計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念課件

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的誕生使計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化。在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)起著非常重要的作用，并對(duì)人類社會(huì)的進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn)。現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用遍布全世界及各個(gè)領(lǐng)域，并已成為人們社會(huì)生活中不可缺少的重要組成部分。從某種意義上講，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展水平不僅反映了一個(gè)國家的計(jì)算機(jī)科學(xué)和通信技術(shù)的水平，也是衡量其國力及現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志之一。那么，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)涉及到哪些基本概念、知識(shí)和技術(shù)呢？這就是本章所要討論的問題?！?.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)階段多機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)階段標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)階段互聯(lián)與高速網(wǎng)絡(luò)階段計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從20世紀(jì)60年代開始發(fā)展至今,經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜、從單機(jī)到多機(jī)、由終端與計(jì)算機(jī)之間的通信演變到計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的直接通信.發(fā)展經(jīng)歷的4個(gè)階段1.1.1

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展1.1.1

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展1、遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)階段

為了共享主機(jī)資源和信息采集以及綜合處理，用一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多臺(tái)用戶終端相連，用戶通過終端命令以交互方式使用計(jì)算機(jī)，人們把它稱為遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。

⑴前端處理機(jī)結(jié)構(gòu)：前端處理機(jī)（FEP）用來專門負(fù)責(zé)通信工作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理與通信控制的分工，發(fā)揮了中心計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力。前端處理機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。圖1-1利用前端處理機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖終端ModemModemCCP或FEPModem公用電話網(wǎng)主機(jī)1.1.1

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展⑶集線器結(jié)構(gòu)：把終端發(fā)來的信息收集起來，并把用戶的作業(yè)信息存人集中器中,然后再用高速線路將數(shù)據(jù)信息傳給前端處理機(jī)，最后提交給主機(jī)。

遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)中只有一個(gè)計(jì)算機(jī)處理中心，各終端通過通信線路共享主計(jì)算機(jī)的硬件和軟件資源，因此，主計(jì)算機(jī)負(fù)擔(dān)過重，終端獨(dú)占線路，資源利用率低。利用集線器的結(jié)構(gòu)示意圖集線器CCP或FEP主機(jī)公用電話網(wǎng)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)要完成數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)通信兩大基本功能，因此在邏輯結(jié)構(gòu)上可以將其分成兩部分：資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)。1.1.1

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展2、多機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)階段

(1)資源子網(wǎng)：是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的外層，它由提供資源的主機(jī)和請(qǐng)求資源的終端組成。資源子網(wǎng)的任務(wù)是負(fù)責(zé)全網(wǎng)的信息處理。

(2)通信子網(wǎng)：是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)層，它的主要任務(wù)是將各種計(jì)算機(jī)互連起來完成數(shù)據(jù)傳輸、交換和通信處理。CCPCCPCCPCCPCCP通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)圖1-2資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)示意圖1.1.1

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展ISO于1977年成立了專門的機(jī)構(gòu)來研究該問題，并且在1984年正式頒布了“開放系統(tǒng)互聯(lián)基本參考模型”的國際標(biāo)準(zhǔn)OSI,這就產(chǎn)生了第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

3、標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)階段20世紀(jì)70年代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)大都采用直接通信方式。1972年后，以太網(wǎng)LAN、MAN、WAN迅速發(fā)展，各個(gè)計(jì)算機(jī)生產(chǎn)商紛紛發(fā)展各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，制定自己的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。1974年,IBM公司公布了它研制的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。隨后DGE公司宣布了自己的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),1976年UNIVAC宣布了該公司的分布式通信體系結(jié)構(gòu)。1.1.1

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展

圖1-3現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)示意圖以太網(wǎng)以太網(wǎng)以太網(wǎng)以太網(wǎng)路由器路由器路由器路由器路由器路由器通信子網(wǎng)到目前為止,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)并沒有一個(gè)確切的定義。其實(shí)，我們可以簡單地描述為：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通過通信線路連接起來的自治的計(jì)算機(jī)集合。該描述包括了3個(gè)方面的含義：①必須有兩臺(tái)或兩臺(tái)以上、具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相互連接起來，以達(dá)到共享資源為目的；②計(jì)算機(jī)互相通信交換信息，必須有一條通道。這條通道的連接是物理的，由物理介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)（例如銅線、光纖、微波、衛(wèi)星等）；③計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的信息交換，必須要遵守某種約定和規(guī)則。以上從三個(gè)方面概括了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本內(nèi)涵。因此，我們可以把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為：1.1.2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是把分布在不同地點(diǎn)，并具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過通信設(shè)備和線路連接起來，在功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件和協(xié)議的管理下，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享為目標(biāo)的系統(tǒng)。

