通信與計算機網(wǎng)絡(luò)

主要內(nèi)參：

＞一、通信、網(wǎng)絡(luò)的地位

＞二、計算機及其網(wǎng)絡(luò)的形成和發(fā)展

＞三、計算機網(wǎng)絡(luò)功能、結(jié)構(gòu)和分類

A四、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系——OSI/RM模型

＞五、局域網(wǎng)

＞六、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)通信技術(shù)

＞七、TCP/IP協(xié)議

＞八、網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)管理

＞九、通信、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢

＞十、實例

三防相庫系整水突b<s>昏鍵系緞泳展評份濟理系綬

專注教話庫.?！鲦?zhèn)整專受故話庫、專也模整專注教話庫.?！鲦?zhèn)整

恰

具

K

啜

押

聲

/

<

憐

不

生

三防相株系統(tǒng)三防指作不望三防指揮系統(tǒng)

專受教怩庫、?！鲦?zhèn)整專受教修庫、專受長整專姓教保庫、專受鎮(zhèn)整

公共故除庫.水文.基@工玷陣.交同教快感

■

通訊系續(xù)

信息計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)XMR

、光線

PSTBCUAnaPAC.DIM.治

廣統(tǒng)科城HE網(wǎng)岐機

麥多網(wǎng).無歧GSM■…—―不

傳輸一

J

水,兩桂為叁|:水原信昌水奕波結(jié)臺利用備鳥1氣象、IS洋

工站待包夫悵稔駕玲自

后

電

詆專網(wǎng)《超短敵.鼻故.IL星或有線電境）或公用工

CGSM.GPRS務(wù)

或

冷

刎

硬

而

水利工程:ft拄，

水庫?理囹聚河、餐水工田恃總測氣象-福洋

區(qū)、餐防?n

▼

二、計算機及網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程

1、計算機發(fā)展歷程及趨勢

2、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程

1、計算機發(fā)展歷程

第五代人工智能(生物)計算機(？)

第四代大規(guī)模集成電路計算機(1980-今)

第三代集成電路計算機(1964—1979)

第二代晶體管計算機(1957—1963)

第一代電子管計算機(1946—1956)

計

算超級計算機

機

系大型機

統(tǒng)

的小型機

分

類工作站

)

4

①

…

T

X

(

V微型機

計算機的發(fā)畏趨勢

微型化、巨型化

網(wǎng)絡(luò)化

多媒體

第五代計算機

2、計算機網(wǎng)絡(luò)的形成和發(fā)展

計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機技術(shù)和通信技

術(shù)高度發(fā)展并相結(jié)合的產(chǎn)物，出現(xiàn)于二

十世紀60年代的初期，發(fā)展極快。一個

國家是否具有全國性的大型計算機網(wǎng)絡(luò),

已經(jīng)成為衡量該國家科學技術(shù)的重要標

志O

計算機網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了從箱單到復(fù)雜、

從低級到高級的發(fā)展過程。可概括為三

個階段：

遠程用通訊

戶終端計算機

設(shè)備主機

計算機系統(tǒng)

計

前

置

機

處

機

理

機

計算機系統(tǒng)

計算機—計算機網(wǎng)絡(luò)

主機

主機

主機通信設(shè)備

高速線路

資源子網(wǎng)

