計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識

.,1,計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識,.,2,第一篇計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)內(nèi)容簡介,1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的定義1.2計算機網(wǎng)絡(luò)組成與功能1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.4計算機網(wǎng)絡(luò)的分類1.5計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)1.6計算機網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)1.7計算機網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備,.,3,1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的定義,1.定義：把分布在不同地點且具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)通過通信設(shè)備和線路連接起來，在功能完善的軟件和協(xié)議的管理下實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中通訊和資源共享的系統(tǒng)2.由定義可知：(1)計算機網(wǎng)絡(luò)是“通信技術(shù)”與“計算機技術(shù)”的結(jié)合產(chǎn)物(2)數(shù)據(jù)交換是基礎(chǔ)，資源交換為目的,.,4,1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的組成,1.組成:通信子網(wǎng)，資源子網(wǎng),.,5,1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的組成,2.通信子網(wǎng)(1)功能：主要完成網(wǎng)絡(luò)中主機之間的數(shù)據(jù)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)傳輸、交換、控制等任務(wù)。包括差錯控制負責數(shù)據(jù)通信的通信控制設(shè)備和通信流量控制線路，如路由器、交換機及各類網(wǎng)線。路由選擇網(wǎng)絡(luò)安全流量計費(2)構(gòu)成：網(wǎng)絡(luò)結(jié)點+通信線路,.,6,1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的組成,2.資源子網(wǎng)(1)功能：負責處理數(shù)據(jù)的計算機和終端設(shè)備，如PC機、服務(wù)器。主要向網(wǎng)絡(luò)客戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)資源包括文件資源、數(shù)據(jù)資源、硬件資源等；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)包括DNS服務(wù)、代理服務(wù)等。(2)構(gòu)成：主機系統(tǒng)(硬件+軟件),.,7,計算機網(wǎng)絡(luò)的分類,按傳輸距離的長短劃分計算機網(wǎng)局域網(wǎng)（LAN）分布距離短，傳輸速度快，連接費用低，且錯誤率低。城域網(wǎng)（MAN）城域網(wǎng)的傳輸速度比局域網(wǎng)慢，并且由于把不同的局域網(wǎng)連接起來需要專門的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，所以費用較高。,.,8,計算機網(wǎng)絡(luò)的分類,廣域網(wǎng)（WAN）廣域網(wǎng)的特點和局域網(wǎng)正相反，其分布距離長，可以橫跨幾個國家甚至全世界，傳輸速度遠遠低于局域網(wǎng)，錯誤率在三種網(wǎng)絡(luò)類型中最高，而且費用很高。按傳輸介質(zhì)劃分計算機網(wǎng)絡(luò):（1）有線網(wǎng)（2）無線網(wǎng),.,9,1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,第一階段（50年代）：計算機通信網(wǎng)絡(luò)，特征是計算機與終端互連，實現(xiàn)遠程訪問。1具有遠程通信功能的單機系統(tǒng)解決了多個用戶共享主機資源的問題存在問題：主機負擔重，通信費用高,.,10,1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,2、具有遠程通信功能的多機系統(tǒng)解決了主機負擔重、通信費用昂貴的問題。