由多臺(tái)計(jì)算機(jī)組成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型如圖1-4所示。1.1.2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義圖1-4計(jì)算機(jī)互連網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基本模型AB存儲(chǔ)器A機(jī)能使用B機(jī)的存儲(chǔ)器B機(jī)能使用A機(jī)的打印機(jī)1、資源共享

⑴硬件資源：包括各種類型的計(jì)算機(jī)、大容量存儲(chǔ)設(shè)備、計(jì)算機(jī)外部設(shè)備，如彩色打印機(jī)、靜電繪圖儀等。

⑵軟件資源：包括各種應(yīng)用軟件、工具軟件、系統(tǒng)開發(fā)所用的支撐軟件、語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。

⑶數(shù)據(jù)資源：包括數(shù)據(jù)庫文件、數(shù)據(jù)庫、辦公文檔資料、企業(yè)生產(chǎn)報(bào)表等。

⑷信道資源：通信信道可以理解為電信號(hào)的傳輸介質(zhì)。通信信道的共享是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最重要的共享資源之一。

2、網(wǎng)絡(luò)通信

通信通道可以傳輸各種類型的信息,包括數(shù)據(jù)信息和圖形、圖像、聲音、視頻流等各種多媒體信息。1.1.3

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能3、分布處理

把要處理的任務(wù)分散到各個(gè)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，而不是集中在一臺(tái)大型計(jì)算機(jī)上。這樣，不僅可以降低軟件設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，而且還可以大大提高工作效率和降低成本。

4、集中管理對(duì)地理位置分散的組織和部門,可通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)集中管理,如數(shù)據(jù)庫情報(bào)檢索系統(tǒng)、交通運(yùn)輸部門的定票系統(tǒng)、軍事指揮系統(tǒng)等。5、均衡負(fù)荷當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某臺(tái)計(jì)算機(jī)的任務(wù)負(fù)荷太重時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序的控制和管理，將作業(yè)分散到網(wǎng)絡(luò)中的其它計(jì)算機(jī)中，由多臺(tái)計(jì)算機(jī)共同完成。1.1.3

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能1.1.4

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

1、可靠性

在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可立即由系統(tǒng)中的另一臺(tái)計(jì)算機(jī)來代替其完成所承擔(dān)的任務(wù)。同樣，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的一條鏈路出了故障時(shí)可選擇其它的通信鏈路進(jìn)行連接。

2、高效性

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)擺脫了中心計(jì)算機(jī)控制結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木窒扌裕⑶倚畔鬟f迅速，系統(tǒng)實(shí)時(shí)性強(qiáng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各相連的計(jì)算機(jī)能夠相互傳送數(shù)據(jù)信息，使相距很遠(yuǎn)的用戶之間能夠即時(shí)、快速、高效、直接地交換數(shù)據(jù)。3、獨(dú)立性

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各相連的計(jì)算機(jī)是相對(duì)獨(dú)立的，它們之間的關(guān)系是既互相聯(lián)系，又相互獨(dú)立。1.1.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用辦公自動(dòng)化數(shù)字通信分布式計(jì)算信息查詢遠(yuǎn)程教育虛擬現(xiàn)實(shí)電子商務(wù)企業(yè)管理與決策計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給傳統(tǒng)的信息處理工作帶來了革命性的變化，同時(shí)也給傳統(tǒng)的管理帶來了很大的沖擊。目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.1.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

1、數(shù)字通信

數(shù)字通信是現(xiàn)代社會(huì)通信的主流，包括網(wǎng)絡(luò)電話、可視圖文系統(tǒng)、視頻會(huì)議系統(tǒng)和電子郵件服務(wù)。

2、分布式計(jì)算

分布式計(jì)算包括兩個(gè)方面：一是將若干臺(tái)計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，將一個(gè)程序分散到各計(jì)算機(jī)上同時(shí)運(yùn)行，然后把每一臺(tái)計(jì)算機(jī)計(jì)算的結(jié)果搜集匯總，整體得出結(jié)果；另一種是通過計(jì)算機(jī)將需要大量計(jì)算的題目送到網(wǎng)絡(luò)上的大型計(jì)算機(jī)中進(jìn)行計(jì)算并返回結(jié)果。

