免费智能真题库 > 历年试卷 > 信息系统项目管理师 > 2016年上半年 信息系统项目管理师 上午试卷 综合知识
  第20题      
  知识点:   网络技术标准与协议   TCP   TCP/IP   传输层   网络层   应用层
  关键词:   TCP/IP   传输   网络层   应用层   TCP   网络        章/节:   信息系统及其技术和开发方法       

 
TCP/IP参考模型共分为四层:(20)、网络层传输层应用层
 
 
  A.  物理层
 
  B.  流量控制层
 
  C.  会话层
 
  D.  网络接口层
 
 
 

 
  第13题    2019年下半年  
   33%
理论上,IPv6的地址数量是( )。
  第23题    2015年上半年  
   25%
在以太网中,双绞线使用()接口与其他网络设备连接。
  第23题    2010年下半年  
   56%
某单位的公共服务大厅为客户提供信息检索服务并办理相关行政审批事项,其信息系统运行中断将造成重大经济损失并引起服务大厅严重..
   知识点讲解    
   · 网络技术标准与协议    · TCP    · TCP/IP    · 传输层    · 网络层    · 应用层
 
       网络技术标准与协议
        局域网中最常见的3个协议是微软的NETBEUI、NOVELL的IPX/SPX和跨平台的TCP/IP。
        1.NetBEUI协议
        NetBEUI(NetBiosEnhancedUserInterface,NetBios增强用户接口)是NetBIOS协议的增强版本,曾被许多操作系统采用,例如WindowsforWorkgroup、Win9x系列、WindowsNT等。NetBEUI协议在许多情形下很有用,是Windows 98之前的操作系统的默认协议。
        NetBEUI协议是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议,安装后不需要进行设置,特别适合于在“网络邻居”传送数据。所以建议除了TCP/IP协议之外,局域网的计算机最好也安上NetBEUI协议。另外还有一点要注意,如果一台只装了TCP/IP协议的Windows 98机器要想加入到WINNT域,也必须安装NetBEUI协议。
        NetBEUI是非路由协议,用于携带NetBIOS通信。NetBEUI缺乏路由和网络层寻址功能,既是其最大的优点,也是其最大的缺点。由于不需要附加的网络寻址和网络层头尾,因此它很快、很有效且适用于单个网络或整个环境都桥接起来的小工作组环境。但由于它不支持路由,注定不会成为企业网络的主要协议。
        2.IPX/SPX协议
        Internet分组交换/顺序分组交换IPX/SPX(Internetwork Packet Exchange/Sequences Packet Exchange)是Novell公司的通信协议集。与NetBEUI形成鲜明区别的是IPX/SPX比较庞大,在复杂环境下具有很强的适应性。这是因为IPX/SPX在设计一开始就考虑了网段的问题,因此它具有强大的路由功能,适合于大型网络使用。当用户端接入NetWare服务器时,IPX/SPX及其兼容协议是最好的选择。
        IPX主要实现网络设备之间连接的建立、维持和终止;SPX协议是IPX的辅助协议,主要实现发出信息的分组、跟踪分组传输,保证信息完整无缺地传输。
        IPX的可扩展性受到其高层广播通信和高开销的限制。服务广告协议(Service Advertising Protocol,SAP)将路由网络中的主机数限制为几千。尽管SAP的局限性已经被智能路由器和服务器配置所克服,但是,大规模IPX网络的管理仍是非常困难的工作。
        3.TCP/IP协议
        定义
        TCP/IP协议是开放式的协议,已经成为Internet通信标准。TCP/IP是指一整套数据通信协议,其名字由这些协议中的两个协议组成,即传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)和网际协议(Internet Protocol,IP)。虽然还有很多其他协议,但TCP和IP显然是两个最重要的协议。
        TCP/IP的特点
        TCP/IP协议有一些重要特点,能够满足世界范围的数据通信。其特点包括如下几点:
        .开放式协议标准。可免费使用,且与具体的计算机硬件或操作系统无关。
        .与物理网络硬件无关。TCP/IP可以将很多不同类型的网络集成在一起,它可以适用于以太网、令牌环网、拨号线、X.25网络以及任何其他类型的物理传输介质。
        .通用的寻址方案。
        .各种标准化的高级协议。可广泛而持续地提供多种用户服务。
        TCP/IP通信模型
        TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型(OSI)是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。7层分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。七层模型分别概括如下:
        .物理层:主要定义物理设备标准,如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。这一层的数据叫做比特。
        .数据链路层:主要对从物理层接收的数据进行MAC地址(网卡的地址)的封装与解封装。常把这一层的数据叫做帧。在这一层工作的设备是交换机,数据通过交换机来传输。
        .网络层:主要对从下层接收到的数据进行IP地址的封装与解封装。在这一层工作的设备是路由器,常把这一层的数据叫做数据包。
        .传输层:定义了传输数据的协议和端口号,如TCP(传输控制协议,传输效率低,可靠性强,用于传输可靠性要求高,数据量大的数据),UDP(用户数据报协议,与TCP特性恰恰相反,用于传输可靠性要求不高,数据量小的数据,如QQ聊天数据就是通过这种方式传输的)。主要将从下层接收的数据进行分段传输,到达目的地址后再进行重组。常常把这一层数据叫做段。
        .会话层:建立和控制两个应用实体之间的会话过程。
        .表示层:提供统一的网络数据表示。对接收的数据进行解释、加密与解密、压缩与解压缩等。
        .应用层:提供OSI用户服务,以及提供网络与用户应用软件之间的接口服务。
        TCP/IP通信协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为:
        .应用层:是TCP/IP栈的顶层,所有的应用程序和服务都包含在这一层,如简单电子邮件传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议(Telnet)、超文本传输协议(HTTP)等。
        .传输层:提供在计算机之间可靠或不可靠的数据传输,将数据上传到应用层或下传到互联网络层。包含两个核心协议:传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。TCP是一种面向连接的、可靠的协议;UDP是一种面向无连接的、不可靠的传输协议。
        .互连网络层:负责分配地址、打包和路由数据,让每一块数据包都能够到达目的主机(但不检查是否被正确接收)。这一层包括4个核心协议:IP、ARP、ICMP和IGMP。
        .网络接口层:负责将数据放置在网络介质上或从网络介质接收数据。这一层包含像网络缆线和网络适配器之类的物理设备。网络接口层不包括基于软件的协议类型,但包含像以太网和ATM这样的协议,它们定义了数据是如何在网络上传输的。
        TCP/IP模型和OSI模型的区别如下表所示。
        
