全國計算機等級考試三級網絡技術學習筆記-(全)

全國計算機等級考試三級網絡技術學習筆記-(全)全國計算機等級考試三級網絡技術學習筆記-(全)全國計算機等級考試三級網絡技術學習筆記-(全)資料僅供參考文件編號：2022年4月全國計算機等級考試三級網絡技術學習筆記-(全)版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準:發(fā)布日期：第一章計算機基礎知識分析：考試形式：選擇題和填空題，6個的選擇題和2個填空題共10分，都是基本概念。1.1計算機概述一、計算機的四特點：1．具有幫助人們減輕腦力勞動，進行信息處理的特性。2．具有普遍適用的特性3．有靈活選擇的特性4．有正確應用的特性二、計算機發(fā)展經歷5個重要階段（它們是并行關系）1．大型機階段40-50年代2．小型機階段60-70年代3．微型機階段70-80年代4．客戶機/服務器階段5．Internet階段三、計算機應用領域：1．科學計算模擬核爆炸、模擬經濟運行模型、進行中長期天氣預報2．事務處理簡單的文字處理、填寫報表、數(shù)據檢索、信息管理3．過程控制4．輔助工程計算機輔助設計CAD、計算機輔助制造CAM、計算機輔助工程CAE、計算機輔助教學CAI、計算機輔助測試CAT5．人工智能智能機器人6．網絡應用電子郵件、網頁瀏覽、資料檢索、IP電話、電子商務、電子政務、遠程教育、遠程醫(yī)療、網上出版、訂制新聞、娛樂休閑、聊天及虛擬社區(qū)7．多媒體應用動畫設計、地理信息系統(tǒng)GIS、平面圖像處理1．2計算機硬件系統(tǒng)（1）．一個完整的計算機系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。（2）．計算機硬件組成四個層次：①芯片：包括微處理芯片、存儲器芯片、芯片組、I/O接口芯片等，是硬件組成最總要的基礎②板卡：即計算機的主板和各種插卡，這些板卡承載著相關芯片及其他元器件，是計算機的骨干③整機：在整機設備的機箱內，固定著相關板卡，部件以及相應的布線④網絡：即各種計算機設備通過聯(lián)網設備及傳輸線纜形成大大小小的網絡（Internet的硬件設施就是由完整的4層硬件組成的）計算機硬件的種類：A、計算機傳統(tǒng)分類：1、巨型機、大型計算機，中型計算機，小型計算機、微型計算機。

2、IEEE1989年分類：大型主機、小型計算機、個人計算機、工作站、巨型計算機、小巨型計算機。B、計算機現(xiàn)實分類：1、服務器處理能力很強，存儲容量很大。并且有高速的輸入輸出通道和聯(lián)網能力。處理器由多個高端微處理器芯片組成。*分類：A、按處理器應用劃分：入門級服務器、工作組服務器、部門及服務器、企業(yè)級服務器B、按處理器體系結構分：CISC服務器、RISC服務器、VLIW服務器C、按用途劃分：文件服務器、數(shù)據庫服務器、電子郵件服務器、應用服務器D、按機箱結構劃分：臺式服務器、機架式服務器、機柜式服務器、刀片式服務器*刀片式服務器特點：低功耗、空間小、單機售價低等優(yōu)點。同時它還繼承并發(fā)揚了傳統(tǒng)服務器的一些技術指標。具有兩個公認的特點：一是克服了多個服務器集群的麻煩，被稱為集群的終結者；另一個是實現(xiàn)了機柜的優(yōu)化。2、工作站主要面向計算機輔助設計等專業(yè)應用領域。是為滿足工程設計、動畫制作、科學研究、軟件開發(fā)、金融管理、信息服務、模擬仿真等領域的需要而設計開發(fā)的高性能計算機。3、臺式機4、筆記本5、手持設備二、計算機指標：1．字長（位數(shù)）。8位是一個字節(jié)，16位是一個字，32位是一個雙字長，64位是兩個雙字長。指CPU一次能處理寄存器儲存的N位數(shù)據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。4．數(shù)據傳輸率（帶寬）。Bps用b。5．可靠性。平均無故障時間MTBF和平均故障修復時間MTTR來表示。6．產品名稱和版本。三．奔騰芯片的技術特點：*微處理器簡史：Intel8080（8位）→Intel8088（16位）→奔騰（32位）→安騰（64位）奔騰32位芯片，主要用于臺式機和筆記本，奔騰采用了精簡指令RISC技術。⑴超標量技術。通過內置2條U、V（僅精簡指令）整數(shù)指令流水線和1條浮點指令流水線，同時執(zhí)行多個處理，其實質是用空間換取時間。⑵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。經典奔騰每條整數(shù)流水線分為四級流水：指令預取，譯碼，執(zhí)行和寫回結果。浮點流水線分8級流水，前4點同，后4點：二級浮點操作、一級4舍5入及寫回浮點運算、一級為出錯報告⑶分支預測。為提高流水線吞吐率，內置分支目標緩存器，動態(tài)的預測程序分支的轉移情況。⑷雙CACHE哈佛結構：指令與數(shù)據分開。⑸固化常用指令。⑹增強的64位數(shù)據總線。內部總線是32位，外部總線增為64位。⑺采用PCI標準的局部總線。⑻錯誤檢測及功能冗余校驗技術，前者可在內部多處設置偶校驗，以保證數(shù)據傳送正確，后者能通過雙工系統(tǒng)的運算結果相比較，判斷是否出現(xiàn)異常操作。⑼內置能源效率技術。⑽支持多重處理。與CPU發(fā)展相似，由提高主頻到多核處理。四．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(tǒng)CISC。五．主板由五部分組成：CPU、存儲器、總線、插槽以及電源。1、主版的分類：①按CPU芯片分類，如486主板、奔騰主辦、奔騰4主板等②按CPU插座分類，如Socket7主板、Slot1主板等③按主板的規(guī)格分類，如AT主板、Baby—AT主板、ATX主板等④按存儲器容量分類，如16MB主板、32MB主板、64MB主板等⑤按芯片集分類，如TX主板、LX主板、BX主板⑥按是否即插即用分類，如PnP主板、非PnP主板等⑦按系統(tǒng)總線的帶寬分類，如66MHz主板、100MHz主板等⑧按數(shù)據端口分類，如SCSI主板、EDO主板、AGP主板等⑨按擴展槽分類，如EISA主板、PCI主板、USB主板等⑩按生產廠家分類，如聯(lián)想主板、華碩主板、技嘉主板等六．網卡（也稱適配卡）主要功能：①實現(xiàn)與主機總線的通信連接，解釋并執(zhí)行主機的控制命令。②實現(xiàn)數(shù)據鏈路層的功能，如形成數(shù)據幀，差錯校驗，發(fā)送和接收等。③實現(xiàn)物理層的功能，如對發(fā)送信號的傳輸驅動、對進來信號的偵聽與接收、對數(shù)據的緩存以及串行/并行轉換等。1．3計算機軟件的組成1．基本概念：由程序（指令序列組成）和相關文檔構成。分系統(tǒng)軟件和應用軟件（核心是操作系統(tǒng)）軟件是用戶與計算機硬件系統(tǒng)之間的橋梁。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。2．常用應用軟件：字處理：Word(微軟)、WPS(金山)；電子表格：Excel(微軟)、Lotus1-2-3(Lotus)、數(shù)據庫：Access(微軟)、LotusApproach(Lotus)；投影演示：Powerpoint(微軟)；桌面出版：Publisher(微軟)、PageMaker(Adobe)；瀏覽器：InternetExplorer(微軟)、Communicator(Netscape即網景)、Firefox(火狐)；金山WPS2000已不是單純的字處理軟件，而是集成的辦公系統(tǒng)軟件，類似于微軟Office組件。3．軟件開發(fā)過程（三個階段）：⑴計劃階段：分為問題定義、可行性研究（是決定軟件項目是否開發(fā)的關鍵）⑵開發(fā)階段：在開發(fā)前期分為需求分析、總體設計、詳細設計三個子階段，在開發(fā)后期分為編碼、測試兩個子階段。前期必須形成的文檔有：軟件需求說明書，軟件設計規(guī)格說明書；后期主要形成各種報告。⑶運行階段：主要任務是軟件維護。為了排除軟件系統(tǒng)中仍然可能隱含的錯誤，擴充軟件功能。4、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。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，速度慢。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，速度快1．4多媒體媒體的概念與分類:(1)媒體的概念:信息的載體(2)媒體的分類：傳輸媒體、表現(xiàn)媒體、表示媒體、感覺媒體1．基本概念：有聲有色的信息處理與利用技術。2．多媒體技術分為偏軟件技術和偏硬件技術。3．多媒體硬件系統(tǒng)的基本組成有：①CD-ROM②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(shù)據壓縮和解壓縮的硬件支持4.音頻流和視頻流之間的同步叫做“唇同步”，要求音視頻之間的偏移在±80ms內；打電話等音頻業(yè)務，允許的最大時延0.25s，時延抖動小于10ms，否則通話不暢。