E02數(shù)據(jù)和網絡通信/連接

2.1信息網絡的構成

現(xiàn)代信息網絡是通信網、計算機網和資源網的綜合。其中，通信網絡利用各種基礎通信介質和通信技術提供信號的傳輸通道；計算機網絡通過各種計算機通信協(xié)議，實現(xiàn)計算機節(jié)點之間的互連互通；資源網絡則通過各種計算機應用系統(tǒng)，實現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)資源的共享。

2.2通訊網

各種基礎通信介質和通信技術

◆專用分組交換機(PBX：PrivateBranchexchange)：

是一種使用電話線在辦公室間傳輸電話、傳真和數(shù)據(jù)的技術。由于對公眾開放且使用公用電話線傳輸數(shù)據(jù)，所以傳輸質量差，安全性低，且傳輸速度慢，不能處理大量數(shù)據(jù)。

◆同軸電纜(Coaxialcable)：由一根中軸銅纜及屏蔽層構成，速度較快(10M—100M)，傳輸距離通常不超過500米，通常用于共享總線型局域網。

◆雙絞線電纜(Twistedpairline)：由多對互相絞合的細電纜構成，鋪設方便，速度較快(10M-1000M)，傳輸距離不超過100米，通常用于星型局域網。

◆光導電纜(Fiber-opticcable)：是一種用玻璃纖維制作的高速傳輸介質。在各種傳輸介質，光導電纜由于沒有電磁泄露所以最難搭線竊聽。

◆無線信道(Wirelesschannel)：如微波；衛(wèi)星轉播等。由于無線網絡容易被非法接收，所以增加了傳送加密(transmissionencryption)的要求。

各種基礎通信網絡

◆公用電話交換網絡(PSTN：PublicSwitchedTelephoneNetwork)：是一種模擬音頻信道，采用電路交換技術，但在應用Modem(調制解調器)等模數(shù)轉換設備后可傳輸數(shù)字信號。速度低(小于33.6Kbps)，可靠性差。

◆數(shù)字數(shù)據(jù)網絡(DDN：DigitalDataNetwork)：是一種點到點的數(shù)字傳輸網絡，也采用電路交換技術，速度較快(2M)，可靠性高，但租金也較高。

◆幀中繼(FR：Framerelay)：在DDN網絡上發(fā)展出來的一種新的、采用分組交換的網絡共享傳輸技術。在網絡空閑時，可以以較低的基本租用速率而享受較高的實際使用速率，具有租金低，速度較快的特點。但在網絡傳輸高峰期間，則只能達到基本租用速率。因此適合傳輸數(shù)據(jù)文件，但不適合視頻、語音等實時數(shù)字信號。

◆綜合服務數(shù)字網(ISDN：IntegratedServicesDigitalNetworks)：是一種通過電話線傳輸聲音、圖像和其他數(shù)據(jù)的國際標準網絡。

◆非對稱用戶數(shù)字環(huán)線(ADSL：AsymmetricalDigitalSubscriberLine)：一種新的傳輸技術，可以在普通電話線上實現(xiàn)高達2M的傳輸速率。

◆各類3G無線網絡，如TD-SCDMA、CDMA和WCDMA。

2.3計算機網

開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)參考模型

OSI模型是被ISO(國際標準化組織)采納的國際標準，其目標是實現(xiàn)各類不同的通訊設備之間的互通互聯(lián)。OSI模型將計算機網絡分為七個層次，各層承擔不同的功能，這七個層分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層，其中低三層對應于網絡，高四層則對應于計算機及其應用。

計算機網絡的分類

計算機網絡按其覆蓋地域可分為廣域網(WAN：wideareanetworks)和局域網(LAN：localareanetworks)。簡單地說，局域網覆蓋面較小(如一棟大樓內部)，速度快；廣域網覆蓋面廣(如全國)，速度較慢。有時，也將連接一個城市內部的高速網絡稱為城域網(MAN：metroareanetwork)。

廣域網絡根據(jù)其使用的通信線路可分為專用網絡(privatenetworks)和公用交換網絡(publicswitchednetwork)。專用網絡是指應用單位直接鋪設或租用專用的通信線路而構建的網絡，其特點是系統(tǒng)安全性好，運行穩(wěn)定，但投資巨大，非一般企業(yè)所能承受；公共交換網絡則是利用共享的公共通信信道而建立的網絡，其特點是系統(tǒng)投資少，但安全性較差。

虛擬專用網(virtualprivatenetworks)則是利用數(shù)據(jù)包封裝和加密等技術，使數(shù)據(jù)包在公網傳輸時不會被他人所截獲或篡改，從而在公用交換網絡上建立的一個“虛擬”的專用網絡，既具備私有網絡的安全性，又具有公用網絡的經濟性，是目前十分流行的一種網絡技術。

