1、 计算机网络是指在一定的地理范围内在地理上互相分散、功能上相互独立的若干台计算机通过通信线路和通信设备相互联接在一起,在相应的网络操作系统和协议软件支持下,彼此实现资源共享并能够相互通信的系统。大致可以将其发展过程划分为如下4个阶段:面向终端的计算机通信网络 初级计算机网络阶段 开放式的标准化计算机网络 综合性智能化宽带高速网络(1)点对点传播方式网 在点对点传播方式网络中,每条物理线路都 连接着两台计算机。(2)广播式传播方式网 在广播式传播方式网络中,所有的计算机都 使用一个公共的通信信道。(1)集中式计算机网络 系统对资源进行统一管理。(2)分布式计算机网络 整个系统对系统资源统一管理,
2、但计算机工作 站上的资源则由工作站来管理和分配。(3)分布集中式计算机网络 (1)局域网 (2)城域网 (3)广域网(1)按传输的物理信道分类 有线网、无线网(2)按使用权来分类 公用网、专用网 (3)按网络的拓扑结构分类 环型网、星型网、总线网、树型网、交叉环型网(1)网络硬件 独立工作的计算机网络服务器工作站 网络设备网卡集线器中继器网桥路由器网关调制解调器通信设备通信处理机通信线路外围设备 计算机网络外围设备一般是指除了本地计算机基本的I/O设备(如键盘、鼠标等)之外的设备。(2)网络软件网络操作系统UNIXNetWareWindows NT协议软件 TCP/IP协议来源于业界,是目前事
3、实上的工业标准。它的特点是标准化和可路由性。TCP/IP协议与网络的物理特性无关,是一个高度抽象的概念,将任何一个能传输数据分组的通信系统都看做网络。TCP/IP协议一般包括四层:应用层、传输层、网际网层和网络接口层。网络管理和 网络应用软件(1)总线型结构 如图3-2所示:图3-2 总线型网络的拓扑结构图 从一个节点发出的信号到达总线后,沿总线向两个方向同时传送。所有节点都可以检测到总线上的信号,并根据数据信号中的地址信息来确定是否接收。(2)环型拓扑结构 如图3-3所示:图3-3 环型网络的拓扑结构图 环型拓扑构型中,节点通过点到点通信线路连接成闭合环路。环中数据将沿一个方向逐站传送。环型
4、拓扑结构简单,传输延时确定,但是环中每个节点与连接节点之间的通信线路都会成为网络可靠性的瓶颈。(3)星型拓扑结构 如图3-4所示:图3-4 星型网络的拓扑结构图 星型网络拓扑结构简单,易于实现,便于管理,但是网络的中心节点是全网可靠性的瓶颈,中心节点的故障可能造成全网瘫痪。(4)树型拓扑结构 如图3-5所示:图3-5 树型网络的拓扑结构图 在树型拓扑构型中,节点按层次进行连接,信息交换主要在上、下节点之间进行,相邻及同层节点之间一般不进行数据交换或数据交换量很小。树型拓扑网络适用于汇集信息的应用要求。(5)网状拓扑结构 如图3-6所示:图3-6 网状网络的拓扑结构图 (1)早期计算机网络的系统
5、结构 如图3-7所示:图3-7 早期计算机网络的系统结构图 资源子网资源子网由主计算机系统、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源组成 资源子网负责全网的数据处理业务,向网络用户提供各种网络资源与网络服务 通信子网由通信控制处理机、通信线路和其他通信设备等组成,完成网络数据传输、转发等通信任务。通信子网(2)现代计算机网络的系统结构 如图3-8所示:图3-8 现代计算机网络的系统结构图 (1)有效地共享资源(2)快捷地传递信息(3)提高资源的可靠性 (4)提高系统的性价比(5)资源的可扩充性(6)实现任务分布处理(1)计算机网络的应用(2)计算机网络快速发展及应用带来的社会问题(1
