‘壹’ 计算机网络故障判断与排查分析
计算机网络故障判断与排查分析
要想搞好网络的运转管理和故障诊断工作,就必须提高故障诊断水平,认真学习有关网络技术理论,清楚网络的结构设计,熟悉常用的诊断工具,准确的描述故障现象。以下是我分享的计算机网络故障判断与排查分析论文,欢迎阅读借鉴。
摘要: 计算机网络故障诊断是从事计算机网络管理的一项重要技术工作,解决网络故障,可以发挥网络的最大作用。本文主要介绍了计算机网络故障判断步骤以及几种故障排除策略。
关键词: 计算机;故障;网络;排除策略
一、前言
随着计算机网络的发展,网络之间的连接越来越复杂,计算机网络发生故障是不可避开的。网络故障诊断的目的就是为了确定网络故障的部位,使网络恢复正常运转。
二、计算机网络故障判断步骤
(1)首先要检查网卡是否正常。每块网卡都带有LED指示灯,位置一般在主机箱的背面,绿灯表示连接正常,有的绿灯和红灯都要亮,红灯表示连接故障,不亮表示无连接或线路不通。根据数据流量的大小,指示灯会时快时慢的闪烁。正常情况下,在不传送数据时,网卡的指示灯闪烁较慢,传送数据时,闪烁较快。
(2)连接计算机与其他网络设备的跳线、网线是否畅通。网络连线的故障通常包括网络线内部断裂、双绞线、RJ-45水晶头接触不良,可用测线器检测。还要检查两边的RJ-45头是否插好,以及信息插座是否有故障。
三、计算机网络连通性故障排除策略
(1)确认连通性故障
当出现一种网络应用故障时,如无法接入Internet,首先尝试使用其他网络应用,如查找网络中的其他电脑,或使用局域网中的Web浏览等。如果其他网络应用可正常使用,如无法接入Internet,却能够在“网上邻居”中找到其他电脑,或可ping到其他电脑,即可排除连通性故障理由。如果其他网络应用均无法实现,继续下面操作。
(2)看LED灯判断网卡的故障
首先查看网卡的指示灯是否正常。正常情况下,在不传送数据时,网卡的指示灯闪烁较慢,传送数据时,闪烁较快。无论是不亮,还是长亮不灭,都表明有故障存在。如果网卡的指示灯不正常,需关掉电脑更换网卡。对于Hub的指示灯,凡是插有网线的'端口,指示灯都亮。由于是Hub,所以,指示灯的作用只能指示该端口是否连接有终端设备,不能显示通信状态。
(3)判断是否是Hub和双绞线的理由
如果确定网卡和协议都正确的情况下,还是网络不通,可初步断定是Hub和双绞线的理由。为了进一步进行确认,可再换一台电脑用同样的策略进行判断。如果其他电脑与本机连接正常,则故障一定是先前的那台电脑和Hub的接口上。
如果确定Hub有故障,应首先检查Hub的指示灯是否正常,如果先前那台电脑与Hub连接的接口灯不亮说明该Hub的接口有故障(Hub的指示灯表明插有网线的端口,指示灯亮,指示灯不能显示通信状态)。
通过上面的故障压缩,我们就可以判断故障出在网卡、双绞线或Hub上。
四、计算机协议故障排除策略
(1)协议故障的表现
协议故障通常表现为以下几种情况:
①电脑无法登录到服务器。
②电脑在“网上邻居”中既看不到自己,也无法在网络中访问其他电脑。
③电脑在“网上邻居”中能看到自己和其他成员,但无法访问其他电脑。
④电脑无法通过局域网接入Internet。
(2)故障理由分析
协议故障理由通常有以下二种情况:
①协议未安装:实现局域网通信,需安装NetBEUI协议。
②协议配置不正确:TCP/IP协议涉及到的基本参数有四个,包括IP地址、子网掩码、DNS、网关,任何一个设置错误,都会导致故障发生。
(3)排除步骤
当电脑出现以上协议故障现象时,应当按照以下步骤进行故障的定位:
①检查电脑是否安装TCP/IP和NetBEUI协议,如果没有,倡议安装这两个协议,并把TCP/IP参数配置好,然后重新启动电脑。
②使用ping命令,测试与其他电脑的连接情况。
③在“制约面板”的“网络”属性中,单击“文件及打印共享”按钮,在弹出的“文件及打印共享”对话框中检查一下,看看是否选中了“允许其他用户访问我的文件”和“允许其他电脑使用我的打印机”复选框,或者其中的一个。如果没有,全部选中或选中一个。否则将无法使用共享文件夹。
④系统重新启动后,双击“网上邻居”,将显示网络中的其他电脑和共享资源。
五、计算机配置故障排除策略
(1)配置故障表现及分析
配置故障更多的时候是表现在不能实现网络所提供的各种服务上,如不能访问某一台电脑等。因此,在修改配置前,必须做好原有配置的记录,并最好进行备份。配置故障通常表现为以下几种:①电脑只能与某些电脑而不是全部电脑进行通信;②电脑无法访问任何其他设备。
(2)配置故障排错步骤
首先检查发生故障电脑的相关配置。如果发现错误,修改后,再测试相应的网络服务能否实现。如果没有发现错误,或相应的网络服务不能实现,我们就需要测试系统内的其他电脑是否有类似的故障,如果有同样的故障,说明理由出在网络设备上,如Hub。反之,检查被访问电脑对该访问电脑所提供的服务作认真的检查。
六、结束语
要想搞好网络的运转管理和故障诊断工作,就必须提高故障诊断水平,认真学习有关网络技术理论,清楚网络的结构设计,熟悉常用的诊断工具,准确的描述故障现象。
参考文献
[1]肖文军.浅析计算机网络故障分析及维护[J].电脑知识与技术,2009(18).
[2]蓝峰.浅谈计算机网络常见故障处理及维护策略[J].硅谷,2009(03).
