计算机网络基础ppt课件1

计算机网络基础主要内容一、计算机网络的定义指通过一定的通信线路（如双绞线、同轴电缆、光缆、微波等）和通信设备（路由器、交换机、网桥、HUB[集线器]、中继器等）将地理位置不同的、功能独立的计算机连接起来，通过功能丰富的网络软件（网络操作系统、通讯协议）而实现资源共享和信息传递的一个系统。主要内容二、网络的组成1．广域网的基本组成与结构(1)主机(Host)主机是计算机网络中承担数据处理的计算机系统。具有完善的管理能力的硬件和软件系统。(2)终端(Terminal)直接面对用户，如键盘显示器、智能终端、会话型终端、图形终端等等。(3)通信控制处理机(CCP)(4)通信设备与通信线路2．局域网的基本组成与结构局域网的基本组成与广域网相似，但由于局域网的覆盖范围与规模较小，故有些方面与广域网不同。例如，局域网没有通信处理机，通信处理功能由网卡实现。(1)服务器(Server)(2)客户机(Client)(3)网络设备与网络介质(4)网络软件三、计算机网络的功能1.数据通信计算机网络本身就是一种通信系统。2.资源共享3.易于分布式处理和均衡负荷4.节省投资5.网络管理四、计算机网络的分类1.按照地理位置分:局域网（LocalAreaNetwork——LAN）覆盖范围常在10KM以内，具有规模小、专用、传输延迟小误码率低的特征。局域网的特点如下：1.分布范围有限。2.有较高的通信带宽，数据传输率高。3.数据传输可靠，误码率低。4.通常采用同轴电缆、双绞线或光缆作为传输介质。5.拓扑结构简单。城域网（MetropolitanAreaNetwork——MAN)覆盖范围一般是一个城市,10-100KM。介于局域网和广域网之间。广域网（WideAreaNetwork——WAN）也称远程网，其覆盖范围通常在数百公里以上，具有规模大、传输延迟大的特征。广域网最根本的特点是：1、分布范围广。2、数据传输率低,误码率高.3、可靠性不高。使用光纤较好。4、广域网常常借用传统的公共传输网（电话网等）来实现。因为单独建造一个广域网极其昂贵。5、拓扑结构较为复杂。2.按拓朴结构分类:网络拓扑结构是指网络形状，即网络中各结点及连线的几何形状。网络的拓扑结构主要有：星形拓扑、总线拓扑、环形拓扑、树形拓扑、混合拓扑及网形拓扑。五、计算机网络的传输介质网络中传输信息的物理连线，是不可缺少的物质基础。传输介质的性能对网络的通信、速度、距离、价格以及可靠性都有很大的影响。有线：双绞线，同轴电缆，光缆无线：卫星，无线电，微波1、双绞线Twist-Pair使用最早、最普及的有线介质是双绞线。它是以螺旋状扭在一起的两根绝缘铜导线组成的。两根线扭在一起是为了减少相互间的幅射电磁干扰。分类：屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP)的不同之处是，在双绞线和外层保护套中间增加了一层金属屏蔽保护膜。该保护膜用以减少信号传送时所产生的电磁干扰和减小辐射，并防止信息被窃听。屏蔽（STP）：非屏蔽（UTP）：1类，2类，3类，4类，5类（最大速度为100M，CAT5），超5类（5E），6类常用的双绞线分类：类别最大传输速度应用1类2Mbps/1MHZ模拟和数字语音(电话)通信以及低速的数据传输。2类4Mbps/1MHZ语音、ISDN和不超过4Mbit/s的局域网数据传输。3类16Mbps/16MHz不超过10Mbit/s的局域网数据传输。4类20Mbps/20MHz10BASE-T/100BASE-T。5类100Mbps/100MHz100BASE-T和10BASE-T。E5类1000Mbps/100MHz1000Mbit/s的局域网数据传输6类2.4Gbps/250MHz1000Mbit/s以上的的局域网数据传输。