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计算机软考网络规划设计师学习笔记汇总计算机网络概论（P1-10）1、定义与应用计算机网络是一个将分散的、具有独立功能的计算机系统，通过通信设备 与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享的系统。计算机网络的几个应用方向：对分散的信息进行集中、实时处理;共享资源; 电子化办公与服务;通信;远程教育;娱乐等。2、计算机网络组成A：计算机网络物理组成从物理构成上看，计算机网络包括硬件、软件、协议三大部分。B：功能组成从功能上，计算机网络由资源子网和通信子网两部分组成。C：工作方式从工作方式上看，也可以认为计算机网络由边缘部分和核心部分组成。3、计算机网络分类A：按分布范围分类WAN、MAN、LAN、PAN（个域网）B：按拓扑结构分类总线型网络、星型网络、环形网络、树型网络、网格型网络等基本形式。 也可以将这些基本型网络互联组织成更为复杂的网络。C：按交换技术分类（注意区别各自的优缺点）线路交换网络、报文交换网络、分组交换网络等类型。D：按采用协议分类应指明协议的区分方式。E：按使用传输介质分类有线（再按各介质细分）、无线F：按用户与网络的关联程度分骨干网、接入网、驻地网4、网络体系结构A：分层与协议注意分层的三个基本原则B：接口与服务SAP5、计算机网络提供的服务可分为三类：面向连接的服务与无连接的服务、 有应答服务与无应答服务、可靠服务与不可靠服务。6、服务数据单元SDU、协议控制信息PCI、协议数据单元PDU。三者的关系为：N-SDU+N-PCI=N-PDU=（N-l）SDUC： ISO/OSI与TCP/IP体系结构模型OSI有7层，从低到高依次称为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会 话层、表示层、应用层。各层对应的数据交换单元分别为：比特流、帧、分组、 TPDU、 SPDU、 PPDU、 APDUTCP/IP从低到高各层依次为网络接口层、互联网层、传输层、应用层。网集线器：被称为多口中继器，也工作在物理层。全部端口属于一个冲突域, 又属于一个广播域。使用集线器扩展LAN扩大了局域网覆盖的地理范围，但同 时碰撞域也增大了，总的吞吐量并未提高。当不同碰撞域使用不同数据率时， 不能用集线器将它们互连起来。共享式HUB正逐渐退出局域网领域。网桥：工作在数据链路层，它根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发。 网桥的功能有：源地址跟踪、帧的转发和过滤、协议转换。使用风格扩展局域网时，所有主机都处于一个广播域上。所以不能使用风 格互连规模较大的网络，以免形成广播风暴。交换机：工作在数据链路层，可以看做是高档集线器，也你为交换式集线 器路由器：工作在网络层。通过路由器可以形成更多的广播域或逻辑网段， 从而提高网络的性能。如果互连的局域网高层采用了不同的协议，就需要用多 协议路由器。B： LAN-WANLAN-WAN的互连发生在网络层。互连设备是路由器。我国绝大多数路由器运 行TCP/IP协议。C： WAN-WANWAN-WAN互连发生在传输层及其上层。互连设备是网关。3、路由算法A：静态路由算法也就非自适应路由选择算法。特点是：算法简单、开销较小、但性能差、 效率低。分为以下几类：固定路由算法、分散通信量法、洪泛法、随机走动法。B：自适应路由算法也叫动态路由选择算法。特点是：能较好地适应网络状态的变化，但实现 起来比较复杂。分为以下几类：a、孤立自适应路由选择算法。热土豆算法、反向探知算法。b、分布式路由选择算法。距离向量路由选择算法、链路状态路由选择算法。 C：广播路由算法。a、广播路由选择算法：独立发送法、扩散方法、多目的路径选择、生成树 方法、逆向转发方法。b、组播路由选择算法。D：分层路由算法也就分组路径选择算法，其基本思想就是先将网络分成区域，将区域分成 簇，再将簇分成区，区分为组，直到最后每个单位内节点较少为止。网络管理(P203-246)1、网络管理基本概念网络管理是指对网络的运行状态进行检测和控制，并能提供有效、可靠、 安全、经济的服务。