計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程課件：網(wǎng)絡(luò)概述

1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程

2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)的基本概念；網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)和應(yīng)用;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)的構(gòu)成；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類；常用的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)類型、特點(diǎn)與應(yīng)用。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是眾多計(jì)算機(jī)借助通信線路連接形成的效果。計(jì)算機(jī)通過(guò)連接線路相互通信，從而使得位于不同地方的人借助計(jì)算機(jī)可以互相溝通。由于計(jì)算機(jī)是一種獨(dú)立性很強(qiáng)的智能化機(jī)器系統(tǒng)，因此網(wǎng)絡(luò)中的多臺(tái)計(jì)算機(jī)可以協(xié)作通信共同完成某項(xiàng)工作。由此可見(jiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將位于不同地理位置并具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)通信設(shè)備和線路系統(tǒng)連接起來(lái)，并配以完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，信息交換方式以及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信和軟、硬件資源共享的計(jì)算機(jī)集合。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化的示意圖如圖1.1所示。31.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述41.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的作用就是為了讓在不同地方的人能夠利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互交流和協(xié)作，從而共同創(chuàng)造資源和共享資源。注意：由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主義可知，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一定是計(jì)算機(jī)的集合。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)除了通信設(shè)備和線路系統(tǒng)外，其末端設(shè)備都是一臺(tái)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)。網(wǎng)絡(luò)末端設(shè)備通常稱為終端。而終端并不一定都是能夠獨(dú)立處理信息的智能化很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)，比如超市里最后為我們計(jì)算總價(jià)并開票的機(jī)器和購(gòu)買體育彩票時(shí)所用的“電腦”都不能算做一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它們盡管被通信設(shè)備和線路系統(tǒng)連接，但它們本身并不獨(dú)立，只能算作是一個(gè)信息輸入輸出系統(tǒng)。51.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述這種啞終端的數(shù)據(jù)處理實(shí)際上是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中的中央計(jì)算機(jī)進(jìn)行的，如圖1.2所示。啞終端把已經(jīng)輸入的信息傳輸給中央計(jì)算機(jī)，中央計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理，然后把處理好的數(shù)據(jù)交給啞終端顯示，由于中央計(jì)算機(jī)的性能很好，其處理速度很快，感覺(jué)這些數(shù)據(jù)跟啞終端自己處理一樣。有的啞終端甚至只有顯示器和鍵盤，因此網(wǎng)絡(luò)的終端是計(jì)算機(jī)的才被稱為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，而啞終端這樣的網(wǎng)絡(luò)并不屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。61.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述71.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生在20世紀(jì)50年代初，美國(guó)航空公司與IBM公司開始聯(lián)合研究應(yīng)用于民用系統(tǒng)方面的計(jì)算機(jī)技術(shù)，并于20世紀(jì)60年代初投入使用飛機(jī)訂票系統(tǒng)SABRE-I。1968年，美國(guó)通用電氣公司投入運(yùn)行了最大的商用數(shù)據(jù)處理網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有交互式處理和批處理能力，由于地理范圍大，可以利用時(shí)差達(dá)到資源的充分利用。81.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1966年12月，羅伯茨開始全面負(fù)責(zé)ARPA網(wǎng)的籌建。經(jīng)過(guò)近一年的研究，羅伯茨選擇了一種名為IMP（接口信號(hào)處理機(jī)，路由器的前身）技術(shù)，來(lái)解決網(wǎng)絡(luò)間計(jì)算機(jī)的兼容問(wèn)題，并首次使用了“分組交換”作為網(wǎng)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。這兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的結(jié)合為ARPA網(wǎng)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，創(chuàng)造了一種更高效、更安全的數(shù)據(jù)傳遞模式。1968年，一套完整的設(shè)計(jì)方案正式啟用，同年，首套ARPA網(wǎng)的硬件設(shè)備問(wèn)世。1969年10月，羅伯茨完成了首個(gè)數(shù)據(jù)包并通過(guò)ARPA網(wǎng)由UCLA（加州大學(xué)洛杉磯分校）出發(fā)，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的海岸線，完整無(wú)誤地抵達(dá)斯坦福大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室。在這之后，羅伯茨還不斷地完善ARPA網(wǎng)技術(shù)，從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、操作系統(tǒng)再到電子郵件。91.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1969年12月，Internet的前身——

美國(guó)高級(jí)研究計(jì)劃署ARPA（AdvancedResearchProjectsAgency）網(wǎng)投入運(yùn)行，它標(biāo)志著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的興起。該計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一種分組交換網(wǎng)。分組交換技術(shù)使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方面都發(fā)生了根本性變化，并為后來(lái)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。101.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展由美國(guó)高級(jí)研究計(jì)劃署（AdvancedResearchProjectsAgency，ARPA）組織研制成功的ARPANET網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)在Internet的前身。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展大致可劃分為4個(gè)階段：（1）第一階段——

誕生階段。20世紀(jì)60年代中期之前的第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以單個(gè)計(jì)算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。典型應(yīng)用是由一臺(tái)計(jì)算機(jī)和全美范圍內(nèi)2000多個(gè)終端組成的飛機(jī)訂票系統(tǒng)。終端是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，其外部設(shè)備包括顯示器和鍵盤，無(wú)CPU和內(nèi)存。第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)如圖1-3所示。111.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述隨著遠(yuǎn)程終端的增多，在主機(jī)前增加了前端機(jī)（FEP）。當(dāng)時(shí)，人們把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為“以傳輸信息為目的而連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息處理或進(jìn)一步達(dá)到資源共享的系統(tǒng)”，但這樣的通信系統(tǒng)已具備了網(wǎng)絡(luò)的雛形。121.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述（2）第二階段——

