第2章 局域網(wǎng)基礎(chǔ)

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)2第二章第二章 局域網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)局域網(wǎng)的特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)局域網(wǎng)的特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)以太網(wǎng)技術(shù)以太網(wǎng)技術(shù)局域網(wǎng)設(shè)備局域網(wǎng)設(shè)備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)32.1 局域網(wǎng)(LAN)概述2.1.1局域網(wǎng)的基本概念局域網(wǎng)的基本概念LAN的特點(diǎn)的特點(diǎn) 覆蓋范圍小覆蓋范圍小房間、建筑物、園區(qū)范圍房間、建筑物、園區(qū)范圍 距離距離25km 高傳輸速率高傳輸速率10Mbps1000Mbps 低誤碼率低誤碼率10-8 10-10 采用總線、星形、環(huán)形拓?fù)洳捎每偩€、星形、環(huán)形拓?fù)?雙絞線、同軸電纜、光纖雙絞線、同軸電纜、光纖 為一個(gè)單位所擁有，自行建為一個(gè)單位所擁有，自行建設(shè)，不對(duì)外提供服務(wù)設(shè)，不

2、對(duì)外提供服務(wù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)42.1.2 局域網(wǎng)的三要素局域網(wǎng)的三要素l拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（邏輯、物理）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（邏輯、物理）總線型總線型、星型星型、環(huán)型、樹(shù)型、環(huán)型、樹(shù)型l介質(zhì)訪問(wèn)控制方法（介質(zhì)訪問(wèn)控制方法（MAC）按協(xié)議實(shí)現(xiàn)信道共享按協(xié)議實(shí)現(xiàn)信道共享:CSMA/CD、Token-Ring、Token-busl傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)5LAN典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)n總線型總線型: 所有結(jié)點(diǎn)都直接連接到共享信道所有結(jié)點(diǎn)都直接連接到共享信道n星型星型 : 所有結(jié)點(diǎn)都連接到中央結(jié)點(diǎn)所有結(jié)點(diǎn)都連接到中央結(jié)點(diǎn)n環(huán)型環(huán)型 : 結(jié)點(diǎn)通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路與相鄰結(jié)點(diǎn)連接結(jié)點(diǎn)通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路與相鄰結(jié)點(diǎn)連接BusStarRingABCC

3、ADCBABCAT計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)62.1.3 局域網(wǎng)中的介質(zhì)訪問(wèn)控制方法 載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)/ /沖突檢測(cè)沖突檢測(cè)(CSMA/CD)(CSMA/CD)C Carrier arrier S Sense ense M Multiple ultiple A Access/ccess/C Collision ollision D Detectetect 令牌傳遞令牌傳遞(Token Passing)(Token Passing)Token RingToken RingToken BusToken BusFDDI(FDDI(雙環(huán)雙環(huán)) )常見(jiàn)的有兩種：常見(jiàn)的有兩種：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)7（1）C

4、SMA：載波監(jiān)聽(tīng)多點(diǎn)訪問(wèn) 工作原理：發(fā)送前監(jiān)聽(tīng)。每個(gè)站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)之前要監(jiān)工作原理：發(fā)送前監(jiān)聽(tīng)。每個(gè)站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)之前要監(jiān)聽(tīng)信道上是否有數(shù)據(jù)在傳送。若有，則此站不能發(fā)送，需聽(tīng)信道上是否有數(shù)據(jù)在傳送。若有，則此站不能發(fā)送，需等待一段時(shí)間后重試。等待一段時(shí)間后重試。 載波監(jiān)聽(tīng)策略：載波監(jiān)聽(tīng)策略： 非堅(jiān)持非堅(jiān)持CSMA：一旦監(jiān)聽(tīng)到信道忙，就不再監(jiān)聽(tīng)；延遲：一旦監(jiān)聽(tīng)到信道忙，就不再監(jiān)聽(tīng)；延遲一個(gè)隨機(jī)時(shí)間后再次監(jiān)聽(tīng)。一個(gè)隨機(jī)時(shí)間后再次監(jiān)聽(tīng)。 堅(jiān)持堅(jiān)持CSMA：監(jiān)聽(tīng)到信道忙時(shí)，仍繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)，直到信道：監(jiān)聽(tīng)到信道忙時(shí)，仍繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)，直到信道空閑?？臻e。 1-堅(jiān)持堅(jiān)持CSMA：一聽(tīng)到信道空閑就立即發(fā)送數(shù)據(jù)：一聽(tīng)到

5、信道空閑就立即發(fā)送數(shù)據(jù) p-堅(jiān)持堅(jiān)持CSMA：聽(tīng)到信道空閑時(shí)，以概率：聽(tīng)到信道空閑時(shí)，以概率p發(fā)送數(shù)據(jù)（以發(fā)送數(shù)據(jù)（以概率概率1-p延遲一段時(shí)間后再發(fā)送）延遲一段時(shí)間后再發(fā)送）CSMA技術(shù)不能解決發(fā)送中出現(xiàn)的沖突現(xiàn)象。技術(shù)不能解決發(fā)送中出現(xiàn)的沖突現(xiàn)象。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)8（2）CSMA/CD 帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多點(diǎn)訪問(wèn)工作原理：發(fā)送前先監(jiān)聽(tīng)信道是否空閑，若空閑工作原理：發(fā)送前先監(jiān)聽(tīng)信道是否空閑，若空閑則立即發(fā)送數(shù)據(jù)。在發(fā)送時(shí)，邊發(fā)邊繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)。若則立即發(fā)送數(shù)據(jù)。在發(fā)送時(shí)，邊發(fā)邊繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)。若監(jiān)聽(tīng)到?jīng)_突，則立即停止發(fā)送。等待一段隨機(jī)時(shí)間監(jiān)聽(tīng)到?jīng)_突，則立即停止發(fā)送。等待一段隨機(jī)時(shí)間（稱(chēng)為退避）以后，再重

6、新嘗試。（稱(chēng)為退避）以后，再重新嘗試。CSMA/CD可歸結(jié)為四句話：可歸結(jié)為四句話：先聽(tīng)后發(fā)，邊發(fā)邊聽(tīng)，沖突停止，延時(shí)再發(fā)先聽(tīng)后發(fā)，邊發(fā)邊聽(tīng)，沖突停止，延時(shí)再發(fā) 。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)9CSMA/CD的流程圖媒體忙？媒體忙？發(fā)送幀發(fā)送幀碰撞？碰撞？發(fā)送完？發(fā)送完？發(fā)送發(fā)送JamJamN16?N16?YesYesNoNoNoNoYesYes發(fā)送成功發(fā)送成功YesYes發(fā)送失敗發(fā)送失敗NoNo延遲隨機(jī)時(shí)間延遲隨機(jī)時(shí)間NoNoYesYes發(fā)送幀發(fā)送幀碰撞次數(shù)碰撞次數(shù)N+N+計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)10(3) 令牌環(huán)（IEEE802.5）ABDC站點(diǎn)站點(diǎn)干線耦合器干線耦合器單向環(huán)單向環(huán) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：點(diǎn)到點(diǎn)鏈路連接，構(gòu)成

