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计算机网络论文.doc

计算机网络论文

zhang秀强
2019-02-25 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《计算机网络论文doc》,可适用于高等教育领域

装订线班级姓名学号广东**大学答题纸(格式二)课程计算机网络 -学年第学期成绩 评阅人论文评价:()关于网络基本概念满分分()()关于网络体系结构满分分()()关于网络通信技术满分分()()关于分组交换技术满分分()()参考文献及报告总体满分分() ==========================================写篇课程学习总结报告包含以下内容其中、部分可以中文描述但不少于字第部分用英文写作并不少于单词。、网络基本概念:()选择说明计算机网络发展史上你认为最重要(或最有影响)的三件大事(要说明该事件为什么重要)()说出个你认为近年即将快速发展(或推广)的计算机网络(相关)技术的应用说明理由。、对比ISOOSI和TCPIP两个网络体系结构分析说明他们的主要层次结构及功能并对二者的优缺点分析对比。、网络通信:()解释说明影响网络数据传输速率的主要技术因素()解释说明如果有一根铁丝直接连接北京到广州的台电脑能否实现者间高速数据传输。、解释分组交换技术说明交换机的工作原理并举例说明如何通过交换机实现VLAN(含主要过程)。、为以上工作列出项参考文献需包含不少于篇期刊论文和本著作(或教材)。参考文献格式参照《广东商学院理工科本科生毕业论文(设计)正文及参考文献的撰写规范》规定。参考文献在写作中在报告中应该适当标注引用。注意:()不得有相互抄袭行为抄袭视为作弊()对各部分直接分几点回答不需要将不同部分的回答连成一个上下逻辑相通的整体但要注意各项所要求内容的完整性()语句应该通顺、文字表达精练()在规定时间之内完成该报告()需在框内作答可以加页要注意版面规整整个报告包括姓名在内不得出现手写部分()A纸打印左边颗钉装订。违背以上任何一项要求的均酌情扣分。 网络基本概念计算机网络发展史上最重要的三件大事计算机网络的形成与发展历史大致可以分为四个阶段【】分别是:计算机网络技术与理论准备阶段计算机网络的形成阶段网络体系结构的研究阶段Internet应用、无线网络与网络安全技术研究的发展阶段。在计算机网络发展史上的各个阶段都有重要影响事件其中我认为最重要也就是最有影响的三件大事分别是:()年代初期ARPANET诞生。原因是:ARPANET是一个典型的广域网它的研究成果证明了分组交换理论的正确性也展现出计算机网路广阔的应用前景。ARPANET是计算机网络技术发展的一个重要里程碑它对计算机网络理论与技术发展起到重大的奠基作用。ARPANET有突出贡献它开展了对计算机网络定义与分类方法的研究:提出了资源子网与通信子网的二级结构概念研究与分组交换协议与实现技术研究了层次型网络体系结构的模型与协议体系开展了TCPIP与网络互联技术的研究。()年代中期网络体系结构与协议的标准化研究计算机网络发展最快的阶段通信技术和计算机技术互相促进结合更加紧密。局域网诞生并被推广使用网络技术飞速发展。为了使不同体系结构的网络也能相互交换信息国际标准化组织(ISO)于年成立了专门机构并制定了世界范围内的网络互联标准称为开放系统互联参考模型OSIRM(OpenSystemsInterconnectionReferenceModel)简称OSI【】。同时也在网络标准协议方面做了大量工作其对更大规模的网络互联起到了重要的推动作用()年月TCPIP正式成为ARPANET的网络协议【】。原因是:这标志着Internet的诞生。此后大量的网络、主机接入ARPANET使得ARPANET迅速发展。很多网络已经连入Internet它们包括空间物理网、高能物理网、IBN的大型计算机网络与西欧的欧洲学术网。并使人们开始认识到Internet的作用用户数量不断增长。近年即将快速发展的计算机网络技术应用目前,计算机网络和通信技术得到了不断的发展,其应用的范围也不断扩展,例如电子数据业务、个人移动通信、电子信箱等【】。当然,它的应用范围并不局限于此。 例如G与G技术在配电网中的应用,其覆盖的面积广泛,能够满足配电网中的自动化信息传输的需要,在配电自动化方面得到了充分的利用。而在应急通信方面,也利用计算机数据通信技术,建立应急通信系统,在发生紧急事故的时候,实现及时通信,如应急通信指挥车的建立,就是其重要的体现。此外,无线视频技术、智能电网技术等,都是计算机控制中的网络与通信技术的重要应用方面,可以促使个人以及其他方面通信朝着实时、双向、高速、交互和动态的方向发展。ISOOSI和TCPIP网络体系结构的主要层次结构及功能,优缺点分析对比TheOSIReferencemodel:ThemodeliscalledtheISO(OpenSystemsInterconnection)ReferenceModelbecauseitdealswithconnectingopensystemsthatis,systemsthatareopenforcommunicationwithothersystems【】 