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1上一页下一页目录2第一篇计算机网络基础内容简介1.1计算机网络的定义1.2计算机网络组成与功能1.3计算机网络的发展1.4计算机网络的分类1.5计算机网络拓扑结构1.6计算机网络传输介质上一页下一页目录31.1计算机网络的定义1.定义：把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的软件和协议的管理下实现网络中资源共享系统2.由定义可知：(1)计算机网络是“通信技术”与“计算机技术”的结合产物(2)数据交换是基础，资源交换为目的主机终端终端主机终端主机主机通信设备通信线路通信子网资源子网上一页下一页目录41.2计算机网络的组成2.通信子网(1)功能：完成网络的通信数据的存储转发差错控制流量控制路由选择网络安全流量计费(2)构成：网络结点+通信线路上一页下一页目录51.2计算机网络的组成2.资源子网(1)功能：提供网络资源共享，处理数据能力(2)构成：主机系统(硬件+软件)上一页下一页目录61.3计算机网络的发展第一阶段（50年代）：计算机通信网络，特征是计算机与终端互连，实现远程访问。1．具有远程通信功能的单机系统解决了多个用户共享主机资源的问题存在问题：主机负担重，通信费用高上一页下一页目录71.3计算机网络的发展2、具有远程通信功能的多机系统解决了主机负担重、通信费用昂贵的问题。主要问题：多个用户只能共享一台主机资源上一页下一页目录81.3计算机网络的发展第二阶段（60年代）：计算机通信系统，特征是计算机与计算机互连采用分组交换技术实现计算机—计算机之间的通信，使计算机网络的结构、概念都发生了变化，形成了通信子网和资源子网的网络结构主要问题：网络对用户不是透明的上一页下一页目录91.3计算机网络的发展上一页下一页目录101.3计算机网络的发展第三阶段（70年代中期—80年代末期）：现代计算机网络阶段，特征是网络体系结构的形成和网络协议的标准化在计算机通信系统的基础之上，重视网络体系结构和协议标准化的研究，建立全网统一的通信规则，用通信协议软件来实现网络内部及网络与网络之间的通信，通过网络操作系统，对网络资源进行管理，极大的简化了用户的使用，使计算机网络对用户提供透明服务。局域网技术出现突破性进展。上一页下一页目录111.3计算机网络的发展网络计算的新时代帧中继异步传输模式ATM波分多路复用WDM未来的网络结构如下图:上一页下一页目录121.4计算机网络的分类1.按网络地理覆盖范围划分(1)局域网(LAN):是由一系列用户终端和具有信息处理与交换功能的节点及节点见的传输线路组成，限制在有限的距离之内，实现各计算机间的数据通信，具有较高的网络传输速率，局域网范围一般不超过10KM，往往局限于企事业单位内，组建局域网具有组建灵活，成本低廉，运行可靠，速度快等优点。上一页下一页目录131.4计算机网络的分类(2)城域网(MAN):也称都市网，它的覆盖范围一般是一个城市，它是在局域网不断普及，网络产品增加，应用领域拓展等情况下兴起的。它是将一个城市范围的局域网互连起来，以得到更高的数据传输速率SanliancollegeUSTC上一页下一页目录141.4计算机网络的分类(2)广域网(MAN):覆盖范围广阔，又称远程网。广域网覆盖的地理范围可以是一个城市，一个地区，一个省，一个国家。最大的是Internet。广域网的传输速率低Internet上一页下一页目录15企业网电话网上海防火墙因特网网关路由器modemmodemmodemmodemmodemmodem北京主服务器LANLAN上一页下一页目录161.4计算机网络的分类1.按信息传输技术划分(1)广播式网络在网络中只有一个通信信道，由网络中的所有主机共享特点：当从网络中任何一台主机发出一个短报文时，网上所有的主机都可以接受到。但通过报文中“地址标识”，确定目标主机，它适用于距离范围小，网络内工作站点少(图释01-1)请点击上一页下一页目录171.4计算机网络的分类(1)点到点网络：当在一个网络中成对的主机间存在着若干对的相互联结关系时，便组成了点到点的网络特点：当源主机想目的主机发送“分组”信息时，分组信息可能经由一个或多个中间节点才能到达(图释01-2)请点击上一页下一页目录181.5网络拓扑结构1概念：网络拓扑结构指连接于网络中的端系统或工作站之间互连的方式；简单地说：指网络形状，网络的连通性常见的网络拓扑结构：总线型、星型、环型、树型、混合型、网状型上一页下一页目录191.5网络拓扑结构2.常见网络结构介绍：(1)总线型：采用一个公用通道作为传输媒体，所有站点都通过相应的硬件接口直接连接到公用信道上，这一公用信道称为总线上一页下一页目录201.5网络拓扑结构特点：(1)所有站点发送的信息都通过该公用信道传播(2)某一时刻只允许一个站点向信道上发送数据（且数据分组中携带有目的地址）(3)信道上的数据能被其他所有站点接收，且各站点识别分组携带的目的地址，以确定是复制，分组，还是丢弃上一页下一页目录211.5网络拓扑结构(2)星型：每一个站点直接与一个公共的中心节点连接中心节点的操作一般有两种方法：a.