低速線路

主機

三，網(wǎng)絡(luò)的功能，結(jié)構(gòu)和分類

1、網(wǎng)絡(luò)的基本功能

2、網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和組成

3、網(wǎng)絡(luò)的分類

1,網(wǎng)絡(luò)的基本功能

計算機實質(zhì)上是幫助人們進行信息處理的智能

工具。輸入計算機的是信息，計算機輸出的還是信息。

計算機網(wǎng)絡(luò)是在計算機技術(shù)與通信

技術(shù)高度發(fā)展并結(jié)合的背景下，為解決

實踐需要應(yīng)運而生的。開發(fā)每個網(wǎng)絡(luò)系

統(tǒng)都有極強的應(yīng)用目的。每個不同的計

算機網(wǎng)絡(luò)是為不同目的，解決不同需求

而設(shè)計的。因此，各個具體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的

功能也不盡相同。但網(wǎng)絡(luò)的主要功能是

相近的：

計

r1、數(shù)據(jù)快速傳送和集中處理

算

數(shù)據(jù)快速傳送和集中處理是計算機網(wǎng)絡(luò)的最基本功能。

機

網(wǎng)2、資源共享

資源共享包括共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源，是計算

絡(luò)機網(wǎng)絡(luò)最有吸引力的功能。

系

統(tǒng)3、提高可用性和可靠性

一方面可均衡各臺計算機的負載，大大提高每臺計

的算機的可用性；

基另一方面，通過網(wǎng)絡(luò)各臺計算機彼此互為后備機，

本避免因故障導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓的情況，提高了系統(tǒng)的可靠性。

功4、易于分布處理

能對大型綜合性問題可將任務(wù)分交給幾臺計算機，實

觀分布處理的目的。因而使得它在經(jīng)濟、軍事、生產(chǎn)管

[理和科學技術(shù)等部門發(fā)揮了重要作用，在事務(wù)處理和過

程控制中扮演了越來越重要的角色。

2、網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與組成

計算機網(wǎng)絡(luò)是由主計算機、

終端、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、通信鏈路等網(wǎng)

絡(luò)單元組成。從邏輯功能上看，

一個網(wǎng)絡(luò)可分成兩個子網(wǎng)：資源

子網(wǎng)和通信子網(wǎng)。

資源子網(wǎng)一般由計算機系統(tǒng)、終

端、終端控制器、連網(wǎng)外設(shè)、各種

軟件資源和數(shù)據(jù)資源等組成。資源

子網(wǎng)負責全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理和向網(wǎng)絡(luò)

用戶提供網(wǎng)絡(luò)資源及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等。

這里將主要介紹資源子網(wǎng)中的主體

設(shè)備：計算機系統(tǒng)和終端。

資源子網(wǎng)

?主計算機

在計算機網(wǎng)絡(luò)中，主計算

機(host)負責數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)

控制，它與其他模塊中的主機

聯(lián)網(wǎng)以后，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的主要資

源。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、普通PC機均

屬主機算機(host).

?終端：終端是網(wǎng)絡(luò)中用量最大，分布最廣的

設(shè)備，直接面對用戶，是用戶進行網(wǎng)絡(luò)操作、

實現(xiàn)人一機對話的工具。

復(fù)合終端：由多臺輸入輸出設(shè)備組

成，但對終端的控制仍由控制電路實

現(xiàn)；

智能終端：終端控制器為可編程控

:制器，通常為微機。

通信子網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、通信鏈路及信

號變換器等組成，負責數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的

傳輸與通信控制。

a.網(wǎng)絡(luò)節(jié)點：負責信息的發(fā)送和接受，信息的轉(zhuǎn)

發(fā)等功能，通常網(wǎng)絡(luò)節(jié)點本身就是一臺計算機。

b.通信鏈路：通信鏈路是兩個節(jié)點之間的一條通

信通道，常被稱為信道。

c.信號轉(zhuǎn)換器：信號變換器提供數(shù)字信號和模擬

信號之間的變換，如調(diào)制解調(diào)器。

計算機網(wǎng)絡(luò)

局域網(wǎng)(LAN)廣域網(wǎng)(WAN)城域網(wǎng)(MAN)■耳聯(lián)網(wǎng)(Internet)

局域網(wǎng)的分布廣域網(wǎng)一般城域網(wǎng)是介于局互聯(lián)網(wǎng)其實不是一

范圍一般在幾跨城市、地區(qū)甚域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之種具體的物理網(wǎng)絡(luò)

技術(shù)，它是將不同

公里以內(nèi)，最至國家。此類網(wǎng)間的一種大范圍的物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)按

