《CPIP網(wǎng)絡基礎》教學課件

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1.1計算機網(wǎng)絡概述

1.2計算機網(wǎng)絡拓撲結構

1.3計算機網(wǎng)絡的傳輸介質

1.4網(wǎng)絡協(xié)議和標準化組織

1.5網(wǎng)絡通信基本概念

1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述

1.7網(wǎng)絡計算模型第1章計算機網(wǎng)絡概述目錄 1.1計算機網(wǎng)絡概述

計算機網(wǎng)絡(ComputerNetwork)是計算機技術和通信技術緊密結合的產(chǎn)物。1.1.1計算機網(wǎng)絡的定義和演變

1.計算機網(wǎng)絡的定義

把分布在不同地理位置計算機、終端，通過通信設備和線路連接起來，以功能完善的網(wǎng)絡軟件網(wǎng)絡通信協(xié)議，信息交換方式及網(wǎng)絡操作系統(tǒng)等），實現(xiàn)互相通信及網(wǎng)絡資源共享的系統(tǒng)。IEEE高級委員會坦尼鮑姆博士給它的定義是“計算機網(wǎng)絡是一組自治計算機互聯(lián)的集合”。人的身體內部也有網(wǎng)絡喲，如神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)網(wǎng)絡。生活中就存在許多網(wǎng)絡，例如電話網(wǎng)、鐵路網(wǎng)等。沒有嚴格的定義，內涵也不斷變化。1.1計算機網(wǎng)絡概述計算機網(wǎng)絡(Comput1.1計算機網(wǎng)絡概述◆

具有通信功能的多機系統(tǒng)◆

局域網(wǎng)◆計算機網(wǎng)絡◆

面向終端的計算機網(wǎng)絡1.1.1計算機網(wǎng)絡的定義和演變1.計算機網(wǎng)絡的定義2.計算機網(wǎng)絡的演變1.1計算機網(wǎng)絡概述◆

具有通信功能的多機系統(tǒng)◆

1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.1計算機網(wǎng)絡的定義和演變1.計算機網(wǎng)絡的定義2.計算機網(wǎng)絡的演變3.網(wǎng)絡發(fā)展的里程碑

建立的ARPA網(wǎng)196970年代80年代19931993出現(xiàn)局域網(wǎng)，特別是以太網(wǎng)(Ethernet)CCITT建立了傳輸聲音數(shù)據(jù)的國際標準，ISO制定了OSI/RM。克林頓政府提出了NIIIETF成立了Ipng(IPv6)工作組1989Web技術的出現(xiàn)，使Internet得到了普及1995IPng工作組完成IPv6的協(xié)議文本1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.1計算機網(wǎng)絡的定義和演變建1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.1計算機網(wǎng)絡的定義和演變1.計算機網(wǎng)絡的定義2.計算機網(wǎng)絡的演變3.網(wǎng)絡發(fā)展的里程碑4.我國的網(wǎng)絡發(fā)展

◆1989年11月CNPAC建成運行。1993年建成CHINAPAC。1993年下半年開始規(guī)劃實施“金橋”、“金卡”和“金關”的三金工程。

◆

中國的公用計算機網(wǎng)絡：

l中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)（CHINANET）

l中國金橋信息網(wǎng)（CHINAGBN）

l中國教育和科研計算機網(wǎng)（CERNET）

l中國科學技術網(wǎng)（CSTNET）

lGLOBALNET、NCFC、UNINET、CNCNET、CMNET、CIENET、CGWNET、CSNET和利用軍隊資源的數(shù)據(jù)網(wǎng)等。1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.1計算機網(wǎng)絡的定義和演變1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.2計算機網(wǎng)絡的分類、組成和網(wǎng)絡性能1.計算機網(wǎng)絡的分類

◆

按覆蓋范圍分為：WAN、LAN、MAN◆按通信速率分為：低速網(wǎng)、中速網(wǎng)、高速網(wǎng)◆按帶寬分為：基帶網(wǎng)絡、寬帶網(wǎng)絡◆其它分類方法:……◆按網(wǎng)絡協(xié)議分類◆按網(wǎng)絡操作系統(tǒng)分類……1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.2計算機網(wǎng)絡的分類、組成1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.2計算機網(wǎng)絡的分類、組成和網(wǎng)絡性能

2.計算機網(wǎng)絡的組成

◆

通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)提供網(wǎng)絡通信功能，能完成網(wǎng)絡主機之間的數(shù)據(jù)傳輸、交換、通信控制和信號變換等通信處理工作，由通信控制處理機CCP、通信線路和其它通信設備組成的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)?！糍Y源子網(wǎng)資源子網(wǎng)為用戶提供了訪問網(wǎng)絡的能力，它由主機系統(tǒng)、終端控制器、請求服務的用戶終端、通信子網(wǎng)的接口設備、提供共享的軟件資源和數(shù)據(jù)資源(如數(shù)據(jù)庫和應用程序)構成?！?.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.2計算機網(wǎng)絡的分類、組成1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.2計算機網(wǎng)絡的分類、組成和網(wǎng)絡性能

3.網(wǎng)絡性能◆

帶寬（Bandwidth）是指網(wǎng)絡上數(shù)據(jù)在一定時刻內從一個節(jié)點傳輸?shù)饺我夤?jié)點的信息量?？梢杂面溌访棵腌娔軅鬏?shù)谋忍財?shù)表示，如以太網(wǎng)的帶寬有10Mbps、100Mbps和10GMbps等。也可以用傳輸每個比特所花的時間長短來衡量，如一個10Mbps的網(wǎng)絡上，傳輸每個比特所花的時間為0.1μs?！粞舆t（Delay）是指將一個比特從網(wǎng)絡的一端傳輸?shù)搅硪欢怂ㄙM的時間。造成延遲的原因有三種：第一個因素是傳輸介質的傳播延遲；第二個因素是發(fā)送一個數(shù)據(jù)單元花費的時間，它和網(wǎng)絡的帶寬和數(shù)據(jù)分組的大小密切相關；第三個因素是網(wǎng)絡內部的排除延遲，因為交換機在將分組轉發(fā)出去之前一般要將它存儲一段時間。另外，由于網(wǎng)絡設備的速率不匹配或中間節(jié)點產(chǎn)生擁塞可能會導致更大的延遲或數(shù)據(jù)的丟失。1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.2計算機網(wǎng)絡的分類、組成1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.1網(wǎng)絡拓撲的概念

