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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,/38,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,/40,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,/40,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,/40,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,/40,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,/40,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,/40,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,/40,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,/40,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,/40,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,/40,1,第,5,章 计算机网络基础,1第5章 计算机网络基础,2,/40,第,5,章 计算机网络基础,计算机网络概述,数据通信的基础知识,网络体系结构,计算机局域网的组成,2/40第5章 计算机网络基础计算机网络概述,3,/40,计算机网络概述,计算机网络的发展,什么是计算机网络,?,计算机网络是一群具有独立功能的计算机组成的系统。通过通信设备及传输媒体互连起来,在通信软件支持下,实现资源共享、信息交换。,产生计算机网络的基本条件,通信技术,与,计算机技术,的结合,计算机网络的组成,由计算机系统、数据通信和网络系统软件组成的,,人的身体内部也有网络,,,如神经系统、消化系统网络。,生活中就存在许多网络,例如电话网、铁路网等。,3/40计算机网络概述计算机网络的发展人的身体内部也有网络,,4,/40,计算机网络概述,从,体系结构,来观察,其发展可分为,4,个阶段:,面向终端的计算机网络,多个终端用户分时占用主机上的资源,第一代网络,。,计算机,计算机网络,以通信子网为中心的计算机网络,被称为,第二代计算机网络,开放式标准化网络,国际标准化组织(,ISO,)为适应网络向标准化发展的需要,成立了,TC97,(计算机与信息处理标准化委员会)下属的,SC16,(开放系统互联分技术委员会),制定了“开放系统互联参考模型”(,OSI/RM,),简称为,OSI,。,综合化、高速化计算机网络,因特网时代的到来,4/40计算机网络概述从体系结构来观察,其发展可分为4个阶段,5,/40,计算机网络系统的组成,通信子网,:,网络内层,,,负责网络数据传输、转发等通信处理任务,资源子网,:网络的外围,,,提供各种网络资源和网络服务,通信子网,资源子网,计算机网络概述,以通信子网为中心的主机互连,5/40计算机网络系统的组成 通信子网:网络内层,负责网络,6,/40,计算机网络的功能与分类,计算机网络的功能,数据通信,资源共享,分布式处理,分担风险,提高可靠性,均衡负载,协同工作,提高系统性价比,扩展灵活,6/40计算机网络的功能与分类计算机网络的功能,7,/40,计算机网络的功能与分类,计算机网络的常用分类,按网络地理范围分,局域网,LAN,城域网,MAN,广域网,WAN,网际网,按,通信介质,分,有线网,无线网,按网络的传输技术:,广播式网络,点到点网络,按网络的使用范围:,公用网,专用网,按企业管理分:,内联网,外联网,因特网,按交换方式分,:,线路交换,(,电路交换,),报文交换,(,存储转发报文交换,),分组交换,(,报文交换的改进,),按逻辑结构分:,通信子网,资源子网,7/40计算机网络的功能与分类计算机网络的常用分类按企业管理,8,/40,计算机网络的拓扑结构,计算机网络的物理连接形式叫做网络的物理拓扑结构。,总线型拓扑结构,结构简单,可靠性高,布线容易,连线总长度小于星形结构,对站点扩充和删除容易,总线任务重,易产生瓶颈问题,星型拓扑结构,通信协议简单,对外围站点要求不高,单个站点故障不会影响全网,电路利用率低,连线费用大,网络性能依赖中央结点,每个站点需要有一个专用链路,8/40计算机网络的拓扑结构 计算机网络的物理连接形式叫做网,9,/40,计算机网络的拓扑结构,环型拓扑结构,传输速率高,传输距离远,各节点的地位和作用相同,各节点传输信息的时间固定,容易实现分布式控制,站点的故障会形起整个网络的崩溃,树型拓扑结构,信息交换在上、下节点之间进行,通信线路连接简单,网络管理,软件也不复杂,维护方便,资源共享能力差,可靠性低,9/40计算机网络的拓扑结构 环型拓扑结构,10,/40,计算机网络的拓扑结构,全互连型拓扑结构,通信速度快,可靠性高,各节点均有直接线路相连,适合用于对可靠性有特殊要求的场合,组建网络投资巨大,灵活性差,星型,/,总线拓扑,综合了星型拓扑和总线拓扑的优点,它用一条或多条总线把多组设备连接起来,而这相连的每组设备本身又呈星型分布。对于星型,/,总线拓扑,用户很容易配置和重新配置网络设备。,10/40计算机网络的拓扑结构全互连型拓扑结构,11,/40,计算机网络的拓扑结构,星型环拓扑,故障诊断方便而且隔离容易,网络扩展简便,电缆安装方便,网络拓扑图分析,11/40计算机网络的拓扑结构星型环拓扑,12,/40,Internet,拓扑结构,Internet,网是当今世界上规模最大、用户最多、影响最广泛的计算机互联网络。,Internet,网上联有大大小小成千上万个不同拓扑结构的局域网、城域网和广域网。