計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教案大專

計(jì)

算

機(jī)

網(wǎng)

絡(luò)

基

礎(chǔ)

教

案

”

大專

媒體

級多

:2010

班級

基礎(chǔ)

網(wǎng)絡(luò)

算機(jī)

：計(jì)

名稱

課程

娜

：楊

教師

授課

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

本章要點(diǎn)

/計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

/計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成

/計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

/計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

/計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能

課時安排：6課時(2+4)

授課時間：第一周

教學(xué)材料：教材、教案、多媒體教室、機(jī)房

教學(xué)內(nèi)容：

1.1網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展

1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成

,任何一種新技術(shù)的出現(xiàn)都必須具備兩個條件：強(qiáng)烈的社會需求與先期技術(shù)的成熟。

,美國國防部高級研究計(jì)劃局(ARPA,AdvancedResearchProjectsAgency)ffyARPANET。

1.1網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展

ARPANET是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑，

它對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要貢獻(xiàn)表現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)完成了對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義、分類與子課題研究內(nèi)

容的描述；

(2)提出了資源子網(wǎng)、通信子網(wǎng)的兩級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的概念；

(3)研究了報文分組交換的數(shù)據(jù)交換方法；

(4)采用了層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型與協(xié)議體系：

(5)促進(jìn)了TCP/IP協(xié)議的發(fā)展；

(6)為Internet的形成與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展階段的劃分

/第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：“主機(jī)一終端”系統(tǒng)；

,第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：由通信子網(wǎng)和用戶資源子網(wǎng)兩個部分組成；

,第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)中所有的計(jì)算機(jī)遵守同一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；

/第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：開放、綜合、高速、智能。

1.1.3Internet與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

高速以太網(wǎng)為代表的高速局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速。傳輸速率從10M到100M、1000M乃至10G,

物理介質(zhì)從粗同軸電纜到細(xì)同軸電纜、雙絞線、光纖的擴(kuò)展，網(wǎng)絡(luò)功能從共享以太網(wǎng)到全雙工以太網(wǎng)、交換

以太網(wǎng)的進(jìn)步，極大地滿足了廣大用戶對各類應(yīng)用的需求。隨著千兆以太網(wǎng)日益普及，萬兆以太網(wǎng)技術(shù)將會

得到廣泛的應(yīng)用?；诠饫w與IP技術(shù)的寬帶城域網(wǎng)與寬帶接入網(wǎng)技術(shù)已成為當(dāng)前研究、應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱

點(diǎn)。

1.1.4寬帶網(wǎng)絡(luò)與全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

1.寬帶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)

寬帶骨干網(wǎng)又被稱為核心網(wǎng)絡(luò)，它基于光纖通信系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)大范圍(在城市之間或國家之間)的

數(shù)據(jù)流傳送。

2.全光網(wǎng)絡(luò)的研究

全光網(wǎng)(AON,AllOpticalNetwork)以光結(jié)點(diǎn)取代現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的電結(jié)點(diǎn)，并用光纖將光結(jié)點(diǎn)互聯(lián)成網(wǎng)

絡(luò)，利用光波完成信號的傳輸、交換等功能，克服了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)在傳輸和交換時的瓶頸問題，減少信息傳輸?shù)?/p>

擁塞，提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。

1.2網(wǎng)絡(luò)的概念

1.2.1網(wǎng)絡(luò)的定義

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為“以能夠相互共享資源的方式互連起來的自治計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合”。主要表現(xiàn)在：

(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建立的主要目的是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源的共享

(2)互連的計(jì)算機(jī)是分布在不同地理位置的多臺獨(dú)立的“自治計(jì)算機(jī)”，它們之間可以沒有明確的主從關(guān)系，

可以連網(wǎng)工作，也可以脫網(wǎng)獨(dú)立工作。

(3)連網(wǎng)計(jì)算機(jī)之間的通信必須遵循共同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

1.2.2網(wǎng)絡(luò)的基本功能

/資源共享

/高可靠性

/負(fù)載均衡

/分布式處理

/數(shù)據(jù)傳輸

1.2.3網(wǎng)絡(luò)的分類

/按網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)分類

廣播式網(wǎng)絡(luò)(BroadcastNetworks)

點(diǎn)一點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)(Point?to-PointNetworks)

/按網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍分類

局域網(wǎng)(LAN,LocalAreaNetwork)

城域網(wǎng)(MAN,MetropolitanAreaNetwork)

廣域網(wǎng)(WAN,WideAreaNetwork)

1.3網(wǎng)絡(luò)的組成與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1.3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成

根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成來劃分

/計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

一主機(jī)(Host)

一終端(Terminal)

/數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

一通信控制處理機(jī)

一傳輸介質(zhì)

-網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備

/網(wǎng)絡(luò)軟件

根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能來劃分

/通信子網(wǎng)

/資源子網(wǎng)

1.3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

拓?fù)鋵W(xué)把實(shí)際生活中的物體抽象為與其大小、形狀無關(guān)的點(diǎn)，再將這些點(diǎn)之間的連接抽象為線段，

以方便研究它們之間的關(guān)系。

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，將處于網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備抽象成結(jié)點(diǎn)，將結(jié)點(diǎn)之間的通信線路抽象成鏈

路，這種由結(jié)點(diǎn)和線路連接組成的幾何圖形稱為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。總的說來，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指

--種網(wǎng)絡(luò)形狀，或者是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在物理上的連通性。常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星型拓?fù)洹⒖偩€型拓?fù)?、環(huán)

型拓?fù)洹湫屯負(fù)浜途W(wǎng)狀拓?fù)洹?/p>

網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有：星型拓?fù)?、總線型拓?fù)?、環(huán)型拓?fù)洹湫屯負(fù)浜途W(wǎng)狀拓?fù)洹?/p>

星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：

(1)控制簡單

(2)故障診斷和隔離容易

(3)方便服務(wù)

星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)有：

(1)電纜長度和安裝工作量大

(2)中央結(jié)點(diǎn)的負(fù)擔(dān)較重，容易形成瓶頸。

(3)各站點(diǎn)的分布處理能力較低

星型網(wǎng)絡(luò)及連接

星型網(wǎng)絡(luò)及連接

2、樹型拓?fù)?/p>

樹型拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)

(I)易于擴(kuò)展

這種結(jié)構(gòu)可以延伸出很多分支和子分支，這些新結(jié)點(diǎn)和新分支都能容易地加入網(wǎng)絡(luò)。

(2)故障隔離較容易

如果某一分支的結(jié)點(diǎn)或線路發(fā)生故障，很容易將故障分支與整個系統(tǒng)隔離開來。

樹型拓?fù)涞娜秉c(diǎn)是：

各個結(jié)點(diǎn)對根的依賴性太大，如果根結(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，則整個網(wǎng)絡(luò)都不能正常工作。從這一點(diǎn)來看，樹

型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可靠性有點(diǎn)類似于星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：

(1)總線結(jié)構(gòu)所需要的電纜數(shù)量少。

(2)總線結(jié)構(gòu)簡單，又是無源工作，有較高的可靠性。

(3)易于擴(kuò)充，增加或減少用戶比較方便。

總線型拓?fù)涞娜秉c(diǎn)：

(1)總線的傳輸距離有限，通信范圍受到限制。

(2)故障診斷和隔離較困難。

總線型網(wǎng)絡(luò)及連接

總線型網(wǎng)絡(luò)及連接

環(huán)型拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)：

(1)電纜長度短

(2)可使用光纖

環(huán)型拓?fù)涞娜秉c(diǎn)：

(1)結(jié)點(diǎn)的故障會引起全網(wǎng)故障

(2)故障檢測困難

(3)信道利用率低

5、網(wǎng)狀拓?fù)?/p>

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇

(1)可靠性：盡可能提高可靠性，以保證所有數(shù)據(jù)流能準(zhǔn)確接收；還要考慮系統(tǒng)的可維護(hù)性，使故障檢測和

故障隔離較為方便。

(2)費(fèi)用：在組建網(wǎng)絡(luò)時，需要考慮適合特定應(yīng)用的信道費(fèi)用和安裝費(fèi)用。

(3)靈活性：需要考慮系統(tǒng)在今后擴(kuò)展或改動時，能容易地重新配置網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，能方便地刪除原有結(jié)點(diǎn)