5．多媒體的關鍵技術：①數(shù)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：包括視頻、音頻和系統(tǒng)，考慮音頻和視頻同步。P×64標準：CCITT的H.261號建議，P為可變參數(shù)，目標是可視電話和視頻會議，可覆蓋整個ISDN信道。按壓縮前后圖像的差別可分為無損（信息熵編碼法）和有損壓縮（預測編碼法、變換編碼法、矢量量化編碼法），按照原理分為熵編碼（無損）、源編碼（有損）、混合編碼。②芯片和插卡技術。③多媒體操作系統(tǒng)技術。④多媒體數(shù)據管理技術。⑤超文本就是收集、儲存和瀏覽離散信息以及建立和表現(xiàn)信息之間關系的技術。當信息不限于文本時，稱為超媒體。超媒體技術是一種典型的數(shù)據管理技術，它是由稱之為結點(node)和表示結點之間聯(lián)系的鏈(link)組成的有向圖（網絡），用戶可以對其進行瀏覽、查詢和修改等操作。A、結點：表達信息的基本單位，一個結點可以是文本、圖形、動畫、圖像、音頻、視頻。B、鏈接：建立結點之間信息聯(lián)系的指針，它定義了超媒體的結構，提供瀏覽、查詢結點的能力，是超媒體的特征。6．超媒體系統(tǒng)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(shù)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。7.流（式）媒體：把整個音頻、視頻、3D等多媒體文件經過特殊壓縮，形成一個個壓縮包，由視頻服務器向用戶計算機連續(xù)、實時地依次傳送。服務模式：P2P服務模式。優(yōu)點：不需要Internet路由器和網絡基礎設施的支持，因此性價比高、易于部署。其次可以上傳特點：連續(xù)性、實時性、時序性。主要技術目標：通過一定的技術手段實現(xiàn)在數(shù)據網絡上的有效地傳遞多媒體信息流。第二章網絡技術基礎分析：本章約7個選擇題和3個填空題，約13分，都是基本概念。2．1計算機網絡的形成與發(fā)展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。為計算機網絡的產生做好理論與技術方面的準備。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。為互聯(lián)網的形成奠定了基礎。

3．第三個階段從20世紀70年代中期開始。對網絡體系理論的形成起重要的作用。4．第四個階段是20世紀90年代開始。2．2計算機網絡的定義（廣義定義計算機通信網絡、資源共享的觀點和用戶透明性觀點定義分布式計算機系統(tǒng)）一．計算機網絡的定義（資源共享觀點）：以能夠相互共享資源的方式互連起來自治計算機系統(tǒng)的集合。表現(xiàn)特征：①計算機網絡建立的主要目標是實現(xiàn)計算機資源的共享。②互聯(lián)的計算機是分布在不同地理位置的多臺獨立的“自治計算機”。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“自治算機”。③聯(lián)網計算機之間的通信必須遵循共同的網絡協(xié)議。二．計算機網絡的分類按覆蓋地理范圍和規(guī)模分：局域網（LAN）、城域網(MAN)、廣域網(WAN)。1、局域網A、局域網用于將有限范圍內的各種計算機、終端與外部設備互聯(lián)成網。B、按照采用技術、應用范圍和協(xié)議標準的不同，分為：共享局域網、交換局域網。C、局域網技術的發(fā)展非常迅速并且應用日益廣泛，是計算機網絡中最為活躍的領域之一。D、從局域網的應用角度來看，局域網的技術特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面： ①局域網覆蓋有限的地理范圍，它適用于機關、校園、工廠等有限范圍內的計算機、終端與各類信息處理設備聯(lián)網的需求。②局域網提供高數(shù)據傳輸速率（10Mbps～10Gbps）、低誤碼率的數(shù)據傳輸環(huán)境。③局域網一般屬于一個單位所有，易于建立、維護與擴展。④從介質訪問控制方法的角度來看，局域網可以分為共享介質式局域網和交換式局域網；從使用的傳輸介質類型的角度來看，局域網可以分為使用有線介質的局域網和使用無線通信信道的無線局域網。2、城域網A、城市地域網絡常簡稱為城域網。B、城域網是介于廣域網與局域網之間的一種高速網絡。C、城域網的設計目標是滿足幾十千米范圍內的大量企業(yè)、機關、公司的多個局域網的互聯(lián)需求，以實現(xiàn)大量用戶之間的數(shù)據、語音、圖形與視頻等多種信息傳輸。3、廣域網A、廣域網又稱遠程網，所覆蓋的地理范圍從幾十公里到幾千公里。B、廣域網的通信子網可以利用公用分組交換網、衛(wèi)星通信網和無線分組交換網、將分布在不同地區(qū)的計算機系統(tǒng)互聯(lián)起來，以達到資源共享的目的。*計算機網絡要完成兩大基本功能：數(shù)據處理與數(shù)據通信。因此，計算機網絡在結構上必然分成兩個部分：負責數(shù)據處理的主計算機與終端；負責數(shù)據通信處理的通信控制處理設備與通信線路。從計算機網絡組成的角度看，典型的計算機網絡從邏輯功能上可以分為兩部分：資源子網和通信子網。三．計算機網絡拓撲構型1．定義：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。*拓撲設計是計算機網絡的第一步，也是實現(xiàn)各種網絡協(xié)議的基礎，它對網絡性能、系統(tǒng)可靠性與通信費用都有重大影響。計算機網絡的拓撲主要是指通信子網的拓撲構型。2．分類：根據通信子網中通信信道的類型，網絡拓撲結構可以分為兩類①廣播信道通信子網的拓撲：一個公共的通信信道被多個網絡結點共享。 采用廣播信道通信子網的基本拓撲構型有四種：總線型、樹型、環(huán)型、無線通信與衛(wèi)星通信型。②點對點線路通信子網的拓撲：每條物理線路連接兩個結點。 采用點對點線路的通信子網的基本拓撲構型有四種：星型、環(huán)型、樹型與網狀型。3．點對點線路通信子網的拓撲A、星型拓撲（中心結點控制全網的通信，任何兩結點之間的通信都要通過中心結點。結構簡單、易于實現(xiàn)、便于管理。但是網絡的中心結點是全網可靠性的瓶頸，中心結點的故障可能造成全網癱瘓）B、環(huán)型拓撲（環(huán)中數(shù)據將沿一個方向逐站傳送。結構簡單、傳輸延時確定。環(huán)中每個結點與連接結點之間的通信線路都會成為網絡可靠性的瓶頸。環(huán)中任何一個結點出現(xiàn)線路故障，都可能造成網絡癱瘓。環(huán)結點的加入和撤出過程都比較復雜。）C、樹型拓撲（結點按層次進行連接，信息交換主要在上下結點之間進行，相鄰及同層結點之間一般不進行數(shù)據交換或數(shù)據交換量小?？梢钥闯墒切切屯負涞囊环N擴展，樹型拓撲網絡適用于匯集信息的應用要求。）D、網狀型拓撲（又稱無規(guī)則型。結點之間的連接是任意的，沒有規(guī)律。主要優(yōu)點是系統(tǒng)可靠性高。但是結構復雜，必須采用路由選擇算法與流量控制方法。目前實際存在與使用的廣域網結構基本上都采用網狀型拓撲構型。）四．數(shù)據傳輸速率和誤碼率（描述計算機網絡傳輸特性的參數(shù)）描述數(shù)據通信的基本技術參數(shù)有兩個：數(shù)據傳輸率與誤碼率A、數(shù)據傳輸速率1．數(shù)據傳輸速率的定義：在數(shù)值上等于每秒鐘傳輸構成數(shù)據代碼的二進制比特數(shù),單位為比特/秒(bit/s),記作bps.對于二進制數(shù)據,數(shù)據傳輸速率為:S=1/T(bps)其中,T為發(fā)送1bit所需要的時間.2．帶寬與數(shù)據傳輸速率：⑴奈奎斯特（Nyquist）準則：信號在有限帶寬、無噪聲的信道中傳輸時,對于二進制信號的最大數(shù)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)⑵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(shù)據信號時，數(shù)據傳輸率Rmax與信道帶寬B，信號與噪聲功率比S/N關系為：Rmax=B*log2（1+S/N）其中：B為信道帶寬，S為信號功率，N為噪聲功率。B、誤碼率誤碼率是二進制碼元在數(shù)據傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率，在數(shù)值上近似等于Pe=Ne/N式中：N為傳輸?shù)亩M制碼元總數(shù)，Ne為被傳錯的碼元數(shù)。*在理解誤碼率定義時，應注意以下幾個問題。(1)誤碼率應該是衡量數(shù)據傳輸系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下傳輸可靠性的參數(shù).(2)對于一個實際的數(shù)據傳輸系統(tǒng),不能籠統(tǒng)地說誤碼率越低越好,要根據實際情況提出誤碼率要求；在數(shù)據傳輸速率確定后,誤碼率越低,傳輸系統(tǒng)設備越復雜,造價越高。