中心节点以广播式方式来运作，典型的设备是集线器(HUB)b.中心节点以交换方式来运作典型设备是专用交换机(PBX)上一页下一页目录221.5网络拓扑结构HUB（中央控制器）HUB（中央控制器）星型（Star）拓扑上一页下一页目录231.5网络拓扑结构(3)环型：由站点和链路组成闭合环特点：数据沿环路单向传输，切绕环行驶一周，回到源站点。上一页下一页目录241.5网络拓扑结构(4)树型型：是星型的扩展，树型网络是分层结构，具有根节点和分支节点特点：适用于分级管理和控制系统上一页下一页目录251.5网络拓扑结构(5)混合型：是将传统的总线型网络结构与星型网络结构进行有机结合。注：混合型(分布式，集散型)网络结构特别使用与一个学校、企业、工厂等各个办公楼分散的情况上一页下一页目录261.5网络拓扑结构(5)其他型：a.双环型b.拓展星型上一页下一页目录271.5网络拓扑结构(5)其他型：c.不规则型d.完全网状型上一页下一页目录281.5网络拓扑结构(5)其他型：e.蜂窝型上一页下一页目录291.6传输媒体1.无线传输媒体：无线电、微波、激光、红外线、卫星等上一页下一页目录301.6传输媒体2.有线传输媒体：双绞线、同轴电缆、光纤(1)双绞线非屏蔽双绞线上一页下一页目录311.6传输媒体(1)双绞线是普遍使用的一种传输介质；在许多情况下，几公里范围内的传输速率可以达到几兆bps，其性能较好又价格便宜。(2)由两根绝缘铜线绞合在一起，充当一条通信链路通常将若干对双绞线捆成一条电缆，用保护套包裹着(3)双绞线可以分为两种：非屏蔽和屏蔽。非屏蔽双绞线电缆由多对双绞线和一个塑料外皮构成。非屏蔽双绞线(UTP)易受外部干扰，包括来自环境噪音与附近的双绞线；但由于其价格低廉且易于安装和使用，所以应用非常广泛。在建筑物内部，作为局域网传输介质而被普遍使用的UTP电缆的最大长度一般限制在100米之内。屏蔽双绞线(STP),以铝箔屏蔽以减少干扰和串音上一页下一页目录321.6传输媒体（4）1991年，美国电子工业协会(EIA)颁布了EIA-568标准，即商业大楼的通信布线标准。EIA-568-A有三种UTP电缆。3类：UTP电缆及其端接设备的传输特性定义为16MHZ。4类：UTP电缆及其端接设备的传输特性定义为20MHZ。5类：UTP电缆及其端接设备的传输特性定义为100MHZ。3类UTP电缆对应于在大多数办公楼里大量使用的话音级电缆；在有限的距离内，经过适当的设计，数据速率可以达到16Mbps。5类是数字级电缆，现正成为新建大楼的预装设施；在一定的范围内，经过适当的设计，5类电缆可以达到100Mbps速率。3类和5类UTP的关键差别在于单位距离上的螺旋的数目。5类旋得较紧，一般为每英寸3-4转，而3类则一般是每英尺3-4转；旋得越紧，价格越贵，但性能也好得多。上一页下一页目录331.6传输媒体（5）超5类双绞线：与５类双绞线结构基本相同，与普通５类UTP相比，其衰减更小，串扰更少，同时具有更高的信噪比、更小的延时误差，性能得到了提高。(6)双绞线的质量鉴别：有无标识、绞合紧密程度、韧性好、颜色清晰、阻燃性良好、用测试仪进行测量双绞线质量参数上一页下一页目录341.6传输媒体屏蔽双绞线(STP)非屏蔽双绞线(UTP)以铝箔屏蔽以减少干扰和串音3类、5类、6类（16M、155M、1200M）双绞线外没有任何附加屏蔽上一页下一页目录351.6传输媒体(2)同轴电缆a.结构：由内向外分别是中心实体；绝缘层；金属网屏蔽层；黑色保护套。其频率特性比双绞线好，能进行高速率传输。b分类：基带同轴电缆一条电缆只用于一个信道，50，用于数字传输宽带同轴电缆一条电缆同时传输不同频率的多路模拟信号，75，用于模拟传输，300—450MHz，100km，需要放大器.铜芯绝缘层外导体屏蔽层保护套上一页下一页目录361.6传输媒体细缆细缆一般以总线型结构在网络中出现。连网时，应注意以下几点：网卡要带有BNC接口；每个用户通过BNC-T型连接器接入网络；在干线的两端必须安装50欧姆的终端电阻；如要拓宽网络范围，需使用中继器。细缆网络的每段干线长度最大为185米，每段干线最多接入30个用户，且相邻两用户之间的连线距离不能小于0.5米。可采用4个中继器连接5个网段，使网络最大距离达到925米。细缆安装较容易，而且造价较低，但因受网络布线结构的限制，其日常维护不甚方便，一旦一个用户出故障，便会影响其他用户的正常工作。上一页下一页目录37本章小结了解：计算机网络的产生、发展掌握：计算机网络定义、基本功能、计算机网络的组成、网络的常用分类；网络常见拓扑结构的特点；常用传输介质的特点与使用。上一页下一页目录38思考题：1、什么是计算机网络，它主要涉及哪些方面？2、计算机网络的主要功能？3、计算机网络可从哪几个方面进行分类？5、常见的局域网拓扑结构有哪几种？简述它们的主要特点。