計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)（第2版）ch1z

第1章

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述本章主要內(nèi)容：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的定義及常用網(wǎng)絡(luò)概念，網(wǎng)絡(luò)的組成要素、網(wǎng)絡(luò)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成及其作用，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)的功能和分類(lèi)，網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)。

本章要求：了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程及特點(diǎn)，了解網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)了解網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)組成及組成部分的作用掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本知識(shí)和基本概念了解網(wǎng)絡(luò)的功能和特點(diǎn)了解網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)方法理解網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)和應(yīng)用了解各種常用傳輸介質(zhì)的特點(diǎn)及應(yīng)用本章分六小節(jié)：1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一般概念1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和特點(diǎn)1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)1.1

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從單機(jī)到多機(jī)、從終端與計(jì)算機(jī)之間的通信到計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的直接通信的演變過(guò)程。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可以大致分為四個(gè)階段：

(1)面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段

(2)多機(jī)系統(tǒng)的互連階段

(3)標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段

(4)網(wǎng)絡(luò)互連和高速網(wǎng)絡(luò)階段1.面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)--面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)形成和發(fā)展始于50年代中后期，發(fā)展過(guò)程也經(jīng)過(guò)：具有通信功能的脫機(jī)系統(tǒng)具有通信功能的聯(lián)機(jī)系統(tǒng)由一臺(tái)主機(jī)通過(guò)MODEM連接遠(yuǎn)程的多臺(tái)終端，夠成多終端系統(tǒng)，如下圖所示。MODEMMODEM。。。通過(guò)集線(xiàn)器連接多個(gè)遠(yuǎn)程終端一臺(tái)主機(jī)通過(guò)線(xiàn)路控制器連接遠(yuǎn)程的多臺(tái)端點(diǎn)，就夠成聯(lián)機(jī)多終端系統(tǒng)。這就是最早的所謂的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它可以地理位置上分散的多個(gè)終端通過(guò)通信線(xiàn)路連接到一個(gè)中心計(jì)算機(jī)上。用戶(hù)可在自己的辦公室內(nèi)的終端上輸入數(shù)據(jù)和程序，通過(guò)通信線(xiàn)路傳輸?shù)街行挠?jì)算機(jī)上，分時(shí)訪(fǎng)問(wèn)和使用其資源，進(jìn)行信息處理，處理結(jié)果再通過(guò)通信線(xiàn)路送回用戶(hù)終端顯示和打印。該階段就是將計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)通信。第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn):①面向終端②以主機(jī)為中心

③終端無(wú)處理能力第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由主機(jī)--通信線(xiàn)路--終端組成，只可算是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的“雛形”。2.多機(jī)系統(tǒng)互連階段第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)--多機(jī)系統(tǒng)互連形成以通信子網(wǎng)為中心的系統(tǒng)該階段始于60年代后期，由多個(gè)多機(jī)系統(tǒng)互連在一起而形成(各計(jì)算機(jī)通過(guò)通信線(xiàn)路連接，相互交換信息，實(shí)現(xiàn)了互連的計(jì)算機(jī)之間的資源共享)，真正有了“網(wǎng)”的概念。遠(yuǎn)程終端

主機(jī)前端機(jī)主機(jī)前端機(jī)集中器TTTTT集中器TTT

多機(jī)互連系統(tǒng)

主機(jī)前端機(jī)TT它的出現(xiàn)使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信方式由終端與計(jì)算機(jī)之間的通信，發(fā)展到計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的直接通信

用戶(hù)可把整個(gè)系統(tǒng)看作由若干個(gè)功能不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之集合而成。這就是第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它比第一代面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能擴(kuò)大了很多。美國(guó)的ARPA網(wǎng)就是最早的這種形式的代表。ARPA網(wǎng)是美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局于1969年建成的，開(kāi)始時(shí)有4個(gè)主機(jī)相連接，到1975年已經(jīng)有100多臺(tái)不同型號(hào)的大型計(jì)算機(jī)連于網(wǎng)內(nèi)。它是一個(gè)典型的、也是全球第一個(gè)分組交換網(wǎng)。HHTT

