网络管理员培训讲义供学习和参考

网络管理员培训讲义理论部分一、计算机科学基础数制及其转换，数据的表示，数的表示，非数值表示，校验方法和校 验码。常用的检纠错码：奇偶码：奇偶码是将所需要传输的数据码分组，然后再每个分组的后面加上一位校验位。等重码：等重码也称恒比码。在等重码中每个码组中的个数保持一定比例。如果接收到的码不符合一个恒定的比例，那么就判断为数据出错。方阵检验码：方阵检验码也称行列监督码，其码字种的每一个码元进行行和列的两次校验。即把要发的码组排成矩阵，在矩阵的每列和行上进行奇数或偶数校验。循环冗余检验码：循环冗余检验码是典型而重要的线性分组码。它易于实现、方法简单，同时还有很强的检错能力。在计算机网络中得到了广泛的应用。 卷积码 ：卷积码也称为连环码，在没有循环冗余检验码时得到了广泛应用，实现起来也比较简单，但在计算机网络中没有得到广泛应用。二、计算机系统基础知识硬件基础知识：计算机系统的结构和工作原理， CPU 的结构、特征、分类及发展， 存储器的结构、特征分类及发展， I/O 接口、 I/O 设备和通信设备。软件基础知识：操作系统的类型、配置，操作系统的功能。三、计算机网络基础知识数据通信基础知识：数据信号、信道的基本概念，数据通信模型的构 成，数据传输基础知识，数据编码的分类和基本原理，多路复用技术的分 类、基本原理和应用领域，数据交换技术的分类、基本原理和性能特点。用一对传输线路传输多路信息的方法称为复用，即通过在一条线路上 同时传输多个信号。多路复用的目的在于提高通信线路的利用率，充分利 用现有资源。同时也能有效提高通信的能力。并且通过共享线路达到分摊 成本，降低通信费用的目的。多路复用的三种技术为： 频分多路复用 （ FDM ） 、 时分多路复用 （ TDM ）和波分多路复用（ WDM ） 。频分多路复用（FDM ） 应用于模拟信号传输中。频分多路复用器是把传输介质的可用带宽分割成一个个频段，每个输入装置都有一个频段。时分多路复用（TDM ）是为数字信号的传输而开发的。时分多路复用器采用时分技术，把传输线路的可用时间进行分配。即将时间分成若干小时间片，每个用户占用一个指定的时间片。这样就可以每个用户轮流使用同一信道。波分复用（ WDM ） 是用于光信号的复用技术。是在一根光纤中同时传输多个波长的光信号。基本原理是在发送端将不同的光信号组合起来，再将组合起来的光信号通过一条光缆进行传输，在接收端在将组合的光信号区分开来，在经过处理即可恢复原信号后送入不同的终端。交换技术是采用交换机或节点机等交换系统，通过路由选择技术在想进行通信的双方之间建立物理的逻辑的连接 ，形成一条通信电路，实现通信双方的信息传输和交换的一种技术。 有两种类型的通信方式，分别为： 线路交换和分组交换。线路交换( CircuitSwitching ) ，也被称为面向连接的交换。线路交换时通过网络中的节点在发送端和接收端之间建立一条专用的通信线路。线路建立，数据传送，线路拆除线路交换的优点是可充分保证通信容量，一旦建立一条线路，没有任何活动能减少线路的容量。线路交换的延时也较小。线路交换的缺点是线路资源耗费较大，线路的资源耗费是固定的，与通信量的大小无关。线路交换要建立一条连接，这个线路的建立时间较长。在电路交换中，节点象一在报文交换中，报文被每个节点暂时存储。个交换设备一样，只负责转发数据。例如，你的电话通话不会被中间节点 所存储。因为报文交换会导致传输延迟，所以这种连接方式并不适用于电话网络。在电路交换中，两节点间的所有信息交换都使用同一条路径。而在报文交换中，不同的报文可能经过不同的路由。由于路由的选择因时而异，同时不同的报文可以分时共享同一公共线路，这样，网络的利用率就提高了。