計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文1第3章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信子網(wǎng) 本章介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)中的通信子網(wǎng)部分，涉及物理網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)和端對(duì)端通信等。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)要了解不同計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)、各種局域網(wǎng)技術(shù)，掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的連接設(shè)備，了解網(wǎng)絡(luò)連接的IP地址、可靠性等概念，掌握數(shù)字通信的基礎(chǔ)知識(shí)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文23.1 通信子網(wǎng)概述通信子網(wǎng)概述 1、位置、位置 通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)路由器路由器主機(jī)主機(jī)B資源子網(wǎng)資源子網(wǎng)R1R2R3R4R5R6主機(jī)主機(jī)A計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)=通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)+資源子網(wǎng)資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)純粹負(fù)責(zé)純粹通信部分通信部分傳輸線傳輸線交換單元交換單元

2、各種網(wǎng)絡(luò)各種網(wǎng)絡(luò)資源資源（主（主機(jī)、打印機(jī)、打印機(jī)、軟件機(jī)、軟件等）等）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文4 子網(wǎng)子網(wǎng)（Subnet）路由器和通信線路的集合 互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng) （純粹通信部分，局域網(wǎng)沒(méi)有） 主機(jī)主機(jī)（host）應(yīng)用部分 由各種網(wǎng)絡(luò)連接而成 2、作用：子網(wǎng)的功能：把信息從一臺(tái)主機(jī)傳到另一臺(tái)主機(jī)。任務(wù)：承擔(dān)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)接、加工和交換等通信處理工作。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文53、因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的核心TCP/IP協(xié)議四層結(jié)構(gòu)：通信子網(wǎng)層、網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)輸層和應(yīng)用層。（見P61圖3-1）協(xié)議中，網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議負(fù)責(zé)給各種不同的通信子網(wǎng)層或局域網(wǎng)提供一個(gè)統(tǒng)一的互連平臺(tái)。TCP協(xié)議負(fù)責(zé)位應(yīng)用程序提供端對(duì)端的

3、通信和控制功能。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文6一、帶寬與容量一、帶寬與容量 信道信道通信中傳遞信息的通道。包括發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備和連接的傳輸介質(zhì)。有信息使用信道的情況分：共相信道和獨(dú)占信道。 信道帶寬信道帶寬信道兩端的發(fā)送和接收設(shè)備能夠改變比特信號(hào)的最大速率。也就是信道可以傳輸?shù)男畔㈩l率的范圍。（單位：Hz）（教材P29曾經(jīng)講過(guò)） 3.2 數(shù)據(jù)通信基本知識(shí)數(shù)據(jù)通信基本知識(shí) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文7 信道容量信道容量是指單位時(shí)間內(nèi)信道上所能傳輸?shù)淖畲蟊忍財(cái)?shù)。（稱為比特率，單位：bps）注意區(qū)別注意區(qū)別：波特率（band）是指?jìng)鬏敂?shù)據(jù)的信號(hào)的波長(zhǎng)每秒鐘改變的次數(shù)。在模擬信號(hào)的傳輸中，比特率波特率；在數(shù)字

4、信號(hào)的傳輸中，比特率波特率。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文8香農(nóng)定理： S/NWC1log2 （bps） 最大數(shù)據(jù)傳輸容量 信道帶寬 信號(hào)功率 噪聲功率 信噪比 S/N 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文9例如：例如：一條帶寬3000Hz，信噪比為30dB（分貝）的信道。（這是模擬電話系統(tǒng)的典型參數(shù)）這條信道的最大傳輸容量為：NSWC/1log2301log30002522log3000bps15000W=3000Hz，S/N=30dB，利用香農(nóng)定理得：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文10說(shuō)明說(shuō)明：1、提高信噪比可增加容量，遠(yuǎn)距離傳輸，必須提高信噪比。2、N0時(shí)，C，即無(wú)干擾信道，容量為，有帶寬（有限）決定。有限帶寬無(wú)噪音

5、信道的最大傳輸速率為：奈奎斯特定理： （bps） k傳輸系統(tǒng)中所用的邏輯值數(shù)。 kWD2log2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文11例如：例如：一個(gè)傳輸二進(jìn)制信號(hào)的無(wú)噪聲信道帶寬為3kHz，其最大傳輸速率是多少？ kWD2log2因?yàn)椋簜鬏敹M(jìn)制信號(hào)時(shí)k=2，W=3000Hz所以： W230002bps6000計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文123、容量一定時(shí)，W與S/N可互換。若信號(hào)頻率過(guò)低，會(huì)造成信道浪費(fèi)，應(yīng)使用信道復(fù)用技術(shù)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文13二、二、信道復(fù)用信道復(fù)用兩類：頻分多路復(fù)用（FDM）和時(shí)分多路復(fù)用（TDM）頻分多路復(fù)用大多針對(duì)模擬信號(hào)的通信信道。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)多使用時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)。還有的將

6、波分多路復(fù)用（WDM）從頻分多路復(fù)用中分出來(lái)，應(yīng)用于光纖信道上。在無(wú)線移動(dòng)通信中，由一種碼分多路復(fù)用技術(shù)（CDMA）。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文14它們的特點(diǎn)：它們的特點(diǎn)：FDM：以頻率的不同來(lái)區(qū)分地址，每個(gè)信號(hào)占據(jù)一個(gè)頻段，獨(dú)占頻道，共享時(shí)間。如電視信號(hào)分不同的頻道，同時(shí)傳播。TDM：以時(shí)隙（在周期內(nèi)劃分的一個(gè)很小的時(shí)間段，用于分開不同的信號(hào)）的不同來(lái)區(qū)分地址，每個(gè)信號(hào)獨(dú)占時(shí)隙，共享頻率。如同一頻率的電臺(tái)在不同的時(shí)間段播放不同的節(jié)目，中間用以小段廣告時(shí)間間隔（時(shí)隙）。CDMA：每個(gè)用戶分配一個(gè)地址碼（互不重復(fù)，如移動(dòng)電話號(hào)碼）。共享頻率和時(shí)間。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文15計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的三種信道

