五章节计算机网络基础课件.ppt

1、Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第1页 大学计算机基础长大教学互动论http:/第五章第五章 计算机网络基础计算机网络基础Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第2页 大学计算机基础长大教学互动论http:/计算机网络基础计算机网络基础计算机网络概述计算机网络概述计算机网络的分类计算机网络的分类计算机网络的组成计算机网络的组成局域网技术局域网技术 因特网基础知识因特网基础知识计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构InternetInternet的应用的应用计算机网络的发展计算机网络的发展Changan Un

2、iversity LuJiang 第5章 计算机网络基础 第3页 大学计算机基础长大教学互动论http:/ 早期的计算机应用模式单机 大、中、小型机庞大，昂贵，资源无法共享 计算机构成了一个个的信息“孤岛”计算机网络产生始于1950s，产生的原因：资源共享的需求（计算能力、外设、软件、数据）大型项目的合作（进行工程项目协作）人与人之间的信息沟通（数据通信）5.1 5.1 计算机网络的发展计算机网络的发展Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第4页 大学计算机基础长大教学互动论http:/ 根据不同时期体系结构等变化特点可将计算机网络的发展划分为4个阶段：

3、Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第5页 大学计算机基础长大教学互动论http:/一一.面向终端的网络面向终端的网络 特征：终端(Terminal)共享主机(Host)的软硬件资源 单台主机：执行计算和通信任务 多台终端：执行用户交互(终端集中器/终端服务器)连接方式：本地或远程Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第6页 大学计算机基础长大教学互动论http:/二二.计算机计算机计算机网络计算机网络 特征：多个终端联机系统互联，形成了多主机互联网络 网络结构从“主机终端”转变为“主机主机”连接方式一：是通过通

4、信线路将主计算机直接互联起来，主机既承担数据处理任务又承担通信任务，主机直接互联的网络。HOSTHOSTHOSTTTTTTTTTTT通信线路Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第7页 大学计算机基础长大教学互动论http:/ 连接方式二：通信任务从主机中分离，由通信控制处理机（CCP）完成CCPCCP：处理主机之间通信任务的专用计算机 两层网络概念的出现 由CCP组成的传输网络通信子网通信子网，提供信息传输服务 建立在通信子网基础上的主机集合资源子网资源子网，提供计算资源CCPCCPHOSTHOSTTTTTTTCCPHOSTTTT通信子网通信子网Cha

5、ngan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第8页 大学计算机基础长大教学互动论http:/公用数据公用数据通信网通信网HOSTHOSTTTTTTTHOSTTTTT通信子网规模逐渐扩大l私有社会公用l公用数据通信网Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第9页 大学计算机基础长大教学互动论http:/三三.体系结构标准化网络体系结构标准化网络l不同网络设备之间的兼容性和互操作性是推动网络体系结构的标准化的原动力l而兼容性和互操作性的最终目的仍是资源共享l各厂商、研究机构、大学在网络技术、方法、理论等方面的研究日趋成熟是基础Cha

6、ngan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第10页 大学计算机基础长大教学互动论http:/四四.因特网时代因特网时代 因特网的出现标志着网络时代的到来 因特网是全球性的网络 丰富的信息和便利的使用是其规模迅速增长的主要驱动力 Internet的 网络数、主机数、用户数及主干速率以级数增长Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第11页 大学计算机基础长大教学互动论http:/5.2 5.2 计算机网络概述计算机网络概述一一.什么是计算机网络？什么是计算机网络？计算机网络是将地理位置不同，且具有独立功能的计算机网络是将地理位置

7、不同，且具有独立功能的多个计算机系统，利用通信设备和线路相互连接起来，多个计算机系统，利用通信设备和线路相互连接起来，且以功能完善的网络软件（网络通信协议、信息交换方且以功能完善的网络软件（网络通信协议、信息交换方式及网络操作系统等）实现网络资源共享的系统。式及网络操作系统等）实现网络资源共享的系统。通信网络通信网络计算机系统计算机系统Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第12页 大学计算机基础长大教学互动论http:/二二.计算机网络的功能计算机网络的功能 计算机网络的主要目的是共享网络资源，包括共享软件、硬计算机网络的主要目的是共享网络资源，包括共

