計算機網(wǎng)絡建設1-第一章 計算機網(wǎng)絡概述.ppt

1、第一章計算機網(wǎng)絡概述,計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展,計算機網(wǎng)絡的發(fā)展大致分四個階段 ： 一、以單臺計算機為中心的遠程連機系統(tǒng)，構(gòu)成面向終端的計算機網(wǎng)絡； 二、多個主機互連，各主機相互獨立，無主從關系的計算機網(wǎng)絡； 三、具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)，遵循國際標準化協(xié)議的計算機網(wǎng)絡； 四、網(wǎng)絡互聯(lián)與高速網(wǎng)絡。,能操作 Windows 95/NT 能運用Internet或intranet 二進制與十六進制數(shù)的基本操作能力,計算機 網(wǎng)絡的形成與發(fā)展面向終端的計算機網(wǎng)絡,遠程聯(lián)機系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)圖,ENIAC 檔案,世界上的一臺電子計算機 ENIAC,體積龐大重達30噸 啟動電力150千瓦 含18000個電子管 僅能保

2、存80個字節(jié) 服役期：1946.21955.10,計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展計算機計算機網(wǎng)絡,1.計算機計算機網(wǎng)絡和以單臺計算機為中心的遠程聯(lián)機系統(tǒng)的區(qū)別 計算機計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中的多臺主計算機都具有自主處理能力，它們之間不存在主從關系。這樣的多臺主計算機互連的網(wǎng)絡才是我們目前通稱的計算機網(wǎng)絡。在這種系統(tǒng)中，終端和中心計算機間的通信已發(fā)展到計算機和計算機間的通信，用單臺中心計算機為所有用戶需求服務的模式被分散而又互連在一起的多臺主計算機共同完成的模式所替代。,計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展計算機計算機網(wǎng)絡,2.第二代計算機網(wǎng)絡的典型代表ARPA網(wǎng),ARPA網(wǎng)中互連的運行用戶應用程序的主計算機稱為主機（Hos

3、t）。但主機之間并不是通過直接的通信線路互連，而是通過稱為接口報文處理機IMP（Interface Message Processor）的裝置連接后互連的，如圖1-2所示。,計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展 網(wǎng)絡計算的新時代,當前計算機網(wǎng)絡發(fā)展的方向 、計算機網(wǎng)絡向高速化發(fā)展 、隨著多媒體網(wǎng)絡的建立和日趨成熟，電話，有線電視和數(shù)據(jù)三網(wǎng)融合甚至多網(wǎng)融合是一個重要的發(fā)展方向,計算機網(wǎng)絡的概念 計算機網(wǎng)絡的定義,、 計算機網(wǎng)絡的定義 將處于不同地理位置，并具有獨立計算能力的計算機系統(tǒng)經(jīng)過傳輸介質(zhì)和通信設備相互連接，在網(wǎng)絡操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡通信軟件的控制下，實現(xiàn)資源共享的計算機的集合。 、計算機網(wǎng)絡的構(gòu)成 計算機網(wǎng)

4、絡由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩部分構(gòu)成 。 通信子網(wǎng)負責計算機間的數(shù)據(jù)通信，也就是信息的傳輸。 通過通信子網(wǎng)互連在一起的計算機則負責運行對信息進行處理的應用程序，它們是網(wǎng)絡中信息流動的源與宿，向網(wǎng)絡用戶提供可共享的硬件，軟件和信息資源，構(gòu)成了資源子網(wǎng)。,計算機網(wǎng)絡的概念 計算機網(wǎng)絡的定義,、計算機網(wǎng)絡概念中四個基本要素： （1）兩臺以上的計算機 （2）連接計算機的線路和設備 （3）實現(xiàn)計算機之間通信的協(xié)議 （4）按協(xié)議制作的軟件、硬件,計算機網(wǎng)絡的概念 計算機網(wǎng)絡的功能和應用,1.計算機網(wǎng)絡的功能 計算機網(wǎng)絡的功能可歸納為資源共享，提供人際通信手段，提高可靠性，節(jié)省費用，便于擴充，分擔負荷及協(xié)同處理

