第一章計算機網(wǎng)絡(luò)

數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：計算機網(wǎng)絡(luò)概述劉莉信息工程學(xué)院電話Q:29952162251課程總述課程名稱:數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)時數(shù):52（周課時4，共13周）上課時間和形式：每周一、三（上午）理論+實驗教科書：《計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用教程》

作者：劉瑞新；沈淑娟，曹建春，武學(xué)東主編，機械工業(yè)出版社；ISBN：978-7-111-32770-7；出版日期：2011年2月建議：每個學(xué)生有自己的電腦（沒有電腦的學(xué)生，課后找我談）2參考書目教師參考書目:張曙光，《數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡(luò)》,人民郵電出版社，2011.3學(xué)生閱讀參考書目: 張輝,曹麗娜等,《數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)》,人民郵電出版社,2007.12夏素霞,《計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用》,人民郵電出版社,2010.9張維璽,《數(shù)字信號處理》,機械工業(yè)出版社,2011.73課程考核項目開發(fā)每四人一組(20%)四個學(xué)生組成一個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用項目開發(fā)團隊，并選定一個組長。開發(fā)團隊從13個項目中選取一個，或自己確定一個類似的項目，每個學(xué)生負責(zé)項目的不同內(nèi)容。每次作業(yè)將根據(jù)不同的要求實現(xiàn)項目的不同功能并提交階段性成果。實踐性作業(yè)的批改為：文字匯報、口頭匯報及面對面演示組成。課堂實驗作業(yè)(20%)期末考試(50%筆試)平時成績（考勤+表現(xiàn)）10%注：曠課一次（-5）、遲到一次（-2）4學(xué)習(xí)資料、作業(yè)布置及提交課件和作業(yè)布置：ftp://liuli:123456@3數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)文件夾下載作業(yè)上傳：ftp://smll:123456@3數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)文件夾以自己的座號+姓名命名注意：作業(yè)不得抄襲，否則當次作業(yè)為0分5教學(xué)內(nèi)容和目標第1章計算機網(wǎng)絡(luò)概述第2章數(shù)據(jù)通信技術(shù)第3章計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)第4章局域網(wǎng)技術(shù)第5章廣域網(wǎng)技術(shù)第6章以太網(wǎng)技術(shù)第7章組建中小型局域網(wǎng)第8章局域網(wǎng)互聯(lián)與接入第9章網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)第10章網(wǎng)絡(luò)安全管理第11章計算機網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)第12章基本網(wǎng)絡(luò)服務(wù)第13章IIS服務(wù)器的配置與管理第14章FTP服務(wù)第15章網(wǎng)絡(luò)的其他高級服務(wù)第一部分：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)第二部分：組建網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)第三部分：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用678本課程與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的關(guān)系第9章網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)第10章網(wǎng)絡(luò)安全管理第11章計算機網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)第12章基本網(wǎng)絡(luò)服務(wù)第13章IIS服務(wù)器的配置與管理第14章FTP服務(wù)第15章網(wǎng)絡(luò)的其他高級服務(wù)第1章計算機網(wǎng)絡(luò)概述第2章數(shù)據(jù)通信技術(shù)第3章計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)第4章局域網(wǎng)技術(shù)第5章廣域網(wǎng)技術(shù)第6章以太網(wǎng)技術(shù)第7章組建中小型局域網(wǎng)第8章局域網(wǎng)互聯(lián)與接入第9章網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)第10章網(wǎng)絡(luò)安全管理第11章計算機網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)9物聯(lián)網(wǎng)-節(jié)點（1）物聯(lián)網(wǎng)（InternetOfThings:IOT）節(jié)點是指RFID標簽、傳感器及各種M2M儀表，負責(zé)產(chǎn)生人類感興趣的各種數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)三項關(guān)鍵技術(shù)：RFID、傳感器技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)IOT節(jié)點所收集的數(shù)據(jù)包括：RFID編碼、溫度、濕度、氣壓、耗電量、大氣有毒氣體含量及水資源有害成分含量等。10物聯(lián)網(wǎng)-節(jié)點（RFID）11物聯(lián)網(wǎng)-節(jié)點（RFID）12物聯(lián)網(wǎng)-節(jié)點（RFID）13物聯(lián)網(wǎng)-節(jié)點（傳感器）avionicsfuelflowsensor