3、信息查詢

信息查詢是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供資源共享的最好工具,通過“搜索引擎”，用少量的“關(guān)鍵”詞來概括歸納出這些信息內(nèi)容,很快地把你所感興趣的內(nèi)容所在的網(wǎng)絡(luò)地址一一羅列出來。1.1.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

4、遠(yuǎn)程教育

遠(yuǎn)程教育是利用Internet技術(shù)開發(fā)的現(xiàn)代在線服務(wù)系統(tǒng)，它充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)可以跨越空間和時(shí)間的特點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上向?qū)W生提供各種與教育相關(guān)的信息,做到“任何人在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，可以學(xué)習(xí)任何課程”。5、虛擬現(xiàn)實(shí)

虛擬現(xiàn)實(shí)是計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、傳感技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、人工智能及心理學(xué)等高速發(fā)展的結(jié)晶。虛擬現(xiàn)實(shí)與傳統(tǒng)的仿真技術(shù)都是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的模擬,即兩者都是基于模型的活動(dòng)，而且都力圖通過計(jì)算機(jī)及各類裝置達(dá)到現(xiàn)實(shí)世界盡可能精確地再現(xiàn)。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與仿真技術(shù)必將在21世紀(jì)異彩紛呈，絢麗奪目。§1.2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)組成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件所組成的。網(wǎng)絡(luò)硬件是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的物理實(shí)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)軟件是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的技術(shù)支持。兩者相互作用,共同完成網(wǎng)絡(luò)功能。地面站地面站通訊衛(wèi)星服務(wù)器路由器交換機(jī)1.2.1

網(wǎng)絡(luò)硬件的組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)(主機(jī)、客戶機(jī)、終端)、通信處理機(jī)(集線器、交換機(jī)、路由器)、通信線路(同軸電纜、雙絞線、光纖)、信息變換設(shè)備(Modem，編碼解碼器)等構(gòu)成。圖1-5網(wǎng)絡(luò)硬件組成示意圖HUBHUB路由器中心交換機(jī)服務(wù)器服務(wù)器處理機(jī)工作站Modem終端終端子網(wǎng)子網(wǎng)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)Internet1.2.1

計(jì)算機(jī)硬件的組成

1、主計(jì)算機(jī)

在一般的局域網(wǎng)中，主機(jī)通常被稱為服務(wù)器，是為客戶提供各種服務(wù)的計(jì)算機(jī)，因此對(duì)其有一定的技術(shù)指標(biāo)要求，特別是主、輔存儲(chǔ)容量及其處理速度要求較高。根據(jù)服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)中所提供的服務(wù)不同,可將其劃分為文件服務(wù)器、打印服務(wù)器、通信服務(wù)器等。

2、網(wǎng)絡(luò)工作站

除服務(wù)器外，網(wǎng)絡(luò)上的其余計(jì)算機(jī)主要是通過執(zhí)行應(yīng)用程序來完成工作任務(wù)的，我們把這種計(jì)算機(jī)稱為網(wǎng)絡(luò)工作站或網(wǎng)絡(luò)客戶機(jī)，它是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)主要的發(fā)生場(chǎng)所和使用場(chǎng)所，用戶主要是通過使用工作站來利用網(wǎng)絡(luò)資源并完成自己作業(yè)的。

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，除了各種網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備外，還必須具有網(wǎng)絡(luò)軟件。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件網(wǎng)絡(luò)管理軟件網(wǎng)絡(luò)通信軟件網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件網(wǎng)絡(luò)軟件的組成1.2.2

網(wǎng)絡(luò)軟件的組成1.2.2

計(jì)算機(jī)軟件的組成

1、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)軟件中最主要的軟件,用于實(shí)現(xiàn)不同主機(jī)之間的用戶通信，以及全網(wǎng)硬件和軟件資源的共享，并向用戶提供統(tǒng)一的、方便的網(wǎng)絡(luò)接口,便于用戶使用網(wǎng)絡(luò)。目前網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有三大陣營：UNIX、NetWare和Windows。目前，