电路交换在发送数据时，要求收发双方共同参与。而报文交换则不需要。报文被发送到目的地，然后存储起来等待取用。第三种连接方式是 分组交换( PacketSwitching ) ，也被称为 面向非连接 的交换。分组交换网络需要将较大的数据分成较小的数据段，并依次发出。这样可能存在的情况是发送端发送的数据段经过一定的路径到达接收端。但选择的网络路径有可能出现前后不一致的情况。在数据报的方法中，每个分组都可以被单独地处理。如果此时需传输大数据文件，那么该文件将被分成几片，即分成几个分组。每个分组都 被独立地传输。但每个分组内都会有一个“片偏移”标志位，用来区别该 数据文件各个分组的前后顺序。通过“片偏移”标志位，使不同的分组到 达目的端后，目的端可以对其进行重组。计算机网络基础知识：计算机网络的概念、分类和构成，协议的概念，开放系统互连参考模型OSI/RM 的结构及各层的功能， TCP/IP 协议的概念及 IP 数据报的格式、 IP 地址、子网掩码和域名。TCP/IP 各层的主要功能网络接口层：模型的基层是网络接口层。负责数据帧的发送和接收，帧是独立的网络信息传输单元。网络接口层将帧放在网上，或从网上把帧取下来。互联层：互联协议将数据包封装成 internet 数据报，并运行必要的路由算法。这里有四个互联协议：网际协议 IP ：负责在主机和网络之间寻址和路由数据包。地址解析协议ARP ：获得同一物理网络中的硬件主机地址。网际控制消息协议ICMP ：发送消息，并报告有关数据包的传送错误。互联组管理协议 IGMP ：被 IP 主机拿来向本地多路广播路由器报告主机组成员。传输层：传输协议在计算机之间提供通信会话。传输协议的选择根据数据传输方式而定。有两个传输协议：传输控制协议TCP ：为应用程序提供可靠的通信连接。适合于一次传输大批数据的情况。并适用于要求得到响应的应用程序。用户数据报协议 UDP ：提供了无连接通信，且不对传送包进行可靠的保证。适合于一次传输小量数据，可靠性则由应用层来负责。应用层：应用程序通过这一层访问网络。IP 协议1.IP 数据包IP 协议传输的数据基本单位是数据包，它由报头和正文两部分组成，数据包的最大长度是 65515B 。2.IP 地址在 Internet 上连接的所有计算机，从大型机到微型计算机都是以独立的身份出现，我们称它为主机。为了实现各主机间的通信，每台主机都必须有一个唯一的网络地址。就好像每一个住宅都有唯一的门牌一样，才不至于在传输数据时出现混乱。Internet 的网络地址是指连入Internet 网络的计算机的地址编号。所以，在 Internet 网络中，网络地址唯一地标识一台计算机。我们都已经知道， Internet 是由几千万台计算机互相连接而成的。而我们要确认网络上的每一台计算机，靠的就是能唯一标识该计算机的网络地址， 这个地址就叫做IP（ InternetProtocol 的简写） 地址， 即用 Internet协议语言表示的地址。目前，在 Internet 里， IP 地址是一个32 位的二进制地址，为了便于记忆，将它们分为 4 组，每组 8 位，由小数点分开，用四个字节来表示，而且，用点分开的每个字节的数值范围是 0255 ，如 202.116.0.1 ，这种书写方法叫做点数表示法。IP 地址可确认网络中的任何一个网络和计算机，而要识别其他网络或其中的计算机， 则是根据这些 IP 地址的分类来确定的。 一般将 IP 地址按节点计算机所在网络规模的大小分为 A ， B ， C 三类，默认的网络掩码是根据IP 地址中的第一个字段确定的。