Nuclearsensor

Powersensor

Weathersensors

CombustiblegassensorsNetworkCameraNoisesensorIntrusionsensor14物聯(lián)網(wǎng)-節(jié)點（傳感器）15常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬：光敏傳感器——視覺聲敏傳感器——聽覺氣敏傳感器——嗅覺化學(xué)傳感器——味覺壓敏、溫敏、流體傳感器——觸覺16物聯(lián)網(wǎng)-節(jié)點（汽車傳感器）17物聯(lián)網(wǎng)-節(jié)點（數(shù)字儀表）18物聯(lián)網(wǎng)-節(jié)點（智能儀表）19物聯(lián)網(wǎng)-網(wǎng)關(guān)（1）物聯(lián)網(wǎng)（IOT）網(wǎng)關(guān)是一個具有多種接口的嵌入式計算機設(shè)備，其可以收集并處理來自其所管理的各類節(jié)點的RFID，M2M及傳感器數(shù)據(jù)。網(wǎng)關(guān)將處理后的數(shù)據(jù)通過其具有的廣域接口（TD-SCDMA、GSM、GPRS、CDMA、WiFi、WiMax、802.3等）傳輸?shù)絀OT數(shù)據(jù)服務(wù)中心。2021物聯(lián)網(wǎng)-網(wǎng)關(guān)（嵌入式電腦）22物聯(lián)網(wǎng)-網(wǎng)關(guān)（平板電腦）23物聯(lián)網(wǎng)-網(wǎng)關(guān)（智能手機）24物聯(lián)網(wǎng)-網(wǎng)關(guān)（智能手機）25物聯(lián)網(wǎng)-網(wǎng)關(guān)（智能手機）26物聯(lián)網(wǎng)-傳輸網(wǎng)絡(luò)（1）物聯(lián)網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)完成網(wǎng)關(guān)與數(shù)據(jù)服務(wù)中心之間的數(shù)據(jù)傳送。傳輸網(wǎng)絡(luò)包括局域傳輸網(wǎng)絡(luò)和廣域傳輸網(wǎng)絡(luò)。局域傳輸網(wǎng)絡(luò)包括有線局域網(wǎng)（802.3以太網(wǎng)）和無線局域網(wǎng)（WiMax\802.11、ZigBee)。廣域傳輸網(wǎng)絡(luò)包括廣電網(wǎng)、電信網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)。大多數(shù)情況下，數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的骨干為互聯(lián)網(wǎng)。27物聯(lián)網(wǎng)-傳輸網(wǎng)絡(luò)（有線局域網(wǎng)）28物聯(lián)網(wǎng)-傳輸網(wǎng)絡(luò)（無線局域網(wǎng)）29物聯(lián)網(wǎng)-傳輸網(wǎng)絡(luò)（無線局域網(wǎng)）30物聯(lián)網(wǎng)-傳輸網(wǎng)絡(luò)（無線局域網(wǎng)）31物聯(lián)網(wǎng)-傳輸網(wǎng)絡(luò)（無線局域網(wǎng)設(shè)備）32無線局域網(wǎng)設(shè)備有：無線網(wǎng)卡、無線AP（無線訪問節(jié)點）--無線路由器和無線交換機、無線路由、無線網(wǎng)橋33物聯(lián)網(wǎng)-傳輸網(wǎng)絡(luò)（無線傳感器件）34物聯(lián)網(wǎng)-傳輸網(wǎng)絡(luò)（無線傳感網(wǎng)）35物聯(lián)網(wǎng)-傳輸網(wǎng)絡(luò)（廣域網(wǎng)）36物聯(lián)網(wǎng)-傳輸網(wǎng)絡(luò)（廣域網(wǎng)）37物聯(lián)網(wǎng)-傳輸網(wǎng)絡(luò)（移動通信網(wǎng)）38物聯(lián)網(wǎng)-數(shù)據(jù)服務(wù)中心（1）數(shù)據(jù)服務(wù)中心負責(zé)存儲來自一個或多個網(wǎng)關(guān)的實時數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行分析處理、顯示及智能決策。有關(guān)人員及部門可通過各種手段（短信、語音、電子郵件及瀏覽器等）隨時隨地從數(shù)據(jù)服務(wù)中心獲得有用信息。數(shù)據(jù)服務(wù)中心還向網(wǎng)關(guān)發(fā)出各種指令來管理整個物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，數(shù)據(jù)服務(wù)中心面臨著存儲、分析和處理海量數(shù)據(jù)的巨大任務(wù)。最終要為用戶提供的，不是原始數(shù)據(jù)。而是通過數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)優(yōu)化后，做出實時的最優(yōu)方案，輔助決策。為用戶提供最佳的、實時優(yōu)化方案，并專業(yè)化服務(wù)和運營。39物聯(lián)網(wǎng)-數(shù)據(jù)服務(wù)中心（2）中心涉計大量的服務(wù)器、計算機、存儲設(shè)備和云計算系統(tǒng)等。將海量數(shù)據(jù)進行分類、整理、挖掘分析，建立各種算法，優(yōu)化調(diào)度。中心可提供數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)、專家分析服務(wù)、專業(yè)應(yīng)用服務(wù)。應(yīng)用在各種專業(yè)領(lǐng)域：工業(yè)自動化、交通、物流、農(nóng)業(yè)、旅游、環(huán)保、軍事等。40物聯(lián)網(wǎng)未來廣泛應(yīng)用41物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：智能家居42物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：智能家居網(wǎng)絡(luò)拓撲圖43物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用:物流業(yè)(1)44物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用:物流業(yè)(2)45物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用:物流業(yè)(3)46物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用:物流業(yè)(4)47物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用:物流業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖48物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：手機付款業(yè)務(wù)49物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：手機付款業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖50物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：學(xué)校安全設(shè)防51物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：學(xué)校安全設(shè)防網(wǎng)絡(luò)拓撲圖52物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：

