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  第22题      
  知识点:   OSI七层协议   PPP协议   路由器
  关键词:   PPP   拨号上网   路由器   通信协议   路由   通信   协议        章/节:   基本信息系统集成技术       

 
PPP协议是用于拨号上网和路由器之间通信的点到点通信协议,是属于(22)协议,它不具有(23)的功能。
 
 
  A.  物理层
 
  B.  传输层
 
  C.  数据链路层
 
  D.  网络层
 
 
 

 
  第18题    2016年下半年  
   56%
OSI (Open System Interconnection)参考模型将网络体系结构划分为七层,其中(18)的主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址,..
  第18题    2018年上半年  
   61%
在OSI七层协议中,HTTP是( )协议。
  第18题    2017年下半年  
   55%
在OSI七层协议中,( )充当了翻译官的角色,确保一个数据对象能在网络中的计算机间以双方协商的格式进行准确的数据转换和加解密..
   知识点讲解    
   · OSI七层协议    · PPP协议    · 路由器
 
       OSI七层协议
        OSI(Open System Interconnect)七层协议是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的开放系统互联参考模型。OSI采用了分层的结构化技术,从下到上共分七层,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:包括物理联网媒介,如电缆连线连接器。该层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号。具体标准有RS232、V.35、RJ-45、FDDI。
        .数据链路层:它控制网络层和物理层之间的通信,主要功能是将从网络层接收到的数据分割成特定的可被物理层传输的帧。常见的协议有IEEE 802.3/.2、HDLC、PPP、ATM。
        .网络层:主要功能是将网络地址(如IP)翻译成对应的物理地址,并决定如何将数据从发送方路由到接收方。在TCP/IP协议中,网络层具体协议有IP、ICMP、IGMP、IPX、ARP等。
        .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作段。
        .会话层:负责在网络中的两节点之间建立和维持通信,以及提供交互会话的管理功能,如三种数据流方向的控制,即一路交互、两路交替和两路同时会话模式。常见的协议有RPC、SQL和NFS。
        .表示层:在表示层,数据按照网络能理解的方式进行格式化,这种格式化也因所使用网络的类型不同而不同。表示层管理数据的加密解密、数据转换、格式化和文本压缩。常见的协议有JPEG、ASCII、GIF、DES、MPEG。
        .应用层:负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务,如事务处理程序、文件传输协议和网络管理等。在TCP/IP协议中,常见的协议有HTTP、Telnet、FTP、SMTP等等。
 
       PPP协议
        PPP是RFC1171/1172制定的,是在点对点线路上对包括IP在内的LAN协议进行中继的Internet标准协议。PPP被设计成支持多种上层协议,并设计成具有不依存于网络层协议的数据链路。在用PPP对各个网络层协议进行中继时,每个网络层协议必须有某个对应于PPP的规格,这些规格有一些已经存在。PPP是由两种协议构成的:一种是为了确保不依存于协议的数据链路而采用的LCP(Link Control Protocol,链路控制协议);另一种为了实现在PPP环境中利用网络层协议控制功能的NCP(Network Control Protocol,网络控制协议)。NCP的具体名称在对应的网络层协议中有所不同。更准确地说,PPP所规定协议只是LCP,至于将NCP及网络层协议如何放入PPP帧中,要由开发各种网络层协议的厂家完成。PPP帧具有传输LCP、NCP及网络层协议的功能。对利用LCP的物理层规格没有特殊限制。可以利用RS-232-C、RS-422/423、V.35等通用的物理连接器。传输速率的应用领域也没有特别规定,可以利用物理层规格所容许的传输速率。
               PPP协议的应用
               PPP协议是目前广域网上应用最广泛的协议之一,它的优点在于简单、具备用户验证能力、可以解决IP分配等。
               家庭拨号上网就是通过PPP在用户端和运营商的接入服务器之间建立通信链路。目前,宽带接入已经成为取代拨号上网的新方式,在宽带接入技术日新月异的今天,PPP也衍生出新的应用。典型的应用是在ADSL接入方式当中,PPP与其他的协议共同派生出了符合宽带接入要求的新的协议,如PPPoE(PPP over Ethernet,以太网上的PPP),PPPoA(PPP over ATM,ATM网上的PPP)。
               利用以太网资源,在以太网上运行PPP来进行用户认证接入的方式称为PPPoE。PPPoE既保护了用户方的以太网资源,又完成了ADSL的接入要求,是目前ADSL接入方式中应用最广泛的技术标准。
               同样,在ATM网络上运行PPP协议来管理用户认证的方式称为PPPoA。它与PPPoE的原理、作用都相同;不同的是,PPPoA是在ATM网络上,而PPPoE是在以太网网络上运行,所以要分别适应ATM标准和以太网标准。
               PPPoE协议简介
               随着宽带网络技术的不断发展,以xDSL、Cable Modem和以太网为主的几种主流宽带接入技术的应用已如火如荼地展开。同时,又给各大网络运营商们带来了种种新的问题,无论使用哪种接入技术,对于他们而言,可盼和可求的是如何有效地管理用户,如何从网络的投资中收取回报,因此对于各种宽带接入技术的收费问题就变得更加敏感。在传统的以太网模型中,是不存在所谓的用户计费的概念,要么用户能获取IP地址上网,要么用户就无法上网。IETF(Internet Engineering Task Force,互联网工程任务组)的工程师们在秉承窄带拨号上网的运营思路,制定出了在以太网上传送PPP数据包的协议,这个协议出台后,各网络设备制造商也相继推出自己品牌的宽带接入服务器(Broadband Access Server,BAS),它不仅能支持PPPoE协议会话的终结,而且还能支持其他许多协议。例如,华为公司的MA5200和北电的Shasta5000。
               PPPoE协议提供了在广播式的网络(如以太网)中多台主机连接到远端的访问集中器(称目前能完成上述功能的设备为宽带接入服务器)上的一种标准。在这种网络模型中,不难看出所有用户的主机都需要能独立地初始化自己的PPP协议栈,而且通过PPP协议本身所具有的一些特点,能实现在广播式网络上对用户进行计费和管理。为了能在广播式的网络上建立、维持各主机与访问集中器之间点对点的关系,那么就需要每个主机与访问集中器之间能建立唯一的点到点的会话。
               PPPoE协议共包括两个阶段,即PPPoE的发现阶段(PPPoE Discovery Stage)和PPPoE的会话阶段(PPPoE Session Stage)。对于PPPoE的会话阶段,可以看成和PPP的会话过程是一样的,而两者的主要区别在于只是在PPP的数据报文前封装了PPPoE的报文头。无论是哪一个阶段的数据报文最终会被封装成以太网的帧进行传送。
               PPPoE的数据报文是被封装在以太网帧的数据域内的。可以把PPPoE报文分成两大块,一大块是PPPoE的数据报头;另一块则是PPPoE的净载荷(数据域),对于PPPoE报文数据域中的内容会随着会话过程的进行而不断改变。下图所示为PPPoE的报文的格式。
               
