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2017計算機三級考試網(wǎng)絡技術第八章知識點匯總
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考點1 組播技術
1.IP組播的概念和特點
單播(Unicast)：是現(xiàn)在通常所采用的傳播方式，基本特點是一對一地傳輸數(shù)據(jù)。
廣播(Broadcast)：是由路由器或交換機將同一信息包無條件地發(fā)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)：允許一個或者多個發(fā)送方發(fā)送單一數(shù)據(jù)包到多個接收方的網(wǎng)絡傳輸方式。原理是不論組成員的數(shù)量是多少，數(shù)據(jù)源只發(fā)送一次數(shù)據(jù)報，且組播采用組播地址尋址。
2.組播技術基礎
(1)IP組播地址
IPv4的地址類型有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。組播地址的范圍為：
224.0.0.0～239.255.255.255。
(2)組播的相關協(xié)議
根據(jù)協(xié)議的作用范圍，組播協(xié)議分為：主機和路由器之間的協(xié)議，即組播組管理協(xié)議以及路由器和路由器之間的`協(xié)議，主要是各種路由協(xié)議。目前，組管理協(xié)議包括：Internet組管理協(xié)議(Intemet Group Management Protocol，IGMP)和 Cisco專用的組管理協(xié)議(CGMP)。
組播路由協(xié)議又分為域內(nèi)組播路由協(xié)議和域間組播路由協(xié)議。
�、買P組播管理協(xié)議。
組管理協(xié)議(IGMP)運行于主機與主機直接相連的組播路由器之間。
IP組播管理協(xié)議實現(xiàn)的功能：一方面，主機通知本地路由器希望加入并接收某個特定組播組的信息;另一方面，路由器通過IGMP協(xié)議周期性地查詢局域網(wǎng)內(nèi)某個已知組的成員是否處于活動狀態(tài)，實現(xiàn)所連網(wǎng)絡成員關系的收集與維護。
�、贗P組播路由協(xié)議。
組播路由協(xié)議建立和維護路由表，是IP組播協(xié)議體系中最核心的功能。
IP組播管理協(xié)議由源地址、組地址、入接口列表和出接口列表組成。一個組播數(shù)據(jù)包只有當匹配源地址和組地址，且從入接口到達時，才算是完全匹配一條路由。
組播路由協(xié)議分為：域內(nèi)組播路由協(xié)議和域間組播路由協(xié)議。
域內(nèi)組播路由協(xié)議分為：密集模式和稀疏模式。
目前，網(wǎng)絡上使用較多的域內(nèi)組播路由協(xié)議有DCMRP、MOSPF和PIM協(xié)議。
域間組播路由協(xié)議主要包括：多協(xié)議邊界網(wǎng)關協(xié)議(MBGP)和組播源發(fā)現(xiàn)協(xié)議(MSDP)。
考點2 P2P網(wǎng)絡
1.什么是P2P網(wǎng)絡
P2P網(wǎng)絡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(wǎng)絡中，成千上萬臺計算機都處于對等的地位，整個網(wǎng)絡不依賴于專用的集中服務器。每一臺計算機都能充當網(wǎng)絡服務的請求者，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、同事或伙伴的意思)的簡稱。P2P也可以理解為端對端的意思，或稱為對等網(wǎng)。
2.P2P網(wǎng)絡的基本結構
P2P網(wǎng)絡存在4種主要的結構類型。
(1)以Napster為代表的集中目錄式服務
