纜、雙絞線、光纖與無線通信信道。共享介質訪問控制方式主要為：1 帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問CSMA/CD方法。2 令牌總線方法（TOKEN BUS）。3 令牌環(huán)方法（TOKEN RING）。IEEE802IEEE802參考模型：IEEE802參考模型是美國電氣電子工程師協會在1980年2月制訂的，稱為IEEE802標準，這個標準對應于OSI參考模型的物理層和數據鏈路層，但它的數據鏈路層又劃分為邏輯鏈路控制子層（LLC）和介質訪問控制子層（MAC）。a.802.1標準：包含了局域網體系結構、網絡互連、以及網絡管理與性能測試。b.802.2標準：定義了邏輯鏈路控制（LLC）子層功能及其服務。c.802.3標準：定義了CSMA/CD總線介質訪問控制子層和物理層規(guī)范。d.802.4標準：定義了令牌總線（Token Bus）介質訪問控制子層與物理層的規(guī)范。e.802.5標準：定義了令牌環(huán)（Token Ring）介質訪問控制子層與物理層的規(guī)范。高速局域網的方案共享介質局域網可分為Ethernet，Token Bus，Token Ring與FDDI以及在此基礎上發(fā)展起來的100Mbps Fast Ethernet、1Gbps與10Gbps Gigabit Ethernet。交換式局域網可分為Switch Ethernet與ATM LAN，以及在此基礎上發(fā)展起來的虛擬局域網。光纖分布式數據接口FDDI是一種以光纖作為傳輸介質的高速主干網。FDDI主要技術特點:(1)使用基于IEEE802.5的單令牌的環(huán)網介質訪問控制MAC協議;(2)使用IEEE802.2協議,與符合IEEE802標準的局域網兼容;(3)數據傳輸速率為100Mbps,連網的結點數小于等于1000,環(huán)路長度為100km;(4)可以使用雙環(huán)結構,具有容錯能力;(5)可以使用多模或單模光纖;(6)具有動態(tài)分配帶寬的能力,能支持同步和異步數據傳輸.100Mbps Fast Ethernet1Gbps Gigabit EthernetGigabit Ethernet的傳輸速率比Fast Ethernet（100Mbps）快10倍，達到1000Mbps，將傳統的Ethernet每個比特的發(fā)送時間由100ns降低到1ns。10Gbps Gigabit Ethernet交換局域網的基本結構局域網交換機工作原理“端口號/MAC地址映射表”的建立與維護根據交換機的幀轉發(fā)方式，交換機可以分為3類：1 直接交換方式。2 存儲轉發(fā)交換方式。3 改進直接交換方式。局域網交換機的特性：1 低交換傳輸延遲。2 高傳輸帶寬。3 允許10Mbps/100Mbps。4 局域網交換機可以支持虛擬局域網服務。虛擬網絡（VLAN）是建立在交換技術基礎上的。虛擬網絡是建立在局域網交換機或ATM交換機上的，它以軟件的形式來實現邏輯組的劃分與管理，邏輯工作組的結點組成不受物理位置的限制。 紅外無線局域網的主要特點擴頻無線局域網無線局域網標準IEEE 802.3物理層標準類型10 BASE-5是IEEE 802.3物理層標準中最基本的一種。它采用的傳輸介質是阻抗為50偶的基帶粗同軸電纜。網卡是網絡接口卡NIC的簡稱，它是構成網絡的基本部件。網卡分類：按網卡支持的計算機種類：標準以太網卡。PCMCIA網卡（用于便攜式計算機）。按網卡支持的傳輸速率分類：普通的10Mbps。