和加入新結(jié)點(diǎn)。

(4)響應(yīng)時間和吞吐量：要為用戶提供盡可能短的響應(yīng)時間和最大的吞吐量。

1.4典型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

1.4.1ARPANET

/1969年11月，實(shí)驗(yàn)性的ARPANET開通，當(dāng)時的ARPANET只有4個結(jié)點(diǎn)，它們分布在UCLA,LCSB、

SRI與UTAH大學(xué)。

/最初，ARPANET主要是用于軍事研究目的，它主要是基于這樣的指導(dǎo)思想：網(wǎng)絡(luò)必須經(jīng)受得住故障的考驗(yàn)

而維持正常的工作，一旦發(fā)生戰(zhàn)爭，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的某一部分因遭受攻擊而失去工作能力時，網(wǎng)絡(luò)的其他部分應(yīng)能

維持正常的通信工作。

?1975年，ARPANET已經(jīng)連入100多臺主機(jī)，結(jié)束了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)階段，正式移交美國國防部國防通信局運(yùn)行。

1.4典型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

/ARPANET早期使用網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議(NCP),1983年1月，ARPANET完成向TCP/IP的轉(zhuǎn)換。

,同年，美國國防部國防通信局將ARPANET分成兩個獨(dú)立部分：一部分仍叫ARPANET,用于進(jìn)一步的研究

工作；另一部分稍大一些，成為著名的MILNET,用于軍方的非機(jī)密通信。

/ARPANET在技術(shù)上的一個重大貢獻(xiàn)是TCP/IP協(xié)議簇的開發(fā)和利用，ARPANET奠定了Internet存在和發(fā)展

的基礎(chǔ)，較好地解決了異種機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的一系列理論和技術(shù)問題。

1.4典型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

1.4.2NSFNET

美國國家科學(xué)基金會(NSF,NationalScienceFoundation)

1984年，NSF組建NSFNET,不能直接連入ARPANET的大學(xué)可以通過撥號與NSF的計(jì)算機(jī)連接，并通過這

臺計(jì)算機(jī)連入ARPANET與其他網(wǎng)絡(luò)。

NSFNET的通信子網(wǎng)使用的硬件技術(shù)與ARPANET基本相同，采用56Kbps的通信線路。但是，NSFNET的軟

件技術(shù)與ARPANET不同，它從開始就使用TCP/IP協(xié)議，成為第一個使用TCP/IP協(xié)議的廣域網(wǎng)。

NSFNET采取的是一種層次型結(jié)構(gòu)，分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)與校園網(wǎng)，為Internet發(fā)展奠定了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

1.4典型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

,在美國建設(shè)NSFNET的同時，其他國家與地區(qū)也在建設(shè)與NSFNET兼容的網(wǎng)絡(luò)，如歐洲建立的EBONE與

EuropeNET。這兩個網(wǎng)絡(luò)采用2Mbps的通信線路與歐洲很多城市連接。

/歐洲每個國家都有一個或多個國家網(wǎng)，它們都與NSFNET的地區(qū)網(wǎng)兼容。這些網(wǎng)絡(luò)為Internet的廣泛應(yīng)用奠

定了基礎(chǔ)。

1.4典型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

1.4.3Internet

Internet的前身是ARPANET。

從用戶的角度來看，Internet是一個全球范圍的信息資源網(wǎng)，接入Internet的主機(jī)可以是信息服務(wù)提供者的

服務(wù)器，也可以是信息服務(wù)使用者的客戶機(jī)。

傳統(tǒng)的Internet應(yīng)用主要有以下幾種：E-mail,WWW、Telnet、FTP等。

1.4典型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

1.4.4Internet2

Internet的商業(yè)化造成了網(wǎng)絡(luò)通信量的劇增，這也就導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)性能的急劇下降。Internet2是高級

Internet開發(fā)大學(xué)合作組(UCAID)的一個項(xiàng)目。UCAID是一個非營利組織，是由NSF、美國能源部、11()多

所大學(xué)和一些私人商業(yè)組織共同創(chuàng)建的。雖然Internet2可以連接到現(xiàn)在的Internet,但它的宗旨是組建一個為

其成員組織服務(wù)的專用網(wǎng)絡(luò)。

第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

本章要點(diǎn)

/數(shù)據(jù)通信的基本概念

/數(shù)據(jù)編碼技術(shù)

/數(shù)據(jù)傳輸類型

/數(shù)據(jù)通信的同步技術(shù)

/數(shù)據(jù)交換技術(shù)

/差錯控制編碼

課時安排：12課時(4+8)

授課時間：第二、三周

教學(xué)材料：教材、教案、多媒體教室、機(jī)房

教學(xué)內(nèi)容：

2.1數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識

通信具備3個基本要素：信源、信息傳輸介質(zhì)和信宿。

第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

2.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念

1.數(shù)據(jù)通信的常用術(shù)語

(1)信息和編碼

信息的載體是數(shù)字、文字、語音、圖形和圖像等。計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備產(chǎn)生和交換的信息都是由二進(jìn)

制代碼表示的字母、數(shù)字或控制符號的組合。為了傳送信息，必須對信息中所包含的每一個字符進(jìn)行編碼。

因此，用二進(jìn)制代碼來表示信息中的每個字符就是編碼。

第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

2.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念

1.數(shù)據(jù)通信的常用術(shù)語

(2)常用的二進(jìn)制代碼

在數(shù)據(jù)通信過程中，要進(jìn)行編碼，就要采用一定的編碼標(biāo)準(zhǔn)，最常用的二進(jìn)制代碼標(biāo)準(zhǔn)為美國標(biāo)準(zhǔn)信息

交換碼(ASCII)?

第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

2.1.1數(shù)據(jù)通信的基本概念

1.數(shù)據(jù)通信的常用術(shù)語

(3)數(shù)據(jù)和信號

/數(shù)據(jù)：

數(shù)據(jù)被定義為有意義的實(shí)體，數(shù)據(jù)涉及事物形式，而信息是指數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋。數(shù)據(jù)通常分為模擬

數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種形式。模擬數(shù)據(jù)是指在某個區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生的連續(xù)的數(shù)值，例如：聲音、視頻等都是連續(xù)且

變換的數(shù)值。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是指產(chǎn)生離散的數(shù)值，例如二進(jìn)制0、I等。

2.1.1數(shù)據(jù)通信的定義和特點(diǎn)

”信號.

是數(shù)據(jù)的表示形式，或稱為數(shù)據(jù)的電子編碼、電磁編碼，它使數(shù)據(jù)能以適當(dāng)?shù)男问皆诮橘|(zhì)上傳輸。

信號有模擬信號和數(shù)字信號兩種基本形式。

2.1.1數(shù)據(jù)通信的定義和特點(diǎn)

(4)通信信道：指信號沿發(fā)送器到接收器的通路。

(5)碼元和碼字

在數(shù)據(jù)通信中，時間軸上的一個信號編碼單元被稱為碼元。習(xí)慣上，把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拿恳晃欢M(jìn)制

的代碼稱為“碼元”或"碼位例如，在7位ASCH碼的數(shù)據(jù)通信中,要傳輸?shù)淖址癆”的二進(jìn)制代碼是“1000001”,

其信號就是由7個碼元組成的序列，這個序列通常被稱為“碼字”，該碼字就代表了字符“A”。

2.1.1數(shù)據(jù)通信的定義和特點(diǎn)

(6)數(shù)據(jù)包和數(shù)據(jù)幀

在數(shù)據(jù)傳輸時，通常將較大的數(shù)據(jù)塊分割成較小的數(shù)據(jù)段，并在每一段上附加一些信息，這些附加信

息通常包括序號、目標(biāo)地址、源地址和差錯校驗(yàn)碼等。這些數(shù)據(jù)段及其附加信息形成一個個邏輯數(shù)據(jù)單元，

被稱為數(shù)據(jù)包。在實(shí)際傳輸時，還要將數(shù)據(jù)包進(jìn)一步分割成更小的邏輯數(shù)據(jù)單元，這就是數(shù)據(jù)幀。

(7)數(shù)據(jù)傳輸：指信號把數(shù)據(jù)從發(fā)送端傳送到接收端的過程。會使信號畸變和帶來噪聲和干擾，其結(jié)果是使數(shù)

據(jù)在傳輸后造成差錯。

2.數(shù)據(jù)通信定義：

依照通信協(xié)議，利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在兩個功能單元

之間傳遞數(shù)據(jù)信息。

3.數(shù)據(jù)通信特點(diǎn)：

?數(shù)據(jù)通信實(shí)現(xiàn)的是機(jī)與機(jī)或人與機(jī)之間的通信

?數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性要求高

?傳輸速率高，要求連續(xù)和傳輸響應(yīng)時間快

?通信持續(xù)時間差異較大

?具有靈活的接口能力

4.數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo)

(1)傳輸速率

數(shù)據(jù)傳輸速率有兩種度量單位：“波特率”和“比特率”。

①波特率

波特率又稱為波形速率或碼元速率。是指數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，線路上每秒傳送的波形個數(shù)。單位是“波特”

(band)?

