第二章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

1、網(wǎng)絡(luò)工程系：蔣小洛網(wǎng)絡(luò)工程系：蔣小洛 電電 話：話：1358786216313587862163 辦公室：辦公室：8-B2138-B213 電子郵件：電子郵件：jsj_jsj_ 答疑時(shí)間：周一下午答疑時(shí)間：周一下午3:10-4:30 3:10-4:30 于辦公室于辦公室 網(wǎng)絡(luò)的重要性 n信息的傳遞要依靠網(wǎng)絡(luò)，因此實(shí)現(xiàn)信息 化離不開完善的網(wǎng)絡(luò)。 n網(wǎng)絡(luò)已成為信息社會(huì)的命脈和重要基礎(chǔ)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的地位 n現(xiàn)在有三種最主要的網(wǎng)絡(luò)： n電信網(wǎng)絡(luò)（電話網(wǎng)） n有線電視網(wǎng)絡(luò) n計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) n在這三種網(wǎng)絡(luò)中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展最快，它 是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相互滲透、密切結(jié)合 而形成的一門交叉科學(xué)；其技術(shù)已

2、成為信息時(shí) 代的核心技術(shù)。 n網(wǎng)絡(luò)技術(shù)經(jīng)過(guò)近50年的發(fā)展，已經(jīng)形成了自身比 較完善的體系； n計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)應(yīng)用和軟件編程的基 本環(huán)境； n計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已經(jīng)成為大學(xué)本?？茖W(xué)生學(xué)習(xí)的 一門基礎(chǔ)性的課程。 n掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本知識(shí)與基本技能 一定要將課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。 專業(yè)必修課 64學(xué)時(shí)（其中16學(xué)時(shí)為實(shí)驗(yàn)） 教學(xué)方式： 以課堂教學(xué)為主，并結(jié)合一定的實(shí)踐環(huán)節(jié)。 考核： 本課程考核由期末理論考試、實(shí)驗(yàn)考試、 平時(shí)三部分成績(jī)組成。其中，期末理論考試采 用教考分離方式，占總成績(jī)的55%，實(shí)驗(yàn)考試采 用達(dá)標(biāo)考試，占總成績(jī)的25%，平時(shí)成績(jī)包括期 中考試、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、考勤，占總成績(jī)的

3、20%。 首先把所有的主要概念提出來(lái)，從整體上 建立關(guān)于知識(shí)的體系結(jié)構(gòu)，然后沿這個(gè)框架， 采用一種螺旋漸進(jìn)的方法，對(duì)重要概念分多次 由淺入深進(jìn)行闡述，直到最后形成完整的概念 為止。 從整體上去把握知識(shí)的結(jié)構(gòu)，先建立基本框架， 然后自上而下逐漸細(xì)化，逐步充實(shí) 對(duì)于那些尚未深入涉及的概念，要點(diǎn)是掌握它在 當(dāng)前框架中的位置，著重掌握它和其它概念的相 互關(guān)系 善于把概念分類、歸納、對(duì)比，善于做類比 善于把概念前后貫穿 n施曉秋 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第2版 科學(xué)出版社 nAndrew S.Tanenbaum 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第4版 清華大學(xué)出版社 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 計(jì)算機(jī)網(wǎng)

4、絡(luò)的功能和應(yīng)用 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和拓樸結(jié)構(gòu) 第一章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念 因特網(wǎng)(Internet)改變了世界 n因特網(wǎng)是世界上最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是自印刷 術(shù)以來(lái)人類通信方面最大的變革。 n因特網(wǎng)縮短了人際交往的時(shí)間和空間，改變了 人們的生活、工作、學(xué)習(xí)和交往方式，使世界 發(fā)生了極大的變化。 有哪些變化？同學(xué)舉例？ 那么什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)呢？ 1.1 1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置不同地理位置不同且且功功 能相對(duì)獨(dú)立能相對(duì)獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)通信線通信線 路路相互連在一起、由專門的相互連在一起、由專門的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作