(3)對于實際數(shù)據傳輸系統(tǒng),如果傳輸?shù)牟皇嵌M制碼元,需要折合成二進制碼元來計算.差錯的出現(xiàn)具有隨機性,在實際測量一個數(shù)據傳輸系統(tǒng)時,只有被測量的傳輸二進制碼元數(shù)越大,才會越接近于真正的誤碼率值.2.3、分組交換技術的基本概念在早期廣域網的通信子網數(shù)據交換方式中，可以采用的方法有兩類：電路交換、儲存轉發(fā)交換。存儲轉發(fā)交換又可以分為兩類：報文存儲轉發(fā)交換（報文交換）與報文分組存儲轉發(fā)交換（分組交換）。電路交換的通信過程：線路建立階段、數(shù)據傳輸階段、線路釋放階段。*電路交換方式的優(yōu)點是：通信實時性強，適用于交互式會話類通信。電路交換方式的缺點是：對突發(fā)性通信不適應，系統(tǒng)效率低；不具備存儲數(shù)據的能力，不能平滑通信量；不具備差錯控制能力，無法發(fā)現(xiàn)和糾正傳輸過程中發(fā)生的差錯。在實際應用中，分組交換技術可以分為兩類：數(shù)據報（DG）和虛電路（VC）。數(shù)據報方式：數(shù)據報是報文分組存儲轉發(fā)的一種形式。在數(shù)據報方式中，分組傳輸前不需要預先在源主機與目的主機之間建立“線路連接”。源主機發(fā)送的每個分組都可以獨立選擇一條傳輸路徑，每個分組在通信子網中可能通過不同的傳輸路徑到達目的主機。數(shù)據包方式的工作過程分為以下幾個步驟：①源主機（主機A）將報文分成多個分組P1,P2,…,依次發(fā)送到直接相連的通信控制處理機A（即結點A）。②結點A每接到一個分組都要進行差錯檢測，以保證主機A與結點A的數(shù)據傳輸正確；結點A接收到分組P1,P2,…以后，它需要為每個分組進行路由選擇。由于網絡通信狀態(tài)是不斷變化的，分組P1的下一個結點可能選擇結點C，分組P2的下一個結點可能選擇結點D，因此報文的不同分組通過子網的路徑可能不同。③結點A向結點C發(fā)送分組P1時，結點C要對P1進行差錯校驗。如果P1傳輸正確，結點C向結點A發(fā)送確認信息ACK；結點A接收到結點C的ACK信息后，確認P1已經正確傳輸，這時它就可以丟掉P1的副本。分組P1通過通信子網中多個結點存儲轉發(fā)，最終正確到達目的主機（主機B）數(shù)據包方式主要有以下幾個特點。①同一報文的不同分組可以經過不同的傳輸路徑通過通信子網。②同一報文的不同分組到達目的結點時可能出現(xiàn)亂序、重復和丟失現(xiàn)象。③每個分組在傳輸過程中都必須帶有目的地址和源地址。④數(shù)據報方式的傳輸延遲較大，適用于突發(fā)性通信，不適用于長報文、會話式通信。虛電路方式：虛擬電路方式試圖將數(shù)據報與電路交換結合起來，發(fā)揮這兩種方法各自的優(yōu)點，以達到最佳的數(shù)據交換效果。虛電路是傳輸分組時建立邏輯連接，工作過程分為虛電路建立、數(shù)據傳輸、虛電路拆除三個階段。虛電路的方式主要有以下幾個特點①在每次分組傳輸前，需要在源主機與目的主機之間建立一條邏輯連接。由于連接源主機與目的主機的物理鏈路已經存在，因此不需要真正去建立一條物理鏈路。②一次通信的所有分組都通過虛電路順序傳送，因此分組不必帶目的地址、源地址等信息。分組到達目的結點時不會出現(xiàn)丟失、重復與亂序的現(xiàn)象。③分組通過虛電路上的每個結點時，結點只需要進行差錯校驗，而不需要進行路由選擇。④通信子網中的每個結點可以與任何結點建立多條虛電路連接。虛電路方式與電路交換方式的區(qū)別是：虛電路是在傳輸分組時建立邏輯連接，稱之為“虛電路”是因為這種電路不是專用的。每個結點可以同時與多個結點之間具有虛電路，每條虛電路支持這兩個結點之間的數(shù)據傳輸。由于虛電路方式具有分組交換與電路交換的優(yōu)點，因此在計算機網絡中得到廣泛的應用。2．4、網絡體系結構與網絡協(xié)議的基本概念一．網絡體系結構的基本概念1、網絡協(xié)議是為網絡數(shù)據傳遞交換而制定的規(guī)則、約定與標準。由三部分組成：(1)語法,即用戶數(shù)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(xiàn)順序的詳細說明。2．將計算機網絡層次模型和各層協(xié)議的集合定義為計算機網絡體系結構，（體系結構是抽象的，而實現(xiàn)是具體的，是能夠運行的一些硬件和軟件。）第一個為IBM的系統(tǒng)網絡體系結構SNA。3．計算機網絡中采用層次結構的好處：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(xiàn)，各層實現(xiàn)技術的改變不影響其他各層；④易于實現(xiàn)和維護；⑤有利于促進標準化二．ISO/OSI參考模型1、OSI參考模型的基本概念國際標準化組織（ISO）發(fā)布的最著名的ISO標準是ISO/IEC7498，又稱X.200建議。該體系結構標準定義了網絡互連的七層框架，即開放系統(tǒng)互連（OSI）參考模型。在這一框架下進一步詳細規(guī)定了每一層的功能，以實現(xiàn)開放系統(tǒng)環(huán)境中的互聯(lián)性、互操作性和應用的移植性。在OSI中，采用分層的體系結構方法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，采用了三級抽象，既體系結構，服務定義，協(xié)議規(guī)格說明。①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(xié)議實現(xiàn)對等層之間的通信。②OSI七層：⑴物理層：利用物理傳輸介質為數(shù)據鏈路層提供物理連接，以便透明的傳遞比特流。⑵數(shù)據鏈路層：在通信實體之間建立數(shù)據鏈路連接，傳送以幀為單位的數(shù)據，采用差錯控制，流量控制方法，使有差錯的物理線路變成無差錯的數(shù)據鏈路。⑶網絡層：通過路由選擇算法，為分組通過通信子網選擇最適當?shù)穆窂?。實現(xiàn)路由選擇、擁塞控制和網絡互連功能。⑷傳輸層：是向用戶提供可靠的端到端服務，透明的傳送報文。是最關鍵的一層。⑸會話層：組織兩個會話進程之間的通信，并管理數(shù)據的交換。⑹表示層：處理在兩個通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式。⑺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。三．TCP/IP參考模型與協(xié)議⑴特點：開放的協(xié)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(tǒng)。②獨立于特定的網絡硬件；③統(tǒng)一的網絡地址分配方案；④標準化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶服務。⑵TCP/IP參考模型的分層：A應用層B傳輸層(端－端通信)C互連層(報文分組、路徑、擁塞)D主機-網絡層。⑶TCP/IP參考模型和OSI模型的對應關系：1應用層應用層、表示層、會話層2傳輸層傳輸層3互聯(lián)層網絡層4主機網絡層數(shù)據鏈路層、物理層⑷TCP/IP參考模型各層次的功能和協(xié)議①互連層：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，也可以在不同的網絡中。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(shù)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模型的傳輸層定義了傳輸控制協(xié)議TCP和用戶數(shù)據報協(xié)議UDP。TCP協(xié)議是一種可靠的面向連接的協(xié)議；UDP協(xié)議是一種不可靠的無連接協(xié)議。應用層：包括所有高層協(xié)議，應用層協(xié)議主要包括:遠程登錄協(xié)議（Telnet），用于實現(xiàn)互聯(lián)網中的遠程登陸功能。文件傳輸協(xié)議（FTP），用于實現(xiàn)互聯(lián)網中的交互式文件傳輸功能。簡單郵件傳輸協(xié)議（SMTP），用于實現(xiàn)互聯(lián)網中的電子郵件發(fā)送功能。域名服務（DNS），用于實現(xiàn)網絡設備名字到IP地址映射的網絡服務。路由信息協(xié)議（RIP），用于網絡設備之間交換路由信息。網絡文件系統(tǒng)（NFS），用于網絡中不同主機間的文件共享。超文本傳輸協(xié)議（HTTP），用于實現(xiàn)互聯(lián)網中的WWW服務。2.5互聯(lián)網應用的發(fā)展1．搜索引擎（運行在WEB上的應用軟件系統(tǒng)）技術2.播客與博客技術：播客是基于互聯(lián)網的數(shù)字廣播技術之一。播客錄制的是網絡廣播或類似的網絡語音廣播節(jié)目，用戶可以將網上的廣播節(jié)目下載到自己的隨身聽，同時用戶也可以自己錄制節(jié)目在網上與他人分享。