8、享软件、硬件和数据资源等，它的功能主要体现在以下几个方面：件和数据资源等，它的功能主要体现在以下几个方面：数据通信数据通信（文件传输、IP电话、E-mail、视频会议、信息发布、交互式娱乐、音乐等）资源共享资源共享（软件、硬件、数据（数据库等）提高可靠性提高可靠性（利用可替代的资源，提供连续的高可靠服务）促进分布式数据处理和分布式数据库的发展促进分布式数据处理和分布式数据库的发展其他功能其他功能Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第13页 大学计算机基础长大教学互动论http:/管理信息系统管理信息系统办公自动化系统。办公自动化系统。信息检索系统信息检

9、索系统电子收款机系统电子收款机系统分布式控制系统分布式控制系统计算机集成与制造系统计算机集成与制造系统电子数据交换和电子商务系统电子数据交换和电子商务系统信息服务系统信息服务系统三三.计算机网络的典型应用计算机网络的典型应用Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第14页 大学计算机基础长大教学互动论http:/5.3 5.3 计算机网络的组成计算机网络的组成 计算机网络一般由网络硬件和网络软件组成。而网络计算机网络一般由网络硬件和网络软件组成。而网络软件系统和网络硬件系统是网络系统赖以存在的基础。软件系统和网络硬件系统是网络系统赖以存在的基础。在网络系统

10、中，硬件对网络的选择起着决定性作用，而在网络系统中，硬件对网络的选择起着决定性作用，而网络软件则是挖掘网络潜力的工具。网络软件则是挖掘网络潜力的工具。网络软件网络软件网络硬件网络硬件计算机网络系统的组成计算机网络系统的组成Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第15页 大学计算机基础长大教学互动论http:/一一.网络软件网络软件 网络协议和协议软件网络协议和协议软件：在要想在同一个计算机网络中、不同计算机网络中在要想在同一个计算机网络中、不同计算机网络中共享网络资源，就需要在不同系统设备中实现通信。共享网络资源，就需要在不同系统设备中实现通信。要想成功

11、的通信，它们之间必须具有同样的语言。要想成功的通信，它们之间必须具有同样的语言。交流什么、何时交流、怎样交流，计算机网络中交流什么、何时交流、怎样交流，计算机网络中通通讯各方事先约定的通信规则，就称为网络协议。讯各方事先约定的通信规则，就称为网络协议。最最出名、应用最广的协议是出名、应用最广的协议是TCP/IP协议。也是协议。也是INTERNET采用的协议，它是一个协议簇。采用的协议，它是一个协议簇。：Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第16页 大学计算机基础长大教学互动论http:/网络操作系统网络操作系统网络操作系统是用以实现系统资源共享、管理用

12、户网络操作系统是用以实现系统资源共享、管理用户对不同资源访问的应用程序，它是最主要的网络软对不同资源访问的应用程序，它是最主要的网络软件，件，如如Windows 2000 ServerWindows 2000 Server、Windows 2019 Windows 2019 SeverSever、LinuxLinux、UNIXUNIX等。等。网络管理及网络应用软件网络管理及网络应用软件网络管理软件是用来对网络资源进行管理和对网络进网络管理软件是用来对网络资源进行管理和对网络进行维护的软件。行维护的软件。网络应用软件是为网络用户提供服务并为网络用户解网络应用软件是为网络用户提供服务并为网络用户解