7、連接方式：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的三種信道連接方式：1、點(diǎn)到點(diǎn)連接雙方處于信道兩端。2、共相信道多臺(tái)機(jī)器連于同一信道。3、信道復(fù)用在同一共享信道上實(shí)現(xiàn)多個(gè)互相獨(dú)立的點(diǎn)到點(diǎn)連接。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文16三、異步通信與基帶傳輸三、異步通信與基帶傳輸異步通信異步通信發(fā)送方與接收方之間不需要嚴(yán)格定時(shí)限制的通信。（如C/S模式中客戶機(jī)向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求。）同步通信同步通信要求發(fā)送方和接收方在時(shí)間上互相制約。（如C/S模式中服務(wù)器回應(yīng)客戶的請(qǐng)求，并發(fā)送數(shù)據(jù)。）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的通信既有異步通信，也有同步通信。在信息傳輸時(shí)，信號(hào)必須經(jīng)過(guò)編碼之后才能進(jìn)行傳輸。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文17+15V-15V0計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常用

8、的三種編碼：1、RS-232異步串行ASCII碼用0表示高電平，用1表示低電平。用起始比特和結(jié)束比特區(qū)分不同的信息。（如P71圖3-7）例如：例如：傳輸字符“1100100”信息。1 1終止比特終止比特起始比特起始比特0 0 10 0計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文182、曼徹斯特編碼將一個(gè)比特分成兩段，前段高電平后段低電平的信號(hào)用1表示，前段低電平后段高電平的信號(hào)用0表示。（如P71圖3-8） +15V-15V01 110 00 0計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文19上一個(gè)比特的后半個(gè)比特是低電平3、差分曼徹斯特編碼是曼徹斯特編碼的一個(gè)變種。比特信號(hào)為1時(shí)，前半個(gè)比特的電平與上一個(gè)比特信號(hào)的后半個(gè)比特的電平相同

9、；比特信號(hào)為0時(shí)，前半個(gè)比特的電平與上一個(gè)比特信號(hào)的后半個(gè)比特的電平相反。（如P71圖3-9） +15V-15V01 110 00 0上一個(gè)比特的后半個(gè)比特是低電平上一個(gè)比特的后半個(gè)比特是高電平上一個(gè)比特的后半個(gè)比特是高電平計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文20基帶傳輸基帶傳輸是指一種未經(jīng)調(diào)制的電脈沖信號(hào)（基帶信號(hào)，頻帶從直流到低頻信號(hào)）的傳輸。適用于距離較近的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（如不分局域網(wǎng)）。當(dāng)信號(hào)要傳輸較遠(yuǎn)的地方時(shí)，就必須將經(jīng)編碼后的數(shù)字信號(hào)由高頻載波調(diào)制后才進(jìn)行傳輸，以減少衰減和干擾。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文21四、載波傳輸與調(diào)制解調(diào)四、載波傳輸與調(diào)制解調(diào)教材P29已經(jīng)講過(guò)，簡(jiǎn)單復(fù)習(xí)一下。調(diào)制的分類：調(diào)幅

10、、調(diào)頻和調(diào)相。調(diào)制解調(diào)工作原理：P71倒數(shù)第1段。了解電話撥號(hào)Modem。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文22五、中繼器（五、中繼器（RepeaterRepeater）與交換機(jī)（）與交換機(jī)（SwitchSwitch） 1 1、中繼器、中繼器是工作于物理層的連接設(shè)備。作用：擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)段；增加結(jié)點(diǎn)主機(jī)的數(shù)目，不受一條電纜段的限制；放大信號(hào)，并調(diào)整信號(hào)時(shí)間。一般在網(wǎng)絡(luò)分段設(shè)計(jì)中，要使得一段中的主機(jī)結(jié)點(diǎn)盡可能少。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文23例如：例如：具有40臺(tái)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)，能創(chuàng)建成4個(gè)網(wǎng)段，每個(gè)網(wǎng)段有10個(gè)結(jié)點(diǎn)。就不應(yīng)建2個(gè)網(wǎng)段（一段12個(gè)結(jié)點(diǎn)，一段28個(gè)結(jié)點(diǎn)）。這樣可以減少受影響計(jì)算機(jī)的數(shù)目。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：它不能

11、檢測(cè)幀，放大信號(hào)有可能是不正確的信號(hào)，這樣會(huì)使錯(cuò)誤信號(hào)傳到另一段。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文242 2、交換機(jī)、交換機(jī) 使用交換技術(shù)的原因：使用交換技術(shù)的原因： 由于機(jī)器的處理能力和存儲(chǔ)能力增強(qiáng)，速度更快了，因此，要求通信的能力也要增強(qiáng)。 網(wǎng)絡(luò)的增長(zhǎng)，但是帶寬不足，產(chǎn)生性能的下降，響應(yīng)速度慢。需要選擇以太網(wǎng)交換技術(shù)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文25使用交換技術(shù)后網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)：使用交換技術(shù)后網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)： 以太網(wǎng)交換機(jī)能夠把較大的、通信密集的網(wǎng)絡(luò)分解為較小的、易于控制的子網(wǎng)，交換機(jī)利用其MAC（介質(zhì)存取控制，Media Access ControlMedia Access Control）地址表，確定所傳送

12、的幀只能在源和目的的主機(jī)所在的兩個(gè)分段上進(jìn)行，而其他分段不傳輸，從而確保通信經(jīng)過(guò)盡可能少的分段數(shù)，以減少?gòu)囊粋€(gè)分段到另一個(gè)分段的不必要的網(wǎng)絡(luò)信息流。 交換機(jī)對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)帶寬有極大的幫助。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文26例如：例如：一個(gè)沒(méi)有交換能力的集線器連接8個(gè)10Mbps的網(wǎng)段，由于集線器一次只能向一個(gè)網(wǎng)段重新傳送數(shù)據(jù)，所以集線器的容量也就從不超過(guò)10Mbps。但若使用以太網(wǎng)交換機(jī)代替集線器，由于交換機(jī)可以幾乎同時(shí)向每個(gè)網(wǎng)段重新傳送數(shù)據(jù)，所以，網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)容量就會(huì)增加7倍，即80Mbps（810Mbps）。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文27交換機(jī)的分類：交換機(jī)的分類： 從控制數(shù)據(jù)傳送方面分：從控制數(shù)據(jù)傳送

