网络工程师学习笔记(共11章)-第5章
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生命周期：一种是对来到的第一段设置一个生命周期，如果在生命周期内没有完成重级工作，那么就撤销已经到达的分段；第二种是利用数据报的生命周期，它包含在每一段的头部中，若重组工作没有在数据报生命周期内完成，则撤销接收到的分段。
四、IP数据报的路由选择
1、直接传送和间接传送
直接传送将一个数据报从一台机器经过单个物理网络直接传送至目的站点，这是所有internet通信的基础。只有当两台机器连在同一底层物理传输系统时，才能采用直接传送方式。否则只能用间接传送方式，发送方将数据发送给一个路由器再传送。
2、IP路由选择表
路由表存储各个目的站点以及如何到达目的站点的信息。为了尽可能使用最少的信息进行路由选择，采用信息隐蔽原则。
路由表的选择表的大小仅取决于互联网中网络的数量，与连到网上的主机的数量无关。IP路由选择软件仅需要维护有关目的网络地址的信息，而与主机地址的信息无关。
保持路由表尽可能小的技术是把多个表项统一到一个默认的情况。
3、ICMP差错与控制报文协议
（1）为了使互联网中的路由器报告差错或提供有关意外的情况信息，在TCP/IP中设计了一个特殊用的报文机制，称internet控制报文协议ICMP，它是IP的一部分。
（2）ICMP机制：ICMP报文放在一个IP数据报的数据部分中通过互联网。允许路由器向其他路由器或主机发送差错或控制报文。ICMP是一个差错报告机制，它为发生差错的路由器提供了向初始源站点报告差错的方法。
（3）ICMP报文格式：由三个字段组成，即一个8位整数的报文类型字段用来标识报文、一个8位代码字段提供有关报文类型的进一步信息、以及一个16位校验和字段。
（4）ICMP报文类型：回送请求/应答报文（回送请求/应答、时间戳请求/应答、地址请求/应答），差错报告（包括主机不可达报告、超时报告、参数出错报告），控制报文（源抑制报文、重定向报文）。
五、路由选择算法
1、距离矢量路由选择V…D，
2、链路状态路由选择或称最短路径优先算法（SPF），要求每个参与的路由器都要具有完全的拓扑结构，只需要完成两项任务：负责检测所有相邻路由器状态；周期地向其他路由器传递链路状态信息。其优点：每个路由器用相同的原始状态数据独立地计算路由，并不依赖于中间的机器。
六、内部网关协议
在一个自治系统内的两个路由器彼此互为内部路由器，使用内部网关协议（IGP），自治系统之间的使用外部网关协议（EGP）来通信。
1、路由选择信息协议（RIP）采用V…D算法，距离矢量路由选择算法，分成主动和被动两类，只有路由器工作在主动模式，主机必须使用被动模式。工作在主动模式的路由器进行监听，并根据收到的通知更新其路由。以主动方式运行RIP的路由器每间隔30秒广播一次报文。
RIP对点到点连接和广播型网络两者都提供支持。RIP分组是通过UDP和IP传输的。RIP进程使用UDP的520端口来进行发送和接收。
RIP报文格式：报头32位，命令字为1表示请求部分的或全部的路由选择信息。命令字为2表示响应，包含发送方路由选择表内的网络地址和距离值一对信息。
2、IGRP，运行频率比较低，每90秒更新；路由更新的每一项都包含一个四种度量制式，即延迟、带宽、可靠性、负载；采用保守式预防环路的保护措施、选择多路径路由以及处理默认路由器的手段等。
3、开放最短路径优先协议OSPF
优点：计算迅速，无环路的收敛性；支持精确的度量值，也能支持多重度量制式；支持通往一个目的站点的多重路径；能区分不同的外部路由。是基于链路状态路由选择算法SPF。
OSPF报文报头格式：24个8位组报头，共有五种类型的报文类型，类型1）hello；2）拓扑结构的数据库描述；3）链路状态请求；4）链路状态更新；5）链路状态确认。
Hello报文的两种功能：检测链路状态是否可用；在广播型与非广播型网络上选择指定网络路由器及后备。
七、外部网关协议
1、两个交换路由选择信息的路由器若分别属于两个自治系统，则称为外部邻站。外部邻站使用的向其他自治系统通知可达的信息的协议称为外部网关协议（EGP）
2、EGP有三种功能：它支持邻站猎取机制，允许一个路由器请求另一个路由器同意交换可达信息；路由器持续地测试其邻站是否有响应；EGP邻站周期地传送路由更新报文来交换网络可达的信息。
3、EGP定义了9种报文类型，它允许两种测试邻站是否存活的方式：一种是主动方式，路由器周期地发送hello报文和轮询报文，并等待邻站响应。另一种被动方式，路由器依靠邻站向其发送hello报文和轮询报文，并利用可达报文的状态字段信息来判断邻站是否知道其存活。
第6章 网络操作系统
主要内容：1、网络操作系统的功能
