第2章 計算機網絡基礎2

1、教材名稱教材名稱第二章 計算機網絡基礎教材名稱教材名稱v 關于計算機網絡的最簡單定義是：一些相互連接的、以共享資源為關于計算機網絡的最簡單定義是：一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合。目的的、自治的計算機的集合。 v 另外，從廣義上看，計算機網絡是以傳輸信息為基礎目的，用另外，從廣義上看，計算機網絡是以傳輸信息為基礎目的，用通信線路將多個計算機連接起來的計算機系統(tǒng)的集合。通信線路將多個計算機連接起來的計算機系統(tǒng)的集合。 v 從用戶角度看，計算機網絡是這樣定義的：存在著一個能為用從用戶角度看，計算機網絡是這樣定義的：存在著一個能為用戶自動管理的網絡操作系統(tǒng)。有它調用完成用戶所調

2、用的資源，而戶自動管理的網絡操作系統(tǒng)。有它調用完成用戶所調用的資源，而整個網絡像一個大的計算機系統(tǒng)一樣，對用戶是透明的。整個網絡像一個大的計算機系統(tǒng)一樣，對用戶是透明的。 v 一個比較通用的定義是：利用通信線路將地理上分散的、具有一個比較通用的定義是：利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的計算機系統(tǒng)和通信設備按不同的形式連接起來，以功能獨立功能的計算機系統(tǒng)和通信設備按不同的形式連接起來，以功能完善的網絡軟件及協議實現完善的網絡軟件及協議實現資源共享資源共享和和信息傳遞信息傳遞的系統(tǒng)的系統(tǒng) v 從整體上來說計算機網絡就是把分布在不同地理區(qū)域的計算機從整體上來說計算機網絡就是把分布在不同地理區(qū)

3、域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規(guī)模大、功能強的系統(tǒng)，與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規(guī)模大、功能強的系統(tǒng)，從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息，共享硬件、軟件、從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息，共享硬件、軟件、數據信息等資源。簡單來說，計算機網絡就是由通信線路互相連接數據信息等資源。簡單來說，計算機網絡就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。的許多自主工作的計算機構成的集合體。 2.1計算機網絡概述2.1.1計算機網絡定義計算機網絡定義教材名稱教材名稱2.1.2計算機網絡的功能 （1）硬件資源共享?？梢栽谌W范圍內提供對處理資源、存儲資源、）硬

4、件資源共享。可以在全網范圍內提供對處理資源、存儲資源、輸入輸出資源等昂貴設備的共享，使用戶節(jié)省投資，也便于集中管理和均輸入輸出資源等昂貴設備的共享，使用戶節(jié)省投資，也便于集中管理和均衡分擔負荷。衡分擔負荷。 （2）軟件資源共享。允許互聯網上的用戶）軟件資源共享。允許互聯網上的用戶遠程訪問遠程訪問各類大型數據庫，各類大型數據庫，可以得到網絡文件傳送服務、遠地可以得到網絡文件傳送服務、遠地進程管理進程管理服務和遠程文件訪問服務，從服務和遠程文件訪問服務，從而避免軟件研制上的重復勞動以及數據資源的重復存貯，也便于集中管理。而避免軟件研制上的重復勞動以及數據資源的重復存貯，也便于集中管理。 （3）用戶

5、間信息交換。計算機網絡為分布在各地的用戶提供了強有力）用戶間信息交換。計算機網絡為分布在各地的用戶提供了強有力的通信手段。用戶可以通過計算機網絡傳送的通信手段。用戶可以通過計算機網絡傳送電子郵件電子郵件、發(fā)布新聞消息和進、發(fā)布新聞消息和進行電子商務活動。行電子商務活動。 教材名稱教材名稱2.通信功能v 數據通信是計算機通信網絡最基本的功能。它用來快速傳送計算數據通信是計算機通信網絡最基本的功能。它用來快速傳送計算機主機與終端、計算機主機之間的各種信息，包括數據、文字、聲機主機與終端、計算機主機之間的各種信息，包括數據、文字、聲音、圖像、影視等，這些信息也叫做多媒體信息。利用這一特點，音、圖像、

6、影視等，這些信息也叫做多媒體信息。利用這一特點，可以將分散在各個地區(qū)的單位或部門用計算機通信網絡聯系起來，可以將分散在各個地區(qū)的單位或部門用計算機通信網絡聯系起來，相互之間交換多媒體信息，實現統(tǒng)一的資源調配、控制和管理。相互之間交換多媒體信息，實現統(tǒng)一的資源調配、控制和管理。3.提高系統(tǒng)的可靠性提高系統(tǒng)的可靠性舉個例子微軟發(fā)布補丁增強系統(tǒng)安全和性能，殺毒軟件升級等。舉個例子微軟發(fā)布補丁增強系統(tǒng)安全和性能，殺毒軟件升級等。 教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱2.1.3計算機網絡的組成教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱v 通信子網通信子網v 通信子網位于網絡系統(tǒng)的內層，主要包括網絡傳輸介質和各種網絡通

7、信子網位于網絡系統(tǒng)的內層，主要包括網絡傳輸介質和各種網絡通信設備兩大要素，其主要任務是實現網絡通信。通信設備兩大要素，其主要任務是實現網絡通信。v （1 1）網絡傳輸介質：是連接網絡中的服務器、工作站及網絡設備時）網絡傳輸介質：是連接網絡中的服務器、工作站及網絡設備時使用的介質，它包括有線介質和無線介質兩種類型。有線電纜包括使用的介質，它包括有線介質和無線介質兩種類型。有線電纜包括同軸電纜、雙絞線和光纖，無線介質包括無線電、紅外線、微波和同軸電纜、雙絞線和光纖，無線介質包括無線電、紅外線、微波和衛(wèi)星等。衛(wèi)星等。v （2 2）網絡設備：為了使網絡之間能夠）網絡設備：為了使網絡之間能夠相互訪問，需