高速的100Mbps網卡。10/100Mbps自適應網卡。1000Mbps網卡。按網卡支持的傳輸介質類型分類：雙絞線網卡。粗纜網卡。細纜網卡。光纖網卡。普通的集線器兩類端口：一類是用于連接接點的RJ-45端口，這類端口數可以是8，12，16，24等。另一類端口可以是用于連接粗纜的AUI端口，用于連接細纜的BNC端口，也可以是光纖連接端口，這類端口稱為向上連接端口。按傳輸速率分類：1。10Mbps集線器。2。100Mbps集線器。3。10Mbps/100Mbps自適應集線器。按集線器是或能夠堆疊分類：1。普通集線器。2。可堆疊式集線器。按集線器是或支持網管功能：1。簡單集線器。2。帶網管功能的集線器。 局域網交換機可以分為：1 簡單的10Mbps交換機。2 10Mbps/100Mbps自適應的局域網交換機。3大型局域網交換機。雙絞線組網方法 結構化布線系統與傳統的布線系統最大的區(qū)別在于：結構化布線系統的結構與當前所連接的設備位置無關。 智能大樓。一個完善的智能大樓系統除了結構化布線系統以外，還應該包含以下幾種系統：1 辦公自動化系統。2 通信自動化系統。3 樓宇自動化系統。4 計算機網絡。結構化布線系統的應用環(huán)境：1建筑物綜合布線系統2智能大樓布線系統3工業(yè)布線系統 建筑物綜合布線系統的主要特點是：1 由于建筑物綜合布線系統支持各種系統與設備的集成，能與現在所有的語音，數據系統一起工作，從而可以保護用戶在硬件，軟件，培訓方面的投資。2 建筑物綜合布線系統有助于將分散的布線系統，合并成一組統一的，標準的布線系統中。3 建筑物綜合布線系統的結構化設計，使用戶自己能夠容易的排除故障，增強了系統安全性，便于管理。4 采用高性能的非屏蔽雙絞線與光纖的建筑物綜合布線系統，能夠支持高達100Mbps，甚至更高的數據傳輸速率。智能大樓布線系統工業(yè)布線系統是專門為工業(yè)環(huán)境設計的布線標準與設備。 網絡互連的動力 同種局域網使用網橋就可以將分散在不同地理位置的多個局域網互連起來。異型局域網也可以用網橋互連起來，ATM局域網與傳統共享介質局域網互連必須解決局域網仿真問題。路由器或網關是實現局域網與廣域網、廣域網與廣域網互連的主要設備。數據鏈路層互連的設備是網橋。網橋在網絡互連中起到數據接收，地址過渡與數據轉發(fā)的作用，它是實現多個網絡系統之間的數據交換。網絡層互連的設備是路由器。如果網絡層協議不同，采用多協議路由器。傳輸層以上各層協議不同的網絡之間的互連屬于高層互連。實現高層互連的設備是網關。高層互連的網關很多是應用層網關，通常簡稱為應用網關。所謂網絡互連，是將分布在不同地理位置的網絡，設備相連接，以構成更大規(guī)模的互聯網絡系統，實現互聯系統網絡資源的共享。網絡互連的功能有以下兩類：1 基本功能。2 擴展功能。網橋是在數據鏈路層上實現不同網絡互連的設備。網橋的基本特征： 網橋在局域網中經常被用來將一個大型局域網分成既獨立又能互相通信的多個子網的互連結構，從而可以改善各個子網的性能與安全性?；谶@兩種標準（IEEE802.1，802.5）的網橋分別是：1 透明網橋（各網橋）；2 源路選網橋（源結點）路由器是在網絡層上實現多個網絡互連的設備。 需要每個局域網網絡層以上高層協議相同，數據鏈路層與物理層協議可以不同。 網關可以完成不同網絡協議之間的轉換。實現協議轉換的方法主要是： 1 直接將網絡信息包格式轉化成輸出網絡信息包格式 N(N-1)；2 將輸入網絡信息包的格式轉化成一種統一的標準網間信息包的格式 2N。一個網關可以由兩個半網關構成。