數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)1第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論

主要學(xué)習(xí)內(nèi)容

：1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織

21.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程網(wǎng)絡(luò)課的主要內(nèi)容:通信

計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物31.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程多終端的大型機(jī)50年代末，美國(guó)半自動(dòng)地面防空系統(tǒng)SAGE，屬于此類(lèi)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的雛形：1、計(jì)算機(jī)—終端通信網(wǎng)絡(luò)41.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程2、以共享資源為目的的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：1969年，ARPAnet網(wǎng)的出現(xiàn)——是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)誕生的標(biāo)志5ARPAnet網(wǎng)——由美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局建立采用56kb/s租用線(xiàn)路，把分布在美國(guó)各地的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來(lái)。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程61.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程3、基于個(gè)人計(jì)算機(jī)的局域網(wǎng)：Ethernet（以太網(wǎng)）80年代以后，以IBMPC為代表的個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC機(jī)）得到了蓬勃的發(fā)展和普及，數(shù)量急劇增加。因此計(jì)算機(jī)間數(shù)據(jù)交換、資源共享的需求尤為突出。此時(shí)，出現(xiàn)了最具影響力的局域網(wǎng)（Ethernet）。71.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程4、標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)：原因：由于各生產(chǎn)廠家的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在技術(shù)、結(jié)構(gòu)等方面存在很大的差異，不同廠家的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)很難互聯(lián)。三個(gè)國(guó)際組織：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織：ISO國(guó)際電報(bào)電話(huà)咨詢(xún)委員會(huì)：CCITT電氣電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）1984年，ISO頒布了網(wǎng)絡(luò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：開(kāi)放系統(tǒng)互連基本參考模型——OSI模型7Application應(yīng)用層6Presentation表示層5Session會(huì)話(huà)層4Transport傳輸層3Network網(wǎng)絡(luò)層2DataLink數(shù)據(jù)鏈路層1Physical物理層OSI七層結(jié)構(gòu)81.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程Internet簡(jiǎn)介：因特網(wǎng)的演進(jìn)前身是：美國(guó)的ARPAnet。1969—1983研究試驗(yàn)階段1983—1994因特網(wǎng)在教育科研領(lǐng)域廣泛使用的實(shí)用階段1994—現(xiàn)在商業(yè)化發(fā)展階段91.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程重要?dú)v史事件：vBNS是建置于美國(guó)各大學(xué)與研究單位間的研究網(wǎng)路，提供高效能與寬頻應(yīng)用的研究環(huán)境。由美國(guó)MCIWorldCom公司和美國(guó)國(guó)科會(huì)NSF(NationalScienceFoundation)所共同合作完成。

