11-12認識計算機網(wǎng)絡、連接策略

1、網(wǎng)絡技術應用第一章網(wǎng)絡的組建與運行11.1 認識計算機網(wǎng)絡2 學習目標：對各種生活中的計算機網(wǎng)絡有一定的認識；理解什么是計算機網(wǎng)絡及其功能；說出計算機網(wǎng)絡的三種類型及相應的特點；了解因特網(wǎng)的發(fā)展歷史。3生活中的計算機網(wǎng)絡1各種商業(yè)應用的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)2證券交易系統(tǒng)3中國教育科研網(wǎng)（CERNET） 4Novell網(wǎng)5. 電話網(wǎng)絡6. 電視網(wǎng)絡4辦公自動化 電子政府 電子郵件服務 可視會議 分布式數(shù)據(jù)庫 電子商務 電子數(shù)據(jù)交換 電子商務 在線服務 遠程教育 校園網(wǎng) 金融服務與管理 5WWW服務器課件積件庫資服務器源教育城域網(wǎng)網(wǎng)絡中心C4506千兆百兆 綜合樓綜合樓信息點35個 . . . Nets

2、creen-25辦公樓辦公樓信息點229個 . . . 公寓樓DES-1008（兩邊用光纖收發(fā)器轉百兆）教學樓信息點122個 教學樓 . . . 機房3信息點61個 . . . 機房4信息點61個 . . . 機房5信息點61個 . . . 機房6信息點61個 . . . 機房2信息點61個 . . . 機房1信息點61個 . . . 康杰中學網(wǎng)絡拓撲圖6討論：結合日常生活、學習體驗，談談你對計算機網(wǎng)絡的看法。1、計算機網(wǎng)絡有哪些特點?2、嘗試概括一下計算機網(wǎng)絡的應用與功能?7計算機網(wǎng)絡的基本概念從計算機與通信技術相結合的觀點出發(fā)，人們把計算機網(wǎng)絡定義為“以計算機之間傳輸信息為目的而連接起來，

3、實現(xiàn)遠程信息處理并進一步達到資源共享的系統(tǒng)”。 從強調資源共享的觀點出發(fā)，計算機網(wǎng)絡是“把地理上分散的資源，以能夠相互共享資源（硬件、軟件和數(shù)據(jù)）的方式連接起來，并且各自具備獨立功能的計算機系統(tǒng)之集合體”。 從物理結構上看，計算機網(wǎng)絡又可定義為“在協(xié)議控制下，由若干計算機、終端設備、數(shù)據(jù)傳輸和通信控制處理機等組成的集合”。 8 綜合上述觀點，我們把計算機網(wǎng)絡定義為：凡是將分布在不同地理位置并具有獨立功能的多臺計算機，通過通信設備和線路連接起來，在功能完善的網(wǎng)絡軟件（網(wǎng)絡協(xié)議及網(wǎng)絡操作系統(tǒng)等）支持下，以實現(xiàn)網(wǎng)絡資源共享和數(shù)據(jù)傳輸為目的的系統(tǒng)，稱為計算機網(wǎng)絡。可以從以下三個方面理解計算機網(wǎng)絡的概念

4、:計算機網(wǎng)絡是一個多機系統(tǒng)。 計算機網(wǎng)絡是一個互連系統(tǒng) 計算機網(wǎng)絡是一個資源共享系統(tǒng) 9計算機網(wǎng)絡的組成 計算機網(wǎng)絡在物理結構上，可分為網(wǎng)絡硬件和網(wǎng)絡軟件組成，如下圖所示： 10計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生起源于一個名叫ARPANET的廣域網(wǎng)。1969年由美國國防部高級研究計劃署創(chuàng)辦。最初只連接了位于不同地區(qū)的四臺計算機。11計算機網(wǎng)絡的功能 （1）資源共享 硬件共享軟件共享數(shù)據(jù)共享 （2）數(shù)據(jù)通信 （3）分布式控制和分布處理 12 縱觀計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展歷史，大致可以分為四個階段，如下圖所示： 終端網(wǎng)絡通信網(wǎng)絡OSI/RM網(wǎng)絡因 特 網(wǎng)面向終端的計算機網(wǎng)絡 面向通信的網(wǎng)絡 面向應用的網(wǎng)絡 網(wǎng)絡廣泛應