第四章 網絡操作系統網絡操作系統，是能利用局域網低層提供的數據傳輸功能，為高層網絡用戶提供共享資源管理服務，提供各種網絡服務功能的局域網系統軟件。網絡操作系統（NOS）是指能使網絡上各個計算機方便而有效的共享網絡資源，為用戶提供所需要的各種服務的操作系統軟件。網絡操作系統的基本任務是：屏蔽本地資源與網絡資源的差異性，為用戶提供各種基本網絡服務功能，完成網絡共享系統資源的管理，并提供網絡操作系統的安全性服務。 網絡操作系統分為兩類：面向任務型NOS與通用型NOS。 網絡操作系統經歷了從對等結構與非對等結構演變的過程。 非對等結構網絡操作系統，將連網結點分為以下兩類：1 網絡服務器。2 網絡工作站。虛擬盤體可以分為以下三類：專用盤體，共用盤體與共享盤體?；谖募盏木W絡操作系統，分為兩部分：1 文件服務器。2 工作站軟件。典型的局域網可以看成由以下三個部分組成：網絡服務器，工作站與通信設備。網絡操作系統的基本功能有：1 文件服務；2 打印服務；3 數據庫服務；4 通信服務；5 信息服務；6 分布式服務；7 網絡管理服務；8 Internet/Internet服務。Windows 2000Windows NT SERVER操作系統是以“域”為單位實現對網絡資源的集中管理。主域控制器與后備域控制器。Windows NT的特點：內置4種標準網絡協議：1.TCP/IP協議。2.Microsoft公司的MWLink協議。3.NetBIOS的擴展用戶接口（NetBEUI）。4.數據鏈路控制協議。Windows NT的優(yōu)缺點Windows2000 Server操作系統NetWareNetWare操作系統是以文件服務器為中心的，它由三個部分組成：文件服務器內核，工作站外殼與低層通信協議。服務器與工作站之間的連接是通過通信軟件，網卡，傳輸介質來實現的。通信軟件包括網卡驅動程序和通信協議軟件。工作站運行的重定義程序NetWare Shell負責對用戶命令進行解釋。NetWare的文件系統在NetWare環(huán)境中，訪問一個文件的路徑為： 文件服務器名/卷名：目錄名子目錄名文件名用戶分為：1 網絡管理員。通過設置用戶權限來實現網絡安全保護措施。2 組管理員。3 網絡操作員。4 普通網絡用戶。NetWare的安全保護方法NetWare操作系統的系統容錯技術主要是以下三種：1三級容錯機制。第一級系統容錯SFT I采用了雙重目錄與文件分配表，磁盤熱修復與寫后讀驗證等措施。第二級系統容錯SFT II包括硬盤鏡像與硬盤雙工功能。第三級系統容錯SFT III提供了文件服務器鏡像功能。2事務跟蹤系統：NetWare的事務跟蹤系統用來防止在寫數據庫記錄的過程中因為系統故障而造成數據丟失。3 UPS監(jiān)控NetWare的優(yōu)缺點IntranetWare操作系統IntranetWare操作系統的主要特點：1 IntranetWare操作系統能建立功能強大的企業(yè)內部網絡。2 IntranetWare操作系統能保護用戶現有的投資。3 IntranetWare操作系統能方便的管理網絡與保證網絡安全。4 IntranetWare操作系統能集成企業(yè)的全部網絡資源。5 IntranetWare操作系統能大大減少網絡管理的開支。Linux操作系統：低價格，源代碼開放，安裝配置簡單。Unix網絡操作系統第五章 因特網基礎因特網主要作用:豐富的信息資源（www）;便利的通信服務（E-MAIL）;快捷的電子商務（中國最早的商務平臺8488）.因特網主干網:ANSNET。從網絡設計者角度考慮,因特網是計算機互聯網絡。