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“计算机网络基本原理”课程学习指南

2007-10-16 17:00   【 】【我要纠错

第一章

  主要讲述了计算机网络的产生与发展、网络的功能、网络的分类、计算机网络的基本概念、网络的拓扑结构、资源共享、计算机网络工作基本原理等知识,是学习计算机网络所必须的入门知识。

  在本章首先介绍了计算机网络产生发展的四个阶段,即联机系统阶段、计算机互联网络阶段、标准化网络阶段以及网络互连与高速网络阶段;在这当中,着重识记各阶段定义、逻辑结构以及各阶段的标志,如联机系统阶段的逻辑结构图、IS0、NII等。此外还有计算机网络的特点与目标、计算机网络类型等知识点都要求大家掌握。

  在本章中还有网络系统的组成、网络节点的概念、分组交换网络基本概念、工作过程及特点等知识点更应当熟知熟记,例如分组交换,这就是一个很重要的概念,它是现代计算机网络技术的基础。对于分组交换的特点,通过学习,掌握分组交换节点的存储方式:存储的是分组数据,暂时保存在节点的内存中,有较高的交换速率。同时指出了分组交换的信道策略:动态分配信道,提高了通信线路的利用率,指出了因此种方式所带来的不足:分组数据在各节点存储转发时因排队而造成一定的延时;由于分组数据中必须携带一些控制信息而产生一定的额外开销;分组交换网的管理和控制比较复杂。这对于后面的学习和理解是很重要的。此外还有广域网的拓扑结构、局域网的拓扑结构、协议与标准、网络系统的体系结构、网络分层结构模型,这些知识点无一不是需要大家烂熟于胸,能够分辨出其中的细微差别的。

  另外,本章中还有一些诸如硬件资源共享、软件资源共享、数据资源共享、通信信道共享等要求应用的知识点也要做到心中有数,能够简单应用。

第二章

  同样是学习计算机网络所必需的入门知识。在本章中,数据和信息的概念、数据处理与信息处理、数字数据和模拟数据等知识点都是应当熟知的。此外本章还阐述了数据通信和数据通信的概念,数据通信的特点,数据通信模型;数据通信过程;模拟通信系统和数字通信系统;通信通道;通信线路联结方式;线路通信方式;数据传输方式;数据通信的主要指标;基带传输与频带传输;数据编码;同步传输与异步传输;多路复用技术;电路交换;存储转发(又称存储交换);数据报与虚电路;ATM的概念、结构、特点、传输基本原理;帧中继的概念、结构、特点传输基本元等内容。其中ATM、帧中继等概念为其后的第五章中的内容打下了理论基础。

第三章

  从硬、软两个方面比较详细并完整地介绍了计算机网络系统的各个组成部分、功能及相互间的关系。

  从硬件的角度讲,主要讲述了网络硬件系统基本结构、网络接口卡的概念和功能、计算机与网络的连接方式。对于其中的功能、结构、连接方式要做到能够非常清楚明了。比如网络接口卡,相互间如何进行数据传输,如何进行数据传输中的缓存,工作在七层协议中的哪几层上。此外还有各种服务器和工作站,文件服务器、网络打印服务器、网络通信服务器、网络数据库服务器,哪一个是最重要的,哪一个是在网络出现一定规模后必须的,哪一个是提高网络资源共享能力的,哪一个是作为网络数据资源而存在的,几种服务器之间的关系又是什么,这都需要认真研究。此外,还有工作站与终端,都是网络中互连起来的网络设备。

  对于网络连接的通信控制设备,大家需要了解通信控制设备的基本功能、典型通信控制设备的功能和特点。对于集中器、调制解调器、交换器、有线通讯媒体、无线通讯媒体等要从概念、功能、特点等多方面做到熟知并会选用。例如双绞线、光纤、同轴电缆的传输距离和应用方向等。

  软件方面,要求掌握网络操作系统的概念、基本工作原理、网络操作系统的功能和特点等。这当中IPX/SPX、TCP/IP、X.25等各种协议的特点、工作适应范围等都要熟知、熟记。对于网络操作系统的概念、功能和特点更要清楚。