5、用與進一步發(fā)展階段 計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展13計算機網(wǎng)絡的分類 按網(wǎng)絡的覆蓋區(qū)域分為:廣域網(wǎng)（WAN）局域網(wǎng)（LAN）城域網(wǎng)（MAN）按信息交換方式分為:電路交換網(wǎng)報文交換網(wǎng)分組交換網(wǎng)按網(wǎng)絡拓撲結構分為:總線網(wǎng)環(huán)型網(wǎng)星型網(wǎng)按通信介質可分為：雙絞線網(wǎng)光纖衛(wèi)星網(wǎng)微波網(wǎng)等按傳輸信號或傳輸方式可分為：基帶網(wǎng)寬帶網(wǎng)按通信傳播方式可分為：點對點傳播方式網(wǎng)廣播方式網(wǎng)按網(wǎng)絡的使用范圍又可分為：專用網(wǎng)公用網(wǎng) 14按網(wǎng)絡的覆蓋區(qū)域網(wǎng)絡可分為1局域網(wǎng)（LAN）通常是私有的，用于連接一個辦公室、一棟建筑物或者一個校園的網(wǎng)路。2城域網(wǎng)（MAN）處在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間，是一種由許多局域網(wǎng)連接而成的大型局域網(wǎng)。3廣域網(wǎng)（W

6、AN）通?？缃雍艽蟮奈锢矸秶?，所覆蓋的范圍從幾十公里到幾千公里，它能連接多個城市或國家，或橫跨幾個洲并能提供遠距離通信，形成國際性的遠程網(wǎng)絡。15局域網(wǎng)通過網(wǎng)卡、網(wǎng)線把多臺計算機連接起來就構成了一個局域網(wǎng)。組成局域網(wǎng)的計算機一般距離較近一個局域網(wǎng)中有一臺稱為服務器的計算機，供其它計算機共享16城域網(wǎng)一種界于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間，覆蓋一個城市的地理范圍，用來將同一區(qū)域內的多個局域網(wǎng)互連起來的中等范圍的計算機網(wǎng)。17廣域網(wǎng)一種用來實現(xiàn)不同地區(qū)的局域網(wǎng)或城域網(wǎng)的互連，可提供不同地區(qū)、城市和國家之間的計算機通信的遠程計算機網(wǎng)。 18因特網(wǎng)簡介因特網(wǎng)的英文名稱Internet 使用TCP/IP協(xié)議（Tra

7、nsport Control Protocol/Internet Protocol ）發(fā)展階段： 20世紀70年代初期 ARPANET 20世紀80年代 NSFNET 1987年以后，引進一些商業(yè)網(wǎng)絡（如UUNET等） 19因特網(wǎng)的示意圖201.2 不同的連接策略21一、根據(jù)需求選擇網(wǎng)絡1、對等網(wǎng)-簡單、低廉的個人互連計算機的方法。所有計算機都處于平等的地位，一臺計算機既可以向其他計算機提供相應的文件和打印共享服務，又可以作為客戶機去訪問其他計算機提供的共享資源。 2、服務器-客戶機網(wǎng)絡-可以提供組建大型網(wǎng)絡的能力，能向用戶提供更大量的資源和網(wǎng)絡服務。由服務器和客戶端組成。22二、網(wǎng)絡傳輸介質

8、1.雙絞線非屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線2.同軸電纜50、75和 93同軸電纜3.光導纖維（又稱光纜）231、傳輸介質的特性物理特性：傳輸介質物理結構的描述；傳輸特性：傳輸介質允許傳送數(shù)字或模擬信號，以及調制技術、傳輸容量、傳輸?shù)念l率范圍；連通特性：允許點-點或多點連接；地理范圍：傳輸介質最大傳輸距離；抗干擾性：傳輸介質防止噪聲與電磁干擾對傳輸數(shù)據(jù)影響的能力；相對價格：器件、安裝與維護費用。24（1）雙絞線的主要特性屏蔽雙絞線 STP和非屏蔽雙絞線UTP 雙絞線結構示意圖25同軸電纜結構示意圖（2）同軸電纜的主要特性同軸電纜結構示意圖26（3）光纖的主要特性光導纖維結構與原理示意圖27光纖傳送模式：M