2、流行的网络操作系统
一、网络操作系统的功能
1、网络操作系统NOS，是使网络上各计算机能方便而有效地共享网络资源，为网络用户提供所需要的各种服务的软件和有关规程的集合。
2、局域网NOS有两个基本要求：（1）允许在局域网上的资源被共享；（2）要使现有的PC操作系统仍能继续运行，而不需要作任何改变。NOS有两个组成，主要是控制服务器的操作、管理存储在服务器上的文件。第二个组成，运行在客户系统的软件，使客户能访问网络及网上资源。
3、在NetWare中：第一部分是PC和网络接口卡联系的机制，采用IPX/SPX互连网分组交换/顺序分组交换接口协议来进行通信；第二部分称为解释器或重定向器（redirector）。
二、NetWare系列
1、NetWare有两部分组成：NetWare的外层（shell）和NetWare核心组成。
2、NetWare的外层（shell）在NetWare4中称为DOS Requester。它有两个相关的功能：将应用和桌面操作系统连接，决定将来自应用的命令传送到本地操作系统；和网络接口卡NIC通信，使命令和数据包装成能在诸如以太网、标记环网等标准网络上接收和发送。
3、NetWare首次将容错引入NOS，称为系统容错（SFT system fault tolerant）
4、NetWare结构中NetWare支持传输层协议自主性的两个重要组成，为开放数据链路层接口ODI和Streams模块。ODI为多种传输层协议提供了一种标准的接口，其功能是使多种传输层协议可以共享同一个网络卡而不发生冲突。Streams模块在高层提供了一个接口，一方面为其底层那些需要向NetWare传送数据请求的协议提供一个通用接口，另一方面还要向上为NetWare本身提供一个接口。
5、NetWare工作站利用shell和IPX/SPX通信协议与文件服务器通信。
NETX﹒COM通过向IPX发送命令，将DOS的文件请求发送到文件服务器在，或从文件服务器上传回重定向。
NET﹒COM程序将工作站的请求传送给DOS和NetWare。
IPX﹒COM向文件服务器发送网络信息，它是工作站与服务器通信的规程。
三、Windows NT
1、Windows NT服务器被优化成一个文件、打印机和应用程序服务器在，同时又能处理从小型的工作组到企业网络范围内的各种事务。
2、Windows NT Server优点：服务器性能，在完全版本中支持达4个CPU，OEM已经实现了对称多处理环境中支持达32个CPU；256个RAS入站接入；磁盘容错支持，RAID级的数据保护；IIS服务；管理向导；苹果机客户的支持；其他网络服务（DHCP、DNS、WINS）；Windows NT目录服务。
3、Microsoft网络包括：Windows NT、Windows95、Windows for Workgroup、LAN manager
4、Windows NT网络结构：包括I/O管理器组件、NDIS兼容网卡驱动程序、NDIS4。0，传输协议、传输驱动程序接口TDI、文件系统驱动程序。
第7章 网络管理
主要内容：1、局域网管理技术
2、网络管理功能和协议
3、网络管理系统
4、网络日常管理和维护
一、局域网管理技术
网络管理是对计算机网络的配置、运行状态和计费等进行的管理。它提供了监控、协调和测试各种网络资源以及网络运行善的手段，还可提供安全管理和计费等功能。
1、网络管理包括三个方面：
（1）了解网络：识别网络对象的硬件情况、差别局域网的拓扑结构、确定网络的互连、确定用户负载和定位。
（2）网络运行：配置网络，选择网络协议是配置网络的重要组成部分；配置网络服务器；网络安全控制。
（3）网络维护：主要包括故障检测与排除，发现故障、追踪故障、排除故障、记录故障的解决方法；网络检查；网络升级，主要包括用户许可证的升级，服务器操作系统升级，服务器的硬件升级。
2、局域网管理工具
NetWare管理工具：SYSCON工具
Windows NT管理工具：服务管理器，性能监视器
二、网络管理功能
1、网络管理的五大功能
配置管理：配置管理的自动获取，在网络设备中自动配置信息中，根据获取手段大致可以分成三类，第一类网络管理协议标准的MIB中定义的配置信息；第二类不在网络管理协议标准中有定义，但对设备运行比较重要的配置信息；第三类就是用于管理的一些辅助信息；自动备份及相关技术；配置一致性检查；用户操作记录功能。
性能管理：过滤、归并网络事件，有效地发现、定位网络故障，给出排错建议与排错工具，形成整套的故障发现、告警与处理机制。
故障管理：采集、分析网络对象的性能数据、监测网络对象的性能，对网络线路质量进行分析。
安全管理：结合使用用户认证、访问控制、数据传输、存储的保密与完整性机制，以保障网络管理系统本身的安全。安全管理分三个部分，首先是网络管理本身的安全，其是被管理网络对象的安全。计费管理：
