【2023年11月第四版教材】《第2章-信息技术发展(第一部分)》

《第2章-信息技术发展(第一部分)》

  • 章节说明
  • 1 计算机软硬件
  • 2 计算机网络
    • 2.1 网络的作用范围
    • 2.2 OSI模型
    • 2.3 广域网协议
    • 2.4 网络协议
    • 2.5 TCP/IP
    • 2.6 软件定义网络(SDN)
    • 2.7 第五代移动通信技术

章节说明

大部分为新增内容,预计选择题考4分,案例和论文不考;与第三版相同内容用楷体表示。

1 计算机软硬件

本章节无重要考点。

2 计算机网络

2.1 网络的作用范围

1、网络的作用范围可将网络类别划分为个人局域网(PAN)、局域网(LAN)、城域网(MAN)、 广域网(WAN)、公用网、专用网。

2.2 OSI模型

2、0SI采用了分层的结构化技术,从下到上共分物理层、数据链路层、网络层、传输层、 会话层、表示层和应用层

序号层次网络协议功能说明
1 物理层 RS232、V.35、RJ-45、FDDI产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号
2数据链路层 IEEE802.3/2 HDLC、PPP、ATM将数据分割成特定的可被物理层传输的帧
3网络层 IPICMPIGMP、 IPX、ARP
【IP】
将网络地址(例如,IP地址)翻译成对应的物理地址(例如,网卡地址),决定如何将数据从发送方路由到接收方
4传输层 TCP、UDP、SPX
【传输个P】
负责确保数据从A点到传输到B
5会话层RPC、SQL、NFS
【认识你】
建立和维持通信,以及提供交互会话的管理功能
6表示层 JPEG、ASCII、GIF、DES、MPEG
【就爱高大民】
翻译官、格式化、数据的解密加密、数据转换、格式化和文本压缩
7应用层 HTTP、Telnet、FTP、SMTP
【和他分手】
事务处理程序、文件传送协议和网络管理

2.3 广域网协议

3、广域网协议包括:PPP点对点协议、ISDN综合业务数字网、xDSL(DSL数字用户线路的统称:HDSL、SDSL、MVL、ADSL)、DDN数字专线、x.25、FR帧中继、ATM异步传输模式。

2.4 网络协议

4、802.3(以太网的CSMA/CD载波监听多路访问/冲突检测协议)、802.11 (无线局域网WLAN标准协议)。

2.5 TCP/IP

5、TCP/IP (17 下 19) (19 上 11)

层次协议
应用层FTP (文件传输协议)、TFTP (简单文件传输协议)、HTTP (超文本传输协议)、SMTP (Simple简单邮件传输协议)、DHCP (动态主机配置协议)、Telnet (远程登录协议)、DNS (域名系统)、SNMP (简单网络管理协议)
传输层TCPUDP (用户数据报协议),这些协议负责提供流量控制、错误校验和排序服务
网络层IP、ICMP (网际控制报文协议)、IGMP (网际组管理协议)、ARP (地址解析协议)和RARP (反向地址解析协议)
网络接口层 既是传输数据的物理媒介,也可以为网络层提供一条准确无误的线路

2.6 软件定义网络(SDN)

要素具体内容
软件定义网络SDN定义1.是一种新型网络创新架构,是网络虚拟化的一种实现方式,它可通过软件编程的形式定义和控制网络,其通过将网络设备的控制面与数据面分离开来,从而实现了网络流量的灵活控制,使网络变得更加智能,为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。2.利用分层的思想,SDN将数据与控制相分离。两层之间采用开放的统一接口(如OpenFlow等)进行交互。控制器通过标准接口向交换机下发统一标准规则,交换机仅需按照这些规则执行相应的动作即可。SDN打破了传统网络设备的封闭性。此外,南北向和东西向的开放接口及可编程性,也使得网络管理变得更加简单、动态和灵活。
分层层次具体内容
控制层具有逻辑中心化和可编程的控制器,可掌握全局网络信息,方便运营商和科研人员管理配置网络和部署新协议
数据层 哑交换机(与传统的二层交换机不同,专指用于转发数据的设备),仅提供简单的数据转发功能,可以快速处理匹配的数据包,适应流量日益增长的需求
整体架构架构平面具体内容
数据平面交换机等网络通用硬件组成,各个网络设备之间通过不同规则形成的SDN数据通路连接
控制平面逻辑上为中心的SDN控制器,它掌握着全局网络信息,负责各种转发规则的控制
应用平面各种基于SDN的网络应用,用户无须关心底层细节就可以编程、部署新应用
👉 控制平面与数据平面通过SDN控制数据平面接口(CDPI)进行通信,它具有统一的通信标准,主要负责将控制器中的转发规则下发至转发设备,最主要应用的是OpenFlow协议
👉 控制平面与应用平面之间通过SDN北向接口(NBI)进行通信,而NBI并非统一标准,它允许用户根据自身需求定制开发各种网络管理应用。
控制器接口类型具体内容
南向接口 负责与数据平面进行通信
最主流的南向接口 CDPI采用的是OpenFlow协议。OpenFlow最基本的特点是基于流(Flow)的概念来匹配转发规则,每一个交换机都维护一个流表(FlowTable),依据流表中的转发规则进行转发,而流表的建立、维护和下发都是由控制器完成的
北向接口负责与应用平面进行通信,应用程序通过北向接口编程来调用所需的各种网络资源,实现对网络的快速配置和部署
东西向接口负责多控制器之间的通信,使控制器具有可扩展性,为负载均衡和性能提升提供了技术保障

2.7 第五代移动通信技术

要素具体内容
第五代移动通信技术特点第五代移动通信技术(5G)是具有高速率、低时延大连接特点的新一代移动通信技术。为了支持低时延、高可靠,5G采用短帧、快速反馈、多层/多站数据重传等技术。
技术国际技术标准在正交频分多址(OFDMA)多入多出(MIMO)的技术基础+5G为支持三大应用场景灵活的全新系统设计
频段与4G支持中低频不同,考虑到中低频资源有限,5G同时支持中低频高频频段, 其中,中低频满足覆盖和容量需求,高频满足在热点区域提升容量的需求,5G针对中低频和高频设计了统一的技术方案,并支持百MHz的基础带宽
应用场景应用场景 适用范围
增强移动宽带
(eMBB)
面向移动互联网流量爆炸式增长,为移动互联网用户提供更加极致的应用体验
超高可靠低延迟通信
(uRLLC)
面向工业控制、远程医疗、自动驾驶等对时延和可靠性具有极高要求的垂直行业应用需求
海量机器类通信
(mMTC)
面向智慧城市、智能家居、环境监测等以传感和数据采集为目标的应用需求

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