计算机网络建设1-第一章 计算机网络概述.ppt

1、第一章计算机网络概述,计算机网络的形成与发展,计算机网络的发展大致分四个阶段 ： 一、以单台计算机为中心的远程连机系统，构成面向终端的计算机网络； 二、多个主机互连，各主机相互独立，无主从关系的计算机网络； 三、具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议的计算机网络； 四、网络互联与高速网络。,能操作 Windows 95/NT 能运用Internet或intranet 二进制与十六进制数的基本操作能力,计算机 网络的形成与发展面向终端的计算机网络,远程联机系统典型结构图,ENIAC 档案,世界上的一台电子计算机 ENIAC,体积庞大重达30吨 启动电力150千瓦 含18000个电子管 仅能保

2、存80个字节 服役期：1946.21955.10,计算机网络的形成与发展计算机计算机网络,1.计算机计算机网络和以单台计算机为中心的远程联机系统的区别 计算机计算机网络系统中的多台主计算机都具有自主处理能力，它们之间不存在主从关系。这样的多台主计算机互连的网络才是我们目前通称的计算机网络。在这种系统中，终端和中心计算机间的通信已发展到计算机和计算机间的通信，用单台中心计算机为所有用户需求服务的模式被分散而又互连在一起的多台主计算机共同完成的模式所替代。,计算机网络的形成与发展计算机计算机网络,2.第二代计算机网络的典型代表ARPA网,ARPA网中互连的运行用户应用程序的主计算机称为主机（Hos

3、t）。但主机之间并不是通过直接的通信线路互连，而是通过称为接口报文处理机IMP（Interface Message Processor）的装置连接后互连的，如图1-2所示。,计算机网络的形成与发展 网络计算的新时代,当前计算机网络发展的方向 、计算机网络向高速化发展 、随着多媒体网络的建立和日趋成熟，电话，有线电视和数据三网融合甚至多网融合是一个重要的发展方向,计算机网络的概念 计算机网络的定义,、 计算机网络的定义 将处于不同地理位置，并具有独立计算能力的计算机系统经过传输介质和通信设备相互连接，在网络操作系统和网络通信软件的控制下，实现资源共享的计算机的集合。 、计算机网络的构成 计算机网

4、络由通信子网和资源子网两部分构成 。 通信子网负责计算机间的数据通信，也就是信息的传输。 通过通信子网互连在一起的计算机则负责运行对信息进行处理的应用程序，它们是网络中信息流动的源与宿，向网络用户提供可共享的硬件，软件和信息资源，构成了资源子网。,计算机网络的概念 计算机网络的定义,、计算机网络概念中四个基本要素： （1）两台以上的计算机 （2）连接计算机的线路和设备 （3）实现计算机之间通信的协议 （4）按协议制作的软件、硬件,计算机网络的概念 计算机网络的功能和应用,1.计算机网络的功能 计算机网络的功能可归纳为资源共享，提供人际通信手段，提高可靠性，节省费用，便于扩充，分担负荷及协同处理

5、等方面。 2.计算机网络的应用 正因为计算机网络有如此的功能，使得它在工业、农业、交通运输、邮电通信、文化教育、商业、国防以及科学研究等领域获得越来越广泛的应用。,常用网络设备图例,交换机,路由器,文件服务器,个人电脑,调制解调器,集线器,计算机网络的概念 计算机网络的组成,网络软件 协议和软件在网络通信中扮演了极为重要的角色。网络软件可大致分为网络系统软件和网络应用软件。 网络系统软件是控制和管理网络运行、提供网络通信和网络资源分配与共享功能的网络软件，它为用户提供了访问网络和操作网络的友好界面。网络系统软件主要包括网络操作系统（NOS）、网络协议软件和网络通信软件等，著名的网络操作系统Wi