我國最廣泛使用的是Windows網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。

2、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件是用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議功能的軟件。目前,典型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件有TCP/IP協(xié)議、IPX/SPX協(xié)議、IEEE802標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議系列等。其中,TCP/IP是當(dāng)前異種網(wǎng)絡(luò)互連應(yīng)用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件。1.2.3網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉、安裝使用方便。缺點(diǎn)：故障診斷和隔離比較困難。

1、總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指所有結(jié)點(diǎn)共享一根傳輸總線,所有的站點(diǎn)都通過硬件接口連接在這根傳輸線上。

圖1-6總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖打印機(jī)磁盤工作站工作站工作站工作站終接器終接器服務(wù)器1.2.3網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2、星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是符合令牌協(xié)議的高速局域網(wǎng)絡(luò)。它是以中央結(jié)點(diǎn)為中心，把若干外圍結(jié)點(diǎn)連接起來的幅射式互連結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：單點(diǎn)故障不影響全網(wǎng)，結(jié)構(gòu)簡單。增刪節(jié)點(diǎn)及維護(hù)管理容易；故障隔離和檢測(cè)容易，延遲時(shí)間較短。缺點(diǎn)：成本較高，資源利用率低；網(wǎng)絡(luò)性能過于依賴中心節(jié)點(diǎn)。圖1-7星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖工作站工作站工作站工作站服務(wù)器集線器1.2.3網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

3、樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

樹型結(jié)構(gòu)是星型結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展，它由根結(jié)點(diǎn)和分支結(jié)點(diǎn)所構(gòu)成，如圖1-8所示。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較簡單，成本低。擴(kuò)充節(jié)點(diǎn)方便靈活。缺點(diǎn)：對(duì)根的依賴性大。圖1-8樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖工作站工作站打印機(jī)服務(wù)器集線器集線器集線器集線器1.2.3網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)型結(jié)構(gòu)的顯著特點(diǎn)是每個(gè)節(jié)點(diǎn)用戶都與兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)用戶相連。優(yōu)點(diǎn)：簡化路徑選擇控制，傳輸延遲固定,實(shí)時(shí)性強(qiáng),可靠性高。

缺點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)過多時(shí),影響傳輸效率。環(huán)某處斷開會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的失效，節(jié)點(diǎn)的加入和撤出過程復(fù)雜。圖1-9環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖工作站工作站工作站服務(wù)器工作站工作站

4、

環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將所有網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)到點(diǎn)通信線路連接成閉合環(huán)路,數(shù)據(jù)將沿一個(gè)方向逐站傳送，每個(gè)結(jié)點(diǎn)的地位和作用相同，且每個(gè)結(jié)點(diǎn)都能獲得執(zhí)行控制權(quán)。1.2.3網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

5、網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的所有結(jié)點(diǎn)之間的連接是任意的,沒有規(guī)律。實(shí)際存在與使用的廣域網(wǎng)基本上都采用網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

圖1-10網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖工作站工作站工作站路由器工作站路由器路由器路由器優(yōu)點(diǎn)：具有較高的可靠性。某一線路或節(jié)點(diǎn)有故障時(shí)，不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的工作。

缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要路由選擇和流控制功能，網(wǎng)絡(luò)控制軟件復(fù)雜，硬件成本較高，不易管理和維護(hù)?！?.3

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類從不同方向來進(jìn)行分類網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍通信信道傳輸介質(zhì)傳輸技術(shù)由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自身的特點(diǎn)，其分類方法有多種。根據(jù)不同的分類原則，可以得到不同類型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。1.3.1

按覆蓋范圍分類

⑴局部區(qū)域網(wǎng)：傳輸速率為1～20Mb/s,最大距離為25km,采用分組交換技術(shù),入網(wǎng)最大設(shè)備數(shù)為幾百到幾千。

⑵高速區(qū)域網(wǎng)：采用CATV電纜或光纜,傳輸速率一般50Mb/s，最大距離為1km,入網(wǎng)最大設(shè)備數(shù)為幾十個(gè)。圖1-11局域網(wǎng)連接示意圖服務(wù)器工作站工作站工作站打印機(jī)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接的地理范圍,可將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分成局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)三種類型。

1、

局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）局域網(wǎng)的作用范圍是幾百到幾千米，通常用于組建企業(yè)網(wǎng)和校園網(wǎng)，并分為局部區(qū)域網(wǎng)和高速區(qū)域網(wǎng)。1.3.1

