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計算機三級網(wǎng)絡技術網(wǎng)絡操作系統(tǒng)分類
引導語：計算機三級網(wǎng)絡技術要求具備中小型網(wǎng)絡系統(tǒng)規(guī)劃、設計的基本能力。以下是百分網(wǎng)小編分享給大家的計算機三級網(wǎng)絡技術網(wǎng)絡操作系統(tǒng)分類，歡迎閱讀學習!
網(wǎng)絡操作系統(tǒng)分類
網(wǎng)絡操作系統(tǒng)是為了讓共享數(shù)據(jù)資源、軟件應用以及共享打印機等網(wǎng)絡特性服務達到最佳為目的，它主要有以下兩種分類。
1.Windows類
這類網(wǎng)絡操作系統(tǒng)為微軟公司(Microsoft)開發(fā)，微軟借助其開發(fā)的個人操作系統(tǒng)在計算機用戶群里的高 普及率，使其網(wǎng)絡操作系統(tǒng)同樣具有最大的適用性。最成功的例子莫過于其Windows NT4.0+Windows 9 5的無盤網(wǎng)絡時代，Windows NT4.0成為當時無盤網(wǎng)絡的“國際標準”網(wǎng)絡操作系統(tǒng);雖然它比后來的Win dows 2000/2003 Server來說在功能上要遜色不少，但由于它對服務器的硬件配置要求低的特點，使其風靡 一時。
微軟后來推出的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，一般只用在中低檔服務器中。依據(jù)版本的高低及面市時間，微軟的網(wǎng)絡 操作系統(tǒng)依次為：Windows NT 4.0 Serve、Windows 2000 Server/Advance Server，以及最新的Windows 2003 Server/ Advance Server等。
2.Linux類
目前它主要應用于中、高檔服務器中。這是一種新型的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，由國外軟
件愛好者開發(fā)而成，它的最大特點就是開放源代碼，可以免費得到許多應用程序以及自由修改操作系統(tǒng)內核 程序。中文版的Linux如RedHat(紅帽子)、紅旗Linux等在國內使用較多，得到了用戶充分的肯定。另外安全性和穩(wěn)定性方面，也是它的一大特色。
3.Unix類
典型的有SCO 、Solaris、FreeBSD等系統(tǒng)。
4.NetWare類
NetWare操作系統(tǒng)對網(wǎng)絡硬件的要求較低，受到一些設備比較落后的中、小型企業(yè)，特別是學校的青睞。兼容DOS命令，其應用環(huán)境與DOS相似常用的版本有3.11、3.12、4.10、V4.11和V5.0等中英文版本。
局域網(wǎng)及應用
1.局域網(wǎng)的基本概念：局域網(wǎng)的定義、特點，局域網(wǎng)的分類，局域網(wǎng)的標準-IEEE802;
局域網(wǎng)(LAN-Local Area Network)是將分散在有限地理范圍內(如一棟大樓，一個部門)的多臺計算機通過傳輸媒體連接起來的通信網(wǎng)絡，通過功能完善的網(wǎng)絡軟件，實現(xiàn)計算機之間的相互通信和共享資源。
局域網(wǎng)的特點
網(wǎng)絡覆蓋范圍小(25公里以內)
選用較高特性的傳輸媒體：高的傳輸速率和低的傳輸誤碼率
硬軟件設施及協(xié)議方面有所簡化
媒體訪問控制方法相對簡單
采用廣播方式傳輸數(shù)據(jù)信號，一個結點發(fā)出的信號可被網(wǎng)上所有的結點接收，不考慮路由選擇的問題，甚至可以忽略OSI網(wǎng)絡層的存在。
