-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)ppt課件

1、第一課 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)（一）,本課介紹如下知識(shí)： 1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 1.1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和定義 1.1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 1.1.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成 1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型 1.2.1 對(duì)等網(wǎng)絡(luò)和基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò) 1.2.2 局域網(wǎng)和廣域網(wǎng) 1.2.3 Internet和Intranet,第一章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),知識(shí)點(diǎn)： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和定義、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型： 對(duì)等網(wǎng)絡(luò)和基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。 Internet和Intranet的概念。 數(shù)據(jù)通信的基本概念： 數(shù)據(jù)通信的定義、數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)、數(shù)據(jù)通信的

2、的質(zhì)量指標(biāo)。,數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸： 基帶傳輸、頻帶傳輸。 信息的傳輸方式： 通信方式、傳輸方式、同步方式、復(fù)用方式。 差錯(cuò)控制： 差錯(cuò)控制的產(chǎn)生、常用的檢糾錯(cuò)碼。 數(shù)據(jù)交換方式： 線路交換、報(bào)文交換、分組交換,1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 1.1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和定義 起源：Internet開始于1980年，是ARPA（Advanced Research Projects Agency，遠(yuǎn)景規(guī)劃局）投資的結(jié)果，最初是用于軍事目的。 在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，使得幾個(gè)計(jì)算機(jī)文件在網(wǎng)絡(luò)上得以共享。計(jì)算機(jī)之間的文件可以在網(wǎng)絡(luò)上相互調(diào)用，不用再用軟盤復(fù)制來(lái)達(dá)到共享的目的，大大提高了效率。除了共享文件外，網(wǎng)絡(luò)中還可以共

3、享設(shè)備。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)其實(shí)和現(xiàn)實(shí)生活中的郵遞系統(tǒng)很相似。比如：傳遞的是什么信息呢？對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)其中傳遞的是電信號(hào)，而郵遞系統(tǒng)傳遞得是信件；傳遞過(guò)程中應(yīng)遵守的標(biāo)準(zhǔn)呢？對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，而郵遞系統(tǒng)是制訂的各種郵遞規(guī)則；最后這些信息送到那里呢？對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是到達(dá)不同得計(jì)算機(jī)，對(duì)郵遞系統(tǒng)是到達(dá)不同的郵箱、辦公室或收信人手中。,1.1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 在多維化發(fā)展的趨勢(shì)下，許多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的形式不斷涌現(xiàn)，如： 1.網(wǎng)頁(yè)瀏覽這是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用最多地地方。任何人只要能連到Internet網(wǎng)上就能瀏覽網(wǎng)頁(yè)，看到社會(huì)新聞，企業(yè)信息等。 2.電子郵件這應(yīng)該是普遍地一種網(wǎng)絡(luò)交流方式之一。和傳統(tǒng)地郵遞系統(tǒng)相比，

4、大大提高了效率，節(jié)省了成本。 3.網(wǎng)上交易就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)做生意。其中有一些是要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接結(jié)算，運(yùn)用電子貨幣。這就要求網(wǎng)絡(luò)的安全性要比較高。 4.視頻點(diǎn)播這是一項(xiàng)新興的娛樂(lè)或?qū)W習(xí)項(xiàng)目，在智能小區(qū)、酒店或?qū)W校應(yīng)用較多。它的形式跟電視選臺(tái)有些相似，不同的是節(jié)目?jī)?nèi)容是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞的。 5.聯(lián)機(jī)會(huì)議也稱視頻會(huì)議，顧名思義就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)開會(huì)，實(shí)現(xiàn)了異地會(huì)議。它與視頻點(diǎn)播的不同在于所有參與者都需主動(dòng)向外發(fā)送本地圖像。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、圖像、聲音地實(shí)時(shí)傳送，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的處理速度提出了較高的要求。,1.1.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本功能可分為數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通信。因此，對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)也可以分為兩部分，為通信子網(wǎng)和資源子

5、網(wǎng)。 1通信子網(wǎng) 包括負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信的通信控制設(shè)備和通信線路，如路由器、交換機(jī)及各類網(wǎng)線。主要完成網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸、交換、控制等任務(wù)。 2資源子網(wǎng) 負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)和終端設(shè)備，如PC機(jī)、服務(wù)器。主要向網(wǎng)絡(luò)客戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)資源包括文件資源、數(shù)據(jù)資源、硬件資源等；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)包括DNS服務(wù)、代理服務(wù)等。,1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型 1.2.1 對(duì)等網(wǎng)絡(luò)和基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò),1對(duì)等網(wǎng)絡(luò) 最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)類型就是對(duì)等網(wǎng)。在對(duì)等網(wǎng)中，每臺(tái)主機(jī)既充當(dāng)客戶機(jī)同時(shí)又是服務(wù)器。軟、硬件資源和數(shù)據(jù)都分布存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)中的各自獨(dú)立的主機(jī)之中。每個(gè)用戶都負(fù)責(zé)本地主機(jī)的數(shù)據(jù)和資源，并且有各自獨(dú)立的權(quán)限和安

6、全設(shè)置。如圖1.1所示，為一個(gè)對(duì)等網(wǎng)。 對(duì)等網(wǎng)可以使用目前所流行的所有操作系統(tǒng)，這些操作系統(tǒng)都支持網(wǎng)絡(luò)功能，如：Windows 98、Windows NT、Windows 2000、Linux或OS/2等。,對(duì)等網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn) ： 簡(jiǎn)單的 ； 低成本的； 對(duì)等網(wǎng)絡(luò)缺點(diǎn) ： 適合小型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，當(dāng)計(jì)算機(jī)數(shù)量較多時(shí)，不利于管理； 安全級(jí)別低，不利于數(shù)據(jù)的共享和管理；,圖1.1 一個(gè)對(duì)等網(wǎng)絡(luò),2基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò) 在基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)中，通常有一臺(tái)或一臺(tái)以上的服務(wù)器專門用來(lái)做軟、硬件資源的共享服務(wù)。 服務(wù)器應(yīng)該選用穩(wěn)定可靠、有好的性能和大的硬盤空間的計(jì)算機(jī)。服務(wù)器的性能包括：CPU、內(nèi)存、網(wǎng)卡和硬盤等的性能。,

7、圖1.2 基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò),如果網(wǎng)絡(luò)中有多于十個(gè)用戶，那么就應(yīng)該考慮使用基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)。 基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)中的客戶機(jī)可以使用目前所流行的所有操作系統(tǒng)，如：Windows 98、Windows NT、Windows 2000、Linux或OS/2等。, 基于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn) 便于服務(wù)器對(duì)信息進(jìn)行維護(hù)。 易于保證文件的同步一致。 通過(guò)復(fù)制工具，有效地將信息存儲(chǔ)備份到其它服務(wù)器上，防止了單點(diǎn)故障。 使用基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)，安全管理也很容易得到控制。 通過(guò)登錄名的不同，對(duì)服務(wù)器上的文件的權(quán)限也將有所不同， 基于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn) 與普通的工作站比，通常服務(wù)器要昂貴的多。 由于數(shù)據(jù)和安全設(shè)置是在服務(wù)器上單

8、獨(dú)維護(hù)，必須有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理員來(lái)單獨(dú)維護(hù)。,1.2.2 局域網(wǎng)和廣域網(wǎng),根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分布規(guī)模來(lái)劃分的網(wǎng)絡(luò)，可分為：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。,1局域網(wǎng)（LAN） 局域網(wǎng)（LANLocal area network）是局部區(qū)域的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通常只用來(lái)連接一座或幾座樓中的計(jì)算機(jī)。因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)覆蓋了較短的距離，所以局域網(wǎng)的特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)速率高、距離短、延遲小、傳輸可靠。,目前常見(jiàn)的局域網(wǎng)類型包括：以太網(wǎng)（Ethernet）、令牌環(huán)網(wǎng)（Token Ring）、光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）、異步傳輸模式（ATM）等，它們?cè)谕負(fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)、傳輸速率、數(shù)據(jù)格式等多方面都有許多不同。其中應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬以太網(wǎng)是目前

