作者：全国计算机等级考试命题研究中心 未来教育教学与研究中心
出版社：人民邮电出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
全国计算机等级考试一本通——三级网络技术试读：
前言
全国计算机等级考试由教育部考试中心主办，是国内影响最大、参加考试人数最多的计算机水平考试之一。此类考试的目的在于以考试督促考生学习，因此该考试的报考门槛较低，考生不受年龄、职业、学历等背景的限制，任何人都可以根据自己学习和使用计算机的实际情况，选择不同级别的考试。
全国计算机等级考试专业研究机构——未来教育教学与研究中心历时14年，累计对10万多名考生的备考情况进行了跟踪研究。从对考生的调查得知，考生备考计算机等级考试的时间比较短，因为从报名到参加考试只有近4个月的时间，留给考生的复习时间比较有限，许多考生存在选择题或操作题其中一项偏弱的情况。因此，为满足广大考生的需求，未来教育教学与研究中心悉心编写了本系列丛书。本书为其中一本，面向三级网络技术科目，旨在帮助考生提高备考效率。
本书具有以下几个方面的特点。1.针对题型
计算机等级考试三级网络技术包括单选题、综合题和应用题3种考查形式。本书在对无纸化真考题库进行深入分析和研究后，总结出各种题型的考点，通过串联知识点的讲解，帮助考生更好地掌握考点。2.章前考点总结
要在有限的时间内掌握所有的知识点，考生会感到无从下手，本书通过对无纸化真考题库进行分析，总结出各考点的考核概率，并对考点的难易程度进行评析，让考生了解考试的重点与难点。3.内容讲解易学易懂
本书的编写力求将复杂问题简单化，将理论难点通俗化，提高读者的复习效率。
● 根据无纸化真考题库总结考点，精讲内容。
● 以极具代表性的例题讲解知识点，深入浅出地讲解复杂的概念和理论知识。
● 采用大量插图，简化解题步骤。
● 提供大量习题，巩固所学知识，以练促学，学练结合。4.考前模拟训练
考生在学习了本书理论知识的基础上，接着就是要了解自己的实际掌握情况。为了帮助考生了解考试的形式，熟悉命题类型，掌握命题规律，本书特意安排了考试指南和无纸化真考题库样题，以贴近考试试卷的形式，供考生进行模拟练习。5.智能考试模拟软件
为了更好地帮助考生复习，以使考生在最短的时间内收获最大，本书提供配套光盘。配套光盘主要具有以下功能模块。
综合自测：考生在进行了系统的学习后，可通过此模块进行自测练习，对考试重点和难点进一步巩固强化。
真考题库：提供全套无纸化真考试题，并且其模拟考试系统提供100%真考环境，其操作界面、答题步骤、评分标准与真考完全一致。
本书既可以作为计算机等级考试三级网络技术的自学用书，也可以作为计算机三级网络技术考试培训班的教学参考和辅导用书。
尽管我们精益求精，书中也难免存在疏漏之处，恳请广大读者批评指正。考生在学习过程中，可以访问未来教育考试网（www.eduexam.cn），及时获得最新考试信息及下载资源。如有疑问可以发送邮件至ncreedu＠sina.com，我们将会给您满意的答复。
最后，衷心希望本书的出版对您的学习和应试有所帮助，祝愿您顺利通过考试！编者光盘使用说明一 光盘内容
本软件提供无纸化考试模拟系统。读者安装本软件后即可使用。二 光盘使用环境硬件环境软件环境三 光盘安装方法
步骤1：启动计算机，进入Windows操作系统。
步骤2：将光盘放入光驱，光盘会自动运行安装程序（也可以双击执行光盘根目录下的Autorun.exe文件），将本光盘安装到本地硬盘。安装完毕，会自动在桌面上生成名为“一本通三级网络技术”的快捷方式图标。1.启动方法
双击计算机桌面上的“一本通三级网络技术”快捷方式图标，弹出如图1所示的界面。图1 光盘主界面2.“综合自测”模块
单击图1中的“综合自测”按钮，出现如图2所示的界面。单击章名右侧的“练习”按钮，可以针对每章知识点进行专项练习。单击题目下方的“显示解析”按钮，可以查看该题的答案和解析，如图3所示。图2 综合自测界面图3 查看答案和解析3.“真考题库”模块
单击图2中的“真考题库”按钮，出现如图4所示的界面。该模块收集了近3年的19套真考试卷，学习完本书内容后，可通过本板块的练习查缺补漏。图4 真考题库界面4.“新增题库”模块
在“新增题库”模块中，提供真考题库最新增加的3套试题，供考生重点演练，如图5所示。图5 “新增题库”界面5.“模拟考场”模块
完全模拟真考环境，限时答题，考生可提前感受考场气氛，熟悉考试流程，如图6所示。图6 “模拟考场”界面6.“考试大纲”模块
单击图1中的“考试大纲”按钮，然后再双击“考试大纲.pdf”，即可打开三级网络技术最新考试大纲，如图7所示。图7 三级网格技术考试大纲界面第0章考试指南
俗话说“知己知彼，百战不殆”。考生在备考之前，需要了解相关的考试信息，然后进行有针对性的复习，方可起到事半功倍的效果。为此，特安排本章，帮助考生在最短的时间内了解到最实用的信息。本章介绍了上机考试环境及流程。各部分内容具体如下。
考试环境简介：介绍考试环境、考试题型及分值、考试时间。
考试流程演示：主要介绍真实考试的操作过程，以免考生不了解答题过程而造成失误。0.1 考试环境介绍1.硬件环境
上机考试系统所需要的硬件环境见表0-1。表0-1 硬件环境2.软件环境
上机考试系统所需要的软件环境见表0-2。表0-2 软件环境3.光盘适用环境
本书配套的光盘在教育部考试中心规定的最新考试环境下进行了严格的测试，适用于中文版Windows7操作系统。4.题型及分值
全国计算机等级考试三级网络技术考试满分为100 分，共有3 种考查题型，即单选题（40 小题，共40 分）、综合题（4 小题，共40分）和应用题（共20分）。5.考试时间
全国计算机等级考试三级网络技术考试时间为120分钟。考试时间由考试系统自动计时，考试时间结束后，考试系统自动将计算机锁定，考生不能继续进行考试。0.2 考试流程演示
考生考试过程分为登录、答题、交卷等几个阶段。1.登录