简单地说，网络管理就是对网络的监测和控制。在网络管理中，一般采用管理站-代理的管理模型。2、管理信息的组织与表示(1) 抽象语法表示ASN. 1ASN.1是由CCITT和ISO共同开发的正规语言，它与应用层一起使用，可在 系统间进行数据的传输。它定义的通用数据类型有20种，可分为四大类：简单类型、构造类型、标 签类型、其他类型。(2) 管理信息结构SMI经SNMP协议传输的所有管理信息都被收集到一个或多个管理信息库(MIB) 中，被管对象类型按照SMI和标识定义。管理信息结构主要包括以下三个方面: 对象的标识、对象的语法、对象的编码。(3) 管理信息库MIB1988年8月，在RFC1066中第一组被管对象，被认为是MIB-1,它包括了 8 个对象组，约100个对象。1990年5月，在RFC1158中公布了 MIB-2,扩展了 MIB-1已有的对象组。在RFC1213中，MIB-2被彻底修订并采纳RFC212中的简洁MIB定义，这一 文档使RFC1158失效。3、简单网络管理协议(1) SNMPvl. SNMPv2、 SNMPv3A： SNMPvl规定了 5种协议数据单元(PDU),用来管理进程和代理之间的交 换。GetRequest 操作、GetNextRequest 操作、SetRequest 操作、GetResponse 操作、Trap操作。前面三种操作是由管理进程向代理进程发出的，后面的两个 操作是代理进程发给管理进程的。SNMP报文共有三个部分组成，即公共SNMP首部、Get/Set首部、Trap首部、 变量绑定。B： SNMPv2 改进了 SNMPvlSNMPv2消息中可以传送7类PDU。除SNMPvl中的5种PDU具有完全相同的 格式，并且也可以看作是error-status和error-index两个字段被置0的 ResPonse PDU 的格式。C： 1999年4月发布的SNMPv3新标准，包含了全面的安全性技术。SNMPv3 只是一个安全规范，没有定义其他新的SNMP功能，只为SNMPvl和SNMPv2提供 安全方面的功能。(2) RM0N远程网络监视(RM0N)是对SNMP标准的重要补充，是简单网络管理向互联网 管理过渡的重要步骤。RM0N扩充了 SNMP的管理信息库MIB-2O4、网络管理工具(1) 基于Web的管理WBMo具有以下优点：地理上和系统上的可移动性、具有统一的网络管理程 序界面、网络管理平台具有独立性、网络管理系统之间可无缝连接。WBM的实现方式有两种：一种是基于代理的解决方案、一种是嵌入式解决方 案 (2)典型网络管理工具CiscoWorks for WindowsHP OpenViewIBM Tivoli NetViewSun Net Manager1. 10服务质量控制技术(P246-271)1、IntServA、定义：最初试图在因特网中将网络提供的服务划分为不同类别的是IEEE 提出的综合服务IntServo IntServ可对单个的应用会话提供服务质量的保证。B、特点：(1) 资源预留(2) 呼叫建立C、分类IntServ定义了三种服务：(1) 有保证的服务：为端到端的分组排队的延时提供稳定的(数学上可证明 的边界，使得提供保证延时和带宽的服务成为可能。(2) 受控负载的服务：提供近于尽力而为型服务。(3) 尽力服务：不提供任何类型的服务保证。D、组成部分IntServ的四个组成部分：(1) 资源预留协议RSVP,也就是信令协议(2) 接纳控制(admission control)程序(3) 分类程序(classifier)(4) 调度程序(scheduler)2、DiffServ区分服务体系结构(DiffServ)定义了一种可以在互联网上实施可扩展的服 务分类的体系结构。它的设计目标是提供一种简单的、容易实现并且是低成本 的工具来支持一系列的网络服务，这些服务在性能的基础上有所区分。DiffServ基实现途径：简化网络内部节点的服务机制、简化网络内部节点 的服务对象。特点：层次化结构、总体集中控制策略、增强了灵活性与通用性、不影响 路由。土系结构：DS域与DS区、区分服务标记域与区分服务码点DSCP、边界节 点的传输分类与调节机制、逐跳行为(PHB)o服务类型：优质服务、确保服务、其他服务类型。