计算机网络课件第1章：计算机网络概论

1、计算机网络第计算机网络第1 1章章 计算机网络概论计算机网络概论2本章学习要求本章学习要求： 了解：计算机网络的形成与发展过程。了解：计算机网络的形成与发展过程。 掌握：计算机网络的定义与分类。掌握：计算机网络的定义与分类。 掌握：计算机网络的组成与结构的基本概念。掌握：计算机网络的组成与结构的基本概念。 掌握：计算机网络拓扑构型的定义、分类与掌握：计算机网络拓扑构型的定义、分类与 特点。特点。 掌握：分组交换的基本概念。掌握：分组交换的基本概念。本章知识点结构本章知识点结构计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论31.1.1 计算机网络发展阶段的划分计算机网络发展阶段的划

2、分第一阶段：计算机网络技术与理论准备阶段第一阶段：计算机网络技术与理论准备阶段 （可以追溯到（可以追溯到20世纪世纪50年代）年代） 数据通信技术日趋成熟，为计算机网络的数据通信技术日趋成熟，为计算机网络的形成奠定了技术基础。形成奠定了技术基础。 分组交换概念的提出为计算机网络的研究分组交换概念的提出为计算机网络的研究奠定了理论基础。奠定了理论基础。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论4第二阶段：计算机网络的形成第二阶段：计算机网络的形成 （从（从20世纪世纪60年代）年代） ARPANET的成功运行证明了分组交换理的成功运行证明了分组交换理论的正确性。论的正确性。 T

3、CP/IP协议的广泛应用为更大规模的网协议的广泛应用为更大规模的网络互联奠定了坚实的基础。络互联奠定了坚实的基础。 E-mail、FTP、TELNET、BBS等应用展等应用展现出网络技术广阔的应用前景。现出网络技术广阔的应用前景。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论5第三阶段：网络体系结构的研究第三阶段：网络体系结构的研究 （20世纪世纪70年代中期开始）年代中期开始） OSI参考模型的研究对网络理论体系的形参考模型的研究对网络理论体系的形成与发展，以及在网络协议标准化研究成与发展，以及在网络协议标准化研究方面起到了重要的推动作用。方面起到了重要的推动作用。 TCP/I

4、P协议经受了市场和用户的检验，协议经受了市场和用户的检验，吸引了大量的投资，推动了吸引了大量的投资，推动了Internet应用应用的发展，成为业界标准。的发展，成为业界标准。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论6第四阶段：第四阶段：Internet应用、无线网络与网络应用、无线网络与网络 安全技术研究的发展安全技术研究的发展 （从（从20世纪世纪90年代开始）年代开始） Internet作为全球性的网际网与大型信息作为全球性的网际网与大型信息系统，在当今政治、经济、文化、科研、系统，在当今政治、经济、文化、科研、教育与社会生活等方面发挥了越来越重教育与社会生活等方面发挥

5、了越来越重要的作用。要的作用。 Internet大规模接入推动了接入技术的发大规模接入推动了接入技术的发展，促进了计算机网络、电信通信网与展，促进了计算机网络、电信通信网与有线电视网的有线电视网的“三网融合三网融合”。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论7 对等（对等（P2P）网络技术的研究，使得）网络技术的研究，使得“即即时通信时通信”等新的网络应用不断涌现，进等新的网络应用不断涌现，进一步丰富了人与人之间信息交互与共享一步丰富了人与人之间信息交互与共享的方式。的方式。 无线局域网与无线城域网技术日益成熟，无线局域网与无线城域网技术日益成熟，并已进入应用阶段。无线自组

