现代通信网复习 重点

1. 通信网是由一定数量的节点(包括终端节点、交换节点)和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起的，按约

定的信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。

2. 通信网的构成要素：硬件：通信网由终端节点、交换节点、业务节点和传输系统构成，它们完成通信网的基本

功能：接入、交换和传输。软件：包括信令、协议、控制、管理、计费等，它们主要完成通信网的控制、管理、运营和维护，实现通信网的智能化。

3. 通信网的基本结构从功能的角度看，一个完整的现代通信网可分为相互依存的三部分：业务网、传送网、支撑

网 ；从网络的物理位置分布来划分，通信网还可以分成用户驻地网CPN（是业务网在用户端的自然延伸）、接入网AN（可以看成传送网在核心网之外的延伸）和核心网CN（包含业务、传送、支撑等网络功能要素）三部分。

4. 面向连接型：两个通信节点间一次数据交换过程包含三个阶段：连接建立、数据传输和连接释放。其中连接建

立和连接释放阶段传递的是控制信息，用户信息则在数据传输阶段传输。适用于大批量、可靠的数据传输业务，网络控制机制复杂。

5. 无连接型 ：数据传输前，不需要在源端和目的端之间先建立通信连接，就可以直接通信。适用于突发性强、

数据量少的数据传输业务。

面向连接型 无连接型

6. 面向连接和无连接都有路由表和转发表。转发表记录的是一个交换节点当前维持的所有的连接状态信息，这些

信息指明了一个连接上的用户信息在交换节点上应该如何转发。

7. 网络分层的原因：可以降低网络设计的复杂度；方便异构网络设备间的互连互通；增强了网络的可升级性；促

进了竞争和设备制造商的分工。 8. 协议：在分层体系结构中，协议是指位于一个系统上的第N层与另一个系统上的第N层通信时所使用的规则和

约定的集合。一个通信协议主要包含以下内容：语法：协议的数据格式；语义：包括协调和错误处理的控制信息；时序：包括同步和顺序控制；

9. 对等层之间的通信使用相应层协议；但实际上，一个系统上的第N层并没有将数据直接传到另一个系统上的第

N层，而是将数据和控制信息直接传到它的下一层，此过程一直进行到信息被送到第一层，实际的通信发生在连接两个对等的第一层之间的物理媒介上。

10. 接口位于每一对相邻层之间,它定义了层间原语操作和下层为上层提供的服务。网络设计者在决定一个网络应分

为几层，每一层应执行哪些功能时，影响最终设计的一个非常重要的考虑因素就是为相邻层定义一个简单清晰的接口。 主机 A主机 B第五层协议11. 对等层间的通信 第五层MM 第四层协议第四层H4MH4M

第三层协议第三层H3H4M1H3M2H3H4M1H3M2

第二层H2H3H4M1T2H2H3M2T2第二层协议H2H3H4M1T2H2H3M2T2

12. 服务只在服务访问点(SAP)处有效，也就是说，第N+1层必须通过第N层的SAP来使用第N层提供的服务。第

N层可以有多个SAP，每个SAP必须有惟一的地址来标识它。

13. 第N层提供的服务则由用户或其他实体可以使用的一个原语集合详细描述。OSI定义了如下四种原语类型：请

求原语、指示原语、响应原语、证实原语；

相邻层间的接口关系

14. 下层为其上层提供的服务可以分为以下两种类型：面向连接的服务：服务者首先建立连接，然后使用该连接传

输服务信息，服务使用完毕，释放连接。该类服务要用到全部四类原语。无连接的服务：使用服务前，无需先建立连接，但每个分组必须携带全局目的地地址，并且每个分组之间完全地在网上进行选路发送。该类服务只使用请求、指示两类原语。

15. 网络的服务性能保障机制：差错控制、拥塞控制、路由选择、流量控制；（数据网都需要这四种，话音网不需

要差错控制和流量控制）

16. 差错控制：差错控制机制负责将源端和目的地端之间传送的数据所发生的丢失和损坏恢复过来。通常控制机制

包括差错检测和差错校正两部分。对于电话网，不提供差错控制机制；对于数据网，提供相应的差错控制机制。在目前的分组数据网上，主要采用基于帧校验序列FCS(Frame Check Sequence)的差错检测和发端重发纠错机制实现差错控制。

17. 拥塞控制：拥塞控制的目标是将网络中的数据量控制在一定的水平之下，超过这个水平，网络的性能就会急剧

恶化。在电话网中，拥塞控制只在网络入口处执行。在分组数据网中均提供了相应的拥塞控制机制 18. 路由选择（每个网都需要）：电话通信网，通常采用静态路由技术。但到任意目的地，除正常路由外，都会配

置两、三条迂回路由，以提高可靠性。采用虚电路方式的分组数据网，情况与电话网类似。采用数据报方式的分组数据网，一般都支持自适应的路由选择技术。

19. 流量控制：流量控制是一种使目的端通信实体可以调节源端通信实体发出的数据流量的协议机制，可以调节数

据发送的数量和速率。对于电话通信网，无需提供流量控制机制。对于分组数据网，必须进行流量控制。 20. 传输媒体也称为传输介质或传输媒介，它就是数据传输系统中在发送器和接收器之间的物理通路。传输媒体可

分为两大类:导向传输媒体、非导向传输媒体。

21. 在导向传输媒体中，电磁波被导向沿着固体媒体(铜线或光纤)传播：双绞线、同轴电缆、光缆；非导向传输媒

体就是指自由空间，在非导向传输媒体中电磁波的传输常称为无线传输：短波通信、地面微波接力通信、卫星通信。

22. 停止等待协议 ARQ 的优缺点：优点：比较简单 。缺点：通信信道的利用率不高，也就是说，信道还远远没

有被数据比特填满。

23. 连续 ARQ 协议的工作原理：1）在

发送完一个数据帧后，不是停下来等待确认帧，而是可以连续再发送若干个数据帧。2）如果这时收到了接收端发来的确认帧，那么还可以接着发送数据帧。3）由于减少了等待时间，整个通信的吞吐量就提高了。 注意：

