11-12認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、連接策略

1、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用第一章網(wǎng)絡(luò)的組建與運(yùn)行11.1 認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2 學(xué)習(xí)目標(biāo)：對(duì)各種生活中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有一定的認(rèn)識(shí)；理解什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其功能；說(shuō)出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的三種類型及相應(yīng)的特點(diǎn)；了解因特網(wǎng)的發(fā)展歷史。3生活中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1各種商業(yè)應(yīng)用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2證券交易系統(tǒng)3中國(guó)教育科研網(wǎng)（CERNET） 4Novell網(wǎng)5. 電話網(wǎng)絡(luò)6. 電視網(wǎng)絡(luò)4辦公自動(dòng)化 電子政府 電子郵件服務(wù) 可視會(huì)議 分布式數(shù)據(jù)庫(kù) 電子商務(wù) 電子數(shù)據(jù)交換 電子商務(wù) 在線服務(wù) 遠(yuǎn)程教育 校園網(wǎng) 金融服務(wù)與管理 5WWW服務(wù)器課件積件庫(kù)資服務(wù)器源教育城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中心C4506千兆百兆 綜合樓綜合樓信息點(diǎn)35個(gè) . . . Nets

2、creen-25辦公樓辦公樓信息點(diǎn)229個(gè) . . . 公寓樓DES-1008（兩邊用光纖收發(fā)器轉(zhuǎn)百兆）教學(xué)樓信息點(diǎn)122個(gè) 教學(xué)樓 . . . 機(jī)房3信息點(diǎn)61個(gè) . . . 機(jī)房4信息點(diǎn)61個(gè) . . . 機(jī)房5信息點(diǎn)61個(gè) . . . 機(jī)房6信息點(diǎn)61個(gè) . . . 機(jī)房2信息點(diǎn)61個(gè) . . . 機(jī)房1信息點(diǎn)61個(gè) . . . 康杰中學(xué)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D6討論：結(jié)合日常生活、學(xué)習(xí)體驗(yàn)，談?wù)勀銓?duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的看法。1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有哪些特點(diǎn)?2、嘗試概括一下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用與功能?7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念從計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)相結(jié)合的觀點(diǎn)出發(fā)，人們把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為“以計(jì)算機(jī)之間傳輸信息為目的而連接起來(lái)，

3、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息處理并進(jìn)一步達(dá)到資源共享的系統(tǒng)”。 從強(qiáng)調(diào)資源共享的觀點(diǎn)出發(fā)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(lái)，并且各自具備獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之集合體”。 從物理結(jié)構(gòu)上看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)又可定義為“在協(xié)議控制下，由若干計(jì)算機(jī)、終端設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸和通信控制處理機(jī)等組成的集合”。 8 綜合上述觀點(diǎn)，我們把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為：凡是將分布在不同地理位置并具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)，通過通信設(shè)備和線路連接起來(lái)，在功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）支持下，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享和數(shù)據(jù)傳輸為目的的系統(tǒng)，稱為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)?？梢詮囊韵氯齻€(gè)方面理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念

4、:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)多機(jī)系統(tǒng)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)互連系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)資源共享系統(tǒng) 9計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在物理結(jié)構(gòu)上，可分為網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件組成，如下圖所示： 10計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生起源于一個(gè)名叫ARPANET的廣域網(wǎng)。1969年由美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署創(chuàng)辦。最初只連接了位于不同地區(qū)的四臺(tái)計(jì)算機(jī)。11計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展歷史，大致可以分為四個(gè)階段，如下圖所示： 終端網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)OSI/RM網(wǎng)絡(luò)因 特 網(wǎng)面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 面向通信的網(wǎng)絡(luò) 面向應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)

5、用與進(jìn)一步發(fā)展階段 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展13計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 按網(wǎng)絡(luò)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(bào)文交換網(wǎng)分組交換網(wǎng)按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為:總線網(wǎng)環(huán)型網(wǎng)星型網(wǎng)按通信介質(zhì)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(hào)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳播方式網(wǎng)廣播方式網(wǎng)按網(wǎng)絡(luò)的使用范圍又可分為：專用網(wǎng)公用網(wǎng) 14按網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域網(wǎng)絡(luò)可分為1局域網(wǎng)（LAN）通常是私有的，用于連接一個(gè)辦公室、一棟建筑物或者一個(gè)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采w的范圍從幾十公里到幾千公里，它能連接多個(gè)城市或國(guó)家，或橫跨幾個(gè)洲并能提供遠(yuǎn)距離通信，形成國(guó)際性的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。15局域網(wǎng)通過網(wǎng)卡、網(wǎng)線把多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)就構(gòu)成了一個(gè)局域網(wǎng)。組成局域網(wǎng)的計(jì)算機(jī)一般距離較近一個(gè)局域網(wǎng)中有一臺(tái)稱為服務(wù)器的計(jì)算機(jī)，供其它計(jì)算機(jī)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(gè)城市的地理范圍，用來(lái)將同一區(qū)域內(nèi)的多個(gè)局域網(wǎng)互連起來(lái)的中等范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)。17廣域網(wǎng)一種用來(lái)實(shí)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(guó)家之間的計(jì)算機(jī)通信的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)。 18因特網(wǎng)簡(jiǎn)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(jì)70年代初期 ARPANET 20世紀(jì)80年代 NSFNET 1987年以后，引進(jìn)一些商業(yè)網(wǎng)絡(luò)（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(luò)1、對(duì)等網(wǎng)-簡(jiǎn)單、低廉的個(gè)人互連計(jì)算機(jī)的方法。所有計(jì)算機(jī)都處于平等的地位，一臺(tái)計(jì)算機(jī)既可以向其他計(jì)算機(jī)提供相應(yīng)的文件和打印共享服務(wù)，又可以作為客戶機(jī)去訪問其他計(jì)算機(jī)提供的共享資源。 2、服務(wù)器-客戶機(jī)網(wǎng)絡(luò)-可以提供組建大型網(wǎng)絡(luò)的能力，能向用戶提供更大量的資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。由服務(wù)器和客戶端組成。22二、網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)