TheOSImodelhassevenlayers:ThePhysicalLayerisconcernedwithtransmittingrawbitsoveracommunicationchannelThemaintaskofTheDataLinkLayeristotransformarawtransmissionfacilityintoalinethatappearsfreeofundetectedtransmissionerrorsTheNetworkLayercontactstheoperationofthesubnetAkeydesignissueisdetermininghowpacketsareroutedfromroutedfromsourcetodestinationThebasicfunctionofTheTransportLayeristoacceptdatafromaboveit,splititupintosmallerunitsifneedbe,passthesetothenetworklayer,andensurethatthepiecesallarrivecorrectlyattheotherendTheSessionLayerallowsusersondifferentmachinestoestablishsessionbetweenthemUnlikethelowerlayers,whicharemostlyconcernedwithmovingbitsaround,ThePresentationLayerisconcernedwiththesyntaxandsemanticoftheinformationtransmittedTheApplicationLayercontainsavarietyofprotocolsthatarecommonlyneededbyusersTheTCPIPReferenceModel:TCPIPisanimportantcommunicationrulesintheInternetItspecifiesthesaidcomputercommunicationprotocoldataunit,format,header,andthecorrespondingactionItcanbedividedintofourlayersThelinklayerdescribeswhatlinkssuchasseriallinesandclassicEthernetmusttodatatheneedsofthisconnectionlessInternetlayerTheInternetlayeristhelinchpinthatholdsthewholearchitecturetogetherThetransportlayerisdesignedtoallowpeerentitiesonthesourceanddestinationhoststocarryonconservationjustasintheOSItransportlayerTheapplicationlayerisontopofthetransportlayerItcontainsallthehigherlevelprotocolsAcomparisonoftheISOandTCPIPreferencemodels:TheOSIandTCPIPreferencemodelshavemuchincommon【】BotharebasedontheconceptofastackofindependentprotocolsAlso,thefunctionalityofthelayerisroughlysimilarAgaininthebothmodels,thelayersabovetransportareapplication–orientedusersofthetransportserviceDespitethesefundamentalsimilarities,thetwomodelsalsohavemanydifferencesThreeconceptsarecentraltoOSIModel:Services,Infterfaces,ProtocolsTheseideasfitverynicelywithmodernideasaboutobject–orientedprogrammingButtheTCPIPmodeldidnotoriginallycleardistinguishbetweenservices,interfaces,andprotocols,althoughpeoplehavetriedtoretrofititafterthefacttomakeitmoreOSIlikeAsaconsequence,theprotocolsintheOSImodelarebetterhiddenthanintheTCPIPmodelandcanbereplacedrelativelyeasilyasthetechnologychangesBeingabletomakesuchchangesinthefirstplaceTheOSIreferencemodelwasdevisedbeforethecorrespondingprotocolswereinventedThisorderingmeantthatthemodelwasnotbiasedtowardoneparticularsetofprotocols,afactthatmadeitquitegeneralWithTCPIPthereversewastrue:theprotocolscamefirst,andthemodelwasreallyjustadescriptionoftheexistingprotocolsTherewasnoproblemwiththeprotocolsfittingthemodelItwasnotespeciallyusefulfordescriptionother,non–TCPIPnetworksTurningfromphilosophicalmatterstomorespecialones,anobviousdifferencebetweenthetwomodelsisthenumberofthelayers:theOSImodelshavesevenlayersandtheTCPIPhasfourBothhavenetwork,transport,andapplicationlayers,buttheotherlayersaredifferentAnotherdifferenceisintheareaofconnectionlessversusconnectionorientedcommunicationTheOSImodelsupportsbothconnectionlessandconnectionorientedcommunicationinthenetworklayer,butonlyconnectionorientedinthetransportlayer,hereitcounts(becausethetransportserviceisvisibletousers)TheTCPIPmodelsupportsonlyonemodeinthenetworklayer(connectionless)butbothinthetransportlayergivingtheusersachoiceThischoiceisespeciallyimportantforsimplerequestresponseprotocolsNeithertheOSImodelanditsprotocolsnortheTCPIPmodelanditsprotocolsareprefectQuiteabitofcriticismcanbe,andhasbeen,directedatbothofthemOSImodelanditsprotocolsweregoingtotakeovertheworldandpusheverythingelseoutoftheirwayThisdidnothappenAbackatsomereasonsmaybeusefulTheycanbesummarizedas【】:BadtimingBadtechnologyBadimplementationsBadpoliticsTheTCPIPmodelandits protocolshavetheirproblemtooFirst,themodeldoesnotclearlydistinguishtheconceptsofservices,interfaces,andprotocolsSecond,theTCPIPmodelisnotatallgeneralandispoorlysuitedtodescribinganyprotocolstackotherthanTCPIPThird,thelinklayerisnotreallyalayeratallinthenormalsenseofthetermasusedinthecontextoflayeredprotocolsFourth,theTCPIPmodeldoesnotdistinguishbetweenthephysicalanddatalinklayersFinally,althoughtheIPandIPprotocolswerecarefullythoughtoutandwellimplemented,manyoftheotherprotocolswereadhoc,generallyproducedbyacoupleofgraduatestudentshackingawayuntiltheygottired网络通信影响网络数据传输速率的主要技术因素()信道特性差异信道带宽和误码率以及信道延迟等特性都会对数据传输速率造成影响。对于数字传输来说衰落将使比特误码率(BER)大大增加。信道中能够很好工作的语音编码器、调制解调器和同步装置在移动环境中工作性能将会大大恶化【】。恶劣的信道特性是不可回避的问题。要在这样的传播条件下保持可以接受的传输质量就必须采用各种技术措施来抵消衰落的不利影响。这就是各种抗衰落技术包括分集、扩频、跳频、均衡、交织和纠错编码等。另外信号传输方式如调制方式对信道中的衰落也要有一定的适应能力。许多抗衰落实用技术已成功地应用于模拟无线系统()数据编码技术二进制数字信息在传输过程中可以采用不同的代码各种代码的抗噪声特性和定时能力各有不同【】。()数字调制技术当用模拟信号传输数字数据时载波信号的调制将会影响传输速率。。调制技术是把基带信号变换成传输信号的技术。它将模拟信号抽样量化后以二进制数字信号“”或“”对光载波进行通断调制并进行脉冲编码(PCM)。数字调制的优点是抗干扰能力强中继时噪声及色散的影响不积累因此可实现长距离传输。它的缺点是需要较宽的频带设备也复杂()脉冲编码调制模拟数据通过数字信道传输时速率高、失真小。在采用多级或者串联抽选的数字滤波器(减低采样频率)【】在重放时采用多级的内插的数字滤波器(提高采样频率)为了控制小信号在编码时的失真两者又都需要加入重复定量噪声。这样就限制了PCM技术在还原时的保真度()多路复用技术的选择频分多路复用时分多路复用波分多路复用码分多路复用数字传输系统同步数字系列。抗干扰能力强这是扩频通信的基本特点是所有通信方式无法比拟的【】。宽带传输抗衰落能力强。由于采用宽带传输在信道中传输的有用信号的功率比干扰信号的功率低得多因此信号好像隐蔽在噪声中即功率话密度比较低有利于信号隐蔽。利用扩频码的相关性来获取用户的信息抗截获的能力强。解释说明如果有一根铁丝直接连接北京到广州的台电脑能否实现者间高速数据传输不能实现。