1.2.2通信子網(wǎng)的信道類型

◆點到點式網(wǎng)絡（Point-to-PointNetworks）每條物理線路只連接一對設備（計算機或節(jié)點交換機），發(fā)送的數(shù)據(jù)在信道另一端只有惟一的一個設備接收。沒有信道競爭，幾乎不存在訪問控制問題，但點到點信道浪費一些帶寬?！魪V播式網(wǎng)絡（BroadNetworks也稱多點共享所有節(jié)點共享一個通信信道，任何一個節(jié)點發(fā)送報文信息時，所有其它節(jié)點都會接收到該信息。會引起爭用信道而產(chǎn)生的介質訪問沖突的問題。1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.1網(wǎng)絡拓撲的概念1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲構造◆總線型構造優(yōu)點：結構簡單，價格低廉、安裝使用方便。缺點：故障診斷和隔離比較困難。1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲構造◆環(huán)型構造優(yōu)點：簡化了路徑選擇控制，傳輸延遲固定。實時性強?？煽啃暂^高。缺點：節(jié)點過多時，影響傳輸效率。環(huán)某處斷開會導致整個系統(tǒng)的失效，節(jié)點的加入和撤出過程復雜。1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲構造◆星型構造優(yōu)點：單點故障不影響全網(wǎng)，結構簡單。增刪節(jié)點及維護管理容易；故障隔離和檢測容易，延遲時間較短。缺點：成本較高，通信資源利用率低；網(wǎng)絡性能過于依賴中心節(jié)點。1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲構造◆樹型構造優(yōu)點：結構比較簡單，成本低。擴充節(jié)點方便靈活。缺點：對根的依賴性大。1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲構造◆網(wǎng)狀構造優(yōu)點：具有較高的可靠性。某一線路或節(jié)點有故障時，不會影響整個網(wǎng)絡的工作。缺點：結構復雜，需要路由選擇和流控制功能，網(wǎng)絡控制軟件復雜，硬件成本較高，不易管理和維護。1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲結構

◆衛(wèi)星通信網(wǎng)絡的拓撲結構衛(wèi)星通信網(wǎng)絡中，通信衛(wèi)星就是一個中心交換站，它通過和分布在地球不同地理位置的地面站將各個地區(qū)網(wǎng)絡相互連接?！艋旌闲屯負鋵嶋H組建網(wǎng)絡時，網(wǎng)絡的拓撲結構通常是幾種拓撲結構的組合。在選擇網(wǎng)絡拓撲結構時，應考慮可靠性、費用、靈活性、響應時間和吞吐量等因素。1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲1.3傳輸介質1.3.1有線傳輸媒體1.雙絞線(TP)

分為非屏蔽雙絞線UTP和屏蔽雙絞線STP兩種。1類線

1對線，用于模擬電話線和低速數(shù)字傳輸

2類線

4對雙絞線，用于數(shù)字電話、ISDN和T1線路等。

3類線

4對雙絞線，用于電話線、令牌環(huán)網(wǎng)、以太網(wǎng)等。4類線

4對雙絞線，用于語音、令牌環(huán)網(wǎng)、以太網(wǎng)等。

5類線

4對雙絞線，用于令牌環(huán)網(wǎng)、以太網(wǎng)、ATM等。

超5類線

是5類線更高級別的版本。目前使用最多。

6類線

4對雙絞線，目前還很少使用于網(wǎng)絡中。

STP用于、令牌環(huán)網(wǎng)、以太網(wǎng)及全息圖像傳輸?shù)取?/p>

1.3傳輸介質1.3.1有線傳輸媒體1.雙1.3傳輸介質1.3.1有線傳輸媒體

3.光纖光纖通信是利用光纖傳遞光脈沖信號實現(xiàn)的。

1.雙絞線(TP)

2.同軸電纜

同軸電纜具有較高的抗干擾能。以太網(wǎng)使用二種規(guī)格：一種是粗纜構建的10Base-5

，稱為標準以太網(wǎng)。另一種是細纜構建的10Base-5，稱為廉價以太網(wǎng)。室外非金屬光纜

室外金屬光纜室內單芯單模光纜

室內多芯多模光纜1.3傳輸介質1.3.1有線傳輸媒體3.光纖1.3傳輸介質1.3.2無線傳輸

1.無線電波段分配

2.微波通信

3.衛(wèi)星通信

4.紅外通信和激光通信1.3傳輸介質1.3.2無線傳輸2.微波通信1.4網(wǎng)絡協(xié)議和標準化組織1.4.1網(wǎng)絡協(xié)議

網(wǎng)絡協(xié)議就是指網(wǎng)絡中計算機、設備之間相互通信和進行數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則（標準或約定）?！粽Z法如何講◆語義講什么◆時序講話次序1.4網(wǎng)絡協(xié)議和標準化組織1.4.1網(wǎng)絡協(xié)議1.4網(wǎng)絡協(xié)議和標準化組織1.4.2標準化組織◆國際標準化組織(ISO)◆國際電信聯(lián)盟-電信標準化部（ITU-T）◆美國國家標準化協(xié)會（ANSI）◆電氣電子工程師協(xié)會（IEEE）◆電子工業(yè)協(xié)會（EIA/TIA）◆貝爾（Bell）中心◆國際電子技術委員會（IEC）◆國家標準和技術協(xié)會（NIST）◆Internet標準化組織1.4網(wǎng)絡協(xié)議和標準化組織1.4.2標準化組織1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.1數(shù)據(jù)通信根本概念

1.數(shù)據(jù)

分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字數(shù)據(jù)兩種。

2.信息

以某種格式組織起來的數(shù)據(jù)。

3.信號

是數(shù)據(jù)的具體物理表現(xiàn)。分為模擬信號和數(shù)字信號兩種，如圖所示。1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.1數(shù)據(jù)通信根本概念1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.1數(shù)據(jù)通信根本概念

4.信道

傳輸信息時信號沿發(fā)送端到接收端的通路。

5.通信和數(shù)據(jù)通信

通信是信息的傳輸與交換。數(shù)據(jù)通信是以傳送數(shù)據(jù)為業(yè)務的通信。

6.數(shù)據(jù)通信網(wǎng)

是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡形式。

7.碼元和碼字碼元是一個信號編碼單元。碼字由若干碼元組成的字符串序列。

8.數(shù)據(jù)分組把較大的數(shù)據(jù)塊分成較小的數(shù)據(jù)段。不同的網(wǎng)絡或層中，分組名稱也不同，如幀(frame)、信元(cell)、IP數(shù)據(jù)報等。通常數(shù)據(jù)分組也稱為數(shù)據(jù)包。1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.1數(shù)據(jù)通信根本概念1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.2數(shù)據(jù)通信的主要技術指標

1.比特(bit)率S指單位時間內所傳送的二進位序列的位（bit）數(shù)，是度量通信系統(tǒng)每秒傳送的信息量。用每秒比特數(shù)（bit/s或bps）表示。常用的單位換算關系式如下：

1Kbps=1024bps；1Mbps=1024Kbps；1Gbps=1024Mbps

2.波特(Baud)率B指數(shù)字信號經(jīng)過調制后的傳輸速率，或者是說每秒傳輸?shù)拿}沖（波形）信號個數(shù)（通過信道傳輸?shù)拇a元數(shù)）。

B=1/T；其中，T為每個脈沖（波形）信號的持續(xù)時間，單位為秒。

◆比特率和波特率的關系：S=B*log2n

3.誤碼率Pe

指數(shù)據(jù)位被傳錯的概率，也稱出錯率。Pe=Ne/N；N為傳輸?shù)拇a元總數(shù)，Ne為接收碼元中被傳錯的碼元數(shù)。1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.2數(shù)據(jù)通信的主要技1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.2數(shù)據(jù)通信的主要技術指標

4.信道容量

指物理信道能達到的最大傳輸能力，用比特率S表示。。

5.帶寬（Bandwidth）

指信道所能傳送的信號的頻率寬度，也就是可傳送信號的最高頻率與最低頻率之差，單位是Hz（赫）、kHz（千赫）、MHz（兆赫）。

6.帶寬、數(shù)據(jù)傳輸速率和信道容量的區(qū)別

7.延遲、抖動、呑吐量和丟包率。1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.2數(shù)據(jù)通信的主要技1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.4數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)1.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)根本模型