局域網(wǎng)的拓撲結構：總線型、環(huán)型、星型、樹型等。主要使用的拓撲結構是總線型、星型和環(huán)型。
2.局域網(wǎng)介質訪問控制方法：載波偵聽多路訪問/沖突檢測，令牌總線，令牌環(huán);
以太網(wǎng)工作原理：以太網(wǎng)是一種采用了帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問控制方法(CSMA/CD)且具有總線型拓撲結構的局域網(wǎng)。其具體的工作方法為：每個要發(fā)送信息數(shù)據(jù)的節(jié)點先接收總線上的信號，如果總線上有信號，則說明有別的節(jié)點在發(fā)送數(shù)據(jù)(總線忙)，要等別的節(jié)點發(fā)送完畢后，本節(jié)點才能開始發(fā)送數(shù)據(jù);如果總線上沒有信號，則要發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點先發(fā)出一串信號，在發(fā)送的同時也接收總線上的信號，如果接收的信號與發(fā)送的信號完全一致，說明沒有和其它站點發(fā)生沖突，可以繼續(xù)發(fā)送信號。如果接收的信號和發(fā)送信號不一致，說明總線上信號產生了“疊加”，表明此時其它節(jié)點也開始發(fā)送信號，產生了沖突。則暫時停止一段時間(這段時間是隨機的)，再進行下一次試探。
令牌總線網(wǎng)的工作原理：令牌總線網(wǎng)是一種采用了令牌介質訪問控制方法(Token)且具有總線型拓撲結構的局域網(wǎng)。它的工作原理為：具有發(fā)送信息要求的節(jié)點必須持有令牌，(令牌是一個特殊結構的幀)，當令牌傳到某一個節(jié)點后，如果該節(jié)點沒有要發(fā)送的信息，就把令牌按順序傳到下一個節(jié)點，如果該節(jié)點需要發(fā)送信息，可以在令牌持有的最大時間內發(fā)送自己的一個幀或多個數(shù)據(jù)幀，信息發(fā)送完畢或者到達持有令牌最大時間時，節(jié)點都必須交出令牌，把令牌傳送到下一個節(jié)點。令牌總線網(wǎng)在物理拓撲上是總線型的，在令牌傳遞上是環(huán)型的。在令牌總線網(wǎng)中，每個節(jié)點都要有本節(jié)點的地址(TS)，以便接收其它站點傳來的令牌，同時，每個節(jié)點必須知道它的上一個節(jié)點(PS)和下一個節(jié)點的地址(NS)，以便令牌的傳遞能夠形成一個邏輯環(huán)型。
令牌環(huán)網(wǎng)：令牌環(huán)網(wǎng)在拓撲結構上是環(huán)型的，在令牌傳遞邏輯上也是環(huán)型的，在網(wǎng)絡正常工作時，令牌按某一方向沿著環(huán)路經(jīng)過環(huán)路中的各個節(jié)點單方向傳遞。握有令牌的站點具有發(fā)送數(shù)據(jù)的權力，當它發(fā)送完所有數(shù)據(jù)或者持有令牌到達最大時間時，就要交就令牌。
3.局域網(wǎng)組網(wǎng)技術：局域網(wǎng)的常用設備，局域網(wǎng)的組建;
局域網(wǎng)組網(wǎng)所需的傳輸介質：組成一個局域網(wǎng)的傳輸介質可以是同軸電纜、雙絞線、光纖、微波或無線電波。
局域網(wǎng)組網(wǎng)時所需的設備包括：網(wǎng)卡、集線器、中繼器、局域網(wǎng)交換機等。
局域網(wǎng)的組建
1. 同軸電纜的組網(wǎng)方法之一，10Base-5標準：該標準使用波阻抗為50Ω的寬帶同軸電纜組成標準的以太網(wǎng)，其中10表示數(shù)據(jù)傳輸速度、Base表示基帶傳輸、5表示一個網(wǎng)段的最大長度為500米。如果要擴大網(wǎng)絡規(guī)模，則可以使用中繼器，但中繼器的個數(shù)不能超過四個。因此，10Base-5的最大傳輸距離應為2.5km。粗纜所用的連接器是AUI接口。
