计算机应用基础计算机网络基础与网络互连设备剖析演示教学

计算机应用基础计算机网络基础与网络互连设备剖析计算机网络的功能数据通信资源共享均衡使用网络资源分布处理数据信息的综合处理提高计算机的安全可靠性返回2023/1/132计算机网络的分类

从不同的角度出发，计算机网络可以有不同的分类方法，最常见的分类方法有以下几种。

1.根据网络的覆盖范围划分局域网（LAN，LocalAreaNetwork），一般用微机通过高速通信线路连接，覆盖范围从几百米到几公里，通常用于连接一个房间、一层楼或一座建筑物。局域网传输速率高，可靠性好，适用各种传输介质，建设成本低。城域网（MAN，MetropolitanAreaNetwork），是在一座城市范围内建立的计算机通信网，通常使用与局域网相似的技术，但对媒介访问控制在实现方法上有所不同，它一般可将同一城市内不同地点的主机、数据库以及LAN等互相连接起来。返回2023/1/133计算机网络的分类

广域网（WAN，WideAreaNetwork），用于连接不同城市之间的LAN或WAN。广域网的通信子网主要采用分组交换技术，常常借用传统的公共传输网（如电话网），这就使广域网的数据传输相对较慢，传输误码率也较高。随着光纤通信网络的建设，广域网的速度将大大提高。广域网可以覆盖一个地区或国家。因特网（Internet），可以说是最大的广域网。它将世界各地的广域网、局域网等互联起来，形成一个整体，实现全球范围内的数据通信和资源共享。返回2023/1/134计算机网络的分类

按传输介质划分计算机网络按传输介质的不同可以划分成有线网和无线网。有线网采用双绞线、同轴电缆、光纤或电话线做传输介质。采用双绞线和同轴电缆连成的网络经济且安装简便，但传输距离相对较短。以光纤为介质的网络传输距离远，传输率高，抗干扰能力强，安全好用，但成本稍高。无线网主要以无线电波或红外线为传输介质，联网方式灵活方便，但联网费用稍高，可靠性和安全性还有待完善。另外，还有卫星数据通信网，它是通过卫星进行数据通信的。返回2023/1/135计算机网络的分类

按传输技术划分

1.广播式网络2.点到点网络返回2023/1/136计算机网络的分类

按交换功能划分根据交换功能的不同，计算机网络可分为：电路交换网、报文交换网、分组交换网和混合交换网。返回2023/1/137计算机网络的分类

2.按网络的拓扑结构划分把网络中的计算机等设备抽象为点，把网络中的通信媒体抽象为线，这样就形成了由点和线组成的几何图形，即采用拓扑学方法抽象出的网络结构，我们称之为网络的拓扑结构。计算机网络按拓扑结构可以分成总线型网络、星形网络、环形网络、树状网络和混合型网络等。

1）总线型拓扑总线型拓扑采用单一信道作为传输介质，所有主机（或站点）通过专门的连接器接到这根称为总线的公共信道上，如图7-2所示。返回图7-2总线型拓扑2023/1/1387.1.5

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在总线型拓扑中，任何一台主机发送的信息都沿着总线向两个方向扩散，并且总能被总线上的每一台主机所接收。由于其信息是向四周传播的，类似于广播，所以总线网络也被称为广播网。这种拓扑结构的所有主机都彼此进行了连接，从而可以直接通信。总线型拓扑结构的优点是：结构简单，布线容易，站点扩展灵活方便，可靠性高。缺点是：故障检测和隔离较困难，总线负载能力较低。另外，一旦线缆中出现断路，就会使主机之间造成分离，使整个网段通信中止。返回2023/1/1397.1.5

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2）环形拓扑环形拓扑是一个包括若干节点和链路的单一封闭环，每个节点只与相邻的两个节点相连，如图7-3所示。在环形拓扑中，信息沿着环路按同一个方向传输，依次通过每一台主机。各主机识别信息中的目的地址，如与本机地址相符，则信息被接收下来。信息环绕一周后由发送主机将其从环上删除。环形结构的优点：容易安装和监控，传输最大延迟时间是固定的，传输控制机制简单，实时性强。缺点：网络中任何一台计算机的故障都会影响整个网络的正常工作，故障检测比较困难，节点增、删不方便。返回图7-3环形拓扑2023/1/13107.1.5

