計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第1章

1、中等職業(yè)學(xué)校教學(xué)用書（計(jì)算機(jī)技術(shù)專業(yè)）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用電子教案電子教案 主 編 張玲 段標(biāo)幻燈制作 段標(biāo) 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之網(wǎng)絡(luò)概述一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念 將地理位置不同但具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過通信設(shè)備和通信線路將連接起來，由功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。 簡單地說計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以資源共享、數(shù)據(jù)通信為目的、自主、互連計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。 二、網(wǎng)絡(luò)的起源與發(fā)展 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用技術(shù)和通信技術(shù)密切結(jié)合的產(chǎn)物。 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之網(wǎng)絡(luò)概述1.具有通信功能的單機(jī)系統(tǒng) 具有通信功能的單機(jī)系統(tǒng)，又可稱為終端計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，

2、是早期計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要形式。在這種系統(tǒng)中，終端設(shè)備與計(jì)算機(jī)之間的連接可以來用多種方式。 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之網(wǎng)絡(luò)概述2.具有通信功能的多機(jī)系統(tǒng) 具有具有通信功能的多機(jī)系統(tǒng) ，又可稱為面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng) 。此系統(tǒng)中出現(xiàn)了前端處理機(jī)出現(xiàn)了前端處理機(jī)，在低速終端較集中的地區(qū)設(shè)置集中器 。 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之網(wǎng)絡(luò)概述3.計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的典型代表是ARPANET，提出了分組交換數(shù)據(jù)方式，采用了層次化的網(wǎng)絡(luò)體系模型，并提出了通訊子網(wǎng)與資源子網(wǎng)的概念 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之網(wǎng)絡(luò)概述4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正在向綜合化、智能化、高速化發(fā)展 綜合業(yè)

3、務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN在20世紀(jì)70年代中期提出時(shí)采用電路交換技術(shù)。稱為窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)N-ISDN。 智能網(wǎng)IN是指把信息傳送和信息處理結(jié)合起來，使網(wǎng)絡(luò)具有智能性。 下一代網(wǎng)絡(luò)NGN，是可以同時(shí)提供話音、數(shù)據(jù)、多媒體等多種業(yè)務(wù)的綜合性的、全開放的寬頻網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)體系。 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之網(wǎng)絡(luò)概述5.我國計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 鐵道部于1980年開始聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)。 1989年2月我國的第一個(gè)公用分組交換網(wǎng)CHINAPAC通過試運(yùn)行和驗(yàn)收，達(dá)到了開通業(yè)務(wù)的條件 。 1993年底國家有關(guān)部門決定興建“金橋”、“金卡”、“金關(guān)”工程，簡稱“三金”工程。 1987年9月20日北京計(jì)算機(jī)技術(shù)研究所的錢天白教授發(fā)

4、出第一封E-mail，標(biāo)志著Internet已經(jīng)成為中國人生活的一部分，揭開了Internet在我國發(fā)展的序幕。 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之網(wǎng)絡(luò)概述三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能 資源共享 數(shù)據(jù)通訊 均衡負(fù)載互相協(xié)作 分布處理 提高計(jì)算機(jī)的可靠性 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之網(wǎng)絡(luò)概述四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 1.根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進(jìn)行分類 局域網(wǎng) 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的作用范圍和計(jì)算機(jī)之間互聯(lián)的距離劃分，可以將網(wǎng)絡(luò)劃分為廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)和城域網(wǎng)三種類型。 局域網(wǎng)（ LAN）是限定在一定范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)。一般限定在1-20km的范圍內(nèi)，由互連的計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備和其他在短距離間共享硬件、軟件資源的設(shè)備組成。 第1章