6、网、无线并已进入应用阶段。无线自组网、无线传感器网络的研究与应用受到了高度重传感器网络的研究与应用受到了高度重视。视。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论8 通过射频标签通过射频标签RFID、各种类型的传感器、各种类型的传感器与传感网，以及光学视频感知与摄录设与传感网，以及光学视频感知与摄录设备，能够方便、自动地采集各种物品、备，能够方便、自动地采集各种物品、环境信息，拓宽了人与人、人与物、物环境信息，拓宽了人与人、人与物、物与物之间更为广泛的信息交互，促进了与物之间更为广泛的信息交互，促进了物联网（物联网（IoT）技术的形成与发展。）技术的形成与发展。 随着网络应用的

7、快速增长，社会对网络随着网络应用的快速增长，社会对网络安全问题的重视程度也越来越高。强烈安全问题的重视程度也越来越高。强烈的社会需求推动了网络安全技术的快速的社会需求推动了网络安全技术的快速发展。发展。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论91.1.2 计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展1ARPANET研究研究通信网络方案的设计两个基本问题通信网络方案的设计两个基本问题： 网络拓扑结构网络拓扑结构 数据传输方式数据传输方式计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论10 集中式和非集中式集中式和非集中式 拓扑构型拓扑构型 分布式网络分布式网络 拓

8、扑构型拓扑构型计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论11分组交换技术分组交换技术 通信子网结构与分组交换原理示意图通信子网结构与分组交换原理示意图计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论12 ARPANET最早四个节点的结构最早四个节点的结构计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论132TCP/IP协议研究与发展协议研究与发展 ARPANET的协议结构的协议结构计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论143NSFNET对对Internet发展的影响发展的影响计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络

9、概论151.1.3 Internet的高速发展与信息高速公路的高速发展与信息高速公路 的建设的建设 1993年年9月，美国公布了国家信息基础设施月，美国公布了国家信息基础设施（NII）建设计划，）建设计划，NII被形象地称为信息高速被形象地称为信息高速公路。公路。 1995年年2月全球信息基础设施委员会（月全球信息基础设施委员会（GIIC）成立，目的是推动与协调各国信息技术与信息成立，目的是推动与协调各国信息技术与信息服务的发展与应用。服务的发展与应用。 电信运营商纷纷将竞争重点和大量资金转移到电信运营商纷纷将竞争重点和大量资金转移到高效、经济、支持大量用户接入和支持多种业高效、经济、支持大量

10、用户接入和支持多种业务的城域网建设中。务的城域网建设中。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论161.1.4 宽带城域网与三网融合技术的发展宽带城域网与三网融合技术的发展计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论171.1.5 物联网技术的形成与发展物联网技术的形成与发展 物联网是在物联网是在Internet技术的基础上，利用技术的基础上，利用射频标签、无线传感与光学传感等感知射频标签、无线传感与光学传感等感知技术，自动获取物理世界的各种信息，技术，自动获取物理世界的各种信息，通过三网融合形成的下一代网络系统，通过三网融合形成的下一代网络系统，构建一个覆

11、盖世界上人与人、人与物、构建一个覆盖世界上人与人、人与物、物与物的智能信息系统。物与物的智能信息系统。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论18理解物联网的基本概念，需要注意的几个问题理解物联网的基本概念，需要注意的几个问题： 物联网是物联网是Internet的接入方式的延伸与功的接入方式的延伸与功能的扩展。能的扩展。 物联网实现物理世界与信息世界的无缝物联网实现物理世界与信息世界的无缝连接。连接。 物联网预示着网络技术将会在更大范围、物联网预示着网络技术将会在更大范围、更深层次应用的发展趋势。更深层次应用的发展趋势。 物联网提出了很多新的研究课题。物联网提出了很多新的研

12、究课题。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论191.2 计算机网络技术发展的三条主线计算机网络技术发展的三条主线计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论20第一条主线：从第一条主线：从ARPANET到到Internet ARPANET的研究奠定了的研究奠定了Internet发展的基础，发展的基础，而联系两者的是而联系两者的是TCP/IP协议。协议。 在在Internet形成过程中，广域网、城域网、局形成过程中，广域网、城域网、局域网与个人区域网技术逐步成熟。域网与个人区域网技术逐步成熟。 今后除了计算机之外，各种今后除了计算机之外，各种PDA、智能手