13、方面分：靜態(tài)交換和動(dòng)態(tài)交換。 從交換機(jī)端口連接工作站和分段的方式分：從交換機(jī)端口連接工作站和分段的方式分：分段交換（每個(gè)端口處理整個(gè)分段）和端口交換（每個(gè)端口連接單個(gè)設(shè)備）。 從交換方式分：從交換方式分：直接交換交換機(jī)在接收完整一個(gè)分組前，若已讀取到目的地址，則馬上轉(zhuǎn)發(fā)部分分組。從而提高傳輸速度。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換交換機(jī)在接收了整個(gè)分組后，才將它轉(zhuǎn)發(fā)出去。以此提高傳輸?shù)目煽啃浴?計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文28一、基本概念一、基本概念 1、定義：局域網(wǎng)（Lacal Area Network），簡(jiǎn)稱LAN。是一個(gè)在一定地理區(qū)域（同一建筑、同一園區(qū)）內(nèi)，可使多個(gè)相互獨(dú)立的設(shè)備在同一共享介質(zhì)上以一定速率通信的通

14、信系統(tǒng)。2、特點(diǎn)：（教材P79-80 ） 3.3 局域網(wǎng)技術(shù)局域網(wǎng)技術(shù) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文293、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：可分為六種：星型、環(huán)型、雙環(huán)型、總線型、樹型和網(wǎng)格型。但常用的是三種：星型、環(huán)型（如令牌環(huán)，IEEE802.5，4Mbps或16Mbps）和總線型（如以太網(wǎng)，IEEE802.3，速度為10Mbps或100Mbps，現(xiàn)已在發(fā)展1000Mbps）。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文30總線型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文31星型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文32環(huán)型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文33二、參考模型二、參考模型局域網(wǎng)的參考模型：IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)定義了三層體系結(jié)構(gòu)，即物理層（PHY）、介質(zhì)訪問(wèn)控制層

15、（MAC）和邏輯鏈路控制層（LLC）。如P83圖3-18，是局域網(wǎng)與OSI模型的比較。IEEE 802又分為11個(gè)委員會(huì)（見P82-83和圖3-19） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文34三、局域網(wǎng)的特性三、局域網(wǎng)的特性1、信道的共享性每一個(gè)局域網(wǎng)包括一種共享介質(zhì)（通常是電纜）。共享信道網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)：降低費(fèi)用。為什么共享網(wǎng)絡(luò)只被用于局域網(wǎng)通信？ 共享網(wǎng)絡(luò)需要通信協(xié)調(diào)網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)，通信所需的時(shí)間由距離決定，距離越長(zhǎng)，延遲越大，但共享網(wǎng)絡(luò)不能延遲大。 由于共享介質(zhì)需要花時(shí)間協(xié)調(diào)使用，留給數(shù)據(jù)傳送的時(shí)間就少了，因此長(zhǎng)距離傳輸?shù)臅r(shí)間不足。 提供長(zhǎng)距離高帶寬的傳輸與同樣帶寬的短距離傳輸要更為昂貴。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱

16、志文352、訪問(wèn)的局部性這是局域網(wǎng)發(fā)展的主要原因之一。訪問(wèn)的局部性主要包括： 在時(shí)間上，臨時(shí)訪問(wèn)的局部性若一對(duì)計(jì)算機(jī)曾建立過(guò)一次通信，那么這對(duì)計(jì)算機(jī)有可能在不久會(huì)再通信。 在地理上，物理訪問(wèn)的局部性某臺(tái)計(jì)算機(jī)與近距離計(jì)算機(jī)通信的可能性比與遠(yuǎn)距離的計(jì)算機(jī)通信的可能性大。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文36四、局域網(wǎng)實(shí)例四、局域網(wǎng)實(shí)例 Ethernet以太網(wǎng)Ethernet是一種使用廣泛，應(yīng)用總線拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)技術(shù)。多臺(tái)計(jì)算機(jī)共享單一的傳輸電纜（以太）。一般使用粗纜（10Base5）的以太網(wǎng)限定長(zhǎng)度上限為500m以內(nèi)，并要求每一對(duì)連接之間相隔3m。一般以太網(wǎng)傳輸速度為10Mbps；快速以太網(wǎng)的傳輸速度為100

17、Mbps；吉位（千兆）以太網(wǎng)的傳輸速度為1000Mbps（1Gbps）。以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)是：IEEE 802.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文37計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文38計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文39計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文40以太網(wǎng)共享電纜，因此，當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)向另一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送幀（以太網(wǎng)幀的格式見教材P85圖3-20（a）時(shí)，所有其它計(jì)算機(jī)必須等待。以太網(wǎng)控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ㄊ牵篒EEE802.3的CSMA/CD協(xié)議。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文41CSMA/CD協(xié)議協(xié)議（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect）（載波偵聽多路訪問(wèn)/碰撞檢測(cè)）。其工作過(guò)程如下

18、：其工作過(guò)程如下： 發(fā)送站發(fā)送之前，首先偵聽載波（載波檢測(cè)，閑/忙）“講前先聽講前先聽”； 如果網(wǎng)絡(luò)（總線）空閑，發(fā)送站開始發(fā)送它的幀； 如果網(wǎng)絡(luò)（總線）被占用（忙），發(fā)送站則繼續(xù)偵聽載波并推遲發(fā)送直到網(wǎng)絡(luò)空閑；“只顧自己，沖突不只顧自己，沖突不可避免可避免”計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文42 發(fā)送站在發(fā)送過(guò)程中偵聽沖突（沖突檢測(cè)，邊發(fā)送邊檢測(cè)）“邊聽邊講邊聽邊講”； 如果檢測(cè)無(wú)沖突，則該次發(fā)送幀成功。如果檢測(cè)到?jīng)_突，說(shuō)明發(fā)送失?。ā耙淮沃荒芤蝗酥v一次只能一人講”）。發(fā)出一串阻塞信號(hào)，通知發(fā)送站立即停止發(fā)送，這意味著所有卷入沖突的站都停止發(fā)送； 每個(gè)卷入沖突的站都進(jìn)入退避周期，即按一定的退避退避算法算