7、閉合環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：點(diǎn)到點(diǎn)鏈路連接，構(gòu)成閉合環(huán)發(fā)送緩沖區(qū)發(fā)送緩沖區(qū)接收緩沖區(qū)接收緩沖區(qū) 接收接收發(fā)送發(fā)送線路線路驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)線路線路接收接收控制器控制器DTE環(huán)路環(huán)路輸入輸入環(huán)路環(huán)路輸出輸出干線耦合器的結(jié)構(gòu)干線耦合器的結(jié)構(gòu) 傳輸媒體：光纖，速率傳輸媒體：光纖，速率4/16Mbps； 最多站點(diǎn)數(shù)：最多站點(diǎn)數(shù)：250， 信號(hào)采用曼徹斯特編碼信號(hào)采用曼徹斯特編碼TCU高層軟件高層軟件計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)11Token Ring/802.5的操作1）誰(shuí)可以發(fā)送幀，是由一個(gè)沿著環(huán)旋轉(zhuǎn)的稱(chēng)為）誰(shuí)可以發(fā)送幀，是由一個(gè)沿著環(huán)旋轉(zhuǎn)的稱(chēng)為“ 令牌令牌”（TOKEN）的特殊幀來(lái)控制的。）的特殊幀來(lái)控制的。只有只有拿到令牌的站可以

8、發(fā)送幀，而沒(méi)有拿到令牌的拿到令牌的站可以發(fā)送幀，而沒(méi)有拿到令牌的站只能等待。站只能等待。2）拿到令牌的站將令牌轉(zhuǎn)變成訪問(wèn)控制頭，后拿到令牌的站將令牌轉(zhuǎn)變成訪問(wèn)控制頭，后面加掛上自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。面加掛上自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)123）數(shù)據(jù)幀通過(guò)任何一個(gè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)幀通過(guò)任何一個(gè)站點(diǎn)(除源站點(diǎn)外除源站點(diǎn)外)時(shí)，該時(shí)，該站點(diǎn)都要把幀的目的地址和本站地址相比較：站點(diǎn)都要把幀的目的地址和本站地址相比較： a)如果地址相符合，則將幀拷貝到接收緩沖器，如果地址相符合，則將幀拷貝到接收緩沖器，供高層軟件處理，同時(shí)將幀送回環(huán)中；供高層軟件處理，同時(shí)將幀送回環(huán)中； b)如果地址不符合，則直接將幀送回環(huán)中

9、。如果地址不符合，則直接將幀送回環(huán)中。 4）數(shù)據(jù)循環(huán)一周后由發(fā)送站回收。數(shù)據(jù)循環(huán)一周后由發(fā)送站回收。即發(fā)送的幀在即發(fā)送的幀在環(huán)上循環(huán)一周后再回到發(fā)送站時(shí)，發(fā)送站將該幀環(huán)上循環(huán)一周后再回到發(fā)送站時(shí)，發(fā)送站將該幀從環(huán)上移去，從環(huán)上移去，同時(shí)再放一個(gè)空令牌到環(huán)上同時(shí)再放一個(gè)空令牌到環(huán)上，使其，使其余的站點(diǎn)能獲得發(fā)送幀的許可權(quán)。余的站點(diǎn)能獲得發(fā)送幀的許可權(quán)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)13Token Ring/802.5的操作舉例ATATATDataCTDataCTDataCTDataCData（a）（b）（c）幀循環(huán)一圈后幀循環(huán)一圈后A將數(shù)據(jù)幀回收將數(shù)據(jù)幀回收并放出空令牌并放出空令牌A有數(shù)據(jù)要發(fā)有數(shù)據(jù)要發(fā)送，它抓

10、住空送，它抓住空令牌令牌A將令牌修改將令牌修改為數(shù)據(jù)幀，并為數(shù)據(jù)幀，并加掛數(shù)據(jù)加掛數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)14IEEE802.5的幀結(jié)構(gòu) 起始、結(jié)束標(biāo)志起始、結(jié)束標(biāo)志 訪問(wèn)控制字段包括：訪問(wèn)控制字段包括：起始起始接入控制接入控制結(jié)束結(jié)束1B1B1B令牌幀令牌幀非令牌幀（信息幀非令牌幀（信息幀/控制幀）控制幀）起始起始 訪問(wèn)控制訪問(wèn)控制 幀控制幀控制目的地址目的地址源地址源地址數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)FCS結(jié)束結(jié)束幀狀態(tài)幀狀態(tài)1112/62/6 04 1 1BP P P T M R R R優(yōu)先級(jí)位優(yōu)先級(jí)位 令牌位令牌位監(jiān)督位監(jiān)督位預(yù)約位預(yù)約位 優(yōu)先級(jí)與預(yù)約及優(yōu)先級(jí)限制位。優(yōu)先級(jí)與預(yù)約及優(yōu)先級(jí)限制位。 令牌位：幀類(lèi)型標(biāo)

11、識(shí)。令牌位：幀類(lèi)型標(biāo)識(shí)。0 - 令牌；令牌；1 - 信息信息/控制幀控制幀 監(jiān)督位：防止無(wú)效幀在環(huán)路中無(wú)限循環(huán)。監(jiān)督位：防止無(wú)效幀在環(huán)路中無(wú)限循環(huán)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)15實(shí)際結(jié)構(gòu)星型環(huán)路ABCDE集線器集線器計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)16（4）令牌總線(IEEE 802.4) 特點(diǎn)：物理上是總線網(wǎng)，邏輯上是令牌網(wǎng)特點(diǎn)：物理上是總線網(wǎng)，邏輯上是令牌網(wǎng)物理層：傳輸媒體為物理層：傳輸媒體為75 寬帶同軸電纜，數(shù)據(jù)寬帶同軸電纜，數(shù)據(jù)速率為速率為1Mb/s、5Mb/s或或10Mb/s；傳輸機(jī)制為以太網(wǎng)和令牌環(huán)的結(jié)合：傳輸機(jī)制為以太網(wǎng)和令牌環(huán)的結(jié)合： 物理傳輸采用廣播方式；物理傳輸采用廣播方式； 介質(zhì)訪問(wèn)控制采用令牌方式

12、。介質(zhì)訪問(wèn)控制采用令牌方式。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)17MAC子層的地址IEEE802標(biāo)準(zhǔn)為每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)為每個(gè)DTE規(guī)定了一個(gè)規(guī)定了一個(gè)48位的全局地址位的全局地址，它是站點(diǎn)的全球唯一的標(biāo)識(shí)符，與其物理位置，它是站點(diǎn)的全球唯一的標(biāo)識(shí)符，與其物理位置無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。MAC地址（物理地址）地址（物理地址）MAC地址為地址為6Byte（48位）。位）。MAC地址的前地址的前3個(gè)字節(jié)（高個(gè)字節(jié)（高24位）由位）由IEEE統(tǒng)一分配統(tǒng)一分配給廠商，低給廠商，低24位由廠商分配給每一塊網(wǎng)卡。位由廠商分配給每一塊網(wǎng)卡。網(wǎng)卡的網(wǎng)卡的MAC地址可以認(rèn)為就是該網(wǎng)卡所在站點(diǎn)的地址可以認(rèn)為就是該網(wǎng)卡所在站點(diǎn)的MAC地址。地址。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