;‘贰’ 计算机论文范文5000字
近年来,随着就业竞争越演越烈,关于 毕业 生就业质量问题的研讨亦日益广泛深入。下面是我为大家推荐的计算机论文,供大家参考。
计算机论文 范文 一:认知无线电系统组成与运用场景探析
认知无线电系统组成
认知无线电系统是指采用认知无线电技术的无线通信系统,它借助于更加灵活的收发信机平台和增强的计算智能使得通信系统更加灵活。认知无线电系统主要包括信息获取、学习以及决策与调整3个功能模块,如图1所示[3]。
认知无线电系统的首要特征是获取无线电外部环境、内部状态和相关政策等知识,以及监控用户需求的能力。认知无线电系统具备获取无线电外部环境并进行分析处理的能力,例如,通过对当前频谱使用情况的分析,可以表示出无线通信系统的载波频率和通信带宽,甚至可以得到其覆盖范围和干扰水平等信息;认知无线电系统具备获取无线电内部状态信息能力,这些信息可以通过其配置信息、流量负载分布信息和发射功率等来得到;认知无线电系统具备获取相关政策信息的能力,无线电政策信息规定了特定环境下认知无线电系统可以使用的频带,最大发射功率以及相邻节点的频率和带宽等;认知无线电系统具备监控用户需求并根据用户需求进行决策调整的能力。如表1所示,用户的业务需求一般可以分为话音、实时数据(比如图像)和非实时数据(比如大的文件包)3类,不同类型的业务对通信QoS的要求也不同。
认知无线电系统的第2个主要特征是学习的能力。学习过程的目标是使用认知无线电系统以前储存下来的决策和结果的信息来提高性能。根据学习内容的不同, 学习 方法 可以分为3类。第一类是监督学习,用于对外部环境的学习,主要是利用实测的信息对估计器进行训练;第2类是无监督学习,用于对外部环境的学习,主要是提取外部环境相关参数的变化规律;第3类是强化学习,用于对内部规则或行为的学习,主要是通过奖励和惩罚机制突出适应当前环境的规则或行为,抛弃不适合当前环境的规则或行为。机器学习技术根据学习机制可以分为:机械式学习、基于解释的学习、指导式学习、类比学习和归纳学习等。
认知无线电系统的第3个主要特性是根据获取的知识,动态、自主地调整它的工作参数和协议的能力,目的是实现一些预先确定的目标,如避免对其他无线电系统的不利干扰。认知无线电系统的可调整性不需要用户干涉。它可以实时地调整工作参数,以达到合适的通信质量;或是为了改变某连接中的无线接入技术;或是调整系统中的无线电资源;或是为了减小干扰而调整发射功率。认知无线电系统分析获取的知识,动态、自主地做出决策并进行重构。做出重构决策后,为响应控制命令,认知无线电系统可以根据这些决策来改变它的工作参数和/或协议。认知无线电系统的决策过程可能包括理解多用户需求和无线工作环境,建立政策,该政策的目的是为支持这些用户的共同需求选择合适的配置。
认知无线电与其他无线电的关系
在认知无线电提出之前,已经有一些“某某无线电”的概念,如软件定义无线电、自适应无线电等,它们与认知无线电间的关系如图2所示。软件定义无线电被认为是认知无线电系统的一种使能技术。软件定义无线电不需要CRS的特性来进行工作。SDR和CRS处于不同的发展阶段,即采用SDR应用的无线电通信系统已经得到利用,而CRS正处于研究阶段,其应用也正处于研究和试验当中。SDR和CRS并非是无线电通信业务,而是可以在任何无线电通信业务中综合使用的技术。自适应无线电可以通过调整参数与协议,以适应预先设定的信道与环境。与认知无线电相比,自适应无线电由于不具有学习能力,不能从获取的知识与做出的决策中进行学习,也不能通过学习改善知识获取的途径、调整相应的决策,因此,它不能适应未预先设定的信道与环境。可重构无线电是一种硬件功能可以通过软件控制来改变的无线电,它能够更新部分或全部的物理层波形,以及协议栈的更高层。基于策略的无线电可以在未改变内部软件的前提下通过更新来适应当地监管政策。对于较新的无线电网络,因特网路由器一直都是基于策略的。这样,网络运营商就可以使用策略来控制访问权限、分配资源以及修改网络拓扑结构和行为。对于认知无线电来说,基于策略技术应该能够使产品可以在全世界通用,可以自动地适应当地监管要求,而且当监管规则随时间和 经验 变化时可以自动更新。智能无线电是一种根据以前和当前情况对未来进行预测,并提前进行调整的无线电。与智能无线电比较,自适应无线电只根据当前情况确定策略并进行调整,认知无线电可以根据以前的结果进行学习,确定策略并进行调整。
认知无线电关键技术
认知无线电系统的关键技术包括无线频谱感知技术、智能资源管理技术、自适应传输技术与跨层设计技术等,它们是认知无线电区别传统无线电的特征技术[4,5]。
频谱检测按照检测策略可以分为物理层检测、MAC层检测和多用户协作检测,如图3所示。3.1.1物理层检测物理层的检测方法主要是通过在时域、频域和空域中检测授权频段是否存在授权用户信号来判定该频段是否被占用,物理层的检测可以分为以下3种方式:发射机检测的主要方法包括能量检测、匹配滤波检测和循环平稳特性检测等,以及基于这些方法中某一种的多天线检测。当授权用户接收机接收信号时,需要使用本地振荡器将信号从高频转换到中频,在这个转换过程中,一些本地振荡器信号的能量不可避免地会通过天线泄露出去,因而可以通过将低功耗的检测传感器安置在授权用户接收机的附近来检测本振信号的能量泄露,从而判断授权用户接收机是否正在工作。干扰温度模型使得人们把评价干扰的方式从大量发射机的操作转向了发射机和接收机之间以自适应方式进行的实时性交互活动,其基础是干扰温度机制,即通过授权用户接收机端的干扰温度来量化和管理无线通信环境中的干扰源。MAC层检测主要关注多信道条件下如何提高吞吐量或频谱利用率的问题,另外还通过对信道检测次序和检测周期的优化,使检测到的可用空闲信道数目最多,或使信道平均搜索时间最短。MAC层检测主要可以分为以下2种方式:主动式检测是一种周期性检测,即在认知用户没有通信需求时,也会周期性地检测相关信道,利用周期性检测获得的信息可以估计信道使用的统计特性。被动式检测也称为按需检测,认知用户只有在有通信需求时才依次检测所有授权信道,直至发现可用的空闲信道。由于多径衰落和遮挡阴影等不利因素,单个认知用户难以对是否存在授权用户信号做出正确的判决,因此需要多个认知用户间相互协作,以提高频谱检测的灵敏度和准确度,并缩短检测的时间。协作检测结合了物理层和MAC层功能的检测技术,不仅要求各认知用户自身具有高性能的物理层检测技术,更需要MAC层具有高效的调度和协调机制。