1) 接收端只按序接收数据帧

2) ACK1 表示确认 0 号帧 DATA0，并期望下次收到 1 号帧；ACK2 表示确认 1 号帧 DATA1，并期望下次收到 2 号帧。

3) 结点 A 在每发送完一个数据帧时都要设置该帧的超时计时器 4） 仅仅是连续 ARQ 协议的工作原理

24. 滑动窗口：发送端和接收端分别设定发送窗口和接收窗口 ；发送窗口用来对发送端进行流量控制；发送窗口

的大小 WT 代表在还没有收到对方确认信息的情况下发送端最多可以发送多少个数据帧。

25. 接收端设置接收窗口：在接收端只有当收到的数据帧的发送序号落入接收窗口内才允许将该数据帧收下；若接

收到的数据帧落在接收窗口之外，则一律将其丢弃；在连续 ARQ 协议中，接收窗口的大小 WR = 1 26. 滑动窗口的重要特性：只有在接收窗口向前滑动时（与此同时也发送了确认），发送窗口才有可能向前滑动。2）

收发两端的窗口按照以上规律不断地向前滑动，因此这种协议又称为滑动窗口协议。3）当发送窗口和接收窗口的大小都等于 1时，就是停止等待协议。

27. 发送窗口的最大值：当用 n 个比特进行编号时，若接收窗口的大小为 1，则只有在发送窗口的大小 WT  2n 

1时，连续 ARQ 协议才能正确运行。例如，当采用 3 bit 编码时，发送窗口的最大值是 7 而不是 8。 28. HDLC 的帧结构

标志字段 F (Flag) 为 6 个连续 1 加上两边各一个 0 共 8 bit。在接收端只要找到标志字段就可确定一个帧的位置。HDLC 采用零比特填充法使一帧中两个 F 字段之间不会出现 6 个连续 1。在发送端，当一串比特流数据中有 5 个连续 1 时，就立即填入一个 0。在接收帧时，先找到 F 字段以确定帧的边界。接着再对比特流进行扫描。每当发现 5 个连续 1 时，就将其后的一个 0 删除，以还原成原来的比特流。

29. 若控制字段的第1比特为0，则该帧为信息帧I；若控制字段的第1-2比特为10，则为监督帧S；若控制字段的

第1-2比特为11，则为无编号帧U；

30. 局域网的主要特点:网络为一个单位所拥有,且地理范围和站点数目均有限；（在同一时间只能允许一台计算机发

送信息，否则计算机间会互相干扰）

31. 局域网按网络拓扑分为星形网、环形网、总线网、树形网；（总线网可以用两种协议：CSMA/CD;令牌传递总线

网（物理上是总线网，逻辑上是令牌环形网））

32. 媒体共享技术：静态划分信道（包括频分复用、时分复用、波分复用、码分复用，不适于局域网和某些广播信

道的网络使用）、动态媒体接入控制，或称多点接入（分为随机接入和受控接入（如多点线路探询，或轮询））； 33. 局域网的数据链路层拆成两个子层：逻辑链路控制 LLC子层（与传输媒体无关，局域网对LLC层都是透明的）、

媒体接入控制 MAC子层（与接入到传输媒体有关的内部都放在MAC层）

34. 网卡和局域网间的通信是通过电缆或双绞线以串行传输方式行进的；网卡和计算机间的通信是通过计算机主板

上的I/O总线以并行传输方式进行的；（网卡一重要功能是串行/并行转换；网卡是半自知单元）

35. 当网卡收到一个出差错的帧，它将此帧丢弃而不必通知它所插入的计算机；当网卡收到一个正确的帧时，它就

使用中断来通知该计算机并交付给协议栈中的网络层；当计算机要发送一个IP数据报时，就由协议栈向下交给网卡组装成帧后发送到局域网；

36. CSMA/CD 协议（载波监听多点接入/碰撞检测）：“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总

线上。协议的实质是”载波监听”和”碰撞检测”;“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。 “碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。

37. 检测到碰撞后：在发生碰撞时，总线上传输的信号产生了严重的失真，无法从中恢复出有用的信息来。每一个

正在发送数据的站，一旦发现总线上出现了碰撞，就要立即停止发送，免得继续浪费网络资源，然后等待一段随机时间后再次发送。

38. 使用 CSMA/CD 协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行双向交替通信（半双工通信）。每个站在发送数

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据之后的一小段时间内，存在着遭遇碰撞的可能性。 这种发送的不确定性使整个以太网的平均通信量远小于以太网的最高数据率

MAC 层的硬件地址：在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或 MAC 地址。MAC地址实际上就是网卡地址或网卡标识符EUI-48；

IEEE规定地址字段的第一字节的最低位为I/G比特，当I/G比特为0时，地址字段表示一个单个站地址；当I/G比特为1时，表示组地址，用来进行多播。因此，当I/G比特为0和1时，一个地址块可分别生成2^24个单个站地址，2^24个组地址。IEEE制定两种二进制EUI-48地址的记法：一是802.5和802.6采用的标准：将每一个字节的最高位写在最左边，每一个字节先发送的是最高位比特；二是802.3和802.4采用的标准：将每一个字节的最高位比特写在最右边，每一个字节先发送的是最低位比特； 网卡从网络上每收到一个MAC帧就首先用硬件检查MAC地址。如果是发往本站的帧就留下，然后再进行处理，否则丢弃，不再进行其他处理。

发往本站的帧有三种：单播帧（一对一，即收到的MAC帧地址与本站的硬件地址相同），广播帧（一对全体，即发送给所有站点的帧，是全1地址），多播帧（一对多，即发送给一部分站点的帧）；所有的网卡都至少能识别两种帧：单播帧和广播帧；只有目的地址才能使用广播地址和多播地址；

常用的以太网MAC帧格式有两种标准 ：DIX Ethernet V2 标准和IEEE 的 802.3 标准；

最常用的 MAC 帧是以太网 V2 的格式，由5个字段组成，前两个分别为6字节长的目的地址和源地址，第三个是2字节的类型字段，用来标志上一层使用什么协议，第四是数据段（正式名称是 MAC 客户数据字段，最小长度 字节  18 字节的首部和尾部 = 数据字段的最小长度），最后一个字段是4字节的帧检验序列FCS（当传输媒体的误码率为 1108 时，MAC 子层可使未检测到的差错小于 11014）；MAC层还规定了帧间最小间隔为9.6μs，相当于96bit的发送时间；