分三類：傳統(tǒng)廣播節(jié)目的播客、專業(yè)播客提供商和個人播客。世界上第一個專業(yè)播客網站是亞當.利科的“每日源代碼”，我國第一個專業(yè)播客是“土豆網”。播客技術帶來的變化：使廣播從單純的語音向語音和視頻結合的方式，聽眾成為主動參與、增強主動性和互動性；不限時；個人可制作博客（blog）既網絡日志或網志，是以文章形式在互聯(lián)網上實現(xiàn)信息共享。分四類:以個人的記事、表達、為主的個人博客；以共同關心一類問題的人或團體組成的博客社區(qū)；以學術專題討論為主形成的關于技術研討或知識研究所的博客社區(qū)；以新聞實時發(fā)表、轉載與評論的博客社區(qū)。3.網絡電視：是通過寬帶IP網絡傳播的，可以實現(xiàn)與用戶的互動點播，同時也可以方便地將電視服務與WWW、E-MAIL以及其他互聯(lián)網技術結合起來。推進“三網結合”是指寬帶通信網、數(shù)字電視網和下一代互聯(lián)網。4.P2P技術應用：文件共享、多媒體傳輸、即時通信（典型應用）、數(shù)據存取、協(xié)同工作、P2P搜索以及P2P分布式計算。2.6、無線網絡的研究與應用寬帶無線接入技術IEEE802.16，分為移動接入和固定接入；無線局域網IEEE802.11四個應用領域：作為傳統(tǒng)局域網的擴充、建筑物間互聯(lián)、漫游訪問與特殊網絡；按采用的傳輸技術分三類：紅外線局域網、擴頻局域網和窄帶微波局域網藍牙技術IEEE802.15，是無線自組網技術的一種應用，具有自組能力；無線自組網是一種自組織、對等式、多跳的無線移動網絡，又稱移動Adhoc網絡，是在分組無線網的基礎上發(fā)展起來，是由一組用戶組成、不需要基站的移動通信模式。發(fā)展趨勢：無線傳感器網絡和無線網格網。般有6個的選擇題2個填空題約10分。4．1網絡操作系統(tǒng)的特點網絡操作系統(tǒng)簡單的說，它是用戶與網絡資源的接口，它是負責管理整個網絡資源和方便網絡用戶的軟件集合。一、單機操作系統(tǒng)1、操作系統(tǒng)的定義操作系統(tǒng)是最靠近硬件的一層系統(tǒng)軟件，它是用戶與計算機之間的接口。操作系統(tǒng)的任務是改善人機界面、管理全部資源、控制程序運行、支持應用軟件等。這可以概括為兩方面：一是把硬件裸機擴展為一臺容易使用的虛擬機，為應用程序提供運行環(huán)境，為用戶提供簡單方便的工作界面；二是成為計算機的資源管理器，使計算機資源的利用率更高，使上層的應用程序可以獲得比硬件提供的功能更多的支持。2、操作系統(tǒng)的管理功能包括多方面的管理功能：進程與處理機管理、作業(yè)管理、存儲管理、設備管理、文件管理等。1）．進程管理：進程（Process）是所有操作系統(tǒng)的一個基本概念，所謂進程就是一個將執(zhí)行的程序，它附有該進程的地址空間（存放程序、數(shù)據以及進程進行讀寫的存儲空間）、相應的寄存器組（程序計數(shù)器、棧指針等）以及運行程序所需要的其他信息。操作系統(tǒng)必須提供一種啟動進程的機制：⑴DOS中是EXEC函數(shù)，無分時機制。⑵Windows是CreateProcess函數(shù)，有分時機制。2）．內存管理：操作系統(tǒng)的存儲管理功能是管理內存資源，主要實現(xiàn)內存的分配與回收、存儲保護以及內存的擴充等。內存管理的目標是給每一個應用程序分配所必需的內存空間，而又不占用其他應用程序的內存。DOS的內存管理運行在實模式下。Windows的內存管理運行在保護模式下，當內存不夠用時，可從硬盤的空閑空間生成虛擬內存以供使用。Windows內存管理的另一個任務是采取某些步驟以阻止應用程序訪問不屬于它的內存。3）．文件系統(tǒng)： 文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)最重要的組成部分之一，它負責管理在硬盤和其他大容量存儲設備中存儲的文件，通過文件管理向用戶提供創(chuàng)建文件、刪除文件、讀寫文件、打開和關閉文件等功能。要從一個文件讀數(shù)據，應用程序首先要調用操作系統(tǒng)函數(shù)并傳送文件名，再選擇一個到該文件的路徑來打開文件。該函數(shù)取回一個順序號，即文件句柄(FileHandle)。該文件句柄對于打開的文件是唯一的識別依據。操作系統(tǒng)所以能夠找到磁盤上的文件，是因為有磁盤上的文件名與存儲位置的記錄。DOS中叫文件分配表（FAT）；Windows中叫虛擬文件分配表（VFAT），IBM的OS/2中叫高性能文件系統(tǒng)HPFS。4）．設備I/O：操作系統(tǒng)的設備管理負責分配和回收外部設備，以及控制外部設備按用戶程序的要求進行操作。設備I/O是操作系統(tǒng)的又一個重要角色。3．操作系統(tǒng)的結結構操作系統(tǒng)通常有4類組件：驅動程序、內核、接口庫和外圍組件。驅動程序是最底層的、直接控制和監(jiān)視各類硬件的部分，職責是隱藏硬件的具體細節(jié)，并向其他部分提供一個抽象的、通用的接口。內核是操作系統(tǒng)的核心部分，運行于最高特權級，負責提供基礎性、結構性的功能。接口庫是一系列特殊的程序庫，是最靠近應用程序的部分，職責是把系統(tǒng)所提供的基本服務包裝成應用程序能夠使用的應用編程接口（API）。外圍組件是操作系統(tǒng)中除以上3類以外的所有其他部分，通常是用于提供特定高級服務的組件。常見的操作系統(tǒng)結構有：簡單結構、層次結構、微內核結構、垂直結構和虛擬機結構。*內核結構內核（kernel）是操作系統(tǒng)最核心、最基礎的組件，因而內核結構往往對操作系統(tǒng)的外部特性以及應用領域有著一定程度的影響。 內核結構可以分為單內核、微內核、超微內核以及外核等。 單內核結構是操作系統(tǒng)中各核心部件混居的形態(tài)，該結構的歷時最長，是操作系統(tǒng)內核與外圍分離時的最初形態(tài)。 微內核結構是20世紀80年代產生的較新的內核結構，強調結構性部件與功能性部件的分離。20世紀末，基于微內核結構，又發(fā)展出了超微內核與外核等多種結構。大部分UNIX、LINUX以及Windows幾乎都采用單內核結構，而WindowsNT則是基于改良的微內核結構。還有一些嵌入式系統(tǒng)使用了外核結構。二、網絡操作系統(tǒng)（NOS）1、概念：網絡操作系統(tǒng)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(tǒng)軟件。2、功能：除具備單機操作系統(tǒng)所需的功能（如CPU管理、文件管理、內存管理、輸入/輸出設備管理等）外，還應提供高效而可靠的網絡通信能力，并提供多項網絡服務功能，如遠程打印、文件傳輸、電子郵件、遠程管理等。3．基本任務：⑴屏蔽本地資源與網絡資源的差異性。⑵為用戶提供各種基本網絡服務功能。⑶實現(xiàn)網絡系統(tǒng)資源的共享管理。⑷提供網絡系統(tǒng)的安全保障。4、基于Web的操作系統(tǒng)（WebOS）WebOS是一個運行在網頁瀏覽器中的虛擬操作系統(tǒng)。更精確的說，WebOS是一個運行在網頁瀏覽器中的應用程序集合，這些應用程序一同來模擬、取代或在很大程度上來補充桌面操作系統(tǒng)的環(huán)境。4.2網絡操作系統(tǒng)的演變1、早期的網絡操作環(huán)境早在大型計算機時代，IBM公司、寶來公司、優(yōu)利公司就曾提供過各自完備的網絡環(huán)境，例如，IBM依靠自己單一的產品，提出了系統(tǒng)網絡體系結構（SNA），提供了操作連接、共享應用程序和網絡環(huán)境的各種工具，不過這些網絡環(huán)境有許多專用硬件的限制。2、網絡操作系統(tǒng)的形成20世紀80年代初，Novell公司、Banyan公司進入NOS市場。網絡環(huán)境開始出現(xiàn)更大的自由度，具有簡單文件服務和打印服務的NOS登上歷史舞臺，NOS的雛形網絡特性開始出現(xiàn)。20世紀90年代中期，Artisoft公司和PerformanceTechnology公司推出可運行于多種類型服務器的客戶端軟件，NOS市場開始向集成網絡環(huán)境的方向發(fā)展。不久，Novell公司、Banyan公司的簡單文件與打印服務的NOS逐漸退出市場。當時的4種NOS有：Novell的NetWare4.1（有高級文件與打印功能和強大的目錄與名字服務）。IBM公司的OS/2WarpServerAdvanced（除基本的打印服務外，還提供了LAN遠程訪問軟件和實用程序，可進行系統(tǒng)管理、軟件發(fā)布、軟硬件檢測和網絡備份與恢復，但缺乏強大的目錄服務）Banyan公司的Vines6.0（通過精心設計的StreeTalkⅢ提供了當時最強大的目錄服務功能）Microsoft公司緊跟潮流，奮起直追。MicrosoftWindowsNTServer3.51具有良好的文件與打印能力，優(yōu)秀的應用程序服務以及可選的數(shù)據庫、主機連接和管理應用程序，幾乎提供了網絡操作環(huán)境所需的一切功能。