13、基礎(chǔ)182.1.4 IEEE802協(xié)議IEEE802標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層邏輯鏈路控制邏輯鏈路控制 LLC媒體訪問(wèn)控制媒體訪問(wèn)控制 MAC高層高層 OSI IEEE 802物理層物理層PHY由由NOS來(lái)實(shí)現(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)19IEEE802標(biāo)準(zhǔn)的主要成員標(biāo)準(zhǔn)的主要成員802.2 - 邏輯鏈路控制邏輯鏈路控制LLC 802.3 - 802.4 - 802.5 - 802.6 - 802.8 802.11 無(wú)線無(wú)線LAN計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)20802.3CSMA/CD802.4Token Bus802.5Token Ring802.6DQDB802.8FDDI802.2

14、 LLC數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層 物理層物理層LLCMAC802.1D Bridge802.1A 體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)IEEE802體系結(jié)構(gòu)示意圖體系結(jié)構(gòu)示意圖PHY計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)212.2 局域網(wǎng)設(shè)備 1.服務(wù)器和工作 2.網(wǎng)卡 3.傳輸介質(zhì) 雙絞線、光纖、同軸電纜、無(wú)線 4.網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)222.2.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與工作站1.服務(wù)器 服務(wù)器按照它所提供的資源類(lèi)型不同可以分為設(shè)備服務(wù)器、管理服務(wù)器、應(yīng)用程序服務(wù)器、通信服務(wù)器和Internet服務(wù)器幾種。 (1)設(shè)備服務(wù)器是為網(wǎng)絡(luò)用戶提供共享的設(shè)備，如硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、打印機(jī)。 (2)管理服務(wù)器是為網(wǎng)絡(luò)用戶提供管理功能的服務(wù)器，如文件服務(wù)器、權(quán)

15、限服務(wù)器、域名服務(wù)器等， (3)應(yīng)用程序服務(wù)器是應(yīng)用軟件由單用戶向網(wǎng)絡(luò)版轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，使服務(wù)器功能更強(qiáng)、容量更大、更多的輸入輸出端或插槽，在網(wǎng)絡(luò)版的應(yīng)用軟件的支持下，形成的專(zhuān)門(mén)的服務(wù)器，如數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等。 (4)通信服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中提供數(shù)據(jù)交換服務(wù)器如調(diào)制解調(diào)器等。 (5) Internet服務(wù)器是實(shí)現(xiàn)Internet信息服務(wù)功能的，提供互聯(lián)網(wǎng)資源的服務(wù)器，如WEB服務(wù)器、E-mail服務(wù)器、FTP服務(wù)器等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)232.工作站一般情況下，用戶工作站是由PC機(jī)或筆記本電腦擔(dān)當(dāng)，在機(jī)器的配置上沒(méi)有特殊的要求，主要是配置的網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡）的接口類(lèi)型要與局域網(wǎng)做采用的傳輸介質(zhì)相配套。計(jì)算

16、機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)242.2.2網(wǎng)絡(luò)適配器 網(wǎng)絡(luò)適配器又叫網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC，Net Interface Card)，簡(jiǎn)稱(chēng)網(wǎng)卡，網(wǎng)卡的基本功能包括： (1)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)是并行數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)外是串行傳輸，網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)就完成對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行并/串和串/并轉(zhuǎn)換的功能。 (2)數(shù)據(jù)緩存。這是NIC的一個(gè)重要功能，它運(yùn)用緩存的傳輸技術(shù)協(xié)調(diào)局域網(wǎng)介質(zhì)和計(jì)算機(jī)設(shè)備之間的速率，以防止數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中丟失和實(shí)現(xiàn)傳輸控制。 (3)通信服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)接口卡中提供的通信協(xié)議服務(wù)軟件，通常被固化在網(wǎng)絡(luò)接口卡的只讀存儲(chǔ)器中。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)252.2.3傳輸媒體(介質(zhì)) 磁介質(zhì)磁介質(zhì)高帶寬、低費(fèi)用、高帶寬、低費(fèi)用、高延時(shí)高

17、延時(shí)（小時(shí)）（小時(shí)） 例：例：7GB/8mm，1000盤(pán)盤(pán)/50*50*50cm，24h可送到任何地方。可送到任何地方。 總?cè)萘靠側(cè)萘?7*1000*8Gbits，總時(shí)間，總時(shí)間=24*60*60=86400s 傳送速率傳送速率=56000Gb/86400s=648Mb/s 金屬導(dǎo)體金屬導(dǎo)體雙絞線、雙絞線、 同軸電纜同軸電纜(粗、細(xì)粗、細(xì)) 光纖光纖 無(wú)線介質(zhì)無(wú)線介質(zhì)無(wú)線電、短波、微波、衛(wèi)星、光波無(wú)線電、短波、微波、衛(wèi)星、光波計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)26雙絞線內(nèi)導(dǎo)體芯線內(nèi)導(dǎo)體芯線絕緣絕緣箔屏蔽箔屏蔽銅屏蔽銅屏蔽外套外套-螺旋絞合的雙導(dǎo)線，螺旋絞合的雙導(dǎo)線， 1mm-每根每根4對(duì)、對(duì)、25對(duì)、對(duì)、1800

18、對(duì)對(duì)-典型連接距離典型連接距離100m（LAN）-RJ45插座、插頭插座、插頭-優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)缺點(diǎn)： 成本低成本低 密度高、節(jié)省空間密度高、節(jié)省空間 安裝容易（綜合布線系統(tǒng)）安裝容易（綜合布線系統(tǒng)） 平衡傳輸（高速率）平衡傳輸（高速率） 抗干擾性一般抗干擾性一般 連接距離較短連接距離較短計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)27屏蔽雙絞線 （STP） 非屏蔽雙絞線（UTP） 以鋁箔屏蔽以減少 干擾和串音3類(lèi)、5類(lèi)、6類(lèi)（16M、155M、1200M）雙絞線外沒(méi)有任何附加屏蔽計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)28同軸電纜l基帶同軸電纜基帶同軸電纜 一條電纜只用于一個(gè)信道，50，用于數(shù)字傳輸l寬帶同軸電纜寬帶同軸電纜 一條電纜同時(shí)傳輸不同頻率的

19、多路模擬信號(hào)，75 ，用于模擬傳輸，300450MHz，100km，需要放大器銅芯銅芯絕緣層絕緣層外導(dǎo)體外導(dǎo)體屏蔽層屏蔽層保護(hù)套保護(hù)套計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)29 細(xì)同軸細(xì)同軸 -50 ，D=1.02cm，10Mbps -185m、4中繼、中繼、5段（段（925m） -優(yōu)缺點(diǎn)：價(jià)格低 安裝方便（T型連接器、BNC接頭、Terminator） 抗干擾能力強(qiáng) 距離短 可靠性差 粗粗同軸同軸 -50 ，D=2.54cm，10Mbps -500m、4中繼、中繼、5段（段（2500m） -優(yōu)缺點(diǎn)：價(jià)格稍高 安裝方便（收發(fā)器、收發(fā)器電纜、Terminator） 抗干擾能力強(qiáng) 距離中等 可靠性好 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)30光