8、要使用網絡互連設備。相互訪問，需要使用網絡互連設備。目前常用的網絡互連設備主要有中繼目前常用的網絡互連設備主要有中繼器、網橋、路由器、網關等，它們在器、網橋、路由器、網關等，它們在OSIOSI參考模型中的工作層次如圖參考模型中的工作層次如圖1-41-4所所示。示。 教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱v 資源子網資源子網v 資源子網位于網絡系統(tǒng)的外層，主要包括服務器、工作站、資源子網位于網絡系統(tǒng)的外層，主要包括服務器、工作站、網絡協議和網絡操作系統(tǒng)四個方面的要素，其主要任務是實現資源網絡協議和網絡操作系統(tǒng)四個方面的要素，其主要任務是實現資源共享。共享。v （1 1）服務器）服務器: :數據庫服務器

9、、數據庫服務器、WebWeb服務器、郵件服務器、視頻點服務器、郵件服務器、視頻點播（播（VODVOD）服務器等。）服務器等。v （2 2）工作站：是連接到計算機網絡的計算機，工作站既可以獨立）工作站：是連接到計算機網絡的計算機，工作站既可以獨立工作，也可以訪問服務器，使用網絡服務器所提供的共享網絡資工作，也可以訪問服務器，使用網絡服務器所提供的共享網絡資源。源。v （3 3）網絡協議：如常使用的）網絡協議：如常使用的TCP/IPTCP/IP、SPX/IPXSPX/IPX、NETBEUINETBEUI協議等協議等v （4 4）網絡操作系統(tǒng)：常用的網絡操作系統(tǒng)有）網絡操作系統(tǒng)：常用的網絡操作系統(tǒng)有

10、UnixUnix族、族、Windows Windows NT/2000/2003NT/2000/2003、NetwareNetware、LinuxLinux等。等。教材名稱教材名稱2.1.4計算機網絡的分類 計算機網絡的分類與的一般的事物分類方法一樣，可以按事物的所具有的不同性質特點即事物的屬性分類。 教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱2.2網絡傳輸介質與網絡設備教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱光纖 光纖是由非常透明的石英玻璃拉光纖是由非常透明的石英玻璃拉成細絲做成的，信號傳播利用了光的全反成細絲做成的，信號傳播利用

11、了光的全反射原理，當光從一種高折射率介質射向低射原理，當光從一種高折射率介質射向低折射率介質時，只要入射角足夠大，就會折射率介質時，只要入射角足夠大，就會產生全反射，這樣一來，光就會不斷在光產生全反射，這樣一來，光就會不斷在光纖中折射傳播下去。纖中折射傳播下去。 返 回教材名稱教材名稱光纖的優(yōu)點和缺點優(yōu)點優(yōu)點：（1 1）帶寬高，目前可以達到）帶寬高，目前可以達到100 Mbps100 Mbps2 Gbps2 Gbps。（2 2）傳輸損耗小，中繼距離長。無中繼器的情況）傳輸損耗小，中繼距離長。無中繼器的情況下，多模光纖可傳輸幾公里。單模光纖傳輸距離下，多模光纖可傳輸幾公里。單模光纖傳輸距離更遠，

12、可達幾十公里。更遠，可達幾十公里。（3 3）無串音干擾，且保密性好。）無串音干擾，且保密性好。 （4 4）抗干擾能力強。由于光纖中傳輸的是光信號，）抗干擾能力強。由于光纖中傳輸的是光信號，所以不但不受其他電磁信號的干擾，也不會干擾所以不但不受其他電磁信號的干擾，也不會干擾其他通信系統(tǒng)。其他通信系統(tǒng)。（5 5）體積小，重量輕。）體積小，重量輕。缺點缺點： 連接光纖需要專用設備，成本較高，并且安連接光纖需要專用設備，成本較高，并且安裝、連接難度大。裝、連接難度大。 返 回教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱 衛(wèi)星通信以空間軌道中運行的人造衛(wèi)星作衛(wèi)星通信以空間軌道中運行的人造衛(wèi)星作為中繼

13、站，地球站作為終端站，實現兩個或者為中繼站，地球站作為終端站，實現兩個或者多個地球站之間的長距離大容量的區(qū)域性通信多個地球站之間的長距離大容量的區(qū)域性通信及至全球通信。及至全球通信。 衛(wèi)星通信具有傳輸距離遠、覆蓋區(qū)域大、衛(wèi)星通信具有傳輸距離遠、覆蓋區(qū)域大、靈活、可靠、不受地理環(huán)境條件限制等獨特優(yōu)靈活、可靠、不受地理環(huán)境條件限制等獨特優(yōu)點。以覆蓋面積來講，一顆通信衛(wèi)星可覆蓋地點。以覆蓋面積來講，一顆通信衛(wèi)星可覆蓋地球面積的三分之一多；若在地球赤道上等距離球面積的三分之一多；若在地球赤道上等距離放上三顆衛(wèi)星，就可以覆蓋整個地球。放上三顆衛(wèi)星，就可以覆蓋整個地球。(4)衛(wèi)星通信教材名稱教材名稱教材名

14、稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱2.2.2網絡互聯設備教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱集線器 Hub Hub上的端口彼此相互獨立，不會因某一端口的故障上的端口彼此相互獨立，不會因某一端口的故障影響其他用戶。影響其他用戶。 集線器只包含物理層協議。集線器只包含物理層協議。集線器有多種：集線器有多種：按帶寬的不同可分為按帶寬的不同可分為10Mbps10Mbps、100Mbps100Mbps和和10/100Mbps10/100Mbps。按照工作方式的不同，可分為智能型和非智能型。按照工作方式的不同，可分為智能型和非智能型。按配置形式的不同，可分為固定式、模塊式和堆疊式。按配