13、决实际问题的软件。决实际问题的软件。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第17页 大学计算机基础长大教学互动论http:/二二.网络网络硬件硬件服务器（服务器（serverserver）在网络中提供资源和特定服务的计算机。在网络中提供资源和特定服务的计算机。主要运行网络操作系统，为网络提供通信控制，主要运行网络操作系统，为网络提供通信控制，管理和共享资源。管理和共享资源。邮件服务器邮件服务器客户机客户机文件服务器文件服务器客户机客户机介质介质资源资源Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第18页 大学计算机基础长

14、大教学互动论http:/工作站工作站 Workstation,Workstation,也称客户机（也称客户机（Client)Client)在网络中享受在网络中享受服务的计算机。工作站是具有独立处理能力的计算机服务的计算机。工作站是具有独立处理能力的计算机,它是用户向服务器申请服务的终端设备。用户可以在它是用户向服务器申请服务的终端设备。用户可以在工作站上处理日常工作工作站上处理日常工作,并随时向服务器索取各种信息并随时向服务器索取各种信息及数据及数据,请求服务器提供各种服务请求服务器提供各种服务(如传输文件、打印如传输文件、打印文件等等文件等等)。邮件服务器邮件服务器客户机客户机文件服务器文件

15、服务器客户机客户机介质介质资源资源Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第19页 大学计算机基础长大教学互动论http:/外围设备外围设备通讯介质通讯介质 有型介质：双绞线、同轴电缆、光纤有型介质：双绞线、同轴电缆、光纤 无型介质：无线电、微波、卫星无型介质：无线电、微波、卫星连接设备连接设备 网卡、调制解调器、集线器、交换机、网网卡、调制解调器、集线器、交换机、网桥、路由器等。桥、路由器等。网络硬件是计算机网络系统的物质基础。网络硬件是计算机网络系统的物质基础。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第20页 大学

16、计算机基础长大教学互动论http:/三三 .计算机网络系统的组成计算机网络系统的组成 计算机网络中的节点可以分为端节点和转接节计算机网络中的节点可以分为端节点和转接节点两类点两类 。端节点端节点是指拥有计算机资源的用户设备，例如：用是指拥有计算机资源的用户设备，例如：用户机或用户终端等，因此端节点往往是资源节点，同户机或用户终端等，因此端节点往往是资源节点，同时又是网络中数据流的时又是网络中数据流的“源源”和和“宿宿”。计算机网络从物理上讲是由节点以及连接这计算机网络从物理上讲是由节点以及连接这些节点的传输链路所组成的。些节点的传输链路所组成的。Changan University LuJia

17、ng 第5章 计算机网络基础 第21页 大学计算机基础长大教学互动论http:/转接节点转接节点是指那些支持网络连通性并在网络中对数是指那些支持网络连通性并在网络中对数据起转接与交换作用的节点，即构建传输通路的节点，据起转接与交换作用的节点，即构建传输通路的节点，因此它具有通信资源。通信网中的集中器、交换机、因此它具有通信资源。通信网中的集中器、交换机、终端控制器、路由器、网桥、集线器等都可看成转接终端控制器、路由器、网桥、集线器等都可看成转接节点。节点。通信链路通信链路是指在网络中两个节点间数据流的传输线是指在网络中两个节点间数据流的传输线路（信道），链路可以用各类型的传输介质实现，如路（信

18、道），链路可以用各类型的传输介质实现，如电话线、双绞线、同轴电缆、无线电路、卫星线路、电话线、双绞线、同轴电缆、无线电路、卫星线路、微波中继器、光纤等。微波中继器、光纤等。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第22页 大学计算机基础长大教学互动论http:/典型的计算机网络典型的计算机网络 示例示例Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第23页 大学计算机基础长大教学互动论http:/ 资源子网资源子网代表着网络的数据处理资源和数据存储资源，代表着网络的数据处理资源和数据存储资源，负责全网数据处理和向网络用户提供