5、等方面。 2.計算機網(wǎng)絡的應用 正因為計算機網(wǎng)絡有如此的功能，使得它在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、郵電通信、文化教育、商業(yè)、國防以及科學研究等領域獲得越來越廣泛的應用。,常用網(wǎng)絡設備圖例,交換機,路由器,文件服務器,個人電腦,調(diào)制解調(diào)器,集線器,計算機網(wǎng)絡的概念 計算機網(wǎng)絡的組成,網(wǎng)絡軟件 協(xié)議和軟件在網(wǎng)絡通信中扮演了極為重要的角色。網(wǎng)絡軟件可大致分為網(wǎng)絡系統(tǒng)軟件和網(wǎng)絡應用軟件。 網(wǎng)絡系統(tǒng)軟件是控制和管理網(wǎng)絡運行、提供網(wǎng)絡通信和網(wǎng)絡資源分配與共享功能的網(wǎng)絡軟件，它為用戶提供了訪問網(wǎng)絡和操作網(wǎng)絡的友好界面。網(wǎng)絡系統(tǒng)軟件主要包括網(wǎng)絡操作系統(tǒng)（NOS）、網(wǎng)絡協(xié)議軟件和網(wǎng)絡通信軟件等，著名的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)Wi

6、ndows 2000和廣泛應用的協(xié)議軟件TCP/IP軟件包以及各種類型的網(wǎng)卡驅(qū)動程序都是重要的網(wǎng)絡系統(tǒng)軟件。 網(wǎng)絡應用軟件是指為某一個應用目的而開發(fā)的網(wǎng)絡軟件，它為用戶提供一些實際的應用。如：網(wǎng)絡管理監(jiān)控程序、網(wǎng)絡安全軟件、分布式數(shù)據(jù)庫、管理信息系統(tǒng)（MIS）、數(shù)字圖書館、Internet信息服務、遠程教學、遠程醫(yī)療、視頻點播等。,計算機網(wǎng)絡的分類,計算機網(wǎng)絡的分類方法可以是多樣的，其中最主要的兩種方法是： 、按照網(wǎng)絡所使用的傳輸技術（transmission technology）分類 、按照網(wǎng)絡的覆蓋范圍與規(guī)模（scale）分類。,計算機網(wǎng)絡的分類 按傳輸技術劃分,、廣播式網(wǎng)絡（Broad

7、cast Networks）：如總線形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、微波衛(wèi)星網(wǎng)等。 在廣播式網(wǎng)絡中，所有連網(wǎng)的計算機都共享一個公共通信信道。當一臺計算機利用共享通信信道發(fā)送報文分組時，所有其它的計算機都會“收聽”到這個分組。由于發(fā)送的分組中帶有目的地址與源地址，接收到該分組的計算機將檢查目的地址是否是與本結(jié)點地址相同。如果被接收報文分組的目的地址與本結(jié)點地址相同，則接收該分組，否則丟棄該分組。 、點一點式網(wǎng)絡（Point-to-Point Networks）：如星形、樹形、網(wǎng)形等。 與廣播式網(wǎng)絡相反，在點一點式網(wǎng)絡中，每條物理線路連接一對計算機。假如兩臺計算機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

8、過中間的結(jié)點接收、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)，直至目的結(jié)點。 #,計算機網(wǎng)絡的分類 按分布距離劃分,按覆蓋的地理范圍進行分類，計算機網(wǎng)絡可以分為三類：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)。 1.局域網(wǎng) (LAN，Local Area Network)： 局域網(wǎng)的分布范圍一般在幾千米以內(nèi)，最大距離一般不超過10千米，它是一個部門或單位組建的網(wǎng)絡。工作范圍在幾米到幾千米數(shù)量級，如同一棟樓房、校園內(nèi)、宿舍區(qū)內(nèi)等。 2.城域網(wǎng) (MAN，Metropolitan Area Network)： 城域網(wǎng)原本指的是介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的一種大范圍的網(wǎng)絡。因為隨著局域網(wǎng)的廣泛使用，人們逐漸要求擴大局域網(wǎng)的使用范圍，或者要求將已經(jīng)使用的局