3、MPLS(Multi-Protocol Label Switching)多协议标签交换(MPLS)是一种用于快速数据包交换和路由的体系，它为网 络数据流量提供了目标、路由、转发和交换等能力。更特殊的是，它具有管理 各种不同形式通信流的机制。MPLS独立于第二和第三层协议，诸如ATM和IP。 它提供了一种方式，将IP地址映射为简单的具有固定长度的标签，用于不同 的包转发和包交换技术。它是现有路由和交换协议的接口，如IP、ATM、帧中 继、资源预留协议(RSVP)、开放最短路径优先(0SPF)等等。在MPLS中，数据传输发生在标签交换路径(LSP)o LSP是每一个沿着从 源端到终端的路径上的结点的标签序列。现今使用着一些标签分发协议，如标 签分发协议(LDP)、RSVP或者建于路由协议之上的一些协议，如辿界网关协议 (BGP)及OSPFo因为固定长度标签被插入每一个包或信元的开始处，并且可被 硬件用来在两个链接间快速交换包，所以使数据的快速交换成为可能。MPLS主要设计来解决网路问题，如网路速度、可扩展性、服务质量(QoS) 管理以及流量工程，同时也为下一代IP中枢网络解决宽带管理及服务请求等 问题。转发等价类MPLS作为一种分类转发技术，将具有相同转发处理方式的分组归为一类， 称为转发等价类FEC(Forwarding Equivalence Class) o相同转发等价类的分组 在MPLS网络中将获得完全相同的处理。转发等价类的划分方式非常灵活，可以是源地址、目的地址、源端口、目 的端口、协议类型、VPN等的任意组合。例如，在传统的采用最长匹配算法的 IP转发中，到同一个目的地址的所有报文就是一个转发等价类。MPLS的基本工作过程：1. LDP和传统路由协议(如OSPF、ISIS等)一起，在各个LSR中为有业务需 求的FEC建立路由表和标签映射表；2. 入节点Ingress接收分组，完成第三层功能，判定分组所属的FEC,并 给分组加上标签，形成MPLS标签分组，转发到中间节点Transit；3. Transit根据分组上的标签以及标签转发表进行转发，不对标签分组进 行任何第三层处理；4. 在出节点Egress去掉分组中的标签，继续进行后面的转发。由此可以看出，MPLS并不是一种业务或者应用，它实际上是一种隧道技术, 也是一种将标签交换转发和网络层路由技术集于一身的路由与交换技术平台。 这个平台不仅支持多种高层协议与业务，而且，在一定程度上可以保证信息传 输的安全性。Internet 协议(P142-203)1、网络层协议(1) IPv4 协议IP地址是由32位二进制数年，即4个字节组成的，它与硬件没有任何关系， 所以也称为逻辑地址。(2) IP地址与子网概念IP地址由网络号和主机号两个字段组成。因特网的IP地址分为5类，即A 类到E类。目前大量使用的IP地址是A、B、C三类。当某单位申请到一个IP 地址时，实际上只是获得了一个网络号NET-ID,具体的各个主机号由本单位自 行分配。A 类：B 类：191.255. 255. 255C 类：192. 0. 0. 0223. 255. 255. 255D 类：239. 255.255. 255E 类：240. 0. 0. 0255. 255. 255. 255特殊含义的地址：网络号主机号含义127任意回播地址全0二进制任意当前子网中的主机全1的二进制全1的二进制本地子网的广播(也称受限广播地址或有限广播 地址)任意全1的二进制特定子网的广播(直接广播地址)内部私有地址A 类 10. 0. 0. 010. 255. 255. 255B 类 172. 16. 0. 0172.31.255. 255C 类 192. 168. 0. 0192. 168. 255. 255在一个局域网中，有两个IP地址比较特殊，一个是网络号，一个是广播地 址。网络号是用于三层寻址的地址，它代表了整个网络本身，另一个是广播地 址，它代表了网络全部的主机。网络号是网段中的第一个地址，广播地址是网 段中的最后一个地址，这两个地址是不能配置在计算机主机上的。在IP地址中增加一个subnet-id字段，使二级的IP地址变成为三级的IP 地址。这种做法叫做划分子网，划分子网纯属一个单位内部的事情。VLSM、CIDR都可进一步提高IP地址资源的利用率。(3) IPv4分组格式P145页图1-84注意即可。