20、纖 依靠光波承載信息依靠光波承載信息 速率高，通信容量大速率高，通信容量大 僅受光電轉(zhuǎn)換器件的限制（僅受光電轉(zhuǎn)換器件的限制（100Gb/s） 傳輸損耗小，適合長(zhǎng)距離傳輸傳輸損耗小，適合長(zhǎng)距離傳輸 抗干擾性能極好，保密性好抗干擾性能極好，保密性好 輕便輕便計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)31光纖傳輸原理光纖傳輸原理利用了光的反射利用了光的反射 l l光從一種介質(zhì)入射到另一種介質(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生折射。光從一種介質(zhì)入射到另一種介質(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生折射。折射量取決于兩種介質(zhì)的折射率。當(dāng)入射角折射量取決于兩種介質(zhì)的折射率。當(dāng)入射角臨界值臨界值時(shí)產(chǎn)生全反射，不會(huì)泄漏。時(shí)產(chǎn)生全反射，不會(huì)泄漏。 l l光纖：纖芯光纖：纖芯-折射率高、玻璃包層

21、折射率高、玻璃包層-折射率低折射率低 l l亮度調(diào)制，有脈沖亮度調(diào)制，有脈沖-1，無(wú)脈沖，無(wú)脈沖-0 l l光傳輸系統(tǒng)：光源、介質(zhì)、光檢測(cè)器光傳輸系統(tǒng)：光源、介質(zhì)、光檢測(cè)器光源光源: 850nm/1300nm/1500nm 發(fā)光二極管發(fā)光二極管 / 激光二極管激光二極管介質(zhì)介質(zhì): 光纖光纖光檢測(cè)器光檢測(cè)器: 光電二極管光電二極管PIN/雪崩二極管雪崩二極管APD l l單向傳輸，雙向需兩根光纖單向傳輸，雙向需兩根光纖計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)32光纖傳送模式：光纖傳送模式：MMF、SMF光纖的直徑減小到一個(gè)光波波長(zhǎng)多束光線以不同的反射角傳播多束光線以不同的反射角傳播單束光線沿直線傳播單束光線沿直線傳播計(jì)算

22、機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)33典型的光纜典型的光纜玻璃封套玻璃封套塑料外套塑料外套玻璃內(nèi)芯玻璃內(nèi)芯玻璃內(nèi)芯玻璃內(nèi)芯塑料外套塑料外套玻璃封套玻璃封套外殼外殼常見(jiàn)規(guī)格：玻璃內(nèi)芯常見(jiàn)規(guī)格：玻璃內(nèi)芯50um緩變型緩變型MMF 62.5um緩變緩變/增強(qiáng)型增強(qiáng)型MMF 8.3um突變型突變型SMF 玻璃包層玻璃包層125um計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)34高密度多芯光纜剖面結(jié)構(gòu)芯芯封套封套外套加強(qiáng)芯光纖光纖外鞘外鞘加強(qiáng)芯加強(qiáng)芯光纖束光纖束計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)35無(wú)線介質(zhì)使用電磁波或光波攜帶信息使用電磁波或光波攜帶信息無(wú)需物理連接無(wú)需物理連接適用于長(zhǎng)距離或不便布線的場(chǎng)合適用于長(zhǎng)距離或不便布線的場(chǎng)合易受干擾易受干擾計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)36無(wú)線電 固

23、定終端點(diǎn)（基站）和終端之間是無(wú)線鏈路BS基站基站 用戶計(jì)算機(jī)和終端用戶計(jì)算機(jī)和終端BSF1, F2, F3 = 使用的頻率計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)37地面微波接力 兩個(gè)地面站之間傳送兩個(gè)地面站之間傳送 距離：距離：50 -100 km計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)38地球同步衛(wèi)星與地面站相對(duì)固定位置使用3個(gè)衛(wèi)星覆蓋全球傳輸延遲時(shí)間長(zhǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)39常用傳輸媒體的比較常用傳輸媒體的比較 傳輸媒體傳輸媒體 速率速率 傳輸距離傳輸距離 性能性能(抗抗干擾性干擾性 ) 價(jià)格價(jià)格 應(yīng)用應(yīng)用 雙絞線雙絞線 10-1000Mb/s 幾十幾十kM 可以可以 低低 模擬模擬/數(shù)字傳輸數(shù)字傳輸 50 同軸電纜同軸電纜 10Mb/s 3k

24、M內(nèi)內(nèi) 較好較好 略高于略高于雙絞線雙絞線 基帶數(shù)字信號(hào)基帶數(shù)字信號(hào) 75 同軸電纜同軸電纜 300-450MHz 100kM 較好較好 較高較高 模擬傳輸電視、模擬傳輸電視、數(shù)據(jù)及音頻數(shù)據(jù)及音頻 光纖光纖 幾十幾十Gbps 30kM up 很好很好 較高較高 遠(yuǎn)距離傳輸遠(yuǎn)距離傳輸 短波短波 50MHz 全球全球 較差較差 較低較低 遠(yuǎn)程低速通信遠(yuǎn)程低速通信 地面微波接力地面微波接力 4-6GHz 幾百幾百kM 好好 中等中等 遠(yuǎn)程通信遠(yuǎn)程通信 衛(wèi)星衛(wèi)星 500MHz 18000kM 很好很好 與距離與距離無(wú)關(guān)無(wú)關(guān) 遠(yuǎn)程通信遠(yuǎn)程通信 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)402.2.4 局域網(wǎng)互連設(shè)備LAN互連的必要

25、性及要解決的問(wèn)題互連的必要性及要解決的問(wèn)題LAN互連的必要性：互連的必要性： 地域限制、負(fù)載問(wèn)題、互通問(wèn)題、安全問(wèn)題地域限制、負(fù)載問(wèn)題、互通問(wèn)題、安全問(wèn)題LAN互連的困難：互連的困難： 幀格式不同、傳輸速率不同、最大幀長(zhǎng)不同幀格式不同、傳輸速率不同、最大幀長(zhǎng)不同LAN互連的實(shí)現(xiàn)：互連的實(shí)現(xiàn)： 中繼器中繼器/HUB 在物理層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)在物理層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián) 網(wǎng)橋網(wǎng)橋(交換機(jī)）交換機(jī)） 在數(shù)據(jù)鏈路層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)在數(shù)據(jù)鏈路層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián) 路由器路由器 在網(wǎng)絡(luò)層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)在網(wǎng)絡(luò)層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)412.3 典型局域網(wǎng)IEEE 802.3，即使用即使用1堅(jiān)持的堅(jiān)持的CAMA/CD協(xié)議的協(xié)議的LAN標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)

26、準(zhǔn)，數(shù)據(jù)率從，數(shù)據(jù)率從1M到到10M (現(xiàn)已發(fā)展到現(xiàn)已發(fā)展到1000M)，支持多種傳輸媒體。，支持多種傳輸媒體。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)42計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)43802.3布線介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)10Base5 粗同軸粗同軸10Base2 細(xì)同軸細(xì)同軸10BaseT 雙絞線雙絞線 10BaseF MMF100BaseT 雙絞線雙絞線100BaseF MMF/SMF1000BaseX 屏蔽短雙絞線屏蔽短雙絞線/MMF/SMF1000BaseT 雙絞線雙絞線10 Base 5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)44（1）10Base5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)45（2）10Base2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)46（3）10BaseT計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)47 雙絞線宇RJ-4