        TCP/IP模型和OSI模型的区别
        主要协议
        TCP/IP协议主要包括如下协议:
        .IP:网际协议,是TCP/IP的心脏,也是网络层中最重要的协议,负责给要传输的数据分配地址,将其发送到目的地。
        .ARP:地址解析协议,实现通过IP地址得知其物理地址(MAC)。
        .RARP:反向地址解析协议。
        .ICMP:负责提供在数据投递过程中失败时诊断功能和错误报告。
        .IGMP:负责组播(多播的管理)。
        .TCP:面向连接的、可靠的传输协议。面向连接的服务(例如Telnet、FTP、rlogin、X Windows和SMTP)需要高度的可靠性,所以它们使用了TCP。DNS在某些情况下使用TCP(发送和接收域名数据库),但使用UDP传送有关单个主机的信息。
        .UDP:面向无连接的、不可靠的传输协议。UDP与TCP位于同一层,但它不管数据包的顺序、错误或重发。因此,UDP不被应用于那些使用虚电路的面向连接的服务,主要用于那些面向查询——应答的服务,例如NFS。相对于FTP或Telnet,这些服务需要交换的信息量较小。使用UDP的服务包括NTP(网络时间协议)和DNS(DNS也使用TCP)。
        .SMTP:简单邮件传输协议,它是一组用于由源地址到目的地址传送邮件的规则,由它来控制信件的中转方式。
        .FTP:文件传输协议,是用于在网络上进行文件传输的一套标准协议。
        .TFTP:简单文件传输协议,相对于FTP,TFTP没有复杂的交互存取接口和认证控制,适用于客户端和服务器之间不需要复杂交互的环境。TFTP协议的运行基于UDP协议。
        .Telnet:远程登录协议。
        .HTTP:超文本传输协议,用于传送WWW方式的数据。
        .DNS:域名解析服务,即将域名映射成IP地址的协议。
        .NFS:网络文件系统。
        .SNMP:简单网络管理协议。
 
       TCP
        TCP是面向连接的通信协议,通过三次握手建立连接,通信完成时要拆除连接,由于TCP是面向连接的,所以只能用于端到端的通信。
        TCP提供的是一种可靠的数据流服务,采用“带重传的肯定确认”技术实现传输的可靠性。TCP还采用一种称为“滑动窗口”的方式进行流量控制,所谓窗口,实际表示接收能力,用以限制发送方的发送速度。
        如果IP数据包中有已经封装好的TCP数据包,那么IP将把它们向“上”传送到TCP层。TCP将包排序并进行错误检查,同时实现虚电路之间的连接。TCP数据包中包括序号和确认,所以未按照顺序收到的包可以被排序,而损坏的包则可以被重传。
        TCP将它的信息发送到更高层的应用程序,例如Telnet的服务程序和客户程序。应用程序轮流将信息送回TCP层,TCP层便将它们向下传送到IP层、设备驱动程序和物理介质,最后传送到接收方。
        面向连接的服务(例如Telnet、FTP、rlogin、X Windows和SMTP)需要高度的可靠性,所以它们使用了TCP。DNS在某些情况下使用TCP(发送和接收域名数据库),但使用UDP传送有关单个主机的信息。
 