智能资源管理的目标是在满足用户QoS要求的条件下,在有限的带宽上最大限度地提高频谱效率和系统容量,同时有效避免网络拥塞的发生。在认知无线电系统中,网络的总容量具有一定的时变性,因此需要采取一定的接入控制算法,以保障新接入的连接不会对网络中已有连接的QoS需求造成影响。动态频谱接入概念模型一般可分为图4所示的3类。动态专用模型保留了现行静态频谱管理政策的基础结构,即频谱授权给特定的通信业务专用。此模型的主要思想是引入机会性来改善频谱利用率,并包含2种实现途径:频谱产权和动态频谱分配。开放共享模型,又称为频谱公用模型,这个模型向所有用户开放频谱使其共享,例如ISM频段的开放共享方式。分层接入模型的核心思想是开放授权频谱给非授权用户,但在一定程度上限制非授权用户的操作,以免对授权用户造成干扰,有频谱下垫与频谱填充2种。认知无线电中的频谱分配主要基于2种接入策略:①正交频谱接入。在正交频谱接入中,每条信道或载波某一时刻只允许一个认知用户接入,分配结束后,认知用户之间的通信信道是相互正交的,即用户之间不存在干扰(或干扰可以忽略不计)。②共享频谱接入。在共享频谱接入中,认知用户同时接入授权用户的多条信道或载波,用户除需考虑授权用户的干扰容限外,还需要考虑来自其他用户的干扰。根据授权用户的干扰容限约束,在上述2种接入策略下又可以分为以下2种频谱接入模式:填充式频谱接入和下垫式频谱接入。对于填充式频谱接入,认知用户伺机接入“频谱空穴”,它们只需要在授权用户出现时及时地出让频谱而不存在与授权用户共享信道时的附加干扰问题,此种方法易于实现,且不需要现有通信设备提供干扰容限参数。在下垫式频谱接入模式下,认知用户与授权用户共享频谱,需要考虑共用信道时所附加的干扰限制。
在不影响通信质量的前提下,进行功率控制尽量减少发射信号的功率,可以提高信道容量和增加用户终端的待机时间。认知无线电网络中的功率控制算法设计面临的是一个多目标的联合优化问题,由于不同目标的要求不同,存在着多种折中的方案。根据应用场景的不同,现有的认知无线电网络中的功率控制算法可以分成2大类:一是适用于分布式场景下的功率控制策略,一是适用于集中式场景下的功率控制策略。分布式场景下的功率控制策略大多以博弈论为基础,也有参考传统Adhoc网络中功率控制的方法,从集中式策略入手,再将集中式策略转换成分布式策略;而集中式场景下的功率控制策略大多利用基站能集中处理信息的便利,采取联合策略,即将功率控制与频谱分配结合或是将功率控制与接入控制联合考虑等。
自适应传输可以分为基于业务的自适应传输和基于信道质量的自适应传输。基于业务的自适应传输是为了满足多业务传输不同的QoS需求,其主要在上层实现,不用考虑物理层实际的传输性能,目前有线网络中就考虑了这种自适应传输技术。认知无线电可以根据感知的环境参数和信道估计结果,利用相关的技术优化无线电参数,调整相关的传输策略。这里的优化是指无线通信系统在满足用户性能水平的同时,最小化其消耗的资源,如最小化占用带宽和功率消耗等。物理层和媒体控制层可能调整的参数包括中心频率、调制方式、符号速率、发射功率、信道编码方法和接入控制方法等。显然,这是一种非线性多参数多目标优化过程。
现有的分层协议栈在设计时只考虑了通信条件最恶劣的情况,导致了无法对有限的频谱资源及功率资源进行有效的利用。跨层设计通过在现有分层协议栈各层之间引入并传递特定的信息来协调各层之间的运行,以与复杂多变的无线通信网络环境相适应,从而满足用户对各种新的业务应用的不同需求。跨层设计的核心就是使分层协议栈各层能够根据网络环境以及用户需求的变化,自适应地对网络的各种资源进行优化配置。在认知无线电系统中,主要有以下几种跨层设计技术:为了选择合适的频谱空穴,动态频谱管理策略需要考虑高层的QoS需求、路由、规划和感知的信息,通信协议各层之间的相互影响和物理层的紧密结合使得动态频谱管理方案必须是跨层设计的。频谱移动性功能需要同频谱感知等其他频谱管理功能结合起来,共同决定一个可用的频段。为了估计频谱切换持续时间对网络性能造成的影响,需要知道链路层的信息和感知延迟。网络层和应用层也应该知道这个持续时间,以减少突然的性能下降;另外,路由信息对于使用频谱切换的路由发现过程也很重要。频谱共享的性能直接取决于认知无线电网络中频谱感知的能力,频谱感知主要是物理层的功能。然而,在合作式频谱感知情况下,认知无线电用户之间需要交换探测信息,因此频谱感知和频谱共享之间的跨层设计很有必要。在认知无线电系统中,由于多跳通信中的每一跳可用频谱都可能不同,网络的拓扑配置就需要知道频谱感知的信息,而且,认知无线电系统路由设计的一个主要思路就是路由与频谱决策相结合。
认知无线电应用场景
认知无线电系统不仅能有效地使用频谱,而且具有很多潜在的能力,如提高系统灵活性、增强容错能力和提高能量效率等。基于上述优势,认知无线电在民用领域和军用领域具有广阔的应用前景。
频谱效率的提高既可以通过提高单个无线接入设备的频谱效率,也可以通过提高各个无线接入技术的共存性能。这种新的频谱利用方式有望增加系统的性能和频谱的经济价值。因此,认知无线电系统的这些共存/共享性能的提高推动了频谱利用的一种新方式的发展,并且以一种共存/共享的方式使获得新的频谱成为可能。认知无线电系统的能力还有助于提高系统灵活性,主要包括提高频谱管理的灵活性,改善设备在生命周期内操作的灵活性以及提高系统鲁棒性等。容错性是通信系统的一项主要性能,而认知无线电可以有效改善通信系统的容错能力。通常容错性主要是基于机内测试、故障隔离和纠错 措施 。认知无线电对容错性的另一个优势是认知无线电系统具有学习故障、响应和错误信息的能力。认知无线电系统可以通过调整工作参数,比如带宽或者基于业务需求的信号处理算法来改善功率效率。
认知无线电所要解决的是资源的利用率问题,在农村地区应用的优势可以 总结 为如下。农村无线电频谱的使用,主要占用的频段为广播、电视频段和移动通信频段。其特点是广播频段占用与城市基本相同,电视频段利用较城市少,移动通信频段占用较城市更少。因此,从频率域考虑,可利用的频率资源较城市丰富。农村经济发达程度一般不如城市,除电视频段的占用相对固定外,移动通信的使用率不及城市,因此,被分配使用的频率利用率相对较低。由于农村地广人稀,移动蜂窝受辐射半径的限制,使得大量地域无移动通信频率覆盖,尤其是边远地区,频率空间的可用资源相当丰富。
在异构无线环境中,一个或多个运营商在分配给他们的不同频段上运行多种无线接入网络,采用认知无线电技术,就允许终端具有选择不同运营商和/或不同无线接入网络的能力,其中有些还可能具有在不同无线接入网络上支持多个同步连接的能力。由于终端可以同时使用多种 无线网络 ,因此应用的通信带宽增大。随着终端的移动和/或无线环境的改变,可以快速切换合适的无线网络以保证稳定性。
在军事通信领域,认知无线电可能的应用场景包括以下3个方面。认知抗干扰通信。由于认知无线电赋予电台对周围环境的感知能力,因此能够提取出干扰信号的特征,进而可以根据电磁环境感知信息、干扰信号特征以及通信业务的需求选取合适的抗干扰通信策略,大大提升电台的抗干扰水平。战场电磁环境感知。认知无线电的特点之一就是将电感环境感知与通信融合为一体。由于每一部电台既是通信电台,也是电磁环境感知电台,因此可以利用电台组成电磁环境感知网络,有效地满足电磁环境感知的全时段、全频段和全地域要求。战场电磁频谱管理。现代战场的电磁频谱已经不再是传统的无线电通信频谱,静态的和集重视的频谱管理策略已不能满足灵活多变的现代战争的要求。基于认知无线电技术的战场电磁频谱管理将多种作战要素赋予频谱感知能力,使频谱监测与频谱管理同时进行,大大提高了频谱监测网络的覆盖范围,拓宽了频谱管理的涵盖频段。
结束语