形成階段。20世紀(jì)60年代中期至70年代的第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，如圖1.4所示。它是以多個(gè)主機(jī)通過(guò)通信線路互聯(lián)起來(lái)，為用戶提供服務(wù)的系統(tǒng)。興起于60年代后期，典型代表是美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署協(xié)助開發(fā)的ARPANET。主機(jī)之間不是直接用線路相連，而是由接口報(bào)文處理機(jī)（IMP）轉(zhuǎn)接后互聯(lián)的。IMP和它們之間互聯(lián)的通信線路一起負(fù)責(zé)主機(jī)間的通信任務(wù)，構(gòu)成了通信子網(wǎng)。通信子網(wǎng)互聯(lián)的主機(jī)負(fù)責(zé)運(yùn)行程序，提供資源共享，組成了資源子網(wǎng)。在這個(gè)時(shí)期，網(wǎng)絡(luò)概念為“以能夠相互共享資源為目的互聯(lián)起來(lái)的具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)之集合體”，這形成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念。131.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述141.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述（3）第三階段——

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)化。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)化（互聯(lián)互通階段）是指具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)并遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的開放式和標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)，如圖1-5所示。ARPANET興起后，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅猛，各大計(jì)算機(jī)公司相繼推出自己的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)的軟硬件產(chǎn)品。151.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述161.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述（4）第四階段—高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)階段。近年來(lái)，隨著通信技術(shù)，尤其是光纖通信技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了迅猛發(fā)展。光纖作為一種高速率、高帶寬、高可靠性的傳輸介質(zhì)在各國(guó)的信息基礎(chǔ)建設(shè)中逐漸被廣泛使用，這為建立高速的網(wǎng)絡(luò)奠定了基礎(chǔ)。千兆乃至萬(wàn)兆傳輸速率的以太網(wǎng)已經(jīng)被越來(lái)越多地用于局域網(wǎng)和城域網(wǎng)中，而基于光纖的廣域網(wǎng)鏈路的主干帶寬也已達(dá)到10GB數(shù)量級(jí)。網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷提高，更加刺激了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的多樣化和復(fù)雜化，多媒體應(yīng)用在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中所占的份額越來(lái)越高，同時(shí)，用戶不僅對(duì)網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬提出了越來(lái)越高的要求，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可靠性、安全性和可用性等也提出了新的要求。171.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述為了向用戶提供更高的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)管理也逐漸進(jìn)入了智能化階段，包括網(wǎng)絡(luò)的配置管理、故障管理、計(jì)費(fèi)管理、性能管理和安全管理等在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù)都可以通過(guò)智能化程度很高的網(wǎng)絡(luò)管理軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)進(jìn)入了高速、智能的發(fā)展階段。第四階段的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)如圖1-6所示。181.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述191.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向是IP技術(shù)加光網(wǎng)絡(luò)，光網(wǎng)絡(luò)將會(huì)演進(jìn)為全光網(wǎng)絡(luò)。從網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)層面上看將是一個(gè)IP的世界，通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和有線電視網(wǎng)絡(luò)將通過(guò)IP三網(wǎng)合一；從傳送層面上看將是一個(gè)光的世界；從接入層面上看將是一個(gè)有線和無(wú)線的多元化世界。涉及的內(nèi)容有三網(wǎng)合一、光通信技術(shù)、IPV6協(xié)議、寬帶接入技術(shù)、移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)。201.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成我們可以從邏輯功能和物理組成上分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的邏輯功能組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)要完成資源共享與數(shù)據(jù)通信兩大基本功能，因此從邏輯功能，一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為兩部分：負(fù)責(zé)資源共享的計(jì)算機(jī)與終端；負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信的通信控制處理機(jī)與通信鏈路。從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成的角度來(lái)看，典型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從邏輯功能上可以分為資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)兩部分。211.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能的角度來(lái)看，資源子網(wǎng)是負(fù)責(zé)資源共享的子網(wǎng)，通信子網(wǎng)是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖泳W(wǎng)。一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成如圖1-7所示。221.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類2.網(wǎng)絡(luò)中的物理組成從物理組成的角度來(lái)看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由若干計(jì)算機(jī)（服務(wù)器、客戶機(jī)）及各種通信設(shè)備通過(guò)電纜、電話線等通信線路連接組成。（1）服務(wù)器。服務(wù)器是一臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)，用于網(wǎng)絡(luò)管理、運(yùn)行應(yīng)用程序、處理各網(wǎng)絡(luò)工作站成員的信息請(qǐng)求等，并連接一些外部設(shè)備，如打印機(jī)、CD-ROM、調(diào)制解調(diào)器等。根據(jù)作用的不同，服務(wù)器分為文件服務(wù)器、應(yīng)用程序服務(wù)器、通信服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等。231.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類（2）客戶機(jī)?？蛻魴C(jī)也稱工作站，連入網(wǎng)絡(luò)中的由服務(wù)器進(jìn)行管理和提供服務(wù)的任何計(jì)算機(jī)都屬于客戶機(jī)，其性能一般低于服務(wù)器。個(gè)人計(jì)算機(jī)接入Internet后，在獲取Internet服務(wù)的同時(shí)，其本身就成為一臺(tái)Internet網(wǎng)上的客戶機(jī)。（3）網(wǎng)絡(luò)適配器。網(wǎng)絡(luò)適配器也稱網(wǎng)卡，在局域網(wǎng)中用于將用戶計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)相連，大多數(shù)局域網(wǎng)采用以太網(wǎng)（Ethernet）網(wǎng)卡，如NE2000網(wǎng)卡、PEMCIA網(wǎng)卡等。（4）網(wǎng)絡(luò)電纜。網(wǎng)絡(luò)電纜用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信連接，常用的網(wǎng)絡(luò)電纜有雙絞線、細(xì)同軸電纜、粗同軸電纜、光纜等。241.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類（5）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS）是用于管理的核心軟件。在目前網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件市場(chǎng)上，常用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件有：UNIX系列（如IBMAIX、SunSolaris、HPUX等）、PCUNIX系統(tǒng)（SCOUNIX、SolarisX86等）、NovellNerWare、WindowsNT、Apple、Macintosh、Linux等。UNIX因其悠久的歷史、強(qiáng)大的通信和管理功能以及可靠的安全性等特性得到較為普遍的認(rèn)可。WindowsNT則因其價(jià)格優(yōu)勢(shì)、友好的用戶界面、簡(jiǎn)易的操作方式和豐富的應(yīng)用軟件等特性，在短短幾年的時(shí)間內(nèi)就在小型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。由于WindowsNT有較好的擴(kuò)展性、優(yōu)良的兼容性、易于管理和維護(hù)，因此通常被小型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)選用。251.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類（6）協(xié)議。協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間進(jìn)行互相通信的語(yǔ)言和規(guī)范。（7）客戶軟件和服務(wù)軟件。客戶機(jī)（網(wǎng)絡(luò)工作站）上使用的應(yīng)用軟件通稱為客戶軟件，它用于應(yīng)用和獲取網(wǎng)絡(luò)上的共享資源。用在服務(wù)器上的服務(wù)軟件使網(wǎng)絡(luò)用戶可以獲取服務(wù)器上的各種服務(wù)，如共享和打印服務(wù)等。