5、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之網(wǎng)絡(luò)概述 城域網(wǎng) 城域網(wǎng)( MAN)與LAN相比擴(kuò)展的距離更長，基本上是一種大型的LAN、通常使用與LAN相似的技術(shù)。 廣域網(wǎng) 廣域網(wǎng)(WAN ) 也叫遠(yuǎn)程網(wǎng)，覆蓋范圍通常為數(shù)百公里到數(shù)千公里，甚至數(shù)萬公里，可以是一個(gè)地區(qū)或一個(gè)國家，甚至世界幾大洲或整個(gè)地球。 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之網(wǎng)絡(luò)概述 2.按照網(wǎng)絡(luò)的管理方式分類 對等網(wǎng) 對等網(wǎng)通常是由很少幾臺(tái)計(jì)算機(jī)組成網(wǎng)絡(luò)。采用分散管理的方式，網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)計(jì)算機(jī)既作為客戶機(jī)又可作為服務(wù)器，每個(gè)用戶都管理自己機(jī)器上的資源，所有的主機(jī)在網(wǎng)絡(luò)上處于一種對等的地位。 客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò) 客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)，常稱為C/S網(wǎng)絡(luò)，它的管理

6、工作集中在運(yùn)行特殊網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與服務(wù)器軟件的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，這臺(tái)計(jì)算機(jī)被稱為服務(wù)器。服務(wù)器可以驗(yàn)證用戶名和密碼的信息，處理客戶機(jī)的請求，為客戶機(jī)執(zhí)行數(shù)據(jù)處理任務(wù)和信息服務(wù)。 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之網(wǎng)絡(luò)概述 五.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)漕愋洼^多，基本的拓?fù)漕愋陀幸韵氯N：總線型、星型、環(huán)型 。 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之網(wǎng)絡(luò)概述 總線型 總線型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是將各個(gè)節(jié)點(diǎn)和一根總線相連。網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)都通過總線進(jìn)行信息傳輸，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息都可以沿著總線向兩個(gè)方向傳輸，并被總線中任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)所接收。 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之網(wǎng)絡(luò)概述總線網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單靈活，對節(jié)點(diǎn)設(shè)備的裝、卸方便

7、，可擴(kuò)充性好；連接網(wǎng)絡(luò)所需的電纜長度短；另外，這種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)響應(yīng)速度快，共享資源能力強(qiáng)，設(shè)備投入量少，安裝使用方便。 總線網(wǎng)絡(luò)的主要缺點(diǎn)： 對通信線路(總線)的故障敏感，任何通信線路的故障都會(huì)使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不能正常運(yùn)行；另外，由于共用一個(gè)總線，站點(diǎn)間為了協(xié)調(diào)通信，需要復(fù)雜的介質(zhì)訪問控制機(jī)制。 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之網(wǎng)絡(luò)概述 星型 星型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)是以中央節(jié)點(diǎn)為中心與各個(gè)節(jié)點(diǎn)連接組成的。 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之網(wǎng)絡(luò)概述星型網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)點(diǎn)： 便于提供服務(wù)、便于擴(kuò)展、連接點(diǎn)故障不影響全網(wǎng)，便于檢查和隔離故障、便于控制和管理。星型網(wǎng)絡(luò)的主要缺點(diǎn)： 電纜長度長，費(fèi)用高、中央節(jié)點(diǎn)故障會(huì)造成整個(gè)

8、網(wǎng)絡(luò)的癱瘓，對中央節(jié)點(diǎn)的可靠性和冗余度要求高、通信線路的利用率不高。 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之網(wǎng)絡(luò)概述 環(huán)型 環(huán)型結(jié)構(gòu)中的各節(jié)點(diǎn)是連接在一條首尾相連的閉合環(huán)型線路中的。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中的信息傳送是單向的，即沿一個(gè)方向從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之網(wǎng)絡(luò)概述環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單，由此使得路徑選擇、通信接口、軟件管理都比較簡單，所以實(shí)現(xiàn)起來比較容易。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的主要缺點(diǎn)： 造價(jià)昂貴、另外當(dāng)節(jié)點(diǎn)過多時(shí)，會(huì)影響傳輸效率，使網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間變長；另外，在加入新的工作站時(shí)必須使環(huán)路暫時(shí)中斷，故不利于系統(tǒng)擴(kuò)充。 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之?dāng)?shù)據(jù)通信技術(shù)一、數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1.模擬通信與

