2017年全国计算机等级考试成绩查询:2017年全国计算机等级考试四级复习纲要指导3

5.环型网的介质访问控制策略

环型网的介质访问控制策略一般可分为3种，即令牌控制策略构成令牌环;时隙控制策略构成开槽环;寄存器插入技术构成寄存器插入环。

（1）令牌环（Token Ring）介质访问控制 IEEE802.5标准规定了令牌环的介质访问控制子层和物理层的协议数据单元格式和协议。

①令牌环工作原理 令牌环由一组用传输介质串联成一个环的站点组成。在网上的信息将从一个站至下一个站地运行。所寻址的目的站在信息经过时拷贝此信息，最后由发送该信息的站从环上撤除此信息。这种介质访问使用一个沿着环循环的令牌，当各站都没有帧发送，令牌的形式为空令牌。希望发送帧的站必须等待，直到它检测到一个空令牌的到来，将空令牌改为忙令牌。该站紧接着忙令牌的后面，传输一个数据帧，此时在环上没有空令牌，因而其它希望发送数据帧的站必须等待。发送的帧沿环循环一周后再回到发送站，并被发送站将该帧从环上移去，同时忙令牌改为空令牌，传至后面的站，使之获得发送帧的许可权。接收帧的过程是当帧经过站时，该站环接口将帧的目的地址和本站的地址相比较，如地址相符合，则将帧放入接收缓冲器，再输入站，同时环接口将帧转发至环上。如地址不符合，则环接口仅做帧的转发工作。

②令牌的维护a.令牌丢失的处理 由于网络实际运行情况比较复杂，可能会出现令牌丢失问题，这将导致整个网络的瘫痪。为解决这一问题，可采用两个策略:集中式检测法和分布式检测法。集中式检测就是指定一个站为主动令牌管理站。该管理站通过采用一超时机制来检测令牌丢失情况，该超时值比最长的帧为完成全遍历该环所需的时间还要长一些。如果在这一时间内没有检测到令牌，就认为该令牌已经丢失。分布式检测就是在每个站设置一个时间，当站有数据发送且等待的时间超过限定值，则认为令牌丢失。为恢复令牌，特定管理站将清除环上的任何残余数据并发出一空令牌。b.忙令牌死循环的避免 如果一个忙令牌没有站点负责释放，就将导致整个网络的瘫痪。当忙令牌第一次经过管理站时，管理站将“管理比特”置为“1”;若管理站检测到一忙令牌的管理位已经为“1”，则认为该忙令牌已经绕环一周仍没有被释放，则由管理站强制将它释放。来源：www.examda.com

③优点和缺点优点:a.控制简单;b.不可能产生冲突;c.拿到空令牌后可发送不同长度的数据;d.接收站可对发送站采用自动应答。e.可设优先级，使具有较高优先级的站优先得到令牌。主要缺点:a.需令牌操作;b.令牌，且数据帧返回源点，故效率不高。

④令牌环帧格式 在IEEE802.5标准中，帧的传输是从位开始一位一位地发送，而IEEE802.3和IEEE802.4正好相反，帧的传输是从最低位开始一位一位地发送的。令牌环有两基本的帧;令牌帧和数据帧。

⑤优先级控制的方法 优先级控制的方法，包括优先级的预约、优先发送的实现及优先级的复原等内容。早期令牌环型网的典型实例是美国贝尔实验室70年代初设计的Newhall环型网。该网的信息传送为分布式控制，但设立了一个管理站负责初始化、同步和信息丢失检查等。故该网有集中管理的成分，但仍属于分布式环型网。目前，IBM公司的令牌环型网也有不小的市场。

（2）开槽环（Sloted Ring）介质访问控制 开槽环又称为时槽（隙）环（Time-Slot Ring），时槽环只用于环型网的控制访问。源站点在启动一个帧发送之后，要等到该帧绕环一周，它就重新标记该时槽为空，并等待阅读时槽尾部的响应位，以确定是否应重发该帧。由于采用了响应位，就不需要独立的响应帧。