9、域網(wǎng)互相連接起來，使其成為一個規(guī)模較大的城市范圍內(nèi)的網(wǎng)絡。工作范圍在1千米到幾十千米數(shù)量級,如同一個城市。 3.廣域網(wǎng) (WAN，Wide Area Network)： 廣域網(wǎng)也稱遠程網(wǎng)，一般跨越城市、地區(qū)、國家甚至洲。它往往以連接不同地域的大型主機系統(tǒng)或局域網(wǎng)為目的。工作范圍在幾十千米到幾千千米數(shù)量級,如同一個國家、同一個洲、甚至全球。,計算機網(wǎng)絡的分類 按分布距離劃分,計算機網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu) 計算機網(wǎng)絡拓撲的定義,網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)是拋開網(wǎng)絡物理連接來討論網(wǎng)絡系統(tǒng)的連接形式，網(wǎng)絡中各站點相互連接的方法和形式稱為網(wǎng)絡拓撲。拓撲結(jié)構(gòu)圖給出網(wǎng)絡服務器、工作站的網(wǎng)絡配置和相互間的連接，它的結(jié)構(gòu)主要有星型結(jié)

10、構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)等。,計算機網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu) 常見的幾種網(wǎng)絡拓撲特點,1.總線型拓撲 定義：總線結(jié)構(gòu)是指各工作站和服務器均掛在一條總線上，各工作站地位是平等的。 特點：結(jié)構(gòu)簡單，可擴充性好，但維護難，分支節(jié)點故障查找難。,總線拓撲結(jié)構(gòu)圖,計算機網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu) 常見的幾種網(wǎng)絡拓撲特點,2.星型拓撲 定義：星型拓撲是指所有的 網(wǎng)絡節(jié)點都通過傳輸介質(zhì)與 中心節(jié)點相連，采用集中控 制，即任何兩節(jié)點之間的通 信都要通過中心節(jié)點進行轉(zhuǎn) 發(fā)。 圖1-7 星型拓撲結(jié)構(gòu) 特點：結(jié)構(gòu)簡單，便于管理 ；控制簡單，便于建網(wǎng)；網(wǎng) 絡延遲時間較小，傳輸誤差 較低，但成本高、可靠性較 低、資源共享能力也

11、較差。,星型拓撲結(jié)構(gòu)圖,計算機網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu) 常見的幾種網(wǎng)絡拓撲特點,3.環(huán)型拓撲 定義：由網(wǎng)絡中若干節(jié)點通過點到點的鏈路首尾相連形成一個閉合的環(huán)。 特點：信息流在網(wǎng)中是沿著固定方向流動的，兩個節(jié)點僅有一條道路，故簡化了路徑選擇的控制；環(huán)路上各節(jié)點都是自舉控制，故控制軟件簡單；但可靠性低，一個節(jié)點故障，將會造成全網(wǎng)癱瘓；維護難，對分支節(jié)點故障定位較難。,環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)圖,計算機網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu) 常見的幾種網(wǎng)絡拓撲特點,4.樹型拓撲 定義：是分級的集中控制式網(wǎng)絡。 特點：通信線路總長度短，成本較低，節(jié)點易于擴充，尋找路徑比較方便，但任一節(jié)點或其相連的線路故障都會使系統(tǒng)受到影響。,計算機網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu) 常見