261.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類1.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以有不同的分類方法，常用的分類依據(jù)有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍、網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、管理性質(zhì)、交換方式、傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、傳輸技術(shù)。下面介紹幾種常見(jiàn)的分類方法。1.按覆蓋范圍劃分的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的大小，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為局域網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)（MAN）、廣域網(wǎng)（WAN）。三種不同類型網(wǎng)絡(luò)的比較如表1.1所示。271.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類281.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類（1）局域網(wǎng)。局域網(wǎng)的地理分布范圍在幾千米以內(nèi)，一般建立在某個(gè)機(jī)構(gòu)所屬的一個(gè)建筑群內(nèi)或一個(gè)學(xué)校的內(nèi)部，其實(shí)甚至幾臺(tái)計(jì)算機(jī)也能構(gòu)成一個(gè)小型的局域網(wǎng)。局域網(wǎng)的特點(diǎn)是計(jì)算機(jī)間分布距離近、組網(wǎng)成本低、組網(wǎng)方便、數(shù)據(jù)傳輸可靠性高及使用靈活等。因此，它深受歡迎，是目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展最為活躍的分支。2）城域網(wǎng)。城域網(wǎng)的覆蓋范圍一般為幾千米至幾十千米，介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間。城域網(wǎng)的覆蓋范圍通常在一個(gè)城市內(nèi)。城域網(wǎng)的特點(diǎn)是傳輸介質(zhì)相對(duì)復(fù)雜、數(shù)據(jù)傳輸距離相對(duì)局域網(wǎng)要長(zhǎng)、信號(hào)容易受到外界因素的干擾、組網(wǎng)較復(fù)雜，并且組網(wǎng)成本高等。291.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類（3）廣域網(wǎng)。廣域網(wǎng)也稱遠(yuǎn)程網(wǎng)，它是覆蓋的范圍比較大，一般是幾百千米至幾千千米的的廣闊地理范圍，可以跨區(qū)域、跨城市、跨國(guó)家。這類網(wǎng)絡(luò)的作用是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸和信息共享，其通信線路大多要借用公共通信網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)的特點(diǎn)是傳輸介質(zhì)極為復(fù)雜，且由于傳輸距離較長(zhǎng)，使得數(shù)據(jù)的傳輸速率較低、在傳輸過(guò)程中容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，所采用的技術(shù)也最為復(fù)雜。最大的廣域網(wǎng)是國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)，即Internet。301.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類2.按通信介質(zhì)劃分的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（1）有線網(wǎng)。采用同軸電纜、雙絞線、光纖等物理介質(zhì)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。（2）無(wú)線網(wǎng)。采用衛(wèi)星、微波等無(wú)線形式來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。3.按傳輸技術(shù)劃分的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（1）廣播式網(wǎng)絡(luò)。所有聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)都共享一個(gè)公共通信信道。（2）點(diǎn)到點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)。與廣播式網(wǎng)絡(luò)相反，在點(diǎn)到點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)中，每條物理線路連接一對(duì)計(jì)算機(jī)。311.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類4.按使用對(duì)象劃分的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（1）公用網(wǎng)。公用網(wǎng)對(duì)所有人提供服務(wù)，只要符合網(wǎng)絡(luò)擁有者的要求就能使用這個(gè)網(wǎng)，也就是說(shuō)它是為全社會(huì)所有人提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，如公用數(shù)據(jù)網(wǎng)CHINAPAC。（2）專用網(wǎng)。專用網(wǎng)為一個(gè)或幾個(gè)部門所擁有，它只為擁有者提供服務(wù)，不允許非擁有者使用。321.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類5.按網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)所處的地位進(jìn)行分類（1）對(duì)等網(wǎng)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，若每臺(tái)計(jì)算機(jī)的地位平等，這種網(wǎng)就稱為對(duì)等網(wǎng)。對(duì)等網(wǎng)中計(jì)算機(jī)資源的這種共享方式會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)的速度比平時(shí)慢，但對(duì)等網(wǎng)非常適合于任務(wù)輕的小型局域網(wǎng)，如在普通辦公室、家庭內(nèi)可以建立對(duì)等網(wǎng)。（2）基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)。如果網(wǎng)絡(luò)中所連接的計(jì)算機(jī)較多，且共享資源較多時(shí)，就需要考慮專門設(shè)立一個(gè)計(jì)算機(jī)來(lái)存儲(chǔ)和管理需要共享的資源，這臺(tái)計(jì)算機(jī)就稱為服務(wù)器，其他的計(jì)算機(jī)稱為工作站，這種網(wǎng)絡(luò)稱為客戶一服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)。331.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.3.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)站點(diǎn)相互連接的形式。具體就是在局域網(wǎng)中文件服務(wù)器、工作站（連接在網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)、大容量的外存、高速打印機(jī)等設(shè)備均可看作是網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，也稱工作站）和電纜等的連接形式。1.3.2常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)按照網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)位置和不同布局，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可分為總線型拓?fù)?、星狀拓?fù)?、環(huán)狀拓?fù)?、樹狀拓?fù)浜途W(wǎng)狀拓?fù)涞染W(wǎng)絡(luò)類型。341.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.星型網(wǎng)絡(luò)星型網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由中央節(jié)點(diǎn)和其他從屬節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。其中，中央節(jié)點(diǎn)可以與其他節(jié)點(diǎn)直接進(jìn)行通信，而其他節(jié)點(diǎn)間則要通過(guò)中央節(jié)點(diǎn)通信。在星型網(wǎng)絡(luò)中，中央節(jié)點(diǎn)通常是指集線器或交換機(jī)等設(shè)備。例如，使用集線器組建而成的局域網(wǎng)便是一種典型的星型網(wǎng)絡(luò)，如圖1.8所示。351.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.總線型網(wǎng)絡(luò)總線型網(wǎng)絡(luò)是指采用一條中央主電纜連接多個(gè)節(jié)點(diǎn)，在電纜兩端加裝終結(jié)器匹配而構(gòu)成的一種網(wǎng)絡(luò)類型。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1.9所示。361.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3.環(huán)型網(wǎng)絡(luò)圖1.10環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中，各節(jié)點(diǎn)首尾相連形成一個(gè)閉合型的環(huán)型線路。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1.10所示。371.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)4.樹型網(wǎng)絡(luò)樹型網(wǎng)絡(luò)是星型網(wǎng)絡(luò)的拓展。它具有一種分層結(jié)構(gòu)，包括最上層的根節(jié)點(diǎn)和下面的多個(gè)分支，各節(jié)點(diǎn)間按層次進(jìn)行連接，數(shù)據(jù)主要在上、下節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行交換，相鄰節(jié)點(diǎn)或同層節(jié)點(diǎn)之間一般不進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，其結(jié)構(gòu)如圖1.11所示。381.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)5.網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)圖1.12網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)也稱為分布式網(wǎng)絡(luò)，它是由分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互相連接而成的，如圖1-12所示。網(wǎng)絡(luò)中無(wú)中心主機(jī)，網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)都有多條（兩條以上）線路與其他節(jié)點(diǎn)相連，從而增加了遷回通路。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的通信子網(wǎng)是一個(gè)封閉式結(jié)構(gòu)，通信功能分布在各個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)上。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)具有可靠性高，節(jié)點(diǎn)共享資源容易，可改善線路的信息流量分配及均衡負(fù)載，可選擇最佳路徑，傳輸時(shí)延小等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是控制和管理復(fù)雜，軟件復(fù)雜，布線工程量大，建設(shè)成本高等。391.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)401.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用1.4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)，為用戶構(gòu)造分布式的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境提供了基礎(chǔ)。它的功能主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（1）數(shù)據(jù)交換和通信。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)之間或計(jì)算機(jī)與終端之間，可以快速、可靠地相互傳遞數(shù)據(jù)、程序或文件。例如，電子郵件（E-mail）可以使相隔萬(wàn)里的異地用戶快速、準(zhǔn)確地相互通信；文件傳輸服務(wù)（FTP）可以實(shí)現(xiàn)文件的實(shí)時(shí)傳遞，為用戶復(fù)制和查找文件提供了有力的工具。（2）資源共享。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享，這些資源包括硬件、軟件和數(shù)據(jù)。資源共享是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的目標(biāo)之一。411.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用①