9、發(fā)展最迅速、最經(jīng)濟(jì)的局域網(wǎng)。,2廣域網(wǎng)（WAN） 廣域網(wǎng)（WANWide area network）是連接地理范圍的較大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，地理范圍通常是一個(gè)國(guó)家或一個(gè)洲。隨著局域網(wǎng)的發(fā)展，越來(lái)越多的企業(yè)建立了自己的局域網(wǎng)，但各個(gè)局域網(wǎng)之間卻無(wú)法進(jìn)行交流。而廣域網(wǎng)就是用來(lái)連接多個(gè)局域網(wǎng)的，這樣只要是局域網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)就都可以互享資源。 大型的廣域網(wǎng)可以由各大洲的許多局域網(wǎng)組成。最廣為人知的廣域網(wǎng)就是Internet，它由全球成千上萬(wàn)的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)組成。,3城域網(wǎng)（MAN） 城域網(wǎng)是介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的一種大范圍的高速網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)?，隨著局域網(wǎng)的廣泛使用，逐漸要求擴(kuò)大局域網(wǎng)的使用區(qū)域范圍，或是要求將局

10、域網(wǎng)互連起來(lái)，從而形成城市范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)。設(shè)計(jì)目標(biāo)是要滿足幾十公里范圍的大量局域網(wǎng)的互連要求。 由于種種原因，城域網(wǎng)的技術(shù)沒(méi)有在世界范圍內(nèi)廣泛推廣使用，而是在實(shí)踐中使用廣域網(wǎng)的技術(shù)來(lái)構(gòu)建城域網(wǎng)的目標(biāo)范圍、大小相當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)。因此，本書將不對(duì)城域網(wǎng)做更多的介紹。,4局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的區(qū)別 有時(shí)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)間的邊界非常不明顯，很難確定局域網(wǎng)在何處終止，或是廣域網(wǎng)在何處開始。 識(shí)別局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)方法是確定私有網(wǎng)絡(luò)和公共網(wǎng)絡(luò)的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)。例如，有一個(gè)具有3個(gè)私有網(wǎng)絡(luò)的組織，在3個(gè)子機(jī)構(gòu)間建立了一個(gè)局域網(wǎng)，該局域網(wǎng)由地區(qū)的電話系統(tǒng)連接。私有的局域網(wǎng)和公共廣域網(wǎng)間的邊界就是局域網(wǎng)與電話網(wǎng)絡(luò)相連接的位置。 現(xiàn)

11、代的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和軟件使得定位分界線越來(lái)越困難?？创W(wǎng)絡(luò)的另一種方式，是從系統(tǒng)和用戶的多樣性出發(fā)的，連接著一個(gè)組織內(nèi)部或多個(gè)組織之間各種各樣的用戶，并為這些用戶提供了大量的資源，則稱為企業(yè)網(wǎng)。大型的局域網(wǎng)可以是企業(yè)網(wǎng)，但是一個(gè)企業(yè)網(wǎng)更有可能是由多個(gè)局域網(wǎng)組成，形成廣域網(wǎng)。企業(yè)網(wǎng)的關(guān)鍵特點(diǎn)在于用戶可以利用其中存在的廣泛資源從事商務(wù)、完成科研和教學(xué)任務(wù)。例如，一所大學(xué)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)局域網(wǎng)上一系列計(jì)算機(jī)和打印機(jī)融合了學(xué)術(shù)、會(huì)計(jì)、學(xué)生服務(wù)、人力資源、薪水名冊(cè)和校友會(huì)開發(fā)資源等，這個(gè)系統(tǒng)就是企業(yè)網(wǎng)。,1.2.3 Internet和Intranet,互聯(lián)網(wǎng)通常可分為Internet和Intranet兩種。,

12、1Internet Internet即國(guó)際互連網(wǎng)，通常稱為因特網(wǎng)，是各種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的一個(gè)大系統(tǒng)。Internet是用TCP/IP協(xié)議將不同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)的計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)。在Internet中任何一個(gè)用戶都可以使用網(wǎng)絡(luò)上的資源。,2Intranet Intranet即企業(yè)內(nèi)部互連網(wǎng)，是使用了TCP/IP技術(shù)的和信息技術(shù)的局域網(wǎng)。該網(wǎng)具有與Internet連接的功能，是隨著Internet的發(fā)展而建立起來(lái)的。,Internet和Intranet的最主要的區(qū)別是：,Intranet是屬于某個(gè)企業(yè)事業(yè)單位自己組建的內(nèi)部計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)，而Internet不屬于任何一個(gè)部門所獨(dú)有的計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)。,In

13、tranet上的企業(yè)內(nèi)部私有的資源信息，需要嚴(yán)格的保護(hù)；企業(yè)內(nèi)部的公開信息，則希望社會(huì)上的用戶盡可能多地訪問(wèn)。在Internet中任何一個(gè)用戶都可以使用網(wǎng)絡(luò)上的資源，比如訪問(wèn)網(wǎng)頁(yè)資源。,這一講的重點(diǎn)知識(shí)是： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義； 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型； Internet與Intranet；,難點(diǎn)知識(shí)是： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義； 對(duì)等網(wǎng)絡(luò)； 基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)；,小結(jié):,第二課 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)（二）,本次課介紹如下知識(shí)： 1.3 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 1.3.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念 1.3.2 數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸,1.3 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 1.3.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念 計(jì)算機(jī)之間互傳數(shù)據(jù)是通信的一個(gè)方面。很多家庭選用有線

14、電視服務(wù)，通過(guò)光纖和同軸電纜將電視信號(hào)帶進(jìn)家里。通信技術(shù)的其他應(yīng)用還有局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，分別允許近距離（LAN）或遠(yuǎn)距離（WAN）的不同計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。一旦連接完畢，用戶就可以收發(fā)數(shù)據(jù)文件，進(jìn)行遠(yuǎn)程登錄，發(fā)送郵件。 數(shù)據(jù)通信與傳統(tǒng)的電話通信相比，它們之間的在技術(shù)和原理上都有很大的不同。,1數(shù)據(jù)通信的定義 數(shù)據(jù)通信是依照通信協(xié)議，利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在兩個(gè)功能單元之間傳遞數(shù)據(jù)信息。而數(shù)據(jù)傳輸是傳播處理信號(hào)的數(shù)據(jù)通信，將源站的數(shù)據(jù)編碼成信號(hào)，沿傳輸介質(zhì)傳播至目的站。數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠焚|(zhì)取決于被傳輸信號(hào)的品質(zhì)和傳輸介質(zhì)的特性。,2數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn) 與傳統(tǒng)的電報(bào)和電話通信相比，數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)如下： 數(shù)據(jù)通信是實(shí)現(xiàn)的

15、人與機(jī)器或是機(jī)器與機(jī)器之間的通信。而電話機(jī)僅僅能完成人與人之間的通信。由于計(jì)算機(jī)不具備人腦的思維能力，因此要實(shí)現(xiàn)與人或與其它計(jì)算機(jī)之間的交流就一定要靠人預(yù)先編制的程序來(lái)完成。這遠(yuǎn)比電話系統(tǒng)要復(fù)雜。 數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性要求高。在數(shù)據(jù)通信中，通常是用二進(jìn)制的“1”和“0”表示信息的。任何錯(cuò)誤都可能造成嚴(yán)重的后果。因此需要較低的誤碼率，并且傳遞系統(tǒng)應(yīng)有自動(dòng)糾正錯(cuò)誤的能力。 傳輸速率高，響應(yīng)時(shí)間快。數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸速率依照所使用的帶寬不同而不同。通常比電話線傳輸要迅速快捷。 通信的持續(xù)時(shí)間差異較大。數(shù)據(jù)通信的平均信息長(zhǎng)度和平均時(shí)延隨著應(yīng)用的不同而不同。 數(shù)據(jù)通信具有靈活的接口，能滿足各種設(shè)備之間的