(4) IP封装与分片IP数据报处于网络层，它的长度一定不能超过数据链路层的最大传送单元 MTUo 通常以太网的 MTU 为 1500B, PPP 的 MTU 为 296B, FDDI 的 MTU 为 4352B, 令牌环的MTU为4464B。封装与分版见P145图1-85o(5) 路由协议路由协议的核心就是路由算法(6) 路由信息协议RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议。它允许一条路径最多只能 包含15个路由器。距离的最大值为16时即为不可达。RIP协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的 网络的距离记录，并依此来形成自己的路由表。且按固定时间(一般为30s)和 相邻路南器泰换路南表RIP属于应用层协议，它使用运输层的用户数据报UDP进行传送。(7) 开放最短路径优先协议0SPF是分布式的链路状态路由协议。每个路由器需要定期(10s)向邻居路由器发 送HELLO分组。如果40s都没有收到邻居的HELLO信息，则认为该邻居是不连 通的，应该立即修改链路状态数据库中所对应的记录，并要重新计算路由表。除了 HELL问候分组外，0SPF协议还有4种分组：链路状态更新分组、链路 状态确认分组、数据库描述分组、链路状态请求分组。(8) 边界网关协议BGP是不同自治系统的路由器之间交换路由信息的协议。BGP只是尽力找一条能 够到达目的网络且比较好的路由(不能兜圈子)，而不像内部网关协议一样要寻 找一条最佳路由。当一个BGP发言人与其他自治系统中的BGP发言人交换路由信息时，首先 要建立TCP连接，然后在此连接上交换BGP报文以建立BGP会话，利用BGP会 话交换路由信息。BGP-4 ；种报文：打开报文、更新报文、保活报文、通知报文。(9) 组播协议PIM与M0SPFPIM能在现祉IP网上传输组播数据。PIM是一种独立于路由协议的组播协 议，可以工作在PIM-DM(密集模式，报文分组默认向所有端口转发)和PIM-SM(疏 松模式，只向有请求的端口发送组播数据)。M0SPF是为单播路由组播使用设计的，属于PIM-DM的组播路由协议。它依 赖于OSPF作为单播路由协议，在一个0SPF/M0SPF网络中每个路由器都维持一 个最新的全网络拜年结构图。(10) 地址解析协议ARP与反向地址解析协议RARPARP：将IP地址转换为相应物理地址RARP：正好相反(11) Internet控制报文协议ICMPICMP协议允许路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。ICMP报文 有ICMP差错报文和ICMP询问报文两种。注意P153表1-8几种ICMP报文及功能。(12) IPv6 协议IPv6是wInternet Protocol Version 6的缩写，也被称作下一代互联网 协议，它是由IETF设计的用来替代现行的IPv4协议的一种新的IP协议。IPv6是为了解决IPv4所存在的一些问题和不足而提出的，同时它还在许多 方面提出了改进，例如路由方面、自动配置方面。经过一个较长的IPv4和IPv6 共存的时期，IPv6最终会完全取代IPv4在互连网上占据统治地位。对比IPv4, IPv6有如下的特点，这些特点也可以称作是IPv6的优点：简化的报头和灵活的 扩展；层次化的地址结构；即插即用的连网方式；网络层的认证与加密；服务 质量的满足；对移动通讯更好的支持。(13) IPv6 地址从IPv4到IPv6最显著的变化就是网络地址的长度。RFC 2373和RFC 2374 定义的IPv6地址，就像下面章节所描述的，有128位长；IPv6地址的表达形式 一般采用32个十六进制数。IPv6中可能的地址有2 Q 3.4X10个。也可以想象为16个因为32位地址 每位可以取16个不同的值。在很多场合，IPv6地址由两个逻辑部分组成：一个64位的网络前缀和一个 64位的主机地址，主机地址通常根据物理地址自动生成，叫做EUI-64(或者64- 位扩展唯一标识)。(14) IPv6分组格式IPv6包头长度固定为40字节，去掉了 IPv4中一切可选项，只包括8个必 要的字段，因此尽管IPv6地址长度为IPv4的四倍，IPv6包头长度仅为IPv4包 头长度的两倍。