（3）寄存器插入环介质访问控制 寄存器插入法的提出，是综合以上两种方法的优点，信包长度是可变的，并且环路同时允许有几个信包在传输。它的基本思想是:网中的任意环接口，要利用移位寄存器的作用，在环路上流动的多信包间随时插入并发送一个新包，且包的长度是有限可变的。这样，各结点的环接口均同时而独立地进行操作，具有较高的独立性。但是这种方法的优点是以环接口的硬件复杂性为代价的。在每一环接口中有两个移位寄存器，延迟缓存和输出缓存。当这个通信站要发送数据时，它先把数据帧送入输出缓存，等待机会。数据帧长度可以变化，但以不超出输出缓存器的长度为限。在环网启动时，各接口的转换开关都连接延迟缓存一端，而输入指针位置在延迟缓存最右端，表示缓存内容为“空”，延迟为“零”。当上游有数据传来时，进入延迟缓存。指定的目的地址为本站，就可将此数据帧传送至本站的主机;同时将该数据转发至下一个结点。当一个完整的数据帧转发完毕时，接口要检查:

①在输出缓存中是否有数据帧等待发送;

②延迟缓存中的空位长度是否比等待的数据帧长。如果这两个条件满足，本站就可以发送数据。这时，接口中的转换开关改接输出缓存，随着环网的节拍将数据帧发送出去。与此同时，上游来的数据帧存入延迟缓存。当输出缓存中的内容全部发出后，转换开发立即返回原来状态，转发来自上游的数据帧。这种技术采用完全分布式的方法控制介质的访问，确保来自各站的数据帧不会碰撞。它既防止了任何站垄断环通信介质，又可以根据环网负载自动调节各个站发送数据的速率。寄存器插入技术的优点是环的利用率高，和令牌环一样，它允许可变长的帧;和时槽环一样，在环上可同时有几帧传送。这样，它有效地利用了带宽。它的主要问题是有可能因帧的地址出差错，造成无限循环，必须有删除这些循环帧的清除机构。同时，接口的硬件线路比较复杂。

6.令牌总线介质访问控制策略

IEEE802.4标准就是提出了令牌总线的介质访问控制技术。它规定了令牌总线介质访问控制（MAC）子层、物理（PHY）层所使用的格式和协议。

（1）令牌总线的工作原理 令牌总线介质访问别控制是将物理总线上的站站构成一个逻辑环，即物理连线上是总线型的，但在逻辑上却是一种环形结构。每一个站都在一个有序列中被指定一个逻辑位置，而序列中最后一个成员又跟着第一个成员，每个站都知道在它之前和在它之后的站的标识。和令牌一样，站点只有取得令牌，才能发送帧，而令牌在逻辑环上依次传递。在正常运行时，当站点做完该做的工作或者时间终了时，它将令牌传递给逻辑序列中的下一个站。从逻辑上看，令牌是按地址的递减顺序传送至下一个站点，但从物理上看，带有目的地址的令牌帧广播到总线上所有的站点，当目的站识别出符合它的地址，即把该令牌帧接收。应该指出，总线上站的实际顺序与逻辑顺序并无关系。

（2）令牌总线的特点①不可能产生冲突 只有收到空令牌帧的站点才能将信息帧送到总线上，不可能产生冲突。由于不可能产生冲突，令牌总线的信息帧长度只需根据要传送的信息长度来确定，也没有最小分组长度的要求。而对于CSMA/CD访问机制，为了使最远距离的站点也能检测到冲突，有时需要在实际的信息长度后加填充位，以满足最小信息长度的要求。②站点有公平的访问权 由于站点接收到令牌的过程是顺序依次进行的，因此对所有站点都有公平的访问权。③每个站传输之前必须等待的时间总量总是‘确定’的 这是因为每个站发送帧的长度可以加以限制。最坏的情况下，等待取得令牌和发送报文的时间应该等于全部令牌传送时间和报文发送时间的总和。另一方面，如果只有一个站点有报文要发送，则最坏情况下，等待时间只是全部令牌传递时间之总和，而平均等待时间是它的一半。