16、相互通信。 從以上可以看出，數(shù)據(jù)通信與傳統(tǒng)的電話通信有很大不同，面臨的問(wèn)題也更為雜。,3數(shù)據(jù)通信的質(zhì)量指標(biāo) 數(shù)據(jù)通信的目的就是為了及時(shí)有效地傳遞信息。傳遞衡量數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是從有效性和可靠性兩方面來(lái)考慮的。, 有效性 有效性是指在給定的信道內(nèi)所能傳輸?shù)男畔⒘看笮?。有效性越高的系統(tǒng)性能越好。通常衡量有效性的指標(biāo)是信息傳輸速率。在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信中，用比特每秒（bit/s）來(lái)表示傳輸速率。, 可靠性 是指在給定的信道內(nèi)接收信息的可靠程度。通常衡量可靠性的指標(biāo)是誤碼率。在計(jì)算機(jī)二進(jìn)制系統(tǒng)中，誤碼率的定義為：出現(xiàn)錯(cuò)誤的比特?cái)?shù)傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)。,1.3.2 數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸 在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，信號(hào)的傳輸方

17、式有兩種，分別為：基帶傳輸和頻帶傳輸。,1基帶傳輸 基帶傳輸是將基帶信號(hào)直接在信道中傳輸?；鶐鬏斒且环N簡(jiǎn)單基本的通信方式?；鶐鬏斣O(shè)備簡(jiǎn)單，費(fèi)用便宜，適用于傳輸距離不長(zhǎng)的場(chǎng)合，如用在一個(gè)企業(yè)網(wǎng)的內(nèi)部或校園網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸。,2頻帶傳輸 也稱為載波傳輸。頻帶傳輸是借助于正弦波，將基帶信號(hào)的頻譜搬移（即調(diào)制），然后再傳輸。,對(duì)于要將數(shù)字信號(hào)傳播到較遠(yuǎn)距離時(shí)，可以將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化成能在長(zhǎng)距離傳輸?shù)哪M信號(hào)。 其中調(diào)制就是利用調(diào)制信號(hào)去改變高頻震蕩載波的某一個(gè)或幾個(gè)參量的波形變換過(guò)程。解調(diào)即將線路上傳輸?shù)哪M信號(hào)轉(zhuǎn)換為可被計(jì)算機(jī)所識(shí)別的數(shù)字信號(hào)的過(guò)程。,調(diào)制信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，通常只有“0”和“1”兩種狀

18、態(tài)，將其轉(zhuǎn)換成能在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)哪M信號(hào)的方法有：幅移鍵控、頻移鍵控和相移鍵控三種調(diào)制方式。,數(shù)字信息,幅移鍵控,頻移鍵控,相移鍵控,這一講的重點(diǎn)知識(shí)是： 數(shù)據(jù)通信的定義、特點(diǎn)及質(zhì)量指標(biāo)； 數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸：基帶傳輸，頻帶傳輸；,難點(diǎn)知識(shí)是： 頻帶傳輸?shù)娜N調(diào)制方式；,小結(jié):,第三課 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)（三）,本次課介紹如下知識(shí)： 1.3 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 1.3.3 信息的傳輸方式 1.3.4 差錯(cuò)控制 1.3.5 數(shù)據(jù)交換方式,1.3.3 信息的傳輸方式,1通信方式, 全雙工通信 全雙工通信是指在兩個(gè)通信設(shè)備之間，可同時(shí)進(jìn)行雙向傳遞。通常全雙通信之間的設(shè)備連線可以采用二線或是四線電路連接。較高級(jí)的局域

19、網(wǎng)就是實(shí)現(xiàn)全雙工通信的例子。, 半雙工通信 半雙工通信是指在兩個(gè)通信設(shè)備之間，信息交換是雙向傳遞的，但信息的雙相交換不能同時(shí)進(jìn)行。就是說(shuō)，在相同時(shí)間內(nèi)僅能有一個(gè)設(shè)備在一個(gè)方向上傳遞信息給另一個(gè)設(shè)備。這種通信要求雙方的通信設(shè)備既有發(fā)信號(hào)的功能，同時(shí)還應(yīng)有接收信號(hào)的功能。如對(duì)講機(jī)系統(tǒng)就是半雙工的例子。, 單工通信 單工通信是指在兩個(gè)通信設(shè)備之間，信息只沿著一個(gè)方向傳遞。就是說(shuō)，在通信的兩個(gè)設(shè)備之間，一方是的作用是發(fā)送信息，另一方的作用是接收信息。如有線電視廣播系統(tǒng)、尋呼系統(tǒng)和信息采集系統(tǒng)等都屬于單工通信的例子。,2傳輸方式, 串行傳輸 串行傳輸就是將比特逐位在一條信道上傳輸。由于數(shù)據(jù)是串行的，必須

20、解決收發(fā)雙方如何保持字符的同步問(wèn)題，否則對(duì)于接收端無(wú)法正確區(qū)分每一個(gè)字符。, 并行傳輸 并行傳輸是指數(shù)字信號(hào)以成組的方式在多條并行的線路上傳輸。通常是將構(gòu)成一個(gè)字符代碼的幾位（如8位）在同時(shí)刻和同一時(shí)鐘頻率上發(fā)送出去，因此需要更多的傳輸介質(zhì)。,3同步方法 模擬或是數(shù)字信號(hào)通信的基本要求是接收端應(yīng)知道發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。,對(duì)于串行線路為了有效地傳輸數(shù)據(jù)，必須使字符碼同步傳輸。目前的兩種同步方式有：異步傳輸方式和同步傳輸方式，下面分別介紹。, 異步傳輸方式 異步傳輸方式又稱為起止同步傳輸方式。這是最早使用和最簡(jiǎn)單的一種同步方式。 這種方式是以字符為單位進(jìn)行同步的。在通信過(guò)程中，發(fā)送

21、端會(huì)給一個(gè)字符加上開始和結(jié)尾信息，即在字符前設(shè)置“起”信號(hào)和在結(jié)尾處設(shè)置“止”信號(hào)。 異步傳輸方式的優(yōu)點(diǎn)是每一個(gè)字符本身就包括了字符的同步信息，不需要在線路兩段專門設(shè)置同步設(shè)備。其缺點(diǎn)是每發(fā)一個(gè)信息就要添加起止信號(hào)，造成了附加數(shù)據(jù)開銷。異步傳輸方式目前仍被廣泛使用。, 同步傳輸方式 同步傳輸方式是以固定的時(shí)鐘頻率來(lái)發(fā)送串行信號(hào)的。同步傳輸方式有被稱為比特同步傳輸方式。,同步傳輸方式避免了異步傳輸方式中每個(gè)字符都需要附加信息的缺點(diǎn)，因此效率較高。但實(shí)現(xiàn)起來(lái)有點(diǎn)復(fù)雜，所以通常用于需要高速傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)。,實(shí)現(xiàn)同步傳輸方式的同步時(shí)鐘有兩種方法: 一種是外部同步法，該方法是在傳輸線路中加一條時(shí)鐘信號(hào)線，以

22、連接到接收設(shè)備的時(shí)鐘上。 另一種是自同步法，該方法是讓接收端的調(diào)制解調(diào)器從接收數(shù)據(jù)信息中直接提取同步信號(hào)，并以此獲得同步的時(shí)鐘頻率。自同步法通常用于遠(yuǎn)距離的傳輸。,4復(fù)用方式 用一對(duì)傳輸線路傳輸多路信息的方法稱為復(fù)用，即通過(guò)在一條線路上同時(shí)傳輸多個(gè)信號(hào)。多路復(fù)用的目的在于提高通信線路的利用率，充分利用現(xiàn)有資源。同時(shí)也能有效提高通信的能力。并且通過(guò)共享線路達(dá)到分?jǐn)偝杀?，降低通信費(fèi)用的目的。 多路復(fù)用的三種技術(shù)為：頻分多路復(fù)用（FDM）、時(shí)分多路復(fù)用（TDM）和波分多路復(fù)用（WDM）。下面分別做以介紹。, 頻分多路復(fù)用 頻分多路復(fù)用（FDM）應(yīng)用于模擬信號(hào)傳輸中。頻分多路復(fù)用器是把傳輸介質(zhì)的可用帶