大不超過10公絡(luò)出于軍事、國的高速網(wǎng)絡(luò)。城某種協(xié)議統(tǒng)一起來

里，屬于一個防和科學研究的域網(wǎng)的設(shè)計目標的--種高層技術(shù)。

地區(qū)或一個單需要，發(fā)展較早。廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)、

是要滿足兒十公廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)、

位組建的網(wǎng)絡(luò)目前，許多里范圍內(nèi)的大量局域網(wǎng)與局域網(wǎng)之

O它是在小型全國性的計算機企業(yè)、機關(guān)、公間的互連，形成了

計算機和微型網(wǎng)絡(luò)就屬于這類司和社會服務(wù)部局部處理與遠程處

理、有限地域范圍

計算機大量推網(wǎng)絡(luò)，例如中國門的計算機連網(wǎng)資源共享與廣大地

廣使用之后才郵電部的需求，實現(xiàn)大量域范圍資源共享相

逐漸發(fā)展起來ChianNet網(wǎng)、用戶、多種信息結(jié)合的互聯(lián)網(wǎng)。目

前世界上發(fā)展最快、

的。傳輸?shù)木C合信息

Chinapac網(wǎng)也是最熱門的網(wǎng)絡(luò)

和ChinaDDN等。網(wǎng)絡(luò)就是Internet網(wǎng)

各類計算機網(wǎng)絡(luò)的特征參數(shù)，如下表:

網(wǎng)絡(luò)分類縮寫分布是豳大約處理機位于傳輸速率

同一范圍

局域網(wǎng)10m房間

TLAAXNT4Mbps?10

建筑物

100mGbps

1km校園

城域網(wǎng)MAN10km城市50Kbps?10

0Mbps

廣域網(wǎng)WAN100km國家9.6kbps-45

Mbps

互聯(lián)網(wǎng)1000km洲或洲際9.6kbps?45

Mbps

四、網(wǎng)絡(luò)林以體系一OSI/RM模型

1、協(xié)議的概念

所謂網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，是計算機之間

進行通信時，為保證數(shù)據(jù)有序地發(fā)

送和接收，而預(yù)先約定的規(guī)則（標

準或約定）。規(guī)則中明確規(guī)定了：

通信時數(shù)據(jù)的格式、傳送時序及相

應(yīng)的控制信息與應(yīng)答信號。

2、開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型

OSI/RM(OpenSystemInterconnect

/ReferenceModel）開放?式系統(tǒng)互^耳關(guān)參考^型,

是由國際標準化組織（ISO）制定的網(wǎng)絡(luò)

協(xié)議層次模型，又稱為ISO/OSI網(wǎng)絡(luò)體系

結(jié)構(gòu)。為實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)的互連，OSI/RM

模型把網(wǎng)絡(luò)通信定義為7個層次。

:jy咨空■繪aOSI/RM模型層次結(jié)構(gòu)

由

低

層

到

高

層

提供物理鏈路，實現(xiàn)比特流的透明傳輸。

五、局域網(wǎng)

1、局域網(wǎng)特征

2、IEEE802標準

3、介質(zhì)訪問控制方法

4、以太網(wǎng)一最普及的局域網(wǎng)

5、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備簡介

1、局域網(wǎng)特點

a、范圍有限，用戶個數(shù)有限，僅用于辦公

室、工廠、學校等內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。

b、高傳輸速率和低誤碼率。

c、傳輸介質(zhì)較多，既可用通信線路（如電

話線），又可用專門的線路（如同軸電纜，光

纖，雙絞線等）。

d、局域網(wǎng)側(cè)重共享信息的處理，廣域網(wǎng)側(cè)