19、资源及网络服务。负责全网数据处理和向网络用户提供资源及网络服务。通信子网通信子网是由负责数据通信处理的通信控制处理机和是由负责数据通信处理的通信控制处理机和传输链路组成的独立的数据通信系统，它负担着全网的传输链路组成的独立的数据通信系统，它负担着全网的数据传输、加工和变换等通信处理工作。数据传输、加工和变换等通信处理工作。从系统功能来看：从系统功能来看：计算机网络由资源计算机网络由资源子网和通信子网子网和通信子网两部分组成两部分组成Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第24页 大学计算机基础长大教学互动论http:/资源子网和通信子网资源子网和通信子网

20、NCNCNCNCNCNCNCNC通信子网通信子网通信链路通信链路HHHHTTTTTT资源子网资源子网Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第25页 大学计算机基础长大教学互动论http:/四四.数据通信的基本概念数据通信的基本概念 1.数据、信号与信道数据、信号与信道表示信息的形式可以是数值、文字、图形、声音、图像以及动画等，在计算机网络中传输的信息都是数字数据。2.数据有模拟数据和数字数据两种形式数据有模拟数据和数字数据两种形式 模拟数据是在一定时间间隔内，连续变化的数据。因为模拟数据具有连续性的特点，所以它可以取无限多个数值。例如：例如：声音、电视图

21、像信号等都是连续变化的，都表现为模拟数据。数字数据是表现为离散量的数据，只能取有限个数值。在计算机中采用二进制形式，只有“0”和“1”两个数值。在数据通信中，将被传输的二进制代码的0、1称为码元。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第26页 大学计算机基础长大教学互动论http:/3.信道是信号传输的通道信道是信号传输的通道 主要包括通信设备和传输媒体。这些媒体可以是有形媒体（如电缆、光纤）或无形媒体（如传输电磁波的空间）。4.数据传输系统数据传输系统 数据传输系统主要组成部分：(1)传输线路传输线路 有线介质有线介质：电话线、同轴电缆、双绞线、光纤等

22、。无线的传输介质：无线的传输介质：无线通信、广播、微波、卫星等。以及有关的中间通信设备所组成。由于信号在传输过程中必然会有衰减，因此，每隔一定距离还要将传输数据放大、恢复信号的幅度和相位后继续传送，即所谓的中继功能，在传输信道中要配置许多这样的中继设备。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第27页 大学计算机基础长大教学互动论http:/(2)调制解调器调制解调器(Modem)传统的电话通信信道是传输语音一级的模拟信道，无法直接传输计算机的数字信号。为了利用现有的模拟线路传输数字信号，必须将数字信号转化为模拟信号，我们将这一过程称作调制（MOdulat

23、ion）。在另一端，接受到的模拟信号要还原成数字信号，这个过程称做解调（DEModulation）。通常由于数据的传输是双向的，因此，每端都需要调制和解调，这种设备称做调制解调器（MODEM）。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第28页 大学计算机基础长大教学互动论http:/(3)多路复用器多路复用器 也称为多路转换器，用于使多个终端设备共用一条物理信道来传输数据。可以进行多路到一路的转换，即将多个源数据终端所发出的多路信号有序地纳入一条物理信道中传输；也可以进行一路到多路的转换，即将从一条物理信道中传送来的多路信号分别送入对应的目标数据终端设备。

24、(4)交换机交换机 当许多(几百几万个)终端之间都需要相互通信时，采用固定的专用连接是不现实的。一种切实可行的方法是：先在任意两个终端之间建立暂时性连接，然后将源终端发出的数 据转接至目标终端，通信结束后再拆除连接，交换机就是用来实现这种暂时连接、传输数据的设备。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第29页 大学计算机基础长大教学互动论http:/5.5.带宽与数据传输速率带宽与数据传输速率(1)带宽：带宽是通信信道的宽度，是指信道能传送信号的频率宽度，也即信道所能承载的频率的范围（可传送信号的最高频率与最低频率之差），因此，带宽是介质传输能力的度量。