23、寬分割成一個(gè)個(gè)頻段，每個(gè)輸入裝置都有一個(gè)頻段。, 時(shí)分多路復(fù)用 時(shí)分多路復(fù)用（TDM）是為數(shù)字信號(hào)的傳輸而開發(fā)的。時(shí)分多路復(fù)用器采用時(shí)分技術(shù)，把傳輸線路的可用時(shí)間進(jìn)行分配。即將時(shí)間分成若干小時(shí)間片，每個(gè)用戶占用一個(gè)指定的時(shí)間片。這樣就可以每個(gè)用戶輪流使用同一信道。, 波分多路復(fù)用 波分復(fù)用（WDM）是用于光信號(hào)的復(fù)用技術(shù)。是在一根光纖中同時(shí)傳輸多個(gè)波長(zhǎng)的光信號(hào)。基本原理是在發(fā)送端將不同的光信號(hào)組合起來(lái)，再將組合起來(lái)的光信號(hào)通過(guò)一條光纜進(jìn)行傳輸，在接收端在將組合的光信號(hào)區(qū)分開來(lái)，在經(jīng)過(guò)處理即可恢復(fù)原信號(hào)后送入不同的終端。,1.3.4 差錯(cuò)控制,1差錯(cuò)控制的產(chǎn)生 在實(shí)際的數(shù)據(jù)通信中，不可避免地要產(chǎn)

24、生錯(cuò)誤。內(nèi)部原因如信號(hào)衰減、延遲等；外部原因如電磁干擾、工業(yè)噪音等。都會(huì)對(duì)傳輸產(chǎn)生不可預(yù)料的影響。 差錯(cuò)控制有兩層含義，分別是檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。 當(dāng)傳輸信息改變時(shí)將它探測(cè)出來(lái)的能力叫做檢錯(cuò)。 當(dāng)錯(cuò)誤被檢測(cè)到時(shí)能被完全糾正而無(wú)須重發(fā)，這就是糾錯(cuò)。 差錯(cuò)控制方法是使構(gòu)成傳輸數(shù)據(jù)的編碼或是編碼組具有一定的邏輯性，接收端根據(jù)接收編碼所發(fā)生的邏輯錯(cuò)誤來(lái)識(shí)別和糾正錯(cuò)誤。,2常用的檢糾錯(cuò)碼 奇偶碼 奇偶碼是將所需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)碼分組，然后再每個(gè)分組的后面加上一位校驗(yàn)位。 等重碼 等重碼也稱恒比碼。在等重碼中每個(gè)碼組中“1”和“0”的個(gè)數(shù)保持一定比例。如果接收到的碼不符合一個(gè)恒定的比例，那么就判斷為數(shù)據(jù)出錯(cuò)。 方陣檢

25、驗(yàn)碼 方陣檢驗(yàn)碼也稱行列監(jiān)督碼，其碼字種的每一個(gè)碼元進(jìn)行行和列的兩次校驗(yàn)。即把要發(fā)的碼組排成矩陣，在矩陣的每列和行上進(jìn)行奇數(shù)或偶數(shù)校驗(yàn)。 循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼 循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼是典型而重要的線性分組碼。它易于實(shí)現(xiàn)、方法簡(jiǎn)單，同時(shí)還有很強(qiáng)的檢錯(cuò)能力。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛的應(yīng)用。 卷積碼 卷積碼也稱為連環(huán)碼，在沒(méi)有循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼時(shí)得到了廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也比較簡(jiǎn)單，但在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。,1.3.5 數(shù)據(jù)交換方式 交換技術(shù)是采用交換機(jī)或節(jié)點(diǎn)機(jī)等交換系統(tǒng)，通過(guò)路由選擇技術(shù)在想進(jìn)行通信的雙方之間建立物理的邏輯的連接，形成一條通信電路，實(shí)現(xiàn)通信雙方的信息傳輸和交換的一種技術(shù)。有兩種類型的通信方式

26、，分別為：線路交換和分組交換。,1線路交換 線路交換（Circuit Switching），也被稱為面向連接的交換。線路交換時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)在發(fā)送端和接收端之間建立一條專用的通信線路。, 線路建立 數(shù)據(jù)傳送 線路拆除,線路交換的優(yōu)點(diǎn)是可充分保證通信容量，一旦建立一條線路，沒(méi)有任何活動(dòng)能減少線路的容量。線路交換的延時(shí)也較小。線路交換的缺點(diǎn)是線路資源耗費(fèi)較大，線路的資源耗費(fèi)是固定的，與通信量的大小無(wú)關(guān)。線路交換要建立一條連接，這個(gè)線路的建立時(shí)間較長(zhǎng)。,2報(bào)文交換, 在報(bào)文交換中，報(bào)文被每個(gè)節(jié)點(diǎn)暫時(shí)存儲(chǔ)。在電路交換中，節(jié)點(diǎn)象一個(gè)交換設(shè)備一樣，只負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。例如，你的電話通話不會(huì)被中間節(jié)點(diǎn)所存儲(chǔ)。

27、因?yàn)閳?bào)文交換會(huì)導(dǎo)致傳輸延遲，所以這種連接方式并不適用于電話網(wǎng)絡(luò)。 在電路交換中，兩節(jié)點(diǎn)間的所有信息交換都使用同一條路徑。而在報(bào)文交換中，不同的報(bào)文可能經(jīng)過(guò)不同的路由。由于路由的選擇因時(shí)而異，同時(shí)不同的報(bào)文可以分時(shí)共享同一公共線路，這樣，網(wǎng)絡(luò)的利用率就提高了。 電路交換在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，要求收發(fā)雙方共同參與。而報(bào)文交換則不需要。報(bào)文被發(fā)送到目的地，然后存儲(chǔ)起來(lái)等待取用。,3.分組交換 第三種連接方式是分組交換（Packet Switching），也被稱為面向非連接的交換。, 分組交換網(wǎng)絡(luò)需要將較大的數(shù)據(jù)分成較小的數(shù)據(jù)段，并依次發(fā)出。 這樣可能存在的情況是發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)段經(jīng)過(guò)一定的路徑到達(dá)接收端。但

28、選擇的網(wǎng)絡(luò)路徑有可能出現(xiàn)前后不一致的情況。, 在數(shù)據(jù)報(bào)的方法中，每個(gè)分組都可以被單獨(dú)地處理。 如果此時(shí)需傳輸大數(shù)據(jù)文件，那么該文件將被分成幾片，即分成幾個(gè)分組。每個(gè)分組都被獨(dú)立地傳輸。但每個(gè)分組內(nèi)都會(huì)有一個(gè)“片偏移”標(biāo)志位，用來(lái)區(qū)別該數(shù)據(jù)文件各個(gè)分組的前后順序。通過(guò)“片偏移”標(biāo)志位，使不同的分組到達(dá)目的端后，目的端可以對(duì)其進(jìn)行重組。,這一講的重點(diǎn)知識(shí)是： 通信方式：?jiǎn)喂ねㄐ牛腚p工通信，全雙工通信； 傳輸方式：并行，串行； 同步方法：異步傳輸方式，同步傳輸方式； 復(fù)用方式：頻分多路方式，時(shí)分多路方式，波分多路方式； 常用的檢糾錯(cuò)碼； 數(shù)據(jù)交換方式：線路交換，報(bào)文交換，分組交換；,難點(diǎn)知識(shí)是：