19、法（如：二進(jìn)制指數(shù)退避算法）等待一段隨機(jī)時(shí)間后進(jìn)行重發(fā)，亦即重復(fù)上述步驟，直到發(fā)送成功。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文43二進(jìn)制指數(shù)退避算法二進(jìn)制指數(shù)退避算法 第1次沖突發(fā)生后，每個(gè)站點(diǎn)的等待0或1個(gè)單元時(shí)間后重發(fā)； 再次（第2次）發(fā)生沖突后，等待單元時(shí)間從0、1、2、3中隨機(jī)選一個(gè)； 第3次發(fā)生沖突后，等待單元時(shí)間從0到23-1之間隨機(jī)選一個(gè)； 檢測(cè)i次沖突后，等待單元時(shí)間從0到2i-1之間隨機(jī)選一個(gè)； 檢測(cè)10次沖突后，等待單元時(shí)間就固定為1023； 檢測(cè)16次沖突后，控制器不再動(dòng)作，并宣告發(fā)送失敗。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文44 token ring network令牌環(huán)網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是：IEEE

20、802.5，該網(wǎng)絡(luò)控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ㄊ鞘褂谩傲钆啤保╰oken）?！傲钆啤笔且环N特殊的短的保留報(bào)文。由于它很小，所以它可以在網(wǎng)上迅速地傳輸（如傳送1圈1s），是用于協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的。當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，必須等待拿到許可的令牌。一旦得到許可的令牌，計(jì)算機(jī)發(fā)送一幀數(shù)據(jù)。同時(shí)，由于其它計(jì)算機(jī)未得到令牌，因此，不可能同時(shí)發(fā)送。若有多臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，令牌環(huán)硬件會(huì)按順序傳輸令牌。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文45令牌環(huán)網(wǎng)的傳輸速度一般為16Mbps。令牌環(huán)網(wǎng)優(yōu)于以太網(wǎng)之處：防止廣播風(fēng)暴（在許多計(jì)算機(jī)同時(shí)發(fā)送幀或堅(jiān)持重發(fā)時(shí)產(chǎn)生），位置之間的干擾非常少。主要缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)容易失效（若有一臺(tái)計(jì)算機(jī)失

21、效，會(huì)使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)失效，系統(tǒng)崩潰），不能自恢復(fù)。目前已經(jīng)比較少用。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文46計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文47 FDDI光纖分布數(shù)據(jù)接口是一種傳輸速度為100Mbps的令牌環(huán)技術(shù)，雙環(huán)結(jié)構(gòu)。通常被用作連接局域網(wǎng)和計(jì)算機(jī)的主干。由主環(huán)和次環(huán)組成，次環(huán)的數(shù)據(jù)傳輸方向與主環(huán)的數(shù)據(jù)傳輸方向相反，稱為反向旋轉(zhuǎn)環(huán)。正常工作時(shí)只使用一個(gè)主環(huán)。當(dāng)某臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)生故障而失效時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在另一個(gè)環(huán)上實(shí)施反向傳輸，這樣，可以自動(dòng)又形成一個(gè)環(huán)，起到自恢復(fù)作用。（見P89圖3-22） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文48計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文49計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文50 VLAN虛擬局域網(wǎng)目前，對(duì)VLAN還沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確的定

22、義。一般大多數(shù)人認(rèn)為VLAN基本上可以看作是一個(gè)廣播域。具體來(lái)講，一個(gè)VLAN可以看作是一組客戶工作站的集合，這些工作站不必處于同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)上，它們可以不受地理位置的限制而像處于同一個(gè)局域網(wǎng)上那樣進(jìn)行通信和信息交換?？梢哉J(rèn)為一個(gè)VLAN實(shí)際上是邏輯上的鏈路。VLAN的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.1Q 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文51 工程 VLAN 市場(chǎng) VLAN 財(cái)會(huì) VLAN VLAN 交換機(jī) VLAN 交換機(jī) VLAN 交換機(jī) 路由器 樓層 3 樓層 2 樓層 1 快速以太網(wǎng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文52VLAN的集中劃分方式：（P91） 基于端口的VLAN 基于MAC地址的VLAN 基于第3

23、層的VLAN 基于策略的VLAN計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文53目前，VLAN已得到廣泛應(yīng)用，稱為局域網(wǎng)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)有： 借助網(wǎng)絡(luò)管理軟件實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，減少管理開銷； VLAN自動(dòng)形成廣播域，通過(guò)VLAN的劃分，減少?gòu)V播風(fēng)暴； 可以基于多種安全策略來(lái)劃分VLAN，提高網(wǎng)絡(luò)的安全性； 可以限制用戶的數(shù)量，相應(yīng)減少服務(wù)方面的開銷； 可以實(shí)現(xiàn)有效管理和監(jiān)控自動(dòng)化。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文54MAN是一種比LAN在距離上進(jìn)一步擴(kuò)展，一般擁有中型通信設(shè)備，在一個(gè)城市地域范圍內(nèi)。一、一、MAN的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為：的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為： IEEE 802.6，稱為：分布式隊(duì)列雙總線（DQDB）3.4

24、城域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)城域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文55計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文56基本原理：基本原理：兩條平行的單向總線穿繞于整個(gè)城市，站點(diǎn)同時(shí)連接于兩條總線上。每條總線都有頭端（head-end），它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的53字節(jié)的信元流，用于啟動(dòng)傳輸。信元從頭端沿著總線往下傳，當(dāng)它到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，就從總線中消失。每個(gè)信元帶有44字節(jié)的有效載荷，用于裝載要傳遞的信息。目的計(jì)算機(jī)位于發(fā)送站點(diǎn)的右方，使用上方總線A，反之，用下方總線B。站點(diǎn)按照準(zhǔn)備好發(fā)送的順序進(jìn)行排隊(duì)，并按先進(jìn)先出的原則進(jìn)行發(fā)送。系統(tǒng)工作范圍：系統(tǒng)工作范圍：160km，速度：44.736(T3)-155Mbps(ATM) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案