在实际答题之前，需要进行考试系统的登录。一方面，这是考生姓名的记录凭据，系统要验证考生的“合法”身份；另一方面，考试系统也需要为每一位考生随机抽题，生成一份三级网络技术上机考试的试题。（1）启动考试系统
双击桌面上的“考试系统”快捷方式图标，或从开始菜单的“所有程序”中选择“第××（××为考次号）次NCRE”命令，启动“考试系统”，登录界面如图0-1所示。（2）输入准考证号
单击图0-1中的【进入系统】按钮或按Enter键进入【考生登录】窗口，如图0-2所示。图0-1 登录界面图0-2 身份验证（3）准考证号验证
考生输入准考证号，单击图0-2中的【下一步】按钮或按Enter键后，可能会出现两种情况的提示信息。
●如果输入的准考证号存在，将弹出考生信息窗口，要求考生对准考证号、考生姓名以及证件号进行验证，如图0-3所示。如果准考证号错误，则单击【重输准考证号】按钮重新输入；如果准考证号正确，则单击【下一步】按钮继续。
●如果输入的准考证号不存在，考试系统会显示相应的提示信息并要求考生重新输入准考证号，直到输入正确或单击【确定】按钮退出考试系统为止，如图0-4所示。图0-3 验证信息图0-4 错误提示（4）登录成功
当上机考试系统抽取试题成功后屏幕上会显示三级网络技术的考试须知，考生须选中【已阅读】复选框并单击【开始考试并计时】按钮，开始答题并计时，如图0-5所示。图0-5 考试须知2.答题（1）界面整体说明
如图0-6所示的试题内容查阅窗口中，试题状态及导航区的每个按钮代表一个试题作答。按钮初始颜色为白色，表示还未作答，一旦作答某题后，试题对应的按钮就会变为绿色背景。
考生也可以单击试题前面的题号来标记此题，一旦标记，该题号下方会显示一条红色短波浪线来提示考生特别注意此题。再次单击题号即会取消标记。图0-6 试题内容查阅窗口（2）单选题作答说明
单选题只能选中一个选项，试题一旦作答，下面试题对应的导航按钮背景会变为绿色。（3）综合题作答说明
综合题是由考生填入作答内容。考生可根据需要切换不同的输入法，并通过单击右下角的区域来选择不同的输入法，如图0-7所示。（4）应用题作答说明
应用题是由考生根据试题材料进行作答。一般一个应用题会有多个试题，用户可以根据需要切换不同的输入法进行作答。3.交卷
考试过程中，系统会为考生计算剩余考试时间。作答界面会在右上角显示剩余时间，剩余5分钟时，系统自动提示，剩余时间为0时，系统自动交卷，交卷完成后考试结束，无法继续作答。
如果考生要提前结束考试并交卷，则在屏幕右上角单击【交卷】按钮，考试系统将弹出如图0-8所示的信息提示对话框。此时考生如果选择【确定】按钮，则退出考试系统进行交卷处理，选择【取消】按钮则返回考试界面，继续进行考试。图0-7 输入法切换图0-8 交卷确认
如果进行交卷处理，系统首先锁住屏幕，并显示“系统正在进行交卷处理，请稍候！”；当系统完成交卷处理时，在屏幕上显示“交卷正常，请输入结束密码：”，这时只要输入正确的结束密码就可结束考试。（注意：只有监考人员才能输入结束密码）第1章网络系统结构与设计的基本原则
本章的重点内容是广域网、城域网与局域网的主要技术特点以及宽带城域网技术。
本章共两节，即基础环节和实训环节，是初学者学习网络技术的基础内容。考试要点分析明细表1.1 基础环节考点1 计算机网络的基本结构真考链接
此考点考核概率为45%。该知识点属于熟记性内容，要求考生熟记计算机网络的基本结构。
典型的计算机网络从逻辑功能上分为资源子网和通信子网两部分。
资源子网负责全网的数据处理业务，负责向网络用户提供各种网络资源与网络服务。资源子网由主计算机系统、各种终端与联网设备、各种软件与信息资源等组成。通信子网负责进行网络数据传输、转发等通信处理任务，由通信线路、通信控制处理机与其他通信设备组成。通信控制处理机是通信子网中的主要设备，也被称为网络节点。通信线路为通信控制处理机之间、通信控制处理机与主机之间提供通信信道，目前使用较为普遍的通信线路有双绞线、同轴电缆、光纤等有线介质，以及微波、卫星等无线通信信道。考点2 计算机网络的分类及其互联方式真考链接
此考点考核概率为45%。该知识点属于了解性内容，要求考生熟记计算机网络的分类及其互联方式。1.局域网（LocalAreaNetwork，LAN）
局域网是一种覆盖一座或几座大楼、一个校园或者一个单位等地理区域较小范围的计算机网络，一般是方圆几千米以内。局域网的技术特点主要表现在以下几个方面。
●域网覆盖的地理范围有限，一般属于一个单位所有，易于建立、维护与扩展。
●局域网具有较高的数据传输速率（10Mbit/s～10Gbit/s）与较低的误码率。提供了又快又准的数据传输环境。
从介质访问控制方法的角度来看，局域网可以分为共享介质式局域网与交换式局域网；而从使用的传输介质类型的角度来看，局域网又可以分为使用有线介质的有线局域网与使用无线通信信道的无线局域网。2.城域网（Metropolitan AreaNetwork，MAN）
城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络，覆盖一个城市的地理范围，用来将同一区域内的多个局域网互联起来的中等范围的计算机网络。城域网设计目标是满足几十千米范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网的互联需求，以实现大量用户之间的数据、语音、图形与视频等多种信息的传输。3.广域网（WideAreaNetwork，WAN）
广域网是最早出现的计算机网络。广域网在结构上分成两个部分：负责数据处理的主计算机与终端；负责数据通信处理的通信控制处理设备与通信线路。广域网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网将不同地区的计算机系统进行互联，以达到资源共享的目的。4.计算机网络的互联方式