從使用者角度考慮,因特網是信息資源網。因特網中的通信線路歸納起來主要有兩類:有線線路和無線線路。因特網主要由通信線路，路由器，服務器和客戶機，信息資源四部分組成。所有連接在因特網上的計算機統稱為主機。服務器就是因特網服務與信息資源的提供者.客戶機是因特網服務和信息資源的使用者。TCP/IP協議就是將它們維系在一起的紐帶，TCP/IP是一個協議集,它對因特網中主機的尋址方式，主機的命名機制，信息的傳輸規(guī)則，以及各種服務功能做了詳細約定。IP(通信規(guī)則)主要是負責為計算機之間傳輸的數據報尋址,并管理這些數據報的分片過程。運行IP協議的網絡層可以為其高層用戶提供如下三種服務:1. 不可靠的數據投遞服務；2. 面向無連接的傳輸服務；3. 盡最大努力投遞服務。IP地址由兩部分組成,1.網絡號和2.主機號。只要兩臺主機具有相同的網絡號,不論它們物理位置,都屬于同一邏輯網絡。A類IP地址用于大型網絡；B類IP地址用于中型網絡；C類用于小規(guī)模網絡，最多只能連接256臺設備；D類IP用于多目的地址發(fā)送；E類則保留為今后使用。再次劃分IP地址的網絡號和主機號部分用子網屏蔽碼來區(qū)分。IP數據報的格式可以分為報頭區(qū)和數據區(qū)兩大部分,其中數據區(qū)包括高層需要傳輸的數據,報頭區(qū)是為了正確傳輸高層數據而增加的控制信息。因特網中,需要路由選擇的設備一般采用表驅動的路由選擇算法。路由表有兩種基本形式:1.靜態(tài)路由表；2.動態(tài)路由表。動態(tài)路由表是網絡中的路由器互相自動發(fā)送路由信息而動態(tài)建立的。TCP為應用層提供可靠的數據傳輸服務。TCP是一個端到端的傳輸協議,因為它可以提供一條從一臺主機的一個應用程序到遠程主機的另一個應用程序的直接連接.(虛擬連接)端口就是TCP和UDP為了識別一個主機上的多個目標而設計的。因特網的域名由TCP/IP協議集中的域名系統進行定義。因特網中的這種命名結構只代表著一種邏輯的組織方法，并不代表實際的物理連接。借助于一組既獨立又協作的域名服務器來完成，因特網存在著大量域名服務器，每臺域名服務器保存著域中主機的名字與IP地址的對照表，這組名字服務器是解析系統的核心。域名解析兩方式:1.遞歸解析.2.反復解析。因特網提供的基本服務主要有:1.電子郵件E-MAIL；2.遠程登陸Telnet；3.文件傳輸FTP；4.WWW服務。電子郵件服務采用客戶機/服務器工作模式。用戶發(fā)送和接收郵件需要借助于安裝在客戶機中的電子郵件應用程序來完成。電子郵件應用程序應具有如下兩個最為基本的功能:1. 創(chuàng)建和發(fā)送電子郵件 2. 接收,閱讀,管理郵件 電子郵件應用程序在向郵件服務器傳送郵件時使用簡單郵件傳輸協議SMTP，從郵件服務器讀取時候可以使用POP3協議或IMAP協議。當使用電子郵件應用程序訪問IMAP服務器時,用戶可以決定是或將郵件拷貝到客戶機中,以及是或在IMAP服務器中保留郵件副本,用戶可以直接在服務器中閱讀和管理郵件。電子郵件由兩部分組成:郵件頭和郵件體(實際傳送的內容)。遠程終端協議,既Telnet協議,Telnet協議是TCP/IP協議的一部分,它精確的定義了本地客戶機與遠程服務器之間交互過程。因特網提供的遠程登陸服務可以實現:1. 本地用戶與遠程計算機上運行程序相互交互。2. 用戶登陸到遠程計算機時,可以執(zhí)行遠程計算機上的任何應用程序,并且能屏蔽不同3. 型號計算機之間的差異。4. 用戶可以利用個人計算機去完成許多只有大型機才能完成的任務.