计算机网络原理与应用(第2版)
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2.8 实践训练

任务1 网络标准和OSI模型的理解

【任务目标】

了解网络标准化组织,掌握OSI模型知识,在实践过程中理解OSI模型及各层功能。

【包含知识】

OSI参考模型的7层结构及各层的基本功能。RFC文档是一系列关于计算机网络和因特网的技术资料汇编。这些文档详细讨论了计算机网络各种协议和概念,并给出了建议、观点及补充。

【实施过程】

(1)查询ISO组织,了解有关ISO的知识。

①打开IE浏览器。

②登录到http://www.iso.org,则ISO的主页出现在屏幕上。

③选中About ISO链接,则About ISO页面出现在屏幕上。

④查看屏幕上的超级链接中所提到的信息。

⑤查找并阅读有关这个组织的信息,并对该组织的作用作一个小结。

⑥通过网站http://www.rfc.editor.org/熟悉RFC文档的查阅方法,并查看有关资料(http://www.cnpaf.net/中文网站)。

⑦退出浏览器。

(2)阅读下面的场景:一个保密机构必须向位于x市城外50km的一个小镇上的另一个保密机构发送一份文件。由于该文件是高度保密的,所以文件加密后被分为四部分,分别以信件的形式单独发送。接收方为了能够理解整个文件的内容,必须收到全部的四封信。发送方通过常规的邮件服务发送邮件,但还需要收到接收方的应答信息以确保发送的安全。该文件将首先发到x市,然后再转发到目的小镇。

①试阐述文件的整个传递过程,进一步体会网络分层的意义。

②列出OSI模型的层次结构,并概略地陈述各层的功能。

③将信件通过邮政系统发送的过程和数据包通过OSI模型传输的过程进行比较。

任务2 认识各种网络接口

【任务目标】

熟悉并认识各种网络接口,并了解各接口的性能。

【包含知识】

(1)RS-232C接口。25针、9针的RS-232C接口如图2.11所示。

图2.11 RS-232C接口

(2)RJ-45接口(见图2.12)。这种接口就是现在最常见的网络设备接口,俗称“水晶头”,专业术语为RJ-45连接器,属于双绞线以太网接口类型。RJ-45插头只能沿固定方向插入,设有一个塑料弹片与RJ-45插槽卡住,以防止脱落。

图2.12 RJ-45接口

(3)SC光纤接口(见图2.13)。这种接口在100Base-TX以太网时代就已经得到了应用,因此当时称为100Base-FX(F是光纤对应的单词Fiber的缩写),不过当时由于性能并不比双绞线突出但是成本却较高,因此没有得到普及,现在业界大力推广千兆网络,SC光纤接口则重新受到重视。

图2.13 SC光纤接口

光纤接口的类型很多,SC光纤接口主要用于局域网交换环境,在一些高性能千兆交换机和路由器上提供了这种接口,它与RJ-45接口看上去很相似,不过SC接口显得更扁些,其明显区别还是里面的触片,如果有8条细的铜触片,则是RJ-45接口,如果有一根铜柱,则是SC光纤接口。

(4)AUI接口(见图2.14)。这种接口专门用于连接粗同轴电缆,早期的网卡上有这样的接口与集线器、交换机相连组成网络,现在一般用不到了。

图2.14 AUI接口

AUI接口是一种D形15针接口,之前在令牌环网或总线型网络中使用,可以借助外接的收发转发器(AUI-to-RJ-45),实现与10Base-T以太网络的连接。

(5)BNC接口(见图2.15)。BNC是专门用于与细同轴电缆连接的接口,细同轴电缆也就是常说的“细缆”,它最常见的应用是分离式显示信号接口,即采用红、绿、蓝和水平、垂直扫描频率分开输入显示器的接口,信号相互之间的干扰更小。