12345678T568B白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕T568A白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕EIA／TIA（美国电子工业协会/电信工业协会）在局域网，双绞线主要是用来连接计算机网卡到集线器或通过集线器之间级联口的级联，有时也可直接用于两个网卡之间的连接或不通过集线器级联口之间的级联，但它们的接线方式各有不同。设备设备线型计算机计算机交叉线T568BT568A计算机交换机平行线计算机UP-LINK交叉线交换机交换机交叉线交换机UP-LINK平行线UP-LINKUP-LINK交叉线准备工具和材料UTP压线钳RJ45接头护套简易测线仪连接UTP和RJ45接头总结：1、双绞线制作规范（按照标准）；2、双绞线尽量不要用在室外敷设：3、双绞线敷设不能超长（超100米）；4、根据所连接设备选择直连线还是交叉线；5、工业现场建议使用屏蔽双绞线（包括水晶头），制作时一定将接地线和屏蔽水晶头外金属相连。2.同轴电缆基带（网络同轴电缆）：数字信号，阻抗50欧，外导体是铜网或铜管，可提供10Mbps的传输速率。传输带宽为1---20MHz。宽带（视频同轴电缆）：模拟信号，阻抗75欧，用于频分多路复用技术，外导体一般为铝箔网，可提供50Mbps的传输速率。传输带宽可达1GHz，目前常用CATV电缆的传输带宽750MHz。内导体绝缘层外导体屏蔽绝缘保护外层类型技术标准细缆粗缆直径0.25英寸0.5英寸传输距离185m500m接头螺旋形BNC头(端接)T形头(分接)AUI网络接口适配器阻抗50Ω(RJ-58)50Ω(RJ-8)应用的局域网类型10Base2(细缆以太网)10Base5(粗缆以太网)最大的干线段长度:185米。最大网络干线电缆长度:925米。每条干线段支持的最大结点数:30。BNC-T型连接器之间的最小距离:0.5米。特点：容易安装。造价较低。网络抗干扰能力强。网络维护和扩展比较困难。电缆系统的断点较多,影响网络系统的可靠性。细缆技术参数最大干线段长度:500米。最大网络干线电缆长度:2500米。每条干线段支持的最大结点数:100。收发器之间最小距离:2.5米。粗缆技术参数特点：具有较高的可靠性,网络抗干扰能力强。具有较大的地理覆盖范围,最长距离可达2500米。网络安装、维护和扩展比较困难。造价高。传输频带宽（20THz），通信容量大;损耗低，中继距离长;抗干扰能力强，不受各种电磁干扰;保密性好，因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外;重量轻、体积小;节省有色金属，抗腐蚀能力强。3、光纤描述光纤尺寸的参数有两个：内芯直径和反射层直径，其度量单位都为微米(μm,1μm=1×10-6m)。最细的光纤其内芯直径通常只有5~10μm，粗一些的光纤其内芯直径为50~100μm。局域网中最常用的光纤是62.5μm/125μm（9μm/125μm）的光纤，其中62.5μm（9μm）是内芯直径，而125μm是反射层的直径。1.多模光纤传输速率普通50μm多模光纤普通62.5μm多模光纤新型50μm多模光纤1Gb/s，850nm550m275m1100m10Gb/s，850nm250m100m550m2.单模光纤传输速率g.652单模光纤g.655单模光纤2.5Gb/s，1550nm100km390km10Gb/s，1550nm60km240km40Gb/s，1550nm4km16km多模光纤（MultimodeFiber）多模光纤使用的材料是发光二极管。发光二极管是一种固态器件，电流通过时就发光，价格较便宜，它产生的是可见光，但定向性较差，是通过在光纤石英玻璃媒体内不断反射而向前传播的。62.5μm/125μm的光纤，其中62.5μm是内芯直径，而125μm是反射层的直径。单模光纤（SingleModeFiber）单模光纤使用的材料是注入型激光二极管。采用激光（LD）作为光源，它根据激光器原理进行工作，它产生一个窄带的超辐射光束，产生的是激光。由于激光的定向性好，它可沿着光导纤维传播，减少了折射也减少了损耗，效率更高，也能传播更长的距离，而且可以保持很高的数据传输率。