无效的 MAC 帧：1）数据字段的长度与长度字段的值不一致；2）帧的长度不是整数个字节；3）用收到的帧检验序列 FCS 查出有差错；4）数据字段的长度不在 46 ~ 1500 字节之间。5）有效的 MAC 帧长度为 ~ 1518 字节之间。6）对于检查出的无效 MAC 帧就简单地丢弃。以太网不负责重传丢弃的帧。

每个设备连接网络都需要网卡，每个设备可以有多个网卡，每个网卡有唯一的MAC地址，该地址与端口有关系，与设备无关系；

使用网桥带来的好处：过滤通信量；扩大了物理范围；提高了可靠性；可互连不同物理层、不同 MAC 子层和不同速率（如10 Mb/s 和 100 Mb/s 以太网）的局域网。

使用网桥带来的缺点：存储转发增加了时延；在MAC 子层并没有流量控制功能；具有不同 MAC 子层的网段桥接在一起时时延更大；网桥只适合于用户数不太多(不超过几百个)和通信量不太大的局域网，否则有时还会因传播过多的广播信息而产生网络拥塞。这就是所谓的广播风暴。

最多的网桥是透明网桥：透明网桥是一种即插即用设备，其标准是 IEEE 802.1D； 网桥应当按照以下算法处理收到的帧和建立转发表： (1) 从端口 x 收到无差错的帧（如有差错即丢弃），在转发表中查找目的站 MAC 地址。 (2) 如有，则查找出到此 MAC 地址应当走的端口 d，然后进行(3)，否则转到(5)。 (3) 如到这个 MAC 地址去的端口 d = x，则丢弃此帧（因为这表示不需经网桥转发）。否则从端口 d 转发此帧。 (4) 转到(6)。

(5) 向网桥除 x 以外的所有端口转发此帧（这样做可保证找到目的站）。

(6) 如源站不在转发表中，则将源站 MAC 地址加入到转发表，登记该帧进入网桥的端口号，设置计时器。然后转到(8)。如源站在转发表中，则执行(7)。 (7) 更新计时器。

(8) 等待新的数据帧。转到(1)。

网桥在转发表中登记以下三个信息：站地址：登记收到的帧的源 MAC 地址。端口：登记收到的帧进入该网桥的端口号。时间：登记收到的帧进入该网桥的时间。（转发表中的 MAC 地址是根据源 MAC 地址写入的，但在进行转发时是将此 MAC 地址当作目的地址。） 透明网桥使用了支撑树算法：（这是为了避免产生转发的帧在网络中不断地兜圈子。） 1）每隔几秒钟每一个网桥要广播其标识号(由生产网桥的厂家设定的一个惟一的序号)和它所知道的其他所有在网上的网桥。 2)支撑树算法选择一个网桥作为支撑树的根(例如，选择一个最小序号的网桥)，然后以最短路径为依据，找到树上的每一个结点。 3)当互连局域网的数目非常大时，支撑树的算法很花费时间。这时可将大的互连网划分为多个较小

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的互连网，然后得出多个支撑树。

独占传输媒体的带宽：对于普通 10 Mb/s 的共享式以太网，若共有 N 个用户，则每个用户占有的平均带宽只有总带宽(10 Mb/s)的 N 分之一。

使用以太网交换机时，虽然在每个端口到主机的带宽还是 10 Mb/s，但由于一个用户在通信时是独占而不是和其他网络用户共享传输媒体的带宽，因此对于拥有 N 对端口的交换机的总容量为 N10 Mb/s。这正是交换机的最大优点。

当主机 A 要向另一个主机 B 发送数据报时，先要检查目的主机 B 是否与源主机 A 连接在同一个网络上。如果是，就将数据报直接交付给目的主机 B 而不需要通过路由器。但如果目的主机与源主机 A 不是连接在同一个网络上，则应将数据报发送给本网络上的某个路由器，由该路由器按照转发表指出的路由将数据报转发给下一个路由器。这就叫作间接交付。

“转发”就是路由器根据转发表将用户的 IP 数据报从合适的端口转发出去。

“路由选择”则是按照分布式算法，根据从各相邻路由器得到的关于网络拓扑的变化情况，动态地改变所选择的路由。（路由器只根据目的站的 IP 地址的网络号进行路由选择 ） 路由表是根据路由选择算法得出的。而转发表是从路由表得出的。 网络互相连接起来要使用一些中间设备（又称为中间系统或中继系统）：物理层中继系统：转发器；数据链路层中继系统：网桥或桥接器；网络层中继系统：路由器；网桥和路由器的混合物：桥路器/桥由器；网络层以上的中继系统：网关；（许多有关 TCP/IP 的文献将网络层使用的路由器称为网关） 网际协议 IP：IP 地址就是给每个连接在因特网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是惟一的 32 bit 的标识符。IP 地址的编址方法：分类的 IP 地址；子网的划分；构成超网。与 IP 协议配套使用的还有四个协议：地址解析协议 ARP ；逆地址解析协议 RARP；因特网控制报文协议 ICMP；因特网组管理协议 IGMP；

路由器转发分组的步骤：1）先按所要找的 IP 地址中的网络号 net-id 把目的网络找到。2）当分组到达目的网络后，再利用主机号host-id 将数据报直接交付给目的主机。3）按照整数字节划分 net-id 字段和 host-id 字段，就可以使路由器在收到一个分组时能够更快地将地址中的网络号提取出来。

分类IP地址：每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号 net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号 host-id，它标志该主机（或路由器）。

A 类地址的网络号字段 net-id 为 1 字节、A 类地址的主机号字段 host-id 为 3 字节；B 类地址的网络号字段 net-id 为 2 字节、B 类地址的主机号字段 host-id 为 2 字节；C 类地址的网络号字段 net-id 为 3 字节、C 类地址的主机号字段 host-id 为 1 字节；D 类地址是多播地址 ；E 类地址保留为今后使用