一方面铁丝作为网络传输的介质其不能实现两者间的高速传输。因为铁丝裸露在外没有一层绝缘外套保护抗干扰力差在传输过程中信号会受到噪声的干扰无论是何种介质都有和射频电磁噪声会影响它们的数据传输。另一方面从北京到广州距离较远使用铁丝作为传输介质网络段的长度过长使得信号衰减。在传输一定的距离之后信号可能因损失得太多以至于无法被正确解释。要实现远距离的高速数据传输可以考虑使用光纤它由光导纤维纤芯、玻璃网层和能吸收光线的外壳组成。是由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质。应用光学原理由光发送机产生光束将电信号变为光信号再把光信号导入光纤在另一端由光接收机接收光纤上传来的光信号并把它变为电信号经解码后再处理【】。与其它传输介质比较光纤的电磁绝缘性能好、信号衰小、频带宽、传输速度快、传输距离大。主要用于要求传输距离较长、布线条件特殊的主干网连接。具有不受外界电磁场的影响无限制的带宽等特点可以实现每秒几十兆位的数据传送尺寸小、重量轻数据可传送几百千米。分组交换技术分组交换技术基本概念分组交换技术也称包交换是将用户传送的数据划分成一定的长度每个部分叫做一个分组通过传输分组的方式传输信息的一种技术【】。它是通过计算机和终端实现计算机与计算机之间的通信在传输线路质量不高、网络技术手段还较单一的情况下应运而生的一种交换技术。分组交换技术是在计算机技术发展到一定程度人们除了打电话直接沟通分组交换在每个分组的前面加上一个分组头用以指明该分组发往何地址然后由交换机根据每个分组的地址标志将他们转发至目的地这一过程称为:分组交换。进行分组交换的通信网称为分组交换网。从交换技术的发展历史看数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。分组交换实质上是在“存储转发”基础上发展起来的【】。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送是按一定长度分割为许多小段的数据分组。每个分组标识后在一条物理线路上采用动态复用的技术同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内接着在网内转发。到达接收端再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高比报文交换的传输时延小交互性好。交换机的工作原理交换(switching)是按照通信两端传输信息的需要用人工或设备自动完成的方法把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。交换机根据工作位置的不同可以分为广域网交换机和局域网交换机。广域的交换机(switch)就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备它应用在数据链路层。交换机有多个端口每个端口都具有桥接功能可以连接一个局域网或一台高性能服务器或工作站【】。实际上交换机有时被称为多端口网桥。其工作原理是在数据链路层交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上控制电路收到数据包以后处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口目的MAC若不存在广播到所有的端口接收端口回应后交换机会“学习”新的MAC地址并把它添加进入内部MAC地址表中。使用交换机也可以把网络“分段”通过对照IP地址表交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发可以有效的减少冲突域但它不能划分网络层广播即广播域。总之交换机是一种基于MAC地址识别能完成封装转发数据帧功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址并把其存放在内部地址表中通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径使数据帧直接由源地址到达目的地址。举例交换机实现VLAN主要过程【技术原理】TagVlan是基于交换机端口的另外一种类型主要用于实现跨交换机的相同VLAN内主机之间可以直接访问同时对于不同VLAN的主机进行隔离。TagVlan遵循了IEEEq协议的标准。在利用配置了Tagvlan的接口进行数据传输时需要在数据帧内添加个字节的q标签信息用于标识该数据帧属于哪个VLAN以便于对端交换机接收到数据帧后进行准确的过滤。【实现功能】使在同一VLAN里的计算机系统能跨交换机进行相互通信而在不同VLAN里的计算机系统不能进行相互通信。【实现设备】SG(两台)、主机(台)、直连线(条)【实现拓扑】【主要过程】步骤一、在交换机SwitchA上创建Vlan并将端口划分到Vlan中。SwitchA#configureterminalSwitchA(config)#vlanSwitchA(configvlan)#namesalesSwitchA(configvlan)#exitSwitchA(config)#interfacefastethernetSwitchA(configif)#switchportaccessvlan验证测试:验证已创建了Vlan并将端口已划分到Vlan中。SwitchA#showvlanid  !查看某一个VLAN的信息VLANName              Status  Ports sales              active  Fa步骤二、在交换机switchA上创建Vlan并将端口划分到Vlan中。