ARPA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖HHIMPIMPIMPIMPIMPH第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：①以通信子網(wǎng)為中心

②

數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)通信兩功能分開(kāi)

③

使用分組交換技術(shù)第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的“形成與發(fā)展”階段美國(guó)的ARPA網(wǎng)就是第二代網(wǎng)絡(luò)的代表。3.標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)--標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

該階段始于70年代末，這是按照ISO提出的OSI參考模型為指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的“成熟”階段。4.高速、綜合化網(wǎng)絡(luò)第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)--高速、綜合化網(wǎng)絡(luò)該階段始于80年代末，相繼出現(xiàn)了快速以太網(wǎng)、光纖分布式數(shù)字接口(FDDI)、快速分組交換技術(shù)(包括幀中繼、ATM)、千兆以太網(wǎng)、B-ISDN等一系列新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這就是高速與綜合化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段。

第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：①高速（寬帶）化

②

業(yè)務(wù)綜合化第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的“繼續(xù)發(fā)展”階段Internet就是這一代網(wǎng)絡(luò)的典型代表，已經(jīng)成為人類(lèi)最重要的、最大的知識(shí)寶庫(kù)高速化的特征：網(wǎng)絡(luò)寬頻帶，低時(shí)延。光纖等高速傳輸介質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)高速率；快速交換技術(shù)可保證低時(shí)延。綜合化：一個(gè)網(wǎng)中綜合了多種媒體（語(yǔ)音、視頻、圖像、數(shù)據(jù)等）的信息。使用多媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)綜合化。5.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)入21世紀(jì)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向著和繼續(xù)向著綜合化、寬帶化、智能化和個(gè)性化方向發(fā)展，這也是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的目標(biāo)：高速網(wǎng)絡(luò)，寬帶接入，高速交換網(wǎng)絡(luò)，全光網(wǎng)絡(luò)等。曾經(jīng)獨(dú)立發(fā)展的電信網(wǎng)絡(luò)、電視網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正在融合，進(jìn)而將合而為一(即“三網(wǎng)合一”)。1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一般概念1.網(wǎng)絡(luò)定義利用①通信線(xiàn)路將②地理上分散的、具有③獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和④通信設(shè)備按⑤不同的形式連接起來(lái)、⑥以功能完善的⑦網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的⑧復(fù)合系統(tǒng)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本特征：①具有共享能力

②各計(jì)算機(jī)自治(計(jì)算機(jī)自成系統(tǒng))

③網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持(管理、控制和通信)

④具有通信功能一般計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)示意圖ABCDE通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)H1H4H2H3TTT2.資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)(用戶(hù)子網(wǎng))是由各計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、終端控制器和終端設(shè)備、軟件和可供共享的數(shù)據(jù)庫(kù)等組成。其功能是負(fù)責(zé)全網(wǎng)面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理工作，向用戶(hù)提供數(shù)據(jù)處理能力、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力、數(shù)據(jù)管理能力和數(shù)據(jù)輸入輸出能力以及其他數(shù)據(jù)資源。

網(wǎng)絡(luò)資源：硬件資源、軟件資源和數(shù)據(jù)資源資源共享：是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各計(jì)算機(jī)用戶(hù)可以利用網(wǎng)內(nèi)其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的全部或部分資源的過(guò)程。它是網(wǎng)絡(luò)的主要功能之一。通信子網(wǎng)是由通信硬件(通信設(shè)備和通信線(xiàn)路等)和通信軟件組成，其功能是為網(wǎng)中用戶(hù)共享各種網(wǎng)絡(luò)資源提供必要的通信手段和通信服務(wù)。節(jié)點(diǎn)(Node)：就是由一條或多條通信線(xiàn)路連接的具有一定功能的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)中的各主計(jì)算機(jī)、終端和通信設(shè)備等均可稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有兩類(lèi)：訪(fǎng)問(wèn)節(jié)點(diǎn)、交換節(jié)點(diǎn)。訪(fǎng)問(wèn)節(jié)點(diǎn)：也稱(chēng)為端節(jié)點(diǎn)，通常指計(jì)算機(jī)及附屬設(shè)備和終端。交換節(jié)點(diǎn)：也叫轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)，其作用是支持網(wǎng)絡(luò)的連接并提供轉(zhuǎn)發(fā)與交換功能，通過(guò)所連接的線(xiàn)路來(lái)交換信息，該類(lèi)節(jié)點(diǎn)通常為通信設(shè)備。