（3）令牌总线的操作 令牌总线方案要求较多的操作，至少有下列一些功能必须执行。

①环初始化即生成一个顺序访问的次序。

②令牌传递算法。

③站插入环算法 必须周期性地给未加入环的站点以机会，将它们插入到逻辑环的适当位置中。

④站退出环算法。

⑤故障处理 网络可能出现错误，这包括令牌丢失引起断环、重复地址、产生多个令牌等。

（4）令牌总线的介质访问控制方法 逻辑环上的每个站由三个地址决定它的位置，即本站地址T、前趋地址P，和后继地址N。前趋地址P和后继地址N，可以动态地设置和保持。

7.光纤分布数据接口（FDDI）

光纤分布数据接口（Fiber Distributed Data Interface———FDDI）是用于高速局域网的介质访问控制标准，拓扑结构为环型，和IEEE802.5十分接近，只是由于采用光纤作为传输介质，数据传输率很高，因而将标准做了一些修改。

（1）FDDI的数据编码 FDDI采用范围大、允许高数据负荷、允许实时及优先级访问、拓扑为双环结构等特点，故FDDI具有高速、可靠、大容量及传输距远等优良性能。从几公里直至几百公里范围内，它既可作为末端局域网使用，又能在大的范围内作为干网使用，实现数据、语音等的综合服务。

8.分布式队列双总线（DQDB）的工作原理

分布式队列双总线（Distribted Queue Dual Bus———DQDB）是IEEE802.6所定义的一个标准，用于城市区域网（MAN）。城市区域网就地理范围来说，介于广域网（WAN）和局域网（LAN）之间，但采用LAN技术。一个典型的MAN是一些互连的DQDB子网组成，这些子网通过多站口或双端口的网桥（Bridge）、路由器（Router）和网关（Gateway）互连成一个MAN。DQDB能够用来提供高速数据、声音和图像的变换、转发和集中，也能够用来互连LAN、主机、工作站和PBX。这是一个能支持集成通信的分布式多路访问的网络。

9.无线局域网

（1）简介 无线局域网（Wireless Local Area Network———WLAN）就是在互连的设备之间采用无线通信方式的局域网。在无线网络中，各结点之间的无线通信可以有两种方式来实现。最常用的是类似于AM或FM无线广播系统，当然具体所采用的调制技术会不同。另一种是用光来通信，类似于红外光遥控器系统。由于光系统中的干扰不同于无线广播系统的干扰，错误检查和纠正的机制也不同，有一些技术仍在探讨中。目前的无线局域网大都采用无线广播技术。

（2）扩频技术 扩频技术即扩展频谱（Spread Spectrum）技术，缩写为SS技术。它是把待传的数据信号用数字编码技术扩展为很宽的频带信号，其所占用带宽远大于传输信号所需带宽（数千倍），并用待传信号和扩频码信号一起调制载波。这样，数据信号就像经喷雾器喷出的水雾一样均匀地分布于很宽的频带上，而每个频段上分配的功率又微乎其微，这样就不会对其它无线电信号产生干扰，也不易受到干扰，而数据保密性又好，是目前国际上无线通信领域倍受瞩目的一项技术。SS技术由于不对其它无线电信号带来干扰，故无需向无线电管制委员会申请专用频率许可证，这也是它的一个优势。与短波/超短波数据通信相比，其传输速率、抗干扰能力、保密性及频率许可证等方面则高出许多。目前的扩频无线调制解调器设备已允许计算机、网桥、路由器、话音/数据复用器、PBX和视频CODEC等设备的连接。

（3）组网形式 目前无线局域网的组网形式常用以下四种:①全无线网;②无线工作站接入有线网;③在有线网中接入无线网中继器;④两个有线网以无线方式相连。

10.网络操作系统（NOS）

（1）简介 网络操作系统软件可以平等地分布在所有网络结点上，也可以将主要软件驻留在某个中心结点上。将前者分布式NOS称对等式网络操作系统，例如:Netware Lite;而将后者称为集中式的网络操作系统，并将该中心结点称为服务器，服务器上的网络操作系统可对各种网络资源进行管理。同时，将使用这些资源的应用微机称为用户工作站（或客户机）。其实，客户机和服务器都是针对服务而言的，利用服务的应用称为客户;为其它应用提供服务的应用或系统称为服务器。集中式操作系统的典型例子就是Netware。网络操作系统还必须有相应的安全性措施，否则是不能实用的。这些安全性包括:帐号限制、时间限制、磁盘空间限制、用户口令、用户权限、文件和目录的属性等。