2.模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)

數(shù)字通信系統(tǒng)是比模擬通信系統(tǒng)費用低，抗干擾能力強，不易失真；但數(shù)字信號比模擬信號易衰減；模擬信號比數(shù)字信號傳輸距離要遠。

3.信號衰減的克服

數(shù)字信號衰減的克服辦法是使用中繼器，把數(shù)字信號“0”、“1”整形恢復為標準電平后繼續(xù)傳輸。1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.4數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)1.5.5數(shù)據(jù)傳輸方式1.并行傳輸

l概念

并行傳輸是指數(shù)據(jù)以成組方式在多個并行的信道上同時傳輸，相應地需要若干根傳輸線。一般用于計算機內部或近距離設備的數(shù)據(jù)傳輸，如計算機和打印機之間的通信，一次傳送一個字節(jié)的信號，所以傳輸信道需要８根數(shù)據(jù)線，同時還需要其它的控制信號線。

l優(yōu)缺點并行傳輸優(yōu)點是速度快，缺點是費用高。因為并行傳輸需要一組傳輸線，所以并行傳輸一般用在短距離范圍且傳輸速度要求高的場合。1.5.5數(shù)據(jù)傳輸方式1.并行傳輸l概念1.5.5數(shù)據(jù)傳輸方式2.串行傳輸串行傳輸是指數(shù)據(jù)在信道上一位一位的逐個傳輸，從發(fā)送端到接收端只需一根傳輸線，成本少，易于實現(xiàn)，是計算機網(wǎng)絡中普遍采用的傳輸方式。數(shù)據(jù)通信采用串行傳輸方式時，發(fā)送端需要通過并/串轉換裝置將并行數(shù)據(jù)位流變?yōu)榇袛?shù)據(jù)位流，然后送到信道上傳輸，在接收端再通過串/并轉換，還原成８位并行數(shù)據(jù)流。PC機和外界進行串行通信是通過串行端口（COM）完成的。

◆

串行傳輸可以用兩種方式進行：

l

同步傳輸

l

異步傳輸（下一節(jié)介紹）1.5.5數(shù)據(jù)傳輸方式2.串行傳輸串行傳輸1.5.5數(shù)據(jù)傳輸方式2.串行傳輸

串行信號在傳輸線上的傳送方向有以下三種方式：

(1).單工通信（雙線制）

單工（simplex）通信只允許傳送的信息始終向一個方向流動。實際應用中，單工通信的信道采用雙線制。

例如，廣播、電視系統(tǒng)；BP機；道路交通單行道。

(2).半雙工通信（雙線制＋開關）

半雙工（halfduplex）通信允許信息流向兩個方向的都可傳輸，但同一時刻只能朝一個方向傳輸。

例如，無線電對講機就是半雙工通信。

(3).全雙工通信（四線制）

全雙工（fullduplex）通信是指在同一時刻，能同時進行雙向通信。

例如，常用的電話系統(tǒng)就是全雙工通信。

1.5.5數(shù)據(jù)傳輸方式2.串行傳輸串行信號在1.5.6同步傳輸和異步傳輸1.同步傳輸同步傳輸方式傳輸時是將一個大的數(shù)據(jù)塊一起發(fā)送。傳輸時，需要在數(shù)據(jù)塊前放上兩個或以上的同步信號字符SYN，在數(shù)據(jù)塊結束加上后同步信號。同步傳輸線路利用率高，多用于字符信息塊的高速傳送。但這種方式收發(fā)雙方控制復雜。2.異步傳輸

異步傳輸也叫做起止式傳輸，它以字符為單位，在每個字符前增加一個起始位，字符代碼后增加１、1.5、２位停止位。它允許碼字之間存在不確定的空閑時間。異步傳輸設備簡單，費用不高，但速率較低。1.5.6同步傳輸和異步傳輸1.同步傳輸1.5.6多路復用技術1.頻分多路復用技術〔FDM〕

FDM把信道的頻譜分割成若干個互不重疊的子信道，各相鄰子信道間留有保護帶，每個子信道傳送一路信號2.時分多路復用（TDM）

TDM將物理信道按時間分成許多等長的時間片，輪流、交替地分配給多路信源。分為同步和異步TDM兩種。1.5.6多路復用技術1.頻分多路復用技術〔FDM1.5.6多路復用技術3.波分多路復用(WDM)

WDM的原理同F(xiàn)DM相似，用于光纖通信。光信號用波長而不是頻率來表示所使用的光載波。WDM和FDM不同之處是光波頻率很高。密集波分多路復用DWDM可在一根光纖上復用80路以上的光信號。4.三種復用技術的比較

FDM適合于傳輸模擬信號，TDM適合于傳輸數(shù)字信號，而WDM傳輸?shù)氖枪獠ㄐ盘?。TDM和FDM相比，技術上比較復雜，但有抗干擾能力強，可以逐級再生整形，避免干擾的積累等優(yōu)點，而且數(shù)字信號較容易實現(xiàn)自動轉換，易于集成化。計算機通信中廣泛使用TDM和WDM。1.5.6多路復用技術3.波分多路復用(WDM)1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述1.6.1網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的分類和功能

1.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的分類l

集中式l

客戶機/服務器模式

l

對等式

◆

計算機網(wǎng)絡軟件系統(tǒng)的種類：

l網(wǎng)絡操作系統(tǒng)（如Windows2000）和單機操作系統(tǒng)（如Windows98）

l實現(xiàn)網(wǎng)絡功能和信息服務的軟件系統(tǒng)

l網(wǎng)絡應用軟件

l客戶機端軟件1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述1.6.1網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的分類1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述

1.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的分類2.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的功能

l

高效可靠的網(wǎng)絡通信能力

l

支持多用戶環(huán)境、多用戶協(xié)同工作、對應用程序和數(shù)據(jù)文件提供保護

l

提供各種網(wǎng)絡服務功能

l

具備安全和存取控制

l

提供網(wǎng)絡資源控制和網(wǎng)絡管理功能

l

向網(wǎng)絡用戶提供各種服務

1.6.1網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的分類和功能1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述1.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的分類1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述1.6.2典型的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)

1.UNIX

UNIX的核心源程序主要是用C語言編寫，另外約有10℅的源程序是用匯編語言編寫。按照功能的不同，可以將系統(tǒng)程序分為四類：l

核心程序

l

外圍程序

l

實用性程序

l

應用程序

2.NetWare

NetWare具有許多獨到的特點，其穩(wěn)定性好，管理方便，高效可靠的文件服務和打印服務，給用戶留下了深刻的印象，尤其是4.0版本以后提供的NetWare目錄服務NDS（NetWareDirectoryServices）功能更為強大。和WindowsNT/2000相比，它對計算機的硬件環(huán)境要求很低，對無盤工作站支持也相當好。但NetWare的用戶界面不如Windows系列。

NetWare開發(fā)使用了網(wǎng)際數(shù)據(jù)包交換/順序數(shù)據(jù)包交換IPX/SPX協(xié)議。IPX/SPX協(xié)議對應于TCP/IP協(xié)議組的網(wǎng)際協(xié)議IP和傳輸控制協(xié)議TCP。

1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述1.6.2典型的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述1.6.2典型的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)3.WindowsNT/2000

4.Linux

Linux操作系統(tǒng)具有多任務、多用戶、多平臺、多線程、虛擬存儲管理、虛擬控制臺、高效磁盤緩沖和動態(tài)鏈接庫等強大功能，它是可以和Windows相抗衡并極具開發(fā)潛力的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，適用于運行各種網(wǎng)絡應用程序，并提供各種網(wǎng)絡服務的場合。其最大的特點是：它的系統(tǒng)核心程序的源代碼完全公開，并且是免費的。

Linux兩種較常用的版本是：SlackwareLinux和RedHatLinux.