101.1計(jì)算算機(jī)機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的發(fā)發(fā)展展過(guò)過(guò)程程網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單定定義義：計(jì)算算機(jī)機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)是是自主主計(jì)算算機(jī)機(jī)的的互聯(lián)聯(lián)集合合。?；ヂ?lián)聯(lián)可以以通通過(guò)過(guò)電電纜纜（（電電話(huà)話(huà)線(xiàn)線(xiàn)、、網(wǎng)網(wǎng)線(xiàn)線(xiàn)或或光光纖纖等等））來(lái)來(lái)實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)，，也也可可以以采采用用無(wú)無(wú)線(xiàn)線(xiàn)連連接接，，使使用用無(wú)無(wú)線(xiàn)線(xiàn)電電信信號(hào)號(hào)、、激激光光或或紅紅外外技技術(shù)術(shù)、、或或者者衛(wèi)衛(wèi)星星傳傳輸輸。?？偪傊?，，兩兩臺(tái)臺(tái)計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)如如果果能能互互相相交交換換信信息息即即稱(chēng)稱(chēng)為為互互聯(lián)聯(lián)。。自主主計(jì)算算機(jī)機(jī)其其實(shí)實(shí)就就是是指指具具有有獨(dú)獨(dú)立立功功能能的的計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)。。如如果果一一臺(tái)臺(tái)計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)脫脫離離了了網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)或或其其它它計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)就就不不能能工工作作，，則則不不是是自自主主的的。。1.2.111.1計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的發(fā)發(fā)展展過(guò)過(guò)程程網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的通通用用定定義義：：利用用通通信信線(xiàn)線(xiàn)路路將將地地理理上上分分散散的的、、具具有有獨(dú)立立功功能能的計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)和和通通信信設(shè)設(shè)備備按按不不同同的的形形式式連連接接起起來(lái)來(lái)，，以以功功能能完完善善的的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)軟軟件件實(shí)現(xiàn)現(xiàn)資資源源共共享享和和信信息息傳傳遞遞的的系系統(tǒng)統(tǒng)。計(jì)算算機(jī)機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)應(yīng)應(yīng)包包含含：：1、、多多個(gè)個(gè)主主計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)2、、由由各各種種通通信信設(shè)設(shè)備備和和通通信信鏈鏈路路組組成成的的通通信信子子網(wǎng)網(wǎng)3、、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)軟軟件件為為用用戶(hù)戶(hù)共共享享網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)資資源源和和信信息息傳傳遞遞提提供供管管理理和和服服務(wù)務(wù)121.2計(jì)算算機(jī)機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的組組成成計(jì)算算機(jī)機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的硬硬件件組組成成：介質(zhì)質(zhì)————雙雙絞絞線(xiàn)線(xiàn)以太太網(wǎng)網(wǎng)卡卡路由由器器1、、服服務(wù)務(wù)器器2、、工工作作站站（（PC））3、、連連接接設(shè)設(shè)備備4、、傳傳輸輸介介質(zhì)質(zhì)131.2計(jì)算算機(jī)機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的組組成成計(jì)算算機(jī)機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的軟軟件件組組成成：1、、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操操作作系系統(tǒng)統(tǒng)windowsserver2000/2003Linux、、Unix等等2、、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)協(xié)協(xié)議議軟軟件件計(jì)算算機(jī)機(jī)依依靠靠網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)協(xié)協(xié)議議軟軟件件互互相相通通信信。。如：：tcp/ip協(xié)協(xié)議議。。141.2計(jì)算算機(jī)機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的組組成成通信信子子網(wǎng)網(wǎng)和和資資源源子子網(wǎng)網(wǎng)：在整整個(gè)個(gè)計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中中總總會(huì)會(huì)有有一一部部分分是是用用來(lái)來(lái)對(duì)對(duì)信信息息進(jìn)進(jìn)行行傳傳遞遞的的，，對(duì)對(duì)于于網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中中的的這這部部分分我我們們稱(chēng)稱(chēng)之之為為通信信子子網(wǎng)網(wǎng)。包括括：：通通信信線(xiàn)線(xiàn)路路、、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)連連接接設(shè)設(shè)備備、、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通通信信協(xié)協(xié)議議、、通通信信控控制制軟軟件件等等網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的另另一一個(gè)個(gè)重重要要作作用用就就是是提提供供各各種種服服務(wù)務(wù)。。在在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中中由由資源源子子網(wǎng)網(wǎng)來(lái)完完成成這這些些功功能能。。由計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)、、終終端端控控制制器器、、軟軟件件和和共共享享的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)庫(kù)等等組組成成151.3計(jì)算算機(jī)機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的功功能能核心心問(wèn)問(wèn)題題是是資源源共共享享。其其目目的的是是讓讓網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上上的的用用戶(hù)戶(hù)無(wú)無(wú)論論資資源源的的物物理理位位置置在在哪哪里里，，都都能能使使用用網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中中的的程程序序、、設(shè)設(shè)備備，，尤尤其其是是數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)。。這這樣樣可可以以使使用用戶(hù)戶(hù)解解脫脫““地地理理位位置置的的束束縛縛””，，同同時(shí)時(shí)帶帶來(lái)來(lái)經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)上上的的好好處處。。第二二個(gè)個(gè)功功能能是是依依靠靠可可替替代代的的資資源源來(lái)來(lái)提提高可可靠靠性性。網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的另另一一個(gè)個(gè)目目的的是是可擴(kuò)擴(kuò)充充性性，即即當(dāng)當(dāng)工工作作負(fù)負(fù)荷荷加加大大時(shí)時(shí)，，只只要要增增加加更更多多的的處處理理器器，，就就能能逐逐步步改改善善系系統(tǒng)統(tǒng)的的性性能能。。建立立網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的另另一一個(gè)個(gè)目目的的與與技技術(shù)術(shù)沒(méi)沒(méi)有有太太大大的的關(guān)關(guān)系系。。計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)可可以以為為分分布布在在各各地地雇雇員員提提供供強(qiáng)強(qiáng)大大的的通信手段。161.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的的分類(lèi)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)：分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)名稱(chēng)

物理范圍

局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)管理方法基于客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)、對(duì)等網(wǎng)

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)Windows網(wǎng)絡(luò)、Netware網(wǎng)絡(luò)、UNIX網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議NETBEUI網(wǎng)絡(luò)、IPX/SPX網(wǎng)絡(luò)、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)等拓?fù)淇偩€(xiàn)型網(wǎng)絡(luò)、星型網(wǎng)絡(luò)、環(huán)型網(wǎng)絡(luò)等