二、网络管理协议
1、IAB最初制定关于internet管理的发展策略，其实采用SGMP作为暂时的管理解决方案。后来演变为SNMP，简单网络管理协议。
2、SNMP简单网络管理协议在OSI的第三层网络层提供的管理服务
优点：与SNMP相关的管理信息结构（SMI）和管理信息库（MIB）非常简单，从而能够迅速、简便地实现； SNMP是建立在SGMP基础上，而对于SGMP从们积累了大量的操作经验。
SNMP是按照简单和易于实现的原则设计的。
3、CMIS/CMIP公共管理信息服务和公共管理信息协议：是在OSI应用层上提供的网络协议簇，CMIS/CMIP提供支持一个完整的网络管理方案所需要的功能。
CMIS提供了应用程序使用的CMIP接口，同时还包括两个ISO应用协议：联系控制服务元素ACSE和远程操作服务元素ROSE，其中ACSE在应用程序之间建立和关闭联系，而ROSE则处理应用之间的请求/响应交互。
4、CMOT公共管理信息服务与协议是在TCP/IP协议上实现的CMIS服务，这是一个过渡性的解决方案。CMOT没有直接使用参考模型中表示层实现，而是要求在表示层中使用另外一个协议，轻量表示协议（LPP），该协议提供了目前最普通的两种传输层协议TCP与UDP的接口。
5、LMMP局域网个人管理协议，在IEEE802逻辑链路控制LLC上的公共管理信息服务与协议CMOL，它不依赖于任何特定的网络层协议进行网络传输。
三、简单网络管理协议SNMP
1、SNMP概述：
设计时围绕四个概念和目标进行设计：保持管理代理的软件成本尽可能低；最大限度地保持远程管理的功能，以便充分利用因特网资源；体系结构必须有扩充的余地；保持SNMP独立性，不依赖于具体的计算机、网关和网络传输协议。
提供了四类管理操作：get操作用来提取特定的网络管理信息；get…next操作通过遍历活动来提供强大的管理信息提取能力；set操作用来对管理信息进行控制；trap用来报告重要的事件。
2、SNMP管理控制框架与实现
SNMP定义了管理进程和管理代理之间的关系，这个关系称为共同体。位于网络管理工作站和各网络元素上利用SNMP相互通信对网络进行管理的软件统称为SNMP应用实体。
SNMP的应用实体对internet管理信息库MIB中的管理对象进行操作。SNMP的报文总是源自每个应用实体，报文中包括访应用实体所在的共同的名字。这种报文称为〃有身份标志的报文〃，共同体名字是在管理进程和管理代理之间交换管理信息报文时使用。
管理信息报文包括：共同体名，数据。
SNMP的实现方式：SNMP在其MIB中采用了树状命名方法对每个管理对象实例命名。SNMP中各种管理信息大多以表格形式存在，一个表格对应一个对象类，每个元素对应于该类的一个对象实例。
3、SNMP协议是一个异步的请求/响应协议，是一个非面向连接的协议，是一个对称的协议，没有主从关系。SNMP的设计是基于无连接的用户数据报协议UDP。四种基本协议的交互过程，都是请求管理进程给管理代理，响应则都是由管理代理发给管理进程的。只有Trap是无响应的，有管理代理单向发给管理进程。
SNMP协议实体之间的协议数据单元PDU只有两种不同的结构和模式，一个PDU格式在大部分操作中使用，而另一个则在Trap操作中作为trap的协议数据单元。
4、Trap操作，是一种捕捉事件并报告的操作，实际上几乎所有网络管理系统和管理协议都具有这种机制。
四、网络管理系统
1、HP…Open View
不能处理因为某一网络对象故障而误导致的其他对象的故障，不具备理解所有网络对象在网络中相互关系的能力。也不能把服务的故障与设备的故障区分开来。性能的轮与状态的轮询是截然分开的，这样导致一个网络对象响应性能轮询失败但不触发一个报警。
2、IBM…Net View
不能对故障事件进行归并，它不能找出相关故障卡片的内在关系，因此对一个失效设备，即使是一个重要的路由器，将导致大量的故障卡片和一系列类似的告警。不具备在掌握整个网络结构情况下管理分散对象的能力。性能轮询与状态轮询也是彻底分开的，这将导致故障响应的延迟。
3、SUN…SunNet Manager
是第一个重要的基于UNIX的网络管理系统。
4、Cabletron SPECTRUM
是一个可扩展的、智能的网络管理系统，它使用了面向对象的方法和客户服务器体系结构。SPECTRUM构筑在一个人工智能的引擎之上，IMT（Inductive Modeling Technology）。它是所有四种网络管理软件中惟一具备处理网络对象相关性能力的系统。
SPECTRUM服务器提供了两种类型的轮询：自动轮询和手动轮询。
SPECTRUM提供了多种形式的告警手段，包括弹出窗口，发出报警声响等。