3.廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)和城域網(wǎng)廣域網(wǎng)(WAN)：WAN覆蓋的范圍大，如一個(gè)大城市一個(gè)國(guó)家或洲際間建立的網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)(LAN)：LAN覆蓋范圍有限，屬于一個(gè)部門(mén)或單位組建的小范圍網(wǎng)絡(luò)，是目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中最活躍的分支。城域網(wǎng)(MAN)：是指建立在大城市、大都市區(qū)域的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，覆蓋城市的大部分或全部地域。4.互連網(wǎng)目前世界上有許多網(wǎng)絡(luò)，而不同網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)、協(xié)議和所用的標(biāo)準(zhǔn)都各不相同。如果連接到不同網(wǎng)絡(luò)的用戶(hù)需要進(jìn)行相互通信，就需要將這些不同的網(wǎng)絡(luò)通過(guò)一種稱(chēng)為“中繼系統(tǒng)”的設(shè)備連接起來(lái)，并由該“中繼系統(tǒng)”完成相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。這樣，我們把由多個(gè)網(wǎng)絡(luò)相互連接構(gòu)成的復(fù)合網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為互連網(wǎng)?；ミB網(wǎng)一般是不同網(wǎng)絡(luò)的相互連接，如局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)連接、兩個(gè)局域網(wǎng)相互連接或多個(gè)局域網(wǎng)通過(guò)廣域網(wǎng)連接起來(lái)。目前全球最大的互連網(wǎng)是Internet。5.公用網(wǎng)和專(zhuān)用網(wǎng)就計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍和管理性質(zhì)來(lái)看，它可以分為公用網(wǎng)和專(zhuān)用網(wǎng)。公用網(wǎng)也叫通用網(wǎng)，一般由政府的電信部門(mén)組建、控制和管理，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸和交換設(shè)備可租用給任何個(gè)人或部門(mén)使用。部分的廣域網(wǎng)是公用網(wǎng)。專(zhuān)用網(wǎng)通常是由某一部門(mén)、某一系統(tǒng)、某機(jī)關(guān)、學(xué)校、公司等組建、管理和使用的。多數(shù)局域網(wǎng)屬于專(zhuān)用網(wǎng)。某些廣域網(wǎng)也可用作專(zhuān)用網(wǎng)，如廣電網(wǎng)、鐵路網(wǎng)等。目前專(zhuān)用廣域網(wǎng)發(fā)展也極為迅速，它們也提供對(duì)外租用服務(wù)，形成與公用網(wǎng)競(jìng)爭(zhēng)的局面。6.透明和虛擬

虛擬：如果一個(gè)事物或過(guò)程實(shí)際上并不存在，但卻表現(xiàn)出來(lái)了，就象實(shí)際存在一樣，這種屬性就叫虛擬。如虛擬工作站、虛擬驅(qū)動(dòng)器、虛擬終端、虛擬電路、虛擬網(wǎng)絡(luò)等透明：如果一個(gè)事物或過(guò)程是實(shí)際存在的，但并沒(méi)有表現(xiàn)出來(lái)，看似好象不存在一樣，這種屬性就叫透明。從用戶(hù)的角度看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通常提供透明的傳輸，使網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)可以不必考慮網(wǎng)絡(luò)的存在而訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的任何資源。7.聯(lián)機(jī)多用戶(hù)系統(tǒng)