如何提升频谱利用率,来满足用户的带宽需求;如何使无线电智能化,以致能够自主地发现何时、何地以及如何使用无线资源获取信息服务;如何有效地从环境中获取信息、进行学习以及做出有效的决策并进行调整,所有这些都是认知无线电技术要解决的问题。认知无线电技术的提出,为实现无线环境感知、动态资源管理、提高频谱利用率和实现可靠通信提供了强有力的支撑。认知无线电有着广阔的应用前景,是无线电技术发展的又一个里程碑。
计算机论文范文二:远程无线管控体系的设计研究
1引言
随着我国航天事业的发展,测量船所承担的任务呈现高密度、高强度的趋势,造成码头期间的任务准备工作越来越繁重,面临着考核项目多、考核时间短和多船协调对标等现实情况,如何提高对标效率、确保安全可靠对标成为紧迫的课题。由于保密要求,原研制的远程标校控制系统无法接入现有网络,而铺设专网的耗资巨大,性价比低,也非首选方案。近些年来,无线通信已经成为信息通信领域中发展最快、应用最广的技术,广泛应用于家居、农业、工业、航天等领域,已成为信息时代社会生活不可或缺的一部分[1],这种技术也为解决测量船远程控制标校设备提供了支持。本文通过对常用中远距离无线通信方式的比较,择优选择了无线网桥,采用了桥接中继的网络模式,通过开发远程设备端的网络控制模块,以及相应的控制软件,实现了测量船对远程设备的有效、安全控制。
2无线通信方式比较
无线通信技术是利用电磁波信号在自由空间中进行信息传播的一种通信方式,按技术形式可分为两类:一是基于蜂窝的接入技术,如蜂窝数字分组数据、通用分组无线传输技术、EDGE等;二是基于局域网的技术,如WLAN、Bluetooth、IrDA、Home-RF、微功率短距离无线通信技术等。在中远距离无线通信常用的有ISM频段的通信技术(比如ZigBee以及其他频段的数传模块等)和无线 网络技术 (比如GSM、GPRS以及无线网桥等)。基于ISM频段的数传模块的通信频率为公共频段,产品开发没有限制,因此发展非常迅速,得到了广泛应用。特别是近年来新兴的ZigBee技术,因其低功耗、低复杂度、低成本,尤其是采用自组织方式组网,对网段内设备数量不加限制,可以灵活地完成网络链接,在智能家居、无线抄表等网络系统开发中得到应用[2]。但是,对于本系统的开发而言,需要分别研制控制点和被控制点的硬件模块,并需通过软件配置网络环境,开发周期长,研制成本高,故非本系统开发的最优方案。
GSM、GPRS这种无线移动通信技术已经成为人们日常生活工作必不可少的部分,在其他如无线定位、远程控制等领域的应用也屡见不鲜[3],但是由于保密、通信费用、开发成本等因素,也无法适用于本系统的开发。而无线网桥为本系统的低成本、高效率的研发提供了有利支持,是开发本系统的首选无线通信方式。无线网桥是无线网络的桥接,它可在两个或多个网络之间搭起通信的桥梁,也是无线接入点的一个分支。无线网桥工作在2•4GHz或5•8GHz的免申请无线执照的频段,因而比其他有线网络设备更方便部署,特别适用于城市中的近距离、远距离通信。
3系统设计
该远程控制系统是以保障测量船对远端标校设备的有效控制为目标,包括标校设备的开关机、状态参数的采集等,主要由测量船控制微机、标校设备、网络控制模块、主控微机以及无线网桥等组成。工作流程为测量船控制微机或主控微机发送控制指令,通过无线网桥进行信息传播,网络控制模块接收、解析指令,按照Modbus协议规定的数据格式通过串口发给某一标校设备,该标校设备响应控制指令并执行;网络控制模块定时发送查询指令,并将采集的状态数据打包,通过无线发给远程控制微机,便于操作人员监视。网络通信协议采用UDP方式,对于测量船控制微机、主控微机仅需按照一定的数据格式发送或接收UDP包即可。网络控制模块是系统的核心部件,是本文研究、设计的重点。目前,常用的网络芯片主要有ENC28J60、CP2200等,这里选用了ENC28J60,设计、加工了基于STC89C52RC单片机的硬件电路。通过网络信息处理软件模块的开发,满足了网络信息交互的功能要求;通过Modbus串口协议软件模块的开发,满足了标校设备监控功能,从而实现了系统设计目标。
3.1组网模式
无线网桥有3种工作方式,即点对点、点对多点、中继连接。根据系统的控制要求以及环境因素,本系统采用了中继连接的方式,其网络拓扑如图1所示。从图中可以清晰看出,这种中继连接方式在远程控制端布置两个无线网桥,分别与主控点和客户端进行通信,通过网络控制模块完成数据交互,从而完成组网。
3.2安全防范
由于是开放性设计,无线网络安全是一个必须考虑的问题。本系统的特点是非定时或全天候开机,涉密数据仅为频点参数,而被控设备自身均有保护措施(协议保护)。因此,系统在设计时重点考虑接入点防范、防止攻击,采取的措施有登录密码设施、网络密匙设置、固定IP、对数据结构体的涉密数据采取动态加密等方式,从而最大限度地防止了“被黑”。同时,采用了网络防雷器来防护雷电破坏。
3.3网络控制模块设计
3.3.1硬件设计
网络控制模块的功能是收命令信息、发状态信息,并通过串口与标校设备实现信息交互,其硬件电路主要由MCU(微控制单元)、ENC28J60(网络芯片)、Max232(串口芯片)以及外围电路组成,其电原理图如图2所示。硬件设计的核心是MCU、网络芯片的选型,本系统MCU选用的STC89C52RC单片机,是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,可直接使用串口下载,为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。ENC28J60是由M-icrochip公司出的一款高集成度的以太网控制芯片,其接口符合IEEE802.3协议,仅28个引脚就可提供相应的功能,大大简化了相关设计。ENC28J60提供了SPI接口,与MCU的通信通过两个中断引脚和SPI实现,数据传输速率为10Mbit/s。ENC28J60符合IEEE802.3的全部规范,采用了一系列包过滤机制对传入的数据包进行限制,它提供了一个内部DMA模块,以实现快速数据吞吐和硬件支持的IP校验和计算[4]。ENC28J60对外网络接口采用HR911102A,其内置有网络变压器、电阻网络,并有状态显示灯,具有信号隔离、阻抗匹配、抑制干扰等特点,可提高系统抗干扰能力和收发的稳定性。
3.3.2软件设计
网络控制模块的软件设计主要包括两部分,一是基于SPI总线的ENC28J60的驱动程序编写,包括以太网数据帧结构定义、初始化和数据收发;二是Modbus协议编制,其软件流程如图3所示。
3.3.2.1ENC28J60的驱动程序编写