WindowsNT是基于DOS的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，但它也是一個完整的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，而不需要依賴于其它操作系統(tǒng)。Windows2000共有Professional、Server、AdvancedServer和DatacenterServer四種版本。其中，Windows2000Server是WindowsNTServer4.0的升級產(chǎn)品，是一個集多種功能于一體的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，可以提供域控制器、文件服務器、Web服務器、FTP服務器、打印服務器和通信服務器等功能，可以支持4個CPU和4GB的內存。1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述1.6.2典型的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述1.6.3網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的選擇

UNIX功能較強，穩(wěn)定性和安全性好，但只能兼容某些型號的工作站或專用機型，適用于金融、電信等系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡中。Linux的特性與UNIX相似，現(xiàn)在支持Linux的系統(tǒng)軟件和應用程序越來越多，所以發(fā)展?jié)摿ο喈敶?。NetWare

和UNIX對計算機系統(tǒng)的硬件要求不高，但多數(shù)用戶對它的操作不太熟悉。WindowsNT/2000的穩(wěn)定性和安全性都不如UNIX、NetWare和Linux,對系統(tǒng)要求也較高，占用系統(tǒng)資源多，但是它最大的優(yōu)點是用戶界面友好。

◆

選擇操作系統(tǒng)時需要考慮以下幾個方面：

l

硬件的兼容性

l

可靠性

l

安全性

l

網(wǎng)絡規(guī)模

l

對應用程序和程序設計語言等支持

l

網(wǎng)絡管理功能

1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述1.6.3網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的選擇1.7網(wǎng)絡計算模型1.7.1主機-終端式網(wǎng)絡模型

所謂網(wǎng)絡計算模型是指網(wǎng)絡中服務器、工作站等設備的工作、組織和處理網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)或信息的方式，而不是指它的硬件結構或拓撲形式。

以大型機為中心的集中式計算模式，也稱為分時共享模式。這種方式中，主機具有處理數(shù)據(jù)的能力，而所有的終端設備是無智能型的終端，即沒有計算處理能力。在通信軟件的控制下，終端用戶分時輪流地使用主機系統(tǒng)的CPU資源和數(shù)據(jù)資源。這種網(wǎng)絡模型的特點是：系統(tǒng)提供專門的用戶界面，終端連接到主機或終端控制器上，用戶命令被傳輸?shù)街鳈C并執(zhí)行，系統(tǒng)采用嚴格的控制和管理。這種網(wǎng)絡模型主要應用于銀行等具有特殊安全和穩(wěn)定要求的網(wǎng)絡系統(tǒng)中，而且大都將UNIX作為網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。1.7網(wǎng)絡計算模型1.7.1主機-終端式網(wǎng)絡模型1.7網(wǎng)絡計算模型1.7.1主機-終端式網(wǎng)絡模型

所謂網(wǎng)絡計算模型是指網(wǎng)絡中服務器、工作站等設備的工作、組織和處理網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)或信息的方式，而不是指它的硬件結構或拓撲形式。1.7.2以服務器為中心的網(wǎng)絡模型

以服務器為中心的網(wǎng)絡模型，也叫工作站/服務器模型，是一種集中管理、分散處理的計算模式，使用NetWare、WindowsNT等作為網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。工作站和終端不同，具有數(shù)據(jù)計算處理能力，它從服務器上接收整個文件和數(shù)據(jù)，完成全部的計算工作。服務器只是起到將數(shù)據(jù)給工作站共享和用戶賬戶集中管理的作用，服務器的強大的計算等能力沒充分利用，而網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)呢摵捎州^大，效率也較低?，F(xiàn)在這種網(wǎng)絡模型已較少使用。1.7網(wǎng)絡計算模型1.7.1主機-終端式網(wǎng)絡模型1.7網(wǎng)絡計算模型1.7.3C/S網(wǎng)絡模型

C/S網(wǎng)絡模型就是客戶機／服務器（Client/Server）計算模型，也稱為主/從結構，它是以服務器為中心的集中式模型，轉為集中式管理和分散式處理相結合的網(wǎng)絡模型。

1.C/S網(wǎng)絡模型的基本概念

C/S網(wǎng)絡模型是一種開放式主從結構的網(wǎng)絡模型。它進行集中式管理和協(xié)作式處理，客戶機提出請求，服務器提供服務。

2.C/S網(wǎng)絡模型的組成

由一個或多個客戶機、一個或多個服務器以及網(wǎng)絡操作系統(tǒng)共同組成的一個分布式計算和處理的系統(tǒng)。網(wǎng)絡結構如圖所示。1.7網(wǎng)絡計算模型1.7.3C/S網(wǎng)絡模型1.7網(wǎng)絡計算模型1.7.4B/S網(wǎng)絡模型

瀏覽器／服務器B/S(Browser/Server)網(wǎng)絡模型是目前最為流行。它是一種基于瀏覽器、WWW（Web）服務器和應用服務器的計算結構模式。它繼承和發(fā)展了C/S結構的許多技術，同時具有C/S結構所沒有的許多優(yōu)點。B/S網(wǎng)絡模型將各種應用程序都放到服務器端執(zhí)行，大大減輕客戶機的負擔，維護和升級成本也下降。用戶只需通過瀏覽器就可訪問和處理所有類型的信息。

1.B/S網(wǎng)絡模型的組成

B/S網(wǎng)絡模型如圖所示。其結構和C/S相比，多了一個Web、FTP等服務器。l客戶機端需要安裝瀏覽器，如IE。l服務器端需要安裝Web服務器、FTP服務器、E-Mail服務器、數(shù)據(jù)庫服務器和打印服務器等。1.7網(wǎng)絡計算模型1.7.4B/S網(wǎng)絡模型1.7網(wǎng)絡計算模型

B/S網(wǎng)絡模型由瀏覽器、Web服務器和數(shù)據(jù)庫服務器三個部分。三層結構是在C/S網(wǎng)絡模型中將用戶端與用戶界面無關的功能抽出來，形成中間層（Web服務器），它包括了應用中全部的業(yè)務處理程序。B/S的三層模式體系結構如圖所示。1.B/S網(wǎng)絡模型的組成2.三層結構模式

3.中間件

通過中間件提供的各種應用程序編程接口（如API），可以將底層的網(wǎng)絡協(xié)議和實現(xiàn)技術屏蔽起來，因此，中間件的作用是將應用和網(wǎng)絡隔離起來。開發(fā)人員可以不必過問網(wǎng)絡底層的具體細節(jié)，而將精力投入到應用程序的編寫上。1.7.4B/S網(wǎng)絡模型