  此外对于NetWare、Windows NT、Unix几种网络操作系统要做到对其操作系统特性的了解。对于Windows NT,现在使用的不是很多了,大家可以从Windows 2000 Server (Advance Server)来理解。至于Unix,从目前非常流行的Unux中可以管窥一二。有能力的考生自己动手实践,以加深理解。

第四章

  是本书的一个重点,介绍了包括了OSI参考模型各层的功能、任务、工作基本原理和特点,以及TCP/IP协议等,是学习网络基本原理和从事网络研究必备的基本知识。掌握OSI参考模型及TCP/IP协议对于本书后面所学到的内容将大有稗益。

  例如0SI参考模型中分为物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层,其划分的主要原则为:划分层次要根据理论上需要的不同等级划分;层次的划分要便于标准化;各层内的功能要尽可能的具有相对独立性;相类似的功能应尽可能放在同一层内;各层的划分要便于层与层之间的衔接;各界面的交互要尽量的少;根据需要,在同一层内可以再形成若干个子层次;扩充某一层次的功能或协议,不能影响整体模型的主体结构。

  由此可以确保同种网络之间的互连和其他遵循0SI参考模型的异种网络之间的互连,同时可以保证网络应用系统不必须考虑网络物理层等层的问题,而主要集中到应用层上。

  物理层主要考虑以下几个方面:物理层的概念;物理层的功能;物理层的主要问题;物理层的标准;物理层的特性;几种常用的物理层标准。其中,关于物理层的四大机械特性,包括其中的某些指标都要掌握,此外还有关于RS232标准一些机械、规程、功能等。

  数据链路层主要考虑以下几个方面:链路与数据链路;帧与报文;信息数据单元;数据链路层的功能;同步协议与异步协议;HDLC的概念、连路结构和操作模式;BSC的概念和特点。其中各种协议以及数据链路层的各种管理、控制性能;帧与报文等都是数据链路层的重点。

  网络层主要考虑以下几个方面:网络层概述;网络层所提供的服务;常用的路径选择方法;流量控制与死锁;流量控制的实现。通过对于虚电路服务和数据报服务的对比,掌握在网络层两大类服务;同时还要掌握产生死锁的原因以及路径选择算法。

  运输层主要考虑以下几个方面:运输层概述;运输层协议类型;运输层服务;传输控制协议。运输层是整个分层协议的基础,在七层协议中的重点,大家应当分析不同类型运输协议以及不同网络服务类型的区别等。

  高层主要考虑以下几个方面:会话层的概念、结构和特点;表示层的概念、结构和特点。高层是会话层、表示层、应用层的集合。要求对这三层的概念、结构、特点要有一定的领会。

  TCP/IP协议是整个章节的重点,TCP/IP的体系结构,TCP/IP协议族中哪些协议是可靠连接,哪些不是等等,大家要做到烂熟于胸,这里就不作过多的介绍了。

第五章

  是最重要的章节。主要介绍了局域网、广域网的概念、结构以及局域网和广域网的应用和标准,介绍了典型的局域网和广域网。

  局域网,首先要掌握局域网的概念、局域网硬件的基本组成、局域网软件的基本组成、局域网技术要求。局域网概念一定要从LAN是一种通信网络而不仅是一个计算机网络;MN支持多对多的通信;LAN概念中的“设备”是广义的;LAN地域范围通常在10公里之内;LAN通过物理通信组成;LAN信道以高的数据传输速率进行传输这六个方面来考虑。

  媒体访问控制方法的重点是CSMA/CD、控制令牌。首先要把握传统的局域网采用的是“共享媒体”的工作方式,然后考虑各种媒体访问控制方法所适用的拓扑结构:CSMA/CD只使用于总线形网罗拓扑结构;控制令牌适用于环形和总线形。