(1)以太网数据帧结构符合IEEE802.3标准的以太网帧的长度是介于64~1516byte之间,主要由目标MAC地址、源MAC地址、类型/长度字段、数据有效负载、可选填充字段和循环冗余校验组成。另外,在通过以太网介质发送数据包时,一个7byte的前导字段和1byte的帧起始定界符被附加到以太网数据包的开头。以太网数据包的结构如图4所示。(2)驱动程序编写1)ENC28J60的寄存器读写规则由于ENC28J60芯片采用的是SPI串行接口模式,其对内部寄存器读写的规则是先发操作码<前3bit>+寄存器地址<后5bit>,再发送欲操作数据。通过不同操作码来判别操作时读寄存器(缓存区)还是写寄存器(缓冲区)或是其他。2)ENC28J60芯片初始化程序ENC28J60发送和接收数据包前必须进行初始化设置,主要包括定义收发缓冲区的大小,设置MAC地址与IP地址以及子网掩码,初始化LEDA、LEDB显示状态通以及设置工作模式,常在复位后完成,设置后不需再更改。3)ENC28J60发送数据包ENC28J60内的MAC在发送数据包时会自动生成前导符合帧起始定界符。此外,也会根据用户配置以及数据具体情况自动生成数据填充和CRC字段。主控器必须把所有其他要发送的帧数据写入ENC28J60缓冲存储器中。另外,在待发送数据包前要添加一个包控制字节。包控制字节包括包超大帧使能位(PHUGEEN)、包填充使能位(PPADEN)、包CRC使能位(PCRCEN)和包改写位(POVERRIDE)4个内容。4)ENC28J60接收数据包如果检测到EIR.PKTIF为1,并且EPKTCNT寄存器不为空,则说明接收到数据,进行相应处理。
3.3.2.2ModBus协议流程
本系统ModBus协议的数据通信采用RTU模式[5],网络控制模块作为主节点与从节点(标校设备)通过串口建立连接,主节点定时向从节点发送查询命令,对应从节点响应命令向主节点发送设备状态信息。当侦测到网络数据时,从ENC28J60接收数据包中解析出命令,将对应的功能代码以及数据,按照Modbus数据帧结构进行组帧,发送给从节点;对应从节点响应控制命令,进行设备参数设置。
4系统调试与验证
试验调试环境按照图1进行布置,主要包括5个无线网桥、1个主控制点、2个客户端、1块网络控制模块板以及标校设备等,主要测试有网络通信效果、网络控制能力以及简单的安全防护测试。测试结论:网络连接可靠,各控制点均能安全地对远端设备进行控制,具备一定安全防护能力,完全满足远程设备控制要求。
5结束语
本文从实际需要出发,通过对当下流行的无线通信技术的比较,选用无线网桥实现远控系统组网;通过开发网络控制模块,以及相应的控制软件编制,研制了一套用于测量船远程控制设备的系统。经几艘测量船的应用表明,采用无线网桥进行组网完全满足系统设计要求,具有高安全性、高可靠性、高扩展性等优点,在日趋繁重的保障任务中发挥了重要的作用。本系统所采用的无线组网方法,以及硬件电路的设计方案,对其他相关控制领域均有一定的参考价值。
‘叁’ 计算机论文提纲
计算机论文提纲
在日常学习和工作中,大家都写过论文,肯定对各类论文都很熟悉吧,论文的类型很多,包括学年论文、毕业论文、学位论文、科技论文、成果论文等。还是对论文一筹莫展吗?下面是我为大家收集的计算机论文提纲,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
计算机论文提纲1
下面是《计算机论文提纲》:
计算机毕业论文提纲范文
论文题目 通过QoS配置解决大流量问题
副标题 通过QoS配置保证智能化小区的通信质量
(主要是使视频、语音等通信更流畅,平滑,重要数据不丢失等等)
一
1. 选题背景 …………………….
2. 实验拓扑及方案
3. 实验环境介绍(在GNS3里用路由器配置,请说明使用的IOS)
二
1. QoS使用的关键技术介绍
2. QoS实验中采用到的技术
三
1 需求分析
2 设计方案
3 实验组图方案的拓扑图
四 QoS实验的详细配置
1 (小区用的是路由器)
要求 :通过GNS3路由器配置实现
详细配置过程,
如 Router> enab
Router#conf t
(要求这样做是怕(欢迎访问零二七范文网 http://www.027art.com/faNweN/lwzxx ,范文大全)我要是看不懂可以有的查)
2(若小区用的是三层交换机时的配置信息)
(由于GNS3模拟不了三层交换机,
这里只要求写出三层交换机关于QOS的配置信息。不用实验实现)
计算机论文提纲2
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 宽带业务的重要意义及其高速发展
1.1.2 中国移动宽带业务的发展现状与挑战
1.2 研究意义
1.3 研究内容
1.4 论文结构
第二章 “服务易”无线广告平台的总体方案
2.1 背景
2.2 “服务易”无线广告平台的功能需求
2.3 “服务易”无线广告平台的总体设计方案
2.4 “服务易”WIFI 认证管理系统功能简介
2.5 常见问题与解决措施
2.6 本章小结
第三章 “服务易”平台构建及商业运营准备
3.1 项目团队组建
3.2 软、硬件等相关准备
3.3 “服务易”平台的特色宣传
3.4 商业运营目标设定及推广部署
3.5 风险分析和评估
3.6 本章小结
第四章 中国移动“服务易”无线广告平台的商业运营
4.1 “服务易”无线广告平台的实现技术说明
4.2 “服务易”平台商业运营的两种模式
4.3 “保利西街”项目的实现与商业运营
4.4 “千灯湖”项目的实现与商业运营
4.5 本章小结
第五章 中国移动 “服务易”商业运营阶段性评估
5.1 公司内部的阶段性评估
5.2 公司外部的阶段性评估
5.3 “服务易”专利申请评估
5.4 本章小结
结 论
目前全球宽带业务在高速发展,但传统移动互联网在速率和资费上满足不了人们激增的上网需求。而 WiFi宽带免费无线接入则能较好地解决移动互联网在资费和速率两方面的不足。但是无论是由企业、商家等自建局部 WiFi热点,或由地方政府主导建设全市区 WiFi热点,虽能满足手持智能设备的移动上网需求,但都面临着提供免费服务的同时建设及维护成本高昂的问题。同时,互联网宽带业务建设和销售过程中,中国移动并不具备独特优势。在以上综合背景之下,中国移动佛山公司创新性地提出并打造了“服务易”无线广告平台和商业运营模式。它很好的满足了人们日益剧增的移动上网需求,又解决了巨大网络建设的.成本问题,通过经营无线广告平台的收益平衡网络建设维护的成本支出。本文较详细地阐述了作者参与“服务易”项目的项目管理过程。
论文阐明了“服务易”无线广告平台的功能需求、总体设计方案,在该方案中运营商独立或联合政府、各企业商家建设免费 WiFi热点,民众享受免费 WiFi的同时,接受有限度的广告植入及后续短信等营销推广,通过衍生的广告收入来支付免费 WiFi热点的建设维护成本。由于项目涉及的软件开发和硬件制作需要专业的人员进行完成,中国移动佛山公司进行供应商投标的方式,委托广州蓝杰科技公司等公司进行专业的软件、硬件建设,并承担实际运营过程中平台的维护、广告的商业运营等。
“服务易”项目严格按照项目管理的思想有条不紊地推进,论文也呈现了作者作为项目的管理人员,从中国移动佛山公司方面进行整个项目商业运营的筹备管理工作,包括商业运营团队组建、产品的软硬件供应商选定与采购、平台特色总结与宣传单张制作、商家资费标准制定和风险评估等。
论文提出了“服务易”无线广告平台两种主要的商业运营模式,分析“商家自营”和“委托他营” 两种模式的异同。并通过“保利西街”和“千灯湖”两个实际案例验证了“服务易”无线广告平台两种商业运营模式的可行性与商业价值。最后进行了项目的闭环管理和阶段性总结。阶段性的闭环处理为下阶段的完善及商业运营做好坚实准备。
;‘肆’ 求一篇3000字的关于计算机网络的论文,起末考试要用!拜托了!