15、置形式的不同，可分為固定式、模塊式和堆疊式。按端口數的不同，可分為按端口數的不同，可分為4 4口、口、8 8口、口、1212口、口、1616口、口、2424口和口和3232口口等。等。 返 回教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱 網橋是網絡中的一種重要設備，它通過連接相互獨立的網段從而擴大網網橋是網絡中的一種重要設備，它通過連接相互獨立的網段從而擴大網絡的最大傳輸距離。網橋是一種工作在數據鏈路層的存儲絡的最大傳輸距離。網橋是一種工作在數據鏈路層的存儲-轉發(fā)設備。轉發(fā)設備。作為網段與網段之間的連接設備，它實現數據包從一個網段到另一個網段作為網段與網段之間的連接設備，它實現數據包從一個

16、網段到另一個網段的選擇性發(fā)送，即只讓需要通過的數據包通過而將不必通過的數據包過濾的選擇性發(fā)送，即只讓需要通過的數據包通過而將不必通過的數據包過濾掉，來平衡各網段之間的負載，從而實現網絡間數據傳輸的穩(wěn)定和高效。掉，來平衡各網段之間的負載，從而實現網絡間數據傳輸的穩(wěn)定和高效。教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱 路由器屬于網間連接設備，它能夠在復雜的網絡環(huán)境中完成數據包的路由器屬于網間連接設備，它能夠在復雜的網絡環(huán)境中完成數據包的傳送工作。它能夠把數據包按照一條最優(yōu)的路徑發(fā)送至目的網絡。傳送工作。它能夠把數據包按照一條最優(yōu)的路徑發(fā)送至目的網絡。 路由器工作在網絡層，并使用網絡層地址（如路由器工作在網絡

17、層，并使用網絡層地址（如IP地址等）。路由器地址等）。路由器可以通過調制解調器與模擬線路相連，也可以通過通道服務單元可以通過調制解調器與模擬線路相連，也可以通過通道服務單元/數據服數據服務單元（務單元（CSU/DSU）與數字線路相連。）與數字線路相連。 路由器比網橋功能更強，網橋僅考慮了在不同網段數據包的傳輸，路由器比網橋功能更強，網橋僅考慮了在不同網段數據包的傳輸，而路由器則在路由選擇、擁塞控制、容錯性及網絡管理方面做了更多的工而路由器則在路由選擇、擁塞控制、容錯性及網絡管理方面做了更多的工作。作。教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱v 網關又稱協議轉換器，是軟件和硬件的結合產品

18、，網關又稱協議轉換器，是軟件和硬件的結合產品，主要用于連接不同結構體系的網絡或用于局域網與主機主要用于連接不同結構體系的網絡或用于局域網與主機之間的連接。網關工作在之間的連接。網關工作在OSIOSI模型的傳輸層或更高層，在模型的傳輸層或更高層，在所有網絡互連設備中最為復雜，可用軟件實現。網關沒所有網絡互連設備中最為復雜，可用軟件實現。網關沒有通用產品，必須是具體的某兩種網絡互連的網關。有通用產品，必須是具體的某兩種網絡互連的網關。v 目前廣域網大多數采用目前廣域網大多數采用X.25X.25公用數據網，為了能從局公用數據網，為了能從局域網上訪問域網上訪問X.25X.25的資源，就需要有一種設備把

19、的資源，就需要有一種設備把X.25X.25和局和局域網的差別隱藏起來。中繼器、網橋或路由器都不足以域網的差別隱藏起來。中繼器、網橋或路由器都不足以彌補這兩者間巨大的差異，于是引入了網關。彌補這兩者間巨大的差異，于是引入了網關。 教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱 交換機發(fā)展迅猛，基本取代了集線器和網橋，并增強交換機發(fā)展迅猛，基本取代了集線器和網橋，并增強了路由選擇功能。了路由選擇功能。 交換和路由的主要區(qū)別在于交換發(fā)生在交換和路由的主要區(qū)別在于交換發(fā)生在OSI參考模型參考模型的數據鏈路層，而路由發(fā)生在網絡層。交換機的主要功能的數據鏈路層，而路由發(fā)生在網絡層。交換機的主要功能包括物

20、理編址、錯誤校驗、幀序列以及流控制等。目前有包括物理編址、錯誤校驗、幀序列以及流控制等。目前有些交換機還具有對虛擬局域網（些交換機還具有對虛擬局域網（VLAN）的支持、對鏈路）的支持、對鏈路匯聚的支持，有的甚至具有防火墻功能。交換機的外觀與匯聚的支持，有的甚至具有防火墻功能。交換機的外觀與Hub相似。相似。 從應用領域來分，交換機可分為局域網交換機和廣域從應用領域來分，交換機可分為局域網交換機和廣域網交換機；網交換機； 從應用規(guī)模來分，交換機可分為企業(yè)級交換機、部門從應用規(guī)模來分，交換機可分為企業(yè)級交換機、部門級交換機和工作組級交換機。級交換機和工作組級交換機。教材名稱教材名稱網卡 網卡又叫網

21、絡適配器（網卡又叫網絡適配器（NIC），是計算機網絡中最），是計算機網絡中最重要的連接設備之一，如圖所示，一般插在機器內部的重要的連接設備之一，如圖所示，一般插在機器內部的總線槽上，網線則接在網卡上?？偩€槽上，網線則接在網卡上。返 回教材名稱教材名稱網卡的作用 提供固定的網絡地址。提供固定的網絡地址。 接收網線上傳來的數據，并把數據轉換為本機可接收網線上傳來的數據，并把數據轉換為本機可識別和處理的格式，通過計算機總線傳輸給本機。識別和處理的格式，通過計算機總線傳輸給本機。 把本機要向網上傳輸的數據按照一定的格式轉換把本機要向網上傳輸的數據按照一定的格式轉換為網絡設備可處理的數據形式，通過網線傳

