计算机网络基础之广域网

温故:

前面几天我分享了一些关于局域网的小知识,主要讲了局域网的由来,包括什么是局域网,局域网的特性以及局域网组成;接着我又给大家讲了以太网的相关知识,主要是从以太网的发展的角度讲得,讲述了以太网发展到快速以太网、千兆位以太网以及FDDI的过程,也说明了这三者之间的区别;最后我又给大家带来的虚拟局域网的内容,它的存在意义就是划分广播域,尽最大可能避免广播风暴。当然了也不要忘记无线局域网的讲解,无非是将有线局域网的传输介质换成了无线传输介质:微波、红外线或激光。

除了上面说的这些大方面的知识,还有一些零散的小知识比如组网标准中“10Base -T”或“10 Base- 5”都是什么含义,还有就是常用的介质访问控制方法有三种:CSMA/CD、令牌环和令牌总线。再比如局域网常用的通信协议有哪些?这些问题我有些讲过了,有些可能没讲过或者讲得不细,我觉得大家可以多去关注一下,温故而知新嘛。

知新:

今天咱们的学习进入新的阶段,按照我和大家之前约定好的学习计划,那么从今天开始我就要给大家讲广域网的知识了,而且问我今天还突然有了一个想法,我打算每次在文章的结尾奉送大家几道网络知识小题,这样大家日积月累,在看我的文档的同时还能举一反三多积累一些题型,对于内容的理解和以后的面试学习都会有作用。

师出有名

咱们还是先来说说广域网的概念吧,既然名字里面有一个“广”字了,那么不用说广域网的覆盖范围肯定是极大,你可以说它的范围是一座城,一个省份,甚至可以说是一个国家,都没有问题。这里我希望大家能够吧广域网和互联网做一个简单的区分。无论是广域网还是局域网,它们都可以是互联网的组成部分,但是绝不能说广域网或局域网就是互联网。这里有一个特性需要区分,不论是广域网还是局域网都是一个单独的网络,而互联网的主要特征是“互联”,它是由两个以上的网络通过路由器连接起来的,而广域网充其量也就是使用结点交换机来连接其内的各个主机而已。

与众不同

又一次进入了“与众不同”模块了,在这个模块里面我要给大家说明的广域网自身的特性以及它和局域之间的不同点。先说说广域网的特点:1、广域网主要面向的是数据通信的问题,而且还不是一般的数据通信,是远距离的数据通信。正如上面所说的,它的覆盖范围可能是一个国家,这么大的范围当然是远距离传输了;2、广域网的范围一般都很大,所以能够承担建设广域网工作的一般都是运营商或是到大公司,毕竟人家也不能白白给你使用,得收费的;3、还有一点是由于距离远,可能会面临布线的困难或是冗余的问题,都需要解决;4、广域网对应在OSI模型中的通信子网(重要组成部分)和资源子网。

然后咱们再把广域网和局域网做一个比较:1、从通信方式来看广域网主要使用的是电路交换和存储转发,而局域网主要使用的是共享传输介质。2、从组成上来讲局域网通常采用多点接入,共享传输介质的方法,而广域网通常是由一些结点交换机和链路组成,结点之间是点对点的连接;3、从层次上来讲广域网使用的各种协议主要面向对象是网络层,要解决路由问题,而局域网使用的协议主要分布在数据链路层和物理层;4、广域网和局域网在传输速度来说,要比局域网慢一些。

 

再说说广域网的传输网络主要有三种,分别是电路交换网(公共交换电话网和综合业务数字网)、分组交换网和专用线路网。接下来大家看看百度百科上是如何介绍的?

                                           电路交换网

公共交换电话网(PSTN)

公共交换电话网(Public Switched Telephone Network,PSTN)是以模拟技术为基础的电路交换网络。它是自发明电话以来所有的电路交换式电话网络的集合,是普及程度最高、成本最低的公用通信网络。它主要提供语音通信服务,同时还提供数据通信业务,如数据交换传真可视图文等。

从功能角度来讲,PSTN由国际交换局、长途交换局、中心交换局、端交换局和用户等层次构成。从设备构成角度来讲,PSTN是由交换机、传输电路(用户线和局间中继电路)和用户终端设备(如电话机)三部分组成。

通过PSTN可以实现网络互联,但PSTN以模拟技术为基础,为接入设备提供模拟通道。当计算机等数字设备通过PSTN连接时,需要在两端使用调制解调器来实现数字信号模拟信号之间的转换。

利用PSTN的数据通信是廉价的,但它的数据传输速率较低,不能提供流量控制、差错控制等,所以传输质量较差。它只能用于通信速率要求不高的场合,而且中间没有存储转发功能,难以实现变速传输。由于PSTN分布范围广、费用小,因此是早期家庭用户和要求不高的小型网络接入Internet的方案。 

综合业务数字网(lSDN)