常用的三种类别的 IP 地址：A类 最大网络数为126 (27 – 2) ，第一个可用的网络号为1，最后一个可用的网络号为126，每个网络最大主机数为16777214；B类 最大网络数为16,384 (214)，第一可用的网络号为128.0，最后一个为191.255，每个最大主机数为65534；C类 最大网络数为2,097,152 (221)，第一可用网络号为192.0.0，最后一个为223.255.255，每个网络中最大主机数254

IP地址的重要特点：(1) IP 地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是：第一，IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了 IP 地址的管理。第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组，这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少，从而减小了路由表所占的存储空间。(2) 实际上 IP 地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。(3) 用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因此这些局域网都具有同样的网络号 net-id (4) 所有分配到网络号 net-id 的网络，范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地理范围的广域网，都是平等的。 在同一个局域网上的主机或路由器的IP 地址中的网络号必须是一样的。路由器总是具有两个或两个以上的 IP 地址。路由器的每一个接口都有一个不同网络号的 IP 地址。 网络层及以上使用IP地址，链路层及一下使用硬件地址； IP 数据报的格式：一个 IP 数据报由首部和数据两部分组成。首部的前一部分是固定长度，20 字节，是所有 IP 数据报必须具有的。在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。（IP 数据报首部的可变部分） 路由器和结点交换机有些区别：①路由器是用来连接不同的网络，而结点交换机只是在一个特定的网络中工作。②路由器是专门用来转发分组的，而结点交换机还可接上许多个主机。③路由器使用统一的 IP 协议，而结点交换机使用所在广域网的特定协议。④路由器根据目的网络地址找出下一个路由器，而结点交换机则根据目的站所接入的交换机号找出下一跳（即下一个结点交换机）。

70. IP 地址中又增加了一个“子网号字段”，使两级的 IP 地址变成为三级的 IP 地址。这种做法叫作划分子网。

划分子网已成为因特网的正式标准协议。 划分子网只是将 IP 地址的本地部分进行再划分，而不改变 IP 地址的因特网部分。

71. 划分子网的基本思路：划分子网纯属一个单位内部的事

情。单位对外仍然表现为没有划分子网的网络。从主机号借用若干个比特作为子网号 subnet-id，而主机号 host-id 也就相应减少了若干个比特。凡是从其他网络发送给本单位某个主机的 IP 数据报，仍然是根据 IP 数据报的目的网络号 net-id，先找到连接在本单位网络上的路由器。然后此路由器在收到 IP 数据报后，再按目的网络号 net-id 和子网号 subnet-id 找到目的子网。最后就将 IP 数据报直接交付给目的主机。

72. 从一个 I P数据报的首部并无法判断源主机或目的主机所连接的网络是否进行了子网的划分。

使用子网掩码可以找出 IP 地址中的子网部分。 (IP 地址) AND (子网掩码) =网络地址

73. 主机 H1 要发送分组给H2 ，要发送的分组的目的 IP 地址：128.30.33.138，因此 H1 首先检查主机

128.30.33.138 是否连接在本网络上，如果是，则直接交付；否则，就送交路由器 R1，并逐项查找路由表。 本子网的子网掩码 255.255.255.128，与分组的 IP 地址 128.30.33.138 逐比特相“与”，结果是255.255.255.128 H1 的网络地址，因此 H1 必须把分组传送到路由器 R1 然后逐项查找路由表。

路由器 R1 收到分组后就用路由表中第 1 个项目的子网掩码和 128.30.33.138 逐比特 AND 操作，R1 收到的分组的目的 IP 地址：128.30.33.138 然后 255.255.255.128 AND 128.30.33.138 = 128.30.33.128与路由表中的128.30.33.0不匹配

路由器 R1 再用路由表中第 2 个项目的子网掩码和 128.30.33.138 逐比特 AND 操作 255.255.255.128 AND 128.30.33.138 = 128.30.33.128匹配!这表明子网 2 就是收到的分组所要寻找的目的网络

74. 在划分子网的情况下路由器转发分组的算法：(1) 从收到的分组的首部提取目的 IP 地址 D。(2) 先用各网络的

子网掩码和 D 逐比特相“与”，看是否和相应的网络地址匹配。若匹配，则将分组直接交付。否则就是间接交付，执行(3)。(3) 若路由表中有目的地址为 D 的特定主机路由，则将分组传送给指明的下一跳路由器；否则，执行(4)。(4) 对路由表中的每一行的子网掩码和 D 逐比特相“与”，若其结果与该行的目的网络地址匹配，则将分组传送给该行指明的下一跳路由器；否则，执行(5)。(5) 若路由表中有一个默认路由，则将分组传送给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行(6)。(6) 报告转发分组出错。

75. 因特网有两大类路由选择协议：内部网关协议IGP（具体的协议有多种，如 RIP 和 OSPF 等）、外部网关协议

EGP（目前使用的协议就是 BGP。）

76. 无分类域间路由选择 CIDR：主要特点：CIDR 消除了传统的 A 类、B 类和 C 类地址以及划分子网的概念，因

而可以更加有效地分配 IPv4 的地址空间。CIDR使用各种长度的“网络前缀”来代替分类地址中的网络号和子网号。IP 地址从三级编址（使用子网掩码）又回到了两级编址。

77. CIDR 还使用“斜线记法”(slash notation)，它又称为CIDR记法，即在IP地址后面加上一个斜线“/”，然后写上

网络前缀所占的比特数（这个数值对应于三级编址中子网掩码中比特 1 的个数）。CIDR 将网络前缀都相同的连续的 IP 地址组成“CIDR地址块”。128.14.32.0/20 表示的地址块共有 212 个地址（因为斜线后面的 20 是网络前缀的比特数，所以主机号的比特数是12）。这个地址块的起始地址是 128.14.32.0，128.14.32.0/20 地址块的最小地址：128.14.32.0；128.14.32.0/20 地址块的最大地址：128.14.47.255；全 0 和全 1 的主机号地址一般不使用。