25、数字信号的带宽通常以bps(bits per second，每秒传送的比特数)来度量，模拟信号的带宽用Hz表示，由最高传送频率减去最低信道频率计算出来。例如，一条传输线可以接受从5003000Hz的频率，则在这条传输线上传送频率的带宽就是2500Hz。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第30页 大学计算机基础长大教学互动论http:/（2）数据传输速率：指通信线上传输信息的速度。有两种表示方法，即信号速率和调制速率。信号速率S：指单位时间内所传送的二制位代码的有效位数，以每秒多少比特数计，即BPS。调制速率B：是脉冲信号经过调制后的传输速率，以波特（

26、BAUD）为单位，通常用于表示调制器之间传输信号的速率。波特率的单位为“波特”(Baud)。常见的数据传输速率单位有：Kbps、Mbps、Gbps。其中：1Kbps=103bps、1Mbps=106bps、1Gbps=109bps。由于二进制信号每个码元只含1个比特，故波特率和数据速率在数值上相等。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第31页 大学计算机基础长大教学互动论http:/五五.网络中的传输介质网络中的传输介质 传输介质是数据传输系统中发送装置与接受装置之间的物理媒体，是通信网络中很重要的物理通道。分为硬介质和软介质（也称有线介质和无线介质）

27、两种。1）硬介质（硬介质（有线介质）常用的硬介质通常包括有双绞线、同轴电缆、光导纤维（光纤）。2 2）软介质（无线介质）软介质（无线介质）常用的软介质包括有无线电、红外线、微波、卫星。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第32页 大学计算机基础长大教学互动论http:/5.4 5.4 计算机网络的分类计算机网络的分类 根据不同的分类原则可以得到各种不根据不同的分类原则可以得到各种不同类型的计算机网络，如有按网络拓扑结构同类型的计算机网络，如有按网络拓扑结构分、按用途分、按交换方式分，按网络规模分、按用途分、按交换方式分，按网络规模和距离远近分等分类方法

28、。和距离远近分等分类方法。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第33页 大学计算机基础长大教学互动论http:/ 1.1.局域网（局域网（Local Area NetworkLocal Area Network）2.2.城域网（城域网（Metropolitan Area Network Metropolitan Area Network）3.3.广域网（广域网（Wide Area Network Wide Area Network 即即InternetInternet）一一.按地理范围分类按地理范围分类Changan University LuJian

29、g 第5章 计算机网络基础 第34页 大学计算机基础长大教学互动论http:/局域网局域网局域网1.局域网（局域网（LAN,Local Area Network）是指是指传输距离有限、传输速度较高以共享网络资源为目传输距离有限、传输速度较高以共享网络资源为目的的网络系统。传输距离一般在几公里范围内，一的的网络系统。传输距离一般在几公里范围内，一般不超过十公里。般不超过十公里。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第35页 大学计算机基础长大教学互动论http:/2.广域网广域网(WAN,Wide Area Network)广域网也称远程网络，是指覆盖范围

30、广、传输速率相对较低、以数据通信为主要目的的数据通信网。它的覆盖范围从几十公里到几千甚至几万公里。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第36页 大学计算机基础长大教学互动论http:/3.城域网城域网(MAN,Metropolitan Area Network),城域网也城域网也叫都市网，叫都市网，是规模介于局域网和广域网之间的一种较大范围的高速网络。一般从几公里到几十公里。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第37页 大学计算机基础长大教学互动论http:/ 1.1.局域网（局域网（Local Area Ne

31、tworkLocal Area Network）特点:(1)采用的传输介质类型相对较少。(2)数据传输速率快。(3)传输延迟小，且误码率较低。(4)组网比较灵活、方便、成本较低。2.2.城域网（城域网（Metropolitan Area Network Metropolitan Area Network）特点：(1)采用的传输介质相对要复杂。(2)数据传输速率次于局域网。(3)数据传输距离相对局域网要长，信号容易受到干扰。(4)组网比较复杂，成本较高。3.3.广域网（广域网（Wide Area Network Wide Area Network 即即InternetInternet）特点：(1