中間件種類很多，各大數(shù)據(jù)廠商大都提供支持B/S模式的中間件，比較常用的有：

l

公共網(wǎng)關接口（CGI）

l

應用編程接口API1.7網(wǎng)絡計算模型B/S網(wǎng)絡模型由瀏覽器、W1.7網(wǎng)絡計算模型4.B/S網(wǎng)絡模型的特點

對等式（peer-to-peer）網(wǎng)絡模型與C/S和B/S模式類似，主要區(qū)別是：

l

系統(tǒng)中不需要專用服務器，對網(wǎng)絡的硬件要求不高

l

不用購買專門的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)

l

網(wǎng)絡管理方式不同

l

開放的標準

l

較低的開發(fā)和管理成本

l

對信息及應用系統(tǒng)的自由訪問

l

培訓成本低1.7.5對等式網(wǎng)絡模型1.7.4B/S網(wǎng)絡模型1.7網(wǎng)絡計算模型4.B/S網(wǎng)絡模型的特點本章小結本章從計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生入手，詳細介紹了網(wǎng)絡開展的幾個階段。在對計算機網(wǎng)絡的詳細介紹中從資源共享的觀點給出了計算機網(wǎng)絡的定義，指出它所具有的數(shù)據(jù)傳輸、資源共享、分布式處理和綜合效勞4項根本功能；本章還從5個不同角度給出了計算機網(wǎng)絡的分類方法，重點介紹了網(wǎng)絡的拓撲構造分類法和根據(jù)網(wǎng)絡的覆蓋范圍加以分類的方法。當前計算機網(wǎng)絡廣泛采用的是數(shù)據(jù)通信技術，要全面了解現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡技術，掌握數(shù)據(jù)通信技術是必不可少的環(huán)節(jié)。研究計算機網(wǎng)絡，首先要研究數(shù)據(jù)通信，通過這一章的學習還可以增加讀者的數(shù)據(jù)通信知識。在這一章里，介紹了數(shù)據(jù)通信的幾個根本概念，從不同的角度對數(shù)據(jù)傳輸方式進展分類，使讀者從多方面認識和了解數(shù)據(jù)通信的相關知識。由于數(shù)據(jù)通信技術是一門復雜的學科，我們只能從幾個方面做簡要的介紹，包括數(shù)據(jù)通信技術、數(shù)據(jù)交換技術、多路復用技術、數(shù)據(jù)傳輸介質以及數(shù)據(jù)通信設備等。通過這些學習，可使讀者從宏觀上了解數(shù)據(jù)通信技術，為進一步的學習打下根底。本章的最后學習了在計算機網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡通信協(xié)議的概念，介紹了IPX/SPX協(xié)議、NetBEUI協(xié)議和TCP/IP協(xié)議，同時還對標準化組織和網(wǎng)絡計算模型進展了介紹。本章小結本章從計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生入手，詳細介紹了網(wǎng)絡開展的幾本章習題1.計算機網(wǎng)絡的開展劃分為幾個階段?每個階段各有何特點?2.計算機網(wǎng)絡可從幾個方面進展分類？3.什么是計算機網(wǎng)絡？它由什么網(wǎng)絡單元組成？4.計算機網(wǎng)絡具有哪些功能？5.什么是數(shù)據(jù)通信？6.數(shù)據(jù)通信時，按照信息傳送的方向可分為幾種方式？7.

數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞接袔追N？8.試比較串行傳輸和并行傳輸?shù)膬?yōu)缺點,各適用于什么場合？9.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術指標有哪些？10.什么是協(xié)議？協(xié)議由哪幾局部組成？11.有哪些與計算機網(wǎng)絡相關的標準化組織？12.網(wǎng)絡計算模型分為哪幾種？本章習題1.計算機網(wǎng)絡的開展劃分為幾個階段?每個階段各有《CPIP網(wǎng)絡基礎》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！《CPIP網(wǎng)絡基礎》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使第1章計算機網(wǎng)絡概述目錄

1.1計算機網(wǎng)絡概述

1.2計算機網(wǎng)絡拓撲結構

1.3計算機網(wǎng)絡的傳輸介質

1.4網(wǎng)絡協(xié)議和標準化組織

1.5網(wǎng)絡通信基本概念

1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述

1.7網(wǎng)絡計算模型第1章計算機網(wǎng)絡概述目錄 1.1計算機網(wǎng)絡概述

計算機網(wǎng)絡(ComputerNetwork)是計算機技術和通信技術緊密結合的產(chǎn)物。1.1.1計算機網(wǎng)絡的定義和演變

1.計算機網(wǎng)絡的定義

把分布在不同地理位置計算機、終端，通過通信設備和線路連接起來，以功能完善的網(wǎng)絡軟件網(wǎng)絡通信協(xié)議，信息交換方式及網(wǎng)絡操作系統(tǒng)等），實現(xiàn)互相通信及網(wǎng)絡資源共享的系統(tǒng)。IEEE高級委員會坦尼鮑姆博士給它的定義是“計算機網(wǎng)絡是一組自治計算機互聯(lián)的集合”。人的身體內部也有網(wǎng)絡喲，如神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)網(wǎng)絡。生活中就存在許多網(wǎng)絡，例如電話網(wǎng)、鐵路網(wǎng)等。沒有嚴格的定義，內涵也不斷變化。1.1計算機網(wǎng)絡概述計算機網(wǎng)絡(Comput1.1計算機網(wǎng)絡概述◆

具有通信功能的多機系統(tǒng)◆

局域網(wǎng)◆計算機網(wǎng)絡◆

面向終端的計算機網(wǎng)絡1.1.1計算機網(wǎng)絡的定義和演變1.計算機網(wǎng)絡的定義2.計算機網(wǎng)絡的演變1.1計算機網(wǎng)絡概述◆

具有通信功能的多機系統(tǒng)◆

1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.1計算機網(wǎng)絡的定義和演變1.計算機網(wǎng)絡的定義2.計算機網(wǎng)絡的演變3.網(wǎng)絡發(fā)展的里程碑

建立的ARPA網(wǎng)196970年代80年代19931993出現(xiàn)局域網(wǎng)，特別是以太網(wǎng)(Ethernet)CCITT建立了傳輸聲音數(shù)據(jù)的國際標準，ISO制定了OSI/RM。克林頓政府提出了NIIIETF成立了Ipng(IPv6)工作組1989Web技術的出現(xiàn)，使Internet得到了普及1995IPng工作組完成IPv6的協(xié)議文本1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.1計算機網(wǎng)絡的定義和演變建1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.1計算機網(wǎng)絡的定義和演變1.計算機網(wǎng)絡的定義2.計算機網(wǎng)絡的演變3.網(wǎng)絡發(fā)展的里程碑4.我國的網(wǎng)絡發(fā)展

◆1989年11月CNPAC建成運行。1993年建成CHINAPAC。1993年下半年開始規(guī)劃實施“金橋”、“金卡”和“金關”的三金工程。

◆

中國的公用計算機網(wǎng)絡：

l中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)（CHINANET）

l中國金橋信息網(wǎng)（CHINAGBN）

l中國教育和科研計算機網(wǎng)（CERNET）

l中國科學技術網(wǎng)（CSTNET）

lGLOBALNET、NCFC、UNINET、CNCNET、CMNET、CIENET、CGWNET、CSNET和利用軍隊資源的數(shù)據(jù)網(wǎng)等。1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.1計算機網(wǎng)絡的定義和演變1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.2計算機網(wǎng)絡的分類、組成和網(wǎng)絡性能1.計算機網(wǎng)絡的分類