下圖是一個(gè)聯(lián)機(jī)多用戶(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是為了充分利用昂貴的計(jì)算機(jī)資源而發(fā)展起來(lái)的，目前仍在使用。在系統(tǒng)中，一臺(tái)中心計(jì)算機(jī)與若干臺(tái)終端和計(jì)算機(jī)相連接，供多個(gè)用戶(hù)同時(shí)使用。系統(tǒng)中不論中心計(jì)算機(jī)上連接多少個(gè)終端或計(jì)算機(jī)，它與其所連接的終端或計(jì)算機(jī)之間都是支配和被支配的關(guān)系。

圖1.4聯(lián)機(jī)多用戶(hù)系統(tǒng)主機(jī)聯(lián)機(jī)多用戶(hù)系統(tǒng)，都是由一臺(tái)中心計(jì)算機(jī)、多個(gè)聯(lián)機(jī)終端以及一個(gè)多用戶(hù)操作系統(tǒng)組成。終端一般只有輸入輸出功能，不具備獨(dú)立的數(shù)據(jù)處理能力，而數(shù)據(jù)處理實(shí)際上是通過(guò)中心計(jì)算機(jī)進(jìn)行的。

現(xiàn)在很多多用戶(hù)系統(tǒng)中都用微機(jī)代做終端，這些終端本身都是具有單獨(dú)數(shù)據(jù)處理能力的計(jì)算機(jī)，這就是智能終端。

8.虛擬局域網(wǎng)與虛擬專(zhuān)用網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)(VLAN)是指利用網(wǎng)絡(luò)軟件和網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)將跨越不同地理位置的一個(gè)或多個(gè)物理網(wǎng)段上的相關(guān)用戶(hù)組成的一個(gè)邏輯工作組(邏輯網(wǎng)絡(luò))。VLAN是依賴(lài)網(wǎng)絡(luò)軟件建立起的邏輯網(wǎng)絡(luò)，相當(dāng)部分的VLAN是臨時(shí)性的。虛擬專(zhuān)用網(wǎng)(VPN)是指依靠Internet服務(wù)提供者(ISP)和其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者(NSP)在公共網(wǎng)絡(luò)中建立的專(zhuān)用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。VPN可使用戶(hù)利用公共網(wǎng)的資源將分散在各地的機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)地連接起來(lái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)低成本的安全傳輸，這樣既節(jié)省長(zhǎng)途電話(huà)費(fèi)用支出，又不再需要專(zhuān)用線(xiàn)路。1.3網(wǎng)絡(luò)的功能和特點(diǎn)1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能

①資源共享

②信息傳輸

③集中管理

④均衡負(fù)荷和分布式處理

⑤綜合服務(wù)和應(yīng)用2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)①

可靠性：當(dāng)網(wǎng)內(nèi)某子系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可由網(wǎng)內(nèi)其他子系統(tǒng)代為處理，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提供了高度的可靠性。②獨(dú)立性：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各相連的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是相對(duì)獨(dú)立的，它們各自既相互聯(lián)系又相互獨(dú)立。③可擴(kuò)充性：可以很靈活地在網(wǎng)絡(luò)中接入新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，如遠(yuǎn)程終端系統(tǒng)等，達(dá)到擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能的目的。④高效性：網(wǎng)絡(luò)信息傳遞迅速，系統(tǒng)實(shí)時(shí)性強(qiáng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可把一個(gè)大型復(fù)雜的任務(wù)分給幾臺(tái)計(jì)算機(jī)去處理，從而提高了工作效率。⑤廉價(jià)性：網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)資源共享，進(jìn)行資源調(diào)劑，避免系統(tǒng)中的重復(fù)建設(shè)和重復(fù)投資，從而達(dá)到節(jié)省投資和降低成本的目的。⑥透明性：網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)所關(guān)心的是如何利用網(wǎng)絡(luò)高效而可靠地完成自己的任務(wù)，而不去考慮網(wǎng)絡(luò)所涉及的技術(shù)和具體工作過(guò)程。⑦易操作性：掌握網(wǎng)絡(luò)使用技術(shù)要比掌握大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用技術(shù)簡(jiǎn)單得多。大多數(shù)用戶(hù)都會(huì)感到網(wǎng)絡(luò)的使用方便，操作簡(jiǎn)單。