32、)传输介质复杂 (2)数据传输速率较低 (3)采用的技术比较复杂 (4)是一个公共的网络，即不属于一个机构或国家。按地理范围分类小结按地理范围分类小结Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第38页 大学计算机基础长大教学互动论http:/ Intranet是Internet的衍生物,Intranet是基于TCP/IP协议，利用Internet技术将一个组织内部的各种信息资源整合在一起的信息交换平台。Intranet具有下列基本特点：l 服务基于Internet技术。l 组网基于LAN技术。l 本身可由若干LAN组成。l 采用用TCP/IP协议实现内部及与

33、外部网络的互联。l 网络通信带宽较高（10M/100M/1000Mbps）。l 一般配置有各种网络数据库系统。4.Intranet4.IntranetChangan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第39页 大学计算机基础长大教学互动论http:/根据传输介质分为：根据传输介质分为：l有线网，采用如同轴电缆、双绞线、光纤等物理介质 来传输数据的网络。l无线网，采用卫星、微波等无线形式来传输数据的网络。二二.按传输介质分类按传输介质分类Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第40页 大学计算机基础长大教学互动论http:/根据

34、通信传播方式的不同，将计算机网络划分为：l点对点传播方式网l广播式传播方式网三三.按通信传播方式分类按通信传播方式分类四四.按通信速率分类按通信速率分类根据通信速率的不同，将计算机网络划分为：根据通信速率的不同，将计算机网络划分为：l低速网l中速网l高速网Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第41页 大学计算机基础长大教学互动论http:/ 五五.按使用范围分类按使用范围分类根据使用范围的不同，将计算机网络划分为：根据使用范围的不同，将计算机网络划分为：l 公用网公用网l 专用网专用网根据使用范围的不同，将计算机网络划分为：根据使用范围的不同，将计算机

35、网络划分为：l 集中式计算机网络集中式计算机网络l 分布式计算机网络分布式计算机网络六六.按网络控制方式分类按网络控制方式分类Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第42页 大学计算机基础长大教学互动论http:/ 根据网络环境的不同，可把计算机网络分为根据网络环境的不同，可把计算机网络分为：l 部门网络部门网络(Departmental Network)(Departmental Network)l 企业内部网（企业内部网（Intranet Intranet）l 校园网络校园网络(Campus Network)(Campus Network)七七.按网

36、络环境分类按网络环境分类Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第43页 大学计算机基础长大教学互动论http:/ 网络拓扑（网络拓扑（Network TopologyNetwork Topology）是指网络的物）是指网络的物理连接，既网络中的节点与链路相互连接的不理连接，既网络中的节点与链路相互连接的不同物理形态。同物理形态。可划分为可划分为5种网络构形种网络构形：即总线形结构、星形结构、即总线形结构、星形结构、树形结构、环形结构、混合形（网状形）结构。对应的树形结构、环形结构、混合形（网状形）结构。对应的网络就分为总线网、星形网、树形网、环形网和混合

37、形网络就分为总线网、星形网、树形网、环形网和混合形网。网。八八.按拓扑结构分类按拓扑结构分类Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第44页 大学计算机基础长大教学互动论http:/1.1.总线网总线网 总线形结构（总线形结构（BUSBUS）是指网络的各个节点都挂接在一条公）是指网络的各个节点都挂接在一条公共总线上。共总线上。这条总线是一条双向通路，是任意节点对节点之间通信这条总线是一条双向通路，是任意节点对节点之间通信的公共通道，节点之间往往是采用广播方式传输信号。总线的公共通道，节点之间往往是采用广播方式传输信号。总线型网络通常采用的传输介质是具有足够