但是激光二极管要比发光二极管价格贵得多，这种光纤称为单模光纤。光信息只有一种波长，典型的单模光纤尺寸为8μm/125μm光缆的命名型号的组成1型号组成的内容型号由型式和规格两大部分组成。2型号组成的格式3型号的组成内容、代号及意义3.1型式型式由5个部分构成，各部分均用代号表示，其中结构特征指缆芯结构和光缆派生结构3.1.1分类的代号GY-一通信用室(野)外光缆GM—通信用移动式光缆GJ—通信用室(局)内光缆CS一通信用设备内光缆GH—通信用海底光缆GT—通信用特殊光缆3.1.2加强构件的代号加强构件指护套以内或嵌人护套中用于增强光缆抗拉力的构件。(无符号)—金属加强构件F非金属加强构件3.1.3缆芯和光缆的派生结构特征的代号光缆结构特征应表示出缆芯的主要类型和光缆的派生结构。当光缆型式有几个结构特征需要注明时，可用组合代号表示，其组合代号按下列相应的各代号自上而下的顺序排列。D-一光纤带结构(无符号)—光纤松套被覆结构J—光纤紧套被搜结构(无符号)—层绞结构C一-骨架槽结构X一一缆中心管(被橙)结构T—油膏填充式结构(无符号)—干式阻水结构R—充气式结构G—自承式结构B—扁平形状E—椭圆形状Z—阻燃3.1.4护套的代号Y聚乙烯护套V聚氯乙烯护套U聚氨醋护套A一~铝一聚乙烯粘结扩套(简称A护套)5—钢一聚乙烯粘结护套(简称5护套)V夹带平行钢丝的钢一聚乙烯粘结护套(简称W护套)1厂-一铝护套G—钢护套Q—铅护套3.1.5外护层的代号当有外护层时，它可包括垫层、恺装层和外被层的某些部分和全部，其代号用两组数字表示(垫层不需表示)，第一组表示恺装层，它可以是一位或两位数字;第二组表示外被层或外套，它应是一位数字。3.2光纤类别的代号光纤类别应采用光纤产品的分类代号表示，即用大写A表示多模光纤，大写B表示单模光纤，再以数字和小写字母表示不同种类型光纤。多模光纤A单模光纤B4实例例1:金属加强构件、骨架填充式、铝一聚乙烯粘护套通信用室外光缆，包含24根“非色散位移型”类单模光纤，光缆的型号应表示为:GYGTA24B1例2:GYTA代表标准松套管层绞式轻铠光缆53代表加强铠（双层护套）光缆8代表8芯光缆B1代表是单模G.652B纤芯。GYTA53-8B1意思是〈8芯单模标准松套管层绞式加强铠缆〉无线传输介质无线传输介质都不需要架设或铺埋电缆或光纤，而是通过大气传输，目前有三种技术：微波、红外线、激光、卫星。（1）微波微波通信是在对流层视线距离范围内利用无线电磁波进行传输的一种通信方式，频率范围为300MHz-300GHz,使用范围是2GHz-40GHz。一般沿直线传输，传输距离一般为40-60公里，所以需要很中继站。IEEE802.11是当前无线局域网的标准。它采用2GHz或5GHz频段，数据传输速率为11Mbps或54Mbps。（2）卫星通信卫星通信是以人造卫星为微波中继站，它是微波通信的特殊形式。（3）红外线和激光红外通信和激光通信也像微波通信一样，有很强的方向性，都是沿直线传播的。•红外线(Infrared,IR)技术广泛的应用在电视机和立体声系统的遥控器中，也可以做为网络通信的介质。它通过使用位于红外频率波谱中的锥形或者线型光束来传输数据信号。•红外网络需要通信的双方设备都拥有一个收发器，最好还有同步软件。传输速度4Mbit/s~16Mbit/s。•红外线是一种视线技术，不能通过不透明的物理(如墙壁)，并且易受外界光线干扰。六、计算机网络的传输设备集线器（HUB)交换机（Switch)路由器(Router)交换机和集线器的区别从OSI体系结构来看，集线器属于OSI的第一层物理层设备，而交换机属于OSI的第二层数据链路层设备。这就意味着集线器只是对数据的传输起到同步、放大和整形的作用，对数据传输中的短帧、碎片等无法有效处理，不能保证数据传输的完整性和正确性；而交换机不但可以对数据的传输做到同步、放大和整形，而且可以过滤短帧、碎片等。从工作方式来看，集线器是一种广播模式，也就是说集线器的某个端口工作的时