在這種形式中有一個中心服務器來負責記錄共享信息以及回答對這些信息的查詢。利用集中式拓撲結構的P2P系統(tǒng)被稱為第一代P2P系統(tǒng)，其代表軟件是Napster和Maze。
(2)以Gnutella為代表的分布式非結構化P2P網(wǎng)絡結構
這種結構采用隨機圖的組織方式形成一個松散的網(wǎng)絡。采用分布式非結構化拓撲結構的P2P即時通信軟件的代表有Gnutella、Shareaza、Lime Wire和BearShare。
(3)以Pastry、Tapestry、Chord、CAM為代表的分布式結構化P2P網(wǎng)絡結構
這種結構基于分布式散列表(Distributed Hash Table，DHT)的分布式發(fā)現(xiàn)和路由算法。這類結構的P2P網(wǎng)絡重點研究的.是如何有效地查找信息，最新的成果是基于分布式散列表(DHT)的分布式發(fā)現(xiàn)和路由算法。采用這種結構的P2P網(wǎng)絡系統(tǒng)有Pastry、Tapestry、Chord和CAN。
(4)以Skype、eDonkey、BitTorent、PPLive
為代表的混合式P2P網(wǎng)絡結構
混合式P2P網(wǎng)絡在分布式模式的基礎上，結合了集中式和分布式拓撲結構的優(yōu)點，將用戶結點按能力進行分類，使某些結點擔任特殊的任務。目前采用此類結構的P2P網(wǎng)絡系統(tǒng)有Slcype、 Kazaa、eDonkey、BitTorent和PPLive。
混合式P2P網(wǎng)絡包括3種結點：用戶結點、搜索結點和索引結點。在第三代P2P的軟件體系結構中，采用了混合式結構的P2P形式，其關鍵之一是引入索引結點，關鍵之二是引入搜索結點。
3.P2P網(wǎng)絡的應用
P2P廣泛應用于以下幾大領域：
�、俜植际娇茖W計算。②文件共享。③協(xié)同工作。④分布式搜索引擎。⑤流媒體直播。
考點3 即時通信系統(tǒng)
1.即時通信系統(tǒng)概述
1996年11月，以色列Mirabils公司推出了世界上第一個即時通信軟件，即“網(wǎng)絡尋呼機ICQ(I Seek You)”，宣告了“即時通信”這一概念的誕生。近年來，即時通信(Instant Messaging， IM)已成為繼電子郵件后又一主流通信方式。
目前，我國使用較多的IM軟件有OlCQ(即 QQ)軟件、網(wǎng)易泡泡、新浪UC等，而國外知名的即時通信軟件有MSN Messenger和Yahoo Messenger等。
即時通信是一種基于Internet的通信服務，它提供近實時的信息交換和用戶狀態(tài)跟蹤。
RFC2778在2000年正式為即時通信系統(tǒng)勾勒出了模型。在RFC2778中，即時消息系統(tǒng)被定義為：允許用戶相互訂閱并獲取彼此的狀態(tài)變更信息，以便用戶間互相收發(fā)短信息。
2.基礎通信模式
即時通信系統(tǒng)一般采用兩種通信模式：客戶機朋艮務器模式和客戶機/客戶機模式。主流的IM軟件在傳輸文本消息時大多使用客戶機/服務器模式，而文件傳輸?shù)却髷?shù)據(jù)量業(yè)務使用的是客戶機/客戶機模式。
(1)P2P通信模式
在即時通信系統(tǒng)中體現(xiàn)為消息交換時不通過服務器進行處理。
(2)中轉通信模式
一個客戶端與另一個客戶端進行消息交換時，需要通過中轉消息服務器。
3.即時通信實例
QQ的聊天通信信息是加密的。其聊天有以下兩種方式：
�、倏蛻糁g直接建立TCP或UDP連接進行聊天。
②采用服務器轉發(fā)的方式實現(xiàn)即時消息傳輸。客戶端分別與服務器之間建立和維持 TCP/UDP連接。
QQ的文件傳輸是通過直接建立TCP/UDP連接傳送數(shù)據(jù)文件。
4.即時通信的通信協(xié)議
目前，很多即時通信系統(tǒng)都采用服務提供商自己設計開發(fā)的IM協(xié)議。這些IM通信協(xié)議主要有兩個代表：基于SIP協(xié)議框架的SIMPLE協(xié)議集和基于JABBER協(xié)議框架的`XMPP協(xié)議集。
(1)SIP協(xié)議