健康監(jiān)控53物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：健康監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)拓撲圖54物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：環(huán)保節(jié)能

溫度、濕度、空氣質(zhì)量及電力傳感器安裝在數(shù)據(jù)中心的不同位置并組成無線傳感網(wǎng)絡(luò)各種數(shù)據(jù)匯集于網(wǎng)關(guān),并被傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)運行中心進行綜合分析處理此系統(tǒng)可對數(shù)據(jù)中心實施實時監(jiān)控及警報55物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：環(huán)保節(jié)能網(wǎng)絡(luò)拓撲圖56物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：M2M網(wǎng)絡(luò)能源管理系統(tǒng)在M2M的工業(yè)應(yīng)用中,很多現(xiàn)有設(shè)備不具有數(shù)據(jù)收集和網(wǎng)絡(luò)通信功能所開發(fā)的網(wǎng)關(guān)可以從傳統(tǒng)設(shè)備獲取數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)運行中心此系統(tǒng)可用來監(jiān)控煤氣、水、風(fēng)能、太陽能及傳統(tǒng)電網(wǎng),實現(xiàn)能源管理智能化有線或無線移動通信57物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖58物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：安全監(jiān)控，反恐每個戰(zhàn)士、武警或消防員配備各種無線傳感器并組成無線傳感網(wǎng)絡(luò)來自傳感網(wǎng)絡(luò)的核污染、

化學(xué)污染及音像信息匯集于附近的管理中心管理中心及時對數(shù)據(jù)進行分析,通過衛(wèi)星或無線移動網(wǎng)絡(luò)同遠程控制中心聯(lián)系,并向地面發(fā)出各種指令59物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：安全反恐網(wǎng)絡(luò)拓撲圖60物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：分散式溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)61物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：溫濕度監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)拓撲圖62第一章計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)的概念計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的分類計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)63計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著在半導(dǎo)體技術(shù)，主要包括大規(guī)模集成電路（LSI）和超大規(guī)模集成電路（VLSI）技術(shù)上取得的進展，計算機網(wǎng)絡(luò)迅速地應(yīng)用到計算機和通信領(lǐng)域。計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可分為5個階段，即面向終端的計算機網(wǎng)絡(luò)階段、計算機網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)階段、標準化系統(tǒng)階段、高速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)階段和未來網(wǎng)絡(luò)融合階段。64計算機網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展

1．計算機網(wǎng)絡(luò)的初級階段——面向終端的遠程聯(lián)機系統(tǒng)（５０、６０年代）計算機線路控制器前端機集中器高速線路終端計算機線路控制器調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器終端終端電話線電話線低速線路終端終端(1)面向終端的分時系統(tǒng)(2)面向終端的多機系統(tǒng)65功能：計算機：數(shù)據(jù)處理遠程終端：收集數(shù)據(jù)前端機：負責(zé)通信控制和通信處理集中器：實現(xiàn)多個終端共享一條線路特點：以電路交換技術(shù)為基礎(chǔ)，以單計算機為中心，以通信為目的的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)典型代表：1958年美國的半自動地面防空系統(tǒng)（SAGE），美國的飛機訂票系統(tǒng)662．計算機網(wǎng)絡(luò)的雛形階段—以分組交換為核心的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（６０、７０年代）ARPAnet的結(jié)構(gòu)HHHHIMPIMPIMPIMPTIPTT主機接口信息處理機終端接口終端處理機67說明：ARPAnet（阿帕網(wǎng)）投入運行標志著當今意義上的計算機網(wǎng)絡(luò)的誕生，它是一個分組交換網(wǎng)，首次引入通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)，是Internet的前身。特點：以分組交換為基礎(chǔ)，以通信子網(wǎng)為中心，以共享為目的的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)典型代表：1969年，美國國防部高級研究規(guī)劃署建成的ARPAnet683．網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的標準化階段——以O(shè)SI為核心的標準化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（７０、８０年代）

遵循網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標準化而建成的網(wǎng)絡(luò)(1)各計算機制造廠商網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)標準化

20世紀70、80年代，計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展很快，各計算機廠商紛紛發(fā)展自己的網(wǎng)絡(luò)，提出了多種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，如：74年IBM公司提出的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系SNA，75年DEC公司提出的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)體系（DNA）等，但彼此之間不統(tǒng)一。

特點：各自為政，不同廠商的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品難以互連69(2)國際網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標準化