29、頻分多路復(fù)用； 波分多路復(fù)用； 報(bào)文交換； 分組交換；,小結(jié):,第四課 OSI參考模型（一）,本次課介紹如下知識(shí)： 2.1 OSI參考模型概述 2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)的建立 2.1.2 制訂標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu) 2.1.3 OSI參考模型的結(jié)構(gòu),第二章 OSI參考模型,知識(shí)點(diǎn)： OSI參考模型的基本概念： OSI參考模型的建立、OSI參考模型的的結(jié)構(gòu)、OSI參考模型的各層之間的通訊、TCPIP協(xié)議。 物理層的功能及其組成。 數(shù)據(jù)鏈路層的功能及其組成。 網(wǎng)絡(luò)層的功能、IP地址、子網(wǎng)掩碼及尋址。 傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層的功能。,2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)的建立 在計(jì)算機(jī)之間建立通信，就是怎樣確保數(shù)據(jù)由一臺(tái)計(jì)算機(jī)流向

30、另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的問(wèn)題。但由于各種計(jì)算機(jī)總是不盡相同，所以它們之間的數(shù)據(jù)傳輸要比想象中的復(fù)雜得多。 目前有兩種類型的標(biāo)準(zhǔn)。 一種標(biāo)準(zhǔn)因其被廣泛使用而產(chǎn)生發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)稱為事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。 另一種標(biāo)準(zhǔn)是由那些得到國(guó)家或國(guó)際公認(rèn)的機(jī)構(gòu)正式認(rèn)證并采納的標(biāo)準(zhǔn)。,2.1 OSI參考模型概述,2.1.2 制訂標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu) 制訂標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)作用在于在飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)通信領(lǐng)域中確立行業(yè)規(guī)范。,下面列出的標(biāo)準(zhǔn)組織在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域有重要的地位。 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（American National Standards Institute, ANSI） 國(guó)際電子技術(shù)委員會(huì)（International Electrotech

31、nical Commission, IEC） 國(guó)際電信聯(lián)盟（International Telecommunicatons Union, ITU） 電子工業(yè)協(xié)會(huì)（Electronic Industries Association, EIA） 因特網(wǎng)工程特別任務(wù)組（Internet Engineering Task Force, IETF） 電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（Institute of Electrical and Electronic Engineers, IEEE） 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（International Organization for Standardization, ISO） 國(guó)

32、家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)協(xié)會(huì)（National Institute of Standards and Technology, NIST） 國(guó)際商用機(jī)器公司（International Business Machine, IBM）,2.1.3 OSI參考模型的結(jié)構(gòu) OSI參考模型是一個(gè)描述網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)的模型。描述了網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)信息是如何從一臺(tái)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用程序到達(dá)另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用程序。,OSI參考模型來(lái)說(shuō)該模型共分七層 ： 物理層：物理層定義了通信線路的一些規(guī)范。 數(shù)據(jù)鏈路層 ：數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)定了物理地址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、錯(cuò)誤警告機(jī)制、所傳數(shù)據(jù)幀 的排序和流量控制等。 網(wǎng)絡(luò)層 ：網(wǎng)絡(luò)層為處在不同位置的兩個(gè)設(shè)備之

33、間，提供連接和選擇一條最佳路徑。 傳輸層 ：傳輸層保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。 會(huì)話層 ：會(huì)話層建立、管理和終止應(yīng)用程序間的會(huì)話。 表示層 ：表示層提供多種數(shù)據(jù)格式之間的轉(zhuǎn)換 。 應(yīng)用層 ：應(yīng)用層為用戶提供相關(guān)的服務(wù)，如：e-mail服務(wù)，ftp服務(wù)、www服務(wù)等。,這一講的重點(diǎn)知識(shí)是： OSI參考模型的結(jié)構(gòu)； 模型每一層完成的功能；,難點(diǎn)知識(shí)是： 各層的功能描述；,小結(jié):,第五課 OSI參考模型（二）,本次課介紹如下知識(shí)： 2.1 OSI參考模型概述 2.1.4 層間通信 2.1.5 TCP/IP參考模型 2.2 物理層 2.2.1 傳輸介質(zhì) 2.2.2 同軸電纜 2.2.3 雙絞線 2.2.4 光

34、纜 2.2.5 無(wú)線傳輸介質(zhì),2.1 OSI參考模型概述,2.1.4 層間通信 分層的目的就是要達(dá)到發(fā)送端的計(jì)算機(jī)（源主機(jī)）第N層所發(fā)送的數(shù)據(jù)，就是接收端的計(jì)算機(jī)（目的主機(jī)）第N層所接收到的數(shù)據(jù)，即每一層只和相同的層之間進(jìn)行交流。,每一層的數(shù)據(jù)都可叫做協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDUProtocol Data Unit），但通常每層的數(shù)據(jù)也有自己專有的名字。,發(fā)送端的計(jì)算機(jī)（源主機(jī)）要向接收端的計(jì)算機(jī)（目的主機(jī)）發(fā)送信息，數(shù)據(jù)首先必須打包。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，這個(gè)打包的過(guò)程就叫封裝。而相對(duì)應(yīng)，當(dāng)目的主機(jī)收到信息后，必須將包打開，得到所需信息，這個(gè)過(guò)程叫拆封。,如下圖所示，從上到下依次為數(shù)據(jù)（Data）、數(shù)據(jù)段

35、（Segments）、數(shù)據(jù)包（Packets）、數(shù)據(jù)幀（Frames）、比特（Bits）。,各層的數(shù)據(jù)名稱,數(shù)據(jù)的封裝過(guò)程 ： 生成數(shù)據(jù)； 分段數(shù)據(jù)； 加入網(wǎng)絡(luò)頭； 加入幀頭和幀尾； 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；,2.1.5 TCP/IP參考模型 TCP/IP協(xié)議（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的協(xié)議。TCP/IP協(xié)議是由美國(guó)國(guó)防部高級(jí)高級(jí)研究規(guī)劃署（Defense Advanced Research Projects Agency）研究開發(fā)的。,TCP/IP協(xié)議只有四個(gè)層，分別為：網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)際層、傳輸層和應(yīng)用層

36、。,TCP/IP參考模型和與OSI參考模型功能上的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖所示。,2.2 物理層,2.2.1 傳輸介質(zhì) 傳輸介質(zhì)的基本功能是攜帶數(shù)據(jù)信息。,傳輸介質(zhì)有許多類型的，典型的有：同軸電纜、非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線、光纜等。 影響傳輸介質(zhì)選用的指標(biāo)有： 傳輸距離 成本 安裝的難易 容量 抗干擾能力,2.2.2 同軸電纜 同軸電纜共有四層。最里面的為銅導(dǎo)線，是用來(lái)傳輸電信號(hào)的。向外為塑料絕緣層，用來(lái)將銅導(dǎo)線和屏蔽銅網(wǎng)分割開來(lái)。再向外為屏蔽銅網(wǎng)，是用來(lái)為內(nèi)層銅導(dǎo)線屏蔽電磁干擾。最外為保護(hù)套，符合相應(yīng)的消防規(guī)則和建筑要求。,同軸電纜外觀,同軸電纜結(jié)構(gòu)示意圖,2.2.3 雙絞線（Twisted-pair

37、cable） 雙絞線有兩種類型 ：,非屏蔽雙絞線（UDPUnshielded twisted-pair cable）：共有8根電纜。8根電纜外都有絕緣材料將其絕緣開來(lái)。,非屏蔽雙絞線通常使用RJ-45連接器（RJ-45 Connector）來(lái)連接到計(jì)算機(jī)上。非屏蔽雙絞線的傳輸距離可達(dá)100米。,屏蔽雙絞線（STPShielded twisted-pair cable） ：是在每一對(duì)雙絞線外加了一層金屬屏蔽保護(hù)膜。在四對(duì)雙絞線的外面又加了一層金屬屏蔽保護(hù)膜。,2.2.4 光纜（Optical fiber） 光纜是一種能傳輸光的傳輸介質(zhì) 。,光纜外觀圖,光纜結(jié)構(gòu)示意圖,有兩種類型的光纜，分別是單模

