第1章计算机网络技术导论

计算机网络技术实用教程电子工业出版社/主编：胡伏湘第一章计算机网络技术导论XXX学院XXX主讲1．1计算机网络的功能1．1．1计算机网络的产生和发展在计算机网络出现以前，信息的交换是通过磁盘进行的。计算机内容提要：第1章计算机网络技术导论1.1计算机网络的功能与组成1.1.1计算机网络的功能1.1.2计算机网络的组成1.1.3计算机网络的分类1.2网络拓扑结构与传输介质1.2.1网络拓扑结构1.2.2网络传输介质1.3技能训练1：参观学校网络中心

1．1计算机网络的功能与组成1．1．1计算机网络的功能1、网络的定义网络是由某种传输介质，如电线、电缆、无线所连接的一组计算机和其他设备。计算机网络通常定义为：将地理位置不同并且具有独立功能的多个计算机系统通过通信线路和通信设备相互连接在一起，由网络操作系统网络协议软件进行管理，以实现资源共享和相互通信的系统。1．1计算机网络的功能与组成1．1．1计算机网络的功能2、网络的功能（1）文件和打印服务（2）通信服务（3）邮件服务（4）Internet服务1．1计算机网络的功能与组成1．1．1计算机网络的功能（5）管理服务（6）电子商务1．1计算机网络的功能与组成1．1．2计算机网络的组成1、硬件和软件的组成（1）计算机系统和终端（2）通信处理机（3）通信线路和通信设备（4）网络操作系统1．1计算机网络的功能与组成1．1．2计算机网络的组成1、硬件和软件的组成（5）网络协议软件protocol，其组成是：1）语法：协议的语法规定了将若干个协议元素和数据组合在一起来表达一个更完整的内容时所应遵循格式2）语义：协议的语义是指对构成协议的协议元素含义的解释3）同步：也称时序，用来规定事件的执行顺序1．1计算机网络的功能与组成1．1．2计算机网络的组成（6）网络管理和网络应用软件网络从逻辑上可以分为2部分：资源子网和通信子网。1．1计算机网络的功能与组成1．1．2计算机网络的组成

(1)、通信子网网络中面向数据传输或者数据通信的部分资源集合，主要支持用户数据的传输；该子网包括传输线路、网络设备和网络控制中心等硬软件设施。1．1计算机网络的功能与组成1．1．2计算机网络的组成资源子网和通信子网

(2)、资源子网网络中面向数据处理的资源集合，主要支持用户的应用；资源子网由用户的主机资源组成，包括接入网络的用户主机，以及面向应用的外设（如终端）、软件和可共享的数据（如公共数据库）等1．1计算机网络的功能与组成1．1．3计算机网络的分类1、根据网络传输技术进行分类（1）点到点式网络点到点传播指网络中每两台主机、两台节点交换机之间或主机与节点交换机之间都存在一条物理信道。1．1计算机网络的功能与组成1．1．3计算机网络的分类1、根据网络传输技术进行分类（2）广播式网络在广播式网络中，所有连网计算机都共享一个公共通信信道。当一台计算机利用共享通信信道发送报文分组时，所有其它计算机都会接收到这个分组。1．1计算机网络的功能与组成1．1．3计算机网络的分类2、根据网络的覆盖范围进行分类（1）广域网WAN(WideAreaNetwork)广域网的作用范围通常为几十到几千公里，现在采用了新技术和新设备，广域网的主干线路传输速率已可达2.5Gbps。最典型的广域网是Internet。1．1计算机网络的功能与组成1．1．3计算机网络的分类2、根据网络的覆盖范围进行分类（2）局域网LAN(LocalAreaNetwork)局域网的覆盖范围较小，从几十米到几千米，通信距离一般小于10公里，传输速率在0.1～1000Mbps，响应时间为百微秒（μs）级。局域网的特点是组建方便、使用灵活。1．1计算机网络的功能与组成1．1．3计算机网络的分类2、根据网络的覆盖范围进行分类（3）城域网MAN(MetropolitanAreaNetwork)城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络，城域网设计的目标是满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互连的需求，以实现大量用户之间的数据、语音、图形与视频等多种信息的传输功能1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质