22、送到網上。為網絡設備可處理的數據形式，通過網線傳送到網上。返 回教材名稱教材名稱網卡的分類 網卡的總線類型：目前的總線接口主要是網卡的總線類型：目前的總線接口主要是PCIPCI型的，在筆記本電腦型的，在筆記本電腦上需要使用上需要使用PCMCIAPCMCIA標準的網卡。作為一種新型的總線技術，標準的網卡。作為一種新型的總線技術，USBUSB也被應也被應用到網卡中。用到網卡中。 網卡的速度：有網卡的速度：有10M10M、100M100M及及1000M1000M的，目前的，目前10/100Mbps10/100Mbps自適應的網自適應的網卡使用廣泛，性價比最高。卡使用廣泛，性價比最高。 網卡的接口類型

23、：網卡的接口類型有連接同軸電纜的網卡的接口類型：網卡的接口類型有連接同軸電纜的BNCBNC接口和連接口和連接雙絞線的接雙絞線的RJ45RJ45接口。目前接口。目前RJ45RJ45接口的網卡使用廣泛。接口的網卡使用廣泛。 網卡通常插入主機的主板擴展槽中，應當斷電操作。在安裝網卡后，網卡通常插入主機的主板擴展槽中，應當斷電操作。在安裝網卡后，往往還要進行協議的配置。比如運行往往還要進行協議的配置。比如運行WindowsWindows系統(tǒng)的計算機，可給網卡系統(tǒng)的計算機，可給網卡配置配置IPX/SPXIPX/SPX協議和協議和NetBEUINetBEUI協議。如果要連接協議。如果要連接Internet

24、Internet，必須配置，必須配置TCP/IPTCP/IP協議。協議。 返 回教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱復習題v光纖的優(yōu)點和缺點是什么？光纖的優(yōu)點和缺點是什么？v常用的網絡互連設備那些？常用的網絡互連設備那些？v路由器主要功能是什么？路由器主要功能是什么？v什么是網卡？主要作用是什么？網卡怎么分類什么是網卡？主要作用是什么？網卡怎么分類教材名稱教材名稱2.3 網絡參考模型教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱2.3.1 OSI參考模型教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱v OSIOSI參考模型各層功能介紹參考模型各層功能介紹v （1）物理層v 物理

25、層定義了為建立、維護和拆除物理鏈路所需的機械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性，其作用是使原始的數據比特流能在物理媒體上傳輸。v （2）數據鏈路層v 在數據鏈路層中，比特流被組織成“幀”，并以其為單位進行傳輸。數據鏈路層的主要作用是通過校驗、確認和反饋重發(fā)等手段，將不可靠的物理鏈路改造成對網絡層來說無差錯的數據鏈路。v （3）網絡層v 在網絡層中，數據以“分組”為單位進行傳輸。網絡層主要解決如何使數據分組跨越通信子網從源傳送到目的地的問題，這就需要在通信子網中進行路由選擇。另外，網絡層常常設有記賬功能。教材名稱教材名稱v （4 4）傳輸層）傳輸層v 傳輸層是第一個端到端，也即主機到主機的層次。傳輸

26、層提供傳輸層是第一個端到端，也即主機到主機的層次。傳輸層提供的端到端的透明數據傳輸服務，使高層用戶不必關心通信子網的存的端到端的透明數據傳輸服務，使高層用戶不必關心通信子網的存在。在。v （5 5）會話層）會話層v 會話層是進程到進程的層次，其主要功能是組織和同步不同的會話層是進程到進程的層次，其主要功能是組織和同步不同的主機上各種進程間的會話。會話層負責在兩個會話層實體之間進行主機上各種進程間的會話。會話層負責在兩個會話層實體之間進行會話連接的建立和拆除。會話連接的建立和拆除。v （6 6）表示層）表示層v 表示層為上層用戶提供共同的數據或信息的語法表示變換。數表示層為上層用戶提供共同的數據

27、或信息的語法表示變換。數據壓縮和加密也是表示層可提供的表示變換功能。據壓縮和加密也是表示層可提供的表示變換功能。v （7 7）應用層）應用層v 應用層是應用層是OSIOSI參考模型的最高層。它包含了各種各樣的協議，這參考模型的最高層。它包含了各種各樣的協議，這些協議往往直接針對用戶的需要，如些協議往往直接針對用戶的需要，如HTTPHTTP、POP3POP3、SMTPSMTP、FTPFTP等協議。等協議。 教材名稱教材名稱2.3.2TCP/IP參考模型v TCP/IPTCP/IP模型分為四個層次：應模型分為四個層次：應用層、傳輸層、網絡互連層和主機用層、傳輸層、網絡互連層和主機到網絡層。如圖到網

28、絡層。如圖2-52-5所示。所示。 應用層 傳輸層 網絡互連層 主機到網絡接口層 圖 2-5 TCP/IP 模型 TCP/IP模型分為四個層次：應用層、傳輸層、網絡互連層和主機到網絡層。如圖2-5所示。教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱2.3.3OSI與TCP/IP的比較教材名稱教材名稱OSIOSI與與TCP/IPTCP/IP標準比較標準比較教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱復習題v計算機網絡體系結構為什么采用分層體系結構？計算機網絡體系結構為什么采用分層體系結構？vTCP/IPTCP/IP參考模型分幾層？各層的主要協