②比特率

比特率又稱為數(shù)據(jù)速率，是數(shù)字信號的傳輸速率，反映一個數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)每秒所傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)，單位是

每秒比特(位)，以bit/s或bps表示。

(2)信道帶寬

指信道中傳輸?shù)男盘栐诓皇д娴那闆r下所占據(jù)的頻率范圍，它是由信道的物理特性所決定的。

(3)信道容量

表示一個信道傳輸數(shù)字信號的能力，用信道中可以傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)率作為指標(biāo)。

(4)出錯率

衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)或信道傳輸可靠性的一個指標(biāo)。它一般指傳輸中出現(xiàn)錯誤碼元(或bit)的個數(shù)占傳輸總

碼元(或bit)數(shù)的比例，即誤碼率。

?誤碼率(Pc)

Pe=接收中錯誤的碼元數(shù)/傳輸?shù)目偞a元數(shù)

?誤bit率(Pb)

Pb=接收中錯誤的bit數(shù)/傳輸?shù)目俠it數(shù)

?誤字符率(pw)

Pw=接收中錯誤的字符數(shù)/傳輸?shù)目傋址麛?shù)

?誤組率(PB)

PB=接收中錯誤的組數(shù)/傳輸?shù)目偨M數(shù)

(5)數(shù)據(jù)延遲

表示網(wǎng)絡(luò)中相距最遠(yuǎn)的兩個站點(diǎn)之間的傳播時間。

(6)吞吐量

在數(shù)值上表示網(wǎng)絡(luò)或交換設(shè)備在單位時間內(nèi)成功傳輸或交換的總信息量，吞吐量的單位為bps。

2.1.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是指以計(jì)算機(jī)為中心，用通信線路連接分布在異地的數(shù)據(jù)終端設(shè)備而完成數(shù)據(jù)通信的

系統(tǒng)，主要完成數(shù)據(jù)的傳輸、收集和分配的功能。

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由三部分組成：

,數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)

/數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(DCE)

/傳輸信道

DTE是對信息進(jìn)行收集和處理的設(shè)備，通常指信源或信宿。

DCE負(fù)責(zé)將準(zhǔn)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(即標(biāo)準(zhǔn)的二進(jìn)制代碼信號)轉(zhuǎn)換為適合信道傳輸?shù)男盘?，是DTE和通信信道的

連接點(diǎn)。

傳輸信道也叫傳輸媒介，它是兩地間傳輸數(shù)據(jù)信號的通路。

2.1.3數(shù)字信號與傳輸代碼

1.數(shù)字信號

數(shù)字信號的特點(diǎn)是不僅在時間上離散，而且在幅度上也是離散的。

2.數(shù)字信號的基本形式

數(shù)字信號是指在時間和幅度上均取有限離散數(shù)值的電信號，最簡單的數(shù)字信號是二元碼或稱二進(jìn)制碼,

這類電信號常用不同的電壓或電流的脈沖來代表數(shù)字信號的"0"或者"1”。

3.數(shù)字信號的碼型

(1)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼

①單極不歸零碼(NRZ碼)：這是一種最簡單的碼型，該碼中用高電平代表符號“1”，用零電平代表符號“0”，

電平在整個碼元中保持不變，如圖2-5(a)所示。NRZ碼的特點(diǎn)是方式簡單，但代碼易受線路特性改變，不

宜長距離傳輸。

②單極歸零碼(RZ碼)：如圖2-5(b)所示，這種碼與NRZ碼的根本區(qū)別在于它有小于1的占空比，也就是

說，每個脈沖在碼元周期內(nèi)總要回歸到零電平。

3.數(shù)字信號的碼型

(1)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼

③雙極性歸零碼：如圖2-5(c)所示，“1”碼發(fā)正的窄脈沖，“0”碼發(fā)負(fù)的窄脈沖，采用歸零形式，有利于保持

收發(fā)雙方的位同步。

④雙極性不歸零碼：如圖2-5(d)所示，用高電平表示信息“1”，負(fù)電平表示信息“()”，電平在整個碼元期間保

持不變。從長時間傳輸?shù)慕y(tǒng)計(jì)平均值來看，直流分量可近似為零，有利于有線信道傳輸。

3.數(shù)字信號的碼型

(1)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼

⑤差分編碼：如圖2-5(e)所示，用脈沖“極性有變化”表示數(shù)據(jù)“1”，用脈沖“極性無變化”表示數(shù)據(jù)“0”。這樣

就保證了當(dāng)線路極性發(fā)生反轉(zhuǎn)時不會影響對符號的判決。

⑥雙相脈沖編碼：又稱曼徹斯特編碼(Manchester),如圖2-5(f)所示，從低電平跳變到高電平，表示數(shù)據(jù)“I”。

從高電平跳變到低電平，表示數(shù)據(jù)"0”。該碼波形的優(yōu)點(diǎn)較多，常用于數(shù)據(jù)通信中，是一種比較重要的碼型。

(2)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制

對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制的基本方法有三種：幅移鍵控法(ASK,Amplitude-shiftkeying),頻移鍵控法(FSK,

Frequency-shiftkeying)、相移鍵控法(PSK,Phase-shiftkeying)?

第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

2.1.4數(shù)據(jù)傳輸類型

根據(jù)被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)傳輸可以分為四種方式：基帶信號傳輸、頻帶信號傳輸、寬帶傳

輸和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸。

2.1.4數(shù)據(jù)傳輸類型

2.1.4數(shù)據(jù)傳輸類型

2.頻帶傳輸方式

頻帶傳輸是指將數(shù)字信號調(diào)制成模擬音頻信號后再發(fā)送和傳輸，到達(dá)接收端時再把音頻信號解調(diào)成原

來的數(shù)字信號的傳輸方式。因此，在采用頻帶傳輸方式時，要求在發(fā)送端安裝調(diào)制器，在接收端安裝解調(diào)器。

在實(shí)現(xiàn)全雙工通信時，則要求收發(fā)兩端都安裝調(diào)制解調(diào)器(Modem)。利用頻帶傳輸不僅解決了數(shù)字信號可利用

電話系統(tǒng)傳輸?shù)膯栴}，而且可以實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用，以提高傳輸信道的利用率。

2.1.4數(shù)據(jù)傳輸類型

3.寬帶傳輸方式

?寬帶是指比一般音頻帶寬更寬的頻帶，使用寬帶進(jìn)行傳輸?shù)南到y(tǒng)，稱為寬帶傳輸系統(tǒng)。

?計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)采用的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)有基帶傳輸和寬帶傳輸兩種方式，基帶傳輸和寬帶傳輸?shù)闹饕獏^(qū)別在于數(shù)

據(jù)傳輸速率不同。

?基帶數(shù)據(jù)的傳輸速率范圍為0?10Mbp/s,而寬帶數(shù)據(jù)的傳輸速率范圍為。?400Mbp/s。

2.1.4數(shù)據(jù)傳輸類型

4.數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸方式

?數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸是指利用數(shù)字線路來傳輸數(shù)據(jù)信號的一種方式。數(shù)字線路比模擬線路效率要高，傳輸質(zhì)量也較

模擬線路好。

?如果要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號速率不高，可加裝一個數(shù)據(jù)時分復(fù)用器，將多路中、低速的數(shù)據(jù)信號經(jīng)時分復(fù)用合成

后，進(jìn)入64kb/s的數(shù)字話路傳輸，以提高線路的利用率。

第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

2.1.5信息的傳輸方式

1.串行通信和并行通信

2.1.5信息的傳輸方式

在實(shí)際采用串行傳輸時，發(fā)送端需要使用并/串轉(zhuǎn)換裝置，將計(jì)算機(jī)輸出的并行數(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，則需要通過串/并轉(zhuǎn)換裝置將串行數(shù)據(jù)位流還原成并行數(shù)據(jù)位流。