广域网、城域网与局域网是构成现代网络系统的基本单元。用户计算机可以通过局域网、有线电视网（CATV）、电话交换网（PSTN）、无线城域网（WMAN）或无线局域网（WLAN）等方式接入到作为地区级主干网的城域网中。城域网又通过路由器与光纤接入到作为国家级或区域主干网的广域网中。考点3 局域网技术真考链接
此考点考核概率为65%。该知识点属于熟记性内容，要求考生熟记局域网的3个发展方向。
20世纪80 年代初，局域网主要有以太网（Ethernet）、令牌环（Token Ring）网络与令牌总线（Token Bus）网络3个主要产品。
1990年IEEE802.3协议在物理层提出了10Base-T的标准，此标准明确提出10Mbit/s以太网的传输介质可利用双绞线。这使得以太网组网的成本大大降低，继而大大提高了以太网的竞争优势。同年，标志着交换式以太网的出现的以太网交换机产品也相继问世。
以太网技术的发展有3个方向。1.数据传输速率的提高
目前以太网的传输速率已经由10Mbit/s提高到100Mbit/s、1Gbit/s甚至是10Gbit/s、100Gbit/s。但是以太网帧的结构基本保持不变。10Mbit/s的以太网简称为传统以太网，100Mbit/s的以太网简称为快速以太网（FastEthernet，FE），千兆以太网简称为GE，10Gbit/s的以太网简称为10GE。2.局域网互联技术的发展
由于网桥或路由器可以分隔网络之间的广播通信量与冲突域，所以我们可以很方便地根据需要将一个大型局域网划分成一个个独立的小型局域网，使得局域网互联技术得以快速发展。小提示
需要注意，一个局域网可以借助网桥或路由器划分成若干个子网，以太网的介质访问控制方法是CSMA/CD。考点4 广域网技术真考链接
此考点考核概率为65%。该知识点属于熟记性内容，要求考生熟记广域网技术研究的重点。
相对于局域网的易于建立、维护和成本低的特点，广域网的建设投资与管理要庞大与复杂得多，往往由电信运营商负责。由于广域网的组建管理、用户接入广域网的服务与技术支持，均由电信运营商负责，所以广域网是一种公共数据网络（PublicDataNetwork，PDN）。
目前，构成广域网的典型网络类型和技术主要有以下几种。
●综合业务数字网（ISDN）。
●公共电话交换网（PSTN）。
●数字数据网（DDN）。
●X.25分组交换网。
●帧中继（Frame Replay，FR）网。
●异步传输模式（AsynchronousTransferMode，ATM）网。
●千兆以太网（GigabitEthernet，GE）与10GE的光以太网（OpticalEthernet）。
为了在电信网络的基础上实现传统的语音传输业务和数据传输业务的结合，出现了ISDN、X.25 以及WDM的研究与应用。
其中，数字数据网（DDN）是一种基于点到点连接的窄带公共数据网。X.25协议网络从1974年开始出现。随着光纤技术的开始应用，一种简化的X.25协议网（即帧中继网）继而得到广泛普及。以上几种技术在早期的广域网建设中都发挥了一定的作用。
ATM技术最初是由从事电信网工作与电话交换的技术人员提出的，当时的人员试图将数据与语音的传输放入一个网络中完成，并且覆盖从局域网到广域网的整个领域。虽然目前不少广域网的主干网依旧在使用这种技术，但是由于这条技术线路不够成功，以后的发展空间必然会慢慢萎缩。考点5 城域网技术真考链接
此考点考核概率为65%。该知识点属于熟记性内容，要求考生熟记城域网的传输介质以及 FDDI的特点。1.城域网的概念
IEEE802委员会最初对城域网的定义是这样的：城域网是以光纤为传输介质，能够提供45～150Mbit/s高传输速率，支持数据、语音、图形与视频综合业务数据传输，覆盖50～100km的城市范围内，实现高速宽带传输的数据通信网络。早期城域网的首选技术是光纤环网，其典型产品是光纤分布式数据接口（FDDI）。FDDI可以实现高速、高可靠性和大范围内局域网的连接。
FDDI以光纤为传输介质，传输速率为100Mbit/s，用于100km范围内的局域网互联。它支持双环结构，具备快速环自愈能力，在基本技术上与局域网的IEEE802.5令牌环网络有很多相同之处。FDDI的MAC子层使用了802.5单令牌环网络介质访问控制MAC协议，LLC子层使用IEEE802.2协议，能够适应城域网主干网建设的需要。小提示
需要注意的是，相比较于IEEE802.5定义的城域网的新定义中，宽带城域网重点提出了TCP/IP技术以及多种业务类型的内容。2.宽带城域网建设产生的影响（1）宽带城域网的出现，使得传统的通信网络在概念、技术与应用上发生了较大改变。
①广域网、城域网与局域网在技术上的界限变得越来越模糊。
②Internet的应用与电信服务业务的界限变得越来越模糊。
③广播电视网、电信传输网与计算机网络与之间的界限越来越模糊。
④电信传输网技术与计算机网络技术的界限越来越不明显。（2）推动城域网快速发展的应用领域与业务。
具体的应用领域与业务有：高速上网服务与网络互联服务；电子政务、电子商务服务与智能社区服务；远程教育与远程医疗服务；带宽与管道出租服务等。考点6 宽带城域网的结构1.宽带城域网的逻辑结构
完整的宽带城域网主要包括“三个平台与一个出口”，即网络平台、业务平台、管理平台与一个城市宽带出口。宽带城域网的总体结构如图1-1所示。图1-1 宽带城域网的总体结构真考链接
此考点考核概率为95%。该知识点属于熟记性内容，要求考生熟记宽带城域网的逻辑结构和宽带城域网网络平台各层的主要功能。
宽带城域网的网络平台在逻辑上又可以进一步分为核心交换层（核心层）、边缘汇聚层（汇聚层）、用户接入层（接入层）。图1-2给出了典型的宽带城域网的网络平台层次结构示意图。图1-2 宽带城域网的层次结构2.宽带城域网网络平台各层的主要功能
宽带城域网网络平台的核心层主要承担高速数据交换的功能，汇聚层主要承担路由与流量汇聚的功能，接入层主要承担用户接入与本地流量控制的功能。（1）核心交换层的基本功能。
核心交换层的基本功能如下。
●核心交换层实现与主干网络的互联，提供城市宽带IP数据出口。
