【2023年11月第四版教材】《第2章-信息技术发展(第一部分)》

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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)文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-634596.html

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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