重共享位置準確無誤及傳輸?shù)陌踩浴?/p>

決定局域網(wǎng)特征的主要技術(shù)：拓撲結(jié)構(gòu)、

數(shù)據(jù)傳輸形式、介質(zhì)訪問控制方法。

2、IEEE802標準

IEEE802.1A概述和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

IEEE802.IB網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)際互聯(lián)。

IEEE802.2邏輯鏈路控制。

IEEE802.3CSMA/CD總線訪問控制方法物理層技術(shù)規(guī)范。

IEEE802.4令牌總線訪問控制方法及物理層技術(shù)規(guī)范。

IEEE802.5令牌環(huán)網(wǎng)訪問控制方法及物理層規(guī)范。

IEEE802.6城域網(wǎng)訪問控制方法及物理層技術(shù)規(guī)范。

IEEE802.7寬帶技術(shù)。

IEEE802.8光纖技術(shù)。

IEEE802.9綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)技術(shù)。

IEEE802.10局域網(wǎng)安全技術(shù)。

IEEE802.11無線局域網(wǎng)。

3、介質(zhì)訪問控制方法

三種常用的局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方

法。

?CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問技術(shù)）

?令牌環(huán)

?令牌總線

4、以太網(wǎng)一最普及的局域網(wǎng)

采用CSMA/CD載波監(jiān)聽多路訪問技術(shù)

標準以太網(wǎng)符合IEEE802.3協(xié)議規(guī)范。

網(wǎng)絡(luò)使用效率高。

以太網(wǎng)有主要有以下幾種：

粗纜以太網(wǎng)10BASE-5;細纜以太網(wǎng)

10BASE-2;細/粗同軸電纜混合網(wǎng)絡(luò)；

雙絞線以太網(wǎng)10BASE-T;快速以太網(wǎng)

100BASE-T及高速以太網(wǎng)。目前高速以太

網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸率10Gb/s。

5、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備簡介

?網(wǎng)卡(NIC)

?網(wǎng)絡(luò)集線器(HUB)

?以太網(wǎng)交換機

?以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備

?無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

互聯(lián)設(shè)備的作用

尋址功

OSI層次互聯(lián)設(shè)備作用

能

中繼器、集在電纜段間復(fù)制比特，放大

物理層無地址

線器電信號，擴展網(wǎng)絡(luò)長度。

數(shù)據(jù)鏈路網(wǎng)橋、交換在LAN之間對存儲轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)

MAC地址

機鏈路幀。

網(wǎng)絡(luò)層路由器在異型網(wǎng)絡(luò)間存儲轉(zhuǎn)發(fā)分組。網(wǎng)絡(luò)地址

傳輸層及在第四層或第四層以上實現(xiàn)

網(wǎng)關(guān)

以上不同網(wǎng)絡(luò)體系間互聯(lián)接口。

六、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)通信技術(shù)

1、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基本概念及方法

2、公共傳輸系統(tǒng)

有線、無線

3、水利信息化通信技術(shù)

笠”強必J

1、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基本概念及方法

網(wǎng)間互聯(lián)的復(fù)雜性取決于要互聯(lián)的網(wǎng)的

a幀、分組、報文和協(xié)議的差異程度。

一般LAN-LAN互聯(lián)由于在傳輸層以下，大

多采用中繼器和橋。網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，

透明網(wǎng)橋用于同種類型的LAN的互聯(lián)，改變封

裝的網(wǎng)橋有能力改變每種通信協(xié)議所規(guī)定的

數(shù)據(jù)包的封裝。交換式集線器工作在數(shù)據(jù)鏈

路層，它除普通集線器的功能外，還能以高

的數(shù)據(jù)速率實現(xiàn)不同類型的LAN的互聯(lián)。

而LAN-WAN互聯(lián)主要是擴大數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的

連通范圍，由于協(xié)議差異很大，一般采用路

由器，并且可以利用公共傳輸系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。

2、公共傳輸余統(tǒng)

從用戶角度看，公共傳輸系統(tǒng)主要

提供：電路交換服務(wù)、分組交換服務(wù)、

租用線路或?qū)＞€服務(wù)三種通信服務(wù)。

常見的公共傳輸系統(tǒng)如下：PSTN、

ISDN、N-ISDN、B-ISDN、X.25、F.R.、

、、其中、、

SMDSSDHATMOX.25F.R.