體系結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、AppleTalk網(wǎng)絡(luò)等

171.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的的分類(lèi)LANMANWAN的距離標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)：181.5計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的硬件系系統(tǒng)的連接形形式即網(wǎng)絡(luò)的的硬件布布局，通通常用不同的的拓?fù)鋪?lái)描述述對(duì)物理設(shè)備備進(jìn)行布線(xiàn)的的不同方案。。?總線(xiàn)型?環(huán)型?星形?網(wǎng)狀?混合最常用的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)拓?fù)溆校?91.5計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星形總線(xiàn)型環(huán)型網(wǎng)狀201.6計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介介1.6.1協(xié)協(xié)議和體體系結(jié)構(gòu)的概概念協(xié)議原為外交交辭令，據(jù)說(shuō)說(shuō)是為了在國(guó)國(guó)與國(guó)之間進(jìn)進(jìn)行順利交流流而規(guī)定的約約束事項(xiàng)(規(guī)規(guī)則)。我們平時(shí)進(jìn)行行交流時(shí)都要要遵循一定的的規(guī)則:在法庭，雙方方必須按照一一定的次序輪輪流發(fā)言；開(kāi)車(chē)時(shí)，轉(zhuǎn)彎彎必須打出信信號(hào)來(lái)通知周周?chē)能?chē)輛；；駕駛飛機(jī)時(shí)，，飛行員遵照照一種制定得得非常詳細(xì)的的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)和其其他飛機(jī)通信信，以維護(hù)空空中的交通；；211.6計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介介1.6.1協(xié)議和體系結(jié)結(jié)構(gòu)的概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中中，協(xié)議的定定義是計(jì)算機(jī)機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)體體之間有關(guān)通通信規(guī)則約定定的集合。協(xié)協(xié)議有三個(gè)要要素，即：（1）語(yǔ)法（（Syntax）：數(shù)據(jù)據(jù)與控制信息息的格式、數(shù)數(shù)據(jù)編碼等。。（2）語(yǔ)義（（Semantics））：控制信息息的內(nèi)容，需需要做出的動(dòng)動(dòng)作及響應(yīng)。。（3）時(shí)序（Timing）：事件先后后順序和速度度匹配。221.6計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介介1.6.2ISO/OSI參考模型分層的好處：：使網(wǎng)絡(luò)變得更更簡(jiǎn)單將網(wǎng)絡(luò)部件標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化有利于模塊化化設(shè)計(jì)保證不同類(lèi)型型部件的互操作性加快了技術(shù)發(fā)發(fā)展的速度簡(jiǎn)化了教育和和學(xué)習(xí)231.6計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介介1.6.2ISO/OSI參考模型OSI參考模模型：應(yīng)用層表示層會(huì)話(huà)層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層241.6計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介介1.6.2ISO/OSI參考模型OSI參考模模型應(yīng)用層表示層會(huì)話(huà)層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件件一種通用的數(shù)數(shù)據(jù)格式對(duì)話(huà)和交談流量控制和可可靠性路徑選擇及邏邏輯尋址幀和介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)問(wèn)控制信號(hào)和介質(zhì)關(guān)鍵詞251.6計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介介1.6.2ISO/OSI參考模型OSI參考模模型應(yīng)用層表示層會(huì)話(huà)層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層較高層：與應(yīng)應(yīng)用有關(guān)較低層：與數(shù)數(shù)據(jù)傳輸有關(guān)關(guān)261.6計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介介1.6.2ISO/OSI參考模型分層的原則：：l網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點(diǎn)點(diǎn)都具相同的的層次；l不同結(jié)點(diǎn)的相相同層具有相相同的功能；；l同一結(jié)點(diǎn)內(nèi)各各相鄰層之間間通過(guò)接口通通信；l每一層可以使使用下層提供供的服務(wù)，并并向其上層提提供服務(wù)；l不同結(jié)點(diǎn)的同同等層通過(guò)協(xié)協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)等層之間的的通信。271.6計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介介1.6.2ISO/OSI參考模型應(yīng)用層表示層會(huì)話(huà)層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層表示層會(huì)話(huà)層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層PDU協(xié)議數(shù)數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)幀比特281.6計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介介1.6.3TCP/IP參考模型TCP/IP參考模型的具具體協(xié)議情況況291.6計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介介1.6.3TCP/IP參考模型301.7計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)協(xié)議相關(guān)的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO(InternationalOrganizationforStandard)成立于1947年,是世世界上最大的的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化化專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)，，是聯(lián)合國(guó)甲甲級(jí)咨詢(xún)機(jī)構(gòu)構(gòu)。它的成員是89個(gè)成員國(guó)國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化組織。美國(guó)在ISO中的代表是是ANSI，，大家所熟悉悉的ASCII和C語(yǔ)言言的工業(yè)界標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，就是由由ANSI所所制定的。ISO在網(wǎng)絡(luò)絡(luò)領(lǐng)域的最突突出貢獻(xiàn)就是是提出OSI參考模型，，該模型