【摘要】:当现代社会逐渐变为具有高度的相互依赖的巨大网络时,我们所生活的世界无法不变成一个被计算机网络紧密联结起来的世界。计算机网络从技术角度来说,是作为一种布局,将经有关联但相距遥远的事物通过通信线路连接起来,但是对网络的思考决不是传统的二维平面思维甚至三维的球面思维所能达到的。因此,计算机网络的可靠性便成为一项关键的技术指标。本文在介绍了网络可靠性的概况后,详细阐述了计算机网络可靠性优化的技术分析。
【关键词】:计算机网络;可靠性;实施;关于计算机网络论文
在信息时代,网络的生命在于其安全性和可靠性。计算机网络最重要的方面是它向用户所提供的信息服务及其所拥有的信息资源,网络连接在给用户带来方便的同时,也给网络入侵者带来了方便。因此,未来的计算机网络应该具有很高的安全性和可靠性,可以抵御高智商的网络入侵者,使用户更加可靠、更加方便地拥有大量各式各样的个性化客户服务。
一、计算机可靠性模型研究
计算机网络可靠性作为一门系统工程科学,经过5 0多年的发展,己经形成了较为完整和健全的体系。我们对计算机网络可靠性定义为:计算机网络在规定的条件下,规定的时间内,网络保持连通和满足通信要求的能力,称之为计算机网络可靠性。它反映了计算机网络拓扑结构支持计算机网络正常运行的能力。
计算机网络可靠性问题可以模型化为图的可靠性问题。计算机网络模型采用概率图G(V,E)来表示,其中结点集合v表示计算机网络的用户终端,主机或服务器等,边集合E表示计算机网络的链路。计算机网络模型的概率图,是对图的各边以及结点的正常运行状态赋予一定的概率值以后所得到的图。图的可靠性问题包含两个方面的内容:一是分析问题,即计算一个给定图的可靠度;二是设计问题,即在给定所有元素后,设计具有最大可靠度的图。图的可靠度不方便求解时,可先求其失效度(可靠度+失效度=1),然后再求其可靠度。图的结点和链路失效模型可分为链路失效模型、结点失效模型、结点和链路混合失效模型等三种类型,其中“结点和链路混合失效模型”最为常用。
二、计算机网络可靠性的设计原则
在计算机网络设计和建设的工程实践中,科研人员总结了不少具体的设计经验和原则,对计算机网络可靠性的优化设计起到了较好的规范和指导作用。在构建计算机网络时应遵循以下几点原则:
遵循国际标准,采用开放式的计算机网络体系结构,从而能支持异构系统和异种设备的有效互连,具有较强的扩展与升级能力。
先进性与成熟性、实用性、通用性相结合,选择先进而成熟的计算机网络技术,选择实用和通用的计算机网络拓扑结构。计算机网络要具有较强的互联能力,能够支持多种通信协议。计算机网络的安全性、可靠性要高,具有较强的冗余能力和容错能力。计算机网络的可管理性要强,应选择先进的网络管理软件和支持SNMP及CMIP的网络设备。应选择较好的计算机网络链路的介质,保证主干网具有足够的带宽,使整个网络具有较快的响应速度。充分利用现有的计算机网络资源,合理地调配现有的硬件设施、网络布线、已经成熟的网络操作系统软件和网络应用软件。计算机网络可靠性设计的性价比应尽可能高。
三、计算机网络可靠性主要优化设计方法分析
提高计算机网络相关部件的可靠性与附加相应的冗余部件是改善计算机网络可靠性的两条主要途径。在满足计算机网络预期功能的前提下,采用冗余技术(增大备用链路条数)一方面可以提高计算机网络的局域片断的可靠性;另一方面也提高了计算机网络的建设成本。由于每条计算机网络链路均有可靠性和成本,故计算机网络中的链路的数目越少,相应地,计算机网络的可靠性就越高。下面我们从以下几方面来加以论述:
(一)计算机网络的容错性设计策略
计算机网络容错性设计的一般指导原则为:并行主干,双网络中心。计算机网络容错性设计的具体设计方案的原则,可以参照以下几点:
采用并行计算机网络以及冗余计算机网络中心的方法,将每个用户终端和服务器同时连到两个计算机网络中心上。数据链路、路由器在广域网范围内的互联。计算机网络中的边界网络至网络中心采用多数据链路、多路由的连接方式,这样可以保证任一数据链路的故障并不影响局部网络用户的正常使用。
计算机网络设计时,应采用具有模块化结构、热插热拨功能的网络设备。这不仅可以拥有灵活的组网方式,而且在不切断电源的情况下能及时更换故障模块,以提高计算机网络系统长时间连续工作的能力,从而可以大大提高整个计算机网络系统的容错能力。
网络服务器应采用新技术,如采用双机热备份、双机镜像和容错存储等技术来增强服务器的容错性、可靠性。
在进行网络管理软件容错设计时,应采用多处理器和特别设计的具有容错功能的网络操作系统来实现,提供以检查点为基本的故障恢复机能。
(二)计算机网络的双网络冗余设计策略
计算机网络的双网络冗余性设计是在单一计算机网络的基础上再增加一种备用网络,形成双网络结构,以计算机网络的冗余来实现计算机网络的容错。在计算机网络的双网络结构中,各个网络结点之间通过双网络相连。当某个结点需要向其它结点传送消息时,能够通过双网络中的一个网络发送过去在正常情况下,双网络可同时传送数据,也可以采用主备用的方式来作为计算机网络系统的备份。当由于某些原因所造成一个网络断开后,另一个计算机网络能够迅速替代出错网络的工作,这样保证了数据的可靠传输,从而在计算机网络的物理硬件设施上保证了计算机网络整体的可靠性。
(三)采用多层网络结构体系
计算机网络的多层网络结构能够最有效地利用网络第3层的业务功能,例如网络业务量的分段、负载分担、故障恢复、减少因配置不当或故障设备引起的一般网络问题。另外,计算机网络的多层网络结构也能够对网络的故障进行很好的隔离并可以支持所有常用的网络协议。计算机网络的多层模式让计算机网络的移植变得更为简单易行,因为它保留了基于路由器和集线器的网络寻址方案,对以往的计算机网络有很好的兼容性。计算机网络的多层网络结构包含三个层次结构:
接入层:计算机网络的接入层是最终用户被许可接入计算机网络的起点。接入层能够通过过滤或访问控制列表提供对用户流量的进一步控制。在局域网络环境中,接入层主要侧重于通过低成本,高端口密度的设备提供服务功能,接入层的主要功能如下:为最终网络用户提供计算机网络的接入端口;为计算机网络提供交换的带宽;提供计算机网络的第二层服务,如基于接口或Mac地址的Vlan成员资格和数据流过滤。
分布层:计算机网络的分布层是计算机网络接入层和核心层之间的分界点。分布层也帮助定义和区分计算机网络的核心层。该分层提供了边界定义,并在该处对潜在的费力的数据包操作进行预处理。在局域网环境中,分布层执行最多的功能有:V L A N的聚合;部门级或工作组在计算机网络中的接入;广播域网或多点广播域网在计算机网络中的联网方式的确定;
(四)核心层