综合业务数字网(Integrated Services Digital Network,ISDN)的概念产生于20世纪70年代,成熟于80年代。当时各类不同的公共网络同时并存,分别提供不同的业务,造成相对独立的割裂状态。例如,电话网提供语音业务、用户电报网提供文字通信业务、电路交换和分组交换网提供数据传输业务等。IsDN的目的就是应用单一网络向公众提供多种不同的业务,不仅可以提供语音业务,而且可以提供数据、图像和传真等各种非语音业务。综合业务数字网(ISDN)有窄带宽带之分,分别称为N.ISDN(Narrow ISDN)和B.ISDN(Broadband ISDN),无特殊说明ISDN是指N.ISDN。

综合业务数字网(ISDN)是典型的电路交换网,它由电话综合数字网(IDN)为基础发展而成的通信网,能够提供端到端的数字连接,用来支持语音、数据、图形、视频等综合业务。ISDN使用单一网接口,利用此接口可实现多个终端同时进行数字通信连接。

ISDN与其他网络的最大不同之处是,它能够提供端到端的数字传输。所谓端到端的数字传输是指从一个用户终端到另一个用户终端之间的传输全部是数字化的。在传统电话网中,从用户终端到交换机之间的传输是模拟的,如果用户要进行数据通信,需要使用调制解调器进行数模转换后在用户线上传输,在接收端还需要通过调制解调器进行信号变换。而ISDN改变了传统电话模拟用户环路的状态,使全数字化变为现实,用户可以获得数字化的优异性能。简单地说,在现代PSTN中,主干网已经完全实现了数字化,但是PSTN的用户终端仍然是模拟设备,ISDN则是在PSTN基础上,将设备和传输的信息数字化以后产生的网络。 

                                 分组交换网

分组交换网是继电路交换网和报文交换网之后一种新型交换网络,它主要用于数据 通信。分组交换是一种存储转发的交换方式,它将用户的报文划分成一定长度的分组, 以分组为单位进行存储转发,因此,它比电路交换的利用率高,比报文交换的时延要小, 而具有实时通信的能力。分组交换利用统计时分复用原理,将一条数据链路复用成多个 逻辑信道,最终构成一条主叫、被叫用户之间的信息传送通路,称之为虚电路(V.C) 实现数据的分组传送。

分组交换网具有如下特点:(1)分组交换具有多逻辑信道的能力,故中继线的电 路利用率高;(2)可实现分组交换网上的不同码型、速率和规程之间的终端互通;( 3)由于分组交换具有差错检测和纠正的能力,故电路传送的误码率极小;(4)分组 交换的网路管理功能强。

分组交换的基本业务有交换虚电路(SVC)和永久虚电路(PVC)两种。交换虚电路 如同电话电路一样,即两个数据终端要通信时先用呼叫程序建立电路(即虚电路),然 后发送数据,通信结束后用拆线程序拆除虚电路。永久虚电路如同专线一样,在分组网 内两个终端之间申请合同期间提供永久逻辑连接,无需呼叫建立与拆线程序,在数据传 输阶段,与交换虚电路相同。

分组交换数据网是由分组交换机、网路管理中心、远程集中器、分组装拆设备以及 传输设备组成。(1)分组交换机实现数据终端与交换机之间的接口协议(X.25), 交换机之间的信令协议(如X.75或内部协议),并以分组方式的存储转发、提供分组 网服务的支持,与网路管理中心协同完成路由选择、监测、计费、控制等。根据分组交 换机在网路中的地位,分为转接交换机和本地交换机两种;(2)网路管理中心(NMC) 与分组交换机共同协作保证网路正常运行。其主要功能有网路管理、用户管理、测量管理、计费管理、运行及维护管理、路由管理、搜集网路统计信息以及必要的控制功能等等,是全网管理的核心;(3)分组装拆设备(PAD)的主要功能是把普通字符终端的 非分组格式转换成分组格式,并把各终端的数据流组成分组,在集合信道上以分组交织 复用,对方再将收到的分组格式作相反方向的转换。(4)远程集中器的功能类似于分 组交换机,通常含有PAD的功能,它只与一个分组交换机相连,无路由功能,使用在用 户比较集中的地区,一般装在电信部门。

关于广域网咱们暂且就说到这里了,下一篇文章咱们讲讲互联网。

 

 