但是沒有全局性的目錄服務功能。3、當前的網絡操作環(huán)境現(xiàn)在的網絡操作系統(tǒng)都是NOS與Internet的綜合技術。強大的文件與打印服務仍然是大多數(shù)NOS的標準服務。借助于Internet的門戶網站Yahoo等，使組合的目錄、內容服務更加簡化?，F(xiàn)在的NOS還包括多用戶、多任務、多進程。采用多線程處理方式，避免兩個進程并行處理所帶來的問題。線程相對于進程而言，需要較少的系統(tǒng)開銷，其管理比進程易于進行。支持SMP（對稱多處理）技術是對現(xiàn)代網絡操作系統(tǒng)的基本要求。4.3網絡操作系統(tǒng)（NOS）的類型與功能一、網絡操作系統(tǒng)分為兩類：一般來說，網絡操作系統(tǒng)可以分為兩類：專用型NOS與通用型NOS。專用型網絡操作系統(tǒng)是為某一種特殊網絡應用要求而設計的。通用型網絡操作系統(tǒng)能提供基本的網絡服務功能，滿足用戶在各個領域的應用需求。通用型網絡一般又分為兩類：變形級系統(tǒng)：在原有的單機操作系統(tǒng)基礎上，通過增加網絡服務功能構成的?；A級系統(tǒng)：是以計算機硬件為基礎，根據網絡服務的要求，直接利用硬件與少量軟件資源專門設計的網絡操作系統(tǒng)。二、網絡操作系統(tǒng)的結構NOS結構的發(fā)展：由對等結構向非對等結構演變。1.對等結構NOS：所有聯(lián)網結點的地位平等，安裝在每個結點的操作系統(tǒng)軟件相同，聯(lián)網計算機的資源在原則上都是可以相互共享的。優(yōu)點：結構相對簡單、網中的任何結點間均能直接通信。缺點：每個結點既要當工作站使用又要完成服務器的功能，負荷很重。支持的網絡系統(tǒng)規(guī)模比較小。提供服務：共享硬盤、共享打印機、收發(fā)電子郵件、共享屏幕與共享CPU。2.非對等結構NOS把聯(lián)網結點分為：網絡服務器和網絡工作站或客戶機。因此，典型的局域網可以看成由3個部分組成：網絡服務器、網絡工作站與通信設備。3.硬盤服務器硬盤服務器將共享的硬盤空間劃分成多個虛擬盤體，虛擬盤體可以分為3個部分：A.專用盤體——可以分配給不同用戶，用戶可以通過網絡命令將專用盤體鏈接到工作站，用戶可以通過口令、盤體的讀寫屬性與盤體屬性，來保護存放在專用盤體上的用戶數(shù)據。B.公用盤體——為只讀屬性，它允許多用戶同時進行讀操作。C.共享盤體——為可讀可寫屬性，它允許多用戶同時進行讀寫操作。4．文件服務器基于文件服務的網絡操作系統(tǒng)，分為兩部分：1文件服務器——具有分時系統(tǒng)文件管理的功能，支持文件的概念與標準的文件操作，提供網絡用戶訪問文件、目錄的并發(fā)控制和安全保密措施。能為網絡用戶提供完善的數(shù)據、文件和目錄服務。2工作站軟件。5.應用服務器用于集中管理局域網中的共享資源。三、網絡操作系統(tǒng)的基本功能：⑴文件服務（最重要最基本功能，以集中方式管理共享文件。網絡工作站根據規(guī)定的權限對文件進行讀寫及其他操作）。⑵打印服務。⑶數(shù)據庫服務（結構化查詢語言SQL）。⑷通信服務。⑸信息服務。⑹分布式服務。⑺網絡管理服務（網絡性能分析、網絡狀態(tài)監(jiān)控、存儲管理）。⑻Internet/Intranet服務。4.4Windows網絡操作系統(tǒng)：網絡操作系統(tǒng)的種類：WindowsNT、Unix、LinuxWindowsNT是32位操作系統(tǒng)，內存可達4GB，只有一個主域控制器。1.發(fā)展:WindowsNT3.51→WindowsNT4.0→WindowsNT5.02.組成：⑴WindowsNTserver，服務器軟件；⑵WindowsNTWorkstation，工作站軟件3.WindowsNTserver是以域為單位實現(xiàn)對網絡資源的集中管理,只有一個主域控制器,負責為域用戶與用戶組提供信息。還有其他后備控制域，提供系統(tǒng)容錯，保存域用戶與用戶組信息的備份。WindowsNT版本中一直不變的是工作組模式(對等式網絡)、域模式(非對等式網絡)。4.WindowsNT的特點：⑴域特性⑵內存管理和多任務(采用線程進行管理，通過搶占式實現(xiàn)多任務)特性⑶開放式的體系結構：內置NetBui協(xié)議、NWlink協(xié)議、TCP/IP協(xié)議、數(shù)據鏈路（DLC）協(xié)議⑷內置管理功能⑸集中式管理⑹用戶工作站管理5.WindowsNT的優(yōu)缺點優(yōu)點：兼容性好，可靠性高，便于安裝與使用，優(yōu)良的安全性。缺點:管理復雜，開發(fā)環(huán)境不能令人滿意6．Windows2000ServerWindows2000的新增功能：活動目錄服務，采用多主復制方式。域仍是基本的管理單位，但增加了新功能。4.5NetWare網絡操作系統(tǒng)1.發(fā)展:NetWare3.11→NetWare4.11→NetWare5.02．單用戶單任務，首次引入容錯功能的網絡操作系統(tǒng)，其文件服務與打印服務對應于ISO/OSI參考模型的應用層與表示層。3.特點:NetWare操作系統(tǒng)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(實現(xiàn)Netware核心協(xié)議NCP，提供Netware所有核心服務，負責對網絡工作站網絡服務請求的處理)，工作站外殼與低層通信協(xié)議。4、NetWare的文件系統(tǒng)：通過目錄文件結構組織在服務器硬盤上的所有目錄與文件，實現(xiàn)了多路硬盤的處理和高速緩沖算法，加快了硬盤通道的訪問速度，提高了硬盤通道的吞吐量和文件服務器的效率。⑴文件系統(tǒng)：所以的目錄與文件都建立在服務器硬盤上以卷為單位的文件系統(tǒng)。加快了硬盤通道的訪問速度，采用的訪問機制有目錄Cache、目錄Hash、文件Cache、后臺硬盤、電梯查找算法與多硬盤通道提高了硬盤通道的吞吐量和文件服務器的效率。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⑵用戶類型：①網絡管理員②組管理員③網絡操作員④普通用戶⑶安全保護方法：NetWare的四級安全保密機制：①注冊安全性②用戶信任者權限③信任者權限屏蔽最大④目錄與文件屬性⑷系統(tǒng)容錯技術。①三級容錯機制：SFTI針對硬盤表明磁介質因多次讀寫可能出現(xiàn)的故障，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；SFTII針對硬盤或硬盤通道故障，包括硬盤鏡像與硬盤雙工功能；SFTIII提供了文件服務器鏡像功能。②事務跟蹤系統(tǒng)NetWare的事務跟蹤系統(tǒng)用來防止在寫數(shù)據庫記錄的過程中因為系統(tǒng)故障而造成數(shù)據丟失③UPS監(jiān)控：為了防止網絡供電系統(tǒng)電壓波動或突然中斷而采取的一種防備措施。⑸NetWare的優(yōu)缺點：支持多種拓撲機構，具有強容錯能力。優(yōu)點：強大的文件及打印服務能力；良好的兼容性及系統(tǒng)容錯能力；比較完備的安全措施。缺點：工作站的資源無法直接共享、安裝及維護管理比較復雜。⑹IntranetWare操作系統(tǒng)支持IP協(xié)議，支持因特網服務IntranetWare操作系統(tǒng)是NOVELL公司為企業(yè)內部網絡提供的一種綜合性網絡平臺用戶通過IP與IPX來訪問企業(yè)內部網絡資源。其主要特點有：a、IntranetWare操作系統(tǒng)能建立功能強大的企業(yè)內部網絡。b、能保護用戶現(xiàn)有的投資。c、能方便的管理網絡與保證網絡安全。d、能集成企業(yè)的全部網絡資源。e、能大大減少網絡管理的開支。4.6Unix網絡操作系統(tǒng)1.1969年誕生于美國貝爾實驗室。2.版本：系統(tǒng)5、BSD4.33.特點：⑴多用戶、多任務操作系統(tǒng)⑵用C語言編寫系統(tǒng)易讀、易修改、易移植⑶提供了豐富的系統(tǒng)調用，整個系統(tǒng)的實現(xiàn)十分緊湊、簡潔、優(yōu)美。⑷提供了強大可編程Shell語言、簡潔高效⑸采用了樹型文件系統(tǒng)，具有良好的安全性、保密性和可維護性⑹提供多種通信機制⑺采用進程對換的內存管理機制和請求調頁的存儲管理方式，實現(xiàn)了虛擬存儲管理，提高了內存的使用效率。4.系統(tǒng)結構：分兩大部分，一部分是操作系統(tǒng)的內核，另一部分是核外程序。內核部分又由文件子系統(tǒng)和系統(tǒng)子系統(tǒng)兩部分組成。Unix的標準化：IEEE→POSXX。兩大陣營:Unix國際(UI)，以AT&T和Sun公司為首;開放系統(tǒng)基金會(OSF)，以IBM、HP、DEC為首。1993年3月成立”公共開放軟件環(huán)境”組織(COSE)。5.幾種操作系統(tǒng)類型：IBM公司的AIX、POSIX系統(tǒng)、Sun公司的SunOS、Solaris系統(tǒng)、HP公司的HP-UX、DigitalUnix系統(tǒng)、SCO公司的OpenServer、UnixWare等。