计算机核心层是计算机网络的主干部分。核心层的主要功能是尽可能快速地交换数据。计算机网络的这个分层结构不应该被牵扯到费力的数据包操作或者任何减慢数据交换的处理。在划分计算机网络逻辑功能时,应该避免在核心层中使用像访问控制列表和数据包过滤这类的功能。对于计算机网络的层次结构而言,核心层主要负责以下的工作:提供交换区块之间的连接;提供到其他区块(如服务器区块)的访问;尽可能快地交换数据帧或者数据包。
纵观未来计算机网络的发展,人们对待网络的要求将越来越高。他们希望创造一个“点击到一切”的世界,尽管这个简单的想法让它成为现实并不是一件很容易的事情,但是一旦认识到计算机网络美好的发展前景,凭借人类的智慧,我们有理由相信我们的世界将由此得到它前所未有的自由。
【参考文献】:
[1]叶明凤,计算机网络可靠性的研究,电脑开发与应用,2001
[2]张红宇,计算机网络优化探讨,嘉兴学院学报,2006
[3]龚波,张文,杨红霞,网络基础,北京:电子工业出版社,2003
‘伍’ 要一篇8000到10000字,关于计算机的论文
计算机网络故障的解决路径和方法
一、计算机网络概述
计算机网络指的是利用各种通信手段,将分步在各个地方的计算机进行数据连接,使其能够达到共享软件资源和硬件资源的系统。计算机网络的发展,导致网络之间各种形式的连接。采用统一协议实现不同网络的互连,使互联网络很容易得到扩展。但是一旦网络发生故障时,就会给我们带来很多的不便,如在工作中不能和客户之间传输文件,不能进行网上购物,也不能查询一些资料和新闻等。
当网络出现故障时,最艰难的不是如何修复网络,而是如何快速的判断出故障点。因此,对网络故障的类型和原因进行总结是十分重要的,这会便于我们针对不同的故障类型采取相应的解决方案。目前,我们可以将网络故障的类型大致分为硬件故障和逻辑故障。所谓的硬件也就是线路或者是设备出现了问题,如主机故障、端口故障。路由器故障等。而逻辑故障通常是配置错误导致的问题,比如主机网络协议没有安装正确、一些重要的程序进程被关闭了或者是对主机的安全性设置不当等。
二、网络故障中的硬件故障
(一)线路故障
线路故障的比例是大约占发生故障的70%。通常的原因是线路受到损坏或者是附近有设备对线路产生了严重的电磁干扰,导致其不能正常的工作。
解决方法:如果是线路的长度不是比较短,可以将线路放在别人可以正常上网的计算机上试一试。如果网线不方便调试,可以利用网线测试器测量网线的好坏。如果线路很长,可以通知相关部门进行线路维修。假如可能是由于电磁干扰引起的,那么我们可以使用屏蔽较强的屏蔽线在该段网路上进行通信测试。
(二)端口故障
端口故障常见原因是插头松动导致的连接不稳定或者是端口本身的故障。
解决方法:这类故障一般会在信号灯上可以判断出来,因此观察相关信号灯的状态就可以了,也可以尝试使用其他端口看是否可以正常连接。可以拔下端口清理下灰尘,然后插上后再看看情况。
(三)路由器和网卡故障
对于路由器的故障判断通常是替换法,将路由器换在正常工作的系统里可其是否能工作。通常路由器的指示灯也能提示其是否有故障,正常情况下对应端口的灯应为绿灯。
网卡故障的常见现象是卡槽松动了,最好的解决办法是更换网卡插槽。对于网卡物理故障的情况,如若上述更换插槽始终不能解决问题的话,就拿到其他正常工作的主机上测试网卡,如若仍无法工作,可以认定是网卡物理损坏,更换网卡即可。
三、网络故障中的逻辑类故障
(一)一些重要进程被关闭
一些和网络连接有关的程序进程可能误操作被关闭或者是病毒影响导致其不能正常运行。例如,路由器的SNMP进程意外关闭,这时网络管理系统将不能从路由器中采集到任何数据,因此网络管理系统失去了对该路由器的控制。
解决方法:首先是启动杀毒软件进行杀毒,确保电脑的安全。然后用Ping线路近端的端口看是否能Ping通,Ping不通时检查该端口是否处于down的状态,若是说明该端口已经给关闭了,因而导致故障。这时只需重新启动该端口,就可以恢复线路的连通。
(二)网卡的驱动程序安装不当
没有安装网卡的驱动程序或者是安装的驱动和系统不兼容,都会导致网卡无法正常工作。
解决方法:打开设备管理器窗口,然后找到网卡选项。若网卡型号前显示“!”或“X”,则表明网卡程序出现了问题。只要去网上找到合适的驱动程序重新安装就可以了。
(三)主机安全性故障
主机安全性问题是近几年受到了普遍的重视。这类故障主要有主机资源被盗、主机被黑客控制等。
排查方法:主机资源被盗,是由于攻击者利用某些进程的正常服务或系统漏洞对主机进行攻击,破坏其防火墙,有的甚至可以获得管理员权限,从而对磁盘所有内容进行任意操作。因此,不要轻易的共享主机硬盘,这样会留下安全隐患。
主机被黑客控制,是由于主机被安置了后门程序导致主机受到他人的控制。针对此类故障一般很难发现,但是可以通过监视主机的流量、扫描主机端口和服务、安装防火墙和加补系统补丁来防止可能的漏洞。
四、总结
网络故障的发生是不可能完全避免的,我们所能做的只有是尽量的降低故障率和提高维修速度。为此,我们要认真学习有关网络技术理论,积累维修经验。开始动手排除故障之前,准备好记录故障现象;清楚网络的结构设计,包括网络拓朴、设备连接、系统参数设置及软件使用;了解网络正常运行状况、注意收集网络正常运行时的各种状态和报告输出参数;熟悉常用的诊断工具,准确的描述故障现象。
参考文献:
[1]汪新民.网络工程使用教程[M].北京:北京大学出版社,2008.
[2]武新华,段玲华.计算机网络维护与故障排除案例精选[M].北京:中国铁路出版社,2006.
[3]曹庆华.网络测试与故障诊断试验教程[M].北京:清华大学出版社,2011.
[4]雷震甲.计算机网络(第三版)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2011.
[5]刘晓辉.网络故障现场处理实践(第二版)[M].北京:电子工程出版社,2009.
[6]吴功宜,吴英,谭浩强.计算机网络技术教程(第三版)[M].北京:清华大学出版社,2009.
‘陆’ 求计算机网络论文3000字
1
计算机网络学习总结
摘要:
本门课程主要讲述了计算机网络的形成与发展,计算机网络的层次结构,重点讲解了计算机各个层次
的体系结构和相关协议。
通过本课程,我们系统的学习了
TCP/IP
的五个层次:物理层、数据链路层、网络互连层、运输层、
应用层。而且,我们也较为深入学习了每一层的相关协议及其应用。
通过学习本课程,
我们对计算机网络的形成发展,
网络的层次结构及相关协议有了个大致的基本了解,
并且对计算机网络的基本原理,及工作方法有了初步的认识。
正文
:
1
.