27、5接口連接示意圖 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)48（4）10BaseF10Broad36計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)49IEEE 802.3的體系結(jié)構(gòu)與功能實(shí)現(xiàn) 物理層物理層站接口站接口數(shù)據(jù)封裝數(shù)據(jù)封裝/解封（解封（MAC 幀）幀）鏈路管理（鏈路管理（CSMA/CD協(xié)議）協(xié)議）曼徹斯特編碼曼徹斯特編碼/譯碼譯碼發(fā)送發(fā)送/接收接收MACLLC計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)50Ethernet/802.3操作l每個(gè)站點(diǎn)都可以接收到所有來(lái)自其他站點(diǎn)的數(shù)據(jù)每個(gè)站點(diǎn)都可以接收到所有來(lái)自其他站點(diǎn)的數(shù)據(jù)l為決定那個(gè)站點(diǎn)接收，需要尋址機(jī)制來(lái)標(biāo)識(shí)目的站點(diǎn)為決定那個(gè)站點(diǎn)接收，需要尋址機(jī)制來(lái)標(biāo)識(shí)目的站點(diǎn)l目的站點(diǎn)將該幀復(fù)制，其他站點(diǎn)則丟棄該幀目的站點(diǎn)將該幀復(fù)

28、制，其他站點(diǎn)則丟棄該幀ABCABCABCABCAA(1)C 發(fā)現(xiàn)總線空閑發(fā)現(xiàn)總線空閑(2)C發(fā)送幀，目的地址為發(fā)送幀，目的地址為A(3)B 忽略該幀忽略該幀(4)A復(fù)制該幀復(fù)制該幀A信號(hào)由終端電阻吸收信號(hào)由終端電阻吸收終端電阻終端電阻計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)512.3.2 交換式以太網(wǎng)以網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為主干的以太網(wǎng)以網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為主干的以太網(wǎng)拓?fù)淙詾樾切谓Y(jié)構(gòu)（總線拓?fù)淙詾樾切谓Y(jié)構(gòu)（總線/HUBLAN_SWITCH）為何要使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)？為何要使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)？ 以太網(wǎng)以太網(wǎng)共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò) 共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)數(shù)的增加將導(dǎo)致共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)數(shù)的增加將導(dǎo)致LAN的性能降低，相當(dāng)于多個(gè)子的性能降低，相當(dāng)于多

29、個(gè)子信道分享通信線路。解決：網(wǎng)絡(luò)分段信道分享通信線路。解決：網(wǎng)絡(luò)分段(減少站點(diǎn)數(shù)減少站點(diǎn)數(shù))網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò)交換總線網(wǎng)絡(luò)或基于集線器的網(wǎng)絡(luò)：總線網(wǎng)絡(luò)或基于集線器的網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)總帶寬網(wǎng)絡(luò)總帶寬=10Mbps，n個(gè)站點(diǎn)共享，每站點(diǎn)平均帶寬個(gè)站點(diǎn)共享，每站點(diǎn)平均帶寬10/n Mbps；基于網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)：允許多個(gè)信道同時(shí)傳輸信息，不受基于網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)：允許多個(gè)信道同時(shí)傳輸信息，不受CSMA/CD的限制，的限制， 網(wǎng)絡(luò)總帶寬網(wǎng)絡(luò)總帶寬=（n/2n）*10Mbps，每個(gè)連接的帶寬為，每個(gè)連接的帶寬為10Mbps ；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)52使用交換機(jī)后，可建立多個(gè)并發(fā)使用交換機(jī)后，可建立多個(gè)并發(fā)的通信。例如：的

30、通信。例如：8個(gè)端口可建立個(gè)端口可建立4個(gè)并發(fā)通信，個(gè)并發(fā)通信，總帶寬總帶寬 = (8/2)*10Mbps = 40 Mbps在訪問(wèn)服務(wù)器的流量非常大的網(wǎng)在訪問(wèn)服務(wù)器的流量非常大的網(wǎng)絡(luò)中，可在交換機(jī)上設(shè)置絡(luò)中，可在交換機(jī)上設(shè)置1-2個(gè)高個(gè)高速端口速端口(100Mbps/1Gbps)，把服，把服務(wù)器與該高速端口相連，便可大務(wù)器與該高速端口相連，便可大大提高服務(wù)器訪問(wèn)的速度。這種大提高服務(wù)器訪問(wèn)的速度。這種連接服務(wù)器的方法又稱(chēng)為連接服務(wù)器的方法又稱(chēng)為Big-Pipe。10Mbps 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)53交換機(jī)的兩種用法交換機(jī)的兩種用法(以以10Mbps網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為例網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為例)

31、： (1) 端口下接站點(diǎn)：站點(diǎn)獨(dú)占端口下接站點(diǎn)：站點(diǎn)獨(dú)占10Mbps帶寬帶寬 (2) 端口下接網(wǎng)段：網(wǎng)段中所有站點(diǎn)共享端口下接網(wǎng)段：網(wǎng)段中所有站點(diǎn)共享10Mbps帶寬帶寬共享共享10M獨(dú)享獨(dú)享10M共享共享10M獨(dú)享獨(dú)享10M網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)SwitchHUBHUB計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)54（1）100Mbps 快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)又稱(chēng)快速以太網(wǎng)又稱(chēng)快速以太網(wǎng)(Fast Ethernet，F(xiàn)E)，包括，包括100Base-TX和和100Base-FX。與與10Mbps網(wǎng)絡(luò)的比較：網(wǎng)絡(luò)的比較：拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和媒體布線方法幾乎完全一樣；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和媒體布線方法幾乎完全一樣；傳輸率快傳輸率快10倍；倍；幀結(jié)構(gòu)和

32、介質(zhì)訪問(wèn)控制方式沿用幀結(jié)構(gòu)和介質(zhì)訪問(wèn)控制方式沿用IEEE802.3。 3種不同的物理層標(biāo)準(zhǔn)：種不同的物理層標(biāo)準(zhǔn)：MAC子層子層100BaseFX100BaseTX2對(duì)對(duì)5類(lèi)類(lèi) UTP光纖光纖4對(duì)對(duì)3類(lèi)類(lèi) UTP100BaseT42.3.3 高速以太網(wǎng)高速以太網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)55（2）FDDI (Fiber Distributed Data Interface)網(wǎng)絡(luò)由雙環(huán)構(gòu)成，可靠性高。網(wǎng)絡(luò)由雙環(huán)構(gòu)成，可靠性高。傳輸速率為傳輸速率為100Mbps。介質(zhì)訪問(wèn)控制方法采用介質(zhì)訪問(wèn)控制方法采用Token Passing，類(lèi)似于令牌環(huán)。，類(lèi)似于令牌環(huán)。傳輸介質(zhì)主要為光纖，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍較大傳輸介質(zhì)主要為光

33、纖，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍較大(幾十幾十km)。集中器集中器集中器集中器令牌令牌服務(wù)器服務(wù)器計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)56（3）千兆以太網(wǎng)）千兆以太網(wǎng)(Gigabit Ethernet，GE)兩種標(biāo)準(zhǔn)：兩種標(biāo)準(zhǔn)：802.3z和和802.3ab802.3z 1000BaseX 屏蔽短雙絞線屏蔽短雙絞線/MMF/SMF802.3ab 1000BaseT 無(wú)屏蔽雙絞線無(wú)屏蔽雙絞線(5類(lèi)，類(lèi)，6類(lèi)類(lèi))連接距離較短：連接距離較短：1000BaseX:雙絞線雙絞線 - 25米；米；MMF - 550米；米；SMF - 3km1000BaseT: 5類(lèi)雙絞線類(lèi)雙絞線 100米米 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和媒體布線方法同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和媒體布線方法同1