SwitchA(config)#vlanSwitchA(configvlan)#nametechnicalSwitchA(configvlan)#exitSwitchA(config)#interfacefastethernetSwitchA(configif)#switchportaccessvlan验证测试:验证已创建了Vlan并将端口已划分到Vlan中。SwitchA#showvlanidVLANName              Status  Ports technical            active  Fa步骤三、把交换机SwitchA与交换机SwitchB相连的端口(设为端口)定义为tagvlan模式。SwitchA(config)#interfacefastethernetSwitchA(configif)#switchportmodetrunk !将fastethernet端口设为tagvlan模式验证测试:验证fastethernet端口已被设置为tagvlan模式。SwitchA#showinterfacesfastEthernetswitchportInterface SwitchportMode   Access Native ProtectedVLANlistsFa  Enabled  Trunk          Disabled  All注:交换机的Trunk接口默认情况下支持所有VLAN。步骤四、在交换机SwitchB上创建Vlan并将端口划分到Vlan中。SwitchB#configureterminalSwitchB(config)#vlanSwitchB(configvlan)#namesalesSwitchB(configvlan)#exitSwitchB(config)#interfacefastethernetSwitchB(configif)#switchportaccessvlan验证测试:验证已在SwitchB上创建了Vlan并将端口已划分到Vlan中。SwitchB#showvlanidVLANName              Status  Ports sales              active  Fa步骤五、把交换机SwitchB与交换机SwitchA相连的端口(设为端口)定义为tagvlan模式。SwitchB(config)#interfacefastethernetSwitchB(configif)#switchportmodetrunk验证测试:验证fastethernet端口已被设置为tagvlan模式。SwitchB#showinterfacesfastEthernetswitchportInterface SwitchportMode Access Native ProtectedVLANlistsFa  Enabled  Trunk        Disabled  All步骤六、验证PC与PC能互相通信但PC与PC不能互相通信。C:>ping      !在PC的命令行方式下验证能Ping通PCC:>ping      !在PC的命令行方式下验证不能Ping通PC、两台交换机之间相连的端口应该设置为tagvlan模式。、Trunk接口在默认情况下支持所有VLAN的传输。【参考配置】SwitchA#show runningconfig !显示交换机SwitchA的全部配置BuildingconfigurationCurrentconfiguration:bytesversion!hostnameSwitchAvlan!vlan             !创建VLANnamesales!vlan            !创建VLANnametechnical!interfacefastEthernetswitchportaccessvlan  !将F加入VLAN!interfacefastEthernetswitchportaccessvlan  !将F加入VLAN!interfacefastEthernetswitchportmodetrunk    !将F设为TRUNK支持TAGVLAN!endSwitchB#show runningconfig !显示交换机SwitchB的全部配置BuildingconfigurationCurrentconfiguration:bytesversion!hostnameSwitchBvlan!vlan               !创建VLANnamesales!interfacefastEthernetswitchportaccessvlan   !将F加入VLAN!interfacefastEthernetswitchportmodetrunk     !将F设为TRUNK技术TAGVLAN!end参考文献吴功宜.计算机网络(第版)M.北京:清华大学出版社.李环.计算机网络M.北京:中国铁道出版社.霍正兴.计算机网络技术分析J.硅谷,():.AndrewSTanenbaum,DavidJWetherall.计算机网络(英文版·第版)M.北京:机械工业出版社.许俊杰.GPRS网络数据传输速率影响因素的研究D.天津:天津大学.董赞强沈苏彬.网络编号研究综述J.南京邮电大学学报,().于涛.谈通信系统中多路复用技术J.中国新技术新产品,().杨进魏轶伟何宁熊剑平贾惠波.基于光纤通道的高速数据传输系统主机接口设计J.计算机工程与应用,().王卫红李晓明.计算机网络与互联网M.北京:机械工业出版社.甘刚.网络设备配置与管理M.北京:清华大学出版社.    

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