13、机、智能手机、传感器、射频标签系统等移动数字终端设备都传感器、射频标签系统等移动数字终端设备都会连接到会连接到Internet之中。之中。 P2P技术受到学术界与产业界的高度重视。新技术受到学术界与产业界的高度重视。新的基于的基于P2P网络应用不断出现，成为网络应用不断出现，成为21世纪网世纪网络应用重要的研究方向之一。络应用重要的研究方向之一。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论21第二条主线：从无线分组网到无线自组网、无线第二条主线：从无线分组网到无线自组网、无线 传感器网络传感器网络 在无线分组网的基础上发展起来的无线自组网在无线分组网的基础上发展起来的无线自组网

14、Ad hoc是一种特殊的无线、自组织、对等、多跳、移动的网是一种特殊的无线、自组织、对等、多跳、移动的网络，具有重要的应用价值。络，具有重要的应用价值。 无线传感器网络无线传感器网络WSN的研究受到高度关注，被评价为的研究受到高度关注，被评价为“21世纪最有影响的世纪最有影响的21项技术之一项技术之一”和和“改变世界的改变世界的十大技术之首十大技术之首”。 无线传感器网络已经成为物联网重要的支撑技术之一。无线传感器网络已经成为物联网重要的支撑技术之一。 无线个人区域网络在家庭网络中的应用具有很好的应无线个人区域网络在家庭网络中的应用具有很好的应用前景。无线个人区域网的用前景。无线个人区域网的8

15、02.15.4标准、蓝牙协议、标准、蓝牙协议、ZigBee协议已经成为当前研究与应用的热点。协议已经成为当前研究与应用的热点。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论22第三条主线：网络安全技术第三条主线：网络安全技术 现实社会对网络技术依赖的程度越高，网现实社会对网络技术依赖的程度越高，网络安全技术就越显得重要。络安全技术就越显得重要。 目前网络攻击呈现出目前网络攻击呈现出“趋利性趋利性”的特点。的特点。 网络安全是一个系统的社会工程，涉及技网络安全是一个系统的社会工程，涉及技术、管理、道德与法制环境等多个方面。术、管理、道德与法制环境等多个方面。 物联网将要面临着更为严

16、峻的网络安全问物联网将要面临着更为严峻的网络安全问题。题。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论231.3 计算机网络定义与分类计算机网络定义与分类1.3.1 计算机网络定义计算机网络定义计算机网络是计算机网络是“以相互共以相互共享资源的方式互联起来的享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合自治计算机系统的集合”。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论24计算机网络主要特征计算机网络主要特征： 组建计算机网络的主要目的是实现计算组建计算机网络的主要目的是实现计算机资源的共享。机资源的共享。 互联的计算机系统是自治的系统。互联的计算机系统是自治的系统

17、。 联网计算机之间的通信必须遵循共同的联网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议网络协议计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论251.3.2 计算机网络的分类方法计算机网络的分类方法 计算机网络按照其覆盖的地理范围进行计算机网络按照其覆盖的地理范围进行分类，可以很好地反映不同类型网络的分类，可以很好地反映不同类型网络的技术特征。技术特征。 按覆盖的地理范围划分，计算机网络可按覆盖的地理范围划分，计算机网络可以分为：广域网、城域网、局域网与个以分为：广域网、城域网、局域网与个人区域网。人区域网。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论26理解网络分类需要

18、注意几个问题理解网络分类需要注意几个问题： 距离数据只是一些参考值，这之间没有严格的距离数据只是一些参考值，这之间没有严格的界限。界限。 随着技术的进步，局域网、城域网、广域网之随着技术的进步，局域网、城域网、广域网之间的界限越来越模糊了。间的界限越来越模糊了。 连接用户连接用户10m之内的数字移动终端设备的网络之内的数字移动终端设备的网络多是用无线通信技术，因此个人区域网更准确多是用无线通信技术，因此个人区域网更准确的含义是无线个人区域网。的含义是无线个人区域网。 无线个人区域网（无线个人区域网（WPAN）是目前发展最为迅）是目前发展最为迅速的领域之一。速的领域之一。计算机网络第计算机网络第