       TCP/IP
        由于OSI协议的实现较为复杂,运行效率低,很少有厂商推出符合OSI标准的商用产品。目前,互联网上广泛使用的是TCP/IP。TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/互联网络协议)是Internet上不同子网之间的主机进行数据交换所遵守的网络通信协议。TCP/IP一般泛指所有与Internet有关的一系列网络协议的总称,其中TCP和IP是其中最重要的两个协议。TCP/IP体系结构主要由四层构成,分别为网络接口层、网络层、传输层和应用层。
        TCP/IP采用的四层体系结构与OSI参考模型采用的七层体系结构是对应的,它们的结构对比如下图所示。
        
        TCP/IP与OSI体系结构的对比
               网络接口层
               网络接口层也称链路层(Link Layer)或数据链路层,相当于OSI/RM参考模型的第1层和第2层,负责与网络中的传输介质打交道。常用的链路层技术主要有以太网(Ethernet)、令牌环(Token Ring)、光纤数据分布接口(FDDI)、X.25、帧中继(Frame Relay)、ATM等。
               网络层
               网络层的作用是将数据包从源主机发送出去,并且使这些数据包独立地到达目标主机。数据包传送过程中,到达目标主机的顺序可能不同于它们被发送时的顺序。因为网络情况复杂,随时可能有一些路径发生故障或是网络中的某处出现数据包的堵塞。网络层提供的服务是不可靠的,可靠性由传输层实现。
               传输层
               传输层提供应用程序之间的通信。传输层提供了可靠的传输协议TCP和不可靠的传输协议UDP。TCP是一个可靠的、面向连接的协议,允许在因特网上的两台主机之间进行信息的无差错传输。在网络传输过程中,为了保证数据在网络中传输的正确、有序,要使用“连接”的概念,一个TCP连接是指在传输数据前先要传送三次握手信号,以使双方为数据的传送做准备。UDP是用户数据报协议,使用此协议时,源主机一有数据就发送出去,不管发送的数据包是否能到达目标主机、数据包是否会出错,收到数据包的主机都不会通知发送方其是否正确地收到了数据,因此UDP是一种不可靠的传输协议。
               应用层
               应用层直接为用户的应用进程提供服务,如支持万维网应用的HTTP,支持电子邮件的SMTP,支持文件传送的FTP等。
 
       传输层
        传输层的主要服务功能是建立、提供端到端的通信连接,亦即一个应用程序到另一个应用程序的通信连接。说到底,传输层主要是为任何两台需要相互通信的计算机建立通信连接。它可以同时从应用层的几个应用程序接收数据并发送给下一层(IP)。传输层的主要协议有TCP(传输控制协议)和UDP(用户报文协议)。TCP是TCP/IP的两个最基本的协议之一。
        TCP协议。传输层中的TCP协议负责任何两台计算机之间的连接,此外还提供了一种可靠传输的方法,解决了IP协议的不安全因素,为数据报正确、安全地到达目的地提供了保障。
        网络中由于带宽的限制,每一条线路上都有一个流量极限。当有大量数据报拥挤在一条线路上时,往往会超过其流量极限,就像是公路上阻塞的汽车一样。而在Internet上,当一条线路上的负荷已超出其极限流量时,一些数据报就会被丢失,导致数据报在传输的过程中失去安全保障。
        IP协议不负责处理数据报的丢失、误投递等情况,而TCP协议则提供了可靠传输的机制,它能够自动检测丢失的数据报并自动重传,弥补IP的不足。此外,它还负责过滤多个重复的数据报,接收最先到达的一个。因此,TCP和IP总是协调一致地工作,以保证数据报的可靠传输。
        TCP协议提供的是一种面向连接的服务。在传输层中,用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP)。提供另一种面向无连接的服务,即在数据传输时不加上自己的头标,这样使得协议本身的开销非常小,性能也比TCP高。但其可靠性不如TCP协议,适合于传输一些不需要绝对可靠的数据(或由上层保障数据的可靠性)。
 