5、系統(tǒng) 進(jìn)行管理，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)行管理，以實(shí)現(xiàn)資源共享資源共享的系統(tǒng)。的系統(tǒng)。 n最簡(jiǎn)單的定義：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一些互相連接 的、自治的計(jì)算機(jī)的集合。 n因特網(wǎng)(Internet)是“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”。 n計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最大特點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)資源共享計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最大特點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)資源共享 最簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 兩種方法兩種方法: : 1)1)用通信線路將兩臺(tái)微機(jī)通用通信線路將兩臺(tái)微機(jī)通 過(guò)后面板上的通信端口過(guò)后面板上的通信端口 COM1和和COM2或打印端口或打印端口 LPT1連接起來(lái)連接起來(lái) 2)2)用雙絞線（交叉線）將兩用雙絞線（交叉線）將兩 臺(tái)微機(jī)通過(guò)網(wǎng)卡進(jìn)行連接，臺(tái)微機(jī)通過(guò)網(wǎng)卡進(jìn)行連接， 如右圖所示。如

6、右圖所示。 雙絞線（交叉線）雙絞線（交叉線） 直接連接計(jì)算機(jī)直接連接計(jì)算機(jī) 1.2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的初級(jí)階段 1.2 1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展 (1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的萌芽計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的萌芽 T HOST 本地本地 T 終端 T 計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程終端相連計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程終端相連 通 信 接 口 MM 遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程 終端 T T終端 HOST 將多臺(tái)終端通過(guò)通信線路連接將多臺(tái)終端通過(guò)通信線路連接 到一臺(tái)中心計(jì)算機(jī)上，共享中心計(jì)到一臺(tái)中心計(jì)算機(jī)上，共享中心計(jì) 算機(jī)的資源。算機(jī)的資源。 (2) 以主機(jī)為中心的終端聯(lián)機(jī)系統(tǒng) 終端終端 控制器控制器 T T T 通信線路通信線路 T T T HO

7、ST 遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程 本地本地 采用前端機(jī)和集線器的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用前端機(jī)和集線器的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 計(jì) 算 機(jī)F E P M M M M M M 公 用 電 話 網(wǎng) T T T T 集 線 器 n特征 n多個(gè)終端聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的互聯(lián)，形成了多主機(jī)為中心的 網(wǎng)絡(luò) n網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從“主機(jī)終端” 轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鳈C(jī)主機(jī)” HOST HOSTHOST T T T T T T T T T T 通信線路 1.2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段 -以通信子網(wǎng)為中心 n主機(jī)/主機(jī)網(wǎng)絡(luò)演變 通信任務(wù)從主機(jī)中分離，由 通信控制處理機(jī)（CCP）完成 CCP：處理主機(jī)之間通信任務(wù) 的專用計(jì)算機(jī) CCP CCP HOST HOST T T TT T T CC

8、P HOST TT n兩層網(wǎng)絡(luò)概念的出現(xiàn) n由CCP組成的傳輸網(wǎng)絡(luò)通信子網(wǎng)， 為主機(jī)提供信息傳輸服務(wù) n建立在通信子網(wǎng)基礎(chǔ)上的主機(jī)集合資源子網(wǎng)， 提供計(jì)算資源。 CCP CCP HOST HOST T T TT T T CCP HOST TT T 通信子網(wǎng)通信子網(wǎng) n為什么需要標(biāo)準(zhǔn)化？為什么需要標(biāo)準(zhǔn)化？ 不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的兼容性和互操作性是推動(dòng)網(wǎng) 絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化的原動(dòng)力 1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)、開放的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：適用范圍（同樣存在兼容性的問(wèn)題） 技術(shù)壟斷 （很容易形成壟斷） 標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一（影響了用戶的利益） n 標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程的演變標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程的演變 IBM公司公司 SNA（System

9、 Network Architecture)1974年年 DEC公司公司 DNA (Digital Network Architecture) 1975年年 UNAIVAC公司公司 DCA (Distributed Computer Architecture) 1976年年） n國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) n19841984年ISOISO頒布了Open System Interconnection/ Reference Model(開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型，簡(jiǎn)稱 OSI參考模型) 標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化 nOSI參考模型是一種概念上的網(wǎng)絡(luò)模型 n詳細(xì)規(guī)劃了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的框架 n事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)：TCP/IP(因特網(wǎng)的骨干協(xié)議)