网络概述
1.1
计算机网络形成与发展的四大阶段:
第一阶段:
20
世纪
50
年代
--
数据通信技术的研究与发展
第二阶段:
20
世纪
60
年代
--ARPANET
与分组交换技术的研究与发展
第三阶段:
20
世纪
70
年代
--
网络体系结构与协议标准化的研究
广域网、
局域网与公用分组交换网的研究与应用
第四阶段:
20
世纪
90
年代
--Internet
技术的广泛应用
1.2
分组交换技术
分组交换是采用存储转发技术。
分组交换的特征是基于标记的。
分组交换网
由若干个结点交换机和连接这些交换机的链路组成。
当某段链路的通信量太大或
中断时,
结点交换机中运行的路由选择协议能自动找到其他路径转发分组。
采用
存储转发的分组交换的实质上是采用了在数据通信的过程中动态分配传输带宽
的策略。
1.3
网络体系结构
ISO/OIS
参考模型:
应用层、表示层、会话层、传输层网络层、数据链路层、物理层
TCP/IP
参考模型
应用层、运输层、网络互连层、数据链路层、物理层
1.4
局域网相关技术
2
参考模型:
IEEE 802
参考模型
2
.
物理层
物理层位于
OSI
参与模型的最低层,它直接面向实际承担数据传输的物理
媒体
(
即信道
)
。
物理层的传输单位为比特。
物理层是指在物理媒体之上为数据链
路层提供一个原始比特流的物理连接。
物理层协议规定了与建立、
维持及断开物理信道所需的机械的、
电气的、
功
能性的和规和程性的特性。其作用是确保比特流能在物理信道上传输。
相关协议举例:
EIA RS-232C
接口标准
EIA RS-449
及
RS-422
与
RS-423
接口标准
EIA RS-449
及
RS-422
与
RS-423
接口标准
传输介质举例:
双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输媒介等。
3
.
数据链路层
数据链路层最基本的服务是将源机网络层来的数据可靠的传输到相邻节点
的目标机网络层。
为达到这一目的,
数据链路层必须具备一系列相应的功能,
它
们主要有:
如何将数据组合成数据块,
在数据链路层中将这种数据块称为帧,
帧
是数据链路层的传送单位;
如何控制帧在物理信道上的传输,
包括如何处理传输
差错,
如何调节发送速率以使之与接收方相匹配;
在两个网路实体之间提供数据
链路通路的建立、维持和释放管理。
链路管理功能:
链路管理功能主要用于面向连接的服务。
在链路两端的节点要进行通信前,
必须
首先确认对方已处于就绪状态,
并交换一些必要的信息以对帧序号初始化,
然后
才能建立连接。
在传输过程中则要维持该连接。
如果出现差错,
需要重新初始化,
重新自动建立连接。
传输完毕后则要释放连接。
数据链路层连接的建立,
维持和
释放就称做链路管理。
在多个站点共享同一物理信道的情况下
(例如在局域网中)
,
如何在要求通信的
站点间分配和管理信道也属于数据层链路管理的范畴。
帧同步功能:
3
(1)
字节计数法;
(2)
使用字符填充的首尾定界符法;
(3)
使用比特填充的首尾定界符法;
(4)
违法编码法;
数据链路控制协议举例:
异步协议以字符为独立的信息传输单位,
在每个字符的起始处开始对字符内
的比特实现同步,但字符与字符之间的间隔时间是不固定的
(
即字符之间是异步
的
)
。由于发送器和接收器中近似于同一频率的两个约定时钟,能够在一段较短
的时间内保持同步,所以可以用字符起始处同步的时钟来采样该字符中的各比
特,
而不需要每个比特再用其他方法同步。
前面介绍过的“起—止”式通信规程
便是异步协议的典型,它是靠起始为
(
逻辑
0)
和停止位
(
逻辑
1)
来实现字符的定
界及字符内比特的同步的。异步协议中由于每个传输字符都要添加诸如起始位、
校验位、停止位等冗余位,故信道利用率很低,一般用于数据速率较低的场合。
同步协议是以许多字符或许多比特组织成的数据块——帧为传输单位,
在帧
的起始处同步,
使帧内维持固定的时钟。
由于采用帧为传输单位,
所以同步协议
能更有效地利用信道,也便于实现差错控制、流量控制等功能。
4
.
网络互连层
网络层是
OSI
参考模型中的第三层
,
介于运输层和数据链中路层之间。它在
数据路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上,
进一步管理网络中的
数据通信,
将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端,
从而向运输层
提供最基本的端到端的数据传送服务。
网络层关系到通信子网的运行控制,
体现
了网络应用环境中资源子网访问通信子网的方式,
是
OSI
模型中面向数据通信的
低三层
(
也即通信子网
)
中最为复杂、关键的一层。
网络层的目的是实现两个端系统之间的数据透明传送,
具体功能包括路由选
择、阻塞控制和网际互连等。
数据报操作方式
在数据报操作方式中,
每个分组被称为一个数据报,
若干个数据报构成一次要传
送的报文或数据块。
每个数据报自身携带有足够的信息,
它的传送是被单独处理
的。
一个节点接收到一个数据报后,
根据数据报中的地址信息和节点所存储的路
由信息,找出一个合适的出路,把数据报原样地发送到下一个节点。
4
当端系统要发送一个报文时,
将报文拆成若干个带有序号和地址信息的数据
报,依次发给网络节点。此后,各个数据报所走的路径就可能不同了,因为各个
节点在随时根据网络的流量、
故障等情况选择路由。
由于名行其道,
各数据报不
能保证按顺序到达目的节点,
有些数据报甚至还可能在途中丢失。
在整个数据报
传送过程中,不需要建立虚电路,但网络节点要为每个数据报做路由选择。
通信子网为网络源节点和目的节点提供了多条传输路径的可能性。
网络节点
在收到一个分组后后,
要确定向下一节点传送的路径,
这就是路由选择。
在数据
报方式中,
网络节点要为每个分组路由做出选择;
而在虚电路方式中,
只需在连
接建立时确定路由。确定路由选择的策略称路由算法。
设计路由算法时要考虑诸多技术要素。
首先,
考虑是选择最短路由还是选择
最佳路由;其次,要考虑通信子网是采用虚电路的还是采用数据报的操作方式;
其三,
是采用分布式路由算法,
即每节点均为到达的分组选择下一步的路由,
还
是采用集中式路由算法,
即由中央节点或始发节点来决定整个路由;
其四,
要考
虑关于网络拓朴、
流量和延迟等网络信息的来源;
最后,
确定是采用静态路由选
择策略,还是动态路由选择策略。
5
.
运输层
OSI
七层模型中的物理层、数据链路层和网络层是面向网络通信的低三层
协议。
运输层负责端到端的通信,
既是七层模型中负责数据通信的最高层,
又是
面向网络通信的低三层和面向信息处里的高三层之间的中间层。
运输层位于网络
层之上、会话层之下,它利用网络层子系统提供给它的服务区开发本层的功能,
并实现本层对会话层的服务。
运输层是
OSI
七层模型中最重要、最关键的一层,是唯一负责总体数据传
输和控制的一层。运输层的两个主要目的是:第一,提供可靠的端到端的通信;
第二,向会话层提供独立于网络的运输服务。
根据运输层在七层模型中的目的和单位,它的主要功能是:对一个进行的
对话或连接提供可靠的运输服务,
在通向网络的单一物理连接上实现该连接的复
用,在单一连接上提供端到端的序号与流量控制端到端的差错控制及恢复等服
务。