國際標準化組織（ISO）1977年提出了“開放系統(tǒng)互連參考模型”（OSI/RM）,83年頒布,84年正式通過,成為一項國際標準。但是，TCP/IP體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議規(guī)范于70年代末推出后，８３年以ARPANET為主干建成了INTERNET，其所有計算機轉(zhuǎn)向采用TCP/IP協(xié)議，之后發(fā)展非常快，遠超過了OSI，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)成為事實上的標準。特點:向標準化發(fā)展，推動異種機互聯(lián)。70４、面向全球互聯(lián)與高速網(wǎng)絡(luò)階段(1)局域網(wǎng)興起局域網(wǎng)的發(fā)展從70年代開始，如：1975年美國XEROX公司推出了第一個局域網(wǎng)即以太網(wǎng)。80年代多種類型的的局域網(wǎng)紛紛出現(xiàn)。20世紀80年代初期涌現(xiàn)出大量局域網(wǎng)產(chǎn)品及操作系統(tǒng)產(chǎn)品。如NOVELL公司的NetWare和Microsoft公司的WindowsNT等。IEEE于1980年2月公布了IEEE802標準來規(guī)范局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)，促進了網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。如：短短的十幾年間就以太網(wǎng)從當初的10M發(fā)展到100M、1000M、10000M71(2)高速網(wǎng)絡(luò)發(fā)展20世紀80年代，出現(xiàn)了光纖、高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，各國紛紛組建和發(fā)展公用數(shù)據(jù)網(wǎng)90年代，計算機技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、光纖技術(shù)的成熟和應(yīng)用使計算機網(wǎng)絡(luò)進入了一個飛速發(fā)展的時期。高速局域網(wǎng)如FDDI、快速以太網(wǎng)得到廣泛普及，多種廣域網(wǎng)如DDN、幀中繼、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）快速發(fā)展，這為網(wǎng)絡(luò)互連及多媒體信息的傳輸提供了良好條件，也使得Internet迅速擴展和廣泛應(yīng)用。1993年，美國宣布了國家信息基礎(chǔ)設(shè)施（NII，又稱為“信息高速公路”）建設(shè)計劃。特別是93年WWW和瀏覽器的應(yīng)用，使Internet成為集文字、圖像、聲音、動畫、影片等多種媒體于一體的新的平臺，更以前所未有的速度席卷全世界。90年代后期，美國已著手研究第二代Internet，建立了實驗性網(wǎng)絡(luò)。特點:向高速化和綜合化發(fā)展72計算機網(wǎng)絡(luò)未來趨勢Internet已經(jīng)構(gòu)成全球信息高速公路的雛形和未來信息社會的藍圖?？v觀Internet的發(fā)展史，可以看出Internet的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在如下幾個方面：運營產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用商業(yè)化互聯(lián)全球化互聯(lián)寬帶化多業(yè)務(wù)綜合平臺化、智能化73第一章計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)的概念計算機網(wǎng)絡(luò)的定義計算機網(wǎng)絡(luò)的基本組成計算機網(wǎng)絡(luò)的基本功能計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的分類計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)74計算機網(wǎng)絡(luò)的定義通常認為，計算機網(wǎng)絡(luò)就是利用通信線路，將分散在各地的具有獨立功能的計算機相互連接，使其按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議互相通信，實現(xiàn)資源共享和數(shù)據(jù)傳遞的系統(tǒng)的集合。因此，計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備以下三方面的要素。通信線路獨立功能的計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議75計算機網(wǎng)絡(luò)的基本組成計算機網(wǎng)絡(luò)由3個部分組成，即網(wǎng)絡(luò)硬件、傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)軟件，如圖1-3所示。76計算機網(wǎng)絡(luò)的基本功能為什么要把多個計算機連接在一起呢？換句話說，計算機網(wǎng)絡(luò)主要為用戶提供了哪些功能？可以概括為4個方面。1．資源共享：可提供硬件、軟件、數(shù)據(jù)庫等資源共享服務(wù)。2．數(shù)據(jù)傳輸：這是計算機網(wǎng)絡(luò)的最基本功能。3．分布式處理：協(xié)作完成各種大型的任務(wù)4．提供服務(wù)：方便人們生活，如網(wǎng)絡(luò)電話、視頻會議、電子郵件、電子商務(wù)等77計算機網(wǎng)絡(luò)的基本應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)的基本應(yīng)用包括：1）辦公自動化OA（OfficeAutomation）。2）電子數(shù)據(jù)交換EDI（ElectronicDataInterchange）。3）遠程交換（Telecommuting）。4）遠程教育（DistanceEducation）。5）電子銀行。6）電子公告板系統(tǒng)BBS（BulletinBoardSystem）。7）證券及期貨交易。8）廣播分組交換。9）校園網(wǎng)（CampusNetwork）。10）信息高速公路。11）企業(yè)網(wǎng)。12）智能大廈和結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)。78第一章計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)的概念計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的分類計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)79計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)中，通信處理機通過線路相互連接成通信子網(wǎng)。人們借用拓撲學(xué)的概念，將通信處理機稱為節(jié)點，將通信線路稱為鏈路，將節(jié)點和鏈路連接的幾何構(gòu)型稱為網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)。它是決定網(wǎng)絡(luò)性能的主要因素。（注：指物理結(jié)構(gòu)）80各種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)（2）環(huán)型（1）總線型（3）星型（4）樹型（5）網(wǎng)狀811、總線型工作過程:每個節(jié)點都可向公共總線發(fā)送信號，并沿兩個方向時同時傳送；所有節(jié)點都可檢測到總線上的信號，并根據(jù)信號中的地址來確定是否接收；若兩個節(jié)點同時發(fā)送數(shù)據(jù)，將產(chǎn)生沖突優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，布線容易；增刪節(jié)點方便；抗干擾性好。缺點：故障檢測和故障隔離難，總線負擔重，易產(chǎn)生沖突典型代表：粗纜以太網(wǎng)10BASE-5、細纜以太網(wǎng)10BASE-2公共總線節(jié)點822、環(huán)型工作過程:由一些中繼器和鏈路組成，信息在環(huán)內(nèi)單向流動，到每個節(jié)點信號被放大、再生，并繼續(xù)向下發(fā)送，直到目的節(jié)點或發(fā)送節(jié)點時才從環(huán)上移去優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，直觀；單向傳輸，特別適合光纖。缺點：可靠性差：任一節(jié)點故障，將引起全網(wǎng)癱瘓；擴展性差：需停掉全網(wǎng)典型代表：令牌環(huán)網(wǎng)（TokenRing）和光纖環(huán)網(wǎng)（FDDI光纖分布式數(shù)據(jù)接口）中繼器單向833、星型工作過程:網(wǎng)絡(luò)中，每個節(jié)點都通過分支鏈路與中心節(jié)點相連。各節(jié)點發(fā)出的數(shù)據(jù)信息經(jīng)中心節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)給其它節(jié)點。它可分為廣播式和交換式星型結(jié)構(gòu)。優(yōu)點：故障容易檢測與排除、單個連接故障不影響全網(wǎng)缺點：依賴于中心結(jié)點：若中心節(jié)點故障，則全網(wǎng)癱瘓；所需電纜多：維護、安裝量大典型代表：雙絞線以太網(wǎng)10BASE-T、快速以太網(wǎng)100BASE-T中心節(jié)點節(jié)點84