10、n標(biāo)準(zhǔn)化的時(shí)機(jī) 各廠商、研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、方法、 理論等方面的研究日趨成熟是其基礎(chǔ) 1.2.4 1.2.4 高速、智能的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段高速、智能的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段 n互連： Intranet Extranet Internet/Internet n高速：實(shí)現(xiàn)了從實(shí)現(xiàn)了從KbpsKbps、MbpsMbps到到GbpsGbps的跨越；的跨越； 千兆和萬(wàn)兆傳輸速率的光以太網(wǎng)已經(jīng)被千兆和萬(wàn)兆傳輸速率的光以太網(wǎng)已經(jīng)被 廣泛地用于局域網(wǎng)和城域網(wǎng)中廣泛地用于局域網(wǎng)和城域網(wǎng)中 n智能網(wǎng)絡(luò)管理 ：包括網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度、配置管理、包括網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度、配置管理、 故障管理、計(jì)費(fèi)管理、性能管理和安全管理等故障管理、計(jì)

11、費(fèi)管理、性能管理和安全管理等 n網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的多樣化 ：基于移動(dòng)計(jì)算、多媒體計(jì)算、基于移動(dòng)計(jì)算、多媒體計(jì)算、 并行計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)計(jì)算等各種新興并行計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)計(jì)算等各種新興 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)計(jì)算技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 1.3 1.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 1、按通信介質(zhì)分： 有線網(wǎng)絡(luò)有線網(wǎng)絡(luò) 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 2、按使用網(wǎng)絡(luò)對(duì)象分： 公眾網(wǎng)絡(luò)公眾網(wǎng)絡(luò) 專用網(wǎng)絡(luò)專用網(wǎng)絡(luò) 3、按通信速率分： 低速網(wǎng)絡(luò)低速網(wǎng)絡(luò) 高速網(wǎng)絡(luò)高速網(wǎng)絡(luò) 4、按網(wǎng)絡(luò)輸技術(shù)分： 點(diǎn)到點(diǎn)傳播方式網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)到點(diǎn)傳播方式網(wǎng)絡(luò) 廣播式傳播方式網(wǎng)絡(luò)廣播式傳播方式網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)主機(jī)E 節(jié)點(diǎn)主機(jī)C 節(jié)點(diǎn)主機(jī)B 節(jié)點(diǎn)主

12、機(jī)D 節(jié)點(diǎn)主機(jī)A IBM兼容機(jī) Mac 計(jì)算機(jī) 筆記本 工作站 小型機(jī) H3 H4 H5 通信子網(wǎng) H1 點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)通信方式點(diǎn)通信方式 以太網(wǎng) 筆記本 IBM 兼容機(jī) 服務(wù)器 蘋果計(jì)算機(jī) 打印機(jī) 總線型以太網(wǎng)就是典型的廣播式網(wǎng)絡(luò)?？偩€型以太網(wǎng)就是典型的廣播式網(wǎng)絡(luò)。 5、按覆蓋的地理范圍分： 局域網(wǎng)局域網(wǎng)LAN（Local Area Network)： 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 覆蓋范圍一般在幾十米到幾公里之間；覆蓋范圍一般在幾十米到幾公里之間； 采用的技術(shù)具有數(shù)據(jù)傳輸率高（采用的技術(shù)具有數(shù)據(jù)傳輸率高（10Mbps10Gbps）、）、 傳輸延遲低（幾十個(gè)傳輸延遲低（幾十個(gè)ms）和誤碼率低等特點(diǎn)。和誤碼率低等特點(diǎn)

13、。 通常為使用單位所有，建立、維護(hù)與擴(kuò)展都較為方便。通常為使用單位所有，建立、維護(hù)與擴(kuò)展都較為方便。 如學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室、校園或中小型機(jī)關(guān)、公司、工廠的網(wǎng)如學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室、校園或中小型機(jī)關(guān)、公司、工廠的網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 。 城域網(wǎng)城域網(wǎng)MAN (Metropolitan Area Network) 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 設(shè)計(jì)的目標(biāo)是要滿足幾十公里范圍內(nèi)的大量企業(yè)、機(jī)關(guān)、公司的設(shè)計(jì)的目標(biāo)是要滿足幾十公里范圍內(nèi)的大量企業(yè)、機(jī)關(guān)、公司的 多個(gè)局域網(wǎng)互連的需求，多個(gè)局域網(wǎng)互連的需求， 是介于廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間的一種高速網(wǎng)絡(luò)；是介于廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間的一種高速網(wǎng)絡(luò)； 如：將一個(gè)城市中所有中小學(xué)的校園網(wǎng)互連起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)如：將一個(gè)