2.單工通信、半雙工和全雙工通信

?單工通信

?半雙工通信

?全雙工通信

3.同步技術(shù)

所謂同步，就是要求收發(fā)信息的雙方在時間基準(zhǔn)上保持一致性。通信系統(tǒng)中的同步問題涉及到位同步和

字符同步兩方面。

第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

2.1.6數(shù)據(jù)電路

數(shù)據(jù)電路是指在線路或信道上加接上信號變換設(shè)備(調(diào)制解調(diào)器或數(shù)字接口適配器)之后形成的二進(jìn)

制比特流通路，它由傳輸信道加數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備組成。

1、數(shù)據(jù)電路的連接方式主要有下列五種：

/點(diǎn)到點(diǎn)專線連接；

/點(diǎn)至多點(diǎn)專線連接；

/點(diǎn)至多點(diǎn)集中連接；

/多點(diǎn)至多點(diǎn)復(fù)用連接；

/通過交換網(wǎng)連接。

2.通信媒體(傳輸介質(zhì))

傳輸介質(zhì)是用于網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行連接的物理通路或信道，它是信息傳遞的載體。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中所采用

的傳輸介質(zhì)有多種，主要有同軸電纜、雙絞線和光纜等。

(1)同軸電纜

(2)雙絞線

光纖即為光導(dǎo)纖維的簡稱，具有傳輸距離遠(yuǎn)、速度快的顯著特點(diǎn)。光纖由光纖芯、包層和涂覆層三部分

組成。最里面的是光纖芯，包層將光纖芯圍裹起來，使光纖芯與外界隔離，以防止與其他相鄰的光導(dǎo)纖維相

互干擾。包層的外面涂覆一層很薄的涂覆層，涂覆層的外面套塑(或稱二次涂覆)。

3.電路類型

(1)二線與四線電路

一般來說，用戶(語音或數(shù)據(jù)的)終端和市內(nèi)端局之間的用戶環(huán)路是二線電路，這種電路結(jié)構(gòu)有平衡型的，

也有非平衡型的。

(2)交換電路

交換電路是指在公用電話網(wǎng)、公用電報網(wǎng)或公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上所提供的電路。應(yīng)用交換電路時，每次呼叫均需通

過撥號使之自動轉(zhuǎn)接到目的端的用戶，且每次呼叫均可能選擇不同路由，通信結(jié)束后線路被釋放以備下次呼

叫使用。

(3)專線電路

專線電路是指通信網(wǎng)中專供某個部門、某個單位或某個人使用的永久性電路，既可以是在兩端之間構(gòu)建的直

通線，也可以是租用電信部門的線路。其最大優(yōu)點(diǎn)是通信時可以節(jié)省建立呼叫和拆除鏈路的時間，故當(dāng)通信

量很大時是很經(jīng)濟(jì)合算的。

第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

2.1.7資源分配與共享

1.點(diǎn)一點(diǎn)式信道的共享

/固定式分配

/按需分配

,按排隊(duì)方式分配

第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

2.1.7資源分配與共享

2.網(wǎng)絡(luò)鏈路的共享

/基于信道的共享

,基于排隊(duì)的共享

3.廣播信道的共享

廣播信道可以將地理上相隔很遠(yuǎn)的很多用戶互聯(lián)起來，任何用戶都可以向信道發(fā)送數(shù)據(jù)，然后根據(jù)所傳

的數(shù)據(jù)的情況決定由全體用戶接收或由指定用戶接收。

2.2差錯控制方法

2.2.1差錯產(chǎn)生的原因及其特點(diǎn)

傳輸中的差錯主要是由噪聲引起的。噪聲有兩大類，一類是信道固有的、持續(xù)存在的隨機(jī)熱噪聲；另

一類是由外界特定的短暫原因所造成的沖擊噪聲。

/熱噪聲：傳輸電路中的電子熱運(yùn)動產(chǎn)生的。

/沖擊噪聲：外界干擾造成的。

2.2.2差錯控制

主要目的是減少通信信道的傳輸錯誤，差錯控制的具體方法時提出了兩種策略：

糾錯：讓每個傳輸?shù)姆纸M帶上足夠的冗余信息，以便在接收端能發(fā)現(xiàn)并自動糾正傳輸差錯，即糾錯碼方案。

檢錯：讓分組僅包含足以使接收端發(fā)現(xiàn)差錯的冗余信息，但不能確定哪一比特是錯的，并且自己不能糾正傳

輸差錯，即檢錯碼方案。

1.反饋重發(fā)糾錯方式

它的工作原理是：發(fā)送端對發(fā)送序列進(jìn)行差錯編碼校驗(yàn)，接收端根據(jù)校驗(yàn)序列的編碼規(guī)則判斷是否傳錯，

并把判決的結(jié)果通過反饋信道傳回給發(fā)送端。

2.前向糾錯方式

在前向糾錯方式中，發(fā)送端對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢錯和糾錯編碼，接收端收到這些編碼后，根據(jù)約定的規(guī)則進(jìn)行

譯碼。譯碼時不但可以發(fā)現(xiàn)錯誤，而且還能夠自動地進(jìn)行糾錯。

3.混合糾錯方式

混合糾錯方式是上述反饋重發(fā)糾錯和前向糾錯兩種糾錯方式的結(jié)合。在這種糾錯方式中，發(fā)送端編碼本身

具有一定的糾錯能力，接收端收到編碼后進(jìn)行檢測。如果發(fā)現(xiàn)有錯誤但是沒有超過糾錯能力的，則自動進(jìn)行

糾錯；如果超過糾錯能力，則發(fā)出反饋信息，命令發(fā)送端重發(fā)。

2.2.3兒種常用的校驗(yàn)碼

1.奇偶檢驗(yàn)碼

2.方陣校驗(yàn)碼

3.循環(huán)冗余校驗(yàn)碼

1.奇偶檢驗(yàn)碼

?在字符上附加奇偶檢驗(yàn)位

?偶檢驗(yàn)：整個字符中有偶數(shù)個1

?奇檢驗(yàn)：整個字符中有奇數(shù)個1

?如果有偶數(shù)位出錯，檢測不到

2.方陣檢驗(yàn)碼

?垂直冗余校驗(yàn)VRC：就是字符奇偶校驗(yàn)；

?水平冗余校驗(yàn)LRC：就是對數(shù)據(jù)塊中每個字符的對應(yīng)位進(jìn)行奇偶校驗(yàn)。

3.CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼

這是一種較為復(fù)雜的校驗(yàn)方法，它不產(chǎn)生奇偶校驗(yàn)碼，而是將整個數(shù)據(jù)塊當(dāng)成一個連續(xù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，在

數(shù)據(jù)后面附加上用于差錯校驗(yàn)的冗余碼。冗余碼的位數(shù)常用的有12、16和32位，一般附加的用于校驗(yàn)的冗

余碼的位數(shù)越多，檢錯能力就越強(qiáng)，但傳輸?shù)念~外的開銷也越大。采用CRC校驗(yàn)，它們能查出所有的單位錯

和雙位錯，以及所有具有奇數(shù)位的差錯和所有長度小于16位的突發(fā)錯誤，能查出99%以上17位、18位或更

長位的突發(fā)性錯誤。其誤碼率比方陣校驗(yàn)碼還可降低1?3個數(shù)量級，故被廣泛采用。

2.3數(shù)據(jù)交換方式

在實(shí)際通信中，通常要經(jīng)過多個中間結(jié)點(diǎn)才能將數(shù)據(jù)從信源傳送到信宿，數(shù)據(jù)在中間結(jié)點(diǎn)間的傳輸過程

稱為數(shù)據(jù)交換。交換方式有電路交換和存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換兩種，通常使用最基本的三種交換技術(shù)：電路交換、報

文交換和分組交換。

1.電路交換

電路交換方式，就是通過網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)在兩個站之間建立一條專用的通信線路。其通信過程可分為三