6、ndows 2000和广泛应用的协议软件TCP/IP软件包以及各种类型的网卡驱动程序都是重要的网络系统软件。 网络应用软件是指为某一个应用目的而开发的网络软件，它为用户提供一些实际的应用。如：网络管理监控程序、网络安全软件、分布式数据库、管理信息系统（MIS）、数字图书馆、Internet信息服务、远程教学、远程医疗、视频点播等。,计算机网络的分类,计算机网络的分类方法可以是多样的，其中最主要的两种方法是： 、按照网络所使用的传输技术（transmission technology）分类 、按照网络的覆盖范围与规模（scale）分类。,计算机网络的分类 按传输技术划分,、广播式网络（Broad

7、cast Networks）：如总线形网、环形网、微波卫星网等。 在广播式网络中，所有连网的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，所有其它的计算机都会“收听”到这个分组。由于发送的分组中带有目的地址与源地址，接收到该分组的计算机将检查目的地址是否是与本结点地址相同。如果被接收报文分组的目的地址与本结点地址相同，则接收该分组，否则丢弃该分组。 、点一点式网络（Point-to-Point Networks）：如星形、树形、网形等。 与广播式网络相反，在点一点式网络中，每条物理线路连接一对计算机。假如两台计算机之间没有直接连接的线路，那么它们之间的分组传输就要通

8、过中间的结点接收、存储、转发，直至目的结点。 #,计算机网络的分类 按分布距离划分,按覆盖的地理范围进行分类，计算机网络可以分为三类：局域网、城域网与广域网。 1.局域网 (LAN，Local Area Network)： 局域网的分布范围一般在几千米以内，最大距离一般不超过10千米，它是一个部门或单位组建的网络。工作范围在几米到几千米数量级，如同一栋楼房、校园内、宿舍区内等。 2.城域网 (MAN，Metropolitan Area Network)： 城域网原本指的是介于局域网和广域网之间的一种大范围的网络。因为随着局域网的广泛使用，人们逐渐要求扩大局域网的使用范围，或者要求将已经使用的局

9、域网互相连接起来，使其成为一个规模较大的城市范围内的网络。工作范围在1千米到几十千米数量级,如同一个城市。 3.广域网 (WAN，Wide Area Network)： 广域网也称远程网，一般跨越城市、地区、国家甚至洲。它往往以连接不同地域的大型主机系统或局域网为目的。工作范围在几十千米到几千千米数量级,如同一个国家、同一个洲、甚至全球。,计算机网络的分类 按分布距离划分,计算机网络拓扑结构 计算机网络拓扑的定义,网络的拓扑结构是抛开网络物理连接来讨论网络系统的连接形式，网络中各站点相互连接的方法和形式称为网络拓扑。拓扑结构图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接，它的结构主要有星型结

10、构、总线结构、树型结构、网状结构、环形结构等。,计算机网络拓扑结构 常见的几种网络拓扑特点,1.总线型拓扑 定义：总线结构是指各工作站和服务器均挂在一条总线上，各工作站地位是平等的。 特点：结构简单，可扩充性好，但维护难，分支节点故障查找难。,总线拓扑结构图,计算机网络拓扑结构 常见的几种网络拓扑特点,2.星型拓扑 定义：星型拓扑是指所有的 网络节点都通过传输介质与 中心节点相连，采用集中控 制，即任何两节点之间的通 信都要通过中心节点进行转 发。 图1-7 星型拓扑结构 特点：结构简单，便于管理 ；控制简单，便于建网；网 络延迟时间较小，传输误差 较低，但成本高、可靠性较 低、资源共享能力也

11、较差。,星型拓扑结构图,计算机网络拓扑结构 常见的几种网络拓扑特点,3.环型拓扑 定义：由网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环。 特点：信息流在网中是沿着固定方向流动的，两个节点仅有一条道路，故简化了路径选择的控制；环路上各节点都是自举控制，故控制软件简单；但可靠性低，一个节点故障，将会造成全网瘫痪；维护难，对分支节点故障定位较难。,环型拓扑结构图,计算机网络拓扑结构 常见的几种网络拓扑特点,4.树型拓扑 定义：是分级的集中控制式网络。 特点：通信线路总长度短，成本较低，节点易于扩充，寻找路径比较方便，但任一节点或其相连的线路故障都会使系统受到影响。,计算机网络拓扑结构 常见

