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2017計算機三級考試網路技術第八章知識點彙總

計算機三級 閱讀(3.06W)

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2017計算機三級考試網路技術第八章知識點彙總

  考點1 組播技術

組播的概念和特點

單播(Unicast):是現在通常所採用的傳播方式,基本特點是一對一地傳輸資料。

廣播(Broadcast):是由路由器或交換機將同一資訊包無條件地發往每一條分支路徑,由接收方自行決定是接收還是丟棄。

組播(Multicast):允許一個或者多個傳送方傳送單一資料包到多個接收方的網路傳輸方式。原理是不論組成員的數量是多少,資料來源只發送一次資料報,且組播採用組播地址定址。

2.組播技術基礎

(1)IP組播地址

IPv4的地址型別有5種,分別是A、B、C、 D、E。其中A、B、C為單播地址,D為組播地址,E為保留地址。組播地址的範圍為:

~。

(2)組播的相關協議

根據協議的作用範圍,組播協議分為:主機和路由器之間的協議,即組播組管理協議以及路由器和路由器之間的協議,主要是各種路由協議。目前,組管理協議包括:Internet組管理協議(Intemet Group Management Protocol,IGMP)和 Cisco專用的組管理協議(CGMP)。

組播路由協議又分為域內組播路由協議和域間組播路由協議。

①IP組播管理協議。

組管理協議(IGMP)運行於主機與主機直接相連的組播路由器之間。

IP組播管理協議實現的功能:一方面,主機通知本地路由器希望加入並接收某個特定組播組的資訊;另一方面,路由器通過IGMP協議週期性地查詢區域網內某個已知組的成員是否處於活動狀態,實現所連網路成員關係的收集與維護。

②IP組播路由協議。

組播路由協議建立和維護路由表,是IP組播協議體系中最核心的功能。

IP組播管理協議由源地址、組地址、入介面列表和出介面列表組成。一個組播資料包只有當匹配源地址和組地址,且從入介面到達時,才算是完全匹配一條路由。

組播路由協議分為:域內組播路由協議和域間組播路由協議。

域內組播路由協議分為:密集模式和稀疏模式。

目前,網路上使用較多的域內組播路由協議有DCMRP、MOSPF和PIM協議。

域間組播路由協議主要包括:多協議邊界閘道器協議(MBGP)和組播源發現協議(MSDP)。

  考點2 P2P網路

1.什麼是P2P網路

P2P網路可以簡單地定義成通過直接交換來共享計算機資源和服務。在P2P網路中,成千上萬臺計算機都處於對等的地位,整個網路不依賴於專用的集中伺服器。每一臺計算機都能充當網路服務的請求者,又能對其他計算機的請求作出響應,提供資源和服務。

P2P是Peer to Peer(表示地位、能力上同等、同事或夥伴的意思)的簡稱。P2P也可以理解為端對端的意思,或稱為對等網。

2.P2P網路的基本結構

P2P網路存在4種主要的結構型別。

(1)以Napster為代表的集中目錄式服務

在這種形式中有一箇中心伺服器來負責記錄共享資訊以及回答對這些資訊的查詢。利用集中式拓撲結構的P2P系統被稱為第一代P2P系統,其代表軟體是Napster和Maze。

(2)以Gnutella為代表的分散式非結構化P2P網路結構

這種結構採用隨機圖的組織方式形成一個鬆散的網路。採用分散式非結構化拓撲結構的P2P即時通訊軟體的代表有Gnutella、Shareaza、Lime Wire和BearShare。

(3)以Pastry、Tapestry、Chord、CAM為代表的分散式結構化P2P網路結構

這種結構基於分散式散列表(Distributed Hash Table,DHT)的分散式發現和路由演算法。這類結構的P2P網路重點研究的是如何有效地查詢資訊,最新的成果是基於分散式散列表(DHT)的分散式發現和路由演算法。採用這種結構的P2P網路系統有Pastry、Tapestry、Chord和CAN。

(4)以Skype、eDonkey、BitTorent、PPLive

為代表的混合式P2P網路結構

混合式P2P網路在分散式模式的基礎上,結合了集中式和分散式拓撲結構的優點,將使用者結點按能力進行分類,使某些結點擔任特殊的任務。目前採用此類結構的P2P網路系統有Slcype、 Kazaa、eDonkey、BitTorent和PPLive。

混合式P2P網路包括3種結點:使用者結點、搜尋結點和索引結點。在第三代P2P的軟體體系結構中,採用了混合式結構的P2P形式,其關鍵之一是引入索引結點,關鍵之二是引入搜尋結點。