  对于IEBE802,大家应当掌握该标准及其标准所规定的内容,还要注意IEEE802标准实现的产品都是使用曼彻斯特码。此还有针对局域网的IEEE802.3、IEEE802.4、IEEE802.5标准。其中IEEE802.3是载波侦听多路访问局域网的标准。同时需要理解总线网的特点,即它进行媒体访问无优先权,信息的发送是通过竞争进行的;结构简单,媒体介入方便,价格便宜;但节点之间的最大距离有限制;信息负载少,数据吞吐量较高,延时短;反之,冲突的增加,数据吞吐量下降,网络延时增加;实时性差;采用点到点或广播式通信。通过这些特点,大家可以对局域网的性能有所了解,同时对于10BASE5、10BASE2、10BASE—T三种以太网从长度、连接数、接口等方面做到心中有数,从而为局域网组网选择提供依据。IEEE802.4是令牌网的标准。应当注意的是它的4种优先级,使用的传输介质和它的特点,从它的特点我们可以清晰的看出该标准采用无冲突媒体访问方式;结构从物理上讲是总线网,而逻辑上是环形网,连接简单;信息载荷与总线网在信息载荷方面的特点正好相反;传输延迟固定。此外还有针对令牌局域网的IEEE802.5也应当认真记住它的特性。

  此外本章还介绍了一些高速局域网技术,包括千兆局域网、共享媒体局域网、交换局域网、虚拟网络、FDDM等。千兆局域网就仍然遵循IEEE802.3标准(扩展),继续执行经过修改的CSMA/CD,应注意它的实现方法、支持的传输媒体等。共享媒体局域网和交换局域网都是对网络的改造,大家要清楚地知道,共享媒体局域网的两种技术功能和交换局域网的拓扑结构(层次化星形拓扑)以及由此所带来的好处(使共享变成独占,使串行变成并行)。

  关于智能大厦与结构化布线,大家要熟记智能大厦的概念、智能大厦的基本组成、结构化布线的概念和构成。这里要求非常清楚有关3A、4A、5A的概念和区别,以及智能大厦基本目标、服务功能。对于智能大厦的基本组成要充分理解它不仅仅是一个3A、4A或5A的问题,而是一个综合的问题,包括结构化布线系统和3A系统。而综合布线系统则要考虑EIA/TLA568标准、综合布线特点及构成等。

  关于广域网,要掌握广域网的概念及特点、广域网的分类等知识点。同时,还要掌握电话拨号网、x.25网、DDN网、ISDN网几种广域网技术的结构、工作方式等。应要仔细辨别局域网与广域网的异同,可以从下面几个方面考虑:根据定义,局域网作用范围只有几公里,广域网作用范围通常是一个地区;从拓扑结构上说,局域网结构简单,广域网结构复杂并且多样化;还有通信媒体、通信方式、通信管理、通信效率、服务范围、网络性能、投资等多个方面考虑,这样就可以区分二者的不同。

  本章中还介绍了客户机用匠务器结构,这是局域网的基本工作方式。这当中,要掌握客户机用服务器结构、结构、特点、基本组成概念。这里需要指出的是客户机用臣务器的基本组成中有一个连接件,这个连接件不是硬件,而是进行连接的软件,通过连接件使得客户机/服务器实现了其开放性。

  对于局域网来说,容错是非常重要的,这就需要大家对于教材中有关的诸如双重文件分配表和目录表技术、快速磁盘检修技术、磁盘镜象技术、双工磁盘技术等的原理有所了解。

第六章

  讲述的是关于网络互连的问题。这里面需要掌握网络互连概念、网络互连目的、网络互连形式、网络互连功能、网络互连任务等基础知识,还要对于各种互连设备有一个充分的了解:中继器,工作在物理层;集线器,工作在物理层;网桥,工作在数据链路层;路由器,工作在网络层;网关,工作在高层中。这对于网络互连来说是应当特别注意的,同时工作在不同协议层也是网桥、路由器的区别点之一。除此之外,大家还应当对各种互连设备的详细情况做到熟知。