（2）网络操作系统对资源的管理方法①磁盘的共享，把磁盘上的目录划分为公用和私用两种。②打印机的共享。打印机的共享采用假脱机的方法，将文件和数据送入服务器进行打印排队，构成打印队列。打印队列中的打印作业按一定调度算法送至相应打印机打印。③文件访问。④对资源访问的控制是通过权限和文件本身的属性来实现的。只有当文件本身允许某种访问并且该用户有此权限的情况下，此次访问才能成功。

（3）对等式网络操作系统Peer-to Peer 与以服务器为中心的集中式网络操作系统相比，对等式网络操作系统是一种非常富有吸引力的廉价的替代方案。对于一些小规模的网络而言，它们所有的要求无外乎是文件共享、打印机共享和有限的一些应用的共享。此时，廉价而又简单的对等式网络操作系统也许就是解决这类问题的方案。对等式的网络操作系统的优点:

①对等式网络操作系统投资低，易于安装和维护;

②任何一台DOS结点都可以设置成对等式网络的服务器 这可用来实现用户间文件的快速共享。而大多数集中式网络操作系统的服务器都要求事先对硬盘进行特殊的准备工作，这台服务器无法同时进行DOS操作。

③无须采用一台计算机作为专用服务器。对等式网络操作系统的局限性:与以服务器为中心的集中式网络操作系统相比，对等式网络操作系统也有明显的局限性。

a如果网络结点数比较多，它就会变得无法进行管理，因为用户可以将其工作站设置成服务器。若用户太多，他们就会花费异乎寻常的工作时间来管理和维护服务器。

b随着应用单位的不断发展，就会要求扩大网络规格。网络结点较多时，投资往往超过集中式的网络操作系统。因为对等式网络的单个工作站成本往往比集中式网络高，只在小规模时在价格方面才占有优势 。

三、网络体系结构

1.TCP/IP协议已成为事实上的工业标准

TCP/IP协议源于ARPA net，为该网络的传输控制协议/网际协议。它大致对应于OSI模型的传输层和网络层。但今天的TCP/IP协议已超出了这个概念，已成为一个完整的协议簇和一网络体系结构。今天的TCP/IP协议已被各界公认是异种计算机、异种网络彼此通信的重要协议，已成为事实上的工业标准。

2.TCP/IP的网络体系结构及各层主要功能

TCP/IP协议作为一个网络体系结构，它分为4个层次，自低向上依次为网络接口层、网际层、传输层和应用层。TCP/IP协议高层，也可看成应用层，大致和OSI模型的会话层、表示层和应用层对应，常用的有Telnet、FTP、TFTP、SMTP、DNS等。

3.网际地址

IP数据报主要在网际上进行传送，对网际中的每台主机都必须分配一的32位网际地址，即常说的IP地址。

4.TCP/IP协议高层中几个常用的应用层协议及其主要功能

在TCP/IP协议中，常用的应用层协议有Telnet、FTP、TFTP、SMTP、DNS等。

5.SNA系统网络体系结构

SNA系统网络体系结构于1974年推出的，它的出现，使计算机网络进入了自觉的体系结构阶段。SNA比OSI大约早10年，故OSI模型在很大程度上模仿了SNA，包括分层概念、层数选择以及其中层的大体功能等。

6.DNA数字网络体系结构

DNA数字网络体系结构是DEC公司的网络体系结构，又称DECnet，它实际上是DDEC公司提供的一套网络软件产品的总称，可以将DEC公司生产的各种硬件、软件和通信接口设备连接起来构成各种类型的计算机网络。DNA的设计目标是给大范围的用户使用，网络拓扑结构可为集中型，也可为任意拓扑。在应用层协议中，可提供远程文件传输与存取、虚拟终端服务和电子邮件等功能。