25、朱志文57二、實(shí)現(xiàn)模式二、實(shí)現(xiàn)模式 CATVCATV網(wǎng)網(wǎng)有線電視網(wǎng)有線電視網(wǎng)用多個(gè)Modem把帶寬為300MHz的電視電纜分割成多個(gè)子頻帶，可單獨(dú)傳輸信息。用戶使用CATV Modem（“機(jī)頂盒”）接受信息。（見P94圖3-24） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文58q江門視訊寬帶網(wǎng)江門視訊寬帶網(wǎng) 年以來(lái)，特別是近兩年來(lái)，江門市大力加強(qiáng)廣播電視基礎(chǔ)設(shè)施，特別是有線電視網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。先后投入3.8億元，建設(shè)光纖與電纜混合結(jié)構(gòu)（）綜合信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。目前,建成了上與廣東省和全國(guó)連接，下通五邑各市、鎮(zhèn)、行政村的光纖網(wǎng)絡(luò)。市區(qū)已建成一個(gè)750MHz HFC雙向環(huán)形ATM寬帶綜合接入網(wǎng)，分配網(wǎng)共設(shè)個(gè)光節(jié)點(diǎn)，每個(gè)光節(jié)點(diǎn)

26、覆蓋個(gè)用戶。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文59 ISDNISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)1、定義：定義：P95第一段歷史：20世紀(jì)80年代由CCITT（國(guó)際電話與電報(bào)顧問(wèn)委員會(huì)）引入，用于提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖形和視頻數(shù)字服務(wù)。在1984年和1988年由ITU-T對(duì)N-ISDN（窄帶ISDN）進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。我國(guó)在1999年才正式開始“一線通”業(yè)務(wù)。2、特征：特征：P953、體系結(jié)構(gòu)：體系結(jié)構(gòu)：v 中心思想：數(shù)字比特管道，各種信息通過(guò)時(shí)分多路復(fù)用方式在管道中雙向流動(dòng)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文60計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文61v 幾種設(shè)備：NT1網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備。置于客戶機(jī)房與電信公司的ISDN交換機(jī)連接。NT2網(wǎng)

27、絡(luò)第2終端，相當(dāng)于用戶交換機(jī)（PBX）和局域網(wǎng)等終端控制設(shè)備。TE1專用的ISDN終端設(shè)備。TE2非ISDN終端設(shè)備。TA ISDN適配器，用于將非ISDN設(shè)備適配后接入ISDN網(wǎng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文62v 4個(gè)參考點(diǎn)： 定義各種設(shè)備之間的接口點(diǎn)。U是電信公司ISDN交換機(jī)和NT1之間的連接。T是NT1上連接器提供給客戶的連接點(diǎn)。S是NT2（如ISDN PBX）與ISDN終端之間的接口。R是終端適配器（TA）和非ISDN終端之間的連接。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文63v7種標(biāo)準(zhǔn)化信道：A、B、C、D、E、H和組合信道。（P97）v3種標(biāo)準(zhǔn)化信道組合：2B+1D、23B+1D或30B+1D、1A

28、+1C （P97）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文644、寬帶寬帶ISDNISDN和和ATM ATM 從將來(lái)的發(fā)展來(lái)看，N-ISDN不會(huì)是主流，它的前途是有限的。由于網(wǎng)上視頻點(diǎn)播（VOD）等的發(fā)展，N-ISDN顯得不足。未來(lái)基于ATM技術(shù)為起點(diǎn)的B-ISDN將會(huì)是發(fā)展的方向。B-ISDN的概念：P98。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文65一、廣域網(wǎng)的定義一、廣域網(wǎng)的定義是覆蓋地理范圍相對(duì)較廣的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。它常利用公共網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供的便利條件進(jìn)行傳輸，可以分布在一個(gè)城市、一個(gè)國(guó)家，甚至跨過(guò)許多國(guó)家分布到全球。廣域網(wǎng)一般由主機(jī)和通信子網(wǎng)組成（見P99 圖3-27）。子網(wǎng)用于在主機(jī)之間傳遞信息。 3.5 廣域計(jì)算機(jī)網(wǎng)

29、廣域計(jì)算機(jī)網(wǎng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文66二、廣域網(wǎng)工作特點(diǎn)二、廣域網(wǎng)工作特點(diǎn)在許多廣域網(wǎng)中，一般由公共網(wǎng)絡(luò)充當(dāng)通信子網(wǎng)，它包括兩個(gè)組成部分：傳輸線和交換節(jié)點(diǎn)。傳輸線用來(lái)在計(jì)算機(jī)之間傳送比特流；交換節(jié)點(diǎn)有時(shí)也叫做分組交換節(jié)點(diǎn)、中間系統(tǒng)或數(shù)據(jù)交換設(shè)備，用于連接兩個(gè)或多個(gè)傳輸線。數(shù)據(jù)沿輸入線到達(dá)交換節(jié)點(diǎn)后，交換節(jié)點(diǎn)必須為其選擇輸出線并將其輸出。由于廣域網(wǎng)會(huì)不斷地有計(jì)算機(jī)或物理網(wǎng)絡(luò)接入，因此，網(wǎng)絡(luò)必須可擴(kuò)展，一般擴(kuò)展的方式有兩種：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文671 1、小規(guī)模擴(kuò)展：、小規(guī)模擴(kuò)展：增加少量計(jì)算機(jī)，可用增加交換機(jī)的I/O端口硬件或更換快速的CPU。在廣域網(wǎng)中傳送的數(shù)據(jù)單元稱為分組(packet)