●核心交换层提供宽带城域网的用户访问Internet所需要的路由服务。
●核心交换层将多个汇聚层连接起来，为汇聚层的网络提供高速分组转发，为整个城域网提供一个高速、安全与具有QoS保障能力的数据传输环境。（2）汇聚层的基本功能。
汇聚层处于宽带城域网核心交换层的边缘，它的基本功能如下。
●根据处理结果把用户流量转发到核心交换层或在本地进行路由处理。
●汇接接入层的用户流量，进行数据分组传输的汇聚、转发与交换。
●根据接入层的用户流量，进行本地路由、过滤、流量均衡、QoS优先级管理，以及安全控制、IP地址转换、流量整型等处理。（3）接入层的基本功能。
接入层解决的是“最后一公里”问题。它通过各种接入技术，连接最终用户，并为它所覆盖范围内的用户提供访问Internet以及其他信息服务。
城域网设计的一个重要出发点是：在降低网络造价的前提下，系统能够满足当前的数据交换量、接入的用户数与业务类型的要求，并具有可扩展的能力。真题精选【例题1】下列关于宽带城域网汇聚层基本功能的描述中，错误的是（ ）。
A.提供用户访问Internet所需要的路由服务
B.汇接接入层的用户流量，进行数据转发和交换
C.根据接入层的用户流量，进行流量均衡、安全控制等处理
D.根据处理结果把用户流量转发到核心交换层或在本地进行路由处理【答案】A【解析】提供用户访问Internet所需要的路由服务的是核心交换层。汇聚层的基本功能是：①汇聚接入层的用户流量，进行数据分组传输的汇聚、转发和交换。②根据接入层的用户流量，进行本地路由、过滤、流量均衡、QoS优先级管理，已经安全控制、IP地址转换、流量整形等处理。③根据处理结果把用户流量转发到核心交换层或本地进行路由处理。【例题2】设计一个宽带城域网将涉及“三个平台一个出口”，即网络平台、业务平台、管理平台和 （ ）。
A.广域网出口 B.局域网出口 C.城市宽带出口 D.卫星通道出口【答案】C【解析】完整的宽带城域网主要包括“三个平台与一个出口”，即网络平台、业务平台、管理平台和一个城市宽带出口。考点7 宽带城域网组建原则真考链接
此考点考核概率为85%。该知识点属于熟记性内容，要求考生熟记制约宽带城域网的关键点与组建运营宽带城域网的基本原则。
由于城域网是城市范围内大量用户接入Internet的汇接点，介于广域网与局域网之间，所以城域网的结构、服务要格外复杂。
城域网的接口技术也比较复杂。在城域网中可能存在标准的电信SDH业务、准同步数字序列（PlesiochronousDigitalHierarchy，PDH）业务、视频业务与数字业务等多种业务类型。其中，数字业务又涉及多种基于Internet的服务，以及IP路由器、交换机与Ethernet设备标准等。
因此，要组建与成功运营一个宽带城域网需要遵循的基本原则是：
必须能够保证网络的可管理性、可运营性、可盈利性和可扩展性。1.宽带城域网的可管理性
宽带城域网必须具备可管理性，主要表现在电信级的业务管理、接入管理、网络安全、IP地址分配、QoS保证、计费能力等方面。（1）宽带城域网的电信级接入管理包括对用户的开户、销户和用户权限的保护。宽带城域网设备必须支持对用户的身份认证、使用权限认证和计费功能。业务管理要支持多ISP、基于IP的虚拟专网VPN等各种增值业务。（2）宽带城域网必须能够为用户提供带宽保证，实现流量工程，提供个性化用户策略的QoS保证。因此，宽带城域网一定要能够提供设备管理和网络管理，可以向用户提供基于业务的管理，如虚拟专网VPN管理，最终实现分级别、分权限和分区域的网络管理。（3）宽带城域网必须提供根据使用时间、流量、业务等多种方式的计费手段，支持对固定用户和流动用户的计费。宽带城域网必须具备IP地址分配能力，能够支持动态和静态地址分配，支持网络地址转换NAT功能。2.宽带城域网的可运营性
宽带城域网必须具备可运营性。宽带城域网是一个出售全新电信服务的系统，必须保证系统在能够保证服务质量的前提下提供7×24的服务。宽带城域网的核心与关键设备一定都是电信级的。3.宽带城域网的可盈利性
宽带城域网一定是能够盈利的，每一个运营商都很关心此点。在组建宽带城域网时，必须定位在可以开展的业务上。运营者需要循序渐进的建设一个基于Internet的下一代运营网络环境，形成信息电子产品制造商（ProductsVendor）、应用服务提供商（ASP）、网络服务提供商（NSP）、ISP与增值零售商（ValueAdded Reseller）到最终用户的良性循环的业务模式和完整的价值链。4.宽带城域网的可扩展性
设计宽带城域网时必须要充分考虑到网络的可扩展性。具体需要考虑以下几点。
●宽带城域网组网的灵活性，对新业务与网络规模、用户规模扩展的适应性。
●由于宽带网络技术的发展具有很大的不确定性，而且其服务产品的更新与新的应用领域的出现都难以预测，所以在设计方案与组网设备的选择上必须慎重，最大限度地降低运营商的投资风险。
●宽带城域网的组建不能奢望一步到位，必然会受到技术发展与投资规模的限制。组建可扩展的宽带城域网必须制订统一的规划，分阶段、分步骤地逐步实施，减少一次性投资的风险。根据业务的开展，逐步调整建设步骤和规模。1.2 实训环节考点8 实训环节一：管理和运营宽带城域网的关键技术真考链接
此考点考核概率为80%。该知识点属于掌握性内容，要求考生掌握管理和运营宽带城域网的关键技术。
目前，管理和运营宽带城域网的关键技术有带宽管理、网络管理、服务质量QoS、用户管理、IP地址的分配与地址转换、多业务接入、统计与计费、网络安全等。1.带宽管理
宽带城域网的带宽高于传统网络。2.网络管理
宽带城域网必须有严格的网络管理能力。管理宽带城域网有3种基本方案，即带内网络管理、带外网络管理、同时使用带内和带外网络管理。“带内”与“带外”网络管理的区分以传统的电信网络为基准。带内网络管理是指利用传统的电信网络，如数据通信网（DCN）或公共交换电话网（PSTN）拨号，对网络设备进行数据配置。带外网络管理是指利用IP网络及协议进行网络管理，它利用网络管理协议（SNMP）建立网络管理系统，实时采集网络数据，产生告警信息，显示网络拓扑，进行各类通信数据分析，供网络管理人员维护网络设备与系统运行状态。同时使用带内和带外网络管理则指对汇聚层以下采用带内管理，而对汇聚层及其以上设备采取带外管理。3.服务质量（QoS）