4.7Linux網絡操作系統(tǒng)由Internet上自愿人員開發(fā)的多用戶、多任務、分時系統(tǒng)操作系統(tǒng)，低價格、源代碼開放、安裝簡單。1.起源:芬蘭赫爾基大學的大學生Linus.Btorvalds開發(fā)2.特點：⑴把CPU的性能發(fā)揮到極限，具有出色的高速度⑵良好的界面⑶豐富的網絡功能⑷可移植性⑸標準的兼容性⑹自由軟件，具有開放性⑺支持多用戶、多任務。3.組成：內核（運行程序和設備的核心程序）、外殼（外核Shell是系統(tǒng)的用戶界面）、文件系統(tǒng)和應用程序。除Novell公司的SuseLinux和Redhat外，還有很多版本，共同點是具有完備功能的源程序、參考文獻、安裝手冊和強大功能的編輯器、GNU的文本編輯/開放程序等最新版本，符合各國本地化的應用習慣。第五章Internet基礎分析：一般會出11-12道左右選擇題和3-4道左右填空題，約17-20分。5.1Internet的構成一、Internet的邏輯結構1、從網絡設計者角度考慮,Internet是計算機互聯(lián)網絡的一個實例，由分布在世界各地的、數(shù)以萬計的、各種規(guī)模的計算機網絡，借助于網絡互聯(lián)設備——路由器，相互連接而形成的全球性的互聯(lián)網絡。2、從使用者角度考慮,因特網是信息資源網。二、Internet的主要組成部分⑴通信線路：是Internet的基礎設施，各種各樣的通信線路將Internet中的路由器、計算機等連接起來。Internet中的通信線路歸納起來主要有兩類：有線線路和無線線路。對于通信線路的傳輸能力通常用數(shù)據傳輸率來描述。⑵路由器：是Internet中最重要的設備，它是網絡互相連接的橋梁。⑶服務器和客戶機：是Internet中不可缺少的成員，它是信息資源和服務的載體。所有連接在Internet上的計算機統(tǒng)稱為主機；服務器就是Internet服務與信息資源的提供者；客戶機是Internet服務和信息資源的使用者。⑷信息資源5.2Internet的接入通過電話網接入；利用ADSL接入；使用HFC（混合光纖/同軸電纜網）接入；通過數(shù)據通信線路接入；5.3IP協(xié)議與互聯(lián)層服務IP作為一種互聯(lián)網協(xié)議，運行于互聯(lián)層，屏蔽各個物理網絡的細節(jié)和差異。它不對所連接的物理網絡做任何可靠性假設，使網絡向上提供統(tǒng)一的服務。IP協(xié)議精確定義了IP數(shù)據報格式，并且對數(shù)據報尋址和路由、數(shù)據報分片和重組、差錯控制和處理等做出了具體規(guī)定。一、IP互聯(lián)網工作的原理詳見書P130頁二、互聯(lián)層服務運行IP協(xié)議的互聯(lián)層可以為其高層用戶提供如下三種服務：⑴不可靠的數(shù)據投遞服務。⑵面向無連接的傳輸服務。⑶盡最大努力投遞服務。三、IP互聯(lián)網的特點IP互聯(lián)網是一種面向非連接的互聯(lián)網絡，它對各個物理網絡進行高度的抽象，形成一個大的虛擬網絡?？偟膩碚f，IP互聯(lián)網具有如下特點。IP互聯(lián)網隱藏了低層物理網絡細節(jié)，向上為用戶提供通用的、一致的網絡服務。IP互聯(lián)網不指定網絡互連的拓撲結構，也不要求網絡之間全互聯(lián)。IP互聯(lián)網能在物理網絡之間轉發(fā)數(shù)據，信息可以跨網傳輸。IP互聯(lián)網中的所有計算機使用統(tǒng)一的、全局的地址描述法。IP互聯(lián)網平等的對待互聯(lián)網中的每一個網絡，不管這個網絡規(guī)模是大還是小，也不管這個網絡的速度是快還是慢。5.4IP地址一、IP地址的作用IP地址由32位二進制數(shù)表示，用于屏蔽各種物理網絡的地址差異。二、IP地址的層次結構一個互聯(lián)網包括了多個網絡，而一個網絡有包括了多臺主機，因此，互聯(lián)網是具有層次結構的。與互聯(lián)網的層次結構對應，互聯(lián)網使用的IP地址也采用了層次結構。IP地址由兩個層次組成：⑴網絡號，用來標識互聯(lián)網中的一個特定網絡。⑵主機號：用于標識該網絡中主機的一個特定連接。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。三、IP的地址分類IP協(xié)議規(guī)定，IP地址的長度為32位（bit）。這32位包括了網絡號部分（netid）和主機號部分（hostid）。為了適應各種網絡規(guī)模的不同，IP協(xié)議將IP地址分成A、B、C、D、E五類A類 00網絡號主機號B類110網絡號主機號C類1110網絡號主機號D類111101多播地址E類111110保留A、B、C三類IP地址可以容納的網絡數(shù)和主機數(shù)見下表：類別第一字節(jié)范圍網絡地址長度最大的主機數(shù)目適用的網絡規(guī)模A1—1261個字節(jié)16777214大型網絡B128—1912個字節(jié)65534中型網絡C192—2233個字節(jié)254小型網絡四、幾種特殊的IP地址⑴網絡地址：有效網絡號和一個全0的主機號。例如：、⑵廣播地址：全1結尾。有效網絡號和全1的主機號為直接廣播地址。32位全1的為有限廣播地址，用于本網廣播。⑶回送地址：A類地址是一個保留地址，用于網絡軟件測試以及本地機器進程間通信，這個IP地址稱為回送地址。⑷本地地址：10開頭196.168開頭五、子網編址1、子網編址方法網絡號主機號網絡號子網號主機號只要主機號部分能夠剩余兩位，子網地址可以借用主機號部分的任何位數(shù)（但至少應借用兩位）。B類網絡的主機號部分只有兩個字節(jié)，故而最多只能借用14位去創(chuàng)建子網。而在C類網絡中，由于主機號部分只有一個字節(jié)，故而最多只能借用6位去創(chuàng)建子網。2、子網表示法子網編址使用了子網掩碼（或稱為子網屏蔽碼）。對應IP地址的32位二進制數(shù)值，子網掩碼也采用了32位的二進制數(shù)值。與IP地址中的網絡號對應的部分在子網屏蔽碼中用1表示，與主機號對應的部分在子網屏蔽碼中用0表示。六、地址解析協(xié)議（ARP）地址解析協(xié)議是以太網經常使用的映射方法，它充分利用了以太網的廣播能力，將IP地址與物理地址進行動態(tài)綁定。版本報頭長度版本報頭長度服務類型總長度標識標志片偏移生存周期協(xié)議頭部校驗和源IP地址目的IP地址選項+填充數(shù)據048161931IP數(shù)據報是IP協(xié)議使用的數(shù)據單元，互聯(lián)層數(shù)據信息和控制信息的傳遞都需要通過IP數(shù)據報進行。IP數(shù)據報的格式版本與協(xié)議類型在數(shù)據報字頭中，版本字段表示該數(shù)據報對應的IP協(xié)議版本號，不同的IP協(xié)議版本規(guī)定的數(shù)據報格式稍有不同，目前使用的IP協(xié)議版本號為4。協(xié)議字段表示該數(shù)據報數(shù)據區(qū)數(shù)據的高級協(xié)議類型（如TCP），用于指明數(shù)據區(qū)數(shù)據的格式。長度報頭中有兩個表示長度的字段，一個為報頭長度，一個為總長度。報頭長度以32b為單位，指出該報頭區(qū)的長度。在沒有選項和填充的情況下，該值為5。一個含有選項的報頭長度則取決于選項域的長度。但是報頭長度應當是32b的整數(shù)倍，如果不是，需在填充域加0湊齊。 總長度以8b為單位，表示整個IP數(shù)據報的長度（其中包括報頭區(qū)長度和數(shù)據區(qū)長度）。服務類型服務類型字段規(guī)定對本數(shù)據報的處理方式。利用該字段，發(fā)送端可以為IP數(shù)據包分配一個轉發(fā)優(yōu)先級，并可以要求中途轉發(fā)路由器盡量使用低延遲、高吞吐率或高可靠性的線路投遞。生存周期IP數(shù)據報的路由選擇具有獨立性，因此從源主機到目的主機的傳輸延遲也具有隨機性。如果路由表發(fā)生錯誤，數(shù)據包有可能進入一條循環(huán)路徑，無休止地在網絡中流動。利用IP報頭中的生存周期字段，就可以有效地控制這一情況的發(fā)生。頭部校驗和頭部校驗和用于保證IP數(shù)據報報頭的完整性。在IP數(shù)據報中只含有報頭校驗字段，而沒有數(shù)據區(qū)校驗字段。地址在IP數(shù)據報報頭中，源IP地址和目的IP地址分別表示該IP數(shù)據報的發(fā)送者和接收者的地址。在整個傳輸過程中，無論經過什么路由，無論如何分片，這兩個字段一直保持不變。二、IP封裝、分片與重組1、最大傳輸單元（MUT）與分片根據網絡使用的技術不同，每種網絡都規(guī)定了一個幀最多能夠攜帶的數(shù)據量，這一限制稱為最大傳輸單元（MUT）。因此，一個IP數(shù)據報的長度只有小于或等于一個網絡的MTU時，才能在這個網絡中進行傳輸。為解決這一問題，IP互聯(lián)網通常采用分片與重組技術。當一個數(shù)據報的尺寸大于將發(fā)往網絡的MTU值時，路由器會將IP數(shù)據報分成若干較小的部分，稱為分片，然后再將每片獨立的進行發(fā)送。2、重組在接收到所有分片的基礎上，主機對分片進行重新組裝的過程稱為IP數(shù)據報重組。IP協(xié)議規(guī)定，只有最終的目的主機才可以對分片進行重組。3、分片控制在IP數(shù)據報報頭中，標識、標志和片偏移3個字段與控制分片和重組有關。標識是源主機賦予IP數(shù)據報的標識符。分片時，該域必須不加修改地復制到新分片頭的報頭中。標志字段用來告訴目的主機該數(shù)據報是否已經分片，是否是最后一個分片。片偏移字段指出本片數(shù)據在初始IP數(shù)據報數(shù)據區(qū)中的位置，位置偏移量以8個字節(jié)為單位。（重組的分片順序由片偏移提供）三、IP數(shù)據報選項IP選項主要用于控制和測試兩大目的。IP數(shù)據報選項由選項碼、長度和選項數(shù)據3部分組成。（選項碼用于確定該選項的具體內容，選項數(shù)據部分的長度由選項的長度字段決定）1、源路由（源路由選項分為兩類：嚴格源路由選項和松散源路由選項。）嚴格源路由選項——規(guī)定IP數(shù)據報要經過路徑上的每一個路由器，相鄰路