◆

按覆蓋范圍分為：WAN、LAN、MAN◆按通信速率分為：低速網(wǎng)、中速網(wǎng)、高速網(wǎng)◆按帶寬分為：基帶網(wǎng)絡、寬帶網(wǎng)絡◆其它分類方法:……◆按網(wǎng)絡協(xié)議分類◆按網(wǎng)絡操作系統(tǒng)分類……1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.2計算機網(wǎng)絡的分類、組成1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.2計算機網(wǎng)絡的分類、組成和網(wǎng)絡性能

2.計算機網(wǎng)絡的組成

◆

通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)提供網(wǎng)絡通信功能，能完成網(wǎng)絡主機之間的數(shù)據(jù)傳輸、交換、通信控制和信號變換等通信處理工作，由通信控制處理機CCP、通信線路和其它通信設備組成的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)?！糍Y源子網(wǎng)資源子網(wǎng)為用戶提供了訪問網(wǎng)絡的能力，它由主機系統(tǒng)、終端控制器、請求服務的用戶終端、通信子網(wǎng)的接口設備、提供共享的軟件資源和數(shù)據(jù)資源(如數(shù)據(jù)庫和應用程序)構成?！?.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.2計算機網(wǎng)絡的分類、組成1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.2計算機網(wǎng)絡的分類、組成和網(wǎng)絡性能

3.網(wǎng)絡性能◆

帶寬（Bandwidth）是指網(wǎng)絡上數(shù)據(jù)在一定時刻內從一個節(jié)點傳輸?shù)饺我夤?jié)點的信息量?？梢杂面溌访棵腌娔軅鬏?shù)谋忍財?shù)表示，如以太網(wǎng)的帶寬有10Mbps、100Mbps和10GMbps等。也可以用傳輸每個比特所花的時間長短來衡量，如一個10Mbps的網(wǎng)絡上，傳輸每個比特所花的時間為0.1μs?！粞舆t（Delay）是指將一個比特從網(wǎng)絡的一端傳輸?shù)搅硪欢怂ㄙM的時間。造成延遲的原因有三種：第一個因素是傳輸介質的傳播延遲；第二個因素是發(fā)送一個數(shù)據(jù)單元花費的時間，它和網(wǎng)絡的帶寬和數(shù)據(jù)分組的大小密切相關；第三個因素是網(wǎng)絡內部的排除延遲，因為交換機在將分組轉發(fā)出去之前一般要將它存儲一段時間。另外，由于網(wǎng)絡設備的速率不匹配或中間節(jié)點產(chǎn)生擁塞可能會導致更大的延遲或數(shù)據(jù)的丟失。1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.2計算機網(wǎng)絡的分類、組成1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.1網(wǎng)絡拓撲的概念

1.2.2通信子網(wǎng)的信道類型

◆點到點式網(wǎng)絡（Point-to-PointNetworks）每條物理線路只連接一對設備（計算機或節(jié)點交換機），發(fā)送的數(shù)據(jù)在信道另一端只有惟一的一個設備接收。沒有信道競爭，幾乎不存在訪問控制問題，但點到點信道浪費一些帶寬。◆廣播式網(wǎng)絡（BroadNetworks也稱多點共享所有節(jié)點共享一個通信信道，任何一個節(jié)點發(fā)送報文信息時，所有其它節(jié)點都會接收到該信息。會引起爭用信道而產(chǎn)生的介質訪問沖突的問題。1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.1網(wǎng)絡拓撲的概念1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲構造◆總線型構造優(yōu)點：結構簡單，價格低廉、安裝使用方便。缺點：故障診斷和隔離比較困難。1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲構造◆環(huán)型構造優(yōu)點：簡化了路徑選擇控制，傳輸延遲固定。實時性強?？煽啃暂^高。缺點：節(jié)點過多時，影響傳輸效率。環(huán)某處斷開會導致整個系統(tǒng)的失效，節(jié)點的加入和撤出過程復雜。1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲構造◆星型構造優(yōu)點：單點故障不影響全網(wǎng)，結構簡單。增刪節(jié)點及維護管理容易；故障隔離和檢測容易，延遲時間較短。缺點：成本較高，通信資源利用率低；網(wǎng)絡性能過于依賴中心節(jié)點。1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲構造◆樹型構造優(yōu)點：結構比較簡單，成本低。擴充節(jié)點方便靈活。缺點：對根的依賴性大。1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲構造◆網(wǎng)狀構造優(yōu)點：具有較高的可靠性。某一線路或節(jié)點有故障時，不會影響整個網(wǎng)絡的工作。缺點：結構復雜，需要路由選擇和流控制功能，網(wǎng)絡控制軟件復雜，硬件成本較高，不易管理和維護。1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲結構

◆衛(wèi)星通信網(wǎng)絡的拓撲結構衛(wèi)星通信網(wǎng)絡中，通信衛(wèi)星就是一個中心交換站，它通過和分布在地球不同地理位置的地面站將各個地區(qū)網(wǎng)絡相互連接。◆混合型拓撲實際組建網(wǎng)絡時，網(wǎng)絡的拓撲結構通常是幾種拓撲結構的組合。在選擇網(wǎng)絡拓撲結構時，應考慮可靠性、費用、靈活性、響應時間和吞吐量等因素。1.2計算機網(wǎng)絡的拓撲構造1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲1.3傳輸介質1.3.1有線傳輸媒體1.雙絞線(TP)

分為非屏蔽雙絞線UTP和屏蔽雙絞線STP兩種。1類線

1對線，用于模擬電話線和低速數(shù)字傳輸

2類線

4對雙絞線，用于數(shù)字電話、ISDN和T1線路等。

3類線

4對雙絞線，用于電話線、令牌環(huán)網(wǎng)、以太網(wǎng)等。4類線

4對雙絞線，用于語音、令牌環(huán)網(wǎng)、以太網(wǎng)等。

5類線

4對雙絞線，用于令牌環(huán)網(wǎng)、以太網(wǎng)、ATM等。

超5類線

是5類線更高級別的版本。目前使用最多。

6類線

4對雙絞線，目前還很少使用于網(wǎng)絡中。

STP用于、令牌環(huán)網(wǎng)、以太網(wǎng)及全息圖像傳輸?shù)取?/p>

1.3傳輸介質1.3.1有線傳輸媒體1.雙1.3傳輸介質1.3.1有線傳輸媒體

3.光纖光纖通信是利用光纖傳遞光脈沖信號實現(xiàn)的。

1.雙絞線(TP)