网络服务质量表现在延时、抖动、吞吐量和包丢失率等几个方面。目前宽带城域网保证服务质量（QoS）要求的技术主要有：资源预留（RSVP）、区分服务（DiffServ）与多协议标记交换MPLS。4.用户管理
宽带城域网的用户管理应该包括用户认证与接入管理、计费管理等。对于包月制的用户，用户管理的IP地址分配可以采用静态或动态的DHCP自动分配两种。使IP地址与用户设备的MAC地址、基于端口的虚拟局域网标识（VLANID）捆绑，这样用户可以不进行身份认证自动接入网络。对于利用以太网方式接入的用户，通常根据接入的交换机端口号，来划分VLAN的方法解决用户接入的安全问题。5.IP地址的分配与地址转换
随着宽带城域网的建设与发展，IP地址资源匮乏的问题会变得更加突出。只有成功过渡到IPv6网络，才能彻底解决此难题。因为宽带接入的用户有可能一直在线，所以在宽带城域网中，除了建设初期用户IP地址可以采用公用IP地址外，一般均采用内部专用IP地址。为了解决IP地址不足的问题，目前的基本方案是使用公用IP地址和内部专用IP地址这两类地址与网络地址转换NAT技术，并且只为宽带城域网的关键设备与特殊用户分配固定的公用IP地址。6.多业务接入
允许多业务接入是宽带城域网的一个重要的特点。宽带城域网必须能够快速、方便地为用户接入提供服务，并且具有接入新的应用和服务的能力。7.统计与计费
良好的统计与计费能力是保证宽带城域网正常运行的基础。计费可以按照包月方式、计时方式和按流量计费等。统计与计费可以在不同的层次上实现，最简单的是利用网络管理协议（SNMP）的管理信息库（MIB）来实现。统计与计费方式能够支持灵活的市场营销策略。8.网络安全
宽带城域网的网络安全问题涉及管理和技术两个层面。管理方面涉及安全管理规范的制定、执行与监督。技术方面需要解决物理安全、网络安全和信息安全等3方面的问题。宽带城域网组建时必须按照电信级运营的要求，考虑设备冗余、线路冗余、路由冗余，系统故障的快速诊断与自动恢复以及网络防攻击问题。真题精选【例题】下列属于广域网QoS技术的是（ ）。
A.RSVP B.PSTN C.MSTP D.ISDN【答案】A【解析】属于广域网QoS技术的是RSVP。目前宽带城域网保证服务质量QoS要求的技术主要有：资源预留（RSVP）、区分服务（DiffServ）与多协议标记交换（MPLS）。考点9 实训环节二：构建宽带城域网的基本技术与方案真考链接
此考点考核概率为85%。该知识点属于熟记性内容，要求考生熟记光以太网的特征和 RPR技术以及RPR技术的主要特点。
用于构建宽带城域网的基本技术与方案主要有如下3类。1.基于10GE技术的宽带城域网
从可扩展性、易用性与成本3方面来选择组建宽带城域网的方案，10GE技术作为构建宽带城域网的主要技术则很适合。其原因有：以太网技术成熟，造价低廉，用户广泛；扩展性很好，能够较轻易地实现从 10Mbit/s到10Gbit/s的平滑升级；覆盖范围适合，即能够覆盖从几十米到100km的范围；主流的操作系统、应用程序都可以在以太网环境中运行。以太网技术从速率10Mbit/s到100Mbit/s的发展过程中，物理层传输介质始终是以双绞线为主、光纤为辅，结构上也是以共享介质方式与半双工方式为主；而1Gbit/s、10Gbit/s以及将来的100Gbit/s，物理层只定义了光纤接口标准，支持全双工和点到点的连接方式。小提示
需要注意的是，从1Gbit/s的以太网开始，在物理层的传输介质中就只有光纤，且支持全双工与点到点的连接方式。
由于最初设计以太网时，主要将它定位于局域网中，所以它不能提供端到端的包延时和包丢失率控制，不支持优先级服务，也不能保证QoS；网管信息与用户信息分界不清；不具备对用户的认证能力，按时间和流量计费困难等不足之处。
在2000年下半年，光以太网的概念出现，很好地解决了上述问题。可运营光以太网的设备和线路必须符合电信网络99.999%的高运行可靠性，并具备以下特征。
●能够根据终端用户的实际应用需求分配带宽，保证带宽资源充分、合理地应用。
●具有认证与授权功能，用户访问网络资源必须经过认证和授权，确保用户和网络资源的安全及合法使用。支持VPN和防火墙，可以有效地保证网络安全。
●支持MPLS，具有一定的QoS保证，提供分等级的QoS网络服务。
●提供计费功能，能及时获得用户的上网时间记录和流量记录，支持按上网时间、用户流量，或包月计费方式，支持实时计费。
●能够方便、快速、灵活地适应用户和业务的扩展。
10Gbit/s光以太网的技术优势主要表现在以下几个方面。
●以太网与DWDM技术已成熟，且应用广泛。预计组建同一规模的宽带城域网，光以太网的成本是SONET的1/5，是ATM的1/10。
●IEEE对10Mbit/s、100Mbit/s、1Gbit/s到10Gbit/s的以太网技术已经实现了标准化，100Gbit/s的以太网技术标准正在研究之中。它能够覆盖从宽带城域网的核心层、汇聚层到接入层的各种需求，因此以太网技术在宽带城域网中提供端到端的多种方案中优势明显。
●如果一个宽带城域网的各个层次能够使用同一种技术，那么这种网络在设计、组建、运行、管理和人员培圳方面都很方便、有效。2.基于弹性分组环RPR技术的宽带城域网
弹性分组环（ResilientPacketRing，RPR）是一种直接在光纤上高效传输IP分组的传输技术，它以思科公司提出的动态分组传送（DynamicPacketTransport，DPT）技术为基础。与FDDI相同，弹性分组环RPR采用双环结构。RPR环中两个RPR节点之间的裸光纤的最大长度可达到100km。RPR有内环和外环两个光纤环，内环沿逆时针方向传输，外环沿顺时针方向传输。内环和外环均可以实现“自愈环”的功能，并同时可以传输数据分组与控制分组，且均可以用统计复用的方法传输IP分组。为了高效利用光纤带宽，加速控制分组的传输，提高环的可靠性，实现“自愈环”功能，并保证系统可靠性与服务质量，每个节点都可以使用两个方向的光纤与相邻节点通信。