                                              答疑

一、 单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案。每小题2分,共50分)。
  1、快速以太网的介质访问控制方法是(A )。
  A.CSMA/CD B.令牌总线
  C.令牌环 D.100VG-AnyLan
  2、X.25网络是( A)。
  A.分组交换网 B.专用线路网
  C.线路交换网 D.局域网
  3、Internet 的基本结构与技术起源于( B )
  A.DECnet B.ARPANET
  C.NOVELL D.UNIX
  4、计算机网络中,所有的计算机都连接到一个中心节点上,一个网络节点需
  要传输数据,首先传输到中心节点上,然后由中心节点转发到目的节点,这
  种连接结构被称为 ( C )
  A.总线结构 B.环型结构
  C.星型结构 D.网状结构
  5、在OSI的七层参考模型中,工作在第二层上的网间连接设备是( C )
  A.集线器 B.路由器
  C.交换机 D.网关
  6、物理层上信息传输的基本单位称为 ( B ) 。
  A. 段 B. 位
  C. 帧 D. 报文
  7、100BASE-T4的最大网段长度是:( B )
  A.25米 B. 100米
  C.185米 D. 2000米
  8、ARP协议实现的功能是:( C )
  A、域名地址到IP地址的解析
  B、IP地址到域名地址的解析
  C、IP地址到物理地址的解析
  D、物理地址到IP地址的解析
  9、学校内的一个计算机网络系统,属于( B )
  A.PAN B.LAN
  C.MAN D.WAN
  10、下列那项是局域网的特征( D )
  A、传输速率低
  B、信息误码率高
  C、分布在一个宽广的地理范围之内
  D、提供给用户一个带宽高的访问环境
  11、ATM采用信元作为数据传输的基本单位,它的长度为( D )。
  A、43字节 B、5字节
  C、48字节 D、53字节
  12、在常用的传输介质中,带宽最小、信号传输衰减最大、抗干扰能力最弱的一类传输介质是( A )
  A.双绞线 B.光纤
  C.同轴电缆 D.无线信道
  13、在OSI/RM参考模型中,( A )处于模型的最底层。
  A、物理层 B、网络层
  C、传输层 D、应用层
  14、使用载波信号的两种不同频率来表示二进制值的两种状态的数据编码方式
  称为( B )
  A.移幅键控法 B.移频键控法
  C.移相键控法 D.幅度相位调制
  15、在OSI的七层参考模型中,工作在第三层上的网间连接设备是( B )
  A.集线器 B.路由器
  C.交换机 D.网关
  16、数据链路层上信息传输的基本单位称为 ( C ) 。
  A. 段 B. 位
  C. 帧 D. 报文
  17、下面说法错误的是( C )
  A.Linux操作系统部分符合UNIX标准,可以将Linux上完成的程序经过重新修改后移植到UNIX主机上运行。
  B.Linux操作系统是免费软件,可以通过网络下载。
  C.Linux操作系统不限制应用程序可用内存的大小
  D.Linux操作系统支持多用户,在同一时间可以有多个用户使用主机
  18、交换式局域网的核心设备是( B )
  A.中继器 B.局域网交换机
  C.集线器 D.路由器
  19、异步传输模式(ATM)实际上是两种交换技术的结合,这两种交换技术是
  ( A )
  A. 电路交换与分组交换 B. 分组交换与帧交换
  C.分组交换与报文交换 D.电路交换与报文交换
  20、IPv4地址由( C )位二进制数值组成。 A.16位 B.8位

  C.32位 D.64位
  21、决定局域网特性的主要技术一般认为有三个 , 它们是 ( C ) 。
  A. 传输介质、差错检测方法和网络操作系统
  B. 通信方式、同步方式和拓朴结构
  C. 传输介质、拓扑结构和介质访问控制方法
  D. 数据编码技术、介质访问控制方法和数据交换技术
  22、对令牌环网,下列说法正确的是( B )
  A.它不可能产生冲突
  B.令牌只沿一个方向传递
  C.令牌网络中,始终只有一个节点发送数据
  D.轻载时不产生冲突,重载时必产生冲突来。
  23、网桥是在( A )上实现不同网络的互连设备。
  A、数据链路层 B、网络层
  C、对话层 D、物理层
  24、NOVELL NETWARE 是( A )操作系统。
  A、网络 B、通用 C、实时 D、分时
  25、关于WWW服务,以下哪种说法是错误的? ( C )
  A、WWW服务采用的主要传输协议是HTTP
  B、WWW服务以超文本方式组织网络多媒体信息
  C、用户访问Web服务器可以使用统一的图形用户界面
  D、用户访问Web服务器不需要知道服务器的URL地址

  二、填空题(在空白处填上正确的答案,每空2分,共20分)。
  1、计算机网络的拓扑结构主要有星型拓扑结构、总线型拓扑结构、( 环型 )、树型拓扑结构及( 网状型 )。
  2、计算机网络分类方法有很多种,如果从覆盖范围来分,可以分为局域网、城域网和( WAN )。
  3、OSI参考模型是个开放性的模型,它的一个重要特点就是具有分层结构,其中( 表示 )层具有的功能是规范数据表示方式和规定数据格式等。
  4、路由器的功能由三种:网络连接功能、( 路由选择 )和设备管理功能。
  5、千兆以太网有两种标准,他们分别是( 单模光纤 )和( UTP千兆 )。
  6、以太网交换机的数据交换方式有( 直接 )交换方式、存储转发交换方式和改进直接交换方式。
  7、从用户角度或者逻辑功能上可把计算机网络划分为通信子网和(资源子网 )。
  8、计算机网络最主要的功能是( 资源共享 )。
  三、简答题(对于下面每个题给出简要回答,每题5分,共20分)
  1、简述OSI参考模型各层主要功能。
  物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层

  2、简述以太网的介质访问控制方式的原理。
  CSMA/CD

  3、IP地址分成那几类?简述各分类地址第一个八位的取值范围。
  1-126 128-191 192-223 224-239 240-247

  4、简述各种数据交换技术。
  电路交换
  报文交换
  虚电路
  数据报

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