12、的幾種網(wǎng)絡拓撲特點,5.網(wǎng)狀型拓撲 網(wǎng)狀拓撲構(gòu)型又稱做無規(guī)則型。在網(wǎng)狀拓撲構(gòu)型中，結(jié)點之間的連接是任意的，沒有規(guī)律的。 特點：它的安裝也很復雜，但系統(tǒng)可靠性高，容錯能力強。有時也稱為分布式結(jié)構(gòu)。,網(wǎng)狀型拓撲結(jié)構(gòu)圖,計算機網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì) 有線傳輸介質(zhì),1雙絞線 （1）物理特性 雙絞線由按規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)排列的兩根、四根、八根絕緣導線組成。一對線可以作為一條通信線路。各個線對螺旋排列的目的是為了使各線對之間的電磁干擾最小。 在局域網(wǎng)中使用的雙絞線分為兩類： 屏蔽雙絞線（STP: Shielded Twisted Pair） 非屏蔽雙絞線（UTP：Unshielded Twisted Pair）。 （2

13、）傳輸特性 在局域網(wǎng)中常用的雙絞線根據(jù)傳輸特性可以分為五類：在典型的以太網(wǎng)中，常用第三類、第四類、第五類、超五類線非屏蔽雙絞線。通常簡稱三類線、四類線、五類線、超五類線。,計算機網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì) 有線傳輸介質(zhì),1雙絞線 （3）連通性 雙絞線可以用于點對點連接、多點連接。 （4）地理范圍 雙絞線用于遠程中繼線時最大距離可達15公里。用于10Mbps局域網(wǎng)時，與集線器的距離最大為100m。 （5）抗干擾能力 雙絞線的抗干擾能力取決于一束線中相鄰線對的扭曲長度及適當?shù)钠帘巍?（6）價格 雙絞線的價格低于其它傳輸介質(zhì),安裝、維護方便。,計算機網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì) 有線傳輸介質(zhì),2同軸電纜 （1）物理特性 同軸

14、電纜由內(nèi)導體（銅質(zhì)芯線）、絕緣層、外導體（網(wǎng)狀物）、保護套四層組成。同軸介質(zhì)的特性參數(shù)由內(nèi)、外導體及絕緣層的電參數(shù)與機械尺寸決定。 （2）傳輸特性 根據(jù)同軸電纜的帶寬的不同，它可以分為兩類：基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜。 （3）連通性 同軸電纜即支持點對點連接、也支持多點連接。 （4）地理范圍 基帶同軸電纜使用的最大距離限制在幾公里范圍內(nèi)，而寬帶同軸電纜最大距離可達幾十公里左右。 （5）抗干擾能力 同軸電纜的結(jié)構(gòu)使得它的抗干擾能力較強。 （6）價格 同軸電纜的造價介于雙絞線與光纖之間，使用與維護方便。,計算機網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì) 有線傳輸介質(zhì),3光纖 （1）物理特性 光纖是一種直徑為50100柔軟、能

15、傳導光波的介質(zhì)，多種玻璃和塑料可以用來制造光纖，其中使用超高純度石英玻璃纖維制作的光纖可以得到最低的傳輸損耗。在折射率較高的單根光纖外面，用折射率較低的包層包裹起來，就可以構(gòu)成一條光纖通道；多條光纖組成一條光纜。 （2）傳輸特性 光纖的帶寬:10-10 HZ 光纖的最佳傳輸波長:850，1300和1500nm （3）連通性 光纖最普遍的連接方式是點對點連接。 （4）地理范圍 一般6-8公里實現(xiàn)高速無中繼傳輸， 貝爾實驗室測試：在數(shù)據(jù)傳輸速率420Mbit/s且在119KM無中繼時，其誤碼率為10-8 （5）抗干擾能力 抗干擾能力強，衰減小，安全性保密性好。 （6）價格 目前，光纖的價格高于同軸電纜和雙絞線。,計算機網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì) 無線傳輸介質(zhì),紅外線傳輸 紅外通信是利用紅外線進行的通信，已廣泛應用于短距離的通信。電視機和錄像機的遙控器就是應用紅外線通信的例子。它要求有一定的方向性，即發(fā)送器直接指向接收器。紅外線的發(fā)送與接收裝置硬件相對便宜且容易制造，也不需要天線。紅外線亦可用于數(shù)據(jù)通