硬件共享：用戶可以使用網(wǎng)絡(luò)中任意一臺(tái)計(jì)算機(jī)所附接的硬件設(shè)備。例如，同一網(wǎng)絡(luò)中的用戶共享打印機(jī)、共享硬盤空間等。②

軟件共享：用戶可以使用遠(yuǎn)程主機(jī)的軟件，包括系統(tǒng)軟件和用戶軟件。既可以將相應(yīng)軟件調(diào)入本地計(jì)算機(jī)執(zhí)行，也可以將數(shù)據(jù)送至對(duì)方主機(jī)，運(yùn)行其軟件，并返回結(jié)果。③

數(shù)據(jù)共享：網(wǎng)絡(luò)用戶可以使用其他主機(jī)和用戶的數(shù)據(jù)。421.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用（3）系統(tǒng)的可靠性。通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)備份技術(shù)可以提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性。當(dāng)某一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可以立即由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的另一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)代替其完成所承擔(dān)的任務(wù)。例如，空中交通管理、工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線、軍事防御系統(tǒng)、電力供應(yīng)系統(tǒng)等都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，以保證實(shí)時(shí)性管理和不間斷運(yùn)行系統(tǒng)的安全性和可靠性。（4）分布式網(wǎng)絡(luò)處理和均衡負(fù)荷。對(duì)于大型的任務(wù)或當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某臺(tái)計(jì)算機(jī)的任務(wù)負(fù)荷太重時(shí)，可將任務(wù)分散到網(wǎng)絡(luò)中的其他計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，或由網(wǎng)絡(luò)中比較空閑的計(jì)算機(jī)分擔(dān)負(fù)荷，這樣既可以處理大型的任務(wù)，使一臺(tái)計(jì)算機(jī)不會(huì)負(fù)擔(dān)過(guò)重，又提高了計(jì)算機(jī)的對(duì)用性，起到了分布式處理和均衡負(fù)荷的作用。431.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用（5）增加服務(wù)項(xiàng)目。通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可為用戶提供更為全面的服務(wù)項(xiàng)目，如圖像、聲音、動(dòng)畫等信息的處理和傳輸，這是單個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所難以實(shí)現(xiàn)的。441.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用1.4.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的分布處理、計(jì)算機(jī)資源的共享及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用推動(dòng)了社會(huì)的信息化，使計(jì)算機(jī)技術(shù)朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和特點(diǎn)使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已經(jīng)深入社會(huì)生活的各個(gè)方面，如辦公自動(dòng)化、網(wǎng)上教學(xué)、金融信息管理、電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)傳呼通信等。隨著現(xiàn)代信息社會(huì)進(jìn)程的推進(jìn)，通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來(lái)越普及，打破了空間和時(shí)間的限制，幾乎深入社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。451.5傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是構(gòu)成信道的主要部分，它是數(shù)據(jù)信號(hào)在異地之間傳輸?shù)恼鎸?shí)媒介。傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)中連接收發(fā)雙方的物理通路，也是通信中實(shí)際傳送信息的載體。傳輸介質(zhì)的特性直接影響通信的質(zhì)量，我們可以從五個(gè)方面了解傳輸介質(zhì)的特性：物理特性、傳輸特性、連通性、抗干擾性、地理范圍。