(15) IPv6地址自动配置IPv6的一个重要目标是支持节点即插即用。也就是说，应该能够将节点插 入IPv6网络并且不需要任何人为干预即可自动配置它。自动配置的类型IPv6支持以下类型的自动配置：全状态自动配置。无状态自动配置。IPv6移动性移动设备的迅速普及带来了一项新的要求：设备必须能够在IPv6 Internet 上随意更改位置但仍维持现有连接。为提供此功能，需要给移动节点分配一个 本地地址，通过此地址总可以访问到它。在移动节点位于本地时，它连接到本 地链路并使用其本地地址。在移动节点远离本地时，本地代理(通常是路由器) 在该移动节点和正与其进行通信的节点之间传递消息。(16) 邻节点发现过程邻居发现协议中定义了 5种类型的信息：路由器宣告、路由器请求、路由 重定向、邻居请求和邻居宣告。(17) IPv4向IPv6的过渡对于IPV4向IPV6技术的演进策略，业界提出了许多解决方案。特别是IETF 组织专门成立了 一个研究此演变的研究小组NGTRANS,已提交了各种演进策略草 案，并力图使之成为标准。纵观各种演进策略，主流技术大致可分如下几类：双栈策略隧道技术TB(Tunnel Broker,隧道代理)双栈转换机制(DSTM)协议转换技术S0CKS64传输层中继(Transport Relay)应用层代理网关(ALG)2、传输层协议TCP与UDP(DTCP协议TCP是面向连接的协议，提供可靠的、全双工的、面向字节流的、端到端的 服务。(2) TCP定时管理机制重传机制是保证TCP可靠性的重要措施。(3) TCP拥塞控制策略(含RED)TCP拥塞控制主要有以下4种方法：慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复、 随机早期检测REDo(4) UDP协议UDP只在IP的数据报服务之上增加了很少一点的功能，即端口的功能和差 错检测的功能。3、应用层协议(1) 域名系统DNS功能是把Internet中的主机域名解析为对应的IP地址。域名系统DNS是 一个联机分布式数据库系统。工作方式采用客户服务器方式。每一级地域名都由英文字母和数字组成(不超过63个字符，并且不区分大 小写字母),完事的域名不超过255个字符。目前顶级域名(TLD)有国家顶级域名、国际顶级域名、通用顶级域名三大类。域名服务器分为根域名服务器、顶级域名服务器、权限域名服务器和本地 域名服务器4种不同类型。在域名的解析过程上，本地域名服务器可以采用递归查询和迭代查询两种 查询方式。(2) 电子邮件协议有发送协议SMTP、接收协议P0P3/IMAP4o邮件保密：PGP协议、PEM协议。(3) 文件传输协议FTP主要功能是养活或消除在不同操作系统下处理文件的不兼容性。FTP的客户和服务器之间需要建立两个TCP连接：控制连接和数据连接。FTP 的命令主要有 get、put、mput、mget、Is。(4) 远程登录协议Telnet一个TELNET连接就是一个用来传输带有TELNET控制信息数据的TCP的连接。(5) Web应用与HTTP协议www使用统一资源定位符URL来标识分布在整个INTERNET上的文档。Web文档有三类：静态WEB文档、动态WEB文档、活动WEB文档。超文本传输协议(HTTP) o(6) 动态主机配置协议DHCP动态主机哉定饷定(DHCP)是一种使网络管理员能够集中管理和自动分配 IP网络地址的通信协议。在IP网络中，每个连接Internet的设备都需要分 配唯一的IP地址。DHCP使网络管理员能从中心结点监控和分配IP地址。 当某台计算机移到网络中的其它位置时，能自动收到新的IP地址。DHCP使用了租约的概念，或称为计算机IP地址的有效期。租用时间是不 定的，主要取决于用户在某地联接Internet需要多久，这对于教育行业和其 它用户频繁改变的环境是很实用的。通过较短的租期，DHCP能够在一个计算 机比可用IP地址多的环境中动态地重新配置网络。DHCP支持为计算机分配静态地址，如需要永久性IP地址的Web服务器。DHCP和另一个网络IP管理协议BOOTP类似。目前两种配置管理协议都 得到了普遍使用，其中DHCP更为先进。某些操作系统，如Windows NT/2000, 都带有DHCP服务器。