网络互联基础概念

1、线缆

线缆类型：

• 同轴电缆(coaxial cable)—铜线
  EMI 抗电磁干扰
• 双绞线 —铜线
  屏蔽双绞线STP（Shielded Twisted Pair）
  非屏蔽双绞线UTP（Unshielded Twisted Pair）
  与同轴电缆和光纤相比，UTP是最不安全的网络互连线缆。
• 光纤—玻璃
  不受衰减和EMI的影响，光纤比UTP、STP、双绞线更安全。

线缆的阻燃率

• 增压空间：房屋天花板和上一层楼地板之间的空间
• 非增压线缆：PVC套层
• 阻燃线缆：氟聚合物制成的套层

2、介质访问技术

通常表现为协议，NIC驱动程序和接口。
工作在OSI模型中数据链路层和物理层的介质访问技术有：

• 以太网-----------------------------IEEE 802.3
  能使用同轴电缆、双绞线或者光纤电缆介质
  支持全双工通信
  使用带冲突检测的载波侦听多路访问方法CSMA/CD
  使用广播和冲突域

- 令牌环(Token Ring) ---------------IEEE 802.5
使用同轴电缆介质
物理上使用星型拓扑，逻辑环中采用令牌传递技术(token-passing technology)。
速度比以太网慢。

- FDDI 光纤分布式数据接口(Fiber Distributed Data Interface)
---------------------------------------IEEE 802.4
FDDI是一种高速的令牌传递介质访问技术。
FDDI能跨远距离高速工作，而且只受最小的干扰。
FDDI有一个能在UTP线缆上的版本：CDDI 铜线分布式数据接口
连接到FDDI环上的设备有以下几种：
1）SAS (Sing-attachment Station) : 通过集线器只连接到一个环(主环)
2) DAS(Dual-attachment Station): 有两个端口，每个端口提供一个连接，连接到主环和副环。
3) SAC（Single-attachment concentrator）将SAS设备连接到主环的集线器
4）DAC ：将SAS, DAS, SAC设备连接到两个环的集线器。

• Wi-Fi -------------------IEEE 802.11
  使用CSMA/CA技术

3、介质共享

无论用到什么类型的介质访问技术，网络传输通道是该网络上所有系统和设备必须共享的网络资源。

• 令牌传递技术 ----令牌环和FDDI使用该方法
  令牌是决定哪台计算机在哪个时间区间通信的24位控制帧。
  令牌从一台计算机传递到另外一台计算机，只有拥有令牌的计算机才能将数据帧放置在网线上。令牌授予了计算机通信的权利，令牌包含要传输的数据以及源地址和目的地址信息。每台计算机都会检查这个消息，以确认它是否指向自己的地址，直至目标计算机接收到消息。目标计算机复制消息，并设置一个位，告诉源计算机它确实收到消息。只有消息发起者才能从令牌和网络中去除消息。
• 载波侦听访问技术
• 1）CSMA/CD -----以太网使用该方法
  某台计算机要发送数据帧，它会先监听网络，一旦监听到网络上没有传输活动，它就开始发送数据。 该方法，容易导致冲突(collision)。
  发生冲突，会放弃这次传输，并警告其他工作站发生了冲突，所有工作站都要执行一段随机的冲突计时。这段随机的冲突计时称为后退算法。
• 2）CSMA/CA ----wi-fi 使用该方法
  一个系统会侦听共享介质，以确定其实忙碌还是空闲状态，一旦该系统确定“道路通畅”，它会向其他所有系统发出一个广播，以告诉它们自己将要传送信息。每个系统都会等上一段时间，以确保不会发生冲突。
• 3）轮询 -----大型主机访问技术使用该方法
  某些系统配置为主站，其他系统配置为从站。在预定义的时间间隔内，主站会询问从站是否有内容要发送。

广播域和冲突域

冲突域：指的是抢夺或竞争相同的共享通信介质的一组计算机。
以太网具有广播域和冲突域。如果线缆比以太网规范推荐的长度更长，那么线缆两端的两台计算机就可能同时发送数据。
广播域：是计算节点的集合，所有的节点都接收第2层广播帧。这些通常由交换机、网桥、集线器互连的所有节点，但是它们之间没有路由器。
碰撞域–冲突域：是计算节点在传输数据时可能产生冲突的结合。这些节点通常由集线器、中继器或无线接入点连接。

中继器：广播域和冲突域
网桥：能隔开冲突域，但存在广播域
交换机：中继器+网桥的功能
路由器：能隔开广播域和冲突域

传输方法

• 单播(unicast)：一对一
  - 多播(multicast)：又称组播。一对一个特定的组
  只有那些选择接收数据的人才会真正接收到数据。 想要接收到多播的用户实际上要告诉他的本地服务器，他想接收到经过其位置的、有特定多播地址的数据帧。本地路由器必须告诉上游路由器，并且这个过程会一直持续，从而使源和目标之间的每个路由器都知道将多播数据送往哪里。
  IPv4多播协议使用D类地址。224.0.0.0----239.255.255.255
  网际组管理协议IGMP：Internet Group Management Protocol 用于向路由器报告多播组成员关系。
• 广播(broadcast)：一对所有