SIP(Session Initiation Protocol)稱為會話初始化協(xié)議。是一個在IP網(wǎng)絡上實現(xiàn)實時通信的應用層的控制(信令)協(xié)議。
�、賁IP系統(tǒng)的基本組成。按邏輯功能區(qū)分， SIP系統(tǒng)由4種元素成：用戶代理、代理服務器、重定向服務器和注冊服務器。
�、赟IP消息。SIP消息由一個起始行、消息頭、空行、消息體組成。SIP消息包括兩種類型：請求消息和響應消息。
請求消息包含：請求行、消息頭、空行和消息體。
響應消息包含：狀態(tài)行、消息頭、空行和消息體。
(2)SIMPLE
SIMPLE協(xié)議簇是由IETF的SIMPLE工作組制定。它通過對SIP協(xié)議進行擴展，使其支持IM服務。SIMPLE增加了MESSAGE、SUBSCRIBE、 NOTIFY方法支持即時通信。
(3)XMPP
XMPP是一種基于XML的即時通信協(xié)議， XMPP標準協(xié)議由4個RFC文檔組成：核心協(xié)議的RFC3920、負責即時通信的RFC3921、負責 XMPP與CPIM映射的RFC3922和負責安全的 RFC3923。
考點4 IPTV
1.IPTV系統(tǒng)
IPTV(Internet Protocol Television，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議電視，簡稱為網(wǎng)絡電視)，是一種利用寬帶網(wǎng)的基礎設施，以家用電視機(或計算機)作為主要終端設備，集Internet、多媒體和通信等多種技術子一體，通過Internet協(xié)議(IP)，向家庭提供包括數(shù)字電視在內(nèi)的多種交互式數(shù)字媒體服務的嶄新技術。
IPTV是一種利用寬帶網(wǎng)絡為用戶提供交互式多媒體服務的業(yè)務，其主要特點就是：交互性和實時性。
IPTV可以提供的服務種類主要包括電視類服務、通信類服務以及各種增值服務。
�、匐娨曨惙⻊眨菏侵概c電視服務相關的服務，如視頻點播、直播電視、時移電視等。
�、谕ㄐ蓬惙⻊眨褐饕侵富贗P的語音業(yè)務、即時通信業(yè)務和電視短信等。
③增值類服務：主要是指電視購物、互動廣告和在線游戲等。
(1)視頻點播
VOD是視頻點播技術的簡稱，也稱為交互式電視點播系統(tǒng)。VOD視頻點播系統(tǒng)包括5個部分：節(jié)目制作中心、專業(yè)視頻服務器、視頻節(jié)目庫、 VOD管理服務器和客戶端播放設備。
�、俟�(jié)目制作中心：一般包含節(jié)目采集壓縮系統(tǒng)兼網(wǎng)絡廣播系統(tǒng)。音/視頻素材可以通過本中心壓縮成MEPG-1、MEPG-2、MEPG-4或RM等視頻格式。
�、趯I(yè)視頻服務器：是VOD的核心，由專門的硬件和軟件組成，充分利用實時技術向客戶端播放設備傳輸數(shù)字視頻節(jié)目。
�、垡曨l節(jié)目庫：是帶有RAID功能的大磁盤組，用于存儲節(jié)目。目前大多用磁盤陣列的方式進行存儲。
�、躒OD管理服務器：是終端進入視頻點播系統(tǒng)訪問的中轉站，以瀏覽器方式為用戶提供登錄服務，并根據(jù)用戶級別提供各類信息，如節(jié)目欄目、電影節(jié)目名稱、節(jié)目介紹和收費信息等。如果系統(tǒng)支持的.用戶并發(fā)數(shù)不大，可將管理服務器和視頻服務器合二為一。
�、菘蛻舳瞬シ旁O備：客戶端可以由PC或由電視機+機頂盒(Set Top Box)組成�？蛻舳酥饕�3種VOD系統(tǒng)，就近式點播電視(NVOD)、真實點播電視(TVOD)和交互式點播電視(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(wèi)星電視所提供的傳統(tǒng)電視服務。IPTV通過組播的方式實現(xiàn)直播電視的功能，借助IP網(wǎng)絡來承載電視信號。直播電視是IPTV的關鍵業(yè)務之一。