第七章

  介绍计算机网络管理的基本概念,网络管理的标准由此形成的网络管理体系的结构以及网络安全的基本技术和理论、方法。本章的概念点很多,从网络管理的概念、网络管理的基本内容、网络管理基本模型到故障管理的基本内容、配置管理的基本内容、性能管理的基本内容、安全管理的基本内容、记账管理的基本内容,再到SNMP的概念、SNMP的基本组成;此外还有计算机网络安全的有关概念、网络不安全因素的产生、保护网络系统的基本要素、网络安全策略、网络系统安全保护功能安全风险的特点、常见风险名称、风险管理的基本内容、代换密码法、转化密码法、DES加密标准、加密方式等。要对网络不安全因素主要由哪些方面引起的做到心中有数。环境:计算机网络通过有线链路或无线电波连接不同地域的计算机或终端,线路中经常有信息传送,因此,自然环境和社会环境对计算机网络都会产生巨大的不良影响。对于自然界,如恶劣的温度、湿度、防尘条件、地震、风灾、火灾等天灾以及事故都会对网络造成严重的损害和影响;强电、磁场会毁坏传输中和信息载体上的数据信息;计算机网络还极易遭雷击,雷电能轻而易举地穿过电缆,损坏网络中的计算机,使计算机网络瘫痪。由于社会不安定,没有良好的社会风气也会增加对网络的人为破坏,给系统带来毁坏性的打击。资源共享:计算机网络实现资源共享,包括硬件共享、软件共享、数据共享。各个终端可以访问主计算机的资源,各个终端之间也可以相互共享资源,这样为异地用户提供了巨大方便,同时也给非法用户窃取信息、破坏信息创造了条件,非法用户有可能通过终端或节点进行非法浏览、非法修改。此外由于硬件和软件故障也会引起泄密。同时,大多数共享资源(如网络打印机)与它们的许多使用者之间有相当一段距离,这样就给窃取信息在时间和空间上设下了便利条件。数据通信:计算机网络要通过数据通信来交换信息,这些信息是通过物理线路、无线电波以及电子设备进行的,这样在通信中传输的信息极易遭受损坏,如搭线窃听、网络线路的辐射等都对信息的安全造成威胁。计算机病毒:计算机网络可以从多个节点接收信息,因而极易感染计算机病毒,病毒一旦侵入,在网络内将按指数增长进行再生,进行传染,很快就会遍及网络各节点,短时间内可以造成网络的瘫痪。网络管理:网络系统地正常运行离不开系统管理人员对网络系统地管理。由于对系统地管理措施不当,会造成设备的损坏,保密信息的人为泄露等。而这些失误,人为的因素是主要的。同时还要对所保护网络系统的基本要素主要包括哪些内容心中有数。安全策略:每个组织都必须制定一个安全策略以满足系统的安全需要,为有效地使用系统资源提供保证。例如,对一个军事系统承包商来说,安全性是首要的,他所实行的安全策略,完全不同于通常需要开放的访问和自由交流思想的学术机构希望实行的安全策略。安全策略涉及法律、技术、管理等多方面问题。防火墙,“防火墙”在网络系统中是一种用来限制、隔离网络用户的某些工作的技术,安全系统对外部访问者(例如,通过Intemet连接的访问者)可以通过防火墙技术来实现安全保护。记录,为了解、防护和恢复未经授权的访问,在网络上的每项活动都必须被记录下来,系统管理员必须能以某种方式处理记录的信息,以便获得所需的信息来定位和特征化侵入行为。识别和鉴别,网络中的用户和系统必须能够可靠地识别自身,以确保关键数据和资源的完整性。网络中必须有控制手段使用户或系统只能访问他们需要或有权使用的资源。系统所具有的这种能力还必须是不容易被破坏的。脆弱性评价,网络上的每一系统都应进行正确的配置以保证足够的安全性。虽然手工能够对大型网络中所有的脆弱性进行检查,但工作量非常大。对脆弱性的研究可通过把系统看成一个“黑盒子”的方法,从系统外部和系统内部两方面工作来检查系统某些方面的脆弱性。物理保护,电缆、终端(特别是网络服务器)、路由器和其他系统硬件会受到物理危害(例如,通过“搭线”到网络电缆上)。为了防止这些问题,应当规划网络的物理安装,以便潜在的安全性危害降到最小。网络服务器和路由器应当锁存在屋子或柜子中,并限制用户的访问次数。应对访问网络上使用的软件进行限制以确保不危及数据。对网络连线进行规划以尽可能减少搭线的潜在可能。