14、城市中所有中小學(xué)的校園網(wǎng)互連起來(lái)的網(wǎng)絡(luò) 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)WAN (Wide Area Network) 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 廣域網(wǎng)也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)；廣域網(wǎng)也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)； 覆蓋的地理范圍從幾十公里到幾千公里；覆蓋的地理范圍從幾十公里到幾千公里； 覆蓋一個(gè)國(guó)家、地區(qū)，或橫跨幾個(gè)洲，形成國(guó)際性的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)；覆蓋一個(gè)國(guó)家、地區(qū)，或橫跨幾個(gè)洲，形成國(guó)際性的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)； 能夠在很大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞，能夠在很大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞，如：如：InternetInternet 接入網(wǎng)接入網(wǎng) AN (Access Network) 廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)以及局域網(wǎng)的關(guān)系 城域網(wǎng)城域網(wǎng) 接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入

15、網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng) 廣域網(wǎng) 局域網(wǎng)局域網(wǎng)校園網(wǎng)企業(yè)網(wǎng) n計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義、特點(diǎn)、形成和發(fā)展過(guò)程特點(diǎn)、形成和發(fā)展過(guò)程 上節(jié)課復(fù)習(xí)上節(jié)課復(fù)習(xí) 計(jì) 算 機(jī)F E P M M M M M M 公 用 電 話 網(wǎng) T T T T 集 線 器 采用前端機(jī)和集線器的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用前端機(jī)和集線器的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的初級(jí)階段計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段-以通信子網(wǎng)為中心 CCP CCP HOST HOST T T TT T T CCP HOST TT T 通信子通信子 網(wǎng)網(wǎng) 標(biāo)準(zhǔn)、開放的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段標(biāo)準(zhǔn)、開放的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段高速、智能的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段高速、智能的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段 1、按通信介質(zhì)分： 有線網(wǎng)絡(luò)有線

16、網(wǎng)絡(luò) 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 2、按使用網(wǎng)絡(luò)對(duì)象分： 公眾網(wǎng)絡(luò)公眾網(wǎng)絡(luò) 專用網(wǎng)絡(luò)專用網(wǎng)絡(luò) 3、按通信速率分： 低速網(wǎng)絡(luò)低速網(wǎng)絡(luò) 高速網(wǎng)絡(luò)高速網(wǎng)絡(luò) 4、按網(wǎng)絡(luò)輸技術(shù)分： 點(diǎn)到點(diǎn)傳播方式網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)到點(diǎn)傳播方式網(wǎng)絡(luò) 廣播式傳播方式網(wǎng)絡(luò)廣播式傳播方式網(wǎng)絡(luò) 5、按覆蓋的地理范圍分： LAN/WAN/MAN n網(wǎng)絡(luò)分類網(wǎng)絡(luò)分類 以太網(wǎng) 筆記本 IBM 兼容機(jī) 服務(wù)器 蘋果計(jì)算機(jī) 打印機(jī) 節(jié)點(diǎn)主機(jī)E 節(jié)點(diǎn)主機(jī)C 節(jié)點(diǎn)主機(jī)B 節(jié)點(diǎn)主機(jī)D 節(jié)點(diǎn)主機(jī)A IBM兼容機(jī) Mac 計(jì)算機(jī) 筆記本 工作站 小型機(jī) H3 H4 H5 通信子網(wǎng) H1 點(diǎn)到點(diǎn)傳播方式網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)到點(diǎn)傳播方式網(wǎng)絡(luò) 廣播式傳播方式網(wǎng)絡(luò)廣播式傳播方式網(wǎng)絡(luò) 廣域網(wǎng)、