38、（single mode）和多模（multimode）。,2.2.5 無(wú)線傳輸介質(zhì) 無(wú)線傳輸可以快速部署網(wǎng)絡(luò)，不會(huì)破壞建筑的外觀，或是用在需要經(jīng)常移動(dòng)計(jì)算機(jī)的辦公場(chǎng)合。,這一講的重點(diǎn)知識(shí)是： 層間通信； TCP/IP參考模型； 傳輸介質(zhì)性能指標(biāo)； 5種傳輸介質(zhì)的特性及用途；,難點(diǎn)知識(shí)是： 層間通信； TCP/IP協(xié)議；,小結(jié):,第六課 OSI參考模型（三）,本次課介紹如下知識(shí)： 2.3 數(shù)據(jù)鏈路層 2.3.1 介質(zhì)訪問(wèn)控制子層 2.3.2 邏輯鏈路控制子層,數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)定了物理地址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、錯(cuò)誤警告機(jī)制、所傳數(shù)據(jù)幀的排序和流量控制等。,2.3 數(shù)據(jù)鏈路層,2.3.1 介質(zhì)訪問(wèn)控制（MAC

39、Media Access Control）子層 負(fù)責(zé)物理尋址和對(duì)傳輸介質(zhì)的物理訪問(wèn)，規(guī)定了諸如MAC地址、訪問(wèn)控制方式等。,1. MAC地址 ： 對(duì)于計(jì)算機(jī)，這個(gè)地址是存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC卡）上，即通常所說(shuō)的網(wǎng)卡 。,網(wǎng)絡(luò)接口卡,每塊網(wǎng)卡都有唯一的物理地址，通常稱為MAC（Media Access Control）地址或也稱為物理地址。通常網(wǎng)卡地址中前24位是分配給廠商的，后24位是由廠商自己分配的，這樣就保證每塊了網(wǎng)卡地址的唯一性。,2. 介質(zhì)訪問(wèn)控制方式 ： 連接起來(lái)的設(shè)備必須共同遵守一個(gè)傳輸信息的約定 ，則需要有一種保證介質(zhì)訪問(wèn)控制的協(xié)議。,有兩種類型介質(zhì)訪問(wèn)控制的方式 ： （1）確

40、定訪問(wèn)控制 確定訪問(wèn)控制有兩種類型，分別為：令牌傳送類型和輪詢類型。 （2）通道爭(zhēng)用訪問(wèn)控制 通道爭(zhēng)用訪問(wèn)控制是用先來(lái)先服務(wù)（FCFS first-come, first-served）的形式傳遞數(shù)據(jù)的。,2.3.2 邏輯鏈路控制（LLCLogical Link Control）子層 數(shù)據(jù)鏈路層的邏輯鏈路控制子層是用來(lái)建立和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)鏈路的，如：本層的流量控制和錯(cuò)誤糾正。,這一講的重點(diǎn)知識(shí)是： MAC地址； 介質(zhì)訪問(wèn)控制（MACMedia Access Control）子層； 介質(zhì)訪問(wèn)控制方式：a.確定訪問(wèn)控制 ，b.通道爭(zhēng)用訪問(wèn)控制； 邏輯鏈路控制（LLCLogical Link

41、 Control）子層；,難點(diǎn)知識(shí)是： 介質(zhì)訪問(wèn)控制方式；,小結(jié):,第七課 OSI參考模型（四）,本次課介紹如下知識(shí)： 2.4 網(wǎng)絡(luò)層 2.4.1 網(wǎng)絡(luò)層的功能 2.4.2 IP地址 2.4.3 IP地址的分類 2.4.4 子網(wǎng)掩碼 2.4.5 子網(wǎng)尋址,2.4.1 網(wǎng)絡(luò)層的功能 網(wǎng)絡(luò)層的核心功能便是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層的地址來(lái)獲得從源主機(jī)到目的主機(jī)的路徑。 網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備還要負(fù)責(zé)進(jìn)行路由選擇。通常在網(wǎng)絡(luò)中提供路由選擇的功能是由路由器（Router）來(lái)完成的。,路由器示意圖,2.4.2 IP地址 在邏輯鏈路層可用MAC地址來(lái)鑒別不同的計(jì)算機(jī)。 在網(wǎng)絡(luò)層是用IP地址 來(lái)鑒別的。,2.4.3 IP地址的分類 網(wǎng)

42、絡(luò)地址和主機(jī)地址共同組成網(wǎng)絡(luò)層的地址IP地址。IP地址是一個(gè)32比特地址，總地址容量為232 。IP地址通常表示位點(diǎn)分十進(jìn)制，即將32位分成4個(gè)8位組，每個(gè)8位組之間用“”分開。每個(gè)8位組的最小數(shù)為00000000（十進(jìn)制為0），最大數(shù)為11111111（十進(jìn)制為255）。這個(gè)IP地址標(biāo)準(zhǔn)就是現(xiàn)行的IPv4標(biāo)準(zhǔn)。 IP地址是由國(guó)際網(wǎng)絡(luò)信息中心組織（InterNIC）分配的。,隨著用戶數(shù)的增長(zhǎng)，現(xiàn)有IP地址資源已嚴(yán)重匱乏，很快將被用光。有預(yù)測(cè)表明，以目前Internet發(fā)展速度計(jì)算，所有IPv4地址將在20052010年間分配完畢。解決的辦法是推行IPv6標(biāo)準(zhǔn)。,1. 五類IP地址：,A類地址：

43、 它的網(wǎng)絡(luò)地址是用前1個(gè)8位組作為網(wǎng)絡(luò)地址的。網(wǎng)絡(luò)地址的第1個(gè)8位組地址范圍是從“00000000”到“01111111”，即當(dāng)?shù)?個(gè)8位組地址是在0127范圍內(nèi)的都是A類地址。共有128-2=126個(gè)A類地址。每個(gè)A類地址內(nèi)可以包含224-2個(gè)設(shè)備，即16777216-2=16777214個(gè)。 其中有兩個(gè)特殊的地址用作特殊用途： IP地址“0000”作為目標(biāo)地址。IP地址“127xyz”，其中的“x”、“y”、“z”是0-255中的任意一個(gè)數(shù)。這其中任何一個(gè)地址都可用作回路測(cè)試。,B類地址： 它的網(wǎng)絡(luò)地址是用前2個(gè)8位組作為網(wǎng)絡(luò)地址的。網(wǎng)絡(luò)地址的第1個(gè)8位組地址范圍是從“10000000”到

44、“10111111”，即當(dāng)?shù)?個(gè)8位組地址是在128191范圍內(nèi)的都是B類地址，所以共有6428=16384個(gè)B類地址。后面的2個(gè)8位組地址都是分配給相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的本地設(shè)備的。每個(gè)B類地址內(nèi)可以包含216-2個(gè)設(shè)備，即65536-2= 65534個(gè)。,C類地址： 它的網(wǎng)絡(luò)地址是用前3個(gè)8位組作為網(wǎng)絡(luò)地址的。網(wǎng)絡(luò)地址的第1個(gè)8位組地址范圍是從“11000000”到“11011111”，即當(dāng)?shù)?個(gè)8位組地址是在192223范圍內(nèi)的都是C類地址，所以共有322828=2097152個(gè)C類地址。每個(gè)C類地址內(nèi)可以包含28-2個(gè)設(shè)備，即256-2= 254個(gè)。,D類和E類地址： 所有以244239開頭的地

45、址都稱為D類地址，用作組播地址。在這種發(fā)送形式中，分組被發(fā)送給一系列的特別指定的主機(jī)。所有以240247開頭的地址都被稱為E類地址，是保留未用的。,2. 網(wǎng)絡(luò)地址和定向廣播地址 ： IP地址中，主機(jī)地址為全“0”的地址是用來(lái)指定該網(wǎng)絡(luò)段。 IP地址中，主機(jī)地址為全“1”的地址是保留作為定向廣播，即定向廣播到該網(wǎng)絡(luò)段內(nèi)的所有主機(jī)。,3. 本地廣播地址 ： 這種廣播地址稱為本地廣播地址（local broadcast address）或有限廣播地址（limited broadcast address）。本地廣播地址為“255255255255”，即所有IP地址位全為“1”。,4. 私有地址 ： 私