傳統(tǒng)電視使用的是模擬傳輸，而IPTV的承載網(wǎng)是IP網(wǎng)絡，傳輸?shù)氖菙?shù)字信號。編碼可以采用和視頻點播業(yè)務相同的方式，如MEPG-2、MEPG-4或WMV，今后可能會使用H.264技術。這些編碼技術都是壓縮編碼技術。
(3)時移電視
時移電視可以使用戶不受節(jié)目播放時間的限制，用戶可以看到以前播出的節(jié)目內(nèi)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。直播電視采用組播方式，而時移電視是通過存儲電視媒體文件，采用點播方式來實現(xiàn)的。
2.IPTV系統(tǒng)的關鍵技術
IPTV的基本技術形態(tài)可以概括為：視頻數(shù)字化、傳輸IP化和播放流媒體化。它包括音/視頻編解碼技術、音/視頻服務器與存儲陣列技術、IP單播與組播技術、IPQoS技術、IP信令技術(如SIP技術)、內(nèi)容分送網(wǎng)絡(CDN)技術、流媒體傳輸技術、數(shù)字版權管理(DRM)技術、IP機頂盒與 EPG技術以及用戶管理與收費系統(tǒng)技術等。
一個端到端的IPTV系統(tǒng)一般具有節(jié)目采集、存儲與服務、節(jié)目傳送、用戶終端設備和相關軟件5個功能部件。
(1)媒體內(nèi)容分發(fā)技術
媒體內(nèi)容分發(fā)(MCDN)技術是IPTV大規(guī)模應用的重要技術保障。
(2)數(shù)字版權管理技術
數(shù)字版權管理(DRM)技術是IPTV實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的必要技術條件之一。DRM主要采用數(shù)據(jù)加密、版權保護和數(shù)字水印。
(3)IPTv運營支撐管理系統(tǒng)
IPTV運營支撐管理系統(tǒng)是IPTV實現(xiàn)的核心管理系統(tǒng)。通過這個系統(tǒng)，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(wǎng)絡實現(xiàn)語音通信的一種先進通信手段，是基于IP網(wǎng)絡的語音傳輸技術。
1.VoIP實現(xiàn)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(fā)展到更實用的Phone-to-Phone，并逐步走入電信市場。
(1)PC-to-PC
早期的`Internet Phone是此類產(chǎn)品的代表。
(2)PC-to-Phone
Net2Phone是此類產(chǎn)品的代表。
(3)Phone-to-Phone
2.VoIP系統(tǒng)組成
IP電話系統(tǒng)由4個基本組件組成：終端設備、網(wǎng)關、多點控制單元、網(wǎng)守。
�、俳K端設備。終端設備是一個IP電話客戶終端，可以是軟件，也可以是硬件。
�、诰W(wǎng)關。網(wǎng)關是IP網(wǎng)絡和PSTN網(wǎng)絡之間的接口設備。
③多點控制單元。多點控制單元的功能在于利用IP網(wǎng)絡實現(xiàn)多點通信。
�、芫W(wǎng)守。網(wǎng)守主要負責用戶注冊和管理。
3.Skype
Skype是由著名的Kazaa軟件的創(chuàng)始人Niklas推出的一款Intemet即時語音通信地址軟件，也是最流行的網(wǎng)絡電話軟件。Skype融合了VolP和P2P兩大技術。Skype具有網(wǎng)絡電話、實時傳信、網(wǎng)站瀏覽、語音視訊、檔案傳輸、搜尋用戶等功能。
Skype具有以下特點：
�、俑咔逦糍|(zhì)。理論上說，使用Skype可以聽到人類能聽到的所有聲音頻率，而普通電話只能聽到300～3000Hz的聲音。
�、诟叨缺Ｃ苄�。skype終端之間的消息都是發(fā)送前加密，發(fā)送后解密。加密使用最新的AES算法，密鑰使用RSA算法。
�、勖赓M多方通話。Skype支持最多5人的多方會議呼叫，且通話都是采用端到端的加密。 ④跨平臺性。Skype提供不同操作系統(tǒng)的發(fā)行版本，如Windows、Linux以及Mac OS等。