主要問題：多個用戶只能共享一臺主機資源,.,11,1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,第二階段（60年代）：計算機通信系統(tǒng)，特征是計算機與計算機互連采用分組交換技術(shù)實現(xiàn)計算機計算機之間的通信，使計算機網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、概念都發(fā)生了變化，形成了通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要問題：網(wǎng)絡(luò)對用戶不是透明的,.,12,1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,.,13,1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,第三階段（70年代中期80年代末期）：現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)階段，特征是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的標準化在計算機通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，重視網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議標準化的研究，建立全網(wǎng)統(tǒng)一的通信規(guī)則，用通信協(xié)議軟件來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部及網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)之間的通信，通過網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，對網(wǎng)絡(luò)資源進行管理，極大的簡化了用戶的使用，使計算機網(wǎng)絡(luò)對用戶提供透明服務(wù)。局域網(wǎng)技術(shù)出現(xiàn)突破性進展。,.,14,1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,.,15,1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)計算的新時代幀中繼異步傳輸模式ATM波分多路復(fù)用WDM,未來的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖:,.,16,.,17,1.4計算機網(wǎng)絡(luò)的分類,1.按網(wǎng)絡(luò)地理覆蓋范圍劃分(1)局域網(wǎng)(LAN):是由一系列用戶終端和具有信息處理與交換功能的節(jié)點及節(jié)點見的傳輸線路組成，限制在有限的距離之內(nèi)，實現(xiàn)各計算機間的數(shù)據(jù)通信，具有較高的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率，局域網(wǎng)范圍一般不超過10KM，往往局限于企事業(yè)單位內(nèi)，組建局域網(wǎng)具有組建靈活，成本低廉，運行可靠，速度快等優(yōu)點。,.,18,1.4計算機網(wǎng)絡(luò)的分類,(2)城域網(wǎng)(MAN):也稱都市網(wǎng)，它的覆蓋范圍一般是一個城市，它是在局域網(wǎng)不斷普及，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品增加，應(yīng)用領(lǐng)域拓展等情況下興起的。它是將一個城市范圍的局域網(wǎng)互連起來，以得到更高的數(shù)據(jù)傳輸速率,Sanliancollege,USTC,.,19,1.4計算機網(wǎng)絡(luò)的分類,(2)廣域網(wǎng)(MAN):覆蓋范圍廣闊，又稱遠程網(wǎng)。廣域網(wǎng)覆蓋的地理范圍可以是一個城市，一個地區(qū)，一個省，一個國家。最大的是Internet。廣域網(wǎng)的傳輸速率低,.,20,企業(yè)網(wǎng),電話網(wǎng),上海,LAN,.,21,1.4計算機網(wǎng)絡(luò)的分類,1.按信息傳輸技術(shù)劃分(1)廣播式網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)中只有一個通信信道，由網(wǎng)絡(luò)中的所有主機共享特點：當從網(wǎng)絡(luò)中任何一臺主機發(fā)出一個短報文時，網(wǎng)上所有的主機都可以接受到。但通過報文中“地址標識”，確定目標主機，它適用于距離范圍小，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)工作站點少,.,22,1.4計算機網(wǎng)絡(luò)的分類,(1)點到點網(wǎng)絡(luò)：當在一個網(wǎng)絡(luò)中成對的主機間存在著若干對的相互聯(lián)結(jié)關(guān)系時，便組成了點到點的網(wǎng)絡(luò)特點：當源主機想目的主機發(fā)送“分組”信息時，分組信息可能經(jīng)由一個或多個中間節(jié)點才能到達,.,23,1.5網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),1概念：網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)指連接于網(wǎng)絡(luò)中的端系統(tǒng)或工作站之間互連的方式；簡單地說：指網(wǎng)絡(luò)形狀，網(wǎng)絡(luò)的連通性常見的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)：總線型、星型、環(huán)型、樹型、混合型、網(wǎng)狀型,.,24,1.5網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),2.