7.PDN公共数据网

公共数据网PDN（Public Data Network）又称公共分组交换网，它是以报文分组为基本传输单位，由国家邮电部门或通信公司组建的公共通信网络，为适应数据通信网的发展和国际间的网络互连，CCITT于1974年提出了第1、2、3层国际标准网络服务协议，并在1976、1980和1984年做过修订，这些标准通称为X.25建议。

8.MAP和

MAP（Manufacturing Automation Protocol）指制造自动化协议，是美国通用汽车公司GM提出的一种用于生产自动化的局域网协议，主要为了解决工厂、企业的异构环境网络互连问题。1987年已制订出MAP3.0协议版本。由于GM公司的规模和影响，已使MAP成为工业领域流行的一种局域网，在计算机集成制造（CIM）环境下，通过MAP可使各种计算机，可编程控制器、机器人和智能设备连网通信。MAP为众多来自不同厂家的各种设备集成提供一个标准的、开放式的通信网络环境。由于MAP主要用于制造自动化协议，对实时性要求较高，其局域网的介质访问控制协议MAC选用802.4的令牌总线协议，网络层采用无连接的数据报服务。在应用层采用适用于生产制造的协议MMS。是由美国波音公司开发的一种用于办公自动化的局域网协议，主要也是为了解决办公室范围的异构环境网络互连问题。现在推出的较新版本为3.0。由于该协议主要用于办公自动化，其介质访问控制协议MAC选用802.3，应用层协议有FTAM、VT和电子邮件标准协议X.400等。

9.Windows NT Server

Windows NT Server是Microsoft公司推出的网络操作系统，主要用作局域网的服务器。在服务器平台上，它提供了强大的功能和易使用性及可伸缩能力，并具有集中式安全管理和强有力的容错管理等特点。作为网络软件，它是操作系统的核心成分，为内置网络结构。它可运行在Intel X86系统，精简指令集计算机（RISC）和DEC Alpha处理机上，其内部是完全的32位体系结构。如果采用Windows NT Server作为网络服务器。Windows NT作为客户机的工作模式，则既具有集中式资源共享功能，又具有对等式（点对点）通信和资源共享功能，网络功能将得到充分发挥。Windows NT Server和Windows NT，日前在市场上呈上升趋势。

四、网络互连技术

1.网络互连是社会发展的客观需要

网络互连主要指LAN-LAN、LAN-WAN、WAN-WAN、LAN-WNA-LAN之间的连通性和互操作能力。连通性一般指对应于OSI模型的下3层协议，即将通用的“信息高速公路”连接起来。互操作能力是指互连网上一个网络的用户与另一个网络用户相互透明交换信息的能力。对应于OSI模型的高层协议。

2.网络互连方案类型

从协议的层次看，可将中继系统分为4种，对应的也有4种网络连接方式。

（1）物理层中继系统 该中继系统是协议的最低层中间设备，即转发器或中继器（Reˉpeater），负责连接各个电缆段，对信号进行放大和整形，用来驱动长线电缆，起到在不同电缆段间复制位信号的作用。严格地讲，中继器不能称作网间连接器，它只用于网络范围的扩大。

（2）数据链路层中继系统。该中断系统又称网桥（bidge），负责在数据链路层将信息帧进行存储转发，主要用于连接同类局域网。网桥一般不对转发帧做修改。或只做少量修改，但不能涉及上层。

（3）网络层中继系统 该层中继系统即路由器（router），它在不同的网络之间存储转发分组，从概念上讲，它类似于桥，但在网络层进行转换。一般说来，路由器用于两个以上的局域网互连，或局域网和广域网之间的互连，或广域网之间的互连。有时人们称路由器为网间连接器，但通常是把网间连接器作为一个在任何层之间进行转换的通用名字。

（4）在传输层及传输层以上的中继系统 常称作协议转换器，或叫网关（gateway），由于要将一种协议转换成另一种协议，且仍保留原有的功能，它是网间连接器中最复杂的一种。若按不同网络接口特性划分，可分为以下两种网络互连方式:

（1）在结点级（或DCE级）互连;

（2）在主机级（或DTE级）互连;这种分类方法与上面提到的按网络协议层次互连有简单的对应关系。结点级互连相当于在网络层（路由器）或数据链路层（网桥）进行互连，而主机级互连相当于在网络层以上的层次进行互连。

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