19、1章章 计算机网络概论计算机网络概论271.3.3 广域网广域网广域网具有两个主要的特征广域网具有两个主要的特征：广域网是一种公共数据广域网是一种公共数据网络。网络。广域网研究的重点是宽广域网研究的重点是宽带核心交换技术。带核心交换技术。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论281.3.4 城域网城域网 宽带城域网的定义宽带城域网的定义宽带城域网是以宽带城域网是以IP协议为基础，通过计算协议为基础，通过计算机网络、广播电视网、电信网的三网融合，机网络、广播电视网、电信网的三网融合，形成覆盖城市区域的网络通信平台，为语形成覆盖城市区域的网络通信平台，为语音、数据、图像、视频

20、传输与大规模的用音、数据、图像、视频传输与大规模的用户接入提供高速与保证质量的服务。户接入提供高速与保证质量的服务。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论29 宽带城域网应用领域宽带城域网应用领域计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论30宽带城域网技术的主要特征宽带城域网技术的主要特征 完善的光纤传输网是宽带城域网的基础。完善的光纤传输网是宽带城域网的基础。 传统电信、有线电视与传统电信、有线电视与IP业务的融合成业务的融合成为了宽带城域网的核心业务。为了宽带城域网的核心业务。 高端路由器和多层交换机是宽带城域网高端路由器和多层交换机是宽带城域网的核

21、心设备。的核心设备。 扩大宽带接入的规模与服务质量是发展扩大宽带接入的规模与服务质量是发展宽带城域网应用的关键。宽带城域网应用的关键。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论31宽带城域网的功能结构宽带城域网的功能结构计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论32宽带城域网网络层次结构宽带城域网网络层次结构计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论331.3.5 局域网局域网局域网的定义局域网的定义 局域网（局域网（LAN）用于将有限范围内（例）用于将有限范围内（例如一个实验室、一幢大楼、一个校园）如一个实验室、一幢大楼、一个校园）的各种

22、计算机、终端与外部设备互联成的各种计算机、终端与外部设备互联成网。网。 按照采用的技术、应用范围和协议标准按照采用的技术、应用范围和协议标准的不同，局域网可以分为共享局域网与的不同，局域网可以分为共享局域网与交换局域网。交换局域网。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论34局域网主要技术特征局域网主要技术特征 局域网覆盖有限的地理范围，它适用于机关、校园、工局域网覆盖有限的地理范围，它适用于机关、校园、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备连厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备连网的需求。网的需求。 局域网能够提供高数据传输速率（局域网能够提供高数据传

23、输速率（10Mbps100Gbps）、）、低误码率的高质量数据传输环境。低误码率的高质量数据传输环境。 局域网一般属于一个单位所有，易于建立、维护与扩展。局域网一般属于一个单位所有，易于建立、维护与扩展。 决定局域网性能的三个因素是：拓扑、传输介质与介质决定局域网性能的三个因素是：拓扑、传输介质与介质访问控制方法。访问控制方法。 局域网可以用于办公室、家庭个人计算机的接入，园区、局域网可以用于办公室、家庭个人计算机的接入，园区、企业与学校的主干网络，以及大型服务器集群、存储区企业与学校的主干网络，以及大型服务器集群、存储区域网络、云计算服务器集群的后端网络。域网络、云计算服务器集群的后端网络。