4、樹型：它是一種多級的星型結(jié)構(gòu)，特別適用于分層管理。優(yōu)點：易于擴展；故障容易隔離、檢測；層次清楚，便于管理；所需電纜少，布線方便。缺點：對根的依賴性大。根節(jié)點855、網(wǎng)狀型網(wǎng)狀型：可分為完全型、非完全型。注：一個有N個節(jié)點的完全型網(wǎng)絡(luò)有n(n-1)/2條線路。優(yōu)點：容錯性好；易于故障診斷；通信容量大。缺點：安裝和配置復(fù)雜；線路費用高。典型應(yīng)用：適用于廣域網(wǎng)86第一章計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)的概念計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的分類（從不同角度）計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)87按覆蓋范圍劃分從覆蓋范圍角度來分類，網(wǎng)絡(luò)可以分成局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)局域網(wǎng)（LAN，LocalAreaNetwork）一般用微型計算機通過高速通信線路相連（速度通常在10Mb/s以上），但在地理上則局限于較小的范圍（如1km左右）。城域網(wǎng)（MAN，MetropolitanAreaNetwork）的作用范圍在廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間，例如，作用范圍是一個城市，城域網(wǎng)傳輸速度比局域網(wǎng)的更高，作用距離為5~50km。廣域網(wǎng)（WAN，WideAreaNetwork）的作用范圍通常為幾十到幾千公里，廣域網(wǎng)有時也稱為遠程網(wǎng)（LongHaulNetwork）。88按通信傳輸方式劃分點對點傳輸網(wǎng)絡(luò)：數(shù)據(jù)以點到點的方式在計算機或通信設(shè)備中傳輸。星型網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)采用這種傳輸方式。適用于大的網(wǎng)絡(luò)。廣播式傳輸網(wǎng)絡(luò)：數(shù)據(jù)在共用通信介質(zhì)線路中傳輸。無線網(wǎng)和總線型網(wǎng)絡(luò)屬于這種類型。適用于地理范圍小的網(wǎng)絡(luò)或保密要求不高的網(wǎng)絡(luò)。89按使用范圍劃分按使用范圍分類，計算機網(wǎng)絡(luò)可以分為公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。公用網(wǎng)一般是國家的電信部門建造的網(wǎng)絡(luò)。公用是指所有愿意按電信部門規(guī)定繳納費用的人都可以使用，因此公用網(wǎng)也稱為公眾網(wǎng)。專用網(wǎng)是某個部門根據(jù)本系統(tǒng)的特殊業(yè)務(wù)工作需要而建造的網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)不向本系統(tǒng)以外的人提供服務(wù)。例如軍隊、鐵路、電力等系統(tǒng)均有本系統(tǒng)的專用網(wǎng)。公用網(wǎng)和專用網(wǎng)都可以傳送多種業(yè)務(wù)，如要傳送計算機數(shù)據(jù)，則公用網(wǎng)和專用網(wǎng)都可以完成。90按交換方式電路交換報文交換分組交換91按服務(wù)方式劃分客戶機-服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)C/S對等網(wǎng)(ad-hoc)92按傳輸介質(zhì)按通信介質(zhì)分：有線網(wǎng)、無線網(wǎng)有線網(wǎng)：以有線介質(zhì)（雙絞線、同軸電纜、光纖）連接的計算機網(wǎng)絡(luò)無線網(wǎng)：以無線介質(zhì)（電磁波）連接的計算機網(wǎng)絡(luò)93第一章計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)的概念計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的分類（從不同角度）計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)94計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)常用的傳輸介質(zhì)有兩類：一、有線介質(zhì)：包括雙絞線、同軸電纜、光纖。（1）雙絞線電纜（2）同軸電纜（3）光纖護套護套護套外屏蔽層帶顏色的絕緣包層銅線絕緣層內(nèi)導(dǎo)體包層纖芯951、雙絞線：屏蔽雙絞線(ShieldedTwistedPair，STP):可達155M，貴，屏蔽層要接地，安裝難。非屏蔽雙絞線(UnshieldedTwistedPair，UTP):非屏蔽雙絞線電纜最早在1881年被用于貝爾發(fā)明的電話系統(tǒng)中。1900年美國的電話線網(wǎng)絡(luò)亦主要由UTP所組成，由電話公司所擁有。1類：電話線，不用于數(shù)據(jù)傳輸2類：達4M，常用于令牌網(wǎng)3類：達16M，主要用于10BASE-T4類：達20M，主要用于令牌網(wǎng)、10BASE-T、100BASE-T5類：達100M,主要用于10BASE-T、100BASE-T、100VG-ANYLAN