1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1．網(wǎng)絡(luò)的基本要素：網(wǎng)絡(luò)的基本要素(硬件)包括網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)連接與互連設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)。從系統(tǒng)功能角度看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)組成。資源子網(wǎng)中的設(shè)備通常又叫做數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE，通信子網(wǎng)中的設(shè)備通常又叫做數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE。DCEDCEDTEDTE資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成模型

2．從系統(tǒng)組成的角度看：

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由硬件部分和軟件部分組成。網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)組成硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)主機(jī)、終端通信控制器多路復(fù)用器通信線(xiàn)路。。。。。?；ミB設(shè)備網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件網(wǎng)絡(luò)管理軟件網(wǎng)絡(luò)通信軟件網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)⑴主計(jì)算機(jī)(HOST)：與其他主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連網(wǎng)后構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)中的主要資源。主計(jì)算機(jī)的作用:

①負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)處理；②執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；

③網(wǎng)絡(luò)控制和管理；

④管理共享數(shù)據(jù)庫(kù)。⑵終端：用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。終端的主要功能：把用戶(hù)輸入的信息轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合傳送的信息送到網(wǎng)絡(luò)上；把網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)輸出并經(jīng)過(guò)通信線(xiàn)路接收的信息轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩?hù)所能識(shí)別的信息。智能終端還具有一定的運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和管理能力。虛擬終端是網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)重要概念。附：虛擬終端(VT)

。。。MT1主機(jī)T2MVTVT接口虛擬終端示意圖T3虛擬終端：在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，無(wú)法對(duì)各種實(shí)際終端的復(fù)雜情況通盤(pán)考慮，而通常是按一個(gè)假設(shè)的、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)終端來(lái)考慮。這種假設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)終端就是虛擬終端。如下圖所示：⑶通信控制處理機(jī)(CCP)：也稱(chēng)通信控制器，在某些網(wǎng)絡(luò)中也叫前端處理機(jī)(FEP)、接口信息處理機(jī)(IMP)等。CCP主要作用：承擔(dān)通信控制和管理工作，減輕主機(jī)負(fù)擔(dān)。通信控制處理機(jī)是一種在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中執(zhí)行通信控制與處理功能的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，通常由小型機(jī)或微型機(jī)擔(dān)任。⑷調(diào)制解調(diào)器(MODEM)：⑸多路復(fù)用器：具有多路復(fù)用功能。一種數(shù)據(jù)傳輸和信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備。借助于調(diào)制解調(diào)器，就可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信，便于實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用。利用多路復(fù)用器可實(shí)現(xiàn)在一條物理鏈路上同時(shí)傳輸多路信號(hào)，提高信道利用率。⑹集中器：…T主機(jī)前端機(jī)集中器TT集中器用于在終端密集的地方，可以節(jié)省通信線(xiàn)路，提高線(xiàn)路利用率。集中器可由微型機(jī)或單片機(jī)擔(dān)任。⑺通信線(xiàn)路：通信線(xiàn)路是傳輸信息的載波媒體。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的通信線(xiàn)路有有線(xiàn)線(xiàn)路和無(wú)線(xiàn)線(xiàn)路。有線(xiàn)線(xiàn)路有雙絞線(xiàn)、同軸電纜、光纜等；無(wú)線(xiàn)線(xiàn)路有微波、衛(wèi)星、紅外線(xiàn)、激光等。⑻網(wǎng)絡(luò)連接和互連設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備有：中繼器、集線(xiàn)器及各種線(xiàn)路連接器等；網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備有：網(wǎng)橋、路由器、交換機(jī)和網(wǎng)關(guān)等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)軟件：完成網(wǎng)絡(luò)中的各種服務(wù)、控制和管理工作的程序。網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)有：

⑴網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

⑵網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件

⑶網(wǎng)絡(luò)管理軟件

⑷網(wǎng)絡(luò)通信軟件

⑸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件⑴網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(NOS)：NOS是網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)，與網(wǎng)絡(luò)的硬件結(jié)構(gòu)相聯(lián)系。NOS的主要作用：除具有常規(guī)操作系統(tǒng)的功能外，還具有網(wǎng)絡(luò)通信管理功能、網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的資源管理功能和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等。常用的NOS有WindowsNT、Windows2000、NetWare、Unix、Linux等。⑵網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件(Protocol)：