3.P2P網路的應用

P2P廣泛應用於以下幾大領域:

①分散式科學計算。②檔案共享。③協同工作。④分散式搜尋引擎。⑤流媒體直播。

  考點3 即時通訊系統

1.即時通訊系統概述

1996年11月,以色列Mirabils公司推出了世界上第一個即時通訊軟體,即“網路尋呼機ICQ(I Seek You)”,宣告了“即時通訊”這一概念的誕生。近年來,即時通訊(Instant Messaging, IM)已成為繼電子郵件後又一主流通訊方式。

目前,我國使用較多的IM軟體有OlCQ(即 QQ)軟體、網易泡泡、新浪UC等,而國外知名的即時通訊軟體有MSN Messenger和Yahoo Messenger等。

即時通訊是一種基於Internet的通訊服務,它提供近實時的資訊交換和使用者狀態跟蹤。

RFC2778在2000年正式為即時通訊系統勾勒出了模型。在RFC2778中,即時訊息系統被定義為:允許使用者相互訂閱並獲取彼此的狀態變更資訊,以便使用者間互相收發簡訊息。

2.基礎通訊模式

即時通訊系統一般採用兩種通訊模式:客戶機朋艮務器模式和客戶機/客戶機模式。主流的IM軟體在傳輸文字訊息時大多使用客戶機/伺服器模式,而檔案傳輸等大資料量業務使用的是客戶機/客戶機模式。

(1)P2P通訊模式

在即時通訊系統中體現為訊息交換時不通過伺服器進行處理。

(2)中轉通訊模式

一個客戶端與另一個客戶端進行訊息交換時,需要通過中轉訊息伺服器。

3.即時通訊例項

QQ的聊天通訊資訊是加密的。其聊天有以下兩種方式:

①客戶之間直接建立TCP或UDP連線進行聊天。

②採用伺服器轉發的方式實現即時訊息傳輸。客戶端分別與伺服器之間建立和維持 TCP/UDP連線。

QQ的檔案傳輸是通過直接建立TCP/UDP連線傳送資料檔案。

4.即時通訊的通訊協議

目前,很多即時通訊系統都採用服務提供商自己設計開發的IM協議。這些IM通訊協議主要有兩個代表:基於SIP協議框架的SIMPLE協議集和基於JABBER協議框架的XMPP協議集。

(1)SIP協議

SIP(Session Initiation Protocol)稱為會話初始化協議。是一個在IP網路上實現實時通訊的應用層的控制(信令)協議。

①SIP系統的基本組成。按邏輯功能區分, SIP系統由4種元素成:使用者代理、代理伺服器、重定向伺服器和註冊伺服器。

②SIP訊息。SIP訊息由一個起始行、訊息頭、空行、訊息體組成。SIP訊息包括兩種型別:請求訊息和響應訊息。

請求訊息包含:請求行、訊息頭、空行和訊息體。

響應訊息包含:狀態行、訊息頭、空行和訊息體。

(2)SIMPLE

SIMPLE協議簇是由IETF的SIMPLE工作組制定。它通過對SIP協議進行擴充套件,使其支援IM服務。SIMPLE增加了MESSAGE、SUBSCRIBE、 NOTIFY方法支援即時通訊。

(3)XMPP

XMPP是一種基於XML的即時通訊協議, XMPP標準協議由4個RFC文件組成:核心協議的RFC3920、負責即時通訊的RFC3921、負責 XMPP與CPIM對映的RFC3922和負責安全的 RFC3923。

  考點4 IPTV

系統

IPTV(Internet Protocol Television,網際網路協議電視,簡稱為網路電視),是一種利用寬頻網的基礎設施,以家用電視機(或計算機)作為主要終端裝置,集Internet、多媒體和通訊等多種技術子一體,通過Internet協議(IP),向家庭提供包括數字電視在內的多種互動式數字媒體服務的嶄新技術。

IPTV是一種利用寬頻網路為使用者提供互動式多媒體服務的業務,其主要特點就是:互動性和實時性。

IPTV可以提供的服務種類主要包括電視類服務、通訊類服務以及各種增值服務。

①電視類服務:是指與電視服務相關的服務,如視訊點播、直播電視、時移電視等。

②通訊類服務:主要是指基於IP的語音業務、即時通訊業務和電視簡訊等。

③增值類服務:主要是指電視購物、互動廣告和線上遊戲等。

(1)視訊點播

VOD是視訊點播技術的簡稱,也稱為互動式電視點播系統。VOD視訊點播系統包括5個部分:節目製作中心、專業視訊伺服器、視訊節目庫、 VOD管理伺服器和客戶端播放裝置。