考點6 網(wǎng)絡搜索技術
1.搜索引擎的原理和組成
(1)搜索引擎的原理
搜索引擎的原理起源于傳統(tǒng)的信息全文檢索理論，即計算機程序通過掃描一篇文章中的所有詞，建立以詞為單位的排序文件，檢索程序根據(jù)檢索詞在每篇文章中出現(xiàn)的頻率和概率，對包含這些檢索詞的文章排序，最后輸出排序結果。
(2)全文搜索引擎功能模塊的組成
現(xiàn)在的全文搜索引擎一般由搜索器、索引器、檢索器和用戶接口4個部分組成。
�、偎阉髌�。搜索器也稱為“蜘蛛”、“機器人”或“爬蟲”，實際上是一種基于Web的程序。搜索器在Internet上逐個訪問服務器來收集信息，它通過請求Web站點上的HTML網(wǎng)頁來采集該 HTML網(wǎng)頁，并建立一個網(wǎng)站的關鍵字列表。搜索器建立關鍵字列表的過程稱為網(wǎng)絡爬行。
�、谒饕鳌Ｋ饕鞯腵功能是理解搜索器所搜索的信息，從中抽取出索引項，用于表示文檔以及生成文檔庫的索引表。索引器可使用集中式索引算法或分布式索引算法。索引算法對索引器的性能有很大的影響。一個搜索引擎的有效性在很大程度上取決于索引的質(zhì)量。
�、蹤z索器。檢索器的功能是根據(jù)用戶查詢在索引庫中快速地檢索出文檔，進行文檔與查詢的相關度評價，對將要輸出的結果進行排序，并實現(xiàn)某種用戶相關性的反饋機制。網(wǎng)頁檢索器是一個在Web服務器上運行的CGI(公共網(wǎng)關接口)程序。
④用戶接口。用戶接口的作用是輸入用戶查詢，顯示查詢結果，提供用戶相關性反饋機制。用戶接口可以分為簡單接口和復雜接口兩種。
(3)目錄導航式搜索引擎和網(wǎng)頁搜索引擎的組成
目錄導航式搜索引擎的信息搜集系統(tǒng)主要由人工完成，搜索引擎的標引專家依靠手工來搜尋不斷出現(xiàn)的新網(wǎng)站，給每個網(wǎng)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(xiàn)為每個類目路徑下排列著的相關網(wǎng)站，所以也稱為目錄導航。目錄導航式搜索引擎提供兩種查詢接口形式：一種是直接單擊目錄樹，另一種是關鍵字檢索。
2.Google和百度搜索引擎
Google是目前世界上使用率和搜索精度最高的全文搜索引擎，百度則是全球最大的中文搜索引擎，兩者分別是國外、國內(nèi)搜索引擎的領頭羊。
(l)Google的主要技術
Google成立于1998年，創(chuàng)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后面有100個零的數(shù)字，顯示了Google搜索能力的強大。
Google的主要技術有以下幾點：
�、倬W(wǎng)頁采集技術——分布式爬行系統(tǒng)。該系統(tǒng)通常由一個URL服務器將URL列表提供給網(wǎng)絡爬行器(Google同時運行3個爬行器)。每個爬行器同時保持大約300個網(wǎng)絡連接。
�、陧撁娴燃壖夹g(Page Rank)。Google是以Open Directory Project為類目基礎，開發(fā)了獨樹一幟的Page Rank技術。
�、鄢谋酒ヅ浞治黾夹g。超文本匹配分析技術是目前搜索引擎中最先進的檢索技術。
(2)百度的主要技術
百度(www.Baidu.com)于1999年底在美國硅谷成立，創(chuàng)始人是北京大學的兩位畢業(yè)生李彥宏和徐勇。“百度”一詞來源于辛棄疾的名句“眾人尋他千百度”。
①智能性、可擴展搜索技術。
②智能化中文語言處理技術。
�、鄯植际浇Y構化算法與容錯設計。
④智能化相關度算法技術。
⑤檢索結果的智能化輸出技術。
�、薷咝У乃阉魉惴ê头⻊掌鞅镜鼗�。
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(yè)的MP3搜索功能、便于用戶交流的“貼吧”功能、百度常用搜索功能等。
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