9、MF、SMF 多模 MMF 輸入電信號輸出電信號單模 SMF 波長: 1300,1550 nm波長 : 850,1300 nmh2h1芯/封套特性h1h2光纖的直徑減小到一個光波波長多束光線以不同的反射角傳播單束光線沿直線傳播28（4）無線通信與衛(wèi)星通信1.無線通信2.微波通信3.蜂窩無線通信4.衛(wèi)星通信5.藍牙技術（Bluetooth）29地面微波接力頻率：100MHz10GHz兩個地面站之間傳送可視范圍距離：50 -100 km速率低，幾百kb/s地球地面站之間的直視線路 微波傳送塔30地球同步衛(wèi)星與地面站相對固定位置使用3個衛(wèi)星覆蓋全球傳輸距離遠傳輸延遲時間長36,000公里地球31藍牙

10、技術藍牙(Bluetooth)技術是一種短距的無線通訊技術，工作在2.4 GHz ISM頻段，其面向移動設備間的小范圍連接，通過統(tǒng)一的短距離無線鏈路，在各種數(shù)字設備間實現(xiàn)靈活、安全、低成本、小功耗的話音以及數(shù)據(jù)通信。主要技術特點如下：藍牙的指定范圍是10 m，在加入額外的功率放大器后，可以將距離擴展到100 m。輔助的基帶硬件可以支持4個或者更多的語音信道。 藍牙技術提供低價、大容量的語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，最高數(shù)據(jù)傳輸速率為723.2kbit/s。 藍牙技術使用快速跳頻(1 600跳/s)避免干擾，在干擾下，使用短數(shù)據(jù)幀來盡可能增大容量。32常用傳輸媒體的比較33三、網(wǎng)絡連接設備的選擇網(wǎng)卡主要包括了

11、以下幾個部分的部件：發(fā)送和接收部件、載波檢測部件、發(fā)送和接收控制部件、曼徹斯特編碼譯碼器、LAN管理部件、微處理器等。按照網(wǎng)卡傳輸速度的不同，可以分為：10Mbps、100Mbps、10100Mbps自適應、千兆位以太網(wǎng)卡。 34集線器集線器Hub，工作在物理層（最底層），沒有相匹配的軟件系統(tǒng)，是純硬件設備。集線器主要用來連接計算機等網(wǎng)絡終端。 集線器為共享式帶寬，連接在集線器上的任何一個設備發(fā)送數(shù)據(jù)時，其他所有設備必須等待，此設備享有全部帶寬，通訊完畢，再由其他設備使用帶寬。正因此，集線器連接了一個沖突域的網(wǎng)絡，所有設備相互交替使用 。35交換機交換機Switch，工作在數(shù)據(jù)鏈路層（第二層）

12、，稍微高端一點的交換機都有一個操作系統(tǒng)來支持。和集線器一樣主要用于連接計算機等網(wǎng)絡終端設備。 交換機允許連接在交換機上的設備并行通訊，設備間通訊不會再發(fā)生沖突，因此交換機打破了沖突域，交換機每個接口是一個沖突域，不會與其他接口發(fā)生通訊沖突。36路由器路由器Router，工作在網(wǎng)絡層（第三層），所有的路由器都有自己的操作系統(tǒng)來維持，并且需要人員調試，否則不能工作。路由器沒有那么多接口，主要用來進行網(wǎng)絡與網(wǎng)絡的連接。簡單的說路由器把數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡發(fā)送到另一個網(wǎng)絡，這個過程就叫路由。路由器不僅能像交換機一樣隔離沖突域，而且還有更強的網(wǎng)絡隔離能力、流量控制能力，從而有效的控制擁塞，提高整個網(wǎng)絡的性能。37四、計算機網(wǎng)絡的拓撲構型計算機網(wǎng)絡拓撲