,因此,,Internet,网本身的拓扑,只是,一种虚拟拓扑结构,,,无固定,形式。,例:说出由哪些拓扑结构组成?,12/40Internet拓扑结构Internet网是当今世,13,/40,数据通信的基础知识,数据通信的基本概念,数据传输介质,信息交换技术,13/40数据通信的基础知识数据通信的基本概念,14,/40,数据通信基础知识,数据通信基本概念,数据,数据(,data,)是对客观事物的符号表示,是用于表示客观事物的未经加工的原始素材,如图形符号、数字、字母等。,信号,信号是数据的电磁或电子编码。,信号在通信系统中可分为模拟信号和数字信号,,例如文字、声音和图像等。,数据通信,就是将数据信息通过适当的传输线路从一台机器传送到另一台机器。,信道,信道是用来表示向某一个方向传送信息的媒体。,一条通信线路至少包含两条信道,发送和接收。,带宽,带宽是指信道能传送的信号的频率宽度,即可传送信号的最高频率与最低频率之差。,例如,一条传输线可以接受从,300,到,3000Hz,的信号,则在这条传输线的带宽就是,2700Hz,14/40数据通信基础知识数据通信基本概念,15,/40,数据通信基础知识,数据传输介质,:,有线传输介质和无线传输介质,有线传输介质,双绞线,非屏蔽双绞线(,UTP,)和屏蔽双绞线(,STP,),组网方便,价格最便宜,应用广泛,五类双绞线最大传输率为,100Mbps,传输距离小于,100,米,15/40数据通信基础知识数据传输介质:有线传输介质和无线传,16,/40,数据通信基础知识,同轴电缆,基带同轴电缆:速率,10Mb/s,,传输距离,1000m,宽带同轴电缆:速率,20Mb/s,,传输距离,100km,它是有线电视系统,CATV,中的标准传输电缆,16/40数据通信基础知识同轴电缆,17,/40,数据通信基础知识,光纤,光缆的芯线是由光导纤维做成,它传输光脉冲数字信号。,多模光纤,:,由发光二极管产生用于传输的光脉冲,通过内部的多次反射沿芯线传输。可以存在多条不同入射角的光线在一条光纤中传输。,单模光纤:使用激光,光线与芯轴平行,损耗小,传输距离远,具有很高的带宽,但价格更高。在,2.5Gb/s,的高速率下,单模光纤不必采用中继器可传输数十公里。,17/40数据通信基础知识光纤,18,/40,数据通信基础知识,无线介质,包括无线频段、红外线、激光等。,目前可用于通信的电磁波频谱有无线电波、微波、红外、可见光,地面微波通信,卫星微波通信,18/40数据通信基础知识无线介质地面微波通信卫星微波通信,19,/40,数据通信基础知识,信息交换技术,线路交换,(,线路建立、数据传输、线路拆除,),是一种直接交换方式。发送点与接收点之间构成一条实际连接的专用物理线路。,存储转发交换,报文交换,以,报文,为交换单位,临时选择通信网络中的一条线路传送数据。,分组交换,将报文划分成一个个平均大小保持不变的小组作为交换单位,称为分组,其他与报文交换相同。,19/40数据通信基础知识信息交换技术,20,/40,网络体系结构,计算机网络体系结构?,计算机网络的层次、各层次的功能、网络拓朴结构、每层协议和相邻层接口的总称。,网络体系结构分层原理,通讯协议,OSI,参考模型,TCP/IP,参考模型,20/40网络体系结构计算机网络体系结构?,21,/40,网络体系结构,网络体系结构分层原理,引例(,P149,图),21/40网络体系结构网络体系结构分层原理,22,/40,网络体系结构,通讯协议,协议是指通信双方必须遵循的、控制信息交换的规则的集合。,网络协议的,3,要素,语义,语法,同步,组成,同步是指双方相互应答的次序,22/40网络体系结构通讯协议语义语法同步组成同步是指双方相,23,/40,网络体系结构,通信协议的作用,发,E-mail,打印文件,mail,喂,请用中文,慢一点!,出错了,,,请重发,!,23/40网络体系结构通信协议的作用发E-mail打印文件m,24,/40,网络体系结构,常用的网络协议,NetBEUI,(,即用户扩展接口,),输入输出系统、服务消息块、帧传输协议,1985,年,IBM,开发,优点:体积小、速度快、效率高,缺点:不支持路由,一般用于微软产品的网络上,只用于单网段,适用于:小型局域网,IPX/SPX,(,网间数据包交换,/,序列分组交换,),通信协议集,用于,Novell Network,优点:灵活性强、支持路由,但范围有限,缺点:所占空间较大,过多的广播,,IPX/SPX,兼容性协议,(Microsoft Version),用于,Microsoft,系统与,NETWARE,系统进行通讯,也用于游戏网的组建场合中。,适用于:不同网络协议的计算机访问,Novell Network,24/40网络体系结构常用的网络协议,25,/40,网络体系结构,TCP/IP,(,传输控制,/,网际协议,或网络通讯协议,),用于任何规格的网络,是因特网的母语。,优点:灵活性强、支持路由,适用范围非常广,缺点:所占空间大,需要配置,速度慢,是,Microsoft,的众多协议中最受欢迎的一个,适用于:大型网络,,Internet,25/40网络体系结构TCP/IP(传输控制/网际协议,或网,26,/40,网络体系结构,3,个协议的比较,NetBEUI:,不可路由,灵活性差,用于小型单网段网络,占用空间小,但速度快,;,IPX/SPX:,可进行路由,灵活性较强,但范围有限,占用空间大,速度较快;,TCP/IP:,路由效果好,灵活性强,范围广,支持任意网络,但速度慢,可比作,可比作,可比作,26/40网络体系结构3个协议的比较 可比作可比作可比作,27,/40,网络体系结构,网络通信协议的选择,原则,可靠性,是否需要路由或多网段,占用空间,对方计算机所采用的协议,一台计算机尽可能少选用协议,27/40网络体系结构网络通信协议的选择,28,/40,网络体系结构,开放系统互连基本参考模型,ISI/RM,简称,OSI,。,7,层协议的体系结构。,应用层:为通信提供专用的应用程序包,表示层:
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