個階段：電路建立階段、信號傳輸階段和電路拆除階段。

通過電路交換實(shí)現(xiàn)通信有三個階段：

(1)電路建立階段：在傳輸任何的數(shù)據(jù)之前，都必須建立端到端的連接。這個階段通過源站請求完成

交換網(wǎng)中對應(yīng)的逐個結(jié)點(diǎn)的連接過程，以建立起一條由源站到目的站的傳輸通道；

(2)信號傳輸階段：這個階段中，源站和目的站沿已建立的傳輸通道進(jìn)行數(shù)據(jù)或信號傳輸，這種傳輸

通常為雙工傳輸；

(3)電路拆除階段：在完成數(shù)據(jù)或信號的傳輸后，就要結(jié)束連接。通常是由源站或目的站提出終止通

信，各結(jié)點(diǎn)相應(yīng)拆除該電路的對應(yīng)連接，釋放由該電路占用的結(jié)點(diǎn)和信道資源。

電路交換具有以下特點(diǎn)：

(1)呼叫建立時間長。在電路建立階段，需要花費(fèi)一段時間在兩站間建立一條專用通路，這段時間稱

為呼叫建立時間。在傳統(tǒng)公用電話網(wǎng)中，這段建立時間較長(幾秒?幾十秒)，在先進(jìn)的程控交換機(jī)中建立時

間較短(在幾十毫秒數(shù)量級)。

(2)存在呼損。在電路建立過程中，由于交換網(wǎng)繁忙等原因而有可能使建立失敗。對于交換網(wǎng)來說則

要拆除已建立的部分電路，用戶則需要掛斷重?fù)?，這稱為呼損。這種情況在平時的電話通信中經(jīng)常發(fā)生。

(3)站與站雙方的收發(fā)速度、編碼方法、信息格式、傳輸控制等要一致才能完成通信。也就是說，交

換網(wǎng)對用戶信息的編碼方法、信息格式以及傳輸控制程序等都不加限制，但是，對用戶終端來說，互相通信

的站必須是同類型的，否則不能直接通信。

(4)信道的利用率低。由于電路建立以后，信道是專用的，只能供通信雙方使用。在兩個通信站傳輸

的間歇期間，盡管該電路上沒有信息傳送，但也只能空閑著，所以利用效率較低。

(5)信號和數(shù)據(jù)的傳輸時延短且時延固定不變，適用于實(shí)時大批量連續(xù)的數(shù)據(jù)和信號傳輸。

2.報文交換

在報文交換方式中，不需要在兩個端點(diǎn)之間建立一條專用的通信線路，相反地，它將用戶需要的數(shù)

據(jù)分割成一定大小的報文，并在每個報文中附上目的節(jié)點(diǎn)的地址，然后在網(wǎng)絡(luò)中一站站地往下傳送。每一個

節(jié)點(diǎn)接收到報文后，檢查目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的地址，然后根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的交通情況在適當(dāng)?shù)臅r候再將報文轉(zhuǎn)發(fā)到下一個

節(jié)點(diǎn)。如此往復(fù)，經(jīng)過多次的存儲與轉(zhuǎn)發(fā)，直到報文到達(dá)目標(biāo)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。所以報文交換也被稱為存儲轉(zhuǎn)發(fā)。

3.分組交換

分組交換是“存儲/轉(zhuǎn)發(fā)”交換方式的一種，它不像報文交換那樣以整個報文為單位進(jìn)行交換和傳輸，

而是將報文先分組，然后才進(jìn)行交換和傳輸。

(1)數(shù)據(jù)報方式

(2)虛電路方式

4.快速分組交換

快速分組交換是對分組交換技術(shù)的改進(jìn)，它是為了解決結(jié)點(diǎn)的處理速度而提出來的。其設(shè)計(jì)思想是大大

減少了分組長度；取消用戶信息在分層模型中低層的誤碼檢測及重傳；采用虛通道和虛通路方式傳輸信息以

免去信元在接收端的重新定序；以硬件實(shí)現(xiàn)代替軟件以簡化協(xié)議?？焖俜纸M交換主要有兩種：幀方式和信元

方式。

1.幀方式

幀方式(FM)處在開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)參考模型第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層上使用簡化的方式傳送和交

換數(shù)據(jù)單元的--種方式。由于在鏈路層的數(shù)據(jù)單元一般稱作幀，故稱為幀方式。采用幀方式的重要特征之一

是把在X.25分組網(wǎng)中通過分組結(jié)點(diǎn)間的重發(fā)、流量控制來糾正差錯和防止擁塞的處理過程進(jìn)行簡化，將需要

在網(wǎng)內(nèi)做的處理移到網(wǎng)外的端系統(tǒng)中來實(shí)現(xiàn)，從而簡化了結(jié)點(diǎn)的處理過程，縮短了處理時間，這對有效利用

高速數(shù)字傳輸信道十分關(guān)鍵。在FM的傳輸過程中，在終端與幀中繼網(wǎng)的接口上，需將用戶信息轉(zhuǎn)換成幀的格

式，然后再在幀中繼網(wǎng)上傳送。

2.信元方式

信元方式(CM)是指將信息劃分為信元后再進(jìn)行傳送的一種技術(shù)。所謂信元，就是一種具有固定長

度的小的分組，由信元頭和信元凈荷兩部分組成，信元頭內(nèi)包含了地址和控制信息，凈荷內(nèi)裝的是用戶數(shù)據(jù)。

以信元方式傳輸時，網(wǎng)絡(luò)僅對信元頭進(jìn)行檢查，若頭的信息錯了，信元即被丟棄。信元方式是一個籠統(tǒng)的概

念，其具體應(yīng)用還需依據(jù)附加的詳盡格式和協(xié)議。比較常見的有用在城域網(wǎng)中的多兆比數(shù)據(jù)交換和在B-ISDN

中采用的關(guān)鍵技術(shù)一異步轉(zhuǎn)移方式。

第3章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

本章要點(diǎn)

/計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念

/OSI參考模型

/TCP/IP參考模型

/IP地址與子網(wǎng)掩碼

,常用網(wǎng)絡(luò)測試命令

課時安排：12課時(4+8)

授課時間：第四、五周

教學(xué)材料：教材、教案、多媒體教室、機(jī)房

教學(xué)內(nèi)容：

3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時，將會用到眾多的、各種各樣的協(xié)議，而這些協(xié)議和協(xié)議群十分龐大、復(fù)雜。所以一般

都要使用結(jié)構(gòu)化的技術(shù)，從層次結(jié)構(gòu)的角度來組織網(wǎng)絡(luò)。這樣使得每個協(xié)議的設(shè)計(jì)、分析、編碼和測試都比

較容易。

3.1.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)包括四個要素：實(shí)體、系統(tǒng)、層和協(xié)議。

1.實(shí)體

指軟件元素或硬件元素的抽象。能完成特定功能的進(jìn)程的抽象稱為邏輯實(shí)體，能完成發(fā)送和接收信

息的物理實(shí)體稱為通信實(shí)體。不管是邏輯實(shí)體還是通信實(shí)體，描述的都是功能特性。

2.系統(tǒng)

包含一個或多個實(shí)體，具有信息處理和通信功能的整體。通常一個系統(tǒng)總是硬件、軟件兩部分的有

機(jī)結(jié)合。

3層

是處理復(fù)雜問題的一種結(jié)構(gòu)化技術(shù)。分層的基本思想是，每一層都在它的下層提供的服務(wù)基礎(chǔ)上提

供更高級的增值服務(wù)，而最高層提供能運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的服務(wù)。這樣，分層的方法就把復(fù)雜的問題分解開

來。

4.協(xié)議

協(xié)議是在系統(tǒng)中兩實(shí)體間完成通信或服務(wù)所必須遵循的規(guī)則和約定的集合。這些規(guī)則和約定明確規(guī)定了

所交換數(shù)據(jù)的格式和有關(guān)的同步等問題。

3.1.2常見的網(wǎng)絡(luò)層次模型

不同的網(wǎng)絡(luò)組織機(jī)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)研究時，往往劃分有不同的層次模型。主要有OSI/RM參考模型、

TCP/IP參考模型、LAN參考模型。

1.OSI參考模型

它是ISO開發(fā)的，是一個完全開放的模型，其目的在于實(shí)現(xiàn)不同廠家、研究機(jī)構(gòu)的各種網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的互聯(lián)。

符合OSI標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品可以與位于任何地方、遵循同一標(biāo)準(zhǔn)的任何其他系統(tǒng)進(jìn)行通信。

2.TCP/IP參考模型

它是一種建立在既成事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，是描述Internet體系結(jié)構(gòu)的最好方法。

TCP/IP參考模型將網(wǎng)絡(luò)分成：網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層。由于它是在TCP/IP協(xié)議出現(xiàn)以后