SMDS、BTSDN屬于包交換網(wǎng)絡(luò)。

a.公共電話交換網(wǎng)PSTN

以模擬技術(shù)為基礎(chǔ)的電路交

換網(wǎng)絡(luò)，因此兩個站點經(jīng)PSTN通

信時，中間必須經(jīng)雙方Modem實

現(xiàn)數(shù)1模信號的轉(zhuǎn)換?？勺鳛閭?/p>

份線路考慮。

s髓

M

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d.DDN數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)

一種利用數(shù)字信道提供數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)臄?shù)

據(jù)傳輸網(wǎng)，也是面向所有專線或?qū)＞W(wǎng)用戶的基

礎(chǔ)電信網(wǎng)。DDN網(wǎng)的特點：傳輸速率高、質(zhì)量

好、距離遠、多協(xié)議支持、安全可靠、費用低

廉。DDN提供的業(yè)務(wù)有專用電路、幀中繼、壓

縮話音/G3傳真業(yè)務(wù)、虛擬專用網(wǎng)。帶寬在2M

以內(nèi)。

DDN接入方式非常豐富，常用的有：二線

模擬傳輸方式、二線（四線）頻帶調(diào)制解調(diào)器

傳輸方式、2B+D數(shù)據(jù)終端單元（DTU）傳輸方

式等等。

e.X.25分組交換網(wǎng)

X.25是在公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上以分組方式工作的數(shù)據(jù)終

端設(shè)備DTE和數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備DCE之間的接口，實現(xiàn)

a

點對點的交互方式。在單個物理鏈路上可復(fù)用多條邏

輯信道（即虛電路），使一個DTE接口接入X.25網(wǎng)后可

與一個或多個遠程DTE同時互聯(lián)，實現(xiàn)全雙工的信息交

換。

持點網(wǎng)內(nèi)個節(jié)點具有存儲轉(zhuǎn)發(fā)能力,能接入不同類型

的用戶設(shè)備、可靠性高、多路復(fù)用、流量控制和擁塞

控制、點對點協(xié)議（不支持廣播）、支持多種協(xié)議,

可與其他公用網(wǎng)互聯(lián)。

X.25接入：a、在大規(guī)模、多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中，采用路由器和

網(wǎng)關(guān)同時連接X.25和本地局域網(wǎng)。b、在中小規(guī)模協(xié)議

較少的網(wǎng)絡(luò)中，采用一臺PC機做為路由器。c、使用分

組裝拆設(shè)備PDA。

DDN與X.25的比較

DDN與X.25的比較

DDNX.25

不具備交換功能。分組交換網(wǎng)。

是一個全透明的數(shù)據(jù)網(wǎng):本身有三層協(xié)議，只

絡(luò)：有系統(tǒng)高層協(xié)議透明。

提供點對點的非交換型用呼叫建立臨時虛電

的為用戶獨占的永久型路

虛電路。

f.幀中繼的應(yīng)用

幀中繼是在X.25基礎(chǔ)上，簡化了差

錯控制、流量控制和路由選擇功能，著

眼于數(shù)據(jù)的快速傳輸以提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐

量，而形成的一種新型的交換技術(shù)。因

此幀中繼為原X.25用戶提供性能更高或

范圍更廣的業(yè)務(wù)，另夕卜，幀中繼也可基

于DDN網(wǎng)等平臺上實現(xiàn)

幀中繼和X.25的異同點

幀中繼和X.25的異同點

幀中繼X.25

著眼于數(shù)據(jù)的快速傳輸，最大程度地強調(diào)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?/p>

提IWJ網(wǎng)絡(luò)吞吐量。

只有物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，省去了分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、分組層。

X.25的分組層，把分組層的一些功能

取消或削弱后合并在數(shù)據(jù)鏈路層。

非確認性型的網(wǎng)絡(luò)，只在源端點DTE確認型的網(wǎng)絡(luò)，在分組層對報文進

和終端點DTE之間進行確認和重發(fā)，行分組和