2. 同軸電纜的組網(wǎng)方法之二，10Base-2標準：該標準使用波阻抗為50Ω的細同軸電纜組成標準的以太網(wǎng)，其中10表示數(shù)據(jù)傳輸速度、Base表示基帶傳輸、2表示一個網(wǎng)段的最大長度為185米。細纜所用的連接器為BNC接口。
3. 雙絞線組網(wǎng)方法：符合IEEE802.3 10MB/s基帶雙絞線的標準局域網(wǎng)稱為10BASE-T,T表示傳輸介質類型為雙絞線。在這種聯(lián)網(wǎng)方式中，最大的特點是以集線器為連接核心，計算機通過安裝具有RJ45插座的以太網(wǎng)卡與集線器連接，聯(lián)網(wǎng)的雙絞線長度(計算機到集線器、集線器到集線器)不能大于100米。
4 交換式局域網(wǎng)組網(wǎng)：與集線器方法基本類似，但網(wǎng)絡連接中心是交換機而不再是集線器。
局域網(wǎng)的體系結構-IEEE802參考模型
自1980年以來，許多國家和國際標準化機構都在積極進行局域網(wǎng)的標準化工作，其中最有影響力的是IEEE制定的局域網(wǎng)的802標準，包括CSMA/CD、令牌總線和令牌環(huán)等，它被ANSI接受為美國國家標準， 被ISO作為國際標準(稱為ISO8802標準)。這些標準在物理層和MAC子層上有所不同，但在數(shù)據(jù)鏈路層上是兼容的。
IEEE 802的LAN標準遵循OSI參考模型的分層原則，描述最低兩層--物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能以及與網(wǎng)絡層的接口服務，其中數(shù)據(jù)鏈路層又分成兩個子層：介質訪問控制子層(MAC)和邏輯鏈路控制子層(LLC)。
IEEE802.1標準規(guī)定局域網(wǎng)的低三層的功能如下：
·物理層：
與OSI/RM的物理層相對應，但所采用的具體協(xié)議標準的內容直接與傳輸介質有關。
·介質訪問控制(MAC)層：
具體管理通信實體接入信道而建立數(shù)據(jù)鏈路的控制過程。
·邏輯鏈路控制(LLC)層：
提供一個或多個服務訪問點，以復用的形式建立多點--多點之間的數(shù)據(jù)通信連接，并包括尋址、
差錯控制、順序控制和流量控制等功能。這些功能基本上與HDLC規(guī)程一致。此外，在LLC層還提供本屬于OSI/RM中網(wǎng)絡層提供的兩項服務，即無連接的數(shù)據(jù)報服務和面向連接的虛電路服務。
由圖可見，MAC子層和LLC子層合并在一起，近似等效于OSI參考模型中的數(shù)據(jù)鏈路層。LLC子層協(xié)議與局域網(wǎng)的拓撲形式和傳輸介質的類型無關，它對各種不同類型的局域網(wǎng)都是適用的。然而，MAC子層協(xié)議卻與網(wǎng)絡的拓撲形式及傳輸介質的類型直接相關，其主要作用是介質訪問控制和對信道資源的分配。
例如，總線型局域網(wǎng)主要采用競爭式的隨機訪問控制協(xié)議，最典型的是CSMA/CD，還有令牌總線、令牌環(huán)等標準。
目前IEEE已經(jīng)制定局域網(wǎng)標準有10多個，主要的標準如下：
·IEEE 802.1A：局域網(wǎng)體系結構，并定義接口原語;
·IEEE 802.1B：尋址、網(wǎng)間互連和網(wǎng)絡管理;
·IEEE 802.2：描述邏輯鏈路控制(LLC)協(xié)議，提供OSI數(shù)據(jù)鏈路層的上部子層功能，以及介質接入控制(MAC)子層與LLC子層協(xié)議間的一致接口;
·IEEE 802.3：描述CSMA/CD介質接入控制方法和物理層技術規(guī)范;
·IEEE 802.4：描述令牌總線網(wǎng)標準;
·IEEE 802.5：描述令牌環(huán)網(wǎng)標準;