RPR技术主要具有以下几个特点。（1）公平性好。
网络运营商必须保证公平性，具有相同优先级的数据帧，RPR环可以提供相同的环通道访问能力。由于环中每个节点都执行SRP公平算法，所以节点之间能够获得平等的带宽，防止了某个节点因流量过大而造成环拥塞。同时为了保证能够根据用户购买的带宽提供相应的服务，RPR环还支持加权公平法则和入口、出口峰值速率限制。（2）带宽的利用率高。
RPR采用双环结构传输数据分组和控制分组；RPR环限制数据帧只在源节点与目的节点之间的光纤段上传输，当源节点成功地发送一个数据帧之后，这个数据帧要由目的节点从环中收回。这样，该数据帧将不再占用下游段的环带宽，提高了环带宽的利用率。（3）保证服务质量。
RPR环对不同的业务数据分配不同的优先级，以保证高优先级信息的可靠传输，从而保证了网络的服务质量（QoS）。（4）快速保护和恢复能力强大。
RPR环的快速保护和恢复能力使得它已经成为了一项电信级的技术。RPR有自愈环的功能，能够在50ms的时间内，隔离出现故障的节点和光纤段，并在没有专用带宽的前提下就能够提供SDH级的快速保护和恢复，因此提高了环带宽的利用率。3.基于SDH技术的宽带城域网
传统的网络有用于固定电话通信的电话交换网，用于移动通话的移动电话网，以及用于数据传输的ATM网、SDH网。其中，以SDH为基础的多业务平台将是电信运营商组建宽带城域网的一个基本选择。SDH以支持IP为Ethernet业务接入为发展趋势，并不断融合ATM和路由交换功能，构成以SDH为基础的多业务网络平台，即形成所谓的“onebox”（一体化）解决方案。真题精选【例题】下列关于RPR技术的描述中，错误的是（ ）。
A.RPR与FDDI一样使用双环结构
B.在RPR环中，源节点向目的节点成功发出的数据帧要由目的节点从环中收回
C.RPR环中每一个节点都执行MPLS公平算法
D.RPR环能够在50ms内实现自愈【答案】C【解析】弹性分组环（RPR）中每一个节点都执行SRP公平算法，与FDDI一样使用双环结构。传统的FDDI环中，当源节点向目的节点成功发送一个数据帧之后，这个数据帧要由源节点从环中回收，而RPR环限制数据帧只在源节点与目的节点之间的光纤段上传输，当源节点成功发送一个数据帧之后，这个数据帧由目的节点从环中回收。RPR采用自愈环设计思路，能在50ms时间内，隔离出现故障的节点和光纤段，提供SDH级的快速保护和恢复。考点10 实训环节三：网络接入技术与方法真考链接
此考点考核概率为90%。该知识点属于熟记性和掌握性内容，要求考生熟记三网融合技术并掌握各种接入技术。1.接入网技术发展的背景
将来计算机网络的覆盖范围可能会超过现有的电话通信网。人们必须要解决用户计算机的接入问题。如果将国家级大型主干网比作是国家级公路，各个城市的高速城域网比作是地区级公路，那么接入网就是最终把家庭、企事业单位用户接到地区级公路的道路。我们可以形象地将家庭、企事业单位的计算机接入地区主干网的问题称为信息高速公路中的“最后一公里”问题。2.什么是接入服务
我国工业和信息化部将接入服务作为“电信业务的第二类增值电信业务”。我国管理部门界定，接入服务是指利用接入服务器和相应的软硬件资源建立业务节点，并利用公用电信基础设施将业务节点与Internet骨干网相连接，以便为各类用户提供接入Internet的服务。Internet接入服务业务有两种应用：一是为Internet内容提供商（ICP）提供Internet接入服务；二是为普通上网用户提供Internet接入服务。3.“数字会聚”“三网融合”与接入技术
从技术的角度，我们可以将接入网的接入方式分为五类：地面有线通信系统（包括计算机局域网）、无线通信和移动通信网、卫星通信网、有线电视网和地面广播电视网。它们早期分属于不同部门，但是数字化使得它们都有可能提供语音、数据与视频的综合业务，这就造成了通信、计算机、广播电视等产业的会聚，出现经营业务相互融合，进而促进这些产业的重组，同时开辟大量新的信息服务市场，这就是所谓的“数字会聚”现象。“数字会聚”现象将会对未来通信体制产生重大的影响。4.宽带接入技术的基本类型
从用户接入的角度，可以分为接入技术与接入方式，其中接入方式与用户工作环境与需求相关。具体分类情况如图1-3和图1-4所示。图1-4 接入方式
从技术实现的角度，目前宽带接入技术主要有：数字用户线xDSL技术、光纤同轴电缆混合网HFC技术、光纤接入技术、局域网接入技术以及无线接入技术。其中，无线接入又可以分为无线局域网接入、无线城域网接入与无线Ad hoc接入。5.各种接入技术（1）数字用户线xDSL接入技术。
数字用户线xDSL（DigitalSubscriberLine，数字用户环路）。数字用户线缩写xDSL中x的意思是表示它的不同类型。例如，可以理解x是A、H或RA等，它们对应于不同的数字用户线技术。xDSL技术根据上行（用户到交换局）和下行（交换局到用户）的速率是否相同可分为速率对称型和速率非对称型两种。
表1-1给出了主要的xDSL技术的上行与下行速率的参数。表1-1 常见的存储单位
ADSL的技术特点主要有以下几点。
●能够利用现有的用户电话铜双绞线，以重叠和不干扰传统模拟电话业务的方式，即普通电话业务POTS的方式，提供高速数字业务。ADSL允许用户保留已有的模拟电话业务的同时支持用户比如Internet在线访问、视频点播VOD等新型宽带业务。
●该技术与本地环路的实际参数以及用户电话铜双绞线的特性关系都不大，所以用户不需要进行电缆的重新铺设。
●上行速率在64～640kbit/s，下行速率在500kbit/s～7Mbit/s。用户可以根据需要自行选择。（2）光纤同轴电缆混合网（Hybrid FiberCoax）HFC。