下面簡(jiǎn)要介紹幾種最常用的傳輸介質(zhì)。1.5.1有線傳輸介質(zhì)461.5傳輸介質(zhì)1.雙絞線雙絞線是在短距離范圍內(nèi)（如局域網(wǎng)中）最常用的傳輸介質(zhì)。雙絞線是將兩根相互絕緣的導(dǎo)線按一定的規(guī)格相互纏繞起來(lái)，然后在外層再套上一層保護(hù)套或屏蔽套構(gòu)成的。如果兩根導(dǎo)線相互平行的靠在一起，就相當(dāng)于一個(gè)天線的作用，信號(hào)會(huì)從一根導(dǎo)線進(jìn)入另一根導(dǎo)線中，這稱為串?dāng)_現(xiàn)象。為了避免串?dāng)_，就需要將導(dǎo)線按一定的規(guī)則纏繞起來(lái)。雙絞線分為非屏蔽雙絞線（UTP）和屏蔽雙絞線（STP），通常情況下，使用非屏蔽雙絞線，如圖1.13所示。屏蔽雙絞線在每對(duì)線的外面加了一層屏蔽層，如圖1.14所示。在通過(guò)強(qiáng)電磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，通常要使用屏蔽雙絞線來(lái)減少或避免強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾。471.5傳輸介質(zhì)481.5傳輸介質(zhì)2.同軸電纜同軸電纜由導(dǎo)體銅質(zhì)芯線（單股實(shí)心線或多股膠合線）、絕緣層、外導(dǎo)體屏蔽層及塑料保護(hù)外套等構(gòu)成，如圖1.15所示。同軸電纜的一個(gè)重要性能指標(biāo)是阻抗，其單位為歐姆（Ω）。若兩端電纜阻抗不匹配，電流傳輸時(shí)會(huì)在接頭處產(chǎn)生反射，形成很強(qiáng)的噪聲，所以必須使用阻抗相同的電纜互相連接。另外，在網(wǎng)絡(luò)兩端也必須加上匹配的終端電阻吸收電信號(hào)，否則由于電纜與空氣阻抗不同也會(huì)產(chǎn)生反射，干擾網(wǎng)絡(luò)的正常使用。491.5傳輸介質(zhì)501.5傳輸介質(zhì)3.光纜隨著光電子技術(shù)的發(fā)展和成熟，利用光導(dǎo)纖維（簡(jiǎn)稱光纖）來(lái)傳輸信號(hào)的光纖通信已經(jīng)成為一個(gè)重要的通信技術(shù)領(lǐng)域。光纖是由纖芯和包層構(gòu)成雙層同心圓柱體，纖芯通常由非常透明的石英玻璃拉成細(xì)絲而成。光纖的核心就在于其中間的玻璃纖維，它是光波的通道。光纖使用光的全反射原理將攜帶數(shù)據(jù)的光信號(hào)從光纖一端不斷全反射到另外一端。511.5傳輸介質(zhì)光纖和同軸電纜相似，只是沒(méi)有網(wǎng)狀屏蔽層，中心是光傳播的玻璃芯。光纖分為單模光纖和多模光纖兩類（所謂模，是指以一定的角度進(jìn)入光纖的一束光）。單模光纖的發(fā)光源為半導(dǎo)體激光器，適用于遠(yuǎn)距離傳輸。多模光纖的發(fā)光源為光電二極管，適用于樓宇之間或室內(nèi)等短距離傳輸。正是由于光纖的數(shù)據(jù)傳輸率高（目前已達(dá)到幾Gbps），傳輸距離遠(yuǎn)（無(wú)中繼傳輸距離達(dá)幾十至幾百千米）的特點(diǎn)，因此在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布線中得到了廣泛應(yīng)用。目前，光纜主要用于交換機(jī)之間、集線器之間的連接，但隨著千兆位局域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷普及和光纖產(chǎn)品及其設(shè)備價(jià)格的不斷下降，光纖連接到桌面也將成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。但光纖也存在一些缺點(diǎn)，這就是光纖的切斷和將兩根光纖精確地連接所需要的技術(shù)要求較高。521.5傳輸介質(zhì)光纖具有以下的特性：（1）物理特性：在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中均采用兩根光纖（一來(lái)一去）組成傳輸系統(tǒng)。按波長(zhǎng)范圍可分為3種：0.85μm波長(zhǎng)區(qū)（0.8～0.9μm）、1.3μm波長(zhǎng)區(qū)（l.25～1.35μm）和1.55μm波長(zhǎng)區(qū)（（1.53～1.58μm）。不同的波長(zhǎng)范圍光纖損耗特性也不同，其中，0.85μm波長(zhǎng)區(qū)為多模光纖通信方式，1.55μm波長(zhǎng)區(qū)為單模光纖通信方式，1.3μm波長(zhǎng)區(qū)有多模和單模兩種方式。531.5傳輸介質(zhì)（2）傳輸特性：光纖通過(guò)內(nèi)部的全反射來(lái)傳輸一束經(jīng)過(guò)編碼的光信號(hào)，內(nèi)部的全反射可以在任何折射指數(shù)高于包層媒體折射指數(shù)的透明媒體中進(jìn)行。光纖的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)Gbps級(jí)，傳輸距離達(dá)數(shù)十到幾百千米。目前，一條光纖線路上一般傳輸一個(gè)載波，隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，會(huì)出現(xiàn)實(shí)用的多路復(fù)用光纖。（3）連通性：采用點(diǎn)到點(diǎn)連接。（4）地理范圍：可以在6～8