1．2．1计算机网络拓扑结构1、星型拓扑结构集线器（HUB）交换机（SWITCH）1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．1计算机网络拓扑结构1、星型拓扑结构特点:网络结构简单，便于管理、集中控制，组网容易；网络延迟时间短，误码率低，网络共享能力较差，通信线路利用率不高，中央节点负担过重，可同时连双绞线、同轴电缆及光纤等多种媒介1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．1计算机网络拓扑结构2、环型拓扑结构1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．1计算机网络拓扑结构2、环型拓扑结构特点：信息在网络中沿固定方向流动，两个节点间仅有唯一的通路，大大简化了路径选择的控制；某个节点发生故障时，可以自动旁路，可靠性较高；由于信息是串行穿过多个节点环路接口，当节点过多时，影响传输效率，使网络响应时间变长。但当网络确定时，其延时固定，实时性强；由于环路封闭故扩充不方便。1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．1计算机网络拓扑结构3、总线拓扑结构1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．1计算机网络拓扑结构3、总线拓扑结构特点：结构简单灵活，非常便于扩充；可靠性高，网络响应速度快；设备量少、价格低、安装使用方便；共享资源能力强，极便于广播式工作即一个节点发送所有节点都可接收。1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．1计算机网络拓扑结构4、树型拓扑结构特点：是总结型结构的扩展，是在总线网上加上分支形成的，其传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路，树形网是一种分层网，其结构可以对称，联系固定，具有一定容错能力，一般一个分支和节点的故障不影响另一分支节点的工作，任何一个节点送出的信息都可以传遍整个传输介质，也是广播式网络1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．1计算机网络拓扑结构5、总线/星型拓扑结构1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．1计算机网络拓扑结构6、网状拓扑结构特点：将多个子网或多个局域网连接起来构成网际拓扑结构。在一个子网中，集线器、中继器将多个设备连接起来，而桥接器、路由器及网关则将子网连接起来1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．2网络传输介质1、同轴电缆BNC桶型接头：用于连接两段细同轴电缆

1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．2网络传输介质1、同轴电缆同轴电缆共有4层，最内层是中心导体，从里往外依次分为绝缘层、导体网和保护套。中心导体和导体网是它的两根导线，分为2类：1)、基带同轴电缆：阻抗为50Ω，只用于传输数字信号（细同轴电缆）1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．2网络传输介质1、同轴电缆2）宽带同轴电缆（粗同轴电缆）：

这是通常使用的电视电缆，其特征阻抗为75Ω，带宽可达300一400MHZ，既可传输模拟信号，也可传输数字信号

1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．2网络传输介质2、双绞线计算机网络中通常将若干对双绞线(2对或4对)捆成一条电缆，并以坚韧的护套包裹着，每对双绞线合并成一根通信线使用，以减小各对导线之间的电磁干扰。当传输距离不大时，双绞线可传输数字信号1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．2网络传输介质2、双绞线双绞线可分为以下两类:（1）屏蔽双绞线

(STP)

这是在上述的一对铜线外面，再包上一层网状金属线，用作屏蔽，最外面再包上一层具有保护性的聚乙烯塑料1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．2网络传输介质2、双绞线双绞线可分为以下两类:（2）无屏蔽双绞线(UTP)无屏蔽双绞线没有一层起屏蔽作用的网状导线，也没有金属保护膜，其最大优点是价格便宜，广泛应用于传输模拟信号的电话系统中1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．2网络传输介质（2）无屏蔽双绞线(UTP)1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．2网络传输介质3、光导纤维

光导纤维是用玻璃纤维作为传输介质的，与其他介质不同之处在于，信号是光信号而不是电信号。1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．2网络传输介质3、光导纤维

光导纤维可分为单模光纤、多模光纤，（所谓“模”就是指以一定的角度进入光纤的一束光线）。其中前者具有比后者更宽的频带和更小的传输损耗，可以传输更远的距离，但藕合连接更困难，价格更高1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．2网络传输介质3、光导纤维

光纤通信具有如下特点:

传输速率高，目前实际可达到的传输速率为几十Mbps至几千Mbps。Bitpersecond抗电磁干扰能力强，重量轻，体积小，韧性好，安全保密性高等。传输衰减极小，使用光纤传输时，可以达到在6~8公里距离内不使用中继器的高速率的数据传输。1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．2网络传输介质3、光导纤维

光纤通信具有如下特点:(2)、缺点光纤通信多用于计算机网络的主干线上。光纤的最大问题是与其他传输介质相比，价格昂贵。光纤衔接和光纤分支均较困难，而且在分支时，信号能量损失很大1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．2网络传输介质4、微波微波是计算机网络中最早使用的无线信道类型，其频率范围为1~20GHz，可传输模拟和数字信号无线传输可以在自由空间利用电磁波发送和接收信号进行通信。地球上的大气层为大部分无线传输提供了物理通道，就是常说的无线传输介质。它无需载体的。

1．2计算机网络的拓扑结构与网络传输介质1．2．2网络传输介质选择传输介质要考虑的因素：网络拓扑结构、网络连接方式、网络