網絡虛擬終端:提供了一種標準的鍵盤定義,用來屏蔽不同計算機系統對鍵盤輸入的差異性。因特網用戶使用的FTP客戶端應用程序通常有三種類型,既傳統的FTP命令行,瀏覽器和FTP下載工具。這種在文本中包含與其他文本的連接特征,形成了超文本的最大特點:無序性。選擇熱字的過程,實際上就是選擇某種信息鏈接線索的過程。超文本傳輸協議HTTP是WWW客戶機與WWW服務器之間的應用層傳輸協議。HTTP會話過程包括以下4個步湊:1. 連接.2.請求.3.應答.4.關閉。URL由三部分組成:協議類型，主機名與路徑及文件名。WWW服務器所存儲的頁面是一種結構化的文檔，采用超文本標記語言HTML書寫而成。HTML主要特點是可以包含指向其他文檔的鏈接項，既其他頁面的URL；可以將聲音,圖象,視頻等多媒體信息集合在一起。對于機構來說,主頁通常是WWW服務器的缺省頁,既用戶在輸入URL時只需要給出WWW服務器的主機名,而不必指定具體的路徑和文件名,WWW服務器會自動將其缺省頁返回給用戶。搜索引擎是因特網上的一個WWW服務器,它的主要任務是在因特網中主動搜索其他WWW服務器中的信息并對其自動索引,將索引內容存儲在可供查詢的大型數據庫中。網絡新聞組是一種利用網絡進行專題討論的國際論壇,到目前為止USENET仍是最大規(guī)模的網絡新聞組。ISP一方面為用戶提供因特網接入服務,另一方面為用戶提供各種類型的信息服務。用戶的計算機可以通過各種通信線路連接到ISP,但歸納起來可以劃分為兩類:電話線路和數據通信線路。調制解調器在通信的一端負責將計算機輸出的數字信息轉換成普通電話線路能夠傳輸的信號,在另一端將從電話線路接受的信號轉化成計算機能夠處理的數字信號。通過電話線路介入因特網的費用通常由三部分組成:開戶費,因特網使用費(連接費用和占用磁盤空間費用)和電話費。第六章 網絡安全技術網絡管理包括五個功能：配置管理，故障管理，性能管理，計費管理和安全管理。網絡管理的目標：網絡管理員的職責：管理者實質上是運行在計算機操作系統之上的一組應用程序，管理者從各代理處收集信息,進行處理,獲取有價值的管理信息,達到管理的目的.代理位于被管理的設備內部，它把來自管理者的命令或信息請求轉換為本設備特有的指令，完成管理者的指示，或返回它所在設備的信息。管理者和代理之間的信息交換可以分為兩種：從管理者到代理的管理操作；從代理到管理者的事件通知。配置管理的目標是掌握和控制網絡的配置信息。現代網絡設備由硬件和設備驅動組成。故障就是出現大量或嚴重錯誤需要修復的異常情況。故障管理是對計算機網絡中的問題或故障進行定位的過程。故障管理的步驟：故障管理最主要的作用是通過提供網絡管理者快速的檢查問題并啟動恢復過程的工具，使網絡的可靠性得到增強。故障標簽就是一個監(jiān)視網絡問題的前端進程。性能管理的目標是衡量和呈現網絡特性的各個方面，使網絡的性能維持在一個可以接受的水平上。性能管理包括監(jiān)視和調整兩大功能。性能管理的作用：記費管理的目標是跟蹤個人和團體用戶對網絡資源的使用情況，對其收取合理的費用。記費管理的主要作用是網絡管理者能測量和報告基于個人或團體用戶的記費信息，分配資源并計算用戶通過網絡傳輸數據的費用，然后給用戶開出帳單。安全管理的目標是按照一定的策略控制對網絡資源的訪問，保證重要的信息不被未授權用戶訪問，并防止網絡遭到惡意或是無意的攻擊。安全管理是對網絡資源以及重要信息訪問進行約束和控制。在網絡管理模型中,網絡管理者和代理之間需要交換大量管理信息,這一過程必須遵循統一的通信規(guī)范,我們把這個通信規(guī)范稱為網絡管理協議。