30、。在廣域網(wǎng)的交換節(jié)點(diǎn)，采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，即當(dāng)分組到達(dá)交換節(jié)點(diǎn)(或稱交換機(jī))時(shí)，交換機(jī)將其放入一個(gè)隊(duì)列，直到交換機(jī)可以發(fā)送它們?nèi)ツ康牡?。這項(xiàng)技術(shù)使得交換機(jī)可以緩沖同時(shí)到達(dá)的小批量的突發(fā)性的分組。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文682 2、大規(guī)模擴(kuò)展：、大規(guī)模擴(kuò)展：需增加新的分組交換機(jī)。分組交換機(jī)就是一個(gè)小計(jì)算機(jī)，有處理器、存儲(chǔ)器和用于收發(fā)分組的I/O設(shè)備。在現(xiàn)代的高速?gòu)V域網(wǎng)中，分組交換機(jī)中由專門的硬件處理分組交換。分組交換機(jī)就是廣域網(wǎng)的基本組件之一。分組交換機(jī)互相連接起來(lái)，傳遞分組，構(gòu)成廣域網(wǎng)。通過(guò)增加分組交換機(jī)可以擴(kuò)展廣域網(wǎng)，覆蓋更多的地點(diǎn)，連接更多的計(jì)算機(jī)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文69在路由中轉(zhuǎn)發(fā)分組

31、的功能是由一張路由表實(shí)現(xiàn)的，它包括通往目的地址的所有信息和最短路徑。舉例分析路由選擇的過(guò)程：見P101-102 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文70交換機(jī)交換機(jī)1 交換機(jī)交換機(jī)2 交換機(jī)交換機(jī)3 交換機(jī)交換機(jī)4 目的地下一站目的地下一站目的地下一站目的地下一站1-2-13，124，221，342，423，24-31，312，33-14，341，332，343，434，3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文71在多個(gè)目的地的下一站相同時(shí)，一般使用缺省路由缺省路由交換機(jī)交換機(jī)1 交換機(jī)交換機(jī)2 交換機(jī)交換機(jī)3 交換機(jī)交換機(jī)4 目的地下一站目的地下一站目的地下一站目的地下一站1-2-13，124，2*1，342，423，2

32、4-*2，33-*4，343，4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文72路由選擇的一個(gè)例子：路由選擇的一個(gè)例子：如下圖表，假設(shè)路由器B要轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)目的地址為的數(shù)據(jù)包，路由表如何找出下一站？網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)路由器路由器A網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)3網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)4路由器路由器B路由器路由器C圖圖a 一個(gè)小型互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)一個(gè)小型互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文73表表b 路由器路由器B的路由選擇表的路由選擇表目的地目的地掩掩 碼碼下一站下一站30.

33、0.0.0deliver direct（直接傳送）deliver direct（直接傳送）假設(shè)路由軟件順序搜索路由表的每一行：第一行： & ，匹配失敗。第二、三行：同理，也匹配失敗。第四行： & = ，與目的地址匹配，因此，下一站將數(shù)據(jù)包傳送到。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文7

34、4路由算法一般有兩種：v 靜態(tài)路由：靜態(tài)路由：分組交換機(jī)啟動(dòng)時(shí)由程序計(jì)算而后設(shè)置路由，此后路由不再改變。這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，開銷?。蝗秉c(diǎn)是缺乏靈活性，路由不易改變。v 動(dòng)態(tài)路由：動(dòng)態(tài)路由：分組交換機(jī)啟動(dòng)時(shí)由程序設(shè)置初始路由，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)變化時(shí)隨時(shí)更新。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文75三、廣域網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)模式三、廣域網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)模式目前一般有電話交換網(wǎng)(PSTN)、分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)(又稱X.25網(wǎng))、幀中繼網(wǎng)(Frame Relay)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)等。 分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)(X.25網(wǎng)網(wǎng))1、X.25的主要特點(diǎn)： 能接入不同類型用戶設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)多方通信。 可靠性高，X.25是以虛電路服務(wù)為基礎(chǔ)

35、的。 多路復(fù)用，大大提高線路利用率。 流量控制和擁塞控制，信息傳遞安全。 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議，不支持廣播，傳輸率高。 提供速率從2400b/s至64kb/s。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文762、X.25是一個(gè)對(duì)公用分組交換網(wǎng)接口的規(guī)格說(shuō)明。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部由各個(gè)網(wǎng)絡(luò)自己決定?！癤.25網(wǎng)”僅說(shuō)明該網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)外部數(shù)據(jù)終端設(shè)備的接口應(yīng)遵循X.25標(biāo)準(zhǔn)。X.25接口分為3個(gè)層次：最下層的物理層接口標(biāo)準(zhǔn)采用X.21建議書，使用最多的就是RS-232標(biāo)準(zhǔn)。第二層是數(shù)據(jù)鏈路層采用的接口標(biāo)準(zhǔn)，是平衡型鏈路接入LAPB，它是HDLC的1個(gè)子集。第三層是分組層，DTE（數(shù)據(jù)終端設(shè)備）與DCE（數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備）之間可以建立多條邏輯

36、信道（0-4095），1個(gè)DTE可以在網(wǎng)上同時(shí)建立多個(gè)虛電路進(jìn)行通信。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文77 幀中繼網(wǎng)幀中繼網(wǎng)(Frame Relay)是一種用于連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的面向分組的通信方法。它主要用在公共或?qū)Ｓ镁W(wǎng)上的局域網(wǎng)互聯(lián)以及廣域網(wǎng)連接。大多數(shù)公共電信局都提供幀中繼服務(wù)，把它作為建立高性能的虛擬廣域連接的一種途徑。幀中繼是進(jìn)入帶寬范圍從56Kbps到1.544Mbps的廣域分組交換網(wǎng)的用戶接口。是從X.25交換網(wǎng)中發(fā)展起來(lái)的。幀中繼可以看作X.25的簡(jiǎn)化形式，它同樣采用虛電路的通信方式，但是省去了流量控制、鏈路糾錯(cuò)等功能。在目前傳輸介質(zhì)帶寬越來(lái)越高、穩(wěn)定性越來(lái)越好的情況下，不需要那么復(fù)雜的檢