78. 内部网关协议 OSPF基本特点：1）“开放”表明 OSPF 协议不是受某一家厂商控制，而是公开发表的。2）“最短

路径优先”是因为使用了 Dijkstra 提出的最短路径算法SPF。3）OSPF 只是一个协议的名字，它并不表示其他的

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路由选择协议不是“最短路径优先”。4）是分布式的链路状态协议。

OSPF 的区域：为了使 OSPF 能够用于规模很大的网络，OSPF 将一个自治系统再划分为若干个更小的范围，叫作区域。每一个区域都有一个 32 bit 的区域标识符（用点分十进制表示）。区域也不能太大，在一个区域内的路由器最好不超过 200 个。

划分区域的好处就是将利用洪泛法交换链路状态信息的范围局限于每一个区域而不是整个的自治系统，这就减少了整个网络上的通信量。在一个区域内部的路由器只知道本区域的完整网络拓扑，而不知道其他区域的网络拓扑的情况。OSPF 使用层次结构的区域划分。在上层的区域叫作主干区域。主干区域的标识符规定为0.0.0.0。主干区域的作用是用来连通其他在下层的区域。

OSPF 不用 UDP 而是直接用 IP 数据报传送，可见 OSPF 的位置在网络层。OSPF 构成的数据报很短。这样做可减少路由信息的流量。数据报很短的另一好处是可以不必将长的数据报分片传送。分片传送的数据报只要丢失一个，就无法组装成原来的数据报，而整个数据报就必须重传。

其他特点：OSPF 对不同的链路可根据 IP 分组的不同服务类型 TOS 而设置成不同的代价。所有在 OSPF 路由器之间交换的分组都具有鉴别的功能。所有在 OSPF 路由器之间交换的分组都具有鉴别的功能。每一个链路状态都带上一个 32 bit 的序号，序号越大状态就越新。OSPF 使用的是可靠的洪泛法

OSPF 的五种分组类型：问候分组；数据库描述分组；链路状态请求分组；链路状态更新分组；链路状态确认分组；

OSPF 支持三种网络的连接：(1) 两个路由器之间的点对点连接(2) 具有广播功能的局域网(3) 无广播功能的广域网

85. 运输层需要有两种不同的运输协议，即面向连接的

TCP 和无连接的 UDP。

86. TCP/IP的运输层有两个不同的协议：(1) 用户数据报协议 UDP (2) 传输控制协议 TCP 87. 两个对等运输实体在通信时传送的数据单位叫作运输协议数据单元 TPDU。TCP 传送的数据单位协议是 TCP 报

文段(segment) ；UDP 传送的数据单位协议是 UDP 报文或用户数据报。

88. UDP 在传送数据之前不需要先建立连接。TCP 则提供面向连接的服务。TCP 不提供广播或多播服务。

. 端口就是运输层服务访问点 TSAP。端口用一个 16 bit 端口号进行标志。两类端口：一类是熟知端口，其数值

一般为 0~1023。当一种新的应用程序出现时，必须为它指派一个熟知端口。另一类则是一般端口，用来随时分配给请求通信的客户进程

90. 插口(socket)：TCP 使用“连接”(而不仅仅是“端口”)作为最基本的抽象，同时将 TCP 连接的端点称为插口

(socket)，或套接字、套接口。插口=IP地址+端口号

91. 92.用三次握手建立 TCP 连接 主机A 主机B

92. 建立 TCP 连接：①A 的 TCP 向 B 发出连接请求报文段，其首部中的同步比特 SYN 应置为 1，并选择序号 x，

表明传送数据时的第一个数据字节的序号是 x。②B 的 TCP 收到连接请求报文段后，如同意，则发回确认。

③B 在确认报文段中应将 SYN 置为 1，其确认号应为 x  1，同时也为自己选择序号 y。④A 收到此报文段后，向 B 给出确认，其确认号应为 y  1。⑤A 的 TCP 通知上层应用进程，连接已经建立。⑥当运行服务器进程的主机 B 的 TCP 收到主机 A 的确认后，也通知其上层应用进程，连接已经建立。 93. TCP 连接释放的过程：

94. TCP 的运输连接管理 运输连接就有三个阶段，即：连接建立、数据传送和连接释放。 95. UDP 只在 IP 的数据报服务之上增加了很少一点的功能，即端口的功能和差错检测的功能。用户数据报 UDP 有

两个字段：数据字段和首部字段。首部字段有 8 个字节，由 4 个字段组成，每个字段都是两个字节。

96. UDP的优点：发送数据之前不需要建立连接；UDP 的主机不需要维持复杂的连接状态表；UDP 用户数据报只

有8个字节的首部开销；网络出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低。这对某些实时应用是很重要的。 97. 端口是用报文队列来实现

98. 传输介质：有线介质：有双绞线、同轴电缆和光纤等；无线介质：有无线电、微波、红外线等

99. SDH是ITU-T制定的，于设备制造商的NNI间的数字传输接口标准(光、电接口)。使用范围：主要用于

光纤传输系统。设计目标：定义一种技术，通过同步的、灵活的光传送体系来运载各种不同速率的数字信号。实现技术：通过字节间插的复用方式。SDH内容：包括传输速率、接口参数、复用方式和高速SDH传送网的OAM。

100. SDH主要的优点：标准统一的光接口（定义标准的同步复用格式）。2) 采用同步复用和灵活的复用映射结构

（引入虚容器(VC：Virtual Container)的概念）3) 强大的网管功能（SDH帧结构中增加了开销字节(Overhead)） 101. SDH帧结构：整体结构：SDH帧结构与PDH一样，以125 μs为帧同步周期，并采用了字节间插、指针、虚容

器等关键技术。SDH系统中的基本传输速率是STM-1，其他高阶信号速率均由STM-1的整数倍构造而成。 102. STM-1由9行、270列字节组成，是以字节为单位的块状结构。高阶信号均以STM-1为基础，采用字节间插的

方式形成，STM-N则由9行、270×N列字节组成。STM-N帧的传送方式以行为单位，自左向右，自上而下依次发送。

103. STM帧组成结构：段开销SOH (Section Overhead) ：用于SDH传输网的运行、维护、管理和指配(OAM&P)。再

生段开销：位于SOH区的1～3行；复用段开销：位于SOH区的5～9行；STM净负荷：存放各种业务信息，也包含少量的通道开销POH 管理单元指针AU-PTR：用于指示STM净负荷中的第一个字节在STM-N帧内的起始位置。位于RSOH和MSOH之间，即STM帧第4行的1～9列。