超5類：達1000M，可用于100M以太網(wǎng)、ATM網(wǎng)6類：達1000M，正在標準化中96屏蔽雙絞線(STP)97非屏蔽雙絞線(UTP)98結(jié)構(gòu)：

線對：有2－1800對，局域網(wǎng)一般用4對線。

絞距：為了減少或消除線對間的串擾，每線對的絞距是不同的。應(yīng)用：星型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，特別適用于結(jié)構(gòu)化布線。特點：易于安裝；串擾?。豢煽啃愿撸幻烤W(wǎng)段應(yīng)小于100米，否則信號損耗及串擾將急劇上升。實驗：要求學(xué)會直通網(wǎng)線、交叉網(wǎng)線制作992、同軸電纜結(jié)構(gòu)：分類：

基帶同軸電纜：帶寬10M，阻抗50歐，適用于數(shù)字信號傳輸粗纜：主要用于粗纜以太網(wǎng)10BASE-5細纜：主要用于細纜以太網(wǎng)10BASE-2

寬帶同軸電纜：帶寬約500M，阻抗75歐,適用于模擬信號傳輸，可采用頻分多路復(fù)用技術(shù)。CATV電纜：適用于電視網(wǎng)100應(yīng)用：適用于總線結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)特點：

優(yōu)點：抗干擾和衰減性好；可擴充性好；安裝較簡便。

缺點：故障診斷和排除難，任一節(jié)點發(fā)生故障全網(wǎng)癱瘓。1013、光纖光纖是利用光的全反射原理傳輸光信號的一種傳輸介質(zhì)，是目前發(fā)展最迅速的、最有前途的傳輸介質(zhì)，適用于網(wǎng)絡(luò)的主干線結(jié)構(gòu)它是由纖芯和包層組成纖芯：傳輸光信號包層：將光纖反射到纖芯上。102光纖103光纖之父——高錕高錕制造出世界上第一根光導(dǎo)纖維。被譽為“光纖之父”104分類:按傳輸模式分：單模光纖和多模光纖

單模光纖：纖芯直徑?。?-10微米），只能通過單一模式的光波，帶寬極寬，適用于遠距離通信。采用激光二極管（ILD）來產(chǎn)生光脈沖。如：8.3微米

105多模光纖：纖芯較粗，可通過多種模式光波，采用發(fā)光二極管（LED）來產(chǎn)生光脈沖。如：50、62.5、100微米106按制作材料分：石英光纖：超純，傳輸損耗小，但制造難，成本高。一般不用多成分玻璃光纖：性價比最優(yōu)。最常用塑料光纖：成本低，但傳輸損耗大，只能用于短距離。氟化物光纖：特點：

