搜索
第六章计算机网络基础第一节计算机网络的基本概念第二节局域网技术第三节广域网技术第四节因特网基础第六章计算机网络基础主要内容：本章介绍了计算机网络的的基本概念。内容涉及计算机网络的定义、功能、组成、拓扑结构，以及目前流行的计算机局域网技术、广域网技术。最后介绍了因特网的基础知识。第六章计算机网络基础互联网硬件计算机网络组件网络局域网广域网软件网络操作系统通信软件网络协议数据各种数据第一节计算机网络的基本概念●计算机网络的发展与展望●计算机网络的定义与功能●资源子网和通信子网●计算机网络的分类第六章计算机网络基础●计算机网络的发展与展望1.计算机网络的发展第一代计算机网络——面向终端的计算机网络第二代计算机网络——计算机通信网络第三代计算机网络——网络体系结构和协议标准化的计算机网络第四代计算机网络——高速化和综合化的计算机网络第六章计算机网络基础●计算机网络的发展与展望2．计算机网络的展望计算机网络将进一步朝着开放、综合、高速、智能的方向发展，必将对未来的经济、军事、科技、教育与文化等诸多领域产生重大的影响。第六章计算机网络基础计算机网络基本概念以资源共享观点定义为：将相互独立的计算机系统以通信线路相连接，按照全网统一的网络协议进行数据通信，从而实现网络资源共享的计算机系统的集合。什么是计算机网络？一群自治的计算机系统的集合。技术支持：计算机技术和通讯技术。计算机网络组件计算机服务器：为网络上的其他计算机服务的功能强大的计算机。客户机：使用服务器所提供服务的计算机。同位体：可同时作为客户机和服务器的计算机。邮件服务器客户机文件服务器客户机介质资源计算机网络组件介质：网络上设备之间的物理连接。资源：在网络上客户机可获得的任何东西都可视为资源。用户：任何使用客户机访问网上资源的人。协议：计算机通过网络相互对话的语言。网络服务：网络相关软件。邮件服务器客户机文件服务器客户机介质资源●计算机网络的定义与功能2.计算机网络的主要功能（1）资源共享：资源共享的资源包括网内计算机的硬件、软件和信息。（2）数据通信：网络中的计算机与计算机之间交换各种数据和信息。（3）分布式处理：将一个大型复杂的计算问题分配给网络中的多台计算机分工协作来完成。（4）提高了计算机的可靠性和可用性：可以调度另一台计算机来接替完成出现故障计算机的计算任务。第六章计算机网络基础●资源子网和通信子网计算机网络必须具有数据处理和数据通信两种能力。第六章计算机网络基础通信子网资源子网主机主机主机通信控制处理机通信线路主机主机●计算机网络的分类1.根据网络的覆盖范围与规模局域网：覆盖的地域范围一般不超过几十公里，常在公司、机关、学校、工厂等范围。广域网：广域网可以覆盖一个地区、国家、甚至横跨几个洲而形成国际性的广域网络。城域网：城域网所覆盖的地域范围介于局域网和广域网之间，一般从几十公里到几百公里的范围。第六章计算机网络基础●计算机网络的分类2.根据网络通信信道的数据传输速率10M网络100M网络1000M网络3.根据网络的信道带宽窄带网宽带网超宽带网第六章计算机网络基础第二节局域网技术●局域网的定义与特点●局域网的主要技术●以太网●无线局域网●高速局域网●网络操作系统●以太网的组网技术第六章计算机网络基础●局域网的定义与特点1.局域网定义在小范围内将多种通信设备互连起来构成的通信网络。2.局域网的特点（1）局域网覆盖一个有限的地理范围。易于建立、维护和扩展。（2）局域网是一种通信网络，从网络体系结构来看，只包含OSI中的物理层、数据链路层和网络层。（3）连入局域网的数据通信设备是广义的，包括计算机、终端、电话机等多种通信设备。（4）局域网的数据传输速率高、误码率低。目前局域网的数据传输速率在10Mbps～10000Mbps之间。第六章计算机网络基础●局域网的主要技术局域网中涉及的主要技术因素包括：网络拓扑结构传输介质介质访问控制方法第六章计算机网络基础●局域网的主要技术1.