通常所說的廣域網絡是一種基礎通信網絡，它不具備如公用協(xié)議接口、流量控制、日志審計、計費等高級服務功能，需要使用者自行解決。于是就有第三方組織通過租用基礎通信網絡，并在其上增加各種服務功能再轉租給普通用戶，這類網絡統(tǒng)稱為增值網(value—addednetworks)。增值網通常根據(jù)流量計費，它不需要公司建設并維護自己的專用網絡，但其租金比公共交換網絡高，在傳輸大量數(shù)據(jù)的情況下，甚至有可能比專用網成本還高。

局域網的拓撲結構

(1)總線網。所有計算機都連在一條公共的電纜上，并按一定規(guī)則競爭使用信道，所以又稱為共享網。特點：使用電纜較少，且容易安裝，但電纜故障可能導致整個網絡的癱瘓，而且當網絡流量接近帶寬時，容易出現(xiàn)傳輸效率大幅下降。

(2)星型網。有一個中央節(jié)點，其他節(jié)點都與中央節(jié)點相連。特點：非中央節(jié)點的故障不會影響網絡運行，也容易擴充，但中央節(jié)點停止工作，則整個網絡將癱瘓。

(3)環(huán)型網。所有計算機相互串聯(lián)成一個閉環(huán)，并通過一個循環(huán)令牌來分配信道，所以又稱為令牌環(huán)網。特點：數(shù)據(jù)在通信線上的傳輸不會發(fā)生碰撞，性能平穩(wěn)，但任一節(jié)點故障將會導致整個系統(tǒng)失效。

一個典型的計算機網絡中通常包括服務器和客戶機，所有客戶機共享服務器提供的各項服務(如文件服務、打印服務、目錄服務等)。如果一個網絡中沒有指定專用服務器，任何節(jié)點都可與其他節(jié)點共享資源，則稱這樣的網絡為對等網絡(peer-to-peerwork)。

各種網絡連接設備

網卡(NIC-networkinterfacecard)：使計算機和網絡相連的接口設備。

調制解調器(modem)：能將數(shù)字信號和模擬信號相互轉換，從而使數(shù)字信號能通過模擬的語音信道傳輸?shù)脑O備。

中繼器(repeater)：能放大物理信號強度，從而延長通信電纜的有效距離。

集線器(hub)：構成共享型星型網絡的中心連接設備，其上的所有端口共享信道

交換機(switcher)：構成交換型星型網絡的中心連接設備，其上的每個端口均獨占各自的信道。

網橋(bridge)：一種網絡連接設備，可以連接兩個相同類型的網絡，并通過設備的鏈路地址隔離網絡。

路由器(router)：可以連接多個相同類型網絡并根據(jù)網絡地址實行路由選擇：

網關(gateway)：一種網絡連接設備，可以連接兩個不同類型的網絡并完成網絡協(xié)議轉換。

網絡管理和控制

大型網絡的構成十分復雜，必須對組成網絡的各種硬軟件設施進行綜合管理，以達到充分利用這些資源，并保證網絡向用戶提供可靠的通信服務。網絡管理和控制軟件就是用于實現(xiàn)這一目標的。

網絡管理的功能可分為：

故障管理：是網絡管理最基本的功能，指系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況下的管理操作。

計費管理：負責記錄網絡資源的使用情況和使用這些資源的代價。

配置管理：定義、收集、監(jiān)測和管理系統(tǒng)的配置參數(shù)，使得網絡性能達到最優(yōu)。

性能管理：收集、分析和平衡網絡資源的運行狀況和通信效率等系統(tǒng)性能。

安全管理：控制對網絡資源的訪問，以保證網絡不被侵害(有意識的或無意識的)

典型試題

1.用以連接異構網絡的設備叫做：

a.網關

b.網橋

C.路由器

d.集線器

『正確答案』a

『解題思路』

a.正確。網關在兩種或多種不同的協(xié)議簇之間進行翻譯，從而使兩種不同類型網絡的連接成為可能。網關通常由軟件來實現(xiàn)。

b.不正確。網橋連接不同網段，并使其顯得像是只有一個物理網段。

c.不正確。路由器連接兩個或更多個相同協(xié)議的網段，使這些網絡段之間可以通訊。

d.不正確。集線器可與來自同一局域網的幾臺PC機的雙絞線連接。

2.某不動產經紀公司正遷入一座裝有足夠電話線路的大樓。公司考慮安裝一套專用分組交換機(PBX)，來連接公司計算機以及復印機、打印機、傳真機等其他辦公設備。在這個網絡中使用PBX系統(tǒng)的局限性是：

a.公司將依賴外人來維護系統(tǒng)。

b.系統(tǒng)不能輕易處理大量數(shù)據(jù)