图2.15 BNC接口

现在BNC基本上已经不再用于交换机,只有一些早期的RJ-45以太网交换机和集线器中还提供少数BNC接口。

(6)Console接口。可进行网络管理的交换机上一般都有一个Console端口,它是专门用于对交换机进行配置和管理的。通过Console端口连接并配置交换机,是配置和管理交换机必须经过的步骤。因为其他方式的配置往往需要借助IP地址、域名或设备名称才可以实现,而新购买的交换机显然不可能内置这些参数,所以Console端口是最常用、最基本的交换机管理和配置端口。

不同类型的交换机Console端口所处的位置并不相同,有的位于前面板,而有的则位于后面板。通常是模块化交换机大多位于前面板,而固定配置交换机则大多位于后面板。在该端口的上方或侧方都会有类似Console字样的标识。

除位置不同之外,Console端口的类型也有所不同。绝大多数交换机都采用RJ-45端口,但也有少数采用DB-9串口端口或DB-25串口端口。

无论交换机采用DB-9或DB-25串行接口,还是采用RJ-45接口,都需要通过专门的Console线连接至配置方计算机的串行口。与交换机不同的Console端口相对应,Console线也分为两种。一种是串行线,即两端均为串行接口(两端均为母头),两端可以分别插入至计算机的串口和交换机的Console端口;另一种是两端均为RJ-45接头(RJ-45 to RJ-45)的扁平线。由于扁平线两端均为RJ-45接口,无法直接与计算机串口进行连接,因此,还必须同时使用一个RJ-45 to DB-9(或RJ-45 to DB-25)的适配器。通常情况下,在交换机的包装箱中都会随机赠送一条Console线和相应的DB-9或DB-25适配器。

(7)CE1/PRI接口。拥有两种工作方式,即E1工作方式(也称为非通道化工作方式)和CE1/PRI工作方式(也称为通道化工作方式)。

当CE1/PRI接口使用E1工作方式时,它相当于一个不分时隙、数据带宽为2Mb/s的接口,其逻辑特性与同步串口相同,支持PPP、帧中继、LAPB和X.25等数据链路层协议,支持IP和IPX等网络协议。

当CE1/PRI接口使用CE1/ PRI工作方式时,它在物理上分为32个时隙,对应编号为0~31,其中0时隙用于传输同步信息。对该接口有两种使用方法,即CE1接口和PRI接口。

当将接口作为CE1接口使用时,可以将除0时隙外的全部时隙任意分成若干组,每组时隙捆绑以后作为一个接口使用,其逻辑特性与同步串口相同,支持PPP、帧中继、LAPB和X.25等数据链路层协议,支持IP和IPX等网络协议。

当将接口作为PRI接口使用时,时隙16被作为D信道来传输信令,因此只能从除0和16时隙以外的时隙中随意选出一组时隙作为B信道,将它们同16时隙一起捆绑为一个PRI set,作为一个接口使用,其逻辑特性与ISDN PRI接口相同,支持PPP数据链路层协议,支持IP和IPX等网络协议,可以配置DCC等参数。

(8)在路由器的广域网连接中,应用最多的端口还要算“高速同步串口”。这种端口主要是用于连接目前应用非常广泛的DDN、帧中继(Frame Relay)、X.25、PSTN(模拟电话线路)等网络连接模式。在企业网之间有时也通过DDN或X.25等广域网连接技术进行专线连接。这种同步端口一般要求速率非常高,因为一般来说通过这种端口所连接的网络的两端都要求实时同步。

(9)异步串口。异步串口(ASYNC)主要是应用于Modem或Modem池的连接。它主要用于实现远程计算机通过公用电话网拨入网络。这种异步端口相对于上面介绍的同步端口来说在速率上要求就松许多,因为它并不要求网络的两端保持实时同步,只要求能连续即可,主要是因为这种接口所连接的通信方式速率较低。

(10)AUX端口。AUX端口为异步端口,主要用于远程配置,也可用于拨号连接,还可通过收发器与Modem进行连接。AUX端口与Console端口通常同时提供,因为它们各自的用途不一样。

【实施过程】

参观及实物展示。