29、議哪些？參考模型分幾層？各層的主要協議哪些？vTCP/IPTCP/IP協議有哪些特點？協議有哪些特點？教材名稱教材名稱2.4局域網技術教材名稱教材名稱局域網(LAN)的特點與組成 v 單位自建自管，地理范圍有單位自建自管，地理范圍有限限v 使用專門鋪設的傳輸介質進使用專門鋪設的傳輸介質進行連網行連網v 數據傳輸速率高數據傳輸速率高(10Mbps(10Mbps10Gbps)10Gbps)、延遲時間短、延遲時間短v 數據傳輸誤碼率低數據傳輸誤碼率低(10(10-8-81010- -1111) )路由器路由器防火墻防火墻服務器服務器共享共享打印機打印機局域網局域網集線器集線器/交換機交換機廣域網廣域

30、網廣域網廣域網雙絞線、同軸電纜、光雙絞線、同軸電纜、光纖或者無線電波纖或者無線電波連接的每臺設備都裝有網絡接連接的每臺設備都裝有網絡接口卡口卡(網卡網卡)，網卡通過傳輸介，網卡通過傳輸介質把設備相互連接起來質把設備相互連接起來計算機計算機教材名稱教材名稱不同局域網采用不同的拓撲結構總線型局域網總線型局域網環(huán)型局域網環(huán)型局域網星型局域網星型局域網樹形局域網樹形局域網(令牌網、FDDI)(交換式以太網)(共享總線以太網)(千兆/萬兆以太網)教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱v 3 3按計算機網絡拓撲結構分類按計算機網絡拓撲結構分類v 網絡的互聯模式稱為網絡的拓樸結構網絡的互聯模式稱為網絡的拓樸結構,

31、 ,局域網常用的拓樸結構有：局域網常用的拓樸結構有：總線型結構、環(huán)型結構、星型結構?？偩€型結構、環(huán)型結構、星型結構。v （1 1）總線型結構）總線型結構v （2 2）星型結構）星型結構v （3 3）樹型結構）樹型結構v （4 4）環(huán)型結構）環(huán)型結構v （5 5）網狀型拓撲結構）網狀型拓撲結構教材名稱教材名稱總線型結構示例 1）總線型結構概述）總線型結構概述 總線型拓撲結構網絡中所有設備通過連接器并行連接到一個傳輸電纜（通常稱之為“中繼線”“總線”“母線”或“干線”）上，并在兩端加裝一個稱之為“終接器”的組件，如圖所示。 總線型拓撲結構是指采用單根傳輸線作為總線，所有工作站都共用一條總線。當其中

32、一個工作站發(fā)送信息時，該信息將通過總線傳到每一個工作站上。工作站在接到信息時，先要分析該信息的目標地址與本地地址是否相同，若相同則接收該信息；若不相同，則拒絕接收?？偩€型拓撲結構的優(yōu)點是電纜長度短，布線容易，便于擴充；其缺點主要是總線中任一處發(fā)生故障將導致整個網絡的癱瘓，且故障診斷困難。 教材名稱教材名稱2）星型拓撲結構）星型拓撲結構 在星型拓撲結構中，網絡中的各節(jié)點通過點到點的方式連接到一個中央節(jié)點(又稱中央轉接站，一般是集線器或交換機)上，由該中央節(jié)點向目的節(jié)點傳送信息。中央節(jié)點執(zhí)行集中式通信控制策略，因此中央節(jié)點相當復雜，負擔比各節(jié)點重得多。在星型網中任何兩個節(jié)點要進行通信都必須經過中央

33、節(jié)點控制，如圖所示。 星型結構的優(yōu)點：星型結構的優(yōu)點：(1) 網絡結構簡單，便于管理，便于大型網絡的維護和調試。(2) 控制簡單，建網容易，移動某個工作站非常簡單。(3) 網絡延遲時間較短，誤碼率較低。(4) 中央節(jié)點和中間接線盒都有一批集中點，可方便地提供服務和網絡重新配置。 (5) 每個連接只接一個設備，單個連接的故障只影響一個設備，不會影響全網。(6) 每個站點直接連到中央節(jié)點，故障容易檢測和隔離，可很方便地將有故障的站點從系統(tǒng)中刪 除。(7) 任何一個連接只涉及到中央節(jié)點和一個站點，控制介質訪問的方法簡單，使訪問協議也十分簡單。教材名稱教材名稱星型結構的缺點：星型結構的缺點：(1) 一

34、條通信線路只被該線路上的中央節(jié)點和一個站點使用，因此線路利用率不高；(2) 中央節(jié)點負荷太重，而且當中央節(jié)點產生故障時，全網不能工作，所以對中央節(jié)點的可靠性和冗余度要求很高。(3) 電纜長度和安裝：星型拓撲中每個站點直接和中央節(jié)點相連，需要大量電纜，電纜溝、維護、安裝等一系列問題會產生，因此而增加的費用相當可觀。 星型拓撲結構廣泛應用于網絡中智能集中于中央節(jié)點的場合。從目前的趨勢看，計算機的發(fā)展已從集中的主機系統(tǒng)發(fā)展到大量功能很強的微型機和工作站，在這種環(huán)境下，星型拓撲的使用還是占支配地位。在以太網中，星型結構仍舊是它的主要基本網絡結構。其傳輸速率可達1000Mbps。 教材名稱教材名稱3）樹

35、型拓撲結構）樹型拓撲結構 樹型結構是總線型結構的擴展，它是在總線網上加上分支形成的，其傳輸介質可有多條分支，但不形成閉合回路；也可以把它看成是星型結構的疊加。又稱為分級的集中式結構，如圖34所示。樹型拓撲以其獨特的特點而與眾不同，具有層次結構，是一種分層網，網絡的最高層是中央處理機，最低層是終端，其他各層可以是多路轉換器、集線器或部門用計算機。其結構可以對稱，聯系固定，具有一定容錯能力，一般一個分支和節(jié)點的故障不影響另一分支節(jié)點的工作，任何一個節(jié)點送出的信息都由根接收后重新發(fā)送到所有的節(jié)點，可以傳遍整個傳輸介質，也是廣播式網絡。著名的因特網(Internet)也是大多采用樹型結構。樹型網的優(yōu)點