C.同軸電纜線必須裝遍整幢大樓。

d.對辦公設備的布置比較困難，并且成本較高。

『正確答案』b

『解題思路』

a.不正確。內部數(shù)字交換系統(tǒng)(PBX)可由公司自行維護。

b.正確。相對于以太網等專用數(shù)字線路，電話線路的數(shù)字帶寬有限，不能輕松地傳輸大容量數(shù)據(jù)。

c.不正確。PBX系統(tǒng)利用大樓內現(xiàn)有的電話線路，由于樓內已裝有足夠的電話線路，因此無須鋪設同軸電纜。

d.不正確。PBX系統(tǒng)可直接利用大樓內現(xiàn)有的電話線路和插座，一般情況下無須對辦公設備進行大的調整。

3.以下哪項是造成遠程通信網絡反應時間太長的最可能因素？

a.缺乏網絡監(jiān)測軟件。

b.網絡開銷在應用程序間的分配。

C.不正確的軟件初始化選項。

d.網絡構件是由多個供應商提供的。

『正確答案』c

『解題思路』

a.不正確。網絡監(jiān)測軟件用于監(jiān)測網絡的運行狀況，通常不會影響遠程通信網絡的性能。

b.不正確。網絡開銷在應用程序間分配不當可能使得某些應用的反應時間減慢，但通常不會導致整個網絡的反應時間過長。

c.正確。不正確的軟件初始化選項可能導致網絡擁塞。

d.不正確。不同供應商的網絡構件通常在出廠前經過兼容性測試，因此由于多個供應商提供了網絡構件而導致網絡反應時間過長的概率相對較小。

4.某快速成長的公司計劃在主要居住區(qū)開辦眼科診斷中心。每個區(qū)域設若干個中心，各中心之間距離不超過20英里。為了共享庫存和專業(yè)診斷技術，該公司準備將所有的中心連網。在每個主要居住區(qū)，公司最有可能采用城域網技術，該城域網將：

a.提供協(xié)議轉換、消息排序和消息傳遞。

b.連接多個擁有多臺工作站的場所，以便共享公共資源。

c.定義協(xié)議和格式，以便不同計算機上的應用程序之間傳遞商業(yè)信息。

d.實現(xiàn)開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)協(xié)議的傳輸層功能，以實現(xiàn)對端一端傳輸?shù)墓芾怼?/p>

『正確答案』b

『解題思路』

a.不正確。城域網不支持協(xié)議轉換等功能，此類功能由網關完成。

b.正確。城域網用于將一個城市地域范圍內的不同場所連接起來。

c.不正確。商業(yè)信息傳遞的協(xié)議和格式等由應用系統(tǒng)(如EDI)自行規(guī)定，城域網不提供此類功能。

d.不正確。開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)協(xié)議的傳輸層功能應由各通訊計算機完成，城域網僅提供網絡層以下的功能。

5.大型組織往往有自己的傳輸和接收聲音、圖像、數(shù)據(jù)的遠程通信網絡。但是，小型組織則沒有能力作這樣的網絡投資，而更可能使用：

a.公共交換線路

b.快速包交換

c.標準電子郵件系統(tǒng)

d.互聯(lián)網絡

『正確答案』a/d

6.要發(fā)現(xiàn)局域網響應時間的惡化情況，應用以下哪種方法最好？

a.平行測試

b.集成測試設施

C.性能監(jiān)視

d.程序編碼比較軟件

『正確答案』c

『解題思路』

a.不正確。平行測試是一種新系統(tǒng)實施時的測試方法。

b.不正確。集成測試設施是一種軟件審計和測試方法。

c.正確。性能監(jiān)視是對運行結果，如交易速率、響應時間、故障率等進行系統(tǒng)化的測量和評價。性能監(jiān)視可以揭示出對處理能力的使用趨勢，從而可以在用戶產生不滿之前就對處理能力進行升級。

d.不正確。程序編碼比較軟件用于比較兩個編碼文件之間的異同。

7.國際標準化組織已經制定了環(huán)形網絡的標準，這個標準包括故障管理、配置管理、記賬管理、安全管理和性能監(jiān)控。下列哪一項包括在性能監(jiān)控標準中？

a.報告網絡光纖電纜的故障

b.記錄未經授權的非法訪問

c.搜集應用軟件使用次數(shù)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)

d.向網絡用戶分攤網絡成本

『正確答案』c

『解題思路』

a不正確。報告網絡光纖電纜的故障屬于故障管理。

b不正確。記錄未經授權的非法訪問屬于安全管理。

c正確。搜集應用軟件使用次數(shù)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)屬于性能監(jiān)控。

d不正確。向網絡用戶分攤網絡成本屬于記賬管理。