才制定的，所以這個參考模型既詳細(xì)又實(shí)用。讀者將來會在實(shí)踐中大量用到與此有關(guān)的知識。

3.LAN參考模型

LAN參考模型是IEEE制定的標(biāo)準(zhǔn)。它將網(wǎng)絡(luò)分成：邏輯鏈路控制層、介質(zhì)訪問控制層和物理層。

3.20SI參考模型

OSI參考模型的層次劃分原則：

(1)層數(shù)應(yīng)足夠多，以避免不同的功能混合在同一層中；

(2)層次的劃分應(yīng)該有助于制定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的國際標(biāo)準(zhǔn)；

(3)各層的功能要盡可能相對獨(dú)立：

(4)各層的劃分要便于層與層之間的銜接；

(5)網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點(diǎn)都有相同的層次，相同的層次具有相同的功能；

(6)擴(kuò)充某一層功能或協(xié)議時，不能影響整體模型的主體結(jié)構(gòu)；

(7)每一層都可以使用下層提供的服務(wù)，并向其上層提供服務(wù)；

(8)不同結(jié)點(diǎn)的同等層按照協(xié)議實(shí)現(xiàn)對等層之間的通信。

按照以上的分層原則，OSI/RM模型將整個網(wǎng)絡(luò)分成七層結(jié)構(gòu)，由高層到低層依次是：應(yīng)用層、表

示層、會話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層。

3.20SI參考模型

3.2.1應(yīng)用層

應(yīng)用層是OSI參考模型的最高層，是用戶應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)之間的接口。其主要功能是直接向用戶提

供服務(wù)，完成用戶希望在網(wǎng)絡(luò)上完成的各種工作。應(yīng)用層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用程序與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)之間的聯(lián)系，

包括建立與結(jié)束使用者之間的聯(lián)系，監(jiān)督、管理相互連接起來的應(yīng)用系統(tǒng)和所使用的應(yīng)用資源。還為用戶提

供各種服務(wù)，包括目錄服務(wù)、文件傳送、遠(yuǎn)程登錄、電子郵件、虛擬終端、作業(yè)傳送和操作以及網(wǎng)絡(luò)管理等。

然而，這一層并不包含應(yīng)用程序本身。

3.20SI參考模型

3.2.2表示層

表示層如同應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)之間的“翻譯官”，在表示層，通過一些編碼規(guī)則定義通信中傳送這些信息

所需要的傳送語法，它把要交換的數(shù)據(jù)從適合于某一用戶的抽象語法，轉(zhuǎn)換為適合OSI內(nèi)部使用的傳送語法,

即完成信息格式的轉(zhuǎn)換。這種格式化因所使用網(wǎng)絡(luò)的類型不同而不同。

表示層提供的主要功能包括：

(1)傳送語法的協(xié)商；

(2)抽象語法和傳送語法之間的轉(zhuǎn)換；

(3)數(shù)據(jù)的壓縮與解壓；

(4)數(shù)據(jù)的加密與解密。

3.20SI參考模型

3.2.3會話層

會話層是OSI模型的第五層，是用戶應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)之間的接口，其主要功能是向兩個表示層提供建

立和使用連接的方法。這種表示層之間的連接稱為會話。因此，會話層的任務(wù)就是組織兩個會話進(jìn)程之間的

通信，并對數(shù)據(jù)交換進(jìn)行管理。

3.2OSI參考模型

3.2.4傳輸層

傳輸層是OSI模型的第四層，其主要功能是向用戶提供可靠的端到端的差錯和流量控制，保證報文的

正確傳輸。傳輸層的目的是向高層屏蔽下層數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)，即向用戶透明地傳送報文。

傳輸層是整個網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部分。它利用通信子網(wǎng)提供的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可靠、順序、無

差錯地從源端傳輸?shù)侥康亩?。傳輸層提供的服?wù)比較簡單，但其協(xié)議卻很復(fù)雜，這是因?yàn)榈讓拥耐ㄐ抛泳W(wǎng)之

間通常有較大的差異。

3.20SI參考模型

3.2.5網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層是OSI模型的第三層，其主要功能是將網(wǎng)絡(luò)地址翻譯成對應(yīng)的物理地址，并決定如何將數(shù)據(jù)

從發(fā)送方路由到接收方。它不同于數(shù)據(jù)鏈路層，數(shù)據(jù)鏈路層只涉及網(wǎng)絡(luò)中相鄰節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)幀的傳輸，而網(wǎng)

絡(luò)層的源端到目的端可能要經(jīng)過若干個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，這些中間節(jié)點(diǎn)暫時接收數(shù)據(jù)分組，然后根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的通信

情況選擇下一個節(jié)點(diǎn)把分組轉(zhuǎn)發(fā)出去。

網(wǎng)絡(luò)層提供兩種服務(wù)：面向連接的服務(wù)和無連接的服務(wù)。

3.20SI參考模型

3.2.6數(shù)據(jù)鏈路層

數(shù)據(jù)鏈路層是0SI模型的第二層，它控制網(wǎng)絡(luò)層與物理層之間的通信，并對網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)。

數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)具有以下基本功能：

（1）把數(shù)據(jù)組織成幀，并以幀為單位進(jìn)行發(fā)送、接收、檢驗(yàn)和應(yīng)答：

（2）流量控制功能，協(xié)調(diào)發(fā)送方與接收方的速度；

（3）差錯控制功能，對幀進(jìn)行校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)錯誤時要求重發(fā)；

（4）具有數(shù)據(jù)鏈路管理功能，即會話的建立、維護(hù)和拆除功能。

3.20SI參考模型

3.2.7物理層

物理層是OSI模型的第一層，在數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)體之間提供激活、維持和釋放用于傳輸比特的物理連

接的方法，這些方法有機(jī)械的、電氣的、功能的和過程的特征。

3.3TCP/IP參考模型

TCP/IP的核心思想是將使用不同低層協(xié)議的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，在傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層建立一個統(tǒng)一的虛擬邏輯網(wǎng)絡(luò)，以

此來屏蔽、隔離所有物理網(wǎng)絡(luò)的硬件差異，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。

TCP/IP參考模型將網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分成四個層次分別是：鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。

3.3TCP/IP參考模型

應(yīng)用層是TCP/IP參考模型的最高層，它向用戶提供一些常用應(yīng)用程序，如電子郵件等。應(yīng)用層包括了

所有的高層協(xié)議，并且總是不斷有新的協(xié)議加入。

3.3TCP/IP參考模型

1.TCP協(xié)議

TCP協(xié)議是一種可靠的面向連接的協(xié)議，主要功能是保證信息無差錯地傳輸?shù)侥康闹鳈C(jī)，它將某結(jié)

點(diǎn)的數(shù)據(jù)以字節(jié)流形式無差錯投遞到互聯(lián)網(wǎng)的任何一臺機(jī)器上，發(fā)送方的TCP將用戶交來的字節(jié)流劃分成獨(dú)

立的報文并交給網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行發(fā)送，而接收方的TCP將接收的報文重新裝配交給接收用戶，TCP同時處理有關(guān)

流量控制的問題，以防止快速的發(fā)送方淹沒慢速的接收方。

3.3TCP/IP參考模型

2.UDP協(xié)議

UDP協(xié)議是一種不可靠的無連接協(xié)議，它與TCP協(xié)議不同的是它不進(jìn)行分組順序的檢查和差錯控制，

UDP協(xié)議將可靠性問題交給應(yīng)用層解決，UDP協(xié)議主要面向請求/應(yīng)答式的交互式應(yīng)用。如果對每一次交互都

要進(jìn)行兩次報文交換，并為此建立連接和撤銷連接，開銷是相當(dāng)大的。這種情況下使用UDP就非常有效。另

外，UDP協(xié)議也應(yīng)用于那些對可靠性要求不高，但要求網(wǎng)絡(luò)的延遲較小的場合，如話音和視頻數(shù)據(jù)的傳送。

3.3TCP/IP參考模型

網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是負(fù)責(zé)相鄰結(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳送。主要包括三個方面：

(1)處理來自傳輸層的分組發(fā)送請求。

將分組裝入IP數(shù)據(jù)報，填充報頭，選擇去往目的結(jié)點(diǎn)的路徑，然后將數(shù)據(jù)報發(fā)往適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)接口。