104. 开销字节用于简化支路信号的复用/解复用、增强SDH传输网的OAM&P能力。

105. SDH的开销字节分类：(1) RSOH：负责管理再生段。支持的功能有STM-N信号的性能监视、帧定位、OAM&P

信息传送。(2) MSOH：负责管理复用段。支持的功能有复用或串联低阶信号、性能监视、自动保护切换、复用段维护等。(3) POH：用于端到端的通道管理。支持的功能有通道的性能监视、告警指示、通道跟踪、净负荷内容指示等。 (4) AU-PTR：定位STM-N净负荷的起始位置。

106. 虚容器VC－－ 可承载不同信息类型。任何上层业务信息必须先装入VC，然后才能装入STM净负荷区，通过

SDH网络传输

107. VC组成结构：容器(Container)：存放业务信息。通道开销(POH)：用于通道管理。便于定位VC中业务信息净负

荷、通道的插入和提取，以VC为单位进行同步复用和交叉连接。 VC分为高阶VC(VC-3，VC-4)和低阶VC(VC-2，VC-11，VC-12) ；VC中的字节在STM帧中并不是连续存放的；一个VC可以在多个相邻的帧中存放

108. SDH的复用映射结构信号复用的步骤： 映射(Mapping)：在SDH网的入口处，将各种支路信号通过增加调整

比特和POH适配进VC。 定位(Aligning)：利用POH进行支路信号的频差相位的调整，定位VC中的第一个字节。 复用(Multiplexing)：将多个低阶通道层信号适配进高阶通道层或将多个高阶通道层信号适配进复用段的过程，复用以字节间插方式完成。

109. 终端复用器TM：为传统接口用户(如T1/E1、FDDI、Ethernet)提供到SDH网络的接入。将多个PDH低阶支路信

号复用成一个STM-1或STM-4，也可完成电信号STM-N到光载波OC-N的转换。分插复用器ADM：提供与TM一样的功能，便于组建环网，提高光网络生存性。负责在STM-N中插入或提取低阶支路信号，利用内部时隙交换功能实现两个STM-N之间不同VC的连接。 是目前SDH网中应用最广泛的网络单元

110. SDXC－SDH网中的DXC设备；一个SDXC具有多个STM-N信号端口，可提供任意两端口速率(包括子速率)之间

的交叉连接；SDXC设备的类型用SDXC A/B的形式表示：“A”－－端口速率的阶数/输入的最高速率“B”－－端口可进行交叉连接的支路信号速率的阶数/交叉连接的最低速率

111. 现阶段我国SDH传送网分为四个层面：省际干线网、省内干线网、中继网、用户接入网。 112. 信令是终端和交换机之间以及交换机和交换机之间传递的一种信息。

113. 按信令的工作区域分(1) 用户线信令：在终端和交换机之间的用户线上传输的信令；模拟用户线信令：监视信

令、地址信令、音信号等；数字用户线信令：主要有DSS1信令和DSS2信令(2) 局间信令：在交换机和交换机之间、交换机与业务控制节点之间等传递的信令；主要用来控制连接的建立、监视、释放，网络的监控、测试等功能

114. 按所完成的功能分：监视信令：监视用户线和中继线的状态变化。地址信令：主叫话机发出的数字信号以及交

换机间传送的路由选择信息。维护管理信令：线路拥塞、计费以及故障告警等信息。

115. 按信令的传送方向分：前向信令：主叫用户方向发往被叫用户方向的信令。后向信令：被叫用户方向发往主叫

用户方向的信令。

116. 信令方式：编码方式（未编码方式、已编码方式包括模拟编码方式，二进制编码方式，信令单元方式），传送

方式（端到端方式，逐段转发方式，混合方式），控制方式（非互控方式，半互控方式，全互控方式）；目前在No.7信令系统中，主要采用了非互控方式，但是为保证可靠性，并没有完全取消后向证实信令 117. 信号单元格式：消息信号单元MSU 链路状态信号单元LSSU 填充信号单元FISU 118. No.7信令方式采用不等长信号单元的形式来传送各种信令信息

119. ITU-T No.7信令方式的功能级结构为：消息传递部分MTP ：作为公共传送系统，在用户部分之间可靠地传递信

令消息。用户部分UP：是使用消息传递部分传送能力的功能实体。1．第一级(MTP-1)信令数据链路功能级为信令传输提供一条双向数据通路，规定信令链路的物理、电气、功能特性和接入方法。 2．第二级(MTP-2)信令链路功能级规定了信令链路上传送信令消息的功能以及相应程序。如：定界、定位、检错和纠错、重发控制、信令链路监视等。3．第三级(MTP-3)信令网功能级由信令消息处理(根据信令消息中的路由标记进行路由）和信令网管理（对信令网进行管理，保证网络的可靠运行）两部分组成。4．第四级（UP）用户部分每个用户部分定义了实现用户业务所需的信令功能和过程。例如电话网用户TUP

120. 信令网功能:信令网功能是No.7信令系统的第三功能级，它定义了在信令点之间传递消息的功能和过程。1)．信令消息处理 （1）消息识别功能 （2）消息分配功能（3）消息路由功能; 选择一条合适的信令链路需要进行以下3步工作：① 信令路由的确定② 信令链路组的确定 ③ 信令链路的确定

121. 我国信令网的基本结构 我国信令网采用三级结构：高级信令转接点HSTP：设在各省、自治区及直辖市，成

对设置，负责转接它所汇接的第二级LSTP和第三级 SP的信令消息。低级信令转接点LSTP：设在地级市，成对设置，负责转接它所汇接的第三级SP的信令消息。信令点：信令网传送各种信令消息的源点或目的地点，各级交换局、运营维护中心、网管中心和单独设置的数据库均分配一个信令点编码。