DHCP或BOOTP客户端是装在计算机中的一个程序，这 样就可以对其进行配置操作。(7) P2P应用协议P2P 是 peer-to-peer 的缩写点对点技术(peer-to-peer,简称P2P)又称对等互联网络技术，是一种网 络新技术，依赖网络中参与者的计算能力和带宽，而不是把依赖都聚集在较少 的几台服务器上。但P2P并非纯粹的点对点技术，实为解作群对群 (Peer-to-Peer) o 在虚拟私人网络 VPN (Virtual Private Network)中，也有 P2P这个名称，它才是真正解作点对点(Point-to-Point) o下面试图用三句话来揭示P2P的影响：对等联网：是只读的网络的终结(Peer-to-peer is the end of the read-only Web)对等联网：使你重新参与互联网(Peer-to-peer allows you to participate in the Internet again)对等联网：使网络远离电视(Peer-to-peer steering the Internet away from TV)如上文所言，P2P不是一个新思想，从某些角度看它甚至是整个最初创 建互联网的最基本的思想。我们不妨花时间作一点回顾。4、代理与NAT应用层代理工作在TCP/IP模型的应用层之上，它只能用于支持代理的应用 层协议(如HTTP、FTP)o网络地址转换(NAT)有三种类型：静态NAT、动态地址NAT、端口地址转换 PATo5、无线网路协议(1) 移动IP协议教材上暂时没有，请参阅以下文章移动IP技术简介(2) 无线TCP教材上暂无内容。(3) 无线Web协议WAPWAP协议栈的组成结构：WAE(应用层即无线应用环境)、WSP(无线会话层)、 传输协议层(WTP)、安全协议层(WTLS)、数据报协议层(WDP) 设计基础(P272-291)1、网络基本元素计算机网络由多种基本元素组合而成，常见的网络基本元素包括计算机平 台、应用软件、物理设备和拓扑结构、网络软件和实用软件、互联设备和广域 网连接等。2、网络互联设备注意参阅P274表2-1。网络互联设备主要包括中继器、集线器、网桥、交换机、路由器、网关 等。熟记P275图2-13、网络性能在进行网络设计时，对网络性能参数的考虑是设计工作的重点内容之一， 需要考虑的网络性能参数包括响应时间、吞吐量、延迟、带宽、容量等。4、网络设计文档分为两类：一类是网络设计过程中填写的各种图表，可称为工作表格;另一 类是应编制的技术资料或技术管理资料，可称为文档或文件。文档的质量：针对性、精确性、清晰性、完整性、灵活性。文档的管理和维护：注意6个方面的事。网络分析与设计过程(P292-303)1、网络生命周期一个网络系统从构思开始，到最后被淘汰的过程被称为网络的生命周期。 -般来说网络的生命周期至少包括网络系统的构思计划、分析设计、实时运行 和维护的过程。它首先是一个循环迭代的过程，每次循环迭代的动力都来自于网络应用需 求的变更;其次每次循环过程事，都存在需求分析、规划设计、实施调试和运营 维护等阶段。目前没有哪个迭代周期可以完美描述所有项目的开发构成，但是常见的主 要有三种：四阶段周期：构思与规划阶段、分析与设计阶段、实施与构建阶段 和运行与维护阶段。长处：工作成本较低、灵活性高。适用于网络规模较小、需求较为明确、网络结构简单的网络工程。五阶段周期：需求规范、通信规范、逻辑网络设计、物理网络设计、实施 阶段。优势：所有的计划在较早的阶段完成，所有负责人对系统的具体情况以及 工作进度都非常清楚，更容易协调工作。缺点：比较死板，不灵活。适用于网络规模较大，需求较为明确，在一次迭代过程中需求变更较小的 网络工程六阶段周期：需求分析、逻辑设计、物理设计、设计优化、实施及测试、 监测及性能优化。偏重于网络的测试和优化，侧重于网络需求的不断变更。适合于大型网络的建设工作。2、网络开发过程网络开发过程主要是指一次迭代过程。由于网络工程中，中等规模的网络较多，主要讲了五阶段迭代周期方式。5个阶段是：需求分析、通信规范分析、逻辑网络设计、物理网络设计、安 装和维护。