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件是網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)中最重要、最核心的部分。它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各部分通信所必須遵守的規(guī)則的集合。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件的種類(lèi)很多，不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都有支持自身系統(tǒng)的協(xié)議軟件。典型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件有：TCP／IP協(xié)議、IEEE802標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議系列、X.25協(xié)議等。⑶網(wǎng)絡(luò)管理軟件：提供網(wǎng)絡(luò)的性能管理、配置管理、故障管理、計(jì)費(fèi)管理、安全管理和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視與統(tǒng)計(jì)等功能。

⑷網(wǎng)絡(luò)通信軟件：使用戶(hù)在不必詳細(xì)了解通信控制規(guī)程的情況下，能很容易地控制自己的應(yīng)用程序與多個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行通信，并對(duì)大量的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和處理。主要的通信軟件都能很方便地與主機(jī)連接，并具有完善的傳真功能、文件傳輸功能等。⑸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件：其主要作用是為用戶(hù)提供信息傳輸、資源共享服務(wù)和各種用戶(hù)業(yè)務(wù)的管理與服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件可分為兩類(lèi)：由網(wǎng)絡(luò)軟件商開(kāi)發(fā)的通用工具(如電子郵件、WEB服務(wù)器及相應(yīng)的瀏覽)和依賴(lài)于不同用戶(hù)業(yè)務(wù)的軟件(如網(wǎng)上的金融業(yè)務(wù)、電信業(yè)務(wù)管理、交通控制和管理、數(shù)據(jù)庫(kù)及辦公自動(dòng)化等)。1.5網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)

①

按照網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍劃分：廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和局域網(wǎng)；

②按照網(wǎng)絡(luò)的邏輯功能劃分：資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)；③按照網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分：星型網(wǎng)、總線(xiàn)型網(wǎng)、環(huán)型網(wǎng)、樹(shù)型網(wǎng)和網(wǎng)型網(wǎng)等④按傳輸介質(zhì)的種類(lèi)劃分：雙絞線(xiàn)網(wǎng)、同軸電纜網(wǎng)、光纖網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)和微波網(wǎng)等；⑤按照網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍和管理性質(zhì)劃分公用網(wǎng)和專(zhuān)用網(wǎng)；⑥按照網(wǎng)絡(luò)的交換方式劃分：電路交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、ATM交換網(wǎng)等；還有一些其他的劃分方法，如按照網(wǎng)絡(luò)內(nèi)信息的共享方式的不同分為對(duì)等網(wǎng)和客戶(hù)機(jī)／服務(wù)器網(wǎng)，按照網(wǎng)絡(luò)內(nèi)信息的傳輸速度的快慢的不同分為低速網(wǎng)、中速網(wǎng)和高速網(wǎng)，按照網(wǎng)絡(luò)內(nèi)信息傳輸介質(zhì)形態(tài)的不同分為有線(xiàn)網(wǎng)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)，按照網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)的組織方式的不同分為分布式數(shù)據(jù)網(wǎng)和集中式數(shù)據(jù)網(wǎng)等。2.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：就是網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)及連線(xiàn)的幾何構(gòu)形。網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)由通信線(xiàn)路連接，可構(gòu)成多種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按不同的形式連接起來(lái)的，這不同的形式就是指網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)功能、網(wǎng)絡(luò)可靠性、費(fèi)用等方面有著重要的影響。常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星型、樹(shù)型、總線(xiàn)型、環(huán)型和網(wǎng)型等。