優(yōu)點：單向傳輸，損耗低，帶寬高，傳輸快，抗干擾性好，不會泄漏信號，適用于遠距離點到點連接。

缺點：但安裝難，如光纖熔接。107光纖網(wǎng)絡(luò)108二、無線介質(zhì)包括微波、無線電、紅外線、激光等109無線電波用于通信等微波用于微波爐、衛(wèi)星通信等紅外線用于遙控、熱成像儀、紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈等可見光是所有生物用來觀察事物的基礎(chǔ)紫外線用于醫(yī)用消毒，驗證假鈔，測量距離，工程上的探傷等X射線用于CT照相伽瑪射線用于治療,使原子發(fā)生躍遷從而產(chǎn)生新的射線等.110微波-是無線電波中一個有限頻帶的簡稱，即波長在1米（不含1米）到1毫米之間的電磁波，是分米波、厘米波、毫米波的統(tǒng)稱。（1）地面微波（2）衛(wèi)星微波發(fā)射機接收機接收機發(fā)射機衛(wèi)星111微波300MHz-300KMHz(1米到1毫米)微波與通常的無線電波不一樣，它是定向傳播，無法象某些低頻波那樣沿著地球表面?zhèn)鞑?，由于地球表面是曲面，再加上高大建筑物和氣候的影響，微波在地面上傳播距離有限，一般在40至60km范圍內(nèi)。直接傳播信號的距離與天線的高度有關(guān)，天線越高距離越遠。超過一定距離就要用中繼站來“接力”。微波通信具有通信容量大，傳輸質(zhì)量高，初建費用小等優(yōu)點，但它最大的缺點是保密性差。1121、微波地面微波：利用微波波段的電磁波，采用定向式拋物面形天線，在對流層的可視范圍內(nèi)，發(fā)送和接收信號。安裝和使用微波必須經(jīng)過有關(guān)部門批準。中繼站一般放在制高點上。

缺點：受雨霧的影響大，抗干擾性差。113衛(wèi)星微波：是以通信衛(wèi)星作為微波中繼站。主要用于電視轉(zhuǎn)播、長途電話、專用商業(yè)網(wǎng)絡(luò)。特點：傳輸距離長，覆蓋面廣，衛(wèi)星具有廣播的性質(zhì)。但傳輸延遲大，兩站之間有0.25秒延遲。如：要覆蓋整個地球至少需要3顆衛(wèi)星1142、無線電波3KHz~300GHz2.4G無線技術(shù)-國際規(guī)定的免費頻段，是不需要向國際相關(guān)組織繳納任何費用的無線局域網(wǎng)藍牙zigbee無線鍵盤鼠標115與微波的基本區(qū)別：在于無線電是無（弱）方向性的。3、紅外線：必須是可視范圍內(nèi)并對準，可直接或經(jīng)房間天花板的淺色表面的反射傳遞信息，但不能貫穿墻壁。特點：抗干擾能力強，容易安裝，方向性強，而且不需經(jīng)過批準。4、激光：帶寬高，方向性好，但傳輸效率受雨、霧、雪等天氣影響大。116物聯(lián)網(wǎng)和無線技術(shù)的發(fā)展促進網(wǎng)絡(luò)帶寬快速提升全光網(wǎng)技術(shù)的研究與發(fā)展：第一代網(wǎng)絡(luò)最大問題是帶寬限制，第二代是光電轉(zhuǎn)換引起的電子瓶頸，全光網(wǎng)成為下一代高速寬帶網(wǎng)絡(luò)的首選。1171.基于RealTemp的電腦溫度監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)學(xué)生1：收集溫度數(shù)據(jù)并將溫度數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(MySql、Oracle或MSSQLserver）學(xué)生2：利用C、C++或Java開發(fā)TCPclient，從數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)并將它們發(fā)到TCPserver。學(xué)生3：開發(fā)TCPserver(C/C++/Java）接收其它機器發(fā)過來的溫度數(shù)據(jù)，并將將接收到的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫(MySql、Oracle或MSSQLserver）學(xué)生4：分析處理并顯示數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)（PHP、Java、JSP、Servlet）118物聯(lián)網(wǎng)綜合設(shè)計項目