在这5个阶段中，每个阶段都必须依据上一阶段的成果，完成本阶 段工作，并形成本阶段的工作成果，作为下一阶段的工作依据;这些阶段成果分 别为“需求规范”、“通信规范、“逻辑网络设计、“物理网络设计” O3、网络设计文档要素网络需求分析（P303-330）1、需求分析内容业务需求：包括以下内容：确定主要相关人员、确定关键时间点、确定网络的投资规 模、确定业务活动、预测增长率（确定网络的伸缩性需求）、确定网络的可靠性 和可用性、确定Web站点和Internet的连接性、确定网络的安全性、确定远程 访问。输出一业务需求清单（具体内容参见P307-308内容）用户需求：为了设计出符合用户需求的网络，收集用户需求过程应从当前的网络用户 开始，必须找出用户需要的重要服务或功能。收集用户需求的过程中，需要注意与用户的交流，网络设计者应将技术性 语言转化为普通的交流性语言，并且将用户描述的非技术性需求转换为特定的 网络属性要求。输出一用户服务表（具体内容参见P3U表2-4）应用需求：应用需求收集工作应考虑如下因素：应用的类型和地点、使用方法、需求 增长、可行性和可用性需求、网络响应。这些需求因素的收集工作，通常可以从两个角度来完成，一是从应用类型 自身的特性角度，另一个是从应用对资源的访问角度。应用的种类较多，基中觉的分类方式主要有4种：按功能分类、按共享分 类、按响应分类、按网络模型分类。输出一应用需求表（具体参见P314表2-5）。计算机平台需求：收集计算机平台需求是网络分析与设计过程中一个不可缺少的步骤，需要 调查的计算机平台主要分为5类：个人计算机、工作站、小型机、中型机、大 型机。输出一计算机平台需求表（具体参见P318表2-6） o网络需求：包括以下内容：局域网功能、网络拓扑结构、性能、网络管理、网络安全、 城域网/广域网的选择。输出一局域网功能、网络拓扑结构、网络管理、网络安全、城域网/广域网 选择等分项需求表。2、业务流量分析要素与方法络接口层相当于OSI的物理层和数据链路层；互联网层相当于OSI的网络层;传 输层相当于OSI的传输层;应用层相当于OSI的应用层;没有表示层和会话层。 数据通信基础(P11-46)1、数据通信概念A：数字传输与模拟传输数字传输是指用数字信号来传送消息的通信方式。模拟传输是指以模拟信 号来传输消息的通信方式。不论是数字数据还是模拟数据，都可以采用两种传 输方式之一进行传输。B：基带传输与频带传输基带传输是指信号没有经过调制而直接送到信道中去传输的一种方式。频 带传输是指信号经过调制后再送到信道中传输的一种方式，接收端要进行相应 的解调才能恢复原来的信号2、数据通信系统A：数据通信系统模型数据通信系统的基本组成一般包括发送端、接收端、收发两端之间的信道 三个部分。参见P16图1-11B：同步方式同步的实现包括位同步、字符同步、帧同步C：检错与纠错(参阅节内容)包括二维奇偶校验、循环冗余校验等检错方法。检错重发方法有：停发等候重发、返回重发和选择重发。3、数据调制与编码A：数字数据的编码与调制数字数据编码为数字信号：不归零码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码、 双极性半空占码(AMI)、双极性8零替换码(B8ZS)、三阶高密度双极性码(HDB3)、 nB/mB码等。数字数据调制为模拟信号基本调制方法：幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)正交振幅调制(QAM)B：模拟数据的编码与调制模拟数据编码为数字信号:PCM模拟数据调制为模拟信号：AM、FM、PM4、复用技术A：时分复用TDM,在进行通信时，复用器和分用器总是成对地使用。时分复用(Time Division Multiplexer,TDM)是把一个传输通道进行时间分 割以传送若干话路的信息，把N个话路设备接到一条公共的通道上，按一定的 次序轮流的给各个设备分配一段使用通道的时间。当轮到某个设备时，这个设 备与通道接通，执行操作。与此同时，其它设备与通道的联系均被切断。待指 定的使用时间间隔一到，则通过时分多路转换开关把通道联接到下一个要连接 的设备上去。时分制通信也称时间分割通信，它是数字电话多路通信的主要方 法，因而PCM通信常称为时分多路通信。TDM包括同步时分复用和统计时分复 用。教材中暂无具体内容。3、通信量分析要素与方法教材中暂无具体内容。