第八章

  讲述了有关Internet和Intranet的知识,对于大家来说,对于Internet基本功能、电子邮件、文件传输的概念及应用达到应用应当不是难点,但是对于其中包括NII的概念、基本内容、Internet的概念、基本结构、Internet对人类社会的影响、ISP、域名、Internet的连接及接入方法、China net的构成、China net的基础设施、Chinanet服务的基本内容应当认真学习掌握。对于Intranet,要充分考虑它是以IncrMet技术建立起来的网络系统。是一种三层C/S结构网。这种结构网与传统的单层C/S结构网的区别在于,传统的单层结构C/S网的网络服务是以服务器为中心进行的,客户与服务器是密切联系在一起的,其构成的服务模式是客户/服务器模式。三层C/S结构网使服务器从IAN中脱离出来,而把服务器移到更大的网上,这种网络提供的服务是通过分布在网络上的多台服务器为客户提供服务的,这些服务器与客户的距离无关,其所构成的服务是客户/网络(Client/Network)服务模式。三层C/S结构第一层表示层用于完成与用户的接口;第二层是利用服务器完成客户的应用功能;第三层数据层响应客户的请求,服务器独立地进行各种处理。同时还要对于网络硬件平台的构建,包括选择技术(以太网、千兆以太网、FDDI技术)、原则(坚持适用、高效原则),以及网络软件平台的构建(必须以TCP/IP协议为基础),包括网络操作系统、浏览器、中间件和数据库设计等进行掌握。

第九章

  主要讲述了计算机网络的应用以及相应技术、概念和基本原理。要求掌握集中式数据库与分布式数据库、0DBC技术、数据一致性、客户/服务器数据库应用、网络管理信息系统、研制NMIS的原则、NMIS的网络策略、NMIS的网络规划、EDI与电子商务、及网络多媒体应用。

  要重视对NMIS网络规划的掌握。开发者通过对系统的详细分析,确定系统设计的基本思想方法后,应着手进行系统的网络规划工作。用户设备,系统硬设备是系统正常运行,实现系统目标的物质基础,通过对系统实际调查分析的结果,和对各职能部门的需求的分析来确定终端数量,工作站、主机和服务器等设备的类型。对NMIS来说,这些设备的选择非常重要,它们必须满足:设备性能一致性,互适应性强;设备性能稳定,可靠;性能价格比较合理;充分考虑到系统变更。网络分布,分析用户数量及其位置,确定服务器、工作站及终端的具体位置,对具有特殊需求或限制的用户,制定出相应的解决方案。网络服务,制定解决数据库与资源共享,文件的传送与存取,网络互连、电子邮件等的具体方案及各技术指标。数据通信,不同类型信号度量的方法,对网络而言传输的负载是不一样的。通过对信号类型的分析,估算信号输入量,传输速度,根据用户需求选择通信介质,制定传输方案。

  MIS具有先进性与实用性相结合的特点。一个MIS在技术上要具有先进性,又要讲求实效,要能为用户带来经济效益,具有很强的通用性和适应性。由于用户的环境随时都有可能发生变化,用户随时都有可能对系统提出新的功能要求,所以,MIS必须具有开放的、便于操作的接口,使系统便于扩充,适应各种变化。系统功能完整、数据流程严密,MIS在功能上要能覆盖用户管理工作的各个方面和整个进程。通过输入系统所必不可少的、最基本的原始数据就可得到用户所需的各种结果。并且系统数据流程要具有严密性,符合实际要求,它是实现系统目标的关键。系统安全可靠,MIS必须具有完善的安全的后备支持措施,用以保证系统可靠的、正常的运转。保证系统数据的安全性和完整性。具有整体性、时间性、易掌握性等特点。MIS具有一系列上述特点也是必须掌握的。

  理论内容多、应用性强是本课程的突出特点,只有多思考、勤实践,才能融汇贯通。

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