·IEEE 802.6：描述城域網(wǎng)DQDB標準;
·IEEE 802.7：描述寬帶局域網(wǎng)技術;
·IEEE 802.8：描述光纖局域網(wǎng)技術;
·IEEE 802.9：描述綜合話音/數(shù)據(jù)局域網(wǎng)(IVD LAN)標準;
·IEEE 802.10：描述可互操作局域網(wǎng)安全標準(SILS)，定義提供局域網(wǎng)互連的安全機制;
·IEEE 802.11：描述無線局域網(wǎng)標準;
·IEEE 802.12：描述交換式局域網(wǎng)標準，定義100Mb/s高速以太網(wǎng)按需優(yōu)先的介質接入控制協(xié)議100VG-ANYLAN。
·IEEE802.14：描述交互式電視網(wǎng)(包括cable modem)
標準之間的相互關系如圖所示。目前ISO的國際標準ISO8802-1至8802-6承認IEEE802.1至IEEE802.6。
4.高速局域網(wǎng)基本分類:光纖分布數(shù)字接口(FDDI)，快速以太網(wǎng)，千兆以太網(wǎng)，交換式局域網(wǎng)，虛擬局域網(wǎng)VLAN。
光纖分布數(shù)字接口(FDDI)
FDDI的研究起始于1982年10月，經(jīng)過近10年的努力，標準化工作取得成果，1993年，F(xiàn)DDI的系列標準被ISO采納，對應的國際標準號為：ISO 9314。FDDI采用了IEEE 802.5令牌環(huán)技術。
FDDI的特點
1)FDDI的拓撲結構
FDDI采用環(huán)形結構(類似令牌環(huán)網(wǎng))，利用光纖將多個結點環(huán)接起來，環(huán)上的結點依次獲得對環(huán)路的訪問權利。為了提高可靠性和獲得較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，F(xiàn)DDI采用了雙環(huán)結構，兩個環(huán)路可同時工作，互為備份，逆向傳輸信息(即一個順時針方向，一個逆時針方向)。實用中，常對兩個環(huán)路進行不同的分工，例如：利用一個環(huán)路支持正常工作時的數(shù)據(jù)傳輸任務(稱為主環(huán))，另一個環(huán)路作為一種冗余設施(稱為副環(huán))，保證在主環(huán)故障或者結點故障時可以形成新的環(huán)路支持正常地工作。
2)多幀傳輸
FDDI起源于令牌環(huán)，但又不完全等同于令牌環(huán)。在令牌環(huán)方式中，獲得令牌的結點發(fā)送數(shù)據(jù)幀，僅在所發(fā)幀返回源結點之后，該結點釋放令牌，即：任一時刻，環(huán)中只有一個數(shù)據(jù)幀被傳輸。FDDI則采用不同的控制方法，獲得令牌的結點，在發(fā)完數(shù)據(jù)幀之后，立即釋放令牌，因此在所發(fā)幀尚未返回源結點時，相鄰的結點可能掌握令牌，發(fā)送數(shù)據(jù)，即：任一時刻，環(huán)中允許有多個數(shù)據(jù)幀被傳輸。多幀傳輸，可以提高網(wǎng)絡帶寬的利用率。
3)傳輸編碼
FDDI采用4b/5b編碼和交替不歸0編碼，可以以125MHz的時鐘頻率獲得100Mbps的數(shù)據(jù)帶寬，既降低成本，又提高速率。
4)長距離通信
FDDI使用的主要傳輸媒體為光纖，光源為發(fā)光二極管。由于光纖特有的低損耗特性，使得線路的不間斷距離增大。多模光纖可達2km，單模光纖可達100km，整個網(wǎng)環(huán)可達200km，因此，F(xiàn)DDI的覆蓋范圍遠遠超過傳統(tǒng)局域網(wǎng)定義的范圍。
5)高可靠性