4、网络设计的约束条件(P301-303)政策约束、预算约束、时间约束、应用目标检查。这些约束条件的冲突问题可以依据两种解决，一是由用户的信息主管部门 协调解决，一是针对冲突的约束条件排定优先级，优先满足最高级别的约束条 件。5、需求说明书编制a、数据准备：第一步是要将原始数据制所表，从各个表看其内在的联系及模式。第二步是要把大量的手写调查问卷或表格信息转换成电子表格或数据库。另外，对于需求收集阶段产生的各种资料，都应该编辑目录并归档，便于 后期查阅。b、需求说明书的组成铉明书应该做到尽量简明且信息充分，以节省管理人员的时间。两点要求：首先，无论需求说明书的组织开工如何，网络需求说明书应包 含业务、用户、应用、计算机平台、网络5个方面的需求内容;其次，为了规范 需求说明书的编制，一般情况下，需求说明书应该包括以下5个部分：综述。需求分析阶段概述。需求数据总结。按优先级排队的需求清单。申请批准部分。注意对照P329-330页内容，熟悉上述5个部分的具体内容。通信规范(P330-357)1、通信规范分析包括：通信模式分析、通信边界分析、通信流分布分析、通信量分析、网 络基准分析、编写通信规范。2、通信模式通信模式基本与应用软件的网络处理模型相同，也分为4种：对等通信模式：参与的网络节点是平等角色，即是服务的提供者，也是服务的享受者。流量通常是双向对称的。最大用用途在于局域网段中，另外还有P2P。典型的对等通信模式包括以下内容：(1)利用P2P协议的BT、超级旋风等软 件(2)处于远程站点的商业人员之间使用视频会议系统召开会议是对等通信应 用的一个例子。在进行通信规范分析时，可以认为对于每个节点来说，都抽象成一个双向 的输入输出流，该流的输入和输出流量一致。客户机-服务器通信模式：由服务器负责进行应用计算、客户机进行用户交互的通信模式，也是目前 应用最为广泛的一种通信方式。它有其方向性，通信流取决于各个客户机使用 的应用程序类型。信息流量以双向非对称的方式流动，可以分解成客户机至服务器和服务器 至客户机两个住处流向，在不同的应用中，这两个流向的通信流量是不同的， 要分开进行计算。（1）服务器至客户机流量大：主要是多媒体类型服务，基于HTTP 协议的WWW服务、OLAP等服务，也属于这种情况。可以忽略客户端至服务器端 的流量。（2）客户机至服务器流量大：应用比较少，是基于SNMP协议的网管服 务。主要是监控、日志等类型的服务，在进行通信规范设计时，可以对服务器 至客户机的流量进行忽略。（3）双向流量大：大多数应用双向的流量都比较大。 在进行通信规范设计时，这类服务的双向流量都不能被忽略，应根据应用的情 况评估流量的大小。浏览器-服务器通信模式：是三层模式与四层模式的典型代表。这咱模式较为特殊，可以将应用服务 器与客户机之间的通信看成是一个典型的C/S通信模式，而将应用服务器与数 据库服务器之间的通信看成是一个只有一台客户机的C/S通信模式。应用服务 器与客户机之间的通信，一般 情况下属于“服务器至客户机流量大”的类型； 而应用服务器与数据库之间的通信，一般属于“双向流量大”的类型。分布式计算通信模式：它的常务委员流量特征比较复杂，一般情况下系统中存在少量任务管理节 点和大量计算节点。通信流量难以预测。大多数时候，网络节点会同时工作在多种模式下。3、通信边界通信边界主要以三种形式存在：局域网通信边界：主要是网络中的冲突域和广播域。主要是通过划分冲突域和广播域来限制 通信量。n在鬲络中划分广播域可以采用两种方法，一种方法是采用交换机上提供的 虚拟局域网技术（VLAN）,另外一种方法是采用路由器连接多个交换机形成的广 播域一般情况下路由器的一个端口就是一个独立的物理广播域。VLAN划分出来 的广播域是逻辑边界。广域网络中的通信边界：广域网的通信边界，主要由路由的自治系统、路由协议中的域和各局域网 构成。虚拟专用网络的通信边界：实现VPN的协议分成三种：第一种是工作于第二层数据链路层的L2TP等隧 道协议，第二种是工作于第三层网络层的IPSec、GRE等隧道协议，第三种是依 据标签封装机制而形成的MPLS VPN技术。4、通信流量分布的简单规则80/20规则：对一个网段内部的通信流量，不进行严格的分布分析，仅仅是 根据对用户和应用需求的统计，产生网段内的通信问题大小，主为总量的80% 是在网段内部的流量，而2