38、带宽的双绞线电缆、型网络通常采用的传输介质是具有足够带宽的双绞线电缆、同轴电缆、光导纤维，或无线电广播信道等。同轴电缆、光导纤维，或无线电广播信道等。所有节点挂接到一条总线上所有节点挂接到一条总线上总线总线:广播式信道广播式信道需要有介质访问控制协议以防止冲突需要有介质访问控制协议以防止冲突Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第45页 大学计算机基础长大教学互动论http:/1 1）树形网）树形网多级层次结构多级层次结构:1)1)一个根结点一个根结点2)2)多个分支节点多个分支节点3)3)多个叶节点多个叶节点2.2.星形网和树形星形网和树形Changa

39、n University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第46页 大学计算机基础长大教学互动论http:/ 其实星形是树型的特例，其实星形是树型的特例，此类网络要求有一个中心(或根)节点，而且中心(或根)节点也是通信子网中唯一的转接节点。所有端节点都有各自的专用线路接入中心节点，形成辐射型网络构型。这种构型的网络在访问网络接入及通路管理方面极其简便，但信道资源的利用率却是极不充分。再者，拓扑本身的中心化特征就决定了这种构型的网络控制往往是集中式的，整个网络的工作往往受它的集中控制。一个中心节点其它节点与其构成点到点连接 2 2）星形网）星形网Changan University Lu

40、Jiang 第5章 计算机网络基础 第47页 大学计算机基础长大教学互动论http:/3.3.环形网环形网 环形环形是一种闭合的总线结构，网络由若干段链路连接成环状构型，网络数据流在公共环路内单方向流通。如果要实现双向数据流通，必须使用两条环路实现双向通信。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第48页 大学计算机基础长大教学互动论http:/4.4.混合型网（或网状）混合型网（或网状）没有特别的连接形式，是将多种拓扑结构的局域网连在一起而形成的，网络中的任一节点一般都至少有两条链路与其它节点相连，它既没有一个自然的“中心”，数据流向也没有固定的方向。所

41、以，对于这种网络的控制往往是分布式的，所以又叫分布式网络。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第49页 大学计算机基础长大教学互动论http:/a a 全连接全连接:点到点全连接点到点全连接l 随节点数的增长成本急剧增长l 适用于节点数很少的广域网b b 不规则不规则:点到点部分连接点到点部分连接l 多用于广域网l 由于连接的不完全性，需要有交换节点Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第50页 大学计算机基础长大教学互动论http:/九九.其它分类方法其它分类方法若按不同的网络技术计算机网络可分为：陆地网 卫星

42、网 分组无线网；若按传输带宽计算机网络可分为：基带网 宽带网。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第51页 大学计算机基础长大教学互动论http:/计算机网络基础计算机网络基础计算机网络概述计算机网络概述计算机网络的分类计算机网络的分类计算机网络的组成计算机网络的组成局域网技术局域网技术 因特网基础知识因特网基础知识计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构InternetInternet的应用的应用计算机网络的发展计算机网络的发展Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第52页 大学计算机基础长大教学互动论http

43、:/一一.网络协议和体系结构网络协议和体系结构 1.1.通信协议通信协议 通信的双方在通信之前关于信息的传输顺序、信息格式和信息内容等做出的一套规则与约定称为通信协议。2.2.组成要素组成要素l 语法:信息的结构和格式l 语义:需要作出的动作及响应l 时序:操作的执行顺序5.5 5.5 计算机网络体系结构计算机网络体系结构Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第53页 大学计算机基础长大教学互动论http:/ 国际标准化组织ISO 于1981年正式推荐了一个网络系统结构-七层参考模型，叫做开放系统互连参考模型OSI/RM(Reference Model

44、Of Open System Interconnection)。OSI定义了异种机连网标准的框架结构。一个OSI 参考模型将整个网络通信的功能划分为七个层次，它们由低到高分别是:物理层(PH)、链路层(DL)、网络层(N)、传输层(T)、会话层(S)、表示层(P)和应用层(A)。3.3.开放系统互连参考模型开放系统互连参考模型OSI/RMOSI/RMChangan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第54页 大学计算机基础长大教学互动论http:/4.4.网络体系结构网络体系结构l 同层协议同层协议:各层具有各自不同的协议。各层具有各自不同的协议。l 层间协议层间协