常見網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)介紹：(1)總線型：采用一個公用通道作為傳輸媒體，所有站點都通過相應(yīng)的硬件接口直接連接到公用信道上，這一公用信道稱為總線,.,25,1.5網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),特點：(1)所有站點發(fā)送的信息都通過該公用信道傳播(2)某一時刻只允許一個站點向信道上發(fā)送數(shù)據(jù)（且數(shù)據(jù)分組中攜帶有目的地址）(3)信道上的數(shù)據(jù)能被其他所有站點接收，且各站點識別分組攜帶的目的地址，以確定是復(fù)制，分組，還是丟棄,.,26,1.5網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),(2)星型：每一個站點直接與一個公共的中心節(jié)點連接中心節(jié)點的操作一般有兩種方法：a.中心節(jié)點以廣播式方式來運作，典型的設(shè)備是集線器(HUB)b.中心節(jié)點以交換方式來運作典型設(shè)備是專用交換機(PBX),.,27,1.5網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),.,28,1.5網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),(3)環(huán)型：由站點和鏈路組成閉合環(huán)特點：數(shù)據(jù)沿環(huán)路單向傳輸，切繞環(huán)行駛一周，回到源站點。,.,29,1.5網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),(4)樹型型：是星型的擴展，樹型網(wǎng)絡(luò)是分層結(jié)構(gòu)，具有根節(jié)點和分支節(jié)點特點：適用于分級管理和控制系統(tǒng),.,30,1.5網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),(5)混合型：是將傳統(tǒng)的總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行有機結(jié)合。注：混合型(分布式，集散型)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特別使用與一個學校、企業(yè)、工廠等各個辦公樓分散的情況,.,31,1.5網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),(5)其他型：a.雙環(huán)型b.拓展星型,.,32,1.5網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),(5)其他型：c.不規(guī)則型d.完全網(wǎng)狀型,.,33,1.5網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),(5)其他型：e.蜂窩型,.,34,1.6傳輸介質(zhì),1.無線傳輸媒體：無線電、微波、激光、紅外線、衛(wèi)星等,.,35,1.6傳輸介質(zhì),2.有線傳輸媒體：雙絞線、同軸電纜、光纖(1)雙絞線,非屏蔽雙絞線,.,36,1.6傳輸介質(zhì),(1)雙絞線是普遍使用的一種傳輸介質(zhì)；在許多情況下，幾公里范圍內(nèi)的傳輸速率可以達到幾兆bps，其性能較好又價格便宜。(2)由兩根絕緣銅線絞合在一起，充當一條通信鏈路通常將若干對雙絞線捆成一條電纜，用保護套包裹著(3)雙絞線可以分為兩種：非屏蔽和屏蔽。非屏蔽雙絞線電纜由多對雙絞線和一個塑料外皮構(gòu)成。非屏蔽雙絞線(UTP)易受外部干擾，包括來自環(huán)境噪音與附近的雙絞線；但由于其價格低廉且易于安裝和使用，所以應(yīng)用非常廣泛。在建筑物內(nèi)部，作為局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)而被普遍使用的UTP電纜的最大長度一般限制在100米之內(nèi)。屏蔽雙絞線(STP),以鋁箔屏蔽以減少干擾和串音,.,37,1.6傳輸介質(zhì),（4）1991年，美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)頒布了EIA-568標準，即商業(yè)大樓的通信布線標準。EIA-568-A有三種UTP電纜。3類：UTP電纜及其端接設(shè)備的傳輸特性定義為16MHZ。4類：UTP電纜及其端接設(shè)備的傳輸特性定義為20MHZ。5類：UTP電纜及其端接設(shè)備的傳輸特性定義為100MHZ。3類UTP電纜對應(yīng)于在大多數(shù)辦公樓里大量使用的話音級電纜；在有限的距離內(nèi)，經(jīng)過適當?shù)脑O(shè)計，數(shù)據(jù)速率可以達到16Mbps。5類是數(shù)字級電纜，現(xiàn)正成為新建大樓的預(yù)裝設(shè)施；在一定的范圍內(nèi)，經(jīng)過適當?shù)脑O(shè)計，5類電纜可以達到100Mbps速率。3類和5類UTP的關(guān)鍵差別在于單位距離上的螺旋的數(shù)目。