17、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)以及局域網(wǎng)的關(guān)系 廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)以及局域網(wǎng)的關(guān)系 城域網(wǎng)城域網(wǎng) 接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng) 廣域網(wǎng) 局域網(wǎng)局域網(wǎng)校園網(wǎng)企業(yè)網(wǎng) 1.4.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能 1資源共享資源共享 所謂共享資源就是共享網(wǎng)絡(luò)上的硬件資源、軟件資源和所謂共享資源就是共享網(wǎng)絡(luò)上的硬件資源、軟件資源和 信息資源。信息資源。 （1） 共享打印機(jī)、磁盤空間、通信設(shè)備等各種硬件設(shè)備共享打印機(jī)、磁盤空間、通信設(shè)備等各種硬件設(shè)備 1.4 1.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和應(yīng)用 （2）共享數(shù)據(jù)資源）共享數(shù)據(jù)資源 （3）共享應(yīng)用程序、使用多用戶軟件）共享應(yīng)用程序、使用多用戶軟件 2數(shù)據(jù)通信數(shù)

18、據(jù)通信 數(shù)據(jù)通信即數(shù)據(jù)傳送，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最基本功能之一。 從通信角度看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)其實(shí)是一種計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)。 作為計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)下列重要功能：文件傳輸、 IP電話、email、視頻會(huì)議、信息發(fā)布、交互式娛樂(lè) （1）傳輸文件）傳輸文件：網(wǎng)絡(luò)能快速地、不需要交換軟盤就可在計(jì) 算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行文件拷貝。 （2）使用電子郵件（）使用電子郵件（E-mail）：用戶可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作 為郵局，向網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)用戶發(fā)送備忘錄、報(bào)告和 報(bào)表等。雖然在辦公室使用電話是非常方便的，但網(wǎng)絡(luò)的 E-mail可以向不在辦公室的人傳送消息，而且還提供了一 種無(wú)紙辦公的環(huán)境。 3、均衡負(fù)荷與分布式處理功能

19、、均衡負(fù)荷與分布式處理功能 當(dāng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中某一臺(tái)計(jì)算機(jī)負(fù)載過(guò)重時(shí)，計(jì)算 機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行智能的判斷，并將新的任務(wù)轉(zhuǎn)交給計(jì)算 機(jī)網(wǎng)絡(luò)中較空閑的計(jì)算機(jī)去完成，這樣就能均衡每一臺(tái) 計(jì)算機(jī)的負(fù)載，提高了每一臺(tái)計(jì)算機(jī)的可用性。 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)用戶可根據(jù)情況合理選擇計(jì) 算機(jī)網(wǎng)內(nèi)的資源，以就近的原則快速地處理。對(duì)于較大 型的綜合問(wèn)題，通過(guò)一定的算法將任務(wù)分交給不同的計(jì) 算機(jī)，從而達(dá)到均衡網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)分布處理的目的。 此外，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能將多臺(tái)計(jì)算機(jī)連成具有高 性能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以并行的方式共同來(lái)處理一個(gè)復(fù)雜 的問(wèn)題，這就是當(dāng)今稱之為協(xié)同式計(jì)算機(jī)的一種網(wǎng)絡(luò)計(jì) 算模式。 4、數(shù)據(jù)信息的、數(shù)據(jù)信息的 集中

20、和綜合處理集中和綜合處理: 以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，我們可以將從不同計(jì)算機(jī)終端上得到各 種的數(shù)據(jù)收集起來(lái)，并進(jìn)行整理和分析等綜合處理。 例如，一個(gè)企業(yè)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將其進(jìn)貨、生產(chǎn)、銷售和 財(cái)務(wù)等各個(gè)方面的數(shù)據(jù)集中在一起，對(duì)它們進(jìn)行綜合處理得 到的結(jié)果可以幫助企業(yè)調(diào)整生產(chǎn)和管理的各個(gè)環(huán)節(jié)或做出一 些重要的決策。 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)飛機(jī)票、火車票、汽車票或輪船票的 預(yù)訂，在出差到外地之前就能完成飯店、住宿的預(yù)訂，正是 得益于網(wǎng)絡(luò)所提供的信息集中和綜合處理功能。 1.4.2 1.4.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 n方便的信息檢索方便的信息檢索 n現(xiàn)代化的通信方式現(xiàn)代化的通信方式 n辦公自動(dòng)化辦公自動(dòng)化 n企