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3）星形拓扑星形拓扑是由各个节点通过专用链路连接到中央节点上而形成的网络结构，如图7-4所示。在星形拓扑中，各节点计算机通过传输线路与中心节点相连，信息从计算机通过中央节点传送到网上的所有计算机。星形网络的特点是很容易在网络中增加新节点，数据的安全性和优先级容易控制。网络中的某一台计算机或者一条线路的故障不会影响整个网络的运行。星形结构的优点：传输速度快，误差小，扩容比较方便，易于管理和维护，故障的检测和隔离也很方便。缺点：中央节点是整个网络的瓶颈，必须具有很高的可靠性。中央节点一旦发生故障，整个网络就会瘫痪。另外，每个节点都要和中央节点相连，需要耗费大量的电缆。实际上大都是采用交换机来构建多级结构的星形网络，形成扩展星形结构。返回图7-4星形拓扑2023/1/13117.1.5

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4）树状拓扑树状拓扑是从总线型拓扑演变而来的，在树状拓扑中，任何一个节点发送信息后都要传送到根节点，然后从根节点返回整个网络，如图7-5所示。这种结构的网络在扩容和容错方面都有很大优势，很容易将错误隔离在小范围内。这种网络依赖根节点，如果根节点出了故障，则整个网络将会瘫痪。返回图7-5树状拓扑2023/1/13127.1.5

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5）网状拓扑网状结构由节点和连接节点的点到点链路组成，每个节点都有一条或几条链路同其他节点相连，如图7-6所示。网状结构通常用于广域网中，优点是节点间路径多，局部的故障不会影响整个网络的正常工作，可靠性高，而且网络扩充和主机入网比较灵活、简单。但这种网络的结构和协议比较复杂，建网成本高。返回图7-6网络拓扑2023/1/13132023/1/13计算机文化基础14计算机网络的体系结构

1.OSI参考模型开放系统互连参考模型(OpenSystemInterconnect简称OSI）是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的开放系统互连参考模型，为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架。它从低到高分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。2023/1/13计算机文化基础15计算机网络的体系结构

1.OSI参考模型

物理层：提供为建立、维护和拆除物理链路所需要的机械的、电气的、功能的和规程的特性；有关的物理链路上传输非结构的位流以及故障检测指示。

数据链路层：在网络层实体间提供数据发送和接收的功能和过程；提供数据链路的流控。

网络层：控制分组传送系统的操作、路由选择、拥护控制、网络互连等功能，它的作用是将具体的物理传送对高层透明。

传输层：提供建立、维护和拆除传送连接的功能；选择网络层提供最合适的服务；在系统之间提供可靠的透明的数据传送，提供端到端的错误恢复和流量控制。

会话层：提供两进程之间建立、维护和结束会话连接的功能；提供交互会话的管理功能，如三种数据流方向的控制，即一路交互、两路交替和两路同时会话模式。

表示层：代表应用进程协商数据表示；完成数据转换、格式化和文本压缩。

应用层：提供OSI用户服务，例如事务处理程序、文件传送协议和网络管理等。2023/1/13计算机文化基础16计算机网络的体系结构

2.TCP/IP参考模型

网络传输介质双绞线屏蔽双绞线STP(ShieldedTwistedPair)无屏蔽双绞线UTP(UnshieldedTwistedPair)

同轴电缆50

同轴电缆75

同轴电缆光缆各种电缆铜线铜线聚氯乙烯套层聚氯乙烯套层屏蔽层绝缘层绝缘层外导体屏蔽层绝缘层绝缘保护套层内导体无屏蔽双绞线UTP屏蔽双绞线STP同轴电缆光线在光纤中的折射折射角入射角

包层（低折射率的媒体）

包层（低折射率的媒体）

纤芯（高折射率的媒体）包层纤芯光纤传输的优点频带宽损耗低重量轻抗干扰能力强保真度高工作性能可靠成本不断下降微波微波通信是在对流层视线距离范围内利用无线电进行传输的一种通信方式，频率范围为2~40GHz。微波通信的工作频率很高，与通常的无线电波不一样，是沿直线传播的。激光通信激光是一种方