在網(wǎng)絡構造方面，F(xiàn)DDI除采用雙環(huán)結構外，還采用雙歸宿冗余設計(即每個設備可以掛接到兩個環(huán)路結點上)，提高網(wǎng)絡的可靠性;光纖本身無輻射，增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄?端設備不直接接觸電源，降低電源對設備的影響，提高了惡劣環(huán)境下(例如：強電系統(tǒng))設備的安全性。
快速以太網(wǎng)
標準：IEEE 802.3u,其特點是繼承了802.3的MAC訪問控制技術(CSMA/CD)、幀格式、接口以及退避算法，僅是將傳輸速度從10Mbps提高到100Mbps，并減少了等待ACK幀的時間。它可以直接利用原有的線纜設施，從而支持10Mbps至100Mbps的無縫連接和自然過渡。
快速以太網(wǎng)
類型：
�、�100BASE-TX，傳輸編碼采用4b/5b，使用2對5類UTP雙絞線，最大傳輸距離100m;
�、�100BASE-FX，傳輸編碼采用4b/5b，使用單模/多模光纖，最大傳輸距離分別是10/2km;
③100BASE-T4，使用4對3類以上UTP雙絞線;
千兆以太網(wǎng)
千兆以太網(wǎng)
在1998年2月，IEEE802委員會正式批準了Gigabit Ethernet標準(IEEE802.3z)。
Gigabit Ethernet的傳輸速率比Fast Ethernet快10倍，數(shù)據(jù)傳輸速率達到1000Mbps。Giˉgabit Ethernet保留著傳統(tǒng)的10Mbps速率Ethernet的所有特征(相同的數(shù)據(jù)幀格式、相同的介質訪問控制方法、相同的組網(wǎng)方法)，只是將傳統(tǒng)Ethernet每個比特的發(fā)送時間由100ns降低到1ns。
IEEE802.3z標準在LLC子層使用IEEE802.2標準，在MAC子層使用CSMA/CD方法，只是在物理層作了一些必要的調整，它定義了新的物理層標準(1000BASE-T)。1000BASE-T標準定義了千兆介質專用接口(GMII，Gigabit Media Independent Interface)，它將MAC子層與物理層分隔開來。這樣，物理層在實現(xiàn)1000Mbps速率時所使用的傳輸介質和信號編碼方式的變化不會影響MAC子層。
1000BASE-T標準可以支持多種傳輸介質。目前，1000BASE-T有以下幾種有關傳輸介質的標準:
(1)1000BASE-T
1000BASE-T標準使用的是5類非屏蔽雙絞線，雙絞線長度可以達到100m。
(2)1000BASE-CX
1000BASE-CX標準使用的是屏蔽雙絞線，雙絞線長度可以達到25m。
(3)1000BASE-LX
1000BASE-LX標準使用的是波長為1300nm的單模光纖，光纖長度可以達到3000m。
(4)1000BASE-SX
1000BASE-SX標準使用的是波長為850nm的多模光纖，光纖長度可以達到300m～550m。
交換式局域網(wǎng)
(1)交換式局域網(wǎng)的基本結構
交換式局域網(wǎng)的核心部件是它的局域網(wǎng)交換機。為了保護用戶已有的投資，局域網(wǎng)交換機一般是針對某一類局域網(wǎng)(如802.3標準的Ethernet或802.5標準的Token Ring)而設計的。典型的交換式局域網(wǎng)為交換式以太網(wǎng)(Switched Ethernet)，它的核心部件是以太網(wǎng)交換機(Ethˉernet Switch)。Ethernet Switch可以有多個端口，每個端口可以單獨與一個結點連接，也可以與一個共享式Ethernet的集線器HUB連接。如果一個端口只連接一個結點，那么這個結點就可以獨占10Mbps的帶寬。這類端口通常被稱為“專用10Mbps的端口”。如果一個端口連接一個10Mbps的Ethernet，那么這個端口將被一個Ethernet網(wǎng)的多個結點所共享。這類端口就被稱為“共享10Mbps的端口”。