(a)(c)(b)(d)(e)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(1)星型網(wǎng)絡(luò)：組成：由中央節(jié)點(diǎn)與各站點(diǎn)通過(guò)傳輸介質(zhì)連接而成。以中央節(jié)點(diǎn)為中心，實(shí)行集中式控制。該節(jié)點(diǎn)可能是轉(zhuǎn)接設(shè)備，也可是主機(jī)。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建網(wǎng)、擴(kuò)充、管理、控制和診斷維護(hù)容易；但可靠性差，分布式處理能力差，電纜長(zhǎng)度大。(2)總線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò)：組成：各站點(diǎn)通過(guò)相應(yīng)的連接器連接到公共傳輸介質(zhì)(總線(xiàn))上，各站信息均在總線(xiàn)上傳輸，屬?gòu)V播式信道。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，擴(kuò)充容易，可靠性較高；但控制復(fù)雜且時(shí)延不確定，受總線(xiàn)長(zhǎng)度限制而使系統(tǒng)范圍小，診斷維護(hù)較困難。(3)環(huán)型網(wǎng)絡(luò)：組成：各站點(diǎn)由傳輸介質(zhì)連接構(gòu)成閉合環(huán)路，數(shù)據(jù)在一個(gè)環(huán)路中單向傳輸。要雙向傳輸時(shí)，必須有雙環(huán)支持。特點(diǎn)：節(jié)省線(xiàn)路，路徑選擇簡(jiǎn)單；但故障診斷困難，不容易擴(kuò)充，節(jié)點(diǎn)多時(shí)響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。(4)

樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)：組成：多級(jí)星型，分級(jí)連接。特點(diǎn)：線(xiàn)路總長(zhǎng)度短，成本較低，節(jié)點(diǎn)易于擴(kuò)充，故障隔離容易；但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，傳輸延時(shí)較大。(5)網(wǎng)型網(wǎng)絡(luò)：組成：節(jié)點(diǎn)間連線(xiàn)較多，各節(jié)點(diǎn)間都有直線(xiàn)連接時(shí)為全連通網(wǎng)，大多數(shù)連接不規(guī)則。特點(diǎn)：可靠性較高，節(jié)點(diǎn)共享資源容易，便于信息流量分配及負(fù)荷均衡，可選擇較佳路徑，傳輸延時(shí)?。坏刂坪凸芾韽?fù)雜，協(xié)議和軟件復(fù)雜，布線(xiàn)工程量大，建設(shè)成本高。1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)