2.同軸電纜

同軸電纜具有較高的抗干擾能。以太網(wǎng)使用二種規(guī)格：一種是粗纜構建的10Base-5

，稱為標準以太網(wǎng)。另一種是細纜構建的10Base-5，稱為廉價以太網(wǎng)。室外非金屬光纜

室外金屬光纜室內單芯單模光纜

室內多芯多模光纜1.3傳輸介質1.3.1有線傳輸媒體3.光纖1.3傳輸介質1.3.2無線傳輸

1.無線電波段分配

2.微波通信

3.衛(wèi)星通信

4.紅外通信和激光通信1.3傳輸介質1.3.2無線傳輸2.微波通信1.4網(wǎng)絡協(xié)議和標準化組織1.4.1網(wǎng)絡協(xié)議

網(wǎng)絡協(xié)議就是指網(wǎng)絡中計算機、設備之間相互通信和進行數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則（標準或約定）?！粽Z法如何講◆語義講什么◆時序講話次序1.4網(wǎng)絡協(xié)議和標準化組織1.4.1網(wǎng)絡協(xié)議1.4網(wǎng)絡協(xié)議和標準化組織1.4.2標準化組織◆國際標準化組織(ISO)◆國際電信聯(lián)盟-電信標準化部（ITU-T）◆美國國家標準化協(xié)會（ANSI）◆電氣電子工程師協(xié)會（IEEE）◆電子工業(yè)協(xié)會（EIA/TIA）◆貝爾（Bell）中心◆國際電子技術委員會（IEC）◆國家標準和技術協(xié)會（NIST）◆Internet標準化組織1.4網(wǎng)絡協(xié)議和標準化組織1.4.2標準化組織1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.1數(shù)據(jù)通信根本概念

1.數(shù)據(jù)

分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字數(shù)據(jù)兩種。

2.信息

以某種格式組織起來的數(shù)據(jù)。

3.信號

是數(shù)據(jù)的具體物理表現(xiàn)。分為模擬信號和數(shù)字信號兩種，如圖所示。1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.1數(shù)據(jù)通信根本概念1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.1數(shù)據(jù)通信根本概念

4.信道

傳輸信息時信號沿發(fā)送端到接收端的通路。

5.通信和數(shù)據(jù)通信

通信是信息的傳輸與交換。數(shù)據(jù)通信是以傳送數(shù)據(jù)為業(yè)務的通信。

6.數(shù)據(jù)通信網(wǎng)

是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡形式。

7.碼元和碼字碼元是一個信號編碼單元。碼字由若干碼元組成的字符串序列。

8.數(shù)據(jù)分組把較大的數(shù)據(jù)塊分成較小的數(shù)據(jù)段。不同的網(wǎng)絡或層中，分組名稱也不同，如幀(frame)、信元(cell)、IP數(shù)據(jù)報等。通常數(shù)據(jù)分組也稱為數(shù)據(jù)包。1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.1數(shù)據(jù)通信根本概念1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.2數(shù)據(jù)通信的主要技術指標

1.比特(bit)率S指單位時間內所傳送的二進位序列的位（bit）數(shù)，是度量通信系統(tǒng)每秒傳送的信息量。用每秒比特數(shù)（bit/s或bps）表示。常用的單位換算關系式如下：

1Kbps=1024bps；1Mbps=1024Kbps；1Gbps=1024Mbps

2.波特(Baud)率B指數(shù)字信號經(jīng)過調制后的傳輸速率，或者是說每秒傳輸?shù)拿}沖（波形）信號個數(shù)（通過信道傳輸?shù)拇a元數(shù)）。

B=1/T；其中，T為每個脈沖（波形）信號的持續(xù)時間，單位為秒。

◆比特率和波特率的關系：S=B*log2n

3.誤碼率Pe

指數(shù)據(jù)位被傳錯的概率，也稱出錯率。Pe=Ne/N；N為傳輸?shù)拇a元總數(shù)，Ne為接收碼元中被傳錯的碼元數(shù)。1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.2數(shù)據(jù)通信的主要技1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.2數(shù)據(jù)通信的主要技術指標

4.信道容量

指物理信道能達到的最大傳輸能力，用比特率S表示。。

5.帶寬（Bandwidth）

指信道所能傳送的信號的頻率寬度，也就是可傳送信號的最高頻率與最低頻率之差，單位是Hz（赫）、kHz（千赫）、MHz（兆赫）。

6.帶寬、數(shù)據(jù)傳輸速率和信道容量的區(qū)別

7.延遲、抖動、呑吐量和丟包率。1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.2數(shù)據(jù)通信的主要技1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.4數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)1.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)根本模型

2.模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)

數(shù)字通信系統(tǒng)是比模擬通信系統(tǒng)費用低，抗干擾能力強，不易失真；但數(shù)字信號比模擬信號易衰減；模擬信號比數(shù)字信號傳輸距離要遠。

3.信號衰減的克服

數(shù)字信號衰減的克服辦法是使用中繼器，把數(shù)字信號“0”、“1”整形恢復為標準電平后繼續(xù)傳輸。1.5數(shù)據(jù)通信的根本概念1.5.4數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)1.5.5數(shù)據(jù)傳輸方式1.并行傳輸

l概念

并行傳輸是指數(shù)據(jù)以成組方式在多個并行的信道上同時傳輸，相應地需要若干根傳輸線。一般用于計算機內部或近距離設備的數(shù)據(jù)傳輸，如計算機和打印機之間的通信，一次傳送一個字節(jié)的信號，所以傳輸信道需要８根數(shù)據(jù)線，同時還需要其它的控制信號線。

l優(yōu)缺點并行傳輸優(yōu)點是速度快，缺點是費用高。因為并行傳輸需要一組傳輸線，所以并行傳輸一般用在短距離范圍且傳輸速度要求高的場合。1.5.5數(shù)據(jù)傳輸方式1.并行傳輸l概念1.5.5數(shù)據(jù)傳輸方式2.串行傳輸串行傳輸是指數(shù)據(jù)在信道上一位一位的逐個傳輸，從發(fā)送端到接收端只需一根傳輸線，成本少，易于實現(xiàn)，是計算機網(wǎng)絡中普遍采用的傳輸方式。數(shù)據(jù)通信采用串行傳輸方式時，發(fā)送端需要通過并/串轉換裝置將并行數(shù)據(jù)位流變?yōu)榇袛?shù)據(jù)位流，然后送到信道上傳輸，在接收端再通過串/并轉換，還原成８位并行數(shù)據(jù)流。PC機和外界進行串行通信是通過串行端口（COM）完成的。

◆

串行傳輸可以用兩種方式進行：

l

同步傳輸

l

異步傳輸（下一節(jié)介紹）1.5.5數(shù)據(jù)傳輸方式2.串行傳輸串行傳輸1.5.5數(shù)據(jù)傳輸方式2.串行傳輸

串行信號在傳輸線上的傳送方向有以下三種方式：

(1).單工通信（雙線制）

單工（simplex）通信只允許傳送的信息始終向一個方向流動。實際應用中，單工通信的信道采用雙線制。

例如，廣播、電視系統(tǒng)；BP機；道路交通單行道。

(2).半雙工通信（雙線制＋開關）

半雙工（halfduplex）通信允許信息流向兩個方向的都可傳輸，但同一時刻只能朝一個方向傳輸。

例如，無線電對講機就是半雙工通信。

(3).全雙工通信（四線制）

全雙工（fullduplex）通信是指在同一時刻，能同時進行雙向通信。

例如，常用的電話系統(tǒng)就是全雙工通信。

1.5.5數(shù)據(jù)傳輸方式2.串行傳輸串行信號在1.5.6同步傳輸和異步傳輸1.同步傳輸同步傳輸方式傳輸時是將一個大的數(shù)據(jù)塊一起發(fā)送。傳輸時，需要在數(shù)據(jù)塊前放上兩個或以上的同步信號字符SYN，在數(shù)據(jù)塊結束加上后同步信號。同步傳輸線路利用率高，多用于字符信息塊的高速傳送。但這種方式收發(fā)雙方控制復雜。2.異步傳輸