①節目製作中心:一般包含節目採集壓縮系統兼網路廣播系統。音/視訊素材可以通過本中心壓縮成MEPG-1、MEPG-2、MEPG-4或RM等視訊格式。

②專業視訊伺服器:是VOD的核心,由專門的硬體和軟體組成,充分利用實時技術向客戶端播放裝置傳輸數字視訊節目。

③視訊節目庫:是帶有RAID功能的大磁碟組,用於儲存節目。目前大多用磁碟陣列的方式進行儲存。

④VOD管理伺服器:是終端進入視訊點播系統訪問的中轉站,以瀏覽器方式為使用者提供登入服務,並根據使用者級別提供各類資訊,如節目欄目、電影節目名稱、節目介紹和收費資訊等。如果系統支援的使用者併發數不大,可將管理伺服器和視訊伺服器合二為一。

⑤客戶端播放裝置:客戶端可以由PC或由電視機+機頂盒(Set Top Box)組成。客戶端主要有3種VOD系統,就近式點播電視(NVOD)、真實點播電視(TVOD)和互動式點播電視(IVOD)。

(2)直播電視

直播電視(Live Tv)是指類似無線電視、有線電視及衛星電視所提供的傳統電視服務。IPTV通過組播的方式實現直播電視的功能,藉助IP網路來承載電視訊號。直播電視是IPTV的關鍵業務之一。

傳統電視使用的是模擬傳輸,而IPTV的承載網是IP網路,傳輸的是數字訊號。編碼可以採用和視訊點播業務相同的方式,如MEPG-2、MEPG-4或WMV,今後可能會使用H.264技術。這些編碼技術都是壓縮編碼技術。

(3)時移電視

時移電視可以使使用者不受節目播放時間的限制,使用者可以看到以前播出的節目內容。時移電視和直播電視的基本原理相同,主要差別是傳輸方式的不同。直播電視採用組播方式,而時移電視是通過儲存電視媒體檔案,採用點播方式來實現的。

系統的關鍵技術

IPTV的基本技術形態可以概括為:視訊數字化、傳輸IP化和播放流媒體化。它包括音/視訊編解碼技術、音/視訊伺服器與儲存陣列技術、IP單播與組播技術、IPQoS技術、IP信令技術(如SIP技術)、內容分送網路(CDN)技術、流媒體傳輸技術、數字版權管理(DRM)技術、IP機頂盒與 EPG技術以及使用者管理與收費系統技術等。

一個端到端的IPTV系統一般具有節目採集、儲存與服務、節目傳送、使用者終端裝置和相關軟體5個功能部件。

(1)媒體內容分發技術

媒體內容分發(MCDN)技術是IPTV大規模應用的'重要技術保障。

(2)數字版權管理技術

數字版權管理(DRM)技術是IPTV實現產業化發展的必要技術條件之一。DRM主要採用資料加密、版權保護和數字水印。

(3)IPTv運營支撐管理系統

IPTV運營支撐管理系統是IPTV實現的核心管理系統。通過這個系統,可完成多項IPTV運營管理的工作。

  考點5 VoIP

VoIP俗稱IP電話,是利用IP網路實現語音通訊的一種先進通訊手段,是基於IP網路的語音傳輸技術。

實現方法

VoIP技術問世以來,技術上逐步成熟,已由最初的PC-to-PC發展到更實用的Phone-to-Phone,並逐步走入電信市場。

(1)PC-to-PC

早期的Internet Phone是此類產品的代表。

(2)PC-to-Phone

Net2Phone是此類產品的代表。

(3)Phone-to-Phone

系統組成

IP電話系統由4個基本元件組成:終端裝置、閘道器、多點控制單元、網守。

①終端裝置。終端裝置是一個IP電話客戶終端,可以是軟體,也可以是硬體。

②閘道器。閘道器是IP網路和PSTN網路之間的介面裝置。

③多點控制單元。多點控制單元的功能在於利用IP網路實現多點通訊。

④網守。網守主要負責使用者註冊和管理。

e

Skype是由著名的Kazaa軟體的創始人Niklas推出的一款Intemet即時語音通訊地址軟體,也是最流行的網路電話軟體。Skype融合了VolP和P2P兩大技術。Skype具有網路電話、實時傳信、網站瀏覽、語音視訊、檔案傳輸、搜尋使用者等功能。