网络拓扑（1）总线型拓扑结构（2）星型拓扑结构（3）树型拓扑结构第六章计算机网络基础按软硬件分类网络连接设备传输介质无线无线电微波红外线蓝牙有线粗同轴电缆细同轴电缆双绞线光纤传输介质●以太网1．传统以太网传统以太网的典型代表是10Base-T标准以太网。它采用双绞线构建以太网，结构简单，造价低廉，维护方便，因而应用广泛。采用非屏蔽双绞线组建10Base-T标准以太网时，集线器(Hub)是以太网的中心连接设备。第六章计算机网络基础集线器（Hub）●以太网2．交换式以太网如果将传统以太网的中心结点置换成以太网交换机，则构成交换式以太网。目前以太局域网交换机使用最多，相应类型有：只支持10Mbps端口的、只支持100Mbps端口的、只支持1000Mbps端口的以太局域网交换机和带有10Mbps/100Mbps端口自适应的以太局域网交换机。第六章计算机网络基础●无线局域网无线局域网中采用的传输介质有两种：无线电波和红外线，其中无线电波按国家规定使用某些特定频段，如我国一般使用2.4G—2.4835GHz的频率范围。第六章计算机网络基础无线集线器服务器●高速局域网1．高速以太网高速以太网的数据传输速率在介质访问控制方法上仍采用传统以太网中采用的CSMA/CD方法。常用的两种高速以太局域网包括：（1）快速以太网（FastEthernet）数据传输速率为100Mbps，保留着10Base-T的所有特征。（2）千兆位以太网(GigabitEthernet)千兆位以太网的数据传输速率达到1000Mbps，仍保留着10Base-T以太网的所有特征。第六章计算机网络基础●高速局域网2．FDDI光纤分布式数据接口(FDDI，FiberDistributedDataInterface)是一种以光纤作为传输介质的、高速的、通用的令牌环型网标准。第六章计算机网络基础●高速局域网3．ATM异步传输模式ATM（AsynchronousTransferMode）是新一代的高速分组交换技术，数据传输速率可达155Mbps～2.4Gbps。ATM技术不仅可以用于广域网也可用于局域网和无线网。它是宽带综合业务数字网B-ISDN中使用的数据交换技术。第六章计算机网络基础●网络操作系统1．网络操作系统的基本概念网络操作系统既可以管理本机资源，也可以管理网络资源，既可以为本地用户，也可以为远程网络用户服务。网络操作系统利用局域网提供的数据传输功能，屏蔽本地资源与网络资源的差异性，为高层网络用户提供共享网络资源、系统安全性等多种网络服务。第六章计算机网络基础●网络操作系统2．网络操作系统的类型网络操作系统可以按其软件是否平均分布在网中各结点而分成对等结构和非对等结构两类。对等结构网络操作系统，是指安装在每个连网结点上的操作系统软件均相同，局域网中所有的连网结点地位平等，并拥有绝对自主权。第六章计算机网络基础●网络操作系统非对等结构网络操作系统将局域网中结点分为服务器和工作站。非对等结构以集中方式管理局域网的共享资源，能实现网络资源的合理配置与利用。第六章计算机网络基础服务器工作站●网络操作系统3．网络操作系统实例目前，服务器/客户机模型中流行的网络操作系统主要有：Microsoft公司的WindowsNTServer、Windows2000Server操作系统。Novell公司的NetWare操作系统。IBM公司的LANServer操作系统。UNIX操作系统。Linux操作系统。第六章计算机网络基础●以太网的组网技术1．对等式以太网的组网技术双机互联可组成一个最小规模的对等式网络。硬件只需要网卡和双绞线。第六章计算机网络基础工作站双绞线网卡RJ-45接头工作站●以太网的组网技术2．非对等式以太网的组网技术基本硬件设备包括：服务器、工作站、带有RJ-45接口的以太网卡、集线器(Hub)、非屏蔽双绞线(UTP)和RJ-45连接头。