9、數(shù)字通信 在用戶線上傳輸模擬信號(hào)的通信方式稱為模擬通信。 數(shù)字通信是指用數(shù)字信號(hào)作為載體來傳輸信息，或者用數(shù)字信號(hào)對載波進(jìn)行數(shù)字調(diào)制后再傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健?第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之?dāng)?shù)據(jù)通信技術(shù)2 .異步傳輸與同步傳輸 異步傳輸以字符為單位傳輸數(shù)據(jù)，采用位形式的字符同步信號(hào)，發(fā)送器和接收器具有相互獨(dú)立的時(shí)鐘（頻率相差不能太多），并且兩者中任一方都不向?qū)Ψ教峁r(shí)鐘同步信號(hào)。 同步傳輸以數(shù)據(jù)幀為單位傳輸數(shù)據(jù)，可采用字符形式或位組合形式的幀同步信號(hào)，由發(fā)送器或接收器提供專用于同步的時(shí)鐘信號(hào)。 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之?dāng)?shù)據(jù)通信技術(shù)3.多路復(fù)用技術(shù) 常見的多路復(fù)用是頻分多路復(fù)用（FMD）和時(shí)分多路復(fù)

10、用（TDM）。 同一線路上不同頻率的各路信道互不干擾地同時(shí)傳輸各自的信號(hào)，我們稱之為頻分多路復(fù)用。 如讓各路通信按時(shí)間順序瞬時(shí)地分別占有線路的整個(gè)頻帶，并周期性地重復(fù)此過程，該線路就按時(shí)間分隔成了多個(gè)邏輯信道，我們稱之為時(shí)分多路復(fù)用。 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之?dāng)?shù)據(jù)通信技術(shù)4.數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo) 帶寬 帶寬即傳輸信號(hào)的最高頻率與最低頻率之差。理論分析表明，模擬信道的帶寬或信噪比越大，信道的極限傳輸速率也越高。 比特率 在數(shù)字信道中，比特率是數(shù)字信號(hào)的傳輸速率，它用單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼的有效位（bit）數(shù)來表示，其單位為每秒比特?cái)?shù)bit/s（bps）、每秒千比特?cái)?shù)（Kbps）或每秒兆

11、比特?cái)?shù)（Mbps）來表示。 波特率 波特率指數(shù)據(jù)信號(hào)對載波的調(diào)制速率，它用單位時(shí)間內(nèi)載波調(diào)制狀態(tài)改變次數(shù)來表示，其單位為波特（Baud）。 波特率與比特率的關(guān)系為：比特率=波特率單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)的二進(jìn)制位數(shù)。 誤碼率 誤碼率指在數(shù)據(jù)傳輸中的錯(cuò)誤率。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中一般要求數(shù)字信號(hào)誤碼率低于10-6。 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之?dāng)?shù)據(jù)通信技術(shù)二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 1.基帶傳輸與寬帶傳輸 基帶傳輸：直接使用數(shù)字信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)字信號(hào)幾乎要占用整個(gè)頻帶，終端設(shè)備把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖電信號(hào)時(shí)，這個(gè)原始的電信號(hào)所固有的頻帶，稱為基本頻帶，簡稱基帶。在信道中直接傳送基帶信號(hào)時(shí)，稱為基帶傳輸 當(dāng)采用模擬信號(hào)傳輸

12、數(shù)據(jù)時(shí)，往往只占用有限的頻帶，對應(yīng)基帶傳輸將其稱為頻帶傳輸。通過借助頻帶傳輸，可以將鏈路容量分解成兩個(gè)或更多的信道，每個(gè)信道可以攜帶不同的信號(hào)，這就是寬帶傳輸。 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之?dāng)?shù)據(jù)通信技術(shù) 2.并行通信與串行通信 并行（Parallel）通信：數(shù)據(jù)以成組的方式在多個(gè)并行信道上同時(shí)傳輸。例如將構(gòu)成1個(gè)字符代碼的幾位二進(jìn)制比特位分別在幾個(gè)并行線路上傳輸，每個(gè)比特使用一個(gè)單獨(dú)的線路。 串行（Serial）通信：數(shù)據(jù)流以串行方式在一條信道上傳輸，即在一條線路上逐個(gè)的傳送所有的比特。 并行通信適用于短距離的數(shù)據(jù)傳輸，串行通信適用于長距離的數(shù)據(jù)傳輸 第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)之?dāng)?shù)據(jù)通信技術(shù) 3.單工、半雙工和全雙工 單工（Simplex）通信：數(shù)據(jù)信號(hào)只能沿著一個(gè)方向上傳輸，發(fā)送方只能發(fā)送不能接收，接