34、0/100BaseT相同；相同； 傳輸速率比傳輸速率比100BaseT快快10倍；倍； 幀結(jié)構(gòu)和介質(zhì)訪問(wèn)控制方式仍沿用幀結(jié)構(gòu)和介質(zhì)訪問(wèn)控制方式仍沿用IEEE802.3。 允許網(wǎng)絡(luò)平滑升級(jí)到千兆主干，具有較好的兼容性。允許網(wǎng)絡(luò)平滑升級(jí)到千兆主干，具有較好的兼容性。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)572.3.4 虛擬局域網(wǎng) SWITCH SWITCH SWITCHSWITCH A 1B1C1A2B2C2A 31A 32B 3C3虛擬網(wǎng)絡(luò)是將邏輯的網(wǎng)絡(luò)管理與物理的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)分開(kāi)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)用戶之間的通信關(guān)系改變后，網(wǎng)絡(luò)管理員只需要在交換式集線器的控制臺(tái)，在需要組成新的工作組（workgroup）用戶的物理端口之間建立虛擬工

35、作組組。ComerF計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)58各種以太網(wǎng)的比較計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)59 顯然，各類(lèi)以太網(wǎng)的性能比較結(jié)論有： 10 Mbit/s交換10 Mbit/s全雙工交換100Mbit/s交換100 Mbit/s全雙工交換1000Mbit/s交換10 Gbit/s交換。 由于以太網(wǎng)具有合理的價(jià)格、優(yōu)異的穩(wěn)定性和可靠性，安裝、管理和維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單和容易，所以以太網(wǎng)的普及程度越來(lái)越廣泛。以太網(wǎng)技術(shù)已被證明是主流的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)602.3.5 無(wú)線局域網(wǎng) 無(wú)線局域網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域主要有以下3個(gè)方面： （1）作為傳統(tǒng)局域網(wǎng)的擴(kuò)充，在許多臨時(shí)場(chǎng)所（展覽會(huì)、會(huì)場(chǎng)）和布線不方便的地方，無(wú)線局域網(wǎng)可以很方便低為用戶

36、提供網(wǎng)絡(luò)接入； （2）建筑物之間的互連； （3）對(duì)攜帶筆記本電腦的用戶無(wú)線局域網(wǎng)可以提供漫游狀態(tài)下的訪問(wèn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)61計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)62表2-2各種無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)的性能比較數(shù)據(jù)0.01512.4Bluetooth語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像5-10545.0802.11a數(shù)據(jù)、圖像0.3112.4802.11b數(shù)據(jù)0.11-22.4802.11業(yè)務(wù)距離（km）帶寬（Mbit/s）頻率（GHz）標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)632.4 NOSNOS的任務(wù)的任務(wù) 常規(guī)任務(wù)：常規(guī)任務(wù)： 文件管理、存儲(chǔ)管理、進(jìn)程管理、任務(wù)管理、文件管理、存儲(chǔ)管理、進(jìn)程管理、任務(wù)管理、I/O管理、管理、CPU調(diào)度等調(diào)度等 網(wǎng)絡(luò)任務(wù)：網(wǎng)絡(luò)任務(wù)：

37、 資源共享（文件、設(shè)備、數(shù)據(jù)）、安全管理、遠(yuǎn)程過(guò)程資源共享（文件、設(shè)備、數(shù)據(jù)）、安全管理、遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用、網(wǎng)絡(luò)調(diào)用、網(wǎng)絡(luò)I/O2.4.1 NOS概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)64網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)NOS的特征的特征 與網(wǎng)絡(luò)硬件無(wú)關(guān)：可運(yùn)行于各種網(wǎng)絡(luò)硬件上與網(wǎng)絡(luò)硬件無(wú)關(guān)：可運(yùn)行于各種網(wǎng)絡(luò)硬件上 對(duì)各種客戶對(duì)各種客戶(DOS、Windows、Unix)提供支持提供支持 網(wǎng)絡(luò)目錄服務(wù)：各種網(wǎng)絡(luò)資源以目錄形式提供個(gè)用戶網(wǎng)絡(luò)目錄服務(wù)：各種網(wǎng)絡(luò)資源以目錄形式提供個(gè)用戶 網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)安全控制網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)安全控制 系統(tǒng)容錯(cuò)能力強(qiáng)系統(tǒng)容錯(cuò)能力強(qiáng) 提供不同提供不同NOS之間的互操作性之間的互操作性 不同主機(jī)間的進(jìn)程同步不同主機(jī)間

38、的進(jìn)程同步 遠(yuǎn)程過(guò)程的調(diào)度執(zhí)行遠(yuǎn)程過(guò)程的調(diào)度執(zhí)行 基于網(wǎng)絡(luò)的資源共享基于網(wǎng)絡(luò)的資源共享計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)652.4.2 NOS的分類(lèi)的分類(lèi) 集中式集中式 運(yùn)行在大型主機(jī)上，實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一管理，例運(yùn)行在大型主機(jī)上，實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一管理，例UNIX 應(yīng)用場(chǎng)合：集中式處理系統(tǒng)，如金融系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合：集中式處理系統(tǒng)，如金融系統(tǒng) 對(duì)等式對(duì)等式 同時(shí)具有服務(wù)器和客戶兩種功能，小規(guī)模應(yīng)用同時(shí)具有服務(wù)器和客戶兩種功能，小規(guī)模應(yīng)用非對(duì)等式客戶非對(duì)等式客戶/服務(wù)器服務(wù)器 服務(wù)器服務(wù)器提供服務(wù)的系統(tǒng)提供服務(wù)的系統(tǒng) 客戶客戶使用服務(wù)的應(yīng)用使用服務(wù)的應(yīng)用 應(yīng)用場(chǎng)合：中等規(guī)模的應(yīng)用，如應(yīng)用場(chǎng)合：中等規(guī)模的應(yīng)用，如Netware，

39、NT 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)66 對(duì)等結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)操作系統(tǒng)對(duì)等結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)操作系統(tǒng)對(duì)等結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)操作系統(tǒng)支持的局域網(wǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，共享資源方便，網(wǎng)中任何兩結(jié)點(diǎn)均能實(shí)現(xiàn)直接通信。對(duì)等結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：每臺(tái)連網(wǎng)結(jié)點(diǎn)既是工作站，又是服務(wù)器，結(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)要承擔(dān)較重的通信管理與網(wǎng)絡(luò)資源管理、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理上作。 對(duì)等結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)是連網(wǎng)結(jié)點(diǎn)地位平等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)67 非對(duì)等結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)操作系統(tǒng) 將連網(wǎng)結(jié)點(diǎn)分為兩類(lèi)，一類(lèi)為服務(wù)器，另一類(lèi)為網(wǎng)絡(luò)工作站。服務(wù)器Server采用高配置與高性能計(jì)算機(jī)，以集中方式管理局域網(wǎng)的共享資源，為網(wǎng)絡(luò)工作站提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)工作站（常簡(jiǎn)稱(chēng)為工作站W(wǎng)S，WorkStation）它

