【软考网工笔记】网络基础理论—

文章目录

- - - 按照分布范围对计算机网络进行划分
    - MAC帧格式
    - 按照 802.1d 协议，交换机的端口状态
    - ISDN-综合业务数字网
    - 以太网中退避机制
    - 生成树协议的工作过程
    - 链路聚合技术
    - 数字编码的过程
    - 信道复用技术
    - 802.11系列标准
    - NRZ-I 反向不归零码
    - 千兆以太网标准
    - 百兆以太网标准
    - PON 接入技术
    - 同步光纤网传输标准 SONET
    - 域名解析
    - 自动专用IP寻址（APIPA）
    - 交换机的交换方式

按照分布范围对计算机网络进行划分

WAN(广域网)：大于数十公里以上，几十到几千

MAC帧格式

帧由8个字段组成，每个字段有一定含义和用途，每个字段长度不等。

（1）前导字段：

形为1010...1010,长度为7个字节。

（2）帧起始字符：

固定格式为 10101011，长度为1个字节。

前面两个字段通常由网卡自动产生。

（3）目的地址：

是6个字节。最高位为0，代表普通地址；最高位为1，代表组地址；全1的目标地址是广播地址。

（4）源地址：

同上

（5）类型字段：

- 标识上一层使用什么协议，以便把收到的MAC帧数据上交给上一层协议，也可以表示长度。
- 类型字段是DIX以太网帧的说法，而IEEE 802.3帧中的该字段被称为长度字段。
- 由于该字段有两个字节，可以表示`0~65535` ，因此该字段可以赋予多个含义，`0~1500`可以表示长度值。

（6）数据字段：

上一层的协议数据，长度为0~1500字节。

（7）填充字段：

确保最小帧长为64个字节，长度为0~46字节。如果数据超过46字节，则填充字段就不在需要了。

（8）校验和字段：

32位的循环冗余码。

按照 802.1d 协议，交换机的端口状态

（1）阻塞：端口可发送和监听BPDU，但不能转发数据帧。

（2）学习：只学习mac帧中的源地址，不能正常转发数据帧。

（3）转发：既可以学习MAC帧中的源地址，也可以把收到的MAC帧转发到适当端口。

（4）监听：不转发数据帧。

（5）禁用：既不发送和监听BPDU，也不转发数据帧。

（6）故障：端口因为配置错误而无法使用，既不能发送和监听，已不能转发，通常在交换机重启之后就可以消除故障状态。

其中，

阻塞状态到侦听状态需要20秒
侦听状态到学习状态需要15秒
学习状态到转发状态需要15秒

ISDN-综合业务数字网

（1）BRI 基本速率接口： 2B+D = 2x64+16 = 144 kbps

（2）PRI 基群速率接口： 2048 kbps

以太网中退避机制

退避二进制指数算法的基础概念，冲突次数增加，集合越大，发送机会越少。

**16 次**不成功，则向上层协议报错

生成树协议的工作过程

1）唯一根网桥的选举：

各个网桥互相传递BPDU配置信息，系统的每个网桥都能监听到BPDU，根据网桥标识共同“选举”出具有最大优先级的根网桥。
如果优先级相同，则取具有最小网桥地址的网桥作为根网桥。根网桥缺省每2秒发出BPDU。

2）在每个非根网桥选出一个根端口：

根网桥向系统广播其BPDU，对一个网桥来说，具有最小根路径开销的端口选为根端口；
如果根路径开销相同，则取**端口**标识最小的作为根端口，同时根端口处于转发模式。
一个网桥只有一个根端口，根网桥没有根端口。

3）在每个网段选一个指定端口：

每个网桥接收到一个BPDU帧时，同时发出一个BPDU帧说明离根网桥的路径开销。
在同一个网段里，具有最小的根路径开销的端口被选为指定端口。
如果根路径开销相同，则去**网桥**标识最小的作为指定端口。
如果网桥标识也相同，则取端口标识最小的为指定端口。

4）STP设置根端口和指定端口进入转发模式，可以转发数据帧；而落选端口则进入阻塞模式，只侦听BPDU，不转发数据帧。各网桥周期性地交换BPDU信息，保证系统拓扑结构的合理性。

链路聚合技术

以太网链路聚合简称链路聚合，他通过将多条以太网物理链路捆绑在一起成为一条逻辑链路，从而实现**增加链路带宽**的目的。同时这些捆绑在一起的链路通过相互间的动态备份，可以有效的提高链路的可靠性。

数字编码的过程

三个过程：

（1）取样：

就是指对哪个频率范围进行取值，即平时所说的11Hz，22Hz，44Hz，就是指取样频率。

（2）量化：

是将样本的连续值转成离散值，并将其表示出来，而8位、16位则是指用多大的数来表示这些不同的离散值。

（3）编码：

信道复用技术

（1）频分复用

就是不同用户分别用不同频段跟同时基站通信，因为接受端可以放大特定频段的信号，也就是可以将其他信号剔除。信道复用率高。

（2）时分复用

就是首先需要同步，大家公用一个时间基准，比如把每秒分为十份，每份0.1秒，这就是十个时隙，每个时隙只给一个用户使用，所以不同用户依次跟基站通信，也就没有了干扰。

通过轮流使用时隙，实现多路复用。

（3）码分复用

就是不同用户在不同的编码方式下实现通信。

如果大家都用各自的语言说话，有的人说英语，有的人说法语，有的人说中文，那就是码分多址。

（4）波分复用

是将两种或多种不同波长的光载波信号在发送端经复用器（合波器）汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；

在接收端经解复用器（分波器）将各种波长的光载波分离，然后由光接收机做进一步处理以恢复原信号。

802.11系列标准

NRZ-I 反向不归零码

出现1时电平跳转，0保持原电平。

千兆以太网标准

编码方式：
8B/10B:

    * 1000BASE-CX：
        + 对应`802.3z`标准，采用的是150Ω平衡屏蔽双绞线（STP）。
        + 最大传输距离 25 米，使用 9 芯D型连接器连接电缆。
    * 1000BASE-SX
    * 1000BASE-LX
    * 1000BASE-FX

PAM5：