37、錯(cuò)技術(shù)也能實(shí)現(xiàn)較好的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文78優(yōu)點(diǎn)是傳輸時(shí)延小、速率高、組網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)處理簡(jiǎn)單、一個(gè)端口可實(shí)現(xiàn)多個(gè)的連接、能和入網(wǎng)速率不同的用戶通信、傳輸帶寬能按需動(dòng)態(tài)分配，特別適合為L(zhǎng)AN提供互連。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文79幀中繼技術(shù)歸納為以下幾點(diǎn)：1) 幀中繼技術(shù)主要用于傳遞數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它使用一組規(guī)程將數(shù)據(jù)信息以幀的形式(簡(jiǎn)稱幀中繼協(xié)議)有效地進(jìn)行傳送。它是廣域網(wǎng)通信的一種方式。2) 幀中繼所使用的是邏輯連接，而不是物理連接，在一個(gè)物理連接上可復(fù)用多個(gè)邏輯連接（即可建立多條邏輯信道），可實(shí)現(xiàn)帶寬的復(fù)用和動(dòng)態(tài)分配。幀中繼的虛電路有永久型虛電路（PVC）和交換型虛電路（SVC）。計(jì)算

38、機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文803) 幀中繼協(xié)議是對(duì)X.25協(xié)議的簡(jiǎn)化，因此處理效率很高，網(wǎng)絡(luò)吞吐量高，通信時(shí)延低，幀中繼用戶的接入速率在64kb/s至2Mb/s，甚至可達(dá)到34Mb/s。4) 幀中繼的幀信息長(zhǎng)度遠(yuǎn)比X.25分組長(zhǎng)度要長(zhǎng)，最大幀長(zhǎng)度可達(dá)1600字節(jié)/幀，適合于封裝局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)單元，適合傳送突發(fā)業(yè)務(wù)(如壓縮視頻業(yè)務(wù)、WWW業(yè)務(wù)等)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文81幀中繼通信示意圖 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文82 SLIP和和PPP 是串行線上最常用的兩個(gè)鏈路層通信協(xié)議。常用于對(duì)等網(wǎng)組網(wǎng)。SLIP是早期的協(xié)議，現(xiàn)在基本上被PPP所代替。PPP的優(yōu)點(diǎn)：P108。PPP協(xié)議包含：鏈路控制協(xié)議（LCP）、

39、IP控制協(xié)議（IPCP）和口令授權(quán)協(xié)議（PAP）。 PPP幀格式：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文83一個(gè)家庭PC機(jī)撥號(hào)連接因特網(wǎng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文84 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)它是利用光纖（數(shù)字微波和衛(wèi)星）數(shù)字傳輸通道和數(shù)字交叉復(fù)用節(jié)點(diǎn)組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)，可以為用戶提供各種速率的高質(zhì)量數(shù)字專用電路和其它新業(yè)務(wù)，以滿足用戶多媒體通信和組建中高速計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的需要。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文85區(qū)別于傳統(tǒng)模擬電話專線的顯著特點(diǎn)是數(shù)字電路傳輸質(zhì)量高，時(shí)延小，通信速率可根據(jù)需要選擇；電路可以自動(dòng)迂回，可靠性高；一線可以多用，即可以通話、傳真、傳送數(shù)據(jù)，還可以組建會(huì)議電視系統(tǒng)，開放幀中繼業(yè)務(wù)，做多媒

40、體服務(wù)，或組建自己的虛擬專網(wǎng)，設(shè)立網(wǎng)管中心，自己管理自己的網(wǎng)絡(luò)。可選速率：2400b/s2048kb/s 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文86DDN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文87 異步移動(dòng)模式異步移動(dòng)模式（ATM）技術(shù)的基本概念及技術(shù)特點(diǎn)，包括：v ATM網(wǎng)絡(luò)的基本思路：網(wǎng)絡(luò)的基本思路：就是把數(shù)據(jù)分割成固定長(zhǎng)度的信元(Cell)來(lái)傳輸。每個(gè)信元有5個(gè)字節(jié)的信頭和48字節(jié)的凈荷(Payload)。信元的長(zhǎng)度固定，信頭又非常簡(jiǎn)單，這些使得ATM網(wǎng)絡(luò)可以用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)信元的快速轉(zhuǎn)發(fā)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文88v ATM網(wǎng)絡(luò)采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。每一個(gè)ATM端系統(tǒng)通過(guò)專用的線路連接到

41、ATM交換機(jī)，ATM交換機(jī)之間又用高速的通信線路(一般為光纖)連接起來(lái)。信元從端系統(tǒng)發(fā)出后，通過(guò)多個(gè)ATM交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)，最終到達(dá)目的地。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每個(gè)ATM端系統(tǒng)接口基本的發(fā)送速率為155Mbps。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文89v ATM網(wǎng)絡(luò)提供面向連接的服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)提供面向連接的服務(wù)。在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，進(jìn)行通信的端站點(diǎn)之間必須存在連接。該連接可以是永久性的，也可以是動(dòng)態(tài)建立的。在一條物理鏈路上可以存在多條虛連接，這些連接共享網(wǎng)絡(luò)鏈路的帶寬，根據(jù)各自的需要發(fā)送信息。這種虛線路復(fù)用模式，提高了鏈路的總的利用率。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文90v ATM的連接方式：的連接方式：分永久虛連接永久虛連接（PVC）

42、和交換虛連接交換虛連接（SVC）兩種形式。SVC是在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸之前通過(guò)信令協(xié)議自動(dòng)建立的，數(shù)據(jù)傳輸之后便被拆除；PVC是由網(wǎng)絡(luò)管理等外部機(jī)制建立的虛擬連接，該連接在網(wǎng)絡(luò)中一直存在。ATM的入網(wǎng)方式如下圖：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文91ATM網(wǎng)絡(luò)，在數(shù)據(jù)能夠在兩節(jié)點(diǎn)之間傳輸之前，它們之間建立了一條虛擬路徑。很像網(wǎng)上轉(zhuǎn)換之間的管道。每一管道包含了一個(gè)或多個(gè)虛擬信道，每一信道僅單向的傳輸一獨(dú)立的數(shù)據(jù)流。ATM交換分兩級(jí)：虛信道（VC）交換和虛通道（VP）交換。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文92v 不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用對(duì)服務(wù)質(zhì)量的要求是不一樣的。不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用對(duì)服務(wù)質(zhì)量的要求是不一樣的。ATM可以適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