40、主要為本地用戶訪問(wèn)本地資源與訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)資源提供服務(wù)。 非對(duì)等結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)操作系統(tǒng)軟件分為并行兩部分，一部分運(yùn)行在服務(wù)器上，另一部分運(yùn)行在工作站上。由于服務(wù)器集中管理網(wǎng)絡(luò)資源與服務(wù)，是局域網(wǎng)的邏輯中心；安裝與運(yùn)行在服務(wù)器的局域網(wǎng)操作系統(tǒng)軟件的功能與性能直接決定著局域網(wǎng)服務(wù)功能的強(qiáng)弱及系統(tǒng)性能、安全性，是局域網(wǎng)操作系統(tǒng)并行的兩部分的核心部分。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)68 Unix、類(lèi)、類(lèi)Unix系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述 1) 是唯一能在所有級(jí)別計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的操作系統(tǒng)。是唯一能在所有級(jí)別計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的操作系統(tǒng)。 如：微型機(jī)（如：微型機(jī)（PC）、小型機(jī)、大型機(jī)、巨型機(jī)等。、小型機(jī)、大型機(jī)、巨型機(jī)等。 2) 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)尤

41、其是因特網(wǎng)的發(fā)展中發(fā)揮了極其重要在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)尤其是因特網(wǎng)的發(fā)展中發(fā)揮了極其重要的作用。在因特網(wǎng)中提供服務(wù)的各類(lèi)結(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)中，的作用。在因特網(wǎng)中提供服務(wù)的各類(lèi)結(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)中，90以上都使用以上都使用UNIX或類(lèi)或類(lèi)UNIX操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)。 3) UNIX系統(tǒng)和類(lèi)系統(tǒng)和類(lèi)UNIX系統(tǒng)系統(tǒng): 是否包含了是否包含了ATT的的源代碼。源代碼。 按按UNIX標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的產(chǎn)品可能并不是正式的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的產(chǎn)品可能并不是正式的UNIX。本節(jié)所指的。本節(jié)所指的UNIX系統(tǒng)包括系統(tǒng)包括了所有符合了所有符合UNIX標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，包括標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，包括UNIX和類(lèi)和類(lèi)UNIX。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)69操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)制造商制造商A

42、IXIBMCoherentMark Williams公司ESIXEsix計(jì)算機(jī)公司HP-UX惠普MPD/iX惠普OSF/1開(kāi)放軟件基金會(huì)SINlX西門(mén)子UniplusUnisoftUTSAmdahlSolarisSun MicrosystemsVMS POSIX/DEC UNIXDEC計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)70設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)思想U(xiǎn)NIX系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者認(rèn)為，功能強(qiáng)大而復(fù)雜的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)應(yīng)該建立系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者認(rèn)為，功能強(qiáng)大而復(fù)雜的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)應(yīng)該建立在簡(jiǎn)單、通用和易擴(kuò)充的基礎(chǔ)之上。為了實(shí)現(xiàn)這一設(shè)計(jì)思想，在設(shè)計(jì)在簡(jiǎn)單、通用和易擴(kuò)充的基礎(chǔ)之上。為了實(shí)現(xiàn)這一設(shè)計(jì)思想，在設(shè)計(jì)UNIX系統(tǒng)過(guò)程中體現(xiàn)了以下幾點(diǎn)：系統(tǒng)過(guò)

43、程中體現(xiàn)了以下幾點(diǎn)：小就是好。小就是好。盡量減小盡量減小UNIX系統(tǒng)的核心部分，使之完成最基本的、與硬系統(tǒng)的核心部分，使之完成最基本的、與硬件直接相關(guān)的部分的功能，其它功能由命令或用戶自己去完成。件直接相關(guān)的部分的功能，其它功能由命令或用戶自己去完成。使用簡(jiǎn)單。使用簡(jiǎn)單。為用戶提供簡(jiǎn)單的使用接口。例如，用統(tǒng)一的方法處理文件為用戶提供簡(jiǎn)單的使用接口。例如，用統(tǒng)一的方法處理文件、設(shè)備和目錄，把它們都作為文件來(lái)對(duì)待。使用目錄和設(shè)備就像使用文、設(shè)備和目錄，把它們都作為文件來(lái)對(duì)待。使用目錄和設(shè)備就像使用文件一樣簡(jiǎn)單。件一樣簡(jiǎn)單。通用。通用。UNIX系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮了通用性，使之適合于不同類(lèi)型用系統(tǒng)在

44、設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮了通用性，使之適合于不同類(lèi)型用戶的需要。這一點(diǎn)是通過(guò)提供大量實(shí)用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。戶的需要。這一點(diǎn)是通過(guò)提供大量實(shí)用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。無(wú)消息就是好消息。無(wú)消息就是好消息。因此在因此在UNIX系統(tǒng)中經(jīng)?？梢钥吹竭@種現(xiàn)象，編譯系統(tǒng)中經(jīng)?？梢钥吹竭@種現(xiàn)象，編譯一個(gè)程序，如果發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)，則會(huì)告訴你錯(cuò)誤的位置和出錯(cuò)類(lèi)型；如一個(gè)程序，如果發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)，則會(huì)告訴你錯(cuò)誤的位置和出錯(cuò)類(lèi)型；如果沒(méi)有錯(cuò)誤，編譯成功后就不會(huì)給出任何消息，只形成編譯結(jié)果。果沒(méi)有錯(cuò)誤，編譯成功后就不會(huì)給出任何消息，只形成編譯結(jié)果。開(kāi)放系統(tǒng)是好系統(tǒng)。開(kāi)放系統(tǒng)是好系統(tǒng)。UNIX系統(tǒng)一開(kāi)始就作為開(kāi)放系統(tǒng)，把系統(tǒng)一開(kāi)始就作為開(kāi)放系統(tǒng)，把

45、UNIX操作系操作系統(tǒng)的源程序提供給用戶，直到現(xiàn)在仍有統(tǒng)的源程序提供給用戶，直到現(xiàn)在仍有UNIX系統(tǒng)的開(kāi)放版本。系統(tǒng)的開(kāi)放版本。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)71硬件環(huán)境硬件環(huán)境UNIX是一個(gè)多用戶、多任務(wù)、分時(shí)操作系統(tǒng)。是一個(gè)多用戶、多任務(wù)、分時(shí)操作系統(tǒng)。主機(jī)：主要包括主機(jī)：主要包括CPU、內(nèi)存及輔存等；、內(nèi)存及輔存等；控制臺(tái)：系統(tǒng)管理員使用的終端；控制臺(tái)：系統(tǒng)管理員使用的終端；終端：用戶使用終端：用戶使用UNIX系統(tǒng)時(shí)所面對(duì)的硬件設(shè)備，它系統(tǒng)時(shí)所面對(duì)的硬件設(shè)備，它 包括兩部分：顯示器和鍵盤(pán)。終端上不進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。包括兩部分：顯示器和鍵盤(pán)。終端上不進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。PC機(jī)也可以仿真成終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)機(jī)也可以仿真