45、议(接口接口)：相邻两层之间交互的相邻两层之间交互的界面，定义相邻两层之间的操作及下层对上界面，定义相邻两层之间的操作及下层对上层的服务。层的服务。l 网络体系结构网络体系结构:同层协议和邻层协议的同层协议和邻层协议的集合。集合。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第55页 大学计算机基础长大教学互动论http:/OSI参考模型 Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第56页 大学计算机基础长大教学互动论http:/OSIOSI参考模型各层的功能参考模型各层的功能 OSIRM参考模型中的13层用于创造两个网络设备

46、间的物理连接，其主要负责通信功能，一般称为通信子网层。上三层即57层主要负责互操作性，属于资源子网的功能范畴，称为资源子网层。第四层传输层起着衔接上三层和下三层的作用。物理层物理层(Physical Layer)(Physical Layer)：提供为建立、维护和拆除物理链路所需的机械、电气、功能等的特性；提供有关在传输介质上传输非结构的位流及物理链路故障检测指示。数据链路层数据链路层(Data Link Layer)(Data Link Layer)：为网络层实体提供点到点无差错帧传输功能，并进行流控制。1.1.网络层网络层(Network Layer)(Network Layer)：为传输

47、层实体提供端到端的交换网络数据传送功能。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第57页 大学计算机基础长大教学互动论http:/OSIOSI参考模型各层的功能参考模型各层的功能 传输层传输层(Transport Layer)(Transport Layer)：为会话层实体提供透明、可靠的数据传输服务，保证端到端的数据完整性；选择网络层能提供最适宜的服务；提供建立、维护和拆除传输连接功能。会话层会话层(Session Layer)(Session Layer)：为彼此合作的表示层实体提供建立、维护和结束会话连接的功能；完成通信进程的逻辑名字与物理名字间的对

48、应：提供会话管理服务。表示层表示层(Presentation Layer)(Presentation Layer)：为应用层进程提供能解释所交换信息含义的一组服务，如代码转换、格式转换、文本压缩、文本加密与解密等。应用层（应用层（Application LayerApplication Layer）提供OSI用户服务，例如事务处理程序、电子邮件和网络管理程序等。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第58页 大学计算机基础长大教学互动论http:/5.6 5.6 局域网技术局域网技术一一.局域网的特点与关键技术局域网的特点与关键技术 决定局域网特征有三种

49、主要技术：连接网络的拓扑结构传输介质及介质访问控制方法。1.1.局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构 局域网具有几种典型的拓扑结构：总线型、星型、树型或环型。2.2.局域网的传输介质局域网的传输介质 局域网常用的传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤、无线介质等。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第59页 大学计算机基础长大教学互动论http:/3.3.局域网的传输形式局域网的传输形式 局域网的传输形式有两种：基带传输与宽带传输。4.4.介质访问控制协议介质访问控制协议 将传输介质的频带有效地分配给网上各站点用户的方法叫介质访问控制方法；介质访问控制方法是局

50、域网最重要的一项基本技术，对局域网体系结构、工作过程和网络性能产生决定性影响。Changan University LuJiang 第5章 计算机网络基础 第60页 大学计算机基础长大教学互动论http:/介质访问控制方法的作用：介质访问控制方法的作用：一是要确定网络上每一个节点能够将信息发送到介质上的特定时刻。二是要解议如何对共享介质访问和利用加以控制。常用的介质访问控制：常用的介质访问控制：l 载波监听多路访问CSMACD方法；l 环形结构的令牌环（Token Rings）访问控制方法l 令牌总线（Token Bus）访问控制。CSMACD方法是在局域网中使用最广泛的介质访问控制法。Cha