5類旋得較緊，一般為每英寸3-4轉(zhuǎn)，而3類則一般是每英尺3-4轉(zhuǎn)；旋得越緊，價格越貴，但性能也好得多。,.,38,1.6傳輸介質(zhì),（5）超5類雙絞線：與類雙絞線結(jié)構(gòu)基本相同，與普通類UTP相比，其衰減更小，串擾更少，同時具有更高的信噪比、更小的延時誤差，性能得到了提高。(6)雙絞線的質(zhì)量鑒別：有無標識、絞合緊密程度、韌性好、顏色清晰、阻燃性良好、用測試儀進行測量雙絞線質(zhì)量參數(shù),.,39,1.6傳輸介質(zhì),.,40,1.6傳輸介質(zhì),(2)同軸電纜a.結(jié)構(gòu)：由內(nèi)向外分別是中心實體；絕緣層；金屬網(wǎng)屏蔽層；黑色保護套。其頻率特性比雙絞線好，能進行高速率傳輸。b分類：,.,41,1.6傳輸介質(zhì),細纜,.,42,1.6傳輸介質(zhì),細纜,細纜一般以總線型結(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)。連網(wǎng)時，應(yīng)注意以下幾點：網(wǎng)卡要帶有BNC接口；每個用戶通過BNC-T型連接器接入網(wǎng)絡(luò)；在干線的兩端必須安裝50歐姆的終端電阻；如要拓寬網(wǎng)絡(luò)范圍，需使用中繼器。細纜網(wǎng)絡(luò)的每段干線長度最大為185米，每段干線最多接入30個用戶，且相鄰兩用戶之間的連線距離不能小于0.5米?？刹捎?個中繼器連接5個網(wǎng)段，使網(wǎng)絡(luò)最大距離達到925米。細纜安裝較容易，而且造價較低，但因受網(wǎng)絡(luò)布線結(jié)構(gòu)的限制，其日常維護不甚方便，一旦一個用戶出故障，便會影響其他用戶的正常工作。,.,43,1.6傳輸介質(zhì),細纜,BNC桶型接頭：用于連接兩段細同軸電纜，如圖所示。,BNC連接器及插頭：,終端匹配器,.,44,1.6傳輸介質(zhì),粗纜,.,45,1.6傳輸介質(zhì),粗纜,粗纜適用于比較大的局域網(wǎng)的布線，它的布線距離較長，可靠性較好，安裝時采用特殊的裝置，不需切斷電纜，兩端頭裝有終端器。用粗纜組網(wǎng)時在硬件的設(shè)置上必須注意以下幾點：若要直接與網(wǎng)卡相連，網(wǎng)卡必須帶有AUI接口（一種15針D型接口）；用戶采用外部收發(fā)器與網(wǎng)絡(luò)干線連接；用AUI電纜連接工作站和外部收發(fā)器。粗纜局域網(wǎng)中每段長度可達500米，采用4個中繼器連接5個網(wǎng)段后最大可達2500米。用粗纜組建局域網(wǎng)雖然各項性能較高，具有較大的傳輸距離，但是網(wǎng)絡(luò)安裝、維護等方面比較困難，而且造價太高，同時細纜近年來的發(fā)展較快，所以計算機局域網(wǎng)中一般如無特殊要求都使用細纜組網(wǎng)。,.,46,1.6傳輸介質(zhì),選則粗纜細纜的原則：為了降低系統(tǒng)的造價，在保證一條混合干線段所能達到的最大長度的情況下，應(yīng)盡可能使用細纜?？梢杂霉接嬎阍谝粭l混合干線段中能夠使用的細纜最大長度：t=(500*m-l)/3.28l為干線段長度，t為可使用的細纜最大長度,.,47,1.6傳輸媒體,(3)光纖（又名：光導纖維、光纜）,.,48,1.6傳輸媒體,a.結(jié)構(gòu)：由內(nèi)向外纖芯、包層、保護層,.,49,1.6傳輸介質(zhì),b.光纖通信原理電信號光纖電信號,c.根據(jù)光在光纖中傳輸方式的不同分為：單模光纖和多模光纖d.光纖通信的優(yōu)點：輕便；低衰減；電磁隔離,.,50,傳輸介質(zhì)比較,.,51,1.7計算機網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備中繼器-再生放大信號,.,52,1.7計算機網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備,集線器：HUB，作為中央設(shè)備，連接網(wǎng)絡(luò)終端，有多個端口，對信號再生放大，以擴大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，是一種單純的連接設(shè)備，廣播式。,.,53,1.7計算機網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備,交換機：外形象集線器，有多個端口，連接網(wǎng)絡(luò)終端，但智能化，能了解數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康牡?，將?shù)據(jù)有針對性送往對應(yīng)的端口,.,54,1.7計算機網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備,路由器：用來連接兩個以上復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的、具有路由選擇功能，路由器支持各種局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的接口，因此它可以互連不同類型的局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，通常用于局域網(wǎng)連接外網(wǎng)，或不同的局域網(wǎng)遠程互連。,.,55,本章小結(jié),了解：計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生、發(fā)展掌握：計算機網(wǎng)絡(luò)定義、