122. 第一级HSTP间采用AB平面连接方式。平面内各个HSTP网状相连，平面间成对的HSTP相连。第二级LSTP间

或SP至LSTP的连接方式采用分区固定连接方式。两级本地信令网的 SP至 LSTP可采用自由连接方式，也可采用分区固定连接方式。

123. 信令消息处理过程：消息识别功能：根据DPC判定本信令点是否为目的地？是则 消息分配功能：根据信令消

息的SIO编码来确定所属的用户部分，并传递给相应的用户。否则 消息路由功能：根据 SI、 DPC和SLS选择一条合适的信令链路传送信令。(1) 根据SIO的内容来判定用户类别，选择相应的路由表。 (2) 根据DPC和路由分担原则，确定信令链路组。 (3) 根据SLS，在信令链路组中选择一条信令链路。 124. 信令路由选择原则：(1) 首选正常路由（当正常路由故障时，再选择迂回路由）。(2) 迂回路由选择顺序：首选

优先级最高的第一迂回路由，当第一迂回路故障时，再选第二迂回路由，依此类推。(3) 在迂回路由中，若有多个同一优先等级的路由(N)，采用负荷分担方式，每个路由承担整个信号负荷的1／N。

125. 信令传输路径可分成两类： 正常路由(正常情况下信令业务流的路由) 迂回路由(信令链路或路由故障时传送

信令业务流的路由)

126. 信令网与三级电话网的对应关系图 INTS SPSP(DC1)(DC1)

HSTPHSTP SPSP(DC2)(DC2)

LSTPLSTP

SPSP 端局端局信令链路；话路

127. 信令传送举例：一次长途电话呼叫，局间采用No.7信令控制呼叫接续。主叫用户与被叫用户的连接见图。图

中主叫与被叫间话音电路由a→b→c→d→e串接组成。 128. 发端局与长途1局间的信令经SP1→STP1→STP2→SP2传

送，目的是建立电路b的连接，其呼叫信令流程见图

(1) 发端局（SP1）发送IAI消息（封装收到的部分被叫用户号码和转译出的主叫用户号码）转送给长途1局（SP2）； (2) 发端局（SP1）发送SAM消息（封装剩余的被叫号码），依次转送至长途1局（SP2） 。 (3) 长途1局（SP2）收全被叫号码，转送到收端局（SP4）。当被叫用户空闲，收端局（SP4）送出ACM，并转送至发端局（SP1)。

(4) 通过1、2、3步，发端局到长途1局的话音电路b已建立。收端局用a→b→c→d→e串接电路向主叫送回铃音，向被叫用户振铃。

(5) 被叫摘机应答，收端局（SP4）将ANC依次送到发端局(SP1)，长途1局（SP2）开始计费。

(6) 假如主叫用户先挂机，发端局（SP1）送CLF到长途1局(SP2) ，通知长途1局主叫已结束呼叫。长途1局停止计费并拆除话路b。长途1局拆除话路后，向发端局送RLG，证实话路b已拆除。

129.信令业务管理功能：倒换、倒回、强制重选路由、受控重选路由、信令点再启动、管理

链路 1故障阻断和信令业务流量控制等。

AB链路1路障

1）A和B之间的信令链路属于同一信令链路组。正常情况下，各承担50%的信令业务。当链

SP A倒换SP B倒换路1故障，全部业务由链路2传送。

网络管理过程如下：当链路1故障后，A经链路2向B送COO，B同意就送回COA，这样原来

链路 2经链路1传送的信令就倒换到链路2上

COO/COA2）信令点与信令转接点之间链路故障 AB链路故障

(1) A倒换。(2) B点发禁止传送TFP(A)至 D，D执行强制重选。

STP BTFP(3) D点收到B送来的TFP(A)后，每隔30秒钟向B发送一次RST(A)，直到可通过B转接目的地A的业务为止。

RST若AB链路恢复，则： (1) B向D发送允许传递TFA(A)，D停发至B点的RST(A)，D执行SP A倒换SP D受控重选。 (2) A倒回。

130.同步：是指信号之间在频率或相位上保持某种严格的特定关系，也就是它们相对应的有

STP C效瞬间以同一个平均速率出现。数字网中的同步技术：接收同步：收端为了正确地再生所传递

的信号，必须产生一个时间上与发端信号同步的、位于最佳取样判决位置的脉冲序列；复用同步：为了使支路信号在群路信道上正确地进行合路, 要求它们在群路信道上能同步地运行。包括有同步复用、准同步复用和非同步复用三种技术。交换同步：为了使到达网内各交换节点的全部数字流都能实现有效的交换, 必须使到达交换节点的所有数字流的帧定位信号同步 。

131.型节点时钟设备：数字同步网的专用设备，主要包括：铯原子钟、铷原子钟、晶体钟、大楼综合定时系统(BITS)以及由全球定位系统(GPS和GLONASS)组成的定时系统。 132.网同步技术：准同步，主从同步，互同步 133.准同步：（优点）网络结构简单，各节点时钟彼此工作，节点之间不需要有控制信号来校准时钟的精度。 网络的增设和改动都很灵活（缺点）1）节点时钟是互相的，不管时钟的精度有多高，节点之间的数字链路在节点入口处总是要产生周期性的滑动，这样对通信业务的质量有损伤。2）为了减小对通信业务的损伤，时钟必须有很高的精度, 通常要求采用原子钟，需要较大的投资，可靠性也差。为保证时钟的可靠性，节点时钟通常采用三台原子钟自动切换方式，这样将使时钟的管理维护费用增大。

134.主从同步：优点：避免了准同步网中固有的周期性滑动。锁相环的压控振荡器只要求较低的精度，降低了费用。控制简单。缺点：1）任何传输链路中的扰动都将导致定时基准的扰动，这种扰动将沿着传输链路逐段累积。2）一旦主节点基准时钟和传输链路发生故障，就会造成从节点定时基准的丢失，导致全系统或局部系统丧失网同步能力。 135.互同步：.优点当某些传输链路或节点时钟发生故障时，网络仍然处于同步工作状态, 不需要重组网络。可以降低节点时钟频率稳定度的要求，设备较便宜。较好地适用于分布式网络。缺点容易受到扰动。很难与其他同步系统兼容。系统参数的变化容易引起系统性能变坏，甚至引起系统不稳定。 136.数字同步网结构：全同步网、全准同步网、混合同步网 137.码元的丢失或增加称为滑码，滑码是一种数字网的同步损伤