36、：樹型網的優(yōu)點：(1) 結構比較簡單，成本低。(2) 網絡中任意兩個節(jié)點之間不產生回路，每個鏈路都支持雙向傳輸。(3) 網絡中節(jié)點擴充方便靈活，尋找鏈路路徑比較方便。 樹型網的缺點：樹型網的缺點：(1) 除葉節(jié)點及其相連的鏈路外，任何一個工作站或鏈路產生故障都會影響整個網絡系統(tǒng)的正常運行。 (2) 對根的依賴性太大，如果根發(fā)生故障，則全網不能正常工作。因此這種結構的可靠性問題和星型結構相似。教材名稱教材名稱4）環(huán)型拓撲結構）環(huán)型拓撲結構 環(huán)型網中的數據按照設計主要是單向也可以雙向傳輸(雙向環(huán))。由于環(huán)線公用，一個節(jié)點發(fā)出的信息必須穿越環(huán)中所有的環(huán)路接口，信息流的目的地址與環(huán)上某節(jié)點地址相符時，

37、信息被該節(jié)點的環(huán)路接口所接收，并繼續(xù)流向下一環(huán)路接口，一直流回到發(fā)送該信息的環(huán)路接口為止。 環(huán)型拓撲的優(yōu)點：環(huán)型拓撲的優(yōu)點：(1) 信息在網中沿固定方向流動，兩個節(jié)點間僅有唯一的通路，簡化了路徑選擇的控制。(2) 某個節(jié)點發(fā)生故障時，可以自動旁路（由“中繼器”完成），可靠性較高。(3) 所需電纜長度比星型拓撲要短得多，同時不需像星型拓撲結構那樣配制接線盒。環(huán)型拓撲的缺點環(huán)型拓撲的缺點：(1) 擴充環(huán)的配置比較困難，同樣要關掉一部分已接入網的站點也不容易。(2) 由于信息是串行穿過多個節(jié)點環(huán)路接口，當節(jié)點過多時，影響傳輸效率，使網絡響應時間變長。但當網絡確定時，其延時固定，實時性強。(3) 環(huán)上

38、每個節(jié)點接到數據后，要負責將它發(fā)送至環(huán)上，這意味著要同時考慮訪問控制協議。節(jié)點發(fā)送數據前，必須事先知道傳輸介質對它是可用的。教材名稱教材名稱5）網狀型拓撲結構）網狀型拓撲結構 將多個子網或多個網絡連接起來構成網際拓撲結構。在一個子網中,集線器、中繼器將多個設備連接起來，而橋接器、路由器及網關則將子網連接起來。網狀拓撲的優(yōu)點：網狀拓撲的優(yōu)點：(1) 網絡可靠性高，一般通信子網中任意兩個節(jié)點交換機之間，存在著兩條或兩條以上的通信路徑，這樣，當一條路徑發(fā)生故障時，還可以通過另一條路徑把信息送至節(jié)點交換機。(2) 網絡可組建成各種形狀，采用多種通信信道，多種傳輸速率。(3) 網內節(jié)點共享資源容易。(4

39、) 可改善線路的信息流量分配。(5) 可選擇最佳路徑，傳輸延遲小。網狀拓撲的缺點：網狀拓撲的缺點：(1) 控制復雜，軟件復雜。(2) 線路費用高，不易擴充。 網狀拓撲結構一般用于Internet骨干網上，使用路由算法來計算發(fā)送數據的最佳路徑。教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱2.4.2局域網體系結構與協議教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱F局域網的組成：局域網的組成：教材名稱教材名稱F工作站工作站 (WorkStation)(WorkStation)：即聯網的微機。：即聯網的微機。 工作站可以當作一臺普通微機使用，處理用戶的本地事務； 工作站能通過網絡進行彼此通信，

40、能使用服務器管理的各種共享資源（如共享打印機、數據庫和各種應用軟件）。 局域網的組成：教材名稱教材名稱網卡：將工作站式服務器連到網絡上，實現資源共享和相互通信，數據轉換和電信號匹配。 網卡(NTC)根據接口數量可以分為單口網卡和雙口網卡。單口網卡單口網卡雙口網卡雙口網卡 局域網的組成：教材名稱教材名稱局域網的組成：通信線路：為網絡中的數據傳輸提供信道。 傳輸介質是網絡中信息傳輸的媒體，是網絡通信的物質基礎之一 ； 目前常用的傳輸介質有雙絞線，同軸電纜，光纖等。雙絞線雙絞線同軸電纜同軸電纜光纖光纖 教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教

41、材名稱教材名稱2.4.3無線局域網教材名稱教材名稱v 組成：無線網卡、無線接入點等組成：無線網卡、無線接入點等無線網卡無線網卡交換機交換機 無線接入點無線接入點無線接入點無線接入點使用擴頻方式通信，具有抗干擾、抗使用擴頻方式通信，具有抗干擾、抗噪聲能力。室外覆蓋距離通?？蛇_噪聲能力。室外覆蓋距離通?？蛇_100300米，室內一般為米，室內一般為30米左右米左右每臺計算機都每臺計算機都需要有需要有1塊無塊無線網卡線網卡無線局域網還不能完全脫離有線無線局域網還不能完全脫離有線網絡，它只是有線網絡的補充網絡，它只是有線網絡的補充無線接入點（無線接入點（Wireless Access Point，簡，簡