常用的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)有很多種，可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是有線(xiàn)傳輸介質(zhì)，如雙絞線(xiàn)、同軸電纜、光纖等；一類(lèi)是無(wú)線(xiàn)傳輸介質(zhì)，如微波信道和衛(wèi)星信道等。1.雙絞線(xiàn)雙絞線(xiàn)適于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，可傳輸數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)。在廣域范圍一般可傳輸15km，但在以太LAN中最長(zhǎng)為100m。雙絞線(xiàn)可用于點(diǎn)到點(diǎn)傳輸，也可用于點(diǎn)到多點(diǎn)傳輸。雙絞線(xiàn)分為非屏蔽式和屏蔽式兩種。非屏蔽式雙絞線(xiàn)UTP：通過(guò)對(duì)絞來(lái)減少或消除相互間的電磁干擾。有3類(lèi)、4類(lèi)和5類(lèi)，帶寬分別為16MHz、20MHz和100MHz，常用作局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)，長(zhǎng)度為100米。具有成本低、易彎曲、易安裝、適于結(jié)構(gòu)化布線(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。因此，在一般的局域網(wǎng)建設(shè)中被普遍采用。但它也存在傳輸時(shí)有信息輻射、容易被竊聽(tīng)的缺點(diǎn)。屏蔽式雙絞線(xiàn)(STP)：通過(guò)屏蔽層減少相互間的電磁干擾。有三類(lèi)和五類(lèi)，帶寬分別為16MHz和100MHz，常用于對(duì)輻射要求嚴(yán)格的場(chǎng)合。具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、傳輸質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，但它也存在接地要求高、安裝復(fù)雜、成本高的缺點(diǎn)。因此，屏蔽式雙絞線(xiàn)的實(shí)際應(yīng)用并不普遍。2.同軸電纜同軸電纜有兩種基本類(lèi)型：基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜，它們的線(xiàn)間特性阻抗分別為50Ω和75Ω。寬帶同軸電纜可用于頻分多路復(fù)用模擬信號(hào)的傳輸，也用于數(shù)字信號(hào)的傳輸。較基帶同軸電纜傳輸速率高，距離遠(yuǎn)(幾十km)，但成本也高?；鶐S電纜一般只用來(lái)傳輸基帶信號(hào)，因此較寬帶同軸電纜經(jīng)濟(jì)，適合距離較短、速度要求較低的局域網(wǎng)。基帶同軸電纜又可分為粗纜和細(xì)纜。粗、細(xì)纜基本線(xiàn)段最長(zhǎng)要求分別為500m和200m，信息傳輸距離最遠(yuǎn)分別為2500m和1000m。細(xì)同軸電纜3.光纖光纖：是目前發(fā)展最為迅速、應(yīng)用廣泛的傳輸介質(zhì)。它是一種能夠傳輸光束的通信媒體。一根或多根光纖組合在一起形成光纜。光纖就是利用光學(xué)原理傳輸信息的。光纖可分成多模光纖和單模光纖：多模光纖可傳輸多個(gè)光信號(hào)，而單模光纖線(xiàn)徑小，只能傳輸一種光信號(hào)。光纖是一種細(xì)而軟的通信媒體。光纖通常是由石英玻璃拉成細(xì)絲，由纖芯和包層構(gòu)成雙層通信圓柱體，其結(jié)構(gòu)一般是由雙層的同心圓柱體組成，中心部分為纖芯，多模纖芯直徑為62μm，纖芯以外的部分為包層，一般直徑為125μm。光信號(hào)光纖傳輸?shù)睦碚撘话阌袃煞N：射線(xiàn)理論和模式理論。射線(xiàn)理論是把光看作射線(xiàn)，引用幾何光學(xué)中反射和折射原理解釋光在光纖中傳播的物理現(xiàn)象。模式理論則把光波當(dāng)作電磁波，把光纖看作光波導(dǎo)，用電磁場(chǎng)分布的模式來(lái)解釋光在光纖中的傳播現(xiàn)象。這種理論相同于微波波導(dǎo)理論，但光纖屬于介質(zhì)波導(dǎo)，與金屬波導(dǎo)有區(qū)別。光纖的纖芯用來(lái)傳導(dǎo)光波，包層有較低的折射率。當(dāng)光線(xiàn)從高折射率的介質(zhì)射向低折射率的介質(zhì)時(shí)，其折射角將大于入射角。如果折射角足夠大，就會(huì)出現(xiàn)全反射，光線(xiàn)碰到包層時(shí)就會(huì)折射回纖芯，這個(gè)過(guò)程不斷重復(fù)，光就會(huì)沿著光纖傳輸下去，如下頁(yè)圖所示。光纖就是利用這一原理傳輸信息的。入射角光波在纖芯中的傳輸折射角一般都是把多根光纖組合在一起形成不同結(jié)構(gòu)的光纜。因?yàn)楣饫w本身脆弱，易斷裂，直接與外界接觸易于產(chǎn)生接觸傷痕，甚至被折斷。按用途分，可有中繼光纜、海底光纜、用戶(hù)光纜、局內(nèi)光纜，此外還有專(zhuān)用光纜、軍用光纜等；按結(jié)構(gòu)區(qū)分，有層絞式、單元式、帶狀式和骨架式光纜纖芯包層吸收護(hù)套（a）多模光纖（b）單模光纖多模光纖和單模光纖光纖的特點(diǎn)：頻帶寬，傳輸速率高，傳輸距離遠(yuǎn)，抗沖擊和電磁干擾性能好，數(shù)據(jù)保密性好，損耗和誤碼率低，可傳輸多種媒體的信息。但它也存在如連接和分支困難、工藝和技術(shù)要求高、要配備光／電轉(zhuǎn)換設(shè)備等缺點(diǎn)。帶有ST接頭的光纜線(xiàn)4.無(wú)線(xiàn)電波無(wú)線(xiàn)電波可分為短波和微波