24、计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论351.3.6 个人区域网个人区域网 随着笔记本计算机、智能手机、随着笔记本计算机、智能手机、PDA、投影仪、投影仪与信息家电的广泛应用，人们逐渐提出自身附与信息家电的广泛应用，人们逐渐提出自身附近近10m范围内的个人操作空间（范围内的个人操作空间（POS）移动数）移动数字终端设备联网的需求。字终端设备联网的需求。 由于个人区域网络（由于个人区域网络（PAN）主要是用无线通信）主要是用无线通信技术实现联网设备之间的通信，因此就出现了技术实现联网设备之间的通信，因此就出现了无线个人区域网络（无线个人区域网络（WPAN）的概念。）的概念。

25、 目前在无线传感器网络目前在无线传感器网络WSN中主要使用的无线中主要使用的无线通信技术是通信技术是802.11标准的标准的WLAN、802.15.4标准标准的无线个人区域网（的无线个人区域网（6LoWPLAN）技术、蓝）技术、蓝牙技术、牙技术、ZigBee技术。技术。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论36无线个人区域网络技术研究的现状无线个人区域网络技术研究的现状蓝牙技术特点蓝牙技术特点： 开放的规范。开放的规范。 近距离无线通信。近距离无线通信。 语音和数据传输。语音和数据传输。 在世界任何地方都能进行通信。在世界任何地方都能进行通信。计算机网络第计算机网络第1章

26、章 计算机网络概论计算机网络概论37ZigBee技术特点技术特点 ZigBee的基础是的基础是IEEE802.15.4标准，早期的名字是标准，早期的名字是HomeRF或或FireFly。 ZigBee是一种面向自动控制的近距离、低功耗、低速是一种面向自动控制的近距离、低功耗、低速率、低成本的无线网络技术。率、低成本的无线网络技术。 ZigBee适应于数据采集与控制节点多、数据传输量不适应于数据采集与控制节点多、数据传输量不大、覆盖面广、造价低的应用领域。大、覆盖面广、造价低的应用领域。 基于基于ZigBee的无线传感器网络已在家庭网络、安全监的无线传感器网络已在家庭网络、安全监控、汽车自动化、

27、消费电器、儿童玩具、医用设备控控、汽车自动化、消费电器、儿童玩具、医用设备控制、工业控制、无线定位等领域，特别是在家庭自动制、工业控制、无线定位等领域，特别是在家庭自动化、医疗保健与工业控制中展现出重要的应用前景，化、医疗保健与工业控制中展现出重要的应用前景，引起产业界的高度关注。引起产业界的高度关注。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论381.4 计算机网络的组成与结构计算机网络的组成与结构1.4.1 早期计算机网络组成与结构早期计算机网络组成与结构 从逻辑功能上看，广域网是由资源子网与从逻辑功能上看，广域网是由资源子网与通信子网等两个部分组成。通信子网等两个部分组成

28、。 资源子网包括：主机与终端、终端控制器、资源子网包括：主机与终端、终端控制器、联网外设、各种网络软件与数据资源。联网外设、各种网络软件与数据资源。 通信子网包括：路由器、各种互联设备与通信子网包括：路由器、各种互联设备与通信线路。通信线路。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论391.4.2 ISP的层次结构的层次结构 用户接入与使用各种网络服务都需要经过用户接入与使用各种网络服务都需要经过Internet服务提供商服务提供商(ISP)来提供的。来提供的。 ISP可以分为多个层次。可以分为多个层次。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论401.4.

29、3 Internet的网络结构的网络结构计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论41Internet网络结构的主要特点网络结构的主要特点： 大量的用户计算机与移动终端设备通过符合大量的用户计算机与移动终端设备通过符合802.3标准标准的局域网、的局域网、802.11标准的无线局域网、标准的无线局域网、802.16标准的无标准的无线城域网、无线自组网、无线传感器网络，有线电话线城域网、无线自组网、无线传感器网络，有线电话交换网、无线交换网、无线3G/4G移动通信网，以及有线电视网接移动通信网，以及有线电视网接入本地的入本地的ISP、企业网或校园网。、企业网或校园网。 ISP将