Skype具有以下特點:

①高清晰音質。理論上說,使用Skype可以聽到人類能聽到的所有聲音訊率,而普通電話只能聽到300~3000Hz的聲音。

②高度保密性。skype終端之間的訊息都是傳送前加密,傳送後解密。加密使用最新的AES演算法,金鑰使用RSA演算法。

③免費多方通話。Skype支援最多5人的多方會議呼叫,且通話都是採用端到端的加密。 ④跨平臺性。Skype提供不同作業系統的發行版本,如Windows、Linux以及Mac OS等。

  考點6 網路搜尋技術

1.搜尋引擎的原理和組成

(1)搜尋引擎的原理

搜尋引擎的原理起源於傳統的資訊全文檢索理論,即計算機程式通過掃描一篇文章中的所有詞,建立以詞為單位的排序檔案,檢索程式根據檢索詞在每篇文章中出現的頻率和概率,對包含這些檢索詞的文章排序,最後輸出排序結果。

(2)全文搜尋引擎功能模組的組成

現在的全文搜尋引擎一般由搜尋器、索引器、檢索器和使用者介面4個部分組成。

①搜尋器。搜尋器也稱為“蜘蛛”、“機器人”或“爬蟲”,實際上是一種基於Web的程式。搜尋器在Internet上逐個訪問伺服器來收集資訊,它通過請求Web站點上的HTML網頁來採集該 HTML網頁,並建立一個網站的關鍵字列表。搜尋器建立關鍵字列表的過程稱為網路爬行。

②索引器。索引器的功能是理解搜尋器所搜尋的資訊,從中抽取出索引項,用於表示文件以及生成文件庫的索引表。索引器可使用集中式索引演算法或分散式索引演算法。索引演算法對索引器的效能有很大的影響。一個搜尋引擎的有效性在很大程度上取決於索引的質量。

③檢索器。檢索器的功能是根據使用者查詢在索引庫中快速地檢索出文檔,進行文件與查詢的相關度評價,對將要輸出的結果進行排序,並實現某種使用者相關性的反饋機制。網頁檢索器是一個在Web伺服器上執行的CGI(公共閘道器介面)程式。

④使用者介面。使用者介面的作用是輸入使用者查詢,顯示查詢結果,提供使用者相關性反饋機制。使用者介面可以分為簡單介面和複雜介面兩種。

(3)目錄導航式搜尋引擎和網頁搜尋引擎的組成

目錄導航式搜尋引擎的資訊蒐集系統主要由人工完成,搜尋引擎的標引專家依靠手工來搜尋不斷出現的新網站,給每個網站一個標題和大概描述,將其放入相應的類目體系中。在頁面上體現為每個類目路徑下排列著的相關網站,所以也稱為目錄導航。目錄導航式搜尋引擎提供兩種查詢介面形式:一種是直接單擊目錄樹,另一種是關鍵字檢索。

le和百度搜索引擎

Google是目前世界上使用率和搜尋精度最高的全文搜尋引擎,百度則是全球最大的中文搜尋引擎,兩者分別是國外、國內搜尋引擎的領頭羊。

(l)Google的主要技術

Google成立於1998年,創始人為美國斯坦福大學計算機科學系的兩位博士。Google一詞由英文單詞googol變化而來,表示1後面有100個零的數字,顯示了Google搜尋能力的強大。

Google的主要技術有以下幾點:

①網頁採集技術——分散式爬行系統。該系統通常由一個URL伺服器將URL列表提供給網路爬行器(Google同時執行3個爬行器)。每個爬行器同時保持大約300個網路連線。

②頁面等級技術(Page Rank)。Google是以Open Directory Project為類目基礎,開發了獨樹一幟的Page Rank技術。

③超文字匹配分析技術。超文字匹配分析技術是目前搜尋引擎中最先進的檢索技術。

(2)百度的主要技術

百度()於1999年底在美國矽谷成立,創始人是北京大學的兩位畢業生李彥巨集和徐勇。“百度”一詞來源於辛棄疾的名句“眾人尋他千百度”。

①智慧性、可擴充套件搜尋技術。

②智慧化中文語言處理技術。

③分散式結構化演算法與容錯設計。

④智慧化相關度演算法技術。

⑤檢索結果的智慧化輸出技術。

⑥高效的搜尋演算法和伺服器本地化。

在檢索功能方面,百度還具有如下的功能:體貼的提示功能、快照功能、專業的MP3搜尋功能、便於使用者交流的“貼吧”功能、百度常用搜索功能等。