由器之間不得有中間路由器，并且所經過的路由器順序

不可更改。松散源路由選項——只是給出IP數(shù)據報必須經過的一些“要點”，并不給

出一條完備的路徑，無直接連接的路由器之間的路由尚

需IP軟件的尋址功能補充。2、記錄路由所謂記錄路由是指記錄下IP數(shù)據報從源主機到目的主機所經過的路徑上的各個路由器的IP地址。（可以測試互聯(lián)網中路由器的路由配置是否正確）3、時間戳所謂時間戳就是記錄下IP數(shù)據報經過每一個路由器的當?shù)貢r間。時間戳中的時間采用格林威治時間表示，以千分之一秒為單位。它提供了IP數(shù)據報傳輸中的時域參數(shù)，用于分析網絡吞吐率、擁塞情況、負載情況等。5.6差錯與控制報文互聯(lián)層使用的控制協(xié)議是互聯(lián)網控制報文協(xié)議（ICMP）。它不僅用于傳輸控制報文，而且還用于傳輸差錯報文。一、ICMP差錯控制1、ICMP是采用路由器到源主機的模式。有以下幾個特點：差錯報告不享受特別優(yōu)先權和可靠性，作為一般數(shù)據傳輸。ICMP差錯報告數(shù)據中除包含故障IP數(shù)據報報頭外，還包含故障IP數(shù)據報數(shù)據區(qū)的前64位數(shù)據。ICMP差錯報告是伴隨著拋棄出錯IP數(shù)據報而產生的。2、ICMP出錯報告包括：1）目的地不可達報告——在路由選擇和轉發(fā)出現(xiàn)錯誤的情況下，路由器便發(fā)出目的地不可達報告。目的地不可達報告可以分為網絡不可達、主機不可達、協(xié)議和端口不可達等多種情況。2）超時報告——一個IP數(shù)據報一旦到達生存周期，路由器立刻將其拋棄。與此同時，路由器也會產生一個ICMP超時差錯報告，通知源主機該數(shù)據報已被拋棄。3）參數(shù)出錯報告——報告錯誤的IP數(shù)據報報頭和錯誤的IP數(shù)據報選項參數(shù)情況。二、ICMP控制報文互聯(lián)層控制主要包括擁塞控制和路由控制兩大內容。與之對應，ICMP提供相應的控制報文。1、擁塞控制與源抑制報文所謂擁塞就是路由器被大量涌入的IP數(shù)據報“淹沒”的現(xiàn)象。造成擁塞的原因有以下兩種：①路由器的處理速度太慢，不能完成IP數(shù)據報排隊等日常工作。②路由器傳入數(shù)據速率大于傳出數(shù)據速率。為了控制擁塞，IP軟件采用了“源站抑制”技術，利用ICMP源抑制報文抑制源主機發(fā)送IP數(shù)據報的速率。通常，IP軟件發(fā)送源抑制報文的方式有以下3種：①如果路由器的某輸出隊列已滿，那么在緩沖區(qū)空出之前，該隊列將拋棄新來的IP數(shù)據報。每拋棄一個數(shù)據報，路由器便向該IP數(shù)據報的源主機發(fā)送一個ICMP源抑制報文。②為路由器的輸出隊列設置一個閥值，當隊列中的數(shù)據報積累到一定數(shù)量，超過閥值后，如果再有新的數(shù)據報到來，路由器就向數(shù)據報的源主機發(fā)送ICMP源抑制報文。③更為復雜的源站抑制技術不是簡單的抑制每一臺引起路由器擁塞的源主機，而是有選擇地抑制IP數(shù)據報發(fā)送率較高的源主機。但需要注意的是，當擁塞解除后，路由器并不主動通知源主機。2、路由控制與重定向報文。路由器一旦檢測到某IP數(shù)據報經非優(yōu)路徑傳輸，它一方面繼續(xù)將該數(shù)據報發(fā)送出去，另一方面將向主機發(fā)送一個路由重定向ICMP報文，通知主機去往相應目的主機的最優(yōu)路徑。ICMP重定向機制的優(yōu)點是保證主機擁有一個動態(tài)的、即小且優(yōu)的路由表。三、ICMP請求/應答報文對為了便于進行故障診斷和網絡控制，ICMP還設計了ICMP請求和應答報文對，用于獲取某些有用的信息。1、回應請求與應答回應請求與應答ICMP報文對用于測試目的主機或路由器的可達性。如果請求者成功收到一個應答（應答報文中的數(shù)據副本與請求報文中的任選數(shù)據完全一致），則可以說明：①目的主機（或路由器）可以到達。②源主機與目的主機（或路由器）的ICMP軟件和IP軟件工作正常。③回應請求與應答ICMP報文經過的中間路由器的路由選擇功能正常。2、時戳請求與應答設計時戳請求與應答ICMP報文是同步互聯(lián)網上主機時鐘的一種努力?；ヂ?lián)層軟件利用時戳請求與應答ICMP報文從其他機器獲取其時鐘的當前時間，經過估算后再同步時鐘。3、掩碼請求與應答。在主機不知道自己所處網絡的子網掩碼時，可以利用掩碼請求ICMP報文向路由器詢問。路由器在收到請求后以掩碼應答ICMP報文形式通知請求主機所在網絡的子網掩碼。5.7路由器與路由選擇在IP互聯(lián)網中，路由選擇是指選擇一條路徑發(fā)送IP數(shù)據報的過程，而進行這種路由選擇的計算機就稱為路由器。一、表驅動IP進行路由選擇1、標準路由選擇算法一個標準的IP路由表通常包含許多（N,R）對序偶，其中N指的是目的網絡的IP地址，R是到網絡N路徑上的“下一個”路由器的IP地址。因此，在路由器R中的路由表僅僅指定了從R到目的網絡路徑上的一步，而路由器并不知道到達目的地的完整路徑，這就是下一站選擇路由的基本思想。為了減小路由設備中路由表的長度，提高路由算法的效率，路由表中的N常常使用目的網絡的網絡地址，而不是目的主機地址，盡管可以將目的主機地址放入路由表中。2、子網選擇路由——標準路由選擇算法的擴充在IP路由表中加入子網掩碼，以判斷IP地址中哪些位代表網絡號哪些位代表主機號。擴充子網掩碼后的IP路由表可以表示為（M,N,R）三元組。其中，M表示子網掩碼，N表示目的網絡地址，R表示到網絡N路徑上的“下一個”路由器的IP地址。3、路由表中的特殊路由

(1)默認路由為了進一步隱藏互聯(lián)網細節(jié)，縮小路由表的長度，經常用到一種稱為“默認路由”技術。在路由選擇過程中，如果路由表沒有明確指明一條到達目的網絡的路由信息，就可以把數(shù)據報轉發(fā)到默認路由指定的路由器。(2)特定主機路由路由表的主要表項（包括默認路由）是基于網絡地址的。但是，IP協(xié)議也允許為一臺特定的主機建立路由表選項。對單個主機（而不是網絡）指定一條特別的路徑就是所謂的特定主機路由。特定主機路由方式可以賦予本地網絡管理人員更大的網絡控制權，可用于安全性、網絡連通性調試及路由表正確性判斷等目的。4、統(tǒng)一的路由選擇算法如果允許使用任意的掩碼形式，那么子網路由選擇算法不但能按照同樣的方式處理網絡路由、默認路由、特定主機路由以及直接相連網絡路由，而且還可以將標準路由選擇算法作為它的一個特例。 對特定主機路由，可采用55作為子網掩碼，采用目的主機IP地址作為目的地址；對于默認路由，則采用作為子網掩碼，默認路由器的地址作為目的地址；對于標準網絡路由，以A類IP為例，則采用作為子網掩碼，而目的網絡地址作為目的地址；而對于一般的子網路由，則用相應的子網掩碼和相應的目的子網地址構造路由表選項。二、路由表的建立與刷新IP互聯(lián)網的路由選擇的正確性依賴于路由表的正確性，如果路由表出現(xiàn)錯誤，IP數(shù)據報就不可能按照正確的路徑轉發(fā)。路由可以分為靜態(tài)路由和動態(tài)路由兩類。靜態(tài)路由是通過人工設定的，而動態(tài)路由則是路由器通過自己的學習得到的。1、靜態(tài)路由 靜態(tài)路由是由人工管理的。根據互聯(lián)網的拓撲結構和連接方式，網絡管理員可以為一個路由器建立靜態(tài)路由。由于靜態(tài)路由在正常工作中不會自動發(fā)生變化，因此，到達某一目的網絡的IP數(shù)據報的路徑也就固定下來。當然，如果互聯(lián)網的拓撲結構或連接方式發(fā)生變化，網絡管理員必須手工對靜態(tài)路由做出更新。優(yōu)點：安全可靠，簡單直觀，同時避免了動態(tài)路由選擇的開銷。在互聯(lián)網結構不