30、终端用户的计算机汇接到宽带城域网。宽带城域将终端用户的计算机汇接到宽带城域网。宽带城域网通过城市宽带出口连接到国家或国际级主干网。网通过城市宽带出口连接到国家或国际级主干网。 大型主干网是由大量分布在不同地理位置、通过光纤大型主干网是由大量分布在不同地理位置、通过光纤连接的高端路由器构成，提供高带宽的传输服务。连接的高端路由器构成，提供高带宽的传输服务。 国际或国家级主干网组成国际或国家级主干网组成Internet的主干网。国际、国的主干网。国际、国家级主干网与地区主干网连接有很多服务器集群，为家级主干网与地区主干网连接有很多服务器集群，为接入的用户提供各种接入的用户提供各种Internet服

31、务。服务。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论42Internet核心交换部分与边缘部分的抽象方法核心交换部分与边缘部分的抽象方法计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论431.5 计算机网络拓扑结构计算机网络拓扑结构1.5.1 计算机网络拓扑的定义计算机网络拓扑的定义理解网络拓扑知识需要注意的问题理解网络拓扑知识需要注意的问题： 拓扑学是将实体抽象成与其大小、形状无关的拓扑学是将实体抽象成与其大小、形状无关的“点点”，将连接实体的线路抽象成，将连接实体的线路抽象成“线线”，进而研究，进而研究“点点”、“线线”、“面面”之间的关系。之间的关系。 计算

32、机网络拓扑是通过网中节点与通信线路之间的几计算机网络拓扑是通过网中节点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各实体之间的结何关系表示网络结构，反映出网络中各实体之间的结构关系。构关系。 计算机网络拓扑是指通信子网的拓扑结构。计算机网络拓扑是指通信子网的拓扑结构。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论441.5.2 计算机网络拓扑的分类与特点计算机网络拓扑的分类与特点基本的网络拓扑构型的结构基本的网络拓扑构型的结构计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论45星形拓扑星形拓扑 节点通过点节点通过点- -点通信线路与中心节点连接。点通信线路与中心

33、节点连接。 中心节点控制全网的通信，任何两节点之间的中心节点控制全网的通信，任何两节点之间的通信都要通过中心节点。通信都要通过中心节点。 星形拓扑结构简单，易于实现，便于管理。星形拓扑结构简单，易于实现，便于管理。 网络的中心节点是全网性能与可靠性的瓶颈，网络的中心节点是全网性能与可靠性的瓶颈，中心节点的故障可能造成全网瘫痪。中心节点的故障可能造成全网瘫痪。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论46环形拓扑环形拓扑 节点通过点节点通过点- -点通信线路连接成闭合环路。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。环中数据将沿一个方向逐站传送。 环形拓扑结构简单

34、，传输延时确定。环形拓扑结构简单，传输延时确定。 环中每个节点与连接节点之间的通信线路都会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。环中任何一个节点出成为网络可靠性的瓶颈。环中任何一个节点出现线路故障，都可能造成网络瘫痪。现线路故障，都可能造成网络瘫痪。 为了方便节点的加入和撤出环，控制节点数据为了方便节点的加入和撤出环，控制节点数据传输顺序，保证环的正常工作，需要设计复杂传输顺序，保证环的正常工作，需要设计复杂的环维护协议。的环维护协议。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论47总线形拓扑总线形拓扑 所有节点连接到一条作为公共传输介质的总线所有节点连

35、接到一条作为公共传输介质的总线，以广播方式发送和接收数据。，以广播方式发送和接收数据。 当一个节点利用总线发送数据时，其他节点只当一个节点利用总线发送数据时，其他节点只能接收数据。能接收数据。 如果有两个或两个以上的节点同时发送数据时如果有两个或两个以上的节点同时发送数据时，就会出现冲突，造成传输失败。，就会出现冲突，造成传输失败。 总线形拓扑结构的优点是结构简单，缺点是必总线形拓扑结构的优点是结构简单，缺点是必须解决多节点访问总线的介质访问控制问题。须解决多节点访问总线的介质访问控制问题。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论48树形拓扑树形拓扑 节点按层次进行连接，信