(2)處理輸入數(shù)據(jù)報。

首先檢查數(shù)據(jù)報的合法性，然后進(jìn)行路由選擇，假如該數(shù)據(jù)報已到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)(本機(jī))，則去掉報頭，將IP

報文的數(shù)據(jù)部分交給相應(yīng)的傳輸層協(xié)議；假如該數(shù)據(jù)報尚未到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)，則轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)報。

(3)處理ICMP(InternetControlMessagesProtocol)報文。

3.3TCP/IP參考模型

物理鏈路層主要功能是接收IP層的IP數(shù)據(jù)包，并將IP數(shù)據(jù)報通過底層物理網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去，或者從底層物理

網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀，抽出IP數(shù)據(jù)報，交給IP層。該層是主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際連接層。

網(wǎng)絡(luò)接口有兩種類型：第一種是設(shè)備驅(qū)動程序，如局域網(wǎng)網(wǎng)卡的驅(qū)動程序；第二種是含自身數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議

的復(fù)雜子系統(tǒng)。

3.4IP地址與子網(wǎng)劃分

IP協(xié)議要求所有參加Internet的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)要有一個統(tǒng)一規(guī)定格式的地址，簡稱IP地址。在Internet網(wǎng)上，

每個網(wǎng)絡(luò)和每一臺計(jì)算機(jī)都分配有一個IP地址，這個IP地址在整個Internet網(wǎng)絡(luò)中是唯一的。IP地址是供全

球識別的通信地址。InternetIP地址由InterNIC(Internet網(wǎng)絡(luò)信息中心)統(tǒng)一負(fù)責(zé)全球地址的規(guī)劃、管理，同

時由InterNIC、APNIC,RIPE三大網(wǎng)絡(luò)信息中心具體負(fù)責(zé)美國及其他地區(qū)的IP地址分配。通常每個國家需成

立一個組織，統(tǒng)一向有關(guān)國際組織申請IP地址，然后再分配給客戶。

3.4IP地址管理與子網(wǎng)劃分

3.4.1IP地址

為適應(yīng)大型、中型、小型的網(wǎng)絡(luò)IP地址分配的需要，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號的數(shù)量可將IP地址分為五

類：A類地址、B類地址、C類地址、D類地址和E類地址。

1.A類地址

用7位(bit)來標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)號，24位標(biāo)識主機(jī)號(如表3-1所示)，最前面一位為“0”，

即A類地址的第一段取值介于1?126之間，因此A類網(wǎng)絡(luò)地址的范圍從1.000至I」126000。全世界總共

只有126個可能的A類網(wǎng)絡(luò)，每個A類網(wǎng)絡(luò)最多可以連接16777214臺主機(jī)。

3.4IP地址管理與子網(wǎng)劃分

2.B類地址

用14位來標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)號，16位標(biāo)識主機(jī)號，前面兩位是“10”(如表3-2所示)。B類地址的第一段取值介于

128~191之間，第一段和第二段合在一起表示網(wǎng)絡(luò)號，因此B類網(wǎng)絡(luò)地址的范圍從到。

全世界大約有1600()個B類網(wǎng)絡(luò)，每個B類網(wǎng)絡(luò)最多可以連接65534臺主機(jī)。

3.4IP地址管理與子網(wǎng)劃分

3.C類地址

用21位來標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)號，8位標(biāo)識主機(jī)號，前面三位是“110”(如表3-3所示)。C類地址的第一段取值介

于192?223之間，第一段、第二段、第三段合在一起表示網(wǎng)絡(luò)號。最后一段標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)號。因此，C類

網(wǎng)絡(luò)地址范圍從至。每一個C類地址理論上可支持最大256個主機(jī)地址(0-255),但

是僅有254個可用，因?yàn)?和255不是有效的主機(jī)地址。在【P地址中，0和255是保留地址。IP地址中所有

的主機(jī)地址為0用于標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)，而全為1表示在此網(wǎng)段中的廣播地址。

3.4IP地址管理與子網(wǎng)劃分

4.D類地址

D類地址用于在IP網(wǎng)絡(luò)中的組播，一個組播地址是一個唯一的網(wǎng)絡(luò)地址。它指導(dǎo)報文到達(dá)預(yù)定義的IP地

址組。D類地址用于在一個私有網(wǎng)中傳輸組播報文至IP地址定義的端系統(tǒng)組中。因此沒有必要把地址中的8

位位組或地址位分開表示網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)。相反，每個D類IP地址用于識別一個IP地址組。

3.4IP地址管理與子網(wǎng)劃分

5.E類地址

E類地址的前4位恒為1,因此有效的地址范圍從至55。E類地址雖被定義，

但卻被保留作研究之用。

3.4.2子網(wǎng)掩碼

1.子網(wǎng)掩碼

IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：每一個使用子網(wǎng)的網(wǎng)點(diǎn)都選擇一個32位的位模式，若位模式中的某位置1,則對

應(yīng)IP地址中的某位為網(wǎng)絡(luò)地址中的一位；某位模式中的某位置0,則對應(yīng)IP地址中的某位為主機(jī)地址中的一

位。子網(wǎng)掩碼與IP地址結(jié)合使用，可以區(qū)分出一個網(wǎng)絡(luò)地址的網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號。

3.4.2子網(wǎng)掩碼

為了使用方便，常常使用”點(diǎn)分整數(shù)表示法''來表示一個子網(wǎng)掩碼。由此可以得到A、B、C三大類IP

地址的標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼。

A類地址：

B類地址：

C類地址：

3.4.2子網(wǎng)掩碼

2.變長子網(wǎng)掩碼

既然子網(wǎng)掩碼中為1的部分可以定義為網(wǎng)絡(luò)號，那么，就可以通過加長子網(wǎng)掩碼，即將掩碼中原本為0

的最高位部分修改為1,來使本來應(yīng)當(dāng)屬于主機(jī)號的部分改變成為網(wǎng)絡(luò)號，進(jìn)而達(dá)到劃分子網(wǎng)的目的。一般情

況下，變長子網(wǎng)掩碼在局域網(wǎng)中很少使用，而在Internet中使用較多。

3.4.3IP地址分配方式

在網(wǎng)絡(luò)中為計(jì)算機(jī)分配IP地址，可以使用三種方式，即DHCP自動分配、手工配置和自動專用IP尋

址方式。其中，DHCP方式配置的【P地址稱為動態(tài)IP地址，手工配置的IP地址稱為靜態(tài)IP地址。這三種方

式適合于所有的Windows系統(tǒng)，但各自適合于不同的網(wǎng)絡(luò)。因此，網(wǎng)絡(luò)管理員需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和應(yīng)用的實(shí)

際情況，來決定使用哪種方式。

1.自動分配IP地址

為了便于管理IP地址，網(wǎng)絡(luò)中通常都會提供DHCP服務(wù)，可以自動為網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)提供IP地址、

子網(wǎng)掩碼和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)等信息，并由計(jì)算機(jī)自動配置，無需管理員參與。這種方式適合于網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)數(shù)量較

多，或者管理員無暇經(jīng)常管理客戶端，或者普通用戶不熟悉IP地址的設(shè)置等情況。同時，DHCP也是Windows

默認(rèn)采用的地址分配方式。

2.手工設(shè)置IP地址

手工設(shè)置IP地址也是經(jīng)常使用的一種分配方式。使用手工方式進(jìn)行設(shè)置時，通常需要為網(wǎng)絡(luò)

中的每一臺計(jì)算機(jī)分別設(shè)置四項(xiàng)IP地址信息(IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)和DNS服務(wù)器)。采用手工設(shè)置

的方式不僅工作量大，而且容易輸入錯誤，并可能出現(xiàn)鍵入重復(fù)。所以，一般只在設(shè)置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器時，或者

計(jì)算機(jī)數(shù)量較少的小型網(wǎng)絡(luò)中使用。

手工設(shè)置的IP地址為靜態(tài)IP地址，在沒有重新配置之前，計(jì)算機(jī)將一直擁有該IP地址。因此，

既可以據(jù)此訪問網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的某臺計(jì)算機(jī)，也可以據(jù)此判斷計(jì)算機(jī)是否已經(jīng)開機(jī)并接入網(wǎng)絡(luò)。不過，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)和

DNS必須是計(jì)算機(jī)所在的網(wǎng)段中的IP地址，而不能填寫其他網(wǎng)段中的IP地址。

3.自動專用IP尋址方式

自動專用IP尋址方式(APIPA)是Windows系統(tǒng)提供的專用功能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中沒有配置DHCP服