46、成終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)UNIX系統(tǒng)；系統(tǒng)；用戶在使用用戶在使用UNIX系統(tǒng)時(shí)，每個(gè)用戶通過(guò)一臺(tái)終端訪問(wèn)系統(tǒng)時(shí)，每個(gè)用戶通過(guò)一臺(tái)終端訪問(wèn)主機(jī)（本地或廣域網(wǎng)連接），主機(jī)（本地或廣域網(wǎng)連接），UNIX系統(tǒng)能同時(shí)為多個(gè)用系統(tǒng)能同時(shí)為多個(gè)用戶服務(wù)戶服務(wù)(見(jiàn)下頁(yè)圖見(jiàn)下頁(yè)圖)；UNIX系統(tǒng)也可以提供單用戶使用環(huán)境，這時(shí)整個(gè)計(jì)算系統(tǒng)也可以提供單用戶使用環(huán)境，這時(shí)整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由單個(gè)用戶單獨(dú)使用。機(jī)系統(tǒng)由單個(gè)用戶單獨(dú)使用。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)72組成組成 UNIX是控制計(jì)算機(jī)的一組程序，它提供給用戶：是控制計(jì)算機(jī)的一組程序，它提供給用戶： l l一個(gè)通用的操作系統(tǒng)一個(gè)通用的操作系統(tǒng)。用戶可以通過(guò)它能完成各種工。用戶可以通

47、過(guò)它能完成各種工作和應(yīng)用。作和應(yīng)用。 l l一個(gè)交互式環(huán)境一個(gè)交互式環(huán)境。允許用戶直接同計(jì)算機(jī)通信，并接。允許用戶直接同計(jì)算機(jī)通信，并接受用戶的請(qǐng)求，對(duì)用戶的請(qǐng)求立即響應(yīng)和向用戶發(fā)送消受用戶的請(qǐng)求，對(duì)用戶的請(qǐng)求立即響應(yīng)和向用戶發(fā)送消息。息。 l l一個(gè)多用戶環(huán)境一個(gè)多用戶環(huán)境。允許多個(gè)用戶共享計(jì)算機(jī)資源。允許多個(gè)用戶共享計(jì)算機(jī)資源。 l l一個(gè)多任務(wù)環(huán)境一個(gè)多任務(wù)環(huán)境。允許用戶同時(shí)運(yùn)行多個(gè)程序。用戶。允許用戶同時(shí)運(yùn)行多個(gè)程序。用戶可以在后臺(tái)運(yùn)行多個(gè)作業(yè)，并在自己的終端上監(jiān)視正在可以在后臺(tái)運(yùn)行多個(gè)作業(yè)，并在自己的終端上監(jiān)視正在運(yùn)行的程序。運(yùn)行的程序。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)73UNIX系統(tǒng)主要由四個(gè)部分組

48、成：系統(tǒng)主要由四個(gè)部分組成：l l內(nèi)核。內(nèi)核。是組成操作系統(tǒng)的核心，它控制任務(wù)的調(diào)度運(yùn)行是組成操作系統(tǒng)的核心，它控制任務(wù)的調(diào)度運(yùn)行，管理計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，維護(hù)文件系統(tǒng)，并在用戶中分配，管理計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，維護(hù)文件系統(tǒng)，并在用戶中分配計(jì)算機(jī)資源。它對(duì)用戶是透明的。計(jì)算機(jī)資源。它對(duì)用戶是透明的。l l外殼外殼ShellShell。ShellShell是一個(gè)程序（類(lèi)似于是一個(gè)程序（類(lèi)似于DOSDOS中的中的COMMAND.COMCOMMAND.COM），它解釋用戶所提交的命令并把該命令提），它解釋用戶所提交的命令并把該命令提交給核心執(zhí)行，執(zhí)行結(jié)果再返回給用戶。交給核心執(zhí)行，執(zhí)行結(jié)果再返回給用戶。Shell

49、Shell也是一種也是一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，用戶可以使用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，用戶可以使用ShellShell命令來(lái)設(shè)計(jì)程序命令來(lái)設(shè)計(jì)程序( (類(lèi)類(lèi)似于似于DOSDOS中的中的BatchBatch命令命令) )。l l文件系統(tǒng)。文件系統(tǒng)。文件系統(tǒng)是指在用戶終端上可為用戶所用的文件系統(tǒng)是指在用戶終端上可為用戶所用的全部文件的集合，它使信息的存儲(chǔ)和檢索更為容易。全部文件的集合，它使信息的存儲(chǔ)和檢索更為容易。l l命令。命令。命令是一組實(shí)用程序的名稱(chēng)。命令是一組實(shí)用程序的名稱(chēng)。UNIXUNIX系統(tǒng)提供的命系統(tǒng)提供的命令包括：文本編輯、文件管理、軟件開(kāi)發(fā)工具、系統(tǒng)配令包括：文本編輯、文件管理、軟件開(kāi)發(fā)工具、系統(tǒng)配

50、置、通信等。置、通信等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)74提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)UNIX網(wǎng)絡(luò)功能包括：網(wǎng)絡(luò)功能包括：l l文件傳輸。文件傳輸。把文件從一個(gè)系統(tǒng)拷貝到另一個(gè)把文件從一個(gè)系統(tǒng)拷貝到另一個(gè)系統(tǒng)。如系統(tǒng)。如UUCP命令。命令。l l遠(yuǎn)程登錄。遠(yuǎn)程登錄。從遠(yuǎn)地登錄到從遠(yuǎn)地登錄到UNIX系統(tǒng)，就好像系統(tǒng)，就好像在本地運(yùn)行一樣。如在本地運(yùn)行一樣。如Telnet命令。命令。l l遠(yuǎn)程文件鏈接。遠(yuǎn)程文件鏈接。將遠(yuǎn)程文件系統(tǒng)掛接到本地將遠(yuǎn)程文件系統(tǒng)掛接到本地文件系統(tǒng)中，就象這些文件是在自己的系統(tǒng)文件系統(tǒng)中，就象這些文件是在自己的系統(tǒng)上一樣。上一樣。l l標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。如。如email、FTP、D

51、NS等。等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)75l l UNIX中有中有3個(gè)主要的網(wǎng)絡(luò)包：個(gè)主要的網(wǎng)絡(luò)包： TCP/IP 包括包括TCP、UDP、IP、DNS等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。 基本網(wǎng)絡(luò)實(shí)用程序基本網(wǎng)絡(luò)實(shí)用程序BNU： 提供提供UUCP、遠(yuǎn)程登錄、遠(yuǎn)程執(zhí)行、發(fā)送郵件、遠(yuǎn)程登錄、遠(yuǎn)程執(zhí)行、發(fā)送郵件、連接遠(yuǎn)地終端、串行通信等功能。連接遠(yuǎn)地終端、串行通信等功能。 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS（Network File System）：）： 實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)間文件和目錄的透明訪問(wèn)，這種實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)間文件和目錄的透明訪問(wèn)，這種文件共享方式獨(dú)立于計(jì)算機(jī)、操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)體文件共享方式獨(dú)立于計(jì)算機(jī)、操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)體系。系。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)76 Windows NT系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述發(fā)展發(fā)展 1993，Windows NT 3.1 1996，Windows NT 4.0 1999，Windows 2000結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)客戶客戶/服務(wù)器模型服務(wù)器模型 -內(nèi)核和硬件抽象層：內(nèi)存管理、對(duì)象管理、內(nèi)核和硬件抽象層：內(nèi)存管理、對(duì)象管理、I/O，文件系統(tǒng)，進(jìn)程管理，安全管理