43、對(duì)帶寬的要求，提供多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。ATM標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)子網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量制訂了詳細(xì)的規(guī)范，并提供了一系列機(jī)制保證各種不同應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量。v 傳統(tǒng)以太網(wǎng)等局域網(wǎng)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)等局域網(wǎng)和ATM網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別：網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別：1、以太網(wǎng)等是無(wú)連接的，而ATM網(wǎng)提供有連接服。2、以太網(wǎng)采取廣播媒質(zhì)，而ATM網(wǎng)本質(zhì)上是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)服務(wù)。3、以太網(wǎng)上的MAC地址與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錈o(wú)關(guān)，而ATM地址由網(wǎng)絡(luò)分配確定。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文93主要掌握有關(guān)的互連設(shè)備的作用，工作在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型的哪一個(gè)層次。 集線器集線器(Hub)1、功能：是工作于物理層物理層的一種設(shè)備，用于簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展，是接收單個(gè)信號(hào)再將其廣播到多個(gè)端口的電子設(shè)備。具

44、有對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行再生和放大，從而擴(kuò)展介質(zhì)的長(zhǎng)度。 3.6 網(wǎng)際互連技術(shù)網(wǎng)際互連技術(shù)(IP) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文942、集線器類型包括： 被動(dòng)集線器只是簡(jiǎn)單地接收重新廣播。價(jià)格最低。 主動(dòng)集線器具有被動(dòng)Hub功能，還能監(jiān)視傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，采取存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，改善網(wǎng)絡(luò)功能。價(jià)格相對(duì)較貴。 智能集線器。目前新的發(fā)展方向。3、應(yīng)用：一般用于做星型拓?fù)湟蕴W(wǎng)中開始點(diǎn)的入口級(jí)設(shè)備。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文95 網(wǎng)橋網(wǎng)橋(Bridge) 1、功能：網(wǎng)橋是工作于鏈路層鏈路層的一種設(shè)備，它的作用是擴(kuò)展局域網(wǎng)絡(luò)和通信手段，在各種傳輸介質(zhì)中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信號(hào)，擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的距離，同時(shí)又有選擇地將帶有地址的信號(hào)從一個(gè)傳輸介質(zhì)發(fā)送到

45、另一個(gè)轉(zhuǎn)輸介質(zhì)，并能有效地限制兩個(gè)介質(zhì)系統(tǒng)中無(wú)關(guān)緊要的通信。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文962、網(wǎng)橋的類型：從連接范圍分： 本地網(wǎng)橋：本地網(wǎng)橋：在傳輸介質(zhì)允許范圍之內(nèi)分為： 內(nèi)橋：通過(guò)文件服務(wù)器的不同網(wǎng)卡連接。 外橋：安裝于工作站上。 遠(yuǎn)程網(wǎng)橋：遠(yuǎn)程網(wǎng)橋：將局域網(wǎng)連成MAN、WAN。從連接網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分： 透明網(wǎng)橋：常用于以太網(wǎng)分段互聯(lián)。 源路由網(wǎng)橋：常用于令牌環(huán)分段互聯(lián)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文973、網(wǎng)橋與中繼器、路由器的比較： 與中繼器比較：與中繼器比較： 網(wǎng)橋能處理一個(gè)完整的幀，并使用和計(jì)算機(jī)相同的接口設(shè)備。 能檢查故障，將故障控制在一個(gè)網(wǎng)段中而不會(huì)影響另一個(gè)網(wǎng)段。（接收一個(gè)不正確的幀時(shí)，會(huì)丟

46、棄。） 與路由器比較：與路由器比較： 不必了解幀的高層協(xié)議。 比路由器難控制，因?yàn)樗糜布刂穼ぶ?。?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文98 路由器路由器（Router） 1、功能：路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層。路由器是用于連接多個(gè)邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)（所謂邏輯網(wǎng)是指一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)），路由器具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇路徑的功能，它能在多網(wǎng)絡(luò)互連環(huán)境中建立靈活的連接，可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質(zhì)訪問(wèn)方法連接各種子網(wǎng)。一般說(shuō)來(lái)，異種網(wǎng)絡(luò)互連或多個(gè)子網(wǎng)互連都應(yīng)采用路由器。其主要工作是為經(jīng)過(guò)路由器的每個(gè)數(shù)據(jù)幀尋找一條最佳傳輸路徑，并有效地傳送到目的站點(diǎn)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文992、與網(wǎng)橋比較：與網(wǎng)橋比較： 更高層的概

47、念。路由器可以連接具有不同數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。（網(wǎng)橋不能） 網(wǎng)橋?qū)ζ渌W(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)是透明的。（路由器不同） 在網(wǎng)絡(luò)流量控制、連接大型網(wǎng)絡(luò)時(shí)，路由器更有效。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文1003、IP尋址尋址IP協(xié)議中，IP地址地址由：“網(wǎng)絡(luò)地址+主機(jī)地址”構(gòu)成。 子網(wǎng)掩碼：子網(wǎng)掩碼：用于找出IP地址中網(wǎng)絡(luò)及結(jié)點(diǎn)地址部分。規(guī)則是其中所有1表示IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址，所有0表示IP地址中的主機(jī)地址。將子網(wǎng)掩碼和IP地址進(jìn)行“與”運(yùn)算，由得到的結(jié)果可以判斷該IP地址是本域的IP地址還是遠(yuǎn)程IP地址。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文101例例1 1：子網(wǎng)掩碼為的B類IP地址,每個(gè)子網(wǎng)中能表示的主機(jī)數(shù)量是多少？【解解】因?yàn)椋揑P地址為B類（240）1010=（11110000）2 (0) 10=(00000000)00的位數(shù)為4+8=12位。故能表示主機(jī)的位數(shù)為12位。所以，該IP地址每個(gè)子網(wǎng)上最多有212臺(tái)主機(jī)，其中可用的為：212-2臺(tái)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案 朱志文102例例2 2：若要將一個(gè)C類IP