務(wù)器，并且沒有為計(jì)算機(jī)手工設(shè)置IP地址時，Windows系統(tǒng)就會自動為當(dāng)前計(jì)算機(jī)分配一個隨機(jī)的IP地址，

范圍為?54,子網(wǎng)掩碼為255.255.O.O,并使用此IP地址建立網(wǎng)絡(luò)連接，與其他計(jì)算

機(jī)進(jìn)行通信。

當(dāng)計(jì)算機(jī)使用APIPA方式分配了IP地址以后，仍然會有規(guī)律地嘗試連接DHCP服務(wù)器，當(dāng)成功

連接到DHCP服務(wù)器并申請到IP地址以后，使用APIPA方式配置的IP地址就會失效，轉(zhuǎn)而使用申請到的IP

地址與網(wǎng)絡(luò)通信。

3.4.4IP地址的設(shè)置

1.IP地址信息

(1)IP地址

合法的IP地址一般由提供Internet接入的當(dāng)?shù)胤?wù)商(ISP)分配，私有IP地址則可以由網(wǎng)絡(luò)管理員自

由分配。需要注意的是，在同一個網(wǎng)絡(luò)中，所有計(jì)算機(jī)的IP地址都不能相同，否則，會發(fā)生IP地址沖突，導(dǎo)

致網(wǎng)絡(luò)通信失敗。

(2)子網(wǎng)掩碼

子網(wǎng)掩碼是與IP地址結(jié)合使用的一種技術(shù)。它的主要作用有兩個，一是用于確定IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號

和主機(jī)號，二是用于將一個大的IP網(wǎng)絡(luò)劃分為若干小的子網(wǎng)絡(luò)。

(3)默認(rèn)網(wǎng)關(guān)

默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的意思是一臺主機(jī)如果找不到可用的網(wǎng)關(guān)，就把數(shù)據(jù)包發(fā)送給默認(rèn)指定的網(wǎng)關(guān)，由這個網(wǎng)

關(guān)來處理數(shù)據(jù)包。

(4)DNS

DNS服務(wù)用于將用戶的域名請求轉(zhuǎn)換為IP地址。如果網(wǎng)絡(luò)沒有提供DNS服務(wù)，DNS服務(wù)器的IP地

址應(yīng)當(dāng)設(shè)置為當(dāng)?shù)豂SP的DNS服務(wù)器。如果網(wǎng)絡(luò)內(nèi)已提供DNS服務(wù)，DNS服務(wù)器的IP地址就是內(nèi)部DNS

服務(wù)器的1P地址。

3.4.4IP地址的設(shè)置

2.設(shè)置IP地址

如果手工設(shè)置IP地址，可打開“網(wǎng)絡(luò)連接”窗口，右鍵單擊“本地連接”對話框，選擇快捷菜單中的“屬性”

選項(xiàng)，打開“本地連接屬性”對話框設(shè)置。

如果需要為一塊網(wǎng)卡分配多個IP地址時，可在“Internet協(xié)議(TCP/IP)屬性”對話框設(shè)置。

3.4.5IPv6技術(shù)

IPv6最明顯的特征是它所使用的地址空間更大，IPv6中地址的大小是128位，而IPv4所使用的地址大

小為32位。在IPv4中，地址空間允許使用的地址個數(shù)為232個，而在IPv6中，地址空間允許使用的地址個

數(shù)為2128個。

IPv6地址被分為兩部分：64位的網(wǎng)絡(luò)部分和64位的主機(jī)部分。

3.5常用網(wǎng)絡(luò)測試命令

1.ping命令

ping命令主要用來測試TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，包括多臺計(jì)算機(jī)組成的局域網(wǎng)及Internet等，其格式為：

(1)a：解析主機(jī)地址。

(2)ncount：發(fā)出的測試包的個數(shù)，默認(rèn)值為4。

(3)Isize：發(fā)送緩沖區(qū)的大小。

(4)t：繼續(xù)執(zhí)行ping命令，直到按Ctrl+C組合鍵終止。

2.ipconfig命令

—ipconfig/?

—ipconfig/all

3.netview命令

一顯示域、計(jì)算機(jī)或指定計(jì)算機(jī)共享資源的列表

第4章局域網(wǎng)技術(shù)

本章要點(diǎn)

/局域網(wǎng)的概念

/局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

/IEEE802局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

/以太網(wǎng)技術(shù)

/局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法

/局域網(wǎng)組網(wǎng)方法

/局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化綜合布線

/局域網(wǎng)的日常維護(hù)

課時安排：12課時(4+8)

授課時間：第六、七周

教學(xué)材料：教材、教案、多媒體教室、機(jī)房

教學(xué)內(nèi)容：

4.1局域網(wǎng)的基本概念

4.1.1局域網(wǎng)的定義和特點(diǎn)

1.早期局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)

(1)局域網(wǎng)是一種通信網(wǎng)絡(luò)；

(2)連入局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信設(shè)備種類多樣，包括計(jì)算機(jī)、終端和各種外部設(shè)備；

(3)局域網(wǎng)覆蓋地理范圍較小，例如一個教室、?棟辦公樓等。

4.1局域網(wǎng)的基本概念

2.局域網(wǎng)技術(shù)的變化

(1)局域網(wǎng)覆蓋有限的地理范圍，它適用于公司、機(jī)關(guān)、校園、工廠等有限范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)、終端與各類信

息處理設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的需求。

(2)局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率高，能夠達(dá)到10Mbps?lOGbps,而且其誤碼率較低。

(3)局域網(wǎng)屬于數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的一種，局域網(wǎng)只能夠提供物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的通信功能。

(4)可以連入局域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)通信設(shè)備非常多，如計(jì)算機(jī)、終端、電話機(jī)及傳真機(jī)等。

(5)局域網(wǎng)十分易于安裝、維護(hù)以及管理，并且局域網(wǎng)的可靠性高。

(6)決定局域網(wǎng)特性的主要技術(shù)要素是：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、傳輸介質(zhì)與介質(zhì)訪問控制方法。

(7)局域網(wǎng)從介質(zhì)訪問控制方法的角度可以分為兩類：共享介質(zhì)局域網(wǎng)與交換式局域網(wǎng)。

4.1.2局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1.總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2.環(huán)型拓?fù)錁?gòu)型

3.星型拓?fù)錁?gòu)型

1.總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1.總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2.環(huán)型拓?fù)錁?gòu)型

2.環(huán)型拓?fù)錁?gòu)型

3.星型拓?fù)錁?gòu)型

3.星型拓?fù)錁?gòu)型

4.1局域網(wǎng)的基本概念

4.1.3局域網(wǎng)的分類

1.按照網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接方式

?共享介質(zhì)局域網(wǎng)

?交換局域網(wǎng)

2.按照介質(zhì)訪問控制方法

?以太網(wǎng)：以太網(wǎng)采用載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD）介質(zhì)訪問控制方法，通過“監(jiān)聽”和“重傳”

來解決數(shù)據(jù)發(fā)送和接收中的沖突問題。

?令牌環(huán)網(wǎng)：令牌環(huán)網(wǎng)則是通過“令牌”，以讓各個結(jié)點(diǎn)獲得數(shù)據(jù)發(fā)送權(quán)，避免數(shù)據(jù)傳輸?shù)臎_突。

3.按照網(wǎng)絡(luò)資源管理方式

?對等式：所有結(jié)點(diǎn)地位平等。任何結(jié)點(diǎn)之間都可以直接通信和資源共享。

?非對等式：所有結(jié)點(diǎn)的地位都不同，如服務(wù)器與工作站是兩種地位不同的結(jié)點(diǎn)。

4.按照網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

?基帶局域網(wǎng)：采用數(shù)字信號基帶傳輸技術(shù)，基帶信號占據(jù)了傳輸線路的整個頻率范圍，信號具有雙向傳輸?shù)?/p>

特征。

?寬帶局域網(wǎng)：采用模擬信號頻帶信號傳輸技術(shù)，通過頻分多路復(fù)用技術(shù)，使得一條信道可同時傳輸多路模擬

信號。由于寬帶傳輸是單向的，因此在寬帶局域網(wǎng)中的信號只能沿某個方向進(jìn)行傳輸。

4.2.1IEEE80