21、業(yè)的信息化企業(yè)的信息化 n電子商務(wù)與電子政務(wù)電子商務(wù)與電子政務(wù) n遠(yuǎn)程教育與遠(yuǎn)程教育與E-learningE-learning n豐富的娛樂(lè)和消遣豐富的娛樂(lè)和消遣 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用帶來(lái)的社會(huì)問(wèn)題計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用帶來(lái)的社會(huì)問(wèn)題 n計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)、文化、教 育、科學(xué)的發(fā)展與人類生活質(zhì)量的提高產(chǎn)生了 重要影響，同時(shí)也不可避免地帶來(lái)一些新的社 會(huì)、道德、政治與法律問(wèn)題； n“網(wǎng)絡(luò)社會(huì)”中的“道德”與“法律”，這對(duì) 于人類是一個(gè)新的課題。 一、一、從物理組成的角度從物理組成的角度 n硬件硬件-包括包括主計(jì)算機(jī)、終端、通信控制處理機(jī)、通主計(jì)算機(jī)、終端、通信控制處理機(jī)、通 信設(shè)備和通信線路等信設(shè)

22、備和通信線路等 n網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) n端節(jié)點(diǎn)：服務(wù)器、工作站（網(wǎng)卡）端節(jié)點(diǎn)：服務(wù)器、工作站（網(wǎng)卡） n中間節(jié)點(diǎn)：交換機(jī)、集線器（中間節(jié)點(diǎn)：交換機(jī)、集線器（HUB）、）、路由器等路由器等; n通信鏈路：信息傳輸?shù)耐ǖ劳ㄐ沛溌罚盒畔鬏數(shù)耐ǖ?n物理：傳輸介質(zhì)物理：傳輸介質(zhì) n邏輯：信道邏輯：信道 1.5 1.5 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成 n軟件 n網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序：隨廠家的網(wǎng)卡而變； n網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件：隨網(wǎng)絡(luò)設(shè)備而變； n網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：隨設(shè)備和操作系統(tǒng)而變； n網(wǎng)絡(luò)管理/安全控制軟件、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件 （可選）。 二、按邏輯劃分 1 1）資源子網(wǎng)：負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)）資源子網(wǎng)：負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處

23、理業(yè)務(wù) 包括：主計(jì)算機(jī)（包括：主計(jì)算機(jī)（Host）、）、終端、終端、 I/O設(shè)備、設(shè)備、 各種軟件資源和數(shù)據(jù)資源等。各種軟件資源和數(shù)據(jù)資源等。 2 2）通信子網(wǎng)：為資源子網(wǎng)提供傳輸、交）通信子網(wǎng)：為資源子網(wǎng)提供傳輸、交 換數(shù)據(jù)信息的能力。換數(shù)據(jù)信息的能力。 包括：通信控制處理機(jī)、通信線路、其他通信包括：通信控制處理機(jī)、通信線路、其他通信 設(shè)備設(shè)備如調(diào)制解調(diào)器等如調(diào)制解調(diào)器等 通信子網(wǎng)通信子網(wǎng) 資源子網(wǎng)資源子網(wǎng) CCP CCP CCP CCP CCP CCP 主機(jī)主機(jī) 主機(jī) 終端 終端終端 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化 n隨著微型計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，大量的微型計(jì) 算機(jī)是通過(guò)局域網(wǎng)連入廣域網(wǎng)，而局域網(wǎng)與 廣域

24、網(wǎng)、廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的互連是通過(guò)路由 器實(shí)現(xiàn)的； n在Internet中，用戶計(jì)算機(jī)需要通過(guò)校園網(wǎng)、 企業(yè)網(wǎng)或ISP聯(lián)入地區(qū)主干網(wǎng)，地區(qū)主干網(wǎng)通 過(guò)國(guó)家主干網(wǎng)聯(lián)入國(guó)家間的高速主干網(wǎng)，這 樣就形成一種由路由器互聯(lián)的大型、層次結(jié) 構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單示意現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單示意 通信子網(wǎng)通信子網(wǎng) 路由器 路由器 路由器 路由器 路由器 路由器 主機(jī) 局域網(wǎng) 主機(jī) 局域網(wǎng) 主機(jī) 局域網(wǎng) 主機(jī) 局域網(wǎng) 路由器 路由器路由器 路由器 服務(wù)器 服務(wù)器 服務(wù)器 服務(wù)器 q 在資源子網(wǎng)中，大量在資源子網(wǎng)中，大量 的微型計(jì)算機(jī)通過(guò)局域網(wǎng)的微型計(jì)算機(jī)通過(guò)局域網(wǎng) ( (包括校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)或包括

