第1章计算机网络概述课件

第1章计算机网络概述第1章计算机网络概述本章知识点计算机网络的概念、分类和构成1传输介质及其特征2拓扑结构及其特征3网络规划与设计4网络管理与网络安全5本章知识点计算机网络的概念、分类和构成1传输介质及其特征2拓21．1计算机网络定义计算机网络的演变与发展计算机网络的定义计算机网络的组成计算机网络的功能1．1计算机网络定义计算机网络的演变与发展31．1．1计算机网络的演变与发展计算机网络的发展经历了一个从简单到复杂的过程，网络发展三阶段：面向终端的网络；计算机与计算机网络；开放式标准化网络。1．1．1计算机网络的演变与发展计算机网络的发展经历了41.面向终端的计算机网络第一阶段以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机网络。用一台中央主机连接大量的地理上处于分散位置的终端。1.面向终端的计算机网络第一以单个计算机为52.计算机与计算机网络第二阶段

20年代中期，出现了多台计算机互连的系统，开创了“计算机与计算机”通信时代，并存多处理中心，实现资源共享。美国的ARPA网，IBM的SNA网，DEC的DNA网都是成功的典例。这个时期的网络产品是相对独立的，未有统一标准，不能互联。2.计算机与计算机网络第二20年代中期，63.开放式标准化网络第三阶段由于相对独立的网络难以实现互连，国际标准化组织ISO于1984年颁布了一个称为“开放系统互连基本参考模型”的国际标准ISO7498，简称OSI/RM，即著名的OSI七层模型。从此，计算机网络有了统一标准，加速了计算机网络的发展。3.开放式标准化网络第三由于相对独立的网络难71．1．2计算机网络的定义

计算机网络就是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互连起来，以功能完善的网络软件（即网络通信协议、信息交换方式、网络操作系统等）管理下，实现网络中资源共享和信息传递的系统。1．1．2计算机网络的定义8计算机网络的定义四个要素一二三四计算机网络中包含两台以上的地理位置不同具有独立功能的计算机。网络中各结点之间的连接需要有一条通道，即传输介质实现物理互联。网络中各结点之间互相通信必需遵循共同的协议规则，如Internet上使用的通信协议是TCP/IP协议簇。计算机网络的目的是实现数据通信和网络资源（包括硬件资源和软件资源）共享为目的。计算机网络的定义四个要素一二三四计算机网络中包含两台以上的91．1．3计算机网络的组成计算机网络的逻辑组成计算机网可分为资源子网和通信子网两大部分。1．1．3计算机网络的组成计算机网络的逻辑组成计算机网可分为101．1．3计算机网络的组成1网络硬件一般是指计算机设备、传输介质和网络连接设备。2网络软件一般是指网络操作系统、网络通信协议和提供网络服务功能的软件。计算机网络的系统组成计算机网络的系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。1．1．3计算机网络的组成1网络硬件一般是指计算机设备、传输111．1．4计算机网络的功能信息交换协同处理资源共享资源共享也就是共享网络中所有硬件、软件和数据。

计算机网络中计算机的信息传递。协同处理大型工作任务。1．1．4计算机网络的功能信息交换协同处理资源共享资源共享也121．2计算机网络的分类从不同的角度对计算机网络进行分类，有助于理解计算机网络。按网络规模分类按网络使用对象分类按通信传输方式分类按网络组件的关系分类按网络拓扑结构分类1．2计算机网络的分类从不同的角度对计算机网络进行分类，有助13按网络规模分类局域网（LAN）局域网的覆盖范围较小，一般十公里范围内，如一个实验室、一幢大楼、一个园区的网络。

城域网（MAN）广域网（WAN）广域网的覆盖范围很大，几个城市，一个国家，几个国家甚至全球都属于广域网的范畴，从几十公里到几千、几万公里。Text按网络规模分类局域网（LAN）局域网的覆盖范围较小，一般十公14按网络使用对象分类公用网是为所有用户提供服务。一般是由国家的电信部门建立的网络，如中国公用计算机互联网（CHINANET）、中国教育和科研计算机网CERNET等。只要按照相关部门的规定交纳费用的人都可以使用。专用网是为特定用户提供服务。一般是某个部门为本单位的特殊工作需要而专门建立的网络，它们的使用者一般都是单位内部的人员。如军队、公安、铁路、电力、金融等系统的网络。按网络使用对象分类公用网是为所有用户提供服务。一般是由国家的15按通信传输方式分类广播式网络中结点使用一条共享的通信介质进行数据传输，当一个结点发送数据时，使用广播方式，网络中的所有结点都能收到。点对点网络中结点以点对点的方式进行数据传输，数据经过网络的结点直接传输到目的地址结点。按通信传输方式分类广播式网络中结点使用一条共享的通信介质进行16按网络组件的关系分类对等网络中各结点地位是平等的，没有客户机服务器之分，每个结点既可以提供服务，又可以索取服务。基于服务器网络采用客户机/服务器模式，在这种模式中，服务器结点提供服务，不索取服务；客户机结点索取服务，不提供服务。按网络组件的关系分类对等网络中各结点地位是平等的，没有客户机17按网络拓扑结构分类 常见的网络拓扑结构有：总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑、树型拓扑和网状拓扑等。总线型拓扑星型拓扑环型拓扑树型拓扑网状拓扑按网络拓扑结构分类 常见的网络拓扑结构有：总线型18按网络拓扑结构分类按网络拓扑结构分类191．3传输介质与综合布线有线传输介质传输介质的分类无线传输介质1．3传输介质与综合布线有线传输介质传输介质无线传输介质20传输介质的特性传输特性连通性物理特性相对价格地域范围抗干扰性传输介质的特性传输介质的特性传输特性连通性物理特性相对价格地域范围抗干扰性211．3传输介质与综合布线传输介质的特性物理特性：说明传播介质的特征。传输特性：包括信号形式、调制技术、传输速度及频带宽度等内容。连通性：采用点到点连接还是多点连接。地域范围：网上各点间的最大距离。抗干扰性：防止噪声、电磁干扰对数据传输影响的能力。相对价格：以元件、安装和维护的价格为基础。1．3传输介质与综合布线传输介质的特性221．3．1同轴电缆同轴电缆是由两个同轴的导体组成的，内导体是圆形的金属铜芯线，外导体是一个由金属丝编织而成的圆柱形套管。基带同轴电缆和宽带同轴电缆1．3．1同轴电缆同轴电缆是由两个同轴的导体组成的，内导体是231．3．2双绞线双绞线是由两根绝缘的铜线相互绞合在一起，每根铜线加绝缘层并用不同颜色来标记，相互绞合目的是使电磁辐射和外部电磁干扰减到最小。双绞线可分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）。1．3．2双绞线双绞线是由两根绝缘的铜线相互绞合在一起，每根241．3．2双绞线双绞线标准应用传输频率1类线（cat1）电话语音通信20Kbps2类线（cat2）综合业务数据网（数据）4Mbps3类线（cat3）l0Base-T以太网络的10Mbps4类线（cat4）基于令牌的局域网和10base-T/100base-T16Mbps5类线（cat5）快速以太网100Mbps超5类线（cat5e）快速以太网100Mbps6类线（cat6）百兆位快速以太网和千兆位以太1000Mbps7类线（cat7）万兆位以太网10Gbps。国际组织电气工业协会和电信工业协会（EIA/TIA）将双绞线分成6类，