36、息交换主要在上、下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通常不进节点之间进行，相邻及同层节点之间通常不进行数据交换，或数据交换量比较小。行数据交换，或数据交换量比较小。 树形拓扑可以看成是星形拓扑的一种扩展，树树形拓扑可以看成是星形拓扑的一种扩展，树形拓扑网络适用于汇集信息。形拓扑网络适用于汇集信息。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论49网状拓扑网状拓扑 节点之间的连接是任意的，没有规律。网状拓节点之间的连接是任意的，没有规律。网状拓扑的优点是系统可靠性高。扑的优点是系统可靠性高。 网状拓扑结构复杂，必须采用路由选择算法、网状拓扑结构

37、复杂，必须采用路由选择算法、流量控制与拥塞控制方法。流量控制与拥塞控制方法。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论501.6 分组交换技术的基本概念分组交换技术的基本概念1.6.1 数据交换方式的分类数据交换方式的分类计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论511.6.2 线路交换的特点线路交换的特点计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论521.6.3 分组交换的特点分组交换的特点存储转发交换的特点存储转发交换的特点： 发送的数据与目的地址、源地址、控制信息一发送的数据与目的地址、源地址、控制信息一起，按照一定的格式组成一个数据单

38、元（报文起，按照一定的格式组成一个数据单元（报文或报文分组）再发送出去。或报文分组）再发送出去。 路由器可以动态选择传输路径，可以平滑通信路由器可以动态选择传输路径，可以平滑通信量，线路的利用率高。量，线路的利用率高。 数据单元在通过路由器时需要进行差错处理，数据单元在通过路由器时需要进行差错处理，可以提高数据传输可靠性。可以提高数据传输可靠性。 路由器可以对不同通信速率的线路进行速率转路由器可以对不同通信速率的线路进行速率转换。换。计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论53报文与报文分组的比较报文与报文分组的比较计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概

39、论54报文交换与分组交换的比较报文交换与分组交换的比较计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论551.6.4 数据报方式与虚电路方式数据报方式与虚电路方式数据报方式数据报方式计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论56虚电路方式虚电路方式计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论571.6.5 数据报交换与线路交换的比较数据报交换与线路交换的比较延时的基本概念延时的基本概念 延时是描述网络性能的重要参数之一。延时是描述网络性能的重要参数之一。 网络延时包括发送延时、传播延时、排队延时网络延时包括发送延时、传播延时、排队延时与处理延时。与

40、处理延时。 发送延时发送延时计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论58传播延时传播延时排队延时排队延时总延时总延时=发送延时发送延时+ +传播延时传播延时+ +排队延时排队延时+ +处理延时处理延时计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论59电路交换过程的总延时组成电路交换过程的总延时组成计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论60分组交换的总延时组成分组交换的总延时组成计算机网络第计算机网络第1章章 计算机网络概论计算机网络概论611.6.6 面向连接服务与无连接服务面向连接服务与无连接服务通信服务类型通信服务类型 面向连接服务与无连接服务对实现服务的协议的复杂性面向连接服务与无连接服务对实现服务的协议的复杂性与传输的可靠性有很大影响。根据主机对数据传输效率与传输的可靠性有很大影响。根据主机对数据传输效率和可靠性要求的不同，设计者可以选择面向连接服务服和可靠性要求的不同，设计者可以选择面向连接服务服务或无连接服务。务或无连接服务。 在网络数据传输的各层（例如物理层、数据链路层、网在网络数据传输的各层（例如物理层、数据链路层、网络层与传输层），都会涉及面向连接服务与无连接服务络层与传输层），都会涉及面向连接服务与无连接服务