42、稱稱WAP或或AP）提供從無線節(jié)點對有線局域）提供從無線節(jié)點對有線局域網和從有線局域網對無線節(jié)點的訪問，實際網和從有線局域網對無線節(jié)點的訪問，實際上就是一個無線交換機。上就是一個無線交換機。教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱 無線無線AP（AP，Access Point，無線訪問節(jié)點、會話，無線訪問節(jié)點、會話點或存取橋接器）是一個包含很廣的名稱，它不僅包含單點或存取橋接器）是一個包含很廣的名稱，它不僅包含單純性無線接入點（無線純性無線接入點（無線AP），也同樣是），也同樣是無線路由器無線路由器（含（含無線網關無線網關、無線網橋無線網橋）等類設備的統(tǒng)稱）等類設備的統(tǒng)

43、稱 各種文章或廠家在面對無線各種文章或廠家在面對無線AP時的稱呼目前比較混時的稱呼目前比較混亂，但隨著無線路由器的普及，目前的情況下如沒有特別亂，但隨著無線路由器的普及，目前的情況下如沒有特別的說明，我們一般還是只將所稱呼的無線的說明，我們一般還是只將所稱呼的無線AP理解為單純理解為單純性無線性無線AP，以示和無線路由器加以區(qū)分。它主要是提供，以示和無線路由器加以區(qū)分。它主要是提供無線工作站對有線局域網和從有線局域網對無線工作無線工作站對有線局域網和從有線局域網對無線工作 無線無線AP站的訪問，在站的訪問，在訪問接入點訪問接入點覆蓋范圍內的無線工作覆蓋范圍內的無線工作站可以通過它進行相互通信站

44、可以通過它進行相互通信。 當前的無線AP可以分為兩類：單純型AP和擴展型AP。 教材名稱教材名稱單純性無線單純性無線APAP 就是一個無線的交換機，提供無線信號發(fā)射接收的功能。單純性無線AP的工作原理是將網絡信號通過雙絞線傳送過來，經過AP產品的編譯，將電信號轉換成為無線電訊號發(fā)送出來，形成無線網的覆蓋。根據不同的功率，其可以實現不同程度、不同范圍的網絡覆蓋，一般無線AP的最大覆蓋距離可達500米。 多數單純性無線AP本身不具備路由功能，包括DNS、DHCP、Firewall在內的服務器功能都必須有獨立的路由或是計算機來完成。目前大多數的無線AP都支持多用戶（30-100臺電腦）接入，數據加密

45、，多速率發(fā)送等功能，在家庭、辦公室內，一個無線AP便可實現所有電腦的無線接入。 單純性無線AP亦可對裝有無線網卡的電腦做必要的控制和管理。 無線AP跟無線路由器類似，按照協議標準本身來說IEEE 802.11b和IEEE 802.11g的覆蓋范圍是室內100米、室外300米。這個數值僅是理論值，在實際應用中，會碰到各種障礙物，其中以玻璃、木板、石膏墻對無線信號的影響最小，而混凝土墻壁和鐵對無線信號的屏蔽最大。所以通常實際使用范圍是：室內30米、室外100米（沒有障礙物）。 因此，作為無線網絡中重要的環(huán)節(jié)無線接入點、無線網關也就是無線AP（Access Point），它的作用其實就類似于我們常用

46、的有線網絡中的集線器。在那些需要大量AP來進行大面積覆蓋的公司使用得比較多，所有AP通過以太網連接起來并連到獨立的。 教材名稱教材名稱無線無線APAP與無線路由器的區(qū)別與無線路由器的區(qū)別 今天我們從功能、應用、組網和成本四個方面為大家區(qū)分無線路由器和無線AP。 單純型AP的功能相對來比較簡單缺少路由功能，只能相當無線集線器；對于此類無線AP，還沒有發(fā)現可以互連的產品！而擴展型AP也就是市場上的無線路由器，由于它功能比較全面，大多數擴展型AP不但具有路由交換功能還有DHCP、網絡防火墻等功能。 現在市場上的無線AP大多屬于擴展型AP，對于擴展型AP來說，它們在短距離范圍內是可以相互聯的；如果大家

47、需要傳輸的距離比較遠，那么就需要無線網橋和專門的天線等設備！其實無線網橋也是無線AP的一種。 教材名稱教材名稱從功能上區(qū)分從功能上區(qū)分無線AP:AP為Access Point簡稱，一般翻譯為“無線訪問節(jié)點”，它主要是提供無線工作站對有線局域網和從有線局域網對無線工作站的訪問，在訪問接入點覆蓋范圍內的無線工作站可以通過它進行相互通信。通俗的講，無線AP是無線網和有線網之間溝通的橋梁。由于無線AP的覆蓋范圍是一個向外擴散的圓形區(qū)域，因此，應當盡量把無線AP放置在無線網絡的中心位置，而且各無線客戶端與無線AP的直線距離最好不要超過30米，以避免因通訊信號衰減過多而導致通信失敗。 無線路由器：無線路由

48、器是單純型AP與寬帶路由器的一種結合體；它借助于路由器功能，可實現家庭無線網絡中的Internet連接共享，實現ADSL和小區(qū)寬帶的無線共享接入 ，另外，無線路由器可以把通過它進行無線和有線連接的終端都分配到一個子網，這樣子網內的各種設備交換數據就非常方便。 教材名稱教材名稱從組網拓撲圖上分析從組網拓撲圖上分析 AP不能直接跟ADSL MODEM相連，所以在使用時必須再添加一臺交換機或者集線器：使用上面的拓撲架構時，AP和無線路由的用法是一樣的。不過，大部分無線路由器由于具有寬帶撥號的能力，因此可以直接跟ADSL MODEM連接進行寬帶共享。 教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教