6、)网络标准化的重要意义(2)国际网络标准化组织 美国国家标准协会(ANSI)电子工业联盟(EIA)电气与电子工程师协会(IEEE)国际标准化组织(ISO)国际电信同盟(ITU)(1)计算机网络的发展现状 宽带网络的建设 全光网络的研究与应用(2)计算机网络的未来发展趋势 信息可表示为文字、语音、图形和图像等 数据可以分为模拟数据和数字数据两种 信号是数据在传输过程中电编码、电磁编码(或光编码)的表示形式。分为模拟信号和数字信号两种(1)模拟数据以模拟信号表示。(2)模拟数据以数字信号表示。(3)数字数据以模拟信号表示。(4)数字数据以数字信号表示。(5)模拟传输。(6)数字传输。(1)信号传输
7、速率。信号传输速率是指每秒信道传输的码元数。(2)数据传输速率。数据传输速率是指每秒能传输的二进制位数。(1)并行通信。并行通信一般以与字长位数相等的并行线路 同时传输整个字长的二进制比特位。并行数据接接收收方方发发送送方方图3-12(a)并行通信(2)串行通信。串行通信是以二进制比特位为单位在一根信号线上 将数据一位一位地传送,如图3-12(b)所示。图3-12(b)串行通信 发发送送方方并并串串转转换换串串并并转转换换接接收收方方串行数据串行数据发送方接收方单向通信应 答双向通信发送接收接收发送双向通信接收发送发送接收(1)异步通信。异步通信用一个起始位表示字符的开始,接着 是字符编码,最
8、后是表示字符结束的停止位。(2)同步通信。同步通信不是以字符为单位发送,而是将若干 字符组成一个数据块,在每个数据块的前后加上 定界标志,实现收发双方的同步。图3-14 传输介质的分类 传输介质 有线传输介质 无线传输介质 双绞线 同轴电缆 光纤 红外线 激光 微波通信 卫星通信 图3-15 双绞线 图3-16 同轴电缆图3-17 光纤结构 覆盖的地理范围有限具有高数据传输速率和低误码率 传输介质较多 侧重共享信息的处理主要技术要素是网络拓扑结构、传输介质 和介质访问控制方法 可以分为共享介质局域网和交换式局域网两类 能进行广播和组播 图3-18 基于单个交换机端口的虚拟局域网图3-19 基于
9、多个交换机端口的虚拟局域网MAC子层提供标准的OSI数据链路层服务,管理多个源链路和多个目的链路的功能。LLC子层向高层提供一个或多个访问服务点SAP,完成帧的接收、发送功能。智能建筑是通过对建筑物的智能建筑是通过对建筑物的4个基本要素个基本要素(结构、系统、服务和管理)以及它们之间内在(结构、系统、服务和管理)以及它们之间内在联系的优化,来提供一个投资合理、高效、舒联系的优化,来提供一个投资合理、高效、舒适的环境。适的环境。楼宇自动化系统的基本组成楼宇自动化系统的基本组成 信息自动化系统信息自动化系统 办公自动化系统办公自动化系统 (1)结构化布线的产生与发展)结构化布线的产生与发展(2)结
10、构化布线的概念)结构化布线的概念 先按建筑物的结构,将建筑物中所有可能放置先按建筑物的结构,将建筑物中所有可能放置 计算机及外部设备的位置都先布好线,然后再根据计算机及外部设备的位置都先布好线,然后再根据实际所连接的设备情况,通过调整内部跳线装置,实际所连接的设备情况,通过调整内部跳线装置,将所有计算机及外部设备连接起来。将所有计算机及外部设备连接起来。实用性实用性灵活性灵活性开放性开放性模块化模块化扩展性扩展性经济性经济性 建筑群主干子系建筑群主干子系统统 设备子系统设备子系统 垂直主干子系统垂直主干子系统 管理子系统管理子系统 水平支干线子系水平支干线子系统统 工作区子系统工作区子系统 (4)结构化布线系统的构成)结构化布线系统的构成 图3-23 各子系统之间的关系(1)建筑物综合布线系统)建筑物综合布线系统(2)智能大楼布线系统)智能大楼布线系统(3)工业布线系统)工业布线系统 实现网络之间的通信 实现高级的用户服务 实现网络之间的通信 实现高级的用户服务 交换机 网桥 路由器 网络路由交换机