太復雜的情況下，使用靜態(tài)路由表是一種很好的選擇。（Internet上的很多互聯(lián)都是用了靜態(tài)路由）2、動態(tài)路由與靜態(tài)路由不同，動態(tài)路由可以通過自身的學習，自動修改和刷新路由表。當網絡管理員通過配置命令啟動動態(tài)路由后，無論何時從互聯(lián)網中收到新的路由信息，路由器都會利用路由管理進程自動更新路由表。動態(tài)路由有更多的自主性和靈活性，特別適合于拓撲結構復雜、網絡規(guī)模龐大的互聯(lián)網環(huán)境。 當路由器自動刷新和修改路由表時，它的首要目標是保證路由表中包含有最佳的路徑信息。 為了區(qū)分速度的快慢、寬帶的寬窄、延遲的長短，修改和刷新路由時需要給每條路徑生成一個數(shù)字，該數(shù)字被稱為度量值。度量值越小，說明這條路徑越好。作為與路徑相關的重要信息，度量值通常也保存在路由表中。 度量值的計算可以基于路徑的一個特征，也可以基于路徑的多個特征。在計算中經常使用的特征可以總結如下：①跳數(shù)（HopCount）：IP數(shù)據報到達目的地必須經過的路由器個數(shù)。②帶寬（Bandwidth）：鏈路的數(shù)據能力。③延遲（Delay）：將數(shù)據從源送到目的地所需的時間。④負載（Load）：網絡中（如路由器中或鏈路中）信息流的活動數(shù)量。⑤可靠性（Reliability）：數(shù)據傳輸過程中的差錯率。⑥開銷（Cost）：一個變化的數(shù)值，通?？梢愿鶕?、建設費用、維護費用、使用費用等因素由網絡管理員指定。目前，應用最廣泛的路由選擇協(xié)議有兩種，一種稱為路由信息協(xié)議（RIP），另一種稱為開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議（OSPF）。RIP協(xié)議利用向量-距離算法，OSPF協(xié)議使用鏈路-狀態(tài)算法。三、RIP協(xié)議與向量-距離算法RIP協(xié)議是互聯(lián)網中使用較早的一種動態(tài)路由選擇協(xié)議，由于其算法簡單，因此得到了廣泛應用。1、向量-距離路由選擇算法向量-距離（V-D）路由選擇算法，也成為Bellman-Ford算法。其基本思想是路由器周期性地向其相鄰路由器廣播自己知道的路由信息，用于通知相鄰路由器自己可以到達的網絡以及到達該網絡的距離（通常用“跳數(shù)”表示），相鄰路由器可以根據收到的路由表修改和刷新自己的路由表。優(yōu)點：算法簡單、易于實現(xiàn)。缺點：由于路由器的路徑變化需要像波浪一樣從相鄰路由器傳播出去，過程非常緩慢，有可能造成慢收斂等問題因此不適合應用于路由劇烈變化的或大型的互聯(lián)網網絡環(huán)境；另外，其要求互聯(lián)網中的每個路由都參與路由信息的交換和計算，而需要交換的路由信息報文與自己的路由表的大小幾乎一樣，因此，需要交換的信息量極大。2、RIP協(xié)議RIP協(xié)議是向量-距離路由選擇算法在局域網上的直接實現(xiàn)。它規(guī)定了路由器之間交換路由信息的時間（通常情況下為每30秒交換一次）、交換信息的格式、錯誤的處理等內容。RIP協(xié)議除嚴格遵守向量-距離路由選擇算法進行路由廣播與刷新外，在具體實現(xiàn)過程中還做了一些改進。3、RIP協(xié)議與子網路由RIP協(xié)議的最大優(yōu)點是配置和部署相當簡單。第一個版本使用標準IP地址，并不支持子網路由。第二個版本的出現(xiàn)，結束了RIP協(xié)議不能為子網選擇路由的歷史。四、OSPF協(xié)議與鏈路-狀態(tài)算法可以在大規(guī)模的互聯(lián)網環(huán)境中使用。鏈路-狀態(tài)（L-S）路由選擇算法，也稱為最短路徑優(yōu)先（SPF）算法。其基本思想是互聯(lián)網上的每個路由器周期性地向其他路由器廣播自己與相鄰路由器的連接關系，以使各個路由器都可以畫出一張互聯(lián)網拓撲結構圖。利用這張圖和最短路徑優(yōu)先算法，路由器就可以計算出自己到達各個網絡的最短路徑。五、部署和選擇路由協(xié)議1、靜態(tài)路由（適用于小型的、單路徑的、靜態(tài)的IP互聯(lián)網環(huán)境）①小型互聯(lián)網可以包含2—10個網絡。②單路徑表示互聯(lián)網上任意兩個結點之間的數(shù)據傳輸只能通過一條路徑進行。③靜態(tài)表示互聯(lián)網的拓撲結構不隨時間而變化。2、RIP路由選擇協(xié)議（適用于小型到中型的、多路徑的、動態(tài)的IP互聯(lián)網環(huán)境）①小型到中型互聯(lián)網可以包含10—50個網絡。②多路徑表明在互聯(lián)網的任意兩個結點之間有多個路徑可以傳輸數(shù)據。③動態(tài)表示互聯(lián)網的拓撲結構隨時會更改。（通常是由于網絡和路由器的改變而造成的）3、OSPF路由選擇協(xié)議（適用于較大型到特大型、多路徑的、動態(tài)IP互聯(lián)網環(huán)境）①大型到特大型互聯(lián)網應該包含50個以上的網絡。②多路徑表明在互聯(lián)網的任意兩個結點之間有多個路徑可以傳播數(shù)據。③動態(tài)表示互聯(lián)網的拓撲結構隨時會更改。（通常是由于網絡和路由器的改變而造成的）5.8IPv6協(xié)議一、IPv4協(xié)議的局限性①地址空間的局限性。②IP協(xié)議的性能問題。③IP協(xié)議的安全性問題。④自動配置問題。⑤服務質量保證（QoS）問題。二、IPv6地址1、IPv6地址表示（1）基本表示方法IPv6采用128位地址長度，因此它提供超過3*10的38次方個IP地址。每16位分成一個位段，每個位段被轉換為一個4位的十六進制數(shù)，并用冒號隔開，這種表示法稱為冒號十六進制表示法。（2）零壓縮法為了簡化IPv6地址的表示，在有多個0出現(xiàn)時，可采用零壓縮法。（3）IPv6前綴與無類域間路由CIDR表示法類似，IPv6采用前綴長度表示法，可以表示成“地址/前綴長度”。前綴是IPv6地址的一部分，用做IPv6路由或子網標識。2、IPv6地址的類型①單播地址——標識IPv6網絡中的一個區(qū)域中單個網絡接口。在這個區(qū)域中，該單播地址是唯一的。②組播地址——也稱多播地址，用于表示一組網絡接口，發(fā)送到該地址的數(shù)據報會被送到由該地址標識的所有網絡接口。③任播地址——也稱泛播地址，也用于表示一組網絡接口，發(fā)送到該地址的數(shù)據報會被送到由該地址標識的所有網絡接口的任意一個接口，通常是最近的一個。任播地址從單播地址空間中分配。④特殊地址——包括全零地址（表示地址不存在）、回送地址（0:0:0:0:0:0:0:1）、IPv4兼容的IPv6地址、映射到IPv4的IPv6地址等。三、IPv6數(shù)據報IPv6采用了新的協(xié)議頭格式，IPv6數(shù)據報由一個IPv6基本頭、多個擴展頭和一個高層協(xié)議數(shù)據單元組成，基本頭采用固定的40字節(jié)長度，一些可選的內容放在擴展頭部分實現(xiàn)。IPv6數(shù)據報格式對IPv4不向下兼容。版本版本流標記通信類型下一個報頭跳數(shù)限制載荷長度源IP地址目的IP地址擴展頭與數(shù)據04121631各域段的含義如下：①版本：取值為6，表示是IPv6協(xié)議。②通信類型：表示IPv6數(shù)據報的類型或優(yōu)先級，以提供區(qū)分服務。③流標記：流是從特定源結點到目的結點之間的數(shù)據報序列，源結點希望中間路由器對該數(shù)據報序列進行特殊處理。一個流由源IP地址和非零的流標記唯一標識。④載荷長度：表示IPv6有效載荷的長度，有效載荷的長度包括擴展頭和高層數(shù)據。⑤下一個報頭：如果存在擴展頭，該域段的值指明下一個擴展頭的類型。如果不存在擴展頭，該域段的值指明高層數(shù)據的類型，如TCP、UDP和ICMPv6等。⑥跳數(shù)限制：表示IPv6數(shù)據報在被丟棄之前可以被路由器轉發(fā)的次數(shù)。數(shù)據報每經過一個路由器時，該域段的值減1，該域段的值為0時，路由器向源結點發(fā)送“超時跳數(shù)限制超時”ICMPv6報文，并丟棄該數(shù)據報。⑦源地址：表示源結點的IPv6地址。⑧目的地址：在大多數(shù)情況下，該域段的值為最終目的結點的地址，如果存在路由擴展頭，則目的地址可能為下一個轉發(fā)路由器的地址。四、IPv6擴展頭在IPv6協(xié)議中，基本頭包含固定的40字節(jié)長，一些可選頭信息由IPv6擴展頭實現(xiàn)。IPv6的擴展頭包括：①逐跳選項頭：類型為0，由中間路由器處理的擴展頭，目前主要有兩個選項，即巨型有效載荷選項和路由器警告選項。②目的選項頭：類型為60，用于為中間結點或目的結點指定數(shù)據報的轉發(fā)參數(shù)。③路由頭：類型為43，用來指出數(shù)據報從源結點到達目的結點的過程中，需要經過的一個或多個中間路由器。④分片頭：類型為44。由源結點給出分片數(shù)據報中數(shù)據部分相對原始數(shù)據的偏移量、是否是最后一片標志及數(shù)據報的標識符，目的結點用這些參數(shù)進行分片數(shù)據報的重組。⑤認證頭：類