1．3．2双绞线双绞线标准应用传输频率1类线（cat1）电话251．3．2双绞线根据EIA/TIA568B的规定，RJ45接口双绞线的每条线的颜色与编号，如表所示。需要4根导线通信，第1、2条用于发送数据，第3、6条用于接收数据。编号12345678颜色白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕1．3．2双绞线根据EIA/TIA568B的规定，R261．3．3光纤光纤

光纤也称光缆，全称为光导纤维。它由能传导光波的石英玻璃纤维，外加保护层构成。光纤既不受电磁干扰，也不受无线电的干扰，由于可以防止内外的噪声，所以光纤中的信号可以比其他有线传输介质传得更远。1．3．3光纤光纤光纤也称光缆，全称为光导纤维。271．3．3光纤光纤的分类光纤的模态，所谓的模态就是它的光波的分布形式。若入射光的模样为圆光斑，射出端仍能观察到圆形光斑，这就是单模传输；若射出端分别为许多小光斑，这就出现了许多杂散的高次模，形成多模传输，称为多模光纤。按照传输的总模数来分将光纤分为单模光纤和多模光纤。1．3．3光纤光纤的分类281．3．3光纤光纤连接器与光纤连接的设备光纤收发器光纤接口网卡带光纤接口的交换机

1．3．3光纤光纤连接器291．3．4无线传输介质1．微波2．无线电波3．激光通信4．红外线光1．3．4无线传输介质1．微波301．3．5综合布线综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。通过它可使话音设备、数据设备、交换设备及各种控制设备与信息管理系统连接起来，同时也使这些设备与外部通信网络相连。综合布线采用国际先进的标准体系如：EIA/TIA-568（国际综合布线标准）等，综合布线系统与传统的布线系统相比，有许多优越性，其主要表现在以下几个方面：兼容性开放性灵活性可靠性先进性1．3．5综合布线综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物31综合布线的组成综合布线系统采用模块化的结构，按照每个模块的作用，可以把综合布线系统分成六个部分，即工作区子系统、水平布线子系统、垂直干线子系统、管理子系统、设备间子系统和建筑群子系统。综合布线的组成综合布线系统采用模块化的结构，按照每个模块的321．4网络规划设计网络规划设计作为网络工程的一个重要内容，主要是组建一个高效、迅速、安全而经济的网络，组建一个网络系统是一项复杂、费时和高投入的网络工程，应根据使用单位的需求及实际情况，结合现时的网络技术和产品，经过需求分析和市场调研，从而确定网络建设方案，依据方案有计划、有步骤、分阶段地实施网络建设活动。网络工程不仅涉及许多技术问题，同时也涉及管理、组织、经费、法律等很多其他方面的问题。组网一般可分为四个阶段：网络规划阶段、网络设计阶段、网络实施阶段和网络运行、管理与维护阶段。1．4网络规划设计网络规划设计作为网络工程的一个重要内容，主331．4网络规划设计需求分析及可行性分析网络设计网络实施与网络测试网络管理与维护1．4网络规划设计需求分析及可行性分析34需求分析及可行性分析网络服务详细了解用户所需要的网络服务功能。性能要求性能要求主要是了解用户对网络的响应时间、吞吐量、容错性、安全性、可扩充性、可靠性等性能的要求。运行环境要求运行环境可从网络运行的自然环境、网络系统的基础环境、用户环境等方面进行了解。通信类型和通信量通信类型是指网络传输的数据类型，有在计算机设备之间需要自动交换的数据、视频信号及音频信号等几种。地理布局需求分析及可行性分析网络服务35网络设计网络设计阶段主要完成内容是网络系统的结构和组成设计、网络方案的选择、拓扑结构的选择、设备及通信线路选择