基于RealTemp的電腦溫度監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)基于USB/IPWebCamera的入侵監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)基于SNMP的電腦網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)基于SNMP的電腦存儲信息監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)基于SNMP的電腦運行程序監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)基于auth.log的電腦安全監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)基于apache2/access.log的Web服務(wù)器訪問監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)基于gphoto2的圖像信息管理系統(tǒng)802.11無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)基于Tcpdump的電腦安全監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)基于Nmap的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)基于GPS數(shù)據(jù)的物體定位系統(tǒng)的開發(fā)基于EPC-96數(shù)據(jù)的物體跟蹤系統(tǒng)的開發(fā)119RealTemp是桌面或者筆記型電腦溫度監(jiān)控軟件，可以讀取所有的Intel核心的處理器，甚至可以允許你為雙核或者四核處理器的單個CPU調(diào)整傳感器。與其他許多的傳感器不同，它可以同樣地工作于筆記型和桌面型電腦。RealTemp不需安裝，只需要解壓到文件夾中或者外部磁盤，然后直接運行即可。1202.基于USB/IPWebCamera的入侵監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)學(xué)生1：收集圖像數(shù)據(jù)并將圖像信息數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(MySql、Postgres或Sqlite3）學(xué)生2：利用lua、C、C++或Java將圖像發(fā)到遠端服務(wù)器。學(xué)生3：開發(fā)(lua、C/C++/Java）應(yīng)用程序監(jiān)控收到的圖像數(shù)據(jù)，并將相關(guān)的圖像信息存儲到數(shù)據(jù)庫(MySql、Postgres）學(xué)生4：分析處理并顯示收到的圖像信息（PHP、Java、JSP、Servlet）1213.基于SNMP的電腦網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)學(xué)生3：開發(fā)TCPserver(C/C++/Java）接收其它機器發(fā)過來的SNMP數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫(MySql、Oracle或MSSQLserver）學(xué)生4：分析處理并顯示數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)（PHP、Java、JSP、Servlet）學(xué)生1：利用lua收集SNMP數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(MySql、Postgres或Sqlite3）學(xué)生2：利用lua、C、C++或Java將SNMP數(shù)據(jù)發(fā)到遠端服務(wù)器。1224.基于SNMP的電腦存儲信息監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)學(xué)生3：開發(fā)TCPserver(C/C++/Java）接收其它機器發(fā)過來的SNMP數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫(MySql、Oracle或MSSQLserver）學(xué)生4：分析處理并顯示數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)（PHP、Java、JSP、Servlet）學(xué)生1：利用lua收集SNMP數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(MySql、Postgres或Sqlite3）學(xué)生2：利用lua、C、C++或Java將SNMP數(shù)據(jù)發(fā)到遠端服務(wù)器。1235.基于SNMP的電腦運行程序監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)學(xué)生3：開發(fā)TCPserver(C/C++/Java）接收其它機器發(fā)過來的SNMP數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫(MySql、Oracle或MSSQLserver）學(xué)生4：分析處理并顯示數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)（PHP、Java、JSP、Servlet）學(xué)生1：利用lua收集SNMP數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(MySql、Postgres或Sqlite3）學(xué)生2：利用lua、C、C++或Java將SNMP數(shù)據(jù)發(fā)到遠端服務(wù)器。簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP），由一組網(wǎng)絡(luò)管理的標準組成，包含一個應(yīng)用層協(xié)議、數(shù)據(jù)庫模型和一組資料物件。該協(xié)議能夠支持網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，用以監(jiān)測連接到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備是否有任何引起管理上關(guān)注的情況。1246.基于auth.log的電腦安全監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)學(xué)生3：開發(fā)TCPserver(C/C++/Java）接收其它機器發(fā)過來的auth數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫(MySql、Oracle或MSSQLserver）學(xué)生4：分析處理并顯示數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)（PHP、Java、JSP、Servlet）學(xué)生1：利用lua/C/C++/Java分析auth.log并將其存入數(shù)據(jù)庫(MySql、Postgres或Sqlite3）學(xué)生2：利用lua、C、C++或Java將數(shù)據(jù)發(fā)到遠端服務(wù)器。1257.基于apache2/access.log的Web服務(wù)器訪問監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)學(xué)生3：開發(fā)TCPserver(C/C++/Java）接收其它機器發(fā)過來的access數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫(MySql、Oracle或MSSQLserver）學(xué)生4：分析處理并顯示數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)（PHP、Java、JSP、Servlet）學(xué)生1：利用lua/C/C++/Java分析access.log并將其存入數(shù)據(jù)庫(MySql、Postgres或Sqlite3）學(xué)生2：利用lua、C、C++或Java將數(shù)據(jù)發(fā)到遠端服務(wù)器。Apache是Internet上最流行的Web服務(wù)器軟件。1268.基于gphoto2的圖像信息管理系統(tǒng)學(xué)生1：收集相機數(shù)據(jù)并將相機及照片信息數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(MySql、Postgres或Sqlite3）學(xué)生2：利用lua、C、C++或Java將圖像及相關(guān)信息發(fā)到遠端服務(wù)器。學(xué)生3：開發(fā)(lua、C/C++/Java）應(yīng)用程序監(jiān)控收到的照片數(shù)據(jù)，并將相關(guān)的照片信息存儲到數(shù)據(jù)庫(MySql、Postgres）學(xué)生4：分析處理并顯示收到的照片信息（PHP、Java、JSP、Servlet）gphoto2是一個GNU數(shù)碼相機下載軟件,它使人能夠從任何USB的數(shù)碼相機傳輸?shù)臄?shù)碼照片1279.802.11無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)學(xué)生3：開發(fā)TCPserver(C/C++/Java）接收其它機器發(fā)過來的無線信息數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫(MySql、Oracle或MSSQLserver）學(xué)生4：分析處理并顯示數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)（PHP、Java、JSP、Servlet）學(xué)生1：利用lua/C/C++/Java收集無線環(huán)境并將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(MySql、Postgres或Sqlite3）學(xué)生2：利用lua、C、C++或Java將數(shù)據(jù)發(fā)到遠端服務(wù)器。12810.基于Tcpdump的電腦安全監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)tcpdump-A-vv-x-X-s1500-ieth0'port23‘Linux作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，特別是作為路由器和網(wǎng)關(guān)時，數(shù)據(jù)的采集和分析不可少的。TcpDump是Linux中強大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集分析工具之一學(xué)生3：開發(fā)TCPserver(C/C++/Java）接收其它機器發(fā)過來的tcpdump數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫(MySql、Ora