對于傳統(tǒng)的共享介質Ethernet來說，當連接在HUB中的一個結點發(fā)送數(shù)據(jù)，它將用廣播方式將數(shù)據(jù)傳送到HUB的每一個端口。因此，共享介質Ethernet的每一個時間片內只允許有一個結點占用公用通信信道。交換式局域網(wǎng)則從根本上改變了“共享介質”的工作方式，它可以通過Ethernet Switch支持交換機端口結點之間的多個并發(fā)連接，實現(xiàn)多結點之間數(shù)據(jù)的并發(fā)傳輸，因此可以增加局域網(wǎng)帶寬，改善局域網(wǎng)的性能與服務質量。
(2)局域網(wǎng)交換機工作原理
根據(jù)交換機的幀轉發(fā)方式，交換機可以分為以下3類:①直接交換方式。
�、诖鎯D發(fā)交換方式。③改進直接交換方式。
(3)局域網(wǎng)交換機的特性
局域網(wǎng)交換機的特性主要有以下幾點:
�、俚徒粨Q傳輸延遲。交換式局域網(wǎng)的主要特性之一是它的低交換傳輸延遲。從傳輸延遲時間的量級來看，局域網(wǎng)交換機為幾十μs，網(wǎng)橋為幾百μs，而路由器為幾千μs。
②高傳輸帶寬。對于10Mbps的端口，半雙工端口帶寬為10Mbps，而全雙工端口帶寬為20Mbps;對于100Mbps的端口，半雙工端口帶寬為100Mbps，而全雙工端口帶寬為200Mbps。③允許10Mbps/100Mbps共存。典型的局域網(wǎng)交換機Ethernt Switch允許一部分端口支持10BASE-T(速率為10Mbps)，另一部分端口支持100BASE-T(速率為100Mbps)，交換機可以完成不同端口速率之間的轉換，使10Mbps/100Mbps兩種網(wǎng)卡共存在同一網(wǎng)絡中。在采用了10Mbps/100Mbps自動偵測(Autosense)技術時，交換機的端口支持10Mbps/100Mbps兩種速率、全雙工/半雙工兩種工作方式，端口能自動測試出所連接的網(wǎng)卡的速率是10Mbps是100Mbps，工作方式是全雙工還是半雙工。端口能自動識別并做相應的調整，從而大大地減輕了網(wǎng)絡管理的負擔。
�、芫钟蚓W(wǎng)交換機可以支持虛擬局域網(wǎng)服務。
6.虛擬局域網(wǎng)
(1)虛擬網(wǎng)絡的基本概念
虛擬網(wǎng)絡是建立在局域網(wǎng)交換機或ATM交換機之上的，它以軟件方式來實現(xiàn)邏輯工作組的劃分與管理，邏輯工作組的結點組成不受物理位置的限制。同一邏輯工作組的成員不一定要連接在同一個物理網(wǎng)段上，它們可以連接在同一個局域網(wǎng)交換機上，也可以連接在不同的局域網(wǎng)交換機上，只要這些交換機是互連的。當一個結點從一個邏輯工作組轉移到另一個邏輯工作組時，只需要通過軟件設定，而不需要改變它在網(wǎng)絡中的物理位置。同一個邏輯工作組的結點可以分布在不同的特理網(wǎng)段上，但它們之間的通信就像在同一個物理網(wǎng)段上一樣。
(2)虛擬局域網(wǎng)實現(xiàn)技術
交換技術本身就涉及網(wǎng)絡的多個層次，因此虛擬網(wǎng)絡也可以在網(wǎng)絡的不同層次上實現(xiàn)。不同虛擬局域網(wǎng)組網(wǎng)方法的區(qū)別，主要表現(xiàn)在對虛擬局域網(wǎng)成員的定義方法上，通常有以下4種:①用交換機端口號定義虛擬局域網(wǎng);②用MAC地址定義虛擬局域網(wǎng);③用網(wǎng)絡層地址定義虛擬局域網(wǎng);④IP廣播組虛擬局域網(wǎng)。四、局域網(wǎng)的物理設備
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