第六章计算机网络基础服务器工作站集线器(Hub)双绞线网卡RJ-45接头RJ-45插座第三节广域网技术●分组交换技术●典型的广域网络第六章计算机网络基础●分组交换技术1．数据报分组交换技术在数据报分组交换中传送的数据被称之为数据报。发送端将一个报文的若干个分组依次发往通信子网。通信子网中的每个结点独立地进行路由选择。第六章计算机网络基础●分组交换技术2．虚电路分组交换技术虚电路分组交换是一种面向连接的分组交换。虚电路交换技术的基本思想是：在分组发送前，发送端与接收端需要先建立一个逻辑连接，即建立一条虚电路；然后各分组依次经这条虚电路传送，并在途经的各个结点上有接收、存储和转发的过程；数据传输结束后，这条虚电路被拆除。虚电路的工作过程可分为虚电路建立，数据传输和虚电路拆除三个阶段。第六章计算机网络基础一种错误概念——“宽带”相当于“多车道”多车道公路是并行传输……100101110100100111010001011010通信线路上通常都是串行传输正确的概念ABAB宽带线路窄带线路正确的概念宽带线路：每秒有更多比特从计算机注入到线路。宽带线路和窄带线路上比特的传播速率是一样的。信息在网上的传输包交换（PacketSwitch）在计算机通信中数据是以包（Packet）为单位进行传输的。每个结点在交换数据时要确定包的传输路径和处理数据在传输中发生的差错。计算机网络基本概念ABCDFEG数据交换方式电话交换（不经济)基于存储转发的分组交换分组交换（packetswitching），将数据分段，将每一段加上地址和控制信息（首部），加在数据的右边，这就是分组（或数据包）存储转发：将数据发到路由器，路由器先将数据存起来，然后查路由表，查目的地，根据你要到的目的地的IP地址查下一路由器，到了下一路由器，再存起来，再查路由表，直到目的地101000110111…………………..111011101111111110100011…………111111111首部首部首部……….10100011首部111111111首部10100011首部…………首部……….101000110111…………………..1110111011111111…………首部111111111首部发送数据接收数据10100011…………111111111……….TCP/IP协议（一个协议簇）IP（InternetProtocol）网际协议：提供一种从源端到目的端传输数据包的最佳尝试方法（在网络层）TCP传输控制协议：协议负责管理被传送信息的完整性，进行差错控制其它协议应用程序协议很多，例如：TELNET、FTP、HTTP等，负责将网络传输的信息转换成用户能够识别的信息。TCP/IP协议TCP/IP协议是由美国国防部高级计划研究署（ARPA）推动研究的一个网络通讯协议，主要用来规范网络中主机之间通讯时数据的格式和传输的方式，是Internet的基础协议，当前使用的主要是第四版，简称IPv4。IPv4地址面临着枯竭的危险，于是出现了IPv6。IPv6采用128位地址形式取代原来32位IP地址，并且将128位地址分为8组，每组采用十六进制数表示，组间用“：”分割，其形式如下：FE80:0000:0000:0000:0006:0600:00ac:e45f也可以简单的写为：FE80::6:600:ac:e45f因特网的体系结构网络互联是在各种不同的网络技术之上，再增加一个特殊的“互联网络协议”层，来互联不同的网络。vIPTCP应用程序IPTCP应用程序IPTCP应用程序认识因特网问题：在局域网中也得采用TCP/IP协议集吗？因特网的组成物理网实现信息流的传送协议共同遵守的交流规范应用软件是我们与网络打交道的交互界面信息网络的灵魂认识因特网协议协议是计算机在物理网上进行通信所需要共同遵守的语言规范。OSI模型应用层表示层会话层传输层网络层数据