25、校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)或 ISPISP提供的接入網(wǎng)等提供的接入網(wǎng)等) )連入連入 廣域網(wǎng)；廣域網(wǎng)； q 在通信子網(wǎng)中，用于在通信子網(wǎng)中，用于 實(shí)現(xiàn)廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間實(shí)現(xiàn)廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間 互連的通信控制處理機(jī)普互連的通信控制處理機(jī)普 遍采用被稱為核心路由器遍采用被稱為核心路由器 的路由設(shè)備；的路由設(shè)備； q 在資源子網(wǎng)和通信子在資源子網(wǎng)和通信子 網(wǎng)的邊界，局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的邊界，局域網(wǎng)與廣域 網(wǎng)之間的互連也采用了路網(wǎng)之間的互連也采用了路 由設(shè)備，并將這些路由設(shè)由設(shè)備，并將這些路由設(shè) 備稱為接入路由器或邊界備稱為接入路由器或邊界 路由器。路由器。 1.6 1.6 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

26、n來(lái)自離散數(shù)學(xué)中的圖論來(lái)自離散數(shù)學(xué)中的圖論 n網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)： 把計(jì)算機(jī)、終端、通信處理機(jī)等設(shè)備抽象把計(jì)算機(jī)、終端、通信處理機(jī)等設(shè)備抽象 成點(diǎn)（結(jié)點(diǎn)），把連接這些設(shè)備的通信線路抽成點(diǎn)（結(jié)點(diǎn)），把連接這些設(shè)備的通信線路抽 象成線（鏈路），并將由這些點(diǎn)和線所構(gòu)成的象成線（鏈路），并將由這些點(diǎn)和線所構(gòu)成的 拓?fù)浞Q為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。拓?fù)浞Q為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 n為什么要研究網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)為什么要研究網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)是決定網(wǎng)絡(luò)性能的主要因素網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)是決定網(wǎng)絡(luò)性能的主要因素 構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)時(shí)，首先要選擇采用何種網(wǎng)絡(luò)拓樸構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)時(shí)，首先要選擇采用何種網(wǎng)絡(luò)拓樸 結(jié)構(gòu)來(lái)物理連接所有的節(jié)點(diǎn)與計(jì)

27、算機(jī)。結(jié)構(gòu)來(lái)物理連接所有的節(jié)點(diǎn)與計(jì)算機(jī)。 常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu) n總線型總線型 所有節(jié)點(diǎn)直接連到一條物理鏈路上所有節(jié)點(diǎn)直接連到一條物理鏈路上 任何一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)都能通過(guò)總線傳播，任何一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)都能通過(guò)總線傳播， 同時(shí)能被總線上的所有其他站點(diǎn)接收到同時(shí)能被總線上的所有其他站點(diǎn)接收到 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：拓?fù)湫问胶?jiǎn)單，節(jié)點(diǎn)易于擴(kuò)充拓?fù)湫问胶?jiǎn)單，節(jié)點(diǎn)易于擴(kuò)充 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：可靠性和靈活性差：可靠性和靈活性差 、傳輸延時(shí)不確定傳輸延時(shí)不確定 有一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，其他各節(jié)點(diǎn)通過(guò)各自的線路與中心節(jié)點(diǎn)有一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，其他各節(jié)點(diǎn)通過(guò)各自的線路與中心節(jié)點(diǎn) 相連，形成輻射型結(jié)構(gòu)。相連，形成輻射型結(jié)構(gòu)。 各節(jié)點(diǎn)間的通信必須通過(guò)中心節(jié)點(diǎn)各節(jié)點(diǎn)間的通信必須通過(guò)中心節(jié)點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組網(wǎng)容易、管理方便、可擴(kuò)充性強(qiáng)組網(wǎng)容易、管理方便、可擴(kuò)充性強(qiáng) 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：中心節(jié)點(diǎn)的故障會(huì)直接造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓中心節(jié)點(diǎn)的故障會(huì)直接造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓 需耗費(fèi)大量的電纜，維護(hù)安裝量大需耗費(fèi)大量的電纜，維