计算机导论-10-计算机网络

辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院1辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院2第10讲计算机网络辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院3计算机网络的组成与功能计算机网络的分类计算机网络的体系结构局域网计算机网络辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院4计算机网络利用通信线路，将分散的具有独立功能的多台计算机互连起来，按照网络协议进行数据通信，实现资源共享的计算机的集合。关键词（1）多台计算机（2）互连（3）通信线路（4）网络协议（5）资源共享计算机网络的组成与功能辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院5计算机网络的组成（1）通信子网：由通信线路和通信设备组成，完成信息的传递工作。（2）资源子网：包含通信子网所连接的所有计算机。计算机网络的基本功能：硬件、软件、数据资源的共享。计算机网络的组成与功能网络网络网络网络网络通信子网资源子网辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院6按覆盖范围分类（1）局域网LAN（LocalAreaNetwork）：较小地理区域（2）广域网WAN（WideAreaNetwork）：广阔地理区域（3）城域网MAN（MetropolitanAreaNetwork）：较大的LAN，地理区域介于LAN、WAN之间因特网：不是具有独立性的网络，是很多物理网络互连，通过高层协议实现不同网络间的通信。计算机网络的分类辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院7按拓扑结构分类拓扑结构（TopologyStructure）：计算机网络的物理连接形式。（1）总线拓扑：整个网络共享单一通路计算机网络的分类辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院8按拓扑结构分类（2）星形拓扑：以中央节点为中心，中央节点连接（辐射状）外围节点计算机网络的分类辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院9按拓扑结构分类（3）环形拓扑：将网络节点连接成闭合环路（4）全互连：任意两个节点之间存在直接通路（5）不规则互连：节点间任意连接，整个网络是连通的计算机网络的分类辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院10按传输技术分类（1）广播式：整个网络共享信道。理论上，一个机器发送的数据，其余机器都能够收到。一般，局域网LAN采用广播式通信。（2）点到点：由一对对节点之间的连接构成。直接的数据传输只能在相邻两个节点之间进行，不相邻节点之间的数据传输只能通过中间节点的数据转发来实现。一般，广域网WAN采用点到点通信。计算机网络的分类辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院11OSI参考模型OSI（开放系统互连——OpenSystemInterconnect）模型：（1）由ISO（国际标准化组织）发布（2）解决异种计算机、异种操作系统、异种网络之间的通信（3）分层结构，层之间既相互独立又相互联系，下层为上层提供服务（4）仅是一个框架，没有具体实现计算机网络的体系结构辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院12OSI参考模型的七个层次（从低层到高层）（1）物理层（PhysicalLayer）（2）数据链路层（DataLinkLayer）（3）网络层（NetworkLayer）（4）传输层（TransportLayer）（5）会话层（SessionLayer）（6）表示层（PresentationLayer）（7）应用层（ApplicationLayer）通信协议（Protocol）通信双方必须共同遵守的约定和通信规则，协议实现通常由硬件和软件配合完成。计算机网络的体系结构辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院13辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院14IEEE802局域网标准（1）IEEE802.3：CSMA/CD介质访问协议（Ethernet——以太网）（2）IEEE802.4：令牌总线协议（3）IEEE802.5：令牌环协议（4）IEEE802.6：城域网协议（5）IEEE802.11：无线局域网WLAN协议均定义的是介质访问方法和物理层规范局域网辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院15局域网硬件（1）计算机（2）互连设备（网卡、网桥、集线器、交换机等）（3）传输介质局域网软件（1）网络操作系统NOS（WindowsServer、UNIX、Linux等）（2）网络应用软件广播式通信一台计算机发送数据时，所有计算机都会收到，因此必须有介质访问控制协议。局域网辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院16以太网Ethernet（1）20世纪80年代初由Xerox、DEC、Intel开发（2）被IEEE接受，编号为802.3（3）10Base-2、10Base-5、10Base-T、10Base-F细同轴电缆、粗同轴电缆、双绞线、光纤（4）快速以太网：典型代表100Base-T（5）千兆以太网（6）2000年：10G以太网标准局域网辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院17其他局域网（1）令牌环网：20世纪70年代由IBM开发（2）光纤分布数据接口FDDI（FiberDistributedDataInterface）（3）无线局域网WLAN局域网辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院18网卡（网络接口卡NIC——NetworkInterfaceCard）（1）每个主机都通过一个网卡连接到网络上：网卡插在主机的主板上，网卡上有专门的接口连接电缆或光缆。网卡负责在主机和网络链路之间传送数据。（2）使用不同网络技术的网卡互不兼容。（3）网卡及其驱动程序、传输介质、传输介质与网卡的接口实现了物理层、数据链路层功能。局域网辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院19网卡地址（MAC地址、物理地址）（1）每一块网卡都有一个全球惟一的地址，通常被固化在硬件中，称为MAC地址。（2）MAC地址是全球统一分配的，以保证每块网卡的地址是惟一的。（3）每个消息携带一个源MAC地址和一个目的MAC地址，目的MAC地址标识了消息的接收者。（4）链路上传送的每一个消息都可被网卡收到，但网卡只将发给本节点的消息交给主机。局域网辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院20局域网交换机局域网交换机使用转发表来进行转发决策。交换机收到消息后，用消息的目的地址查找转发表，将消息从目的地址所在的端口发送出去。通过自学习方式构造转发表。MAC地址端口ABCD1234ABCD交换机中的转发表局域网辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院21多了解一些辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院22（1）新的应用模式（客户-服务器模式对等模式）（2）有线网络无线网络（3）固定网络移动网络（4）有设施的网络无设施的网络（5）始终连通的网络偶尔连通的网络（6）通信网络传感器网络、物联网……计算机网络的进一步发展辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院23Cisco公司辽宁科技学院电气与信息工程学院辽宁科技学院电气与信息工程学院24思科（Cisco）公司—最大的网络设备供应商1984年成立，在近70个国家有分支机构；服务与产品：ATM/FR/LAN交换机、路由器、无线网络产品、网络安全、光网络、语音信号处理、网络电话、电话增值服务、DSL相关产品、有线电视网相关产品、群组系统、Internet访问、网络管理等；CiscoInternetworkOperatingSystem（CiscoIOS）成为网络业界的事实标准；从1993年9月开始大规模扩张，总共并购百家公司，总并购值几百亿美元。