       网络层
        数据链路层只提供了简单的数据流传送服务,而在Internet中网络与网络之间的数据传输主要依赖于网络层中的IP协议。网络层的功能主要体现在IP和ICMP协议上。
        .IP协议——网间协议:IP构成网络层的一个主要部分。IP负责Internet上网络与网络之间的通信,即将数据报由一个网络传输到另一个网络。IP协议规定了Internet上的计算机之间通信所必须遵循的规则。此外,它还定义了Internet上IP地址的格式,并通过路由选择,将数据报由一台计算机传递到另一台计算机。但IP只负责传送数据报,而不考虑传输的可靠性、数据报的流量控制等安全因素。
        .ICMP协议——Internet控制报文协议:ICMP是IP的延伸和IP不可分割的组成部分。它使用IP数据报传输设施来发送报文,并且有下列传输控制、出错报告和其他的检查功能。
        .数据流控制。当数据报流量太大而无法处理时,目的主机或中间路由器就会通知数据源站暂停发送报文。
        .检测目的地是否可以抵达。当目的地不可抵达时,就由目的地的网络、主机或者端口,把“目的地不可抵达的报文”发送给数据报源站。
        .重选路由。当路由器或网关发现有更合适的路由时,就把“ICMP重选路由报文”发给主机,以此通知主机使用另一个路由或网关。
        .检查远程主机。网上主机可以了解某个远程系统的IP协议是否正在工作。其办法是向远程系统发送一个“ICMP回送报文”。当该系统收到报文后,就使用相同的分组报文应答源主机。
 
       应用层
        TCP/IP的应用层大致对应于OSI模型的应用层和表示层,应用程序通过本层协议利用网络。这些协议主要有FTP、TFTP、HTTP、SMTP、DHCP、NFS、Telnet、DNS和SNMP等。
        文件传输协议(File Transport Protocol,FTP)是网络上两台计算机传送文件的协议,是通过Internet把文件从客户端复制到服务器上的一种途径。
        简单文件传输协议(Trivial File Transfer Protocol,TFTP)是用来在客户端与服务器之间进行简单文件传输的协议,提供不复杂、开销不大的文件传输服务。TFTP协议设计的时候是进行小文件传输的,因此它不具备通常的FTP的许多功能,它只能从文件服务器上获得或写入文件,不能列出目录,也不进行认证。它传输8位数据。
        超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol,HTTP)是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。它可以使浏览器更加高效,使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档,还确定传输文档中的哪一部分,以及哪部分内容首先显示等。
        简单邮件传输协议(Simple Mail Transfer Protocol,SMTP)是一种提供可靠且有效的电子邮件传输的协议。SMTP是建模在FTP文件传输服务上的一种邮件服务,主要用于传输系统之间的邮件信息并提供与来信有关的通知。
        动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol,DHCP)分为两个部分,一个是服务器端,另一个是客户端。所有的IP网络设定数据都由DHCP服务器集中管理,并负责处理客户端的DHCP要求;而客户端则会使用从服务器分配下来的IP环境数据。DHCP透过“租约”的概念,有效且动态地分配客户端的TCP/IP设定。DHCP分配的IP地址可以分为三种方式,分别是固定分配、动态分配和自动分配。
        网络文件系统(Net File System,NFS)是FreeBSD支持的文件系统中的一种,允许一个系统在网络上与他人共享目录和文件。通过使用NFS,用户和程序可以像访问本地文件一样访问远端系统上的文件。
        远程登录协议(Telnet)是登录和仿真程序,它的基本功能是允许用户登录进入远程主机系统。以前,Telnet是一个将所有用户输入送到远方主机进行处理的简单的终端程序。它的一些较新的版本在本地执行更多的处理,于是可以提供更好的响应,并且减少了通过链路发送到远程主机的信息数量。
        域名系统(Domain Name System,DNS)用于命名组织到域层次结构中的计算机和网络服务。在Internet上域名与IP地址之间是一一对应的,域名虽然便于人们记忆,但机器之间只能互相认识IP地址,它们之间的转换工作称为域名解析,域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成,DNS就是进行域名解析的服务器。DNS通过对用户友好的名称查找计算机和服务。当用户在应用程序中输入DNS名称时,DNS服务可以将此名称解析为与之相关的其他信息,如IP地址。
        简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol,SNMP)是为了解决Internet上的路由器管理问题而提出的,它可以在IP、IPX、AppleTalk、OSI及其他用到的传输协议上被使用。SNMP事实上指一系列网络管理规范的集合,包括协议本身、数据结构的定义和一些相关概念。目前SNMP已成为网络管理领域中事实上的工业标准,并被广泛支持和应用,大多数网络管理系统和平台都是基于SNMP的。
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第20题    在手机中做本题