km的距離內(nèi)不用中繼器傳輸，因此，光纖適合于在幾個(gè)建筑物之間通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路連接局域網(wǎng)。（5）抗干擾性：不受噪聲或電磁影響，適宜在長(zhǎng)距離內(nèi)保持高數(shù)據(jù)傳輸率，而且能夠提供良好的安全性。541.5傳輸介質(zhì)1.5.2無(wú)線傳輸介質(zhì)雙絞線、同軸電纜和光纖都屬于有線傳輸介質(zhì)。有線傳輸介質(zhì)不僅需要鋪設(shè)傳輸線路，而且連接到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備也不能隨意移動(dòng)。但采用無(wú)線傳輸介質(zhì)，則不需要鋪設(shè)傳輸線路，數(shù)字終端可以在一定范圍內(nèi)移動(dòng)，非常適合那些難于鋪設(shè)傳輸線路的邊遠(yuǎn)山區(qū)和沿海島嶼，也為大量的便攜式計(jì)算機(jī)入網(wǎng)提供了條件。目前，最常用的無(wú)線傳輸介質(zhì)有無(wú)線電廣播、微波、紅外線和激光等，每種方式使用某一特定的頻帶。例如，一個(gè)新的廣播電臺(tái)開始廣播前，必須得到通信委員會(huì)的批準(zhǔn)才能使用某一頻率廣播，在美國(guó)使用的頻帶由美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）調(diào)控，因此不同的通信方式不會(huì)相互干擾。551.5傳輸介質(zhì)1.無(wú)線電廣播提到無(wú)線電廣播，最先想到的就是調(diào)頻（FM）廣播和調(diào)幅（AM）廣播。無(wú)線電傳送包括短波、民用波段（CB）以及甚高頻（VHF）和超高頻（UHF）的電視傳送。無(wú)線電廣播是全方向的，也就是說(shuō)不必將接收信號(hào)的天線放在一個(gè)特定的地方或某個(gè)特定的方向。例如，無(wú)論汽車在哪里行駛，只要它的收音機(jī)能夠接收到當(dāng)?shù)貜V播電臺(tái)的信號(hào)就能夠收到電臺(tái)的廣播；屋頂上的電視天線無(wú)論指向哪里都能夠接收到電視信號(hào)，但電視接收天線對(duì)著無(wú)線廣播信號(hào)的方向接收的信號(hào)更強(qiáng)，因此調(diào)整電視接收天線使其指向發(fā)射臺(tái)的方向可以接收到更清晰的圖像。561.5傳輸介質(zhì)2.微波通信微波是指頻率為300

MHz～300

MHz的電波，但主要是使用2～40

GHz的頻率范圍。微波通信是把微波作為載波信號(hào)，用被傳輸?shù)哪M信號(hào)或數(shù)字信號(hào)來(lái)調(diào)制它進(jìn)行無(wú)線通信。它既可傳輸模擬信號(hào)，又可傳輸數(shù)字信號(hào)。由于微波段的頻率很高，頻段范圍也很寬，故微波信道的容量很大，可同時(shí)傳輸大量信息。571.5傳輸介質(zhì)3.紅外線通信紅外線通信是利用紅外線來(lái)傳輸信號(hào)，在發(fā)送端設(shè)有紅外線發(fā)送器，接收端設(shè)有紅外線接收器。發(fā)送器和接收器可以任意安裝在室內(nèi)或室外，但它們之間必須在可視范圍內(nèi)，中間不能有障礙物。紅外線信道有一定的帶寬，當(dāng)傳輸速率為100

kbps時(shí)，通信距離可大于16

km，傳輸速率1.5

Mbps時(shí)，通信距離為1.6

km。紅外線具有很強(qiáng)的方向性，很難竊聽(tīng)、插入和干擾，但傳輸距離有限，易受環(huán)境（如雨、霧和障礙物）的干擾。581.5傳輸介質(zhì)4.激光通信激光通信是利用激光束來(lái)傳輸信號(hào)，即將激光束調(diào)制成光脈沖，以便傳輸數(shù)據(jù)，因此激光通信與紅外線通信一樣是全數(shù)字的，不能傳輸模擬信號(hào)。激光通信必須配置一對(duì)激光收發(fā)器，而且要安裝在視線范圍內(nèi)。激光的頻率比微波高，因此可獲得更高的帶寬。激光具有高度的方向性，因而很難竊聽(tīng)、插入和干擾，但同樣易受環(huán)境的影響，傳播距離不會(huì)很遠(yuǎn)。激光通信與紅外線通信的不同之處在于激光硬件會(huì)發(fā)出少量的射線而污染環(huán)境。591.5傳輸介質(zhì)1.5.3幾種介質(zhì)的安全性比較數(shù)據(jù)通信的安全性是一個(gè)重要的問(wèn)題。不同的傳輸介質(zhì)具有不同的安全性。雙絞線和同軸電纜用的都是銅導(dǎo)線，傳輸?shù)氖请娦盘?hào)，因而容易被竊聽(tīng)。數(shù)據(jù)沿導(dǎo)線傳送時(shí)，簡(jiǎn)單地用另外的銅導(dǎo)線搭接在雙絞線或同軸電纜上即可竊取數(shù)據(jù)，因此銅導(dǎo)線必須安裝在不能被竊取的地方。從光纜上竊取數(shù)據(jù)很困難，光線在光纜中必須沒(méi)有中斷才能正常傳送數(shù)據(jù)。如果光纜斷開或被竊聽(tīng)，就會(huì)立刻知道并且能夠查出。光纜的這個(gè)特性使竊取數(shù)據(jù)很困難。601.5傳輸介質(zhì)廣播傳送（無(wú)線電或微波）是不安全的，任何人使用接收天線都能接收數(shù)據(jù)。地面微波傳送、衛(wèi)星微波傳送和無(wú)線電廣播都存在這個(gè)問(wèn)題。提高廣播傳送數(shù)據(jù)安全性的唯一方法是給數(shù)據(jù)加密。給數(shù)據(jù)加密類似于給電視信號(hào)編碼，例如，有線電視機(jī)不用解碼器就不能收看被編碼的電視頻道。611.6標(biāo)準(zhǔn)化組織1.6.1國(guó)際性標(biāo)準(zhǔn)化組織1.國(guó)際性標(biāo)準(zhǔn)化組織的概述國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（InternationalOrganizationforStandards，ISO）是由各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體（ISO成員團(tuán)體）組成的世界性聯(lián)合會(huì)。制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的工作通常由ISO的技術(shù)委員會(huì)完成。各成員團(tuán)體若對(duì)某技術(shù)委員會(huì)確定的項(xiàng)目感興趣，均有權(quán)參加該委員會(huì)的工作。與ISO保持聯(lián)系的各國(guó)際組織（官方的或非官方的）也可參加有關(guān)工作。ISO與國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）在電工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化方面保持密切合作的關(guān)系。621.6標(biāo)準(zhǔn)化組織2.國(guó)際性標(biāo)準(zhǔn)化組織的出現(xiàn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)最早開始于電子領(lǐng)域，于1906年成立了世界上最早的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)