網絡管理協議是高層網絡應用協議，它建立在具體物理網絡及其基礎通信協議基礎上，為網絡管理平臺服務。目前使用的標準網絡管理協議包括：簡單網絡管理協議SNMP，公共管理信息服務/協議CMIS/CMIP，和局域網個人管理協議LMMP等。管理節(jié)點一般是面向工程應用的工作站級計算機，擁有很強的處理能力。代理節(jié)點可以是網絡上任何類型的節(jié)點。SNMP是一個應用層協議，它使用傳輸層和網絡層的服務向其對等層傳輸信息。SNMP采用輪循監(jiān)控方式。CMIP的優(yōu)點是安全性高，功能強大，不僅可用于傳輸管理數據，還可以執(zhí)行一定的任務。信息安全包括3個方面：物理安全、安全控制、安全服務。物理安全是指在物理媒介層次上對存儲和傳輸的信息的安全保護。安全控制是指在操作系統和網絡通信設備上對存儲和傳輸信息的操作和進程進行控制和管理,主要是在信息處理層次上對信息進行初步的安全保護。安全服務是指在應用層對信息的保密性;完整性和來源真實性進行保護和鑒別,滿足用戶的安全需求,防止和抵御各種安全威脅和攻擊。信息安全系統的設計原則：美國國防部和國家標準局的可信計算機系統評估準則(TCSEC)定義了4個級別:A;B;C;D1 D1級。D1級計算機系統標準規(guī)定對用戶沒有驗證。例如DOS，WINDOS3.X及WINDOW 95（不在工作組方式中）。Apple的System7。X。2 C1級提供自主式安全保護，它通過將用戶和數據分離，滿足自主需求。3 C2級為處理敏感信息所需要的最底安全級別。C2級別進一步限制用戶執(zhí)行一些命令或訪問某些文件的權限，而且還加入了身份驗證級別。例如UNIX系統。XENIX。Novell 3。0或更高版本。Windows NT。4 B1級是第一種需要大量訪問控制支持的級別。安全級別存在保密，絕密級別。5 B2要求計算機系統中的所有對象都要加上標簽，而且給設備分配安全級別。6 B3級要求用戶工作站或終端通過可信任途徑連接到網絡系統。而且這一級采用硬件來保護安全系統的存儲區(qū)。B3級系統的關鍵安全部件必須理解所有客體到主體的訪問。7 A1 最高安全級別，表明系統提供了最全面的安全。歐洲準則國際通用準則網絡安全從本質上講就是網絡上的信息安全。凡是涉及到網絡信息的保密性，完整性，可用性，真實性和可控性的相關技術和理論都是網絡安全的研究領域。網絡安全是指網絡系統的硬件;軟件及其系統中的數據受到保護,不會由于偶然或惡意的原因而遭到破壞;更改;泄露,系統連續(xù);可靠;正常地運行,網絡服務不中斷.網絡安全的基本要素是實現信息的機密性、完整性、可用性和合法性。網絡安全應包括以下幾個方面:物理安全,人員安全,符合瞬時電磁脈沖輻射標準(TEM-PEST);信息安全,操作安全,通信安全,計算機安全,工業(yè)安全.保證安全性的所有機制包括以下兩部分：1 對被傳送的信息進行與安全相關的轉換。2 兩個主體共享不希望對手得知的保密信息。網絡安全的基本任務安全威脅是某個人，物，事或概念對某個資源的機密性，完整性，可用性或合法性所造成的危害。安全威脅分為故意的和偶然的兩類。故意威脅又可以分為被動和主動兩類。1基本威脅2滲入威脅和植入威脅。滲入威脅：假冒，旁路控制，授權侵犯。植入威脅：特洛伊木馬，陷門。3潛在威脅4病毒是能夠通過修改其他程序而感染它們的一種程序，修改后的程序里面包含了病毒程序的一個副本，這樣它們就能繼續(xù)感染其他程序。網絡反病毒技術包括預防病毒，檢測病毒和消毒三種技術。具體實現方法包括對網絡服務器中的文件進行頻繁地掃描和檢測，在工作站上用防病毒芯片和對網絡目錄以及文件設置訪問權限等。