               PPPoE数据报文格式
               .PPPoE数据报文最开始的4位为版本域,协议中给出了明确的规定,这个域的内容填充0x01。紧接在版本域后的4位是类型域,协议中同样规定,这个域的内容填充为0x01。代码域占用1字节,对于PPPoE的不同阶段这个域内的内容也是不一样的。会话ID占用2字节,当访问集中器还未分配唯一的会话ID给用户主机的话,则该域内的内容必须填充为0x0000,一旦主机获取了会话ID后,那么在后续的所有报文中该域必须填充那个唯一的会话ID值。
               长度域为2字节,用来指示PPPoE数据报文中净载荷的长度。数据域有时也称为净载荷域,在PPPoE的不同阶段该域内的数据内容会有很大的不同。在PPPoE的发现阶段时,该域内会填充一些Tag(标记);而在PPPoE的会话阶段,该域则携带的是PPP的报文。
 
       路由器
        路由器是计算机网络中重要的一个环节,分为模块化和非模块化两种类型。模块化结构的路由器的扩展性好,支持多种端口类型(如以太网接口、快速以太网接口、高速串行口等),并且各种端口的数量一般是可选的,但价格通常比较昂贵。固定配置的路由器扩展性差,只能用于固定类型和数量的端口,但价格低廉。
        在选择路由器产品时,应多从技术角度来考虑,如可延展性、路由协议互操作性、广域数据服务支持、内部ATM支持、SAN集成能力等。另外,选择路由器还应遵循标准化原则、技术简单性原则、环境适应性原则、可管理性原则和容错冗余性原则等。特别是对于高端路由器,还应该更多地考虑是否和如何适应骨干网对网络高可靠性、接口高扩展性以及路由查找和数据转发的高性能要求。高可靠性、高扩展性和高性能的“三高”特性是高端路由器区别于中、低端路由器的关键所在。从技术性能上考察路由器产品,一般要考察路由器的容量、每秒钟能处理多少数据包、能否被集群等性能问题,还要注意路由器是否能够提供增值服务和其他各种服务。另外,在安装、调试、检修、维护或扩展网络的过程中,免不了要给网络中增减设备,也就是说可能会要插拔网络部件。那么路由器能否支持带电插拔,也是路由器产品应该考察的一个重要性能指标。
        总的来说,路由器的主要性能指标有设备吞吐量、端口吞吐量、全双工线速转发能力、背靠背帧数、路由表能力、背板能力、丢包率、时延、时延抖动、虚拟专用网支持能力、内部时钟精度、队列管理机制、端口硬件队列数、分类业务带宽保证、资源预留、区分服务、CIR、冗余、热插拔组件、路由器冗余协议、基于Web的管理、网管类型、带外网管支持、网管粒度、计费能力、分组语音支持方式、协议支持、语音压缩能力、端口密度、信令支持等。
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