——

國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）。其他技術(shù)領(lǐng)域的工作之前由成立于1926年的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)的國(guó)際聯(lián)盟（InternationalFederationoftheNationalStandardizingAssociations，ISA）承擔(dān)，重點(diǎn)在于機(jī)械工程方面。ISA的工作由于第二次世界大戰(zhàn)在1942年終止。1946年，來(lái)自25個(gè)國(guó)家的代表在倫敦召開會(huì)議，決定成立一個(gè)新的國(guó)際組織，其目的是促進(jìn)國(guó)際間的合作和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。于是，ISO這一新組織于1947年2月23日正式成立，總部設(shè)在瑞士的日內(nèi)瓦。ISO于1951年發(fā)布了第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)——

工業(yè)長(zhǎng)度測(cè)量用標(biāo)準(zhǔn)參考溫度。631.6標(biāo)準(zhǔn)化組織許多人注意到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的全名與縮寫之間存在差異，為什么不是IOS呢？其實(shí)，ISO并不是首字母縮寫，而是一個(gè)詞，它來(lái)源于希臘語(yǔ)，意為“相等”，現(xiàn)在有一系列用它作前綴的詞，諸如isometric（意為“尺寸相等”），isonomy（意為“法律平等”）。從“相等”到“標(biāo)準(zhǔn)”，內(nèi)涵上的聯(lián)系使ISO成為組織的名稱。641.6標(biāo)準(zhǔn)化組織3.國(guó)際性標(biāo)準(zhǔn)化組織的結(jié)構(gòu)如今ISO是一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織，由91個(gè)成員國(guó)和173個(gè)學(xué)術(shù)委員會(huì)組成。其成員由來(lái)自世界上117個(gè)國(guó)家和地區(qū)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體組成，代表中國(guó)參加ISO的國(guó)家機(jī)構(gòu)是中國(guó)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局（CSBTS）。ISO與國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）有密切的聯(lián)系。中國(guó)參加IEC的國(guó)家機(jī)構(gòu)也是國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局。ISO和IEC作為一個(gè)整體擔(dān)負(fù)著制訂全球協(xié)商一致的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)，ISO和IEC都是非政府機(jī)構(gòu)，它們制訂的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)質(zhì)上是自愿性的，這就意味著這些標(biāo)準(zhǔn)必須是優(yōu)秀的標(biāo)準(zhǔn)，它們會(huì)給工業(yè)和服務(wù)業(yè)帶來(lái)收益，所以業(yè)界自覺(jué)使用這些標(biāo)準(zhǔn)。651.6標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO和IEC都不是聯(lián)合國(guó)機(jī)構(gòu)，但他們與聯(lián)合國(guó)的許多專門機(jī)構(gòu)保持技術(shù)聯(lián)絡(luò)關(guān)系。ISO和IEC有約1000個(gè)專業(yè)技術(shù)委員會(huì)和分委員會(huì)，各會(huì)員國(guó)以國(guó)家為單位參加這些技術(shù)委員會(huì)和分委員會(huì)的活動(dòng)。ISO和IEC還有約3

000個(gè)工作組，ISO、IEC每年制訂和修訂約1

000個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。661.6標(biāo)準(zhǔn)化組織4.國(guó)際性標(biāo)準(zhǔn)化組織的功能標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容涉及廣泛，從基礎(chǔ)的固件、軸承、各種原材料到半成品和成品，其技術(shù)領(lǐng)域涉及信息技術(shù)、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、保健和環(huán)境等。每個(gè)工作機(jī)構(gòu)都有自己的工作計(jì)劃，該計(jì)劃列出需要制訂的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目（試驗(yàn)方法、術(shù)語(yǔ)、規(guī)格、性能要求等）。671.6標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的主要功能是為人們制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成一致意見(jiàn)提供一種機(jī)制。其主要機(jī)構(gòu)及運(yùn)作規(guī)則都在一本名為《ISO/IEC技術(shù)工作導(dǎo)則》的文件中予以規(guī)定，其技術(shù)機(jī)構(gòu)在ISO有800個(gè)技術(shù)委員會(huì)和分委員會(huì)，它們各有一個(gè)主席和一個(gè)秘書處，秘書處成員由各成員國(guó)分別擔(dān)任，目前承擔(dān)秘書工作的成員團(tuán)體有30個(gè)，各秘書處與位于日內(nèi)瓦的ISO中央秘書處保持直接聯(lián)系。通過(guò)這些工作機(jī)構(gòu)，ISO已經(jīng)發(fā)布了9