46、有地址（private addresses）是保留并由于未連到Internet的地址。共有1個(gè)A類地址，16個(gè)B類地址和256個(gè)C類地址被用作私有地址。,2.4.4 子網(wǎng)掩碼 掩碼的功能就是告訴設(shè)備，IP地址的那一部分是網(wǎng)絡(luò)地址，那一部分是主機(jī)地址。掩碼也是一個(gè)32比特的數(shù)據(jù)，分成4個(gè)8位組。,每類地址都有缺省的子網(wǎng)掩碼。,2.4.5 子網(wǎng)尋址 對(duì)于一個(gè)很大的網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，廣播信息消耗了網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬。需要將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分成幾個(gè)較小的網(wǎng)絡(luò)，這樣可以控制廣播域 。分割成的較小部分叫子網(wǎng)。子網(wǎng)地址是由本網(wǎng)絡(luò)段內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)管理員來(lái)分配。子網(wǎng)地址是A類、B類或C類網(wǎng)絡(luò)段一部分。,子網(wǎng)的劃分,借用8位主機(jī)地址時(shí)子

47、網(wǎng)地址的計(jì)算,借用3位主機(jī)地址時(shí)子網(wǎng)地址的計(jì)算,舉例：有個(gè)B類網(wǎng)，分別借用8位主機(jī)地址和3位主機(jī)地址作為子網(wǎng)地址來(lái)劃分子網(wǎng)。,借用3位主機(jī)地址時(shí)子網(wǎng)的劃分,這一講的重點(diǎn)知識(shí)是： IP地址分類； 子網(wǎng)掩碼； 子網(wǎng)尋址；,難點(diǎn)知識(shí)是： 網(wǎng)絡(luò)地址； 子網(wǎng)尋址；,小結(jié):,第八課 OSI參考模型（五）,本次課介紹如下知識(shí)： 2.5 傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層 2.5.1 傳輸層 2.5.2 會(huì)話層 2.5.3 表示層 2.5.4 應(yīng)用層,2.5.1 傳輸層 傳輸層的功能主要包括：流量控制、多路技術(shù)、虛電路管理和糾錯(cuò)及恢復(fù)等。,傳輸層所提供的基本的服務(wù)包括： 將上層應(yīng)用程序分段，即將大的數(shù)據(jù)分割成小塊

48、的便于在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。 建立端到端的操作，即在兩臺(tái)設(shè)備之間應(yīng)完成同步工作，建立一個(gè)初始化的連接。 從一端主機(jī)向另一端主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)段。 保證可靠性，即確保數(shù)據(jù)可以不重復(fù)不丟失地到達(dá)接收端。,對(duì)于傳輸層，其根本目的是實(shí)現(xiàn)從發(fā)送端到目的端的數(shù)據(jù)流傳輸服務(wù)。這些服務(wù)也被稱為端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。,1確保數(shù)據(jù)的可靠性, 確認(rèn)技術(shù) 為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕邮斩吮仨殞?duì)所接收到的信息進(jìn)行確認(rèn)。重發(fā)肯定確認(rèn)技術(shù)即是解決數(shù)據(jù)傳輸可靠性的一個(gè)技術(shù)。,發(fā)送端發(fā)送了數(shù)據(jù)包1、2、3。接收端在接收到數(shù)據(jù)包后，通過(guò)發(fā)送確認(rèn)信號(hào)要求發(fā)數(shù)據(jù)包4，來(lái)確認(rèn)已經(jīng)收到前面的3個(gè)數(shù)據(jù)包。發(fā)送端則在收到確認(rèn)信號(hào)后，發(fā)送數(shù)據(jù)包4、

49、5、6。此時(shí)如果數(shù)據(jù)包5沒(méi)有到達(dá)，那么接收端就要發(fā)送確認(rèn)信號(hào)要求重發(fā)數(shù)據(jù)包5。此時(shí)發(fā)送端必須重新發(fā)送數(shù)據(jù)包5，然后等待確認(rèn)信號(hào)后才能發(fā)送數(shù)據(jù)包7。, 流量控制 流量控制技術(shù)能夠避免兩臺(tái)主機(jī)中的任意一側(cè)出現(xiàn)緩存溢出等的問(wèn)題。溢出會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，對(duì)于一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)的丟失還會(huì)造成嚴(yán)重的問(wèn)題。,對(duì)于流量控制可以采用的方法有： 緩存技術(shù):指計(jì)算機(jī)預(yù)留足夠的緩存空間，這樣就使得接收端可將暫時(shí)處理不過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)放到緩存中，等到能處理的時(shí)候再處理。 擁塞避免技術(shù):接收端在接收數(shù)據(jù)的過(guò)程種始終觀察緩存的情況，當(dāng)緩存將滿的時(shí)候就生成一個(gè)數(shù)據(jù)包，并將此數(shù)據(jù)包給發(fā)送端，通知發(fā)送端暫緩發(fā)送，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候再通知發(fā)送端繼續(xù)發(fā)

50、送。 窗口技術(shù)：對(duì)于傳輸層所實(shí)現(xiàn)的流量控制方法 。,2建立對(duì)等系統(tǒng)連接 在OSI參考模型中，多個(gè)應(yīng)用程序可以共享同一物理連接。,傳輸層共享連接,發(fā)送和接收系統(tǒng)之間的連接建立過(guò)程。第一次，為發(fā)送端向接收端發(fā)出同步請(qǐng)求。第二和第三次為接收端實(shí)現(xiàn)同步，并向發(fā)送端證實(shí)同步請(qǐng)求。最后一次是由發(fā)送端發(fā)出確認(rèn)信息。當(dāng)接收端接收到了確認(rèn)信息以后，雙方的連接就建立了，此時(shí)可以開始進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。,連接的建立,表示層提供的三個(gè)基本的任務(wù)是：,1編碼格式化和轉(zhuǎn)換服務(wù) 編碼格式化是為了保證應(yīng)用程序運(yùn)行有用、可被理解的處理信息。 2數(shù)據(jù)加密 為實(shí)現(xiàn)加密的功能，表示層必須轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。 3數(shù)據(jù)壓縮 壓縮是運(yùn)用一定的運(yùn)算法則來(lái)有

51、效減小文件的尺寸。這個(gè)運(yùn)算法則通過(guò)搜索文件中的重復(fù)比特，并將重復(fù)的比特進(jìn)行重新的表示，來(lái)達(dá)到減少比特?cái)?shù)的目的。,2.5.3 表示層 表示層是用來(lái)保證相鄰層信息傳輸?shù)摹?2.5.2 會(huì)話層 OSI的會(huì)話層，是指通過(guò)執(zhí)行多種控制機(jī)制使得下4層提供的數(shù)據(jù)流進(jìn)入到各種話路中。這些機(jī)制包括計(jì)費(fèi)、通話控制以及會(huì)話參數(shù)協(xié)商機(jī)制。,2.5.4 應(yīng)用層 應(yīng)用層為用戶提供相關(guān)的服務(wù)，是支持相關(guān)應(yīng)用程序的通用組件。 應(yīng)用層的功能有：確定和建立一個(gè)有效的通信、協(xié)調(diào)當(dāng)前的應(yīng)用軟件、針對(duì)錯(cuò)誤恢復(fù)，建立一個(gè)一致的協(xié)定、保證數(shù)據(jù)的完整性。,應(yīng)用層包含重要應(yīng)用服務(wù)組件（application service element，A

52、SE）：關(guān)聯(lián)控制服務(wù)組件、遠(yuǎn)端操作業(yè)務(wù)組件和可靠傳輸服務(wù)組件。,典型的應(yīng)用包括： ISO8571/14：用于文件傳送、存取和管理（FTAM）。FTAM提供了多種標(biāo)準(zhǔn)的文件傳輸，并且支持分布式文件訪問(wèn)。 ISO09040/1：用于虛擬終端（VTP）。VTP提供終端仿真，即使一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制遠(yuǎn)端的系統(tǒng)，這種控制就象在本地直接控制一樣。如用戶可以用VTP控制遠(yuǎn)端的UNIX服務(wù)器。 通用管理信息協(xié)議（CMIP）：提供各種網(wǎng)絡(luò)管理能力。允許遠(yuǎn)端系統(tǒng)與管理站之間交換管理信息，類似于SNMP。 目錄服務(wù)（DS）：這個(gè)服務(wù)用來(lái)提供了訪問(wèn)上一層代碼標(biāo)識(shí)和尋址的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的能力。 報(bào)文處理系統(tǒng)（MHS）：