138.我国数字网的网同步方式是分布式的、多个基准时钟控制的全同步网。国际通信时，以准同步方式运行，其定时准确度可达1×10-12。

139.我国同步网分四级：第一级是基准时钟，由铯(原子)钟或GPS配铷钟组成。它是数字网中最高等级的时钟，是其他所有时钟的唯一基准。第二级为有保持功能的高稳时钟(受控铷钟和高稳定度晶体钟)，分为A类和B类。第三级为设置在各省内汇接局(Tm)和端局(C5)的时钟，采用有保持功能的高稳定度晶体时钟，其频率偏移率可低于二级时钟。第四级时钟是一般晶体时钟，通过同步链路与第三级时钟同步，设置在远端模块、数字终端设备和数字用户交换设备中。 140.电话网的构成要素：用户终端设备； 交换设备； 传输系统

141.长途网等级结构：交换中心：DC1为省级交换中心，设在各省会城市，主要职能是疏通所在省的省际长途来话、去话业务，以及所在本地网的长途终端业务。DC2为地区中心，设在各地区城市，主要职能是汇接所在本地网的长途终端业务。

142.路由选择原则：要确保信息传输质量和信令信息的可靠传输；有明确的规律性，确保路由选择中不会出现死循环；一个呼叫连接中串接的段数应尽量少；不应使网络设计或交换设备过于复杂；能在低等级网络中疏通的话务量，尽量不在高等级交换中心疏通。

143. 本地详细话单方式称为本地自动计费方式(LAMA)，它是指计费设备装在端

局内，用户的通话由发端端局进行计费。

长途自动电话计费通常采用集中的详细话单方式，称为集中式自动计费方式CAMA，是指长途计费设备集中装在长途局内，用户的长途通话由发端长途局进行集中计费。这种方式中，发端端局需向发端长途局发送主叫用户号码。计费数据的采集： 计费数据的采集包括脱机计费方式和联机计费方式。

144.本地网可以仅设置端局DL，但一般是由汇接局Tm和端局DL构成的两级结构。汇接局为高一级，端局为低一级。

145.端局是本地网中的第二级，通过用户线与用户相连，它的职能是疏通本局用户的去话和来话业务。汇接局是本地网的第一级，它与本汇接区内的端局相连，同时与其他汇接局相连，职能是疏通本汇接区内用户的去话和来话业务，还可疏通本汇接区内的长途话务

146． 本地网等级结构：网状网结构、 二级网结构

DC(长途网部分)(本地网部分)DLTmDL远端模块PABXDLDL其他接入方式其他接入方式远端模块PABX147.面向连接的电话交换方式是最适合与话音通信的

148.数字程控交换机的硬件基本结构:划分为话路子系统（(接口电路，交换网络)，包括用户模块、远端用户模块、数字中继、模拟中继、信令设备、交换网络；）和控制子系统（包括处理机系统，存储器，外围设备，远端接口） 149.电话网中用户的接入方式大致有传统双绞铜线接入、光纤接入、无线接入等；

150.路由的分类：基干路由、低呼损直达路由、高效直达路由、首选路由和迂回路由，最终路由；

151. 固定等级制选路规则在等级制网络中，一般采用固定路由计划，等级制选路结构，即固定等级制选路。我国长途网路由选择规则：1）网中任一长途交换中心呼叫另一长途交换中心时所选路由局向最多为三个。2）先选直达路由，再选迂回路由，最后选最终路由。3）在选择迂回路由时，先选择直接至受话区的迂回路由，后选择经发话区的迂回路由。所选择的迂回路由，在发话区是自下而上，而在受话区是自上而下。4）应使同一汇接区的主要话务在该汇接区内疏通，路由选择过程中遇低呼损路由时，不再溢出至其他路由，路由选择即终止。

152.本地网路由选择：1）先选直达路由，再选迂回路由，最后选基干路由。当遇到低呼损路由时，不允许再溢出到其他路由上，路由选择结束。2）原则上端到端的最大串接电路数不超过三段，即端到端呼叫最多经过两次汇接。当汇接局间不能个个相连时，端至端的最大串接电路数可放宽到四段。3）一次接续最多可选择三个路由。 153.接入网(AN)是由业务节点接口(SNI)和用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体所组成的为传送电信业务、提供所需传送承载能力的实施系统，并可通过Q3接口进行配置和管理。它通常包含用户线传输系统、复用设备、数字交叉连接设备和用户网络接口设备。其主要的功能包括交叉连接、复用、传输，但一般不包括交换功能，并且于交换机。

154．接入网的定界：接入网覆盖的范围由三个接口界定。网络侧经SNI与业务节点(SN)相连，用户侧经UNI接口与用户驻地设备(CPE)相连，CPE可以是简单的一个终端，也可以是一个复杂的局域网或其他任意的用户专用网（CPN）。TMN侧可通过标准管理接口Q3对接入网设备进行配置和管理

155.接入网有三种主要接口，即业务节点接口SNI、用户网络接口UNI和维护管理接口Q3等。

156.V5接口是接入网(AN)与本地交换机(LE)之间的标准化、综合化、开放式的数字接口。分为V5.1、V5.2；V5

接口支持的业务：PSTN业务、ISDN业务、专线业务 ADSL系统接入参考模型

157.有线接入网技术：ADSL接入网、光纤接入网、HFC接入网；无线接入网：3.5G固定无线接入、LMDS接入技术； 158.ADSL采用CAP(无载波幅相调制 )和离散多音调制(DMT)技术；基于ADSL技术的宽带接入网主要由局端设备和用户端设备组成：局端设备(DSLAM)、用户端设备、话音分离器、网管系统。局端设备与用户端设备完成ADSL频带的传输、调制解调，局端设备还完成多路ADSL 信号的复用，并与骨干网相连。话音分离器是无源器件，它由高通和低通滤波器组成。这样，ADSL的高速数据业务与话音业务就可以互不干扰。