①光纤同轴电缆混合网HFC的基本结构。
传统有线电视网络中的放大器只能单向地放大从头端传输到用户的模拟电视信号。而有线电视网络CATV的双向传输改造，使利用有线电视网络进行双向数据传输的服务成为可能。光纤同轴混合网HFC是新一代有线电视网络。光纤同轴电缆混合网HFC就是一个双向传输系统。
光纤干线和同轴分配线在光纤节点处相连。光纤节点通过同轴电缆下引线可以为500～2000个用户服务。这些被连接在一起的用户共享同一根传输介质。HFC改善了信号质量，提高了可靠性，线路使用的带宽可以达到1GHz。这些特性使用户可以在传统方式接收电视节目的同时又可以享受高速上网、视频点播、IP电话、可视电话、电视会议、多媒体远程教学、远程医疗、网上游戏、VPN等双向数据传输服务。
从用户接入的角度来看，光纤到同轴电缆混合网将有线电视网络进行了双向改造，是用户通过有线电视宽带接入Internet的一种重要方式。表1-2是各种接入方式的速率比较。表1-2 几种接入方式的速率比较
HFC的最大的优势是频带宽、速度快。主要缺点有：a.在于存在回传信道的干扰；b.多用户对有限带宽资源的争用出现拥塞，可能会影响接入速率；c.建设HFC网或改造原有的有线电视系统使之具备双向传输能力的造价相当昂贵。
②电缆调制解调器CableModem。
CableModem是专门为利用有线电视网进行数据传输而设计的。发送端，将数据进行调制，然后利用有线电视网（CATV）同轴电缆允许的频率发送；接收端，把调制后的信号进行解调，还原出数据。它不占用电话线路，传输速率高，且所需的CATV网覆盖面积广、费用低，因此，便成为一种极具竞争力的宽带接入技术。
CableModem连接了用户计算机与有线电视同轴电缆。它不仅有调制解调功能，也带有加密解密和协议适配与网桥、路由器与集线器的部分功能。CableModem利用频分复用的方法将双向信道分为：载波频率范围在5 ～42MHz，带宽一般在200kbit/s～10Mbit/s的上行信道；载波频率范围一般在450～750MHz，信道带宽最高可达36Mbit/s的下行信道。
CableModem从不同角度可以进行如下分类。
●从数据传输方向上，CableModem可以分为单向、双向两类。
●从传输方式上，CableModem可以分为双向对称式传输和非对称式传输两类。对称式传输速率为2～4Mbit/s，最高能达到10Mbit/s。非对称式传输下行速率为30Mbit/s，上行速率为500kbit/s～2.56Mbit/s。
●从同步方式上，CableModem可以分为类似于Ethernet的同步交换和类似于ATM技术的异步交换两类。
●从接入的角度，CableModem可以分为个人CableModem和宽带多用户Cable。宽带多用户CableModem可以具有网桥的功能，可以将一个计算机局域网接入。
●从接口的角度，CableModem可以分为外置式、内置式和交互式机顶盒3种。（3）光纤接入技术。
无论何种接入技术，传输介质为铜缆的带宽瓶颈是很难解决的。多数网络运营者都将基于光纤的网络作为理想的宽带接入网。与其他传输介质相比，光纤的带宽容量几乎是无限的。现代光纤传输系统在单个波长上的传输速率可以达到10 Gbit/s，而密集波分复用DWDM系统在一根光纤上又可承载64个波长。而理论上这些系统对光纤的利用率还不到1%。
光接入网的结构只有足够简单才能满足大量用户接入的安装与维护的要求。其次，为了降低成本与提高系统的可靠性，光接入网不适宜使用复杂的激光器或其他复杂光器件。这些要求就意味着在接入网的具体应用中，无源的光接入网结构比有源的光接入网结构更适合。将来，无源光网络（PassiveOpticalNetwork，PON）技术以及以ATM为基础的宽带无源光网络（APON）技术应用前景势必会更为广阔。APON在PON的网络上，实现基于信元的ATM传输，它允许接入网中的多个用户共享整个带宽。由于该系统把ATM和PON技术结合在一起，故称之为APON（ATM+PON）。APON是一种无源系统，所以安装、开通和维护运营成本继续降低，它是一种比较理想的长远解决方案。
目前，光纤在接入网使用中有向终端用户延伸的趋势，因而也出现了一些新的概念，它们是：
●光纤到路边（FiberToTheCurb，FTTC）。
●光纤至小区（FiberToTheZone，FTTZ）。
●光纤到大楼（FiberToTheBuilding，FTTB）。
●光纤到办公室（FiberToTheOffice，FTTO）。
●光纤到户（FiberToTheHome，FTTH）。
无源光纤网是ITU的SG15研究组在G.983建议“基于无源光纤网的高速光纤接入系统”进行标准化的。该建议分为如下两个部分。
●OC-3，155.520Mbit/s的对称业务。
●上行OC-3，155.520Mbit/s，下行OC-12，622.080Mbit/s的不对称业务。
按照G.983建议，传输介质可以是一根或两根单模光纤。双向传输通过波分复用WDM（一根或两根光纤）实现。
PON为多个用户提供廉价的共享传输媒介，ATM技术则为从低速到高速的各种多媒体业务提供可靠的接口，APON结合了两者的优点，以ATM为基础的宽带无源光网络APON可能是更加适合灵活地提供宽带多媒体业务的一种方式。相较于其他接入方式其优点如下：系统稳定、可靠；可以适应不同带宽、传输质量的需求；每个用户可占用独立的带宽，不会发生拥塞；接入距离可以达到20～30km。（4）宽带无线接入技术。
无线接入技术是指在终端用户和交换局之间的接入网全部或部分采用无线传输方式，为用户提供固定或移动的接入服务的技术。无线接入技术以投资少、建网周期短、提供业务快等优势已逐渐成为非常重要的接入方式。
①无线接入技术的分类与应用。
无线接入技术主要有IEEE802.11标准的无线局域网（WLAN）接入、IEEE802.16标准的无线城域网（WMAN）接入，以及正在发展的Ad hoc接入技术。