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(dǎo)纖維（又稱光纜）231、傳輸介質(zhì)的特性物理特性：傳輸介質(zhì)物理結(jié)構(gòu)的描述；傳輸特性：傳輸介質(zhì)允許傳送數(shù)字或模擬信號(hào)，以及調(diào)制技術(shù)、傳輸容量、傳輸?shù)念l率范圍；連通特性：允許點(diǎn)-點(diǎn)或多點(diǎn)連接；地理范圍：傳輸介質(zhì)最大傳輸距離；抗干擾性：傳輸介質(zhì)防止噪聲與電磁干擾對(duì)傳輸數(shù)據(jù)影響的能力；相對(duì)價(jià)格：器件、安裝與維護(hù)費(fèi)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(jié)構(gòu)示意圖25同軸電纜結(jié)構(gòu)示意圖（2）同軸電纜的主要特性同軸電纜結(jié)構(gòu)示意圖26（3）光纖的主要特性光導(dǎo)纖維結(jié)構(gòu)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(hào)輸出電信號(hào)單模 SMF 波長(zhǎng): 1300,1550 nm波長(zhǎng) : 850,1300 nmh2h1芯/封套特性h1h2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單束光線沿直線傳播28（4）無(wú)線通信與衛(wèi)星通信1.無(wú)線通信2.微波通信3.蜂窩無(wú)線通信4.衛(wèi)星通信5.藍(lán)牙技術(shù)（Bluetooth）29地面微波接力頻率：100MHz10GHz兩個(gè)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(duì)固定位置使用3個(gè)衛(wèi)星覆蓋全球傳輸距離遠(yuǎn)傳輸延遲時(shí)間長(zhǎng)36,000公里地球31藍(lán)牙

10、技術(shù)藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)是一種短距的無(wú)線通訊技術(shù)，工作在2.4 GHz ISM頻段，其面向移動(dòng)設(shè)備間的小范圍連接，通過統(tǒng)一的短距離無(wú)線鏈路，在各種數(shù)字設(shè)備間實(shí)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(shù)特點(diǎn)如下：藍(lán)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(kuò)展到100 m。輔助的基帶硬件可以支持4個(gè)或者更多的語(yǔ)音信道。 藍(lán)牙技術(shù)提供低價(jià)、大容量的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，最高數(shù)據(jù)傳輸速率為723.2kbit/s。 藍(lán)牙技術(shù)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(lái)盡可能增大容量。32常用傳輸媒體的比較33三、網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的選擇網(wǎng)卡主要包括了

11、以下幾個(gè)部分的部件：發(fā)送和接收部件、載波檢測(cè)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(yīng)、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(shè)備。集線器主要用來(lái)連接計(jì)算機(jī)等網(wǎng)絡(luò)終端。 集線器為共享式帶寬，連接在集線器上的任何一個(gè)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，其他所有設(shè)備必須等待，此設(shè)備享有全部帶寬，通訊完畢，再由其他設(shè)備使用帶寬。正因此，集線器連接了一個(gè)沖突域的網(wǎng)絡(luò)，所有設(shè)備相互交替使用 。35交換機(jī)交換機(jī)Switch，工作在數(shù)據(jù)鏈路層（第二層）

12、，稍微高端一點(diǎn)的交換機(jī)都有一個(gè)操作系統(tǒng)來(lái)支持。和集線器一樣主要用于連接計(jì)算機(jī)等網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備。 交換機(jī)允許連接在交換機(jī)上的設(shè)備并行通訊，設(shè)備間通訊不會(huì)再發(fā)生沖突，因此交換機(jī)打破了沖突域，交換機(jī)每個(gè)接口是一個(gè)沖突域，不會(huì)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(luò)層（第三層），所有的路由器都有自己的操作系統(tǒng)來(lái)維持，并且需要人員調(diào)試，否則不能工作。路由器沒有那么多接口，主要用來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)的連接。簡(jiǎn)單的說(shuō)路由器把數(shù)據(jù)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)過程就叫路由。路由器不僅能像交換機(jī)一樣隔離沖突域，而且還有更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)隔離能力、流量控制能力，從而有效的控制擁塞，提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能。37四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錁?gòu)型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>