12、的几种网络拓扑特点,5.网状型拓扑 网状拓扑构型又称做无规则型。在网状拓扑构型中，结点之间的连接是任意的，没有规律的。 特点：它的安装也很复杂，但系统可靠性高，容错能力强。有时也称为分布式结构。,网状型拓扑结构图,计算机网络的传输介质 有线传输介质,1双绞线 （1）物理特性 双绞线由按规则螺旋结构排列的两根、四根、八根绝缘导线组成。一对线可以作为一条通信线路。各个线对螺旋排列的目的是为了使各线对之间的电磁干扰最小。 在局域网中使用的双绞线分为两类： 屏蔽双绞线（STP: Shielded Twisted Pair） 非屏蔽双绞线（UTP：Unshielded Twisted Pair）。 （2

13、）传输特性 在局域网中常用的双绞线根据传输特性可以分为五类：在典型的以太网中，常用第三类、第四类、第五类、超五类线非屏蔽双绞线。通常简称三类线、四类线、五类线、超五类线。,计算机网络的传输介质 有线传输介质,1双绞线 （3）连通性 双绞线可以用于点对点连接、多点连接。 （4）地理范围 双绞线用于远程中继线时最大距离可达15公里。用于10Mbps局域网时，与集线器的距离最大为100m。 （5）抗干扰能力 双绞线的抗干扰能力取决于一束线中相邻线对的扭曲长度及适当的屏蔽。 （6）价格 双绞线的价格低于其它传输介质,安装、维护方便。,计算机网络的传输介质 有线传输介质,2同轴电缆 （1）物理特性 同轴

14、电缆由内导体（铜质芯线）、绝缘层、外导体（网状物）、保护套四层组成。同轴介质的特性参数由内、外导体及绝缘层的电参数与机械尺寸决定。 （2）传输特性 根据同轴电缆的带宽的不同，它可以分为两类：基带同轴电缆和宽带同轴电缆。 （3）连通性 同轴电缆即支持点对点连接、也支持多点连接。 （4）地理范围 基带同轴电缆使用的最大距离限制在几公里范围内，而宽带同轴电缆最大距离可达几十公里左右。 （5）抗干扰能力 同轴电缆的结构使得它的抗干扰能力较强。 （6）价格 同轴电缆的造价介于双绞线与光纤之间，使用与维护方便。,计算机网络的传输介质 有线传输介质,3光纤 （1）物理特性 光纤是一种直径为50100柔软、能

15、传导光波的介质，多种玻璃和塑料可以用来制造光纤，其中使用超高纯度石英玻璃纤维制作的光纤可以得到最低的传输损耗。在折射率较高的单根光纤外面，用折射率较低的包层包裹起来，就可以构成一条光纤通道；多条光纤组成一条光缆。 （2）传输特性 光纤的带宽:10-10 HZ 光纤的最佳传输波长:850，1300和1500nm （3）连通性 光纤最普遍的连接方式是点对点连接。 （4）地理范围 一般6-8公里实现高速无中继传输， 贝尔实验室测试：在数据传输速率420Mbit/s且在119KM无中继时，其误码率为10-8 （5）抗干扰能力 抗干扰能力强，衰减小，安全性保密性好。 （6）价格 目前，光纤的价格高于同轴电缆和双绞线。,计算机网络的传输介质 无线传输介质,红外线传输 红外通信是利用红外线进行的通信，已广泛应用于短距离的通信。电视机和录像机的遥控器就是应用红外线通信的例子。它要求有一定的方向性，即发送器直接指向接收器。红外线的发送与接收装置硬件相对便宜且容易制造，也不需要天线。红外线亦可用于数据通