（ 1 ） A 类地址默认网络掩码为：A 类地址的表示范围为： 0.0.0.0126.255.255.255255.0.0.0 ； A 类地址分配给规模特别大的网络使用。 A 类网络用第一组数字表示网络本身的地址，后面三组数字作为连接于网络上的主机的地址。分配给具有大量主机（直接个人用户）而局域网络个数较少的大型网络。例如 IBM 公司的网络。（ 2 ） B 类地址B 类地址的表示范围为： 128.0.0.0191.255.255.255 ，默认网络掩码为：255.255.0.0 ； B 类地址分配给一般的中型网络。 B 类网络用第一、二组数 字表示网络的地址，后面两组数字代表网络上的主机地址。（ 3 ） C 类地址C 类地址的表示范围为： 192.0.0.0223.255.255.255 ，默认网络掩码为： 255.255.255.0 ； C 类地址分配给小型网络， 如一般的局域网和校园网，它可连接的主机数量是最少的，采用把所属的用户分为若干的网段进行管理。 C 类网络用前三组数字表示网络的地址， 最后一组数字作为网络上的主机地址。实际上， 还存在着 D 类地址和 E 类地址。 但这两类地址用途比较特殊，在这里只是简单介绍一下： D 类地址称为广播地址，供特殊协议向选定的节点发送信息时用。E 类地址保留给将来使用。连接到Internet上的每台计算机， 不论其 IP 地址属于哪类都与网络中的其他计算机处于平等地位，因为只有IP 地址才是区别计算机的唯一标识。所以，以上 IP 地址的分类只适用于网络分类。在 Internet 中，一台计算机可以有一个或多个IP 地址，就像一个人可以有多个通信地址一样，但两台或多台计算机却不能共用一个IP 地址。如果有两台计算机的 IP 地址相同，则会引起异常现象，无论哪台计算机都将无法正常工作。3 .特殊的 IP 地址广播地址：目的端为给定网络上的所有主机，一般主机段为全1 。单播地址：目的端为指定网络上的单个主机地址组播地址：目的端为同一组内的所有主机地址环回地址： 127.0.0.1 在环回测试和广播测试时会使用4 .子网掩码TCP/IP 上的每台主机都需要用一个子网屏蔽号。它是一个4 字节的地址，用来封装或“屏蔽” IP 地址的一部分，以区分网络号和主机号。当网络还没有划分为子网时，可以使用缺省的子网屏蔽；当网络被划分为若干个子网时，就要使用自定义的子网屏蔽了。我们来看看缺省的子网屏蔽值，它用于一个还没有划分子网的网络。即使是在一个单段网络上，每台主机也都需要这样的缺省值。它的形式依赖于网络的地址类型。 在它的 4 个字节里， 所有对应网络号的位都被置为 1 ，于是每个八位体的十进制值都是 255 ； 所有对就主机号的位都置为 0 。 例如：C 类网地址 192.168.0.1 和相应的缺省屏蔽值255.255.255.0 。我们说把屏蔽值和 IP 地址值做“与”的操作其实是一个内部过程，它用来确定一个数据包是传给本地还是远程网络上的主机。其相应的操作过 程是这样的：当 TCP/IP 初始化时，主机的 IP 地址和子网屏蔽值相“与” 。在数据包被发送之前，再把目的地址也和屏蔽值作“与” ，这样如果发现源IP 地址和目的 IP 地址相匹配， IP 协议就知道数据包属于本地网上的某台主机；否则数据包将被送到路由器上。5 .NATNAT （网络地址翻译）能解决不少令人头疼的问题。它解决问题的办法是：在内部网络中使用内部地址，通过 NAT 把内部地址翻译成合法的 IP地址， 在 Internet 上使用。 其具体的做法是把 IP 包内的地址域用合法的 IP地址来替换。NAT 有三种类型：静态NAT (staticNAT ) 、 NAT 池( pooledNAT )和端口 NA