異步傳輸也叫做起止式傳輸，它以字符為單位，在每個字符前增加一個起始位，字符代碼后增加１、1.5、２位停止位。它允許碼字之間存在不確定的空閑時間。異步傳輸設備簡單，費用不高，但速率較低。1.5.6同步傳輸和異步傳輸1.同步傳輸1.5.6多路復用技術1.頻分多路復用技術〔FDM〕

FDM把信道的頻譜分割成若干個互不重疊的子信道，各相鄰子信道間留有保護帶，每個子信道傳送一路信號2.時分多路復用（TDM）

TDM將物理信道按時間分成許多等長的時間片，輪流、交替地分配給多路信源。分為同步和異步TDM兩種。1.5.6多路復用技術1.頻分多路復用技術〔FDM1.5.6多路復用技術3.波分多路復用(WDM)

WDM的原理同F(xiàn)DM相似，用于光纖通信。光信號用波長而不是頻率來表示所使用的光載波。WDM和FDM不同之處是光波頻率很高。密集波分多路復用DWDM可在一根光纖上復用80路以上的光信號。4.三種復用技術的比較

FDM適合于傳輸模擬信號，TDM適合于傳輸數(shù)字信號，而WDM傳輸?shù)氖枪獠ㄐ盘枴DM和FDM相比，技術上比較復雜，但有抗干擾能力強，可以逐級再生整形，避免干擾的積累等優(yōu)點，而且數(shù)字信號較容易實現(xiàn)自動轉換，易于集成化。計算機通信中廣泛使用TDM和WDM。1.5.6多路復用技術3.波分多路復用(WDM)1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述1.6.1網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的分類和功能

1.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的分類l

集中式l

客戶機/服務器模式

l

對等式

◆

計算機網(wǎng)絡軟件系統(tǒng)的種類：

l網(wǎng)絡操作系統(tǒng)（如Windows2000）和單機操作系統(tǒng)（如Windows98）

l實現(xiàn)網(wǎng)絡功能和信息服務的軟件系統(tǒng)

l網(wǎng)絡應用軟件

l客戶機端軟件1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述1.6.1網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的分類1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述

1.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的分類2.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的功能

l

高效可靠的網(wǎng)絡通信能力

l

支持多用戶環(huán)境、多用戶協(xié)同工作、對應用程序和數(shù)據(jù)文件提供保護

l

提供各種網(wǎng)絡服務功能

l

具備安全和存取控制

l

提供網(wǎng)絡資源控制和網(wǎng)絡管理功能

l

向網(wǎng)絡用戶提供各種服務

1.6.1網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的分類和功能1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述1.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的分類1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述1.6.2典型的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)

1.UNIX

UNIX的核心源程序主要是用C語言編寫，另外約有10℅的源程序是用匯編語言編寫。按照功能的不同，可以將系統(tǒng)程序分為四類：l

核心程序

l

外圍程序

l

實用性程序

l

應用程序

2.NetWare

NetWare具有許多獨到的特點，其穩(wěn)定性好，管理方便，高效可靠的文件服務和打印服務，給用戶留下了深刻的印象，尤其是4.0版本以后提供的NetWare目錄服務NDS（NetWareDirectoryServices）功能更為強大。和WindowsNT/2000相比，它對計算機的硬件環(huán)境要求很低，對無盤工作站支持也相當好。但NetWare的用戶界面不如Windows系列。

NetWare開發(fā)使用了網(wǎng)際數(shù)據(jù)包交換/順序數(shù)據(jù)包交換IPX/SPX協(xié)議。IPX/SPX協(xié)議對應于TCP/IP協(xié)議組的網(wǎng)際協(xié)議IP和傳輸控制協(xié)議TCP。

1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述1.6.2典型的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述1.6.2典型的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)3.WindowsNT/2000

4.Linux

Linux操作系統(tǒng)具有多任務、多用戶、多平臺、多線程、虛擬存儲管理、虛擬控制臺、高效磁盤緩沖和動態(tài)鏈接庫等強大功能，它是可以和Windows相抗衡并極具開發(fā)潛力的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，適用于運行各種網(wǎng)絡應用程序，并提供各種網(wǎng)絡服務的場合。其最大的特點是：它的系統(tǒng)核心程序的源代碼完全公開，并且是免費的。

Linux兩種較常用的版本是：SlackwareLinux和RedHatLinux.

WindowsNT是基于DOS的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，但它也是一個完整的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，而不需要依賴于其它操作系統(tǒng)。Windows2000共有Professional、Server、AdvancedServer和DatacenterServer四種版本。其中，Windows2000Server是WindowsNTServer4.0的升級產(chǎn)品，是一個集多種功能于一體的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，可以提供域控制器、文件服務器、Web服務器、FTP服務器、打印服務器和通信服務器等功能，可以支持4個CPU和4GB的內存。1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述1.6.2典型的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述1.6.3網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的選擇

UNIX功能較強，穩(wěn)定性和安全性好，但只能兼容某些型號的工作站或專用機型，適用于金融、電信等系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡中。Linux的特性與UNIX相似，現(xiàn)在支持Linux的系統(tǒng)軟件和應用程序越來越多，所以發(fā)展?jié)摿ο喈敶?。NetWare

和UNIX對計算機系統(tǒng)的硬件要求不高，但多數(shù)用戶對它的操作不太熟悉。WindowsNT/2000的穩(wěn)定性和安全性都不如UNIX、NetWare和Linux,對系統(tǒng)要求也較高，占用系統(tǒng)資源多，但是它最大的優(yōu)點是用戶界面友好。

◆

選擇操作系統(tǒng)時需要考慮以下幾個方面：

l

硬件的兼容性

l

可靠性

l

安全性

l

網(wǎng)絡規(guī)模

l

對應用程序和程序設計語言等支持

l

網(wǎng)絡管理功能

1.6網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述1.6.3網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的選擇1.7網(wǎng)絡計算模型1.7.1主機-終端式網(wǎng)絡模型

所謂網(wǎng)絡計算模型是指網(wǎng)絡中服務器、工作站等設備的工作、組織和處理網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)或信息的方式，而不是指它的硬件結構或拓撲形式。

以大型機為中心的集中式計算模式，也稱為分時共享模式。這種方式中，主機具有處理數(shù)據(jù)的能力，而所有的終端設備是無智能型的終端，即沒有計算處理能力。在通信軟件的控制下，終端用戶分時輪流地使用主機系統(tǒng)的CPU資源和數(shù)據(jù)資源。這種網(wǎng)絡模型的特點是：系統(tǒng)提供專門的用戶界面，終端連接到主機或終端控制器上，用戶命令被傳輸?shù)街鳈C并執(zhí)行，系統(tǒng)采用嚴格的控制和管理。這種網(wǎng)絡模型主要應用于銀行等具有特殊安全和穩(wěn)定要求的網(wǎng)絡系統(tǒng)中，而且大都將UNIX作為網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。1.7網(wǎng)絡計算模型1.7.1主機-終端式網(wǎng)絡模型1