200個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，如ISO公制螺紋、ISO的A4紙張尺寸、ISO的集裝箱系列（目前世界上95%的海運(yùn)集裝箱都符合ISO標(biāo)準(zhǔn)），ISO的膠片速度代碼、ISO的開放系統(tǒng)互聯(lián)（OS2）系列以及有名的IS09000質(zhì)量管理系列標(biāo)準(zhǔn)廣泛用于信息技術(shù)領(lǐng)域。681.6標(biāo)準(zhǔn)化組織此外，ISO還與450個(gè)國(guó)際和區(qū)域的組織在標(biāo)準(zhǔn)方面有聯(lián)絡(luò)關(guān)系，特別與國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）有密切聯(lián)系。在ISO/IEC系統(tǒng)之外的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)共有28個(gè)。每個(gè)機(jī)構(gòu)都在某一領(lǐng)域制定一些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，通常它們?cè)诼?lián)合國(guó)控制之下。一個(gè)典型的例子就是世界衛(wèi)生組織（WHO）。ISO/IEC制定的85%的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，剩下的15%由這28個(gè)其他國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)制定。691.6標(biāo)準(zhǔn)化組織1.6.2我國(guó)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化組織1.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)（SAC）為國(guó)家質(zhì)檢總局管理的事業(yè)單位。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)是國(guó)務(wù)院授權(quán)的履行行政管理職能、統(tǒng)一管理全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化工作的主管機(jī)構(gòu)。中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)的主要職責(zé)是參與起草、修訂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化法律、法規(guī)的工作，具體為：擬定和貫徹執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化工作的方針、政策；擬定全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化管理規(guī)章，制定相關(guān)制度；組織實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化法律、法規(guī)和規(guī)章、制度。701.6標(biāo)準(zhǔn)化組織負(fù)責(zé)制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化事業(yè)發(fā)展規(guī)劃；負(fù)責(zé)組織、協(xié)調(diào)和編制國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（含國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品）的制定、修訂計(jì)劃。代表國(guó)家參加國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）和其他國(guó)際或區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)化組織，負(fù)責(zé)組織ISO、IEC中國(guó)國(guó)家委員會(huì)的工作；負(fù)責(zé)管理國(guó)內(nèi)各部門、各地區(qū)參與國(guó)際或區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)化組織活動(dòng)的工作等。中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)內(nèi)設(shè)6個(gè)職能部門：辦公室、計(jì)劃和信息部、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)部、農(nóng)輕和地方部、工交部、高新技術(shù)部。711.6標(biāo)準(zhǔn)化組織2.中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)（以下簡(jiǎn)稱“中電標(biāo)協(xié)”，CESA）是全國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化組織和標(biāo)準(zhǔn)化工作者自愿組成的社會(huì)團(tuán)體。中電標(biāo)協(xié)的性質(zhì)是：由全國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)各有關(guān)部門，各地區(qū)企、事業(yè)單位，各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化管理機(jī)構(gòu)、技術(shù)組織，廣大標(biāo)準(zhǔn)化工作者和科技人員自愿組成的行業(yè)性團(tuán)體，屬非營(yíng)利性社會(huì)組織。721.6標(biāo)準(zhǔn)化組織3.全國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)全國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱“信標(biāo)委”，LITS）在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)和原信息產(chǎn)業(yè)部的共同領(lǐng)導(dǎo)下，負(fù)責(zé)全國(guó)信息技術(shù)領(lǐng)域以及與ISO/ECJTC1相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。信標(biāo)委成立于1983年，目前下設(shè)24個(gè)分技術(shù)委員會(huì)和特別工作組，是國(guó)內(nèi)最大的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)。信標(biāo)委的技術(shù)工作范圍是信息技術(shù)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化。信息技術(shù)包括涉及信息采集、表示、處理、安全、傳輸、交換、表述、管理、組織、存儲(chǔ)和檢索的系統(tǒng)和工具的規(guī)定、設(shè)計(jì)和研制。734.計(jì)算機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)計(jì)算機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)是全國(guó)計(jì)算機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作的專業(yè)性組織，是中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)的團(tuán)體會(huì)員。計(jì)算機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)的宗旨是適應(yīng)信息技術(shù)發(fā)展的需要，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)行業(yè)單位間的標(biāo)準(zhǔn)化工作的聯(lián)系和交流，促進(jìn)計(jì)算機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作的開展，以利于提高計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)水平、質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)能力。741.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要性能指標(biāo)影響網(wǎng)絡(luò)性能的因素有很多，如傳輸?shù)木嚯x、使用的線路、傳輸技術(shù)、帶寬等。對(duì)用戶而言，主要體現(xiàn)在所獲得的網(wǎng)絡(luò)速度不一樣。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要性能指標(biāo)有指帶寬、吞吐量和時(shí)延。1.帶寬在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)中，都使用帶寬（Bandwidth）來(lái)描述網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量。帶寬本來(lái)是指某個(gè)信號(hào)具有的頻帶寬度。帶寬的單位為Hz（或kHz，MHz等）。在通信線路上傳輸模擬信號(hào)時(shí)，將通信線路允許通過(guò)的信號(hào)頻帶范圍稱為線路的帶寬（或通頻帶）。751.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要性能指標(biāo)在通信線路上傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)，帶寬就等同于數(shù)字信道所能傳送的“最高數(shù)據(jù)速率”。數(shù)字信道傳送數(shù)字信號(hào)的速率稱為數(shù)據(jù)率或比特率。網(wǎng)絡(luò)或鏈路的帶寬的單位就是比特每秒（寫為bps、b/s或bit/s），即通信線路每秒鐘所能傳送的比特?cái)?shù)。例如，以太網(wǎng)的帶寬為10

Mbps，意味著每秒鐘能傳送10×1024×1024

bit。傳送每個(gè)比特用0.1

μs。目前，以太網(wǎng)的帶