安全攻擊1中斷是系統資源遭到破壞或變的不能使用。這是對可用性的攻擊。2截取是未授權的實體得到了資源的訪問權。這是對保密性的攻擊。3修改是未授權的實體不僅得到了訪問權，而且還篡改了資源。這是對完整性的攻擊。4捏造是未授權的實體向系統中插入偽造的對象。這是對真實性的攻擊。主動攻擊和被動攻擊被動攻擊的特點是偷聽或監(jiān)視傳送。其目的是獲得正在傳送的信息。被動攻擊有：泄露信息內容和通信量分析等。主動攻擊涉及修改數據流或創(chuàng)建錯誤的數據流，它包括假冒，重放，修改信息和拒絕服務等。假冒是一個實體假裝成另一個實體。假冒攻擊通常包括一種其他形式的主動攻擊。重放涉及被動捕獲數據單元以及后來的重新發(fā)送，以產生未經授權的效果。修改消息意味著改變了真實消息的部分內容，或將消息延遲或重新排序，導致未授權的操作。拒絕服務的禁止對通信工具的正常使用或管理。這種攻擊擁有特定的目標。另一種拒絕服務的形式是整個網絡的中斷，這可以通過使網絡失效而實現，或通過消息過載使網絡性能降低。防止主動攻擊的做法是對攻擊進行檢測，并從它引起的中斷或延遲中恢復過來。從網絡高層協議角度看，攻擊方法可以概括為：服務攻擊與非服務攻擊。服務攻擊是針對某種特定網絡服務的攻擊。非服務攻擊不針對某項具體應用服務，而是基于網絡層等低層協議進行的。非服務攻擊利用協議或操作系統實現協議時的漏洞來達到攻擊的目的，是一種更有效的攻擊手段。安全策略的組成安全管理原則。網絡信息系統安全管理三個原則：1 多人負責原則。2 任期有限原則。3 職責分離原則。安全管理的實現保密學是研究密碼系統或通信安全的科學，它包含兩個分支：密碼學和密碼分析學。需要隱藏的消息叫做明文。明文被變換成另一種隱藏形式被稱為密文。這種變換叫做加密。加密的逆過程稱為解密。對明文進行加密所采用的一組規(guī)則稱為加密算法。對密文解密時采用的一組規(guī)則稱為解密算法。加密算法和解密算法通常是在一組密鑰控制下進行的，加密算法所采用的密鑰成為加密密鑰，解密算法所使用的密鑰叫做解密密鑰。密碼系統通常從3個獨立的方面進行分類：1 按將明文轉化為密文的操作類型分為：置換密碼和易位密碼。2 按明文的處理方法可分為：分組密碼（塊密碼）和序列密碼（流密碼）。3 按密鑰的使用個數分為：對稱密碼體制和非對稱密碼體制。置換密碼和易位密碼所有加密算法都是建立在兩個通用原則之上：置換和易位。分組密碼（塊密碼）和序列密碼（流密碼）對稱加密和非對稱加密如果發(fā)送方使用的加密密鑰和接受方使用的解密密鑰相同，或從其中一個密鑰易于的出另一個密鑰，這樣的系統叫做對稱的，單密鑰或常規(guī)密碼系統。如果發(fā)送放使用的加密密鑰和接受方使用的解密密鑰不相同，從其中一個密鑰難以推出另一個密鑰，這樣的系統就叫做不對稱的，雙密鑰或公鑰加密系統。數據加密技術可以分為3類：對稱型加密，不對稱型加密和不可逆加密。對稱加密使用單個密鑰對數據進行加密或解密。不對稱加密算法其特點是有兩個密鑰，只有兩者搭配使用才能完成加密和解密的全過程。不對稱加密的另一用法稱為“數字簽名”。不可逆加密算法的特征是加密過程不需要密鑰，并且經過加密的數據無法被解密，只有同樣輸入的輸入數據經過同樣的不可逆算法才能得到同樣的加密數據。從通信網絡的傳輸方面，數據加密技術可以分為3類：鏈路加密方式，節(jié)點到節(jié)點方式和端到端方式。鏈路加密方式是一般網絡通信安全主要采用的方式。節(jié)點到節(jié)點加密方式是為了解決在節(jié)點中數據是明文的缺點，在中間節(jié)點里裝有加，解密的保護裝置，由這個裝置來完成一個密鑰