49、材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱2.5廣域網技術 廣域網是一種跨地區(qū)的數據通訊網絡，使用電信運營商提供的設備作為信息傳廣域網是一種跨地區(qū)的數據通訊網絡，使用電信運營商提供的設備作為信息傳輸平臺。對照輸平臺。對照OSIOSI參考模型，廣域網技術主要位于底層的參考模型，廣域網技術主要位于底層的3 3個層次，分別是物理層，個層次，分別是物理層，數據鏈路層和網絡層。數據鏈路層和網絡層。教材名稱教材名稱v 電信部門的傳統(tǒng)業(yè)務是電話和電報，電信部門的傳統(tǒng)業(yè)務是電話和電報，2020世紀世紀7070年代以來迫切需要開展數據傳年代以來迫切需要開展數據傳輸新業(yè)務，輸新業(yè)務，如公用電子

50、信箱、電子數據交換等，開始組建公用數據網如公用電子信箱、電子數據交換等，開始組建公用數據網（廣域網、（廣域網、遠程網）遠程網）v 廣域網的主要特點：廣域網的主要特點：傳輸的是數字信息，采用數字傳輸技術而非模擬傳輸技術采用分組交換技術而非電路交換技術覆蓋范圍很廣（遠遠超過一個城市的范圍）長距離連接計算機，連接交換機的鏈路都是高速鏈路，可以是幾千公里的光纜線路，也可以是幾萬公里的點對點衛(wèi)星鏈路造價較高，一般由國家投資或電信公司出資建造 v 用途：用途：早期，為社會公眾提供數據通信服務現在，大多已成為因特網的組成部分： 作為遠程數據傳輸平臺 作為因特網的接入網局域網局域網廣域網互聯網局域網局域網廣域

51、網相當于一條鏈路互聯網教材名稱教材名稱廣域網的三種類型v 廣域網在技術上是一個單個的網絡，最常用的有廣域網在技術上是一個單個的網絡，最常用的有3 3種：種： X.25網（低速），已經被淘汰 幀中繼網（中速），快要被淘汰 ATM網（中高速），仍在使用，但仍可能被淘汰X.25交換機交換機計算機計算機計算機計算機計算機計算機幀中繼網幀中繼交換機計算機計算機ATM交換機ATM交換機ATM 網絡計算機計算機三種廣域網都是分組交換網，原理相同、結構相似！三種廣域網都是分組交換網，原理相同、結構相似！教材名稱教材名稱ATM交換機 ATM交換機交換機是用于是用于ATM網絡的交換機產品。網絡的交換機產品。但由于

52、但由于ATM網絡獨特的技術特性，現在還只廣網絡獨特的技術特性，現在還只廣泛用于電信、郵政網的主干網段。相對于物美泛用于電信、郵政網的主干網段。相對于物美價廉的以太網交換機而言，價廉的以太網交換機而言，ATM交換機的價格交換機的價格實是很高的，所以也就在普通局域網中見不到實是很高的，所以也就在普通局域網中見不到它的蹤跡。它的蹤跡。ATM交換機實物照片 ATM交換機交換機技術，目前只廣泛用于電信、郵政網的主干網段，因此其交技術，目前只廣泛用于電信、郵政網的主干網段，因此其交換機產品在市場上很少看到。如我們在下面將要講的換機產品在市場上很少看到。如我們在下面將要講的ADSL寬帶接入方式寬帶接入方式中

53、如果采用中如果采用PPPoA協議的話，在局端（協議的話，在局端（NSP端）就需要配置端）就需要配置ATM交換機，交換機，有線電視的有線電視的Cable Modem互聯網接入法在局端也采用互聯網接入法在局端也采用ATM交換機。它的交換機。它的傳輸介質一般采用光纖，接口類型同樣一般有兩種：傳輸介質一般采用光纖，接口類型同樣一般有兩種：以太網以太網RJ45接口和接口和光纖接口，這兩種接口適合與不同類型的網絡互聯。光纖接口，這兩種接口適合與不同類型的網絡互聯。 教材名稱教材名稱教材名稱教材名稱1 1、公用電話交換網功能、公用電話交換網功能（1 1）撥號接入）撥號接入Internet/Intranet/

54、LANInternet/Intranet/LAN；（2 2）實現兩個或多個）實現兩個或多個LANLAN之間的互連。之間的互連。（3 3）和其他廣域網的互連。）和其他廣域網的互連。2、PSTNPSTN的入網方式主要有的入網方式主要有: :（1 1）通過普通撥號電話線入網）通過普通撥號電話線入網 （2 2）通過租用電話專線入網）通過租用電話專線入網教材名稱教材名稱v有人問電話交換機的作用是什么有人問電話交換機的作用是什么, ,簡單的說簡單的說: :程控交換機的作用很就是：程控交換機的作用很就是： 1) 1)共用外線共用外線 5 5個人或個人或1010個人共用一條外線。個人共用一條外線。( (最初這

55、樣做的目的是為了節(jié)省電最初這樣做的目的是為了節(jié)省電話月租，在話月租，在9090年代，固定電話月租很高，如一個公司有年代，固定電話月租很高，如一個公司有500500員工，不可能沒人都申請員工，不可能沒人都申請一條直線，那樣的話，月租就是很大的一筆費用。公司要讓大家每個人都有電話用，一條直線，那樣的話，月租就是很大的一筆費用。公司要讓大家每個人都有電話用，又想減少成本支出，買電話交換機就成了一種折中的方案。又想減少成本支出，買電話交換機就成了一種折中的方案。-每月把錢交給電信運每月把錢交給電信運營商，我還不如省下月租，買個程控交換機，在一年之后，電話交換機的成本也就回營商，我還不如省下月租，買個程控交換機，在一年之后，電話交換機的成本也就回來了，以后就是賺的了。來了，以后就是賺的了。) ) 2) 2)管理功能管理功能 ( (現在大家都有電話用了，但是又有個問題：如果不能管理，現在大家都有電話用了，但是又有個問題：如果不能管理，電話費又上來了。所以又要做一些限制，一些人允許打長途，一些人允許打市話，有電