按覆蓋范圍分類

2、

城域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）

城域網(wǎng)是局域網(wǎng)的延伸,用于局域網(wǎng)之間的連接,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模局限在一座城市范圍內(nèi),覆蓋的地理范圍從幾十至幾百公里。城域網(wǎng)絡(luò)路由器計(jì)算機(jī)圖1-12城域網(wǎng)鏈接示意圖1.3.1

按覆蓋范圍分類3、廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）廣域網(wǎng)又稱遠(yuǎn)程網(wǎng)，是指在一個(gè)很大地理范圍（從數(shù)百公里到數(shù)千公里，甚至上萬公里）由許多局域網(wǎng)組成的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)是將遠(yuǎn)距離的網(wǎng)絡(luò)和資源連接起來的任何系統(tǒng)，主要用在一個(gè)地區(qū)、行業(yè)甚至在全國范圍內(nèi)組網(wǎng),達(dá)到資源共享的目的。公用交換網(wǎng)MANLANMANLAN圖1-13廣域網(wǎng)連接示意圖1.3.1

按覆蓋范圍分類圖1-14廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和局域網(wǎng)的連接關(guān)系示意圖

廣域網(wǎng)使用的主要技術(shù)為存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。城域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間的連接是通過接入網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)的。接入網(wǎng)又稱為本地接入網(wǎng)或居民接入網(wǎng)，它是近年來由于用戶對(duì)高速上網(wǎng)需求的增加而出現(xiàn)的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是局域網(wǎng)與城域網(wǎng)之間的橋接區(qū)。

WAN

MAN

MANLANLANLANLAN1.3.2

按傳播方式分類路由器3DRS3/0DLCI:300DLCI:399S3/0S4/0S2/0幀中繼交換機(jī)DLCI：200DLCI：400S4/0S2/0路由器4路由器2

如果按照傳播方式不同，可將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為“廣播網(wǎng)絡(luò)”和“點(diǎn)-點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)”兩大類。

廣播式網(wǎng)絡(luò)是指網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)或者設(shè)備使用一個(gè)共享的通信介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳播，網(wǎng)絡(luò)中的所有結(jié)點(diǎn)都能收到任一結(jié)點(diǎn)發(fā)出的數(shù)據(jù)信息。廣播式網(wǎng)絡(luò)的基本連接如圖所示。1、廣播式網(wǎng)絡(luò)1.3.2

按傳播方式分類目前，在廣播式網(wǎng)絡(luò)中的傳輸方式有3種：單播組播廣播采用一對(duì)一的發(fā)送形式將數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)所有目的節(jié)點(diǎn)。采用一對(duì)一組的發(fā)送形式,將數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的某一組主機(jī)。

采用一對(duì)所有的發(fā)送形式，將數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中所有目的節(jié)點(diǎn)。1.3.2

按傳播方式分類點(diǎn)-點(diǎn)傳播方式主要應(yīng)用于WAN中，通常采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：星型、環(huán)型、樹型、網(wǎng)狀型。網(wǎng)狀型樹型環(huán)型星型

點(diǎn)-點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)是兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的通信方式是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的。如果兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間沒有直接連接的線路，那么它們之間的分組傳輸就要通過中間結(jié)點(diǎn)的接收、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)，直至目的結(jié)點(diǎn)。2、點(diǎn)-點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)（Point-to-pointNetwork）

1、有線網(wǎng)（WiredNetwork）

⑴雙絞線：其特點(diǎn)是比較經(jīng)濟(jì)、安裝方便、傳輸率和抗干擾能力一般，廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)中。

⑵同軸電纜：俗稱細(xì)纜，現(xiàn)在逐漸淘汰。

⑶光纖電纜：特點(diǎn)是光纖傳輸距離長、傳輸效率高、抗干擾性強(qiáng)，是高安全性網(wǎng)絡(luò)的理想選擇。

2、

無線網(wǎng)（WirelessNetwork）

⑴無線電話網(wǎng)：是一種很有發(fā)展前途的連網(wǎng)方式。

⑵語音廣播網(wǎng)：價(jià)格低廉、使用方便，但安全性差。

⑶無線電視網(wǎng)：普及率高，但無法在一個(gè)頻道上和用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)交互。

⑷微波通信網(wǎng)：通信保密性和安全性較好。

⑸衛(wèi)星通信網(wǎng)：能進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信，但價(jià)格昂貴。1.3.3