53、提供一種傳輸機(jī)制，這種傳輸機(jī)制式在電信號(hào)和其他要求儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)的服務(wù)的各種應(yīng)用之間發(fā)生。,這一講的重點(diǎn)知識(shí)是： 傳輸層的功能； 傳輸層提供的基本服務(wù)； 會(huì)話層提供的基本服務(wù)； 表示層提供的基本服務(wù)； 應(yīng)用層提供的基本服務(wù)；,難點(diǎn)知識(shí)是： 端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；,小結(jié):,第九課 局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)（一）,本次課介紹如下知識(shí)： 3.1 局域網(wǎng) 3.1.1 局域網(wǎng)概述 3.1.2 局域網(wǎng)內(nèi)的傳輸設(shè)備 3.1.3 局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),第三章 局域網(wǎng)和廣域網(wǎng),知識(shí)點(diǎn)： 局域網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí)。 局域網(wǎng)的傳輸設(shè)備： 網(wǎng)卡、中繼器、集線器、網(wǎng)橋、交換機(jī)。 局域網(wǎng)的拓樸結(jié)構(gòu)： 總線拓樸、環(huán)型拓樸、星型拓樸、混合拓樸結(jié)構(gòu)、全連接

54、拓樸結(jié)構(gòu)。 局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)： 以太網(wǎng)、共享式以太網(wǎng)、交換式以太網(wǎng)。 廣域網(wǎng)： 廣域網(wǎng)概述、廣域網(wǎng)的設(shè)備。,3.1 局域網(wǎng) 3.1.1 局域網(wǎng)概述 局域網(wǎng)（LAN，Local area network）是將較小地理范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)及各種通信設(shè)備，通過(guò)通信線路連接起來(lái)的通信網(wǎng)絡(luò)，是局部區(qū)域的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)的特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)速率高、距離短、延遲小、傳輸可靠。,局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了OSI參考模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）已經(jīng)采納了IEEE802制定的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。,決定局域網(wǎng)特性的主要技術(shù)有：用以傳輸?shù)膫鬏斀橘|(zhì)，用以連接的各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及用以共享資源的傳輸介質(zhì)訪問(wèn)控制方法。,目

55、前常見(jiàn)的局域網(wǎng)類型包括：以太網(wǎng)（Ethernet）、令牌環(huán)網(wǎng)（Token Ring）、光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）、異步傳輸模式（ATM）等 。,IEEE802是一個(gè)系列標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)協(xié)議的具體含義如下： 1. IEEE802：定義了局域網(wǎng)的概念和體系結(jié)構(gòu)。 2. IEEE802.2：邏輯鏈路控制（LLC，包括簡(jiǎn)單無(wú)連接、連接方式、帶確定無(wú)連接等服 務(wù)）。 3. IEEE802.3：帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽多路訪問(wèn)（CSMA/CD）的訪問(wèn)控制方法和物理層規(guī)范。 4. IEEE 802.4：邏輯標(biāo)記總線訪問(wèn)方法和物理層規(guī)范。隨后又附加了802.4h協(xié)議，它是對(duì)單通道總線物理層實(shí)體BNC連接器和曼斯特編

56、碼信號(hào)方法的學(xué)則使用做出規(guī)范。 5. IEEE802.5：標(biāo)記環(huán)訪問(wèn)方法和物理層規(guī)范。 6. IEEE802.6：城域網(wǎng)訪問(wèn)方法和物理層規(guī)范。之后附加了MAN的DQDB子網(wǎng)上面面向連接的服務(wù)協(xié)議。 7. IEEE802.9：在MAC和物理層上綜合語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的局域網(wǎng)技術(shù)。,8. IEEE802.10：可互操作的局域網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)，還附加了安全體系結(jié)構(gòu)框架的802.10a和密鑰管理的802.10c。 9. IEEE802.11：無(wú)線局域網(wǎng)的MAC協(xié)議和物理層規(guī)范。還附加了5GHz波段的高速物理層的802.11a和對(duì)2.4GHz高速物理層擴(kuò)充的802.11b。 10. IEEE802.12：需求優(yōu)先協(xié)議

57、。定義了100Mb/s需求優(yōu)先訪問(wèn)方法、物理層和中繼器規(guī)范，之后還附加了全雙工操作規(guī)范。 11. IEEE802.14：利用CATV寬帶通信標(biāo)準(zhǔn)。 12. IEEE802.15：無(wú)線私人網(wǎng)。 13. IEEE802.16：寬帶無(wú)線訪問(wèn)標(biāo)準(zhǔn)，分為：802.16.1定義了固定帶寬無(wú)線訪問(wèn)的無(wú)線界面；802.16.2定義寬帶無(wú)線訪問(wèn)系統(tǒng)的共存。 14. ISO9314：光纖分布式數(shù)據(jù)接口。,3.1.2 局域網(wǎng)內(nèi)的傳輸設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)不僅僅是通信電纜、無(wú)線電波和接口，而是還有許多的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備使其成為具有一定功能的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。,1. 網(wǎng)卡： 網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)的功能在OSI參考模型的兩層之上：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。,在物

58、理層上，網(wǎng)卡的作用是將設(shè)備連接到各種傳輸介質(zhì)上，以此實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信。在數(shù)據(jù)鏈路層上，網(wǎng)卡的作用是規(guī)定了一個(gè)全世界唯一的地址MAC地址，這個(gè)地址是用來(lái)控制數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸?shù)?；同時(shí)網(wǎng)卡還規(guī)定了介質(zhì)的訪問(wèn)控制方式。 網(wǎng)卡通常被認(rèn)為是一個(gè)第二層設(shè)備。,2. 中繼器： 中繼器是運(yùn)作在OSI參考模型物理層上，是一種廉價(jià)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它可使網(wǎng)絡(luò)傳達(dá)到遠(yuǎn)方的用戶，距離可以超出IEEE規(guī)范要求的一條電纜敷設(shè)路線的長(zhǎng)度。,5-4-3規(guī)則，即在以太網(wǎng)中最多允許有5個(gè)網(wǎng)絡(luò)段，4個(gè)中繼器和3個(gè)可以連接客戶機(jī)的網(wǎng)絡(luò)段。,3. 集線器（HUB）： 當(dāng)中繼器沿著一個(gè)以上的電纜段重新傳輸信號(hào)時(shí)，就稱為多端口中繼器，此時(shí)更通常的名稱是集線器（HUB）。,集線器將任何接收到的信號(hào)都發(fā)向集線器的所有端口，而不加任何選擇。這意味著，相同時(shí)刻該網(wǎng)絡(luò)段內(nèi)只有一臺(tái)設(shè)備可以向外傳輸數(shù)據(jù)包，其它的設(shè)備只能等待該設(shè)備傳遞完這個(gè)數(shù)據(jù)包后才能傳輸數(shù)據(jù)包。,集線器可以分為：有源集線器和無(wú)源集線器。 還有的分類方式是將集線器分成非智能集線器和智能集線器。,4. 網(wǎng)橋： 網(wǎng)橋是第二層設(shè)備，被用來(lái)連接兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)段。網(wǎng)橋擁有中繼器的功能。同時(shí)，網(wǎng)橋可以將LAN分割成許多小的子網(wǎng)，此時(shí)網(wǎng)橋還可以隔離網(wǎng)絡(luò)阻塞、回避網(wǎng)絡(luò)故障。, 網(wǎng)橋提供了對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量分段的能力 。 網(wǎng)橋可以連接使用不同介