近距离采用 IEEE802.11 标准的无线局域网 WLAN，可以满足一定地理范围内的用户无线接入需求；远距离采用IEEE802.16标准的WiMAX技术，可以在50km范围内提供最高70Mbit/s的传输速率。IEEE802.11标准与IEEE802.16标准均针对无线环境，由于适用对象不同，采用的技术与协议解决问题的重点也不相同。IEEE802.11标准的重点在于解决局域网范围的移动节点通信问题，而IEEE802.16标准的重点是于解决建筑物之间的数据通信问题。
②IEEE802.11标准与无线局域网WLAN。
1990年，IEEE802委员会成立了802.11工作组，专门从事无线局域网的研究，并开发一个介质访问MAC子层协议和物理介质标准。首个无线局域网的标准IEEE802.11诞生于1997年，随后又出现过两个扩展版本。3种版本的区别如表1-3所示。表1-3 无线局域网3种版本标准的比较
目前IEEE802.11标准已发展到IEEE802.11j，对多种频段无线传输技术的物理层、MAC层、无线网桥，以及QoS管理、安全与身份认证作出了一系列的规定。
③IEEE802.16标准与无线城域网WMAN。
1999年7月IEEE802委员会成立了专门工作组，研究宽带无线网络标准。2002年公布了宽带无线城域网IEEE802.16标准，即无线城域网（WirelessMAN，WMAN）标准。该标准旨在制定工作在2～66MHz频段的无线接入系统的物理层与介质访问控制MAC子层规范。
按IEEE802.16标准建立的无线网络可能覆盖一个城市的部分区域，由于建筑物位置是固定的，它需要在每个建筑物上建立采用全双工、宽带通信方式工作的基站。而且要求接入IEEE802.16无线网络的用户数要多于接入IEEE802.11无线局域网的用户数。为了拥有更多的带宽，保证无线网络对接入用户的服务质量，IEEE802.16标准规定了无线网络使用更高的毫米波的10～66GHz波段的频率。
IEEE802.16是一个点对多点的视距条件下的标准，用于大数据量接入。IEEE802.16a增加了非视距和对无线网格网（VirelessMesh Network，WMN）结构的支持。2004 年 5 月，IEEE 802.16 与 IEEE 802.16a经过修订后统一命名为IEEE802.16d。后来，在IEEE802.16的标准上增加了两个物理层标准IEEE802.16d与IEEE802.16e。IEEE802.16d主要针对固定的无线网络部署，IEEE802.16e则针对火车、汽车等移动物体的无线通信标准问题。
与IEEE802.16标准工作组对应的论坛组织为WiMAX。与致力于WLAN推广应用的Wi-Fi联盟很类似，此论坛致力于IEEE802.16无线网络标准的推广与应用。
IEEE802.16系列主要标准基本情况的比较如表1-4所示。表1-4 IEEE802.16标准系统的比较
④无线网格网WMN技术。
Ad hoc技术有两个发展方向：一是在军事和特定行业发展和应用的基础上产生的无线传感器网络WSN；二是向民用的接入网领域发展，出现了无线网格网WMN。
20世纪90年代中期无线网格网WMN出现。Internet接入的应用需求是推动无线网格网WMN发展的直接动力。一个区域的无线接入可以使用蜂窝移动通信系统或无线局域网。从投资收益的角度来看，蜂窝移动通信系统与无线局域网较适合于人口稠密、有确定用户群的地区。对于用户流动性较大、有临时通信需求，且不适宜建大功率基站的应用场所，Ad Hoc技术与蜂窝移动通信技术一直并行地发展。真考链接【例题1】下列关于接入技术特征的描述中，错误的是（ ）。
A.光纤传输系统的中继距离可达100km以上
B.CableModem利用频分复用的方法，将信道分为上行信道和下行信道
C.ADSL技术具有非对称带宽特性
D.IEEE802.11b将传输速率提高到54Mbit/s【答案】D【解析】光纤传输信号可通过很长的距离无需中继，例如T1线路的中继距离为1.7km典型的CATV网络要求在同轴电缆上每隔500 ～700m加一个放大器，而光纤传输系统的中继距离可达100km以上。ASDL提供的非对称宽带特性，上行速率在64～640kbit/s，下行速率在500kbit/s～7Mbit/s。IEEE802.11b定义了使用直序扩频技术，传输速率为1Mbit/s、2Mbit/s、5.5Mbit/s与11Mbit/s的无线局域网标准。IEEE802.11a将传输速率提高到54Mbit/s。【例题2】下列关于xDSL技术的描述中，错误的是（ ）。
A.xDSL技术按上行与下行速率分为速率对称与非对称两类
B.ADSL技术在现有用户电话线上同时支持电话业务和数字业务
C.ADSL上行传输速率最大可以达到8Mbit/s
D.HDSL上行传输速率为1.544Mbit/s【答案】C【解析】ADSL技术为速率非对称，上行速率为64～640kbit/s。1.3 综合自测
1.下列关于宽带城域网技术的描述中，错误的是（ ）。
A.宽带城域网带内网络管理是指利用网络管理协议（SNMP）建立网络管理系统
B.宽带城域网保证QoS的主要技术有RSVP、Diff-Serv和MPLS
C.宽带城域网可以利用NAT技术解决IP地址资源不足的问题
D.宽带城域网能够为用户提供带宽保证，实现流量工程
2.下列关于各种接入技术的描述中，正确的是（ ）。
A.ADSL接入方式的上行、下行通道采用对等型的数据传输方式
B.无源光接入网的结构、可靠性、成本都比有源光接入网高
C.通过HFC方式，每个用户独享信道带宽
D.按IEEE802.16标准建立的无线网络，基站之间采用全双工、宽带通信方式工作
3.下列关于RPR技术的描述中，错误的是（ ）。
A.RPR环能够在50ms内实现自愈
B.RPR环中每一个节点都执行DPT公平算法
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]