按傳輸介質(zhì)分類

1.3.4

按傳輸技術(shù)分類

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)依靠各種通信技術(shù)進(jìn)行傳輸，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)分類，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可分為以下5種類型：普通電信網(wǎng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)普通電話線網(wǎng)，綜合數(shù)字電話網(wǎng)，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。利用數(shù)字信道提供的永久或半永久性電路以傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)為主的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)。指客戶基于DDN智能化的特點(diǎn)，利用DDN的部分網(wǎng)絡(luò)資源所形成的一種虛擬網(wǎng)絡(luò)。1.3.4

按傳輸技術(shù)分類

微波擴(kuò)頻通信網(wǎng)衛(wèi)星通信網(wǎng)是電視傳播和企事業(yè)單位組建企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)和接入Internet的一種方法，在移動(dòng)通信中十分重要。是近年發(fā)展起來的空中通信網(wǎng)絡(luò)。與地面通信網(wǎng)絡(luò)相比，衛(wèi)星通信網(wǎng)具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。

事實(shí)上，網(wǎng)絡(luò)類型的劃分在實(shí)際組網(wǎng)中并不重要，重要的是組建的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)從功能、速度、操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等方面能否滿足實(shí)際工作的需要；是否能在較長時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)的先進(jìn)性；能否為該部門（系統(tǒng)）帶來全新的管理理念、管理方法、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益等。

§1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1.4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)重要的支撐技術(shù)就是微電子技術(shù)和光電子技術(shù)。這兩個(gè)重要支撐技術(shù)具體體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)和光交換與智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上。

1、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)隨著信息時(shí)代的到來，人們對(duì)數(shù)據(jù)的依賴性也越來越強(qiáng).因此,數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及安全性已經(jīng)提到了一個(gè)非常重要的地位，

目前，在各類網(wǎng)絡(luò)中普遍采用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式有3種形式：直連存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)和存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)。

2、光交換與智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前組網(wǎng)技術(shù)正從具有上下光路復(fù)用(OADM)和光交叉連接(OXC)功能的光聯(lián)網(wǎng)向由光交換機(jī)構(gòu)成的智能光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展；從環(huán)形網(wǎng)向網(wǎng)狀網(wǎng)發(fā)展，從光一電一光交換向全光交換發(fā)展。1.4.2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)三網(wǎng)合一技術(shù)光通信技術(shù)IPv6技術(shù)寬帶接入技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的發(fā)展方向?qū)⑹荌P技術(shù)和光網(wǎng)絡(luò),光網(wǎng)絡(luò)將會(huì)演進(jìn)為全光網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)3G移動(dòng)技術(shù)1.4.3

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的研究熱點(diǎn)下一代Web研究網(wǎng)絡(luò)計(jì)算業(yè)務(wù)綜合化藍(lán)牙技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全與管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究的熱點(diǎn)在以上技術(shù)的帶動(dòng)下，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)將是一個(gè)包括地下的光纜、地面的微波和蜂窩移動(dòng)通信，地面以上數(shù)百至數(shù)千公里的低軌道衛(wèi)星通信，1萬公里左右的中軌道衛(wèi)星通信，以及3.6萬公里高的靜止軌道通信衛(wèi)星系統(tǒng)組成的一個(gè)混合系統(tǒng)?！?.5標(biāo)準(zhǔn)化組織與機(jī)構(gòu)

隨著計(jì)算機(jī)通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布式處理系統(tǒng)的激增，協(xié)議和接口的不斷進(jìn)化,迫切要求不同公司制造的計(jì)算機(jī)之間以及計(jì)算機(jī)與通信設(shè)備之間方便地互連和相互通信。因此,接口、協(xié)議、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)都應(yīng)有共同遵守的標(biāo)準(zhǔn)。目前，世界范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化組織與機(jī)構(gòu)有：國際組織與機(jī)構(gòu)1美國組織與機(jī)構(gòu)2歐洲組織與機(jī)構(gòu)3中國國家標(biāo)準(zhǔn)局41.5.1

國際組織與機(jī)構(gòu)國際組織、機(jī)構(gòu)25341國際標(biāo)準(zhǔn)化組織國際電信聯(lián)盟國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)委員會(huì)1.5.2

美國組織與機(jī)構(gòu)

美國國家標(biāo)準(zhǔn)局美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)是美國商業(yè)部的一個(gè)部門。NBS的研究范圍較廣