第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)

1、第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)一、教學(xué)目標(biāo)：1. 掌握幾種常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的原理及其特點(diǎn)2. 掌握ISO/OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型及各層的主要功能3. 掌握共享介質(zhì)方式的CSMA/CD和令牌傳遞兩種數(shù)據(jù)傳輸控制方式的基本原理4. 了解幾種常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)類型5. 掌握TCP/IP協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)及各層上協(xié)議的基本功能6. 了解幾種典型的廣域網(wǎng)技術(shù)二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、OSI七層模型、TCP/IP協(xié)議模型三、技能培訓(xùn)重點(diǎn)、難點(diǎn)練習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的配置協(xié)議四、教學(xué)方法教師講解、演示，學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)并思考、記憶；教師講授與學(xué)生理解協(xié)調(diào)并重的教學(xué)法五、教具使用計(jì)算機(jī)一臺(tái)、多媒體幻燈片演示六、教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程導(dǎo)入：提問(wèn)

2、學(xué)生對(duì)OSI的七層模型和TCP/IP四層模型的理解。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)重要原理并認(rèn)真加以研究。教師總結(jié)歸納本章重要原理的應(yīng)用，進(jìn)入教學(xué)課題。講授新課：（多媒體幻燈片演示或板書(shū)）第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3.1.1 什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫侵妇W(wǎng)絡(luò)連接的形狀，或者是網(wǎng)絡(luò)在物理上的連通性。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠反映各類結(jié)構(gòu)的基本特征，即不考慮網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的具體組成，也不管它們之間通信線路的具體類型，把網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)畫(huà)作“點(diǎn)”，把它們之間的通信線路畫(huà)作“線”，這樣畫(huà)出的圖形就是網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)其信道訪問(wèn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)性能、設(shè)備開(kāi)銷等各不相同，分別適應(yīng)于不同場(chǎng)合。它影響著整

3、個(gè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、功能、可靠性和通信費(fèi)用等方面，是研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要環(huán)節(jié)之一。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要是指通信子網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，常見(jiàn)的一般分為以下幾種：1.總線型2.星型3.環(huán)型4.樹(shù)型5.網(wǎng)狀型3.1.2 總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 總線結(jié)構(gòu)中，各節(jié)點(diǎn)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)通信線路與公共總線連接?？偩€型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、擴(kuò)展容易。網(wǎng)絡(luò)中任何節(jié)點(diǎn)的故障都不會(huì)造成全網(wǎng)的故障，可靠性較高。 總線型結(jié)構(gòu)是從多機(jī)系統(tǒng)的總線互聯(lián)結(jié)構(gòu)演變而來(lái)的，又可分為單總線結(jié)構(gòu)和多總線結(jié)構(gòu)，常用CSMA/CD和令牌總線訪問(wèn)控制方式?？偩€型結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：（1）故障診斷困難（2）故障隔離困難（3）中繼器等配置（4）實(shí)時(shí)性不強(qiáng)3.1.3 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 星型的

4、中心節(jié)點(diǎn)是主節(jié)點(diǎn)，它接收各分散節(jié)點(diǎn)的信息再轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)節(jié)點(diǎn)，具有中繼交換和數(shù)據(jù)處理功能。星型網(wǎng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建網(wǎng)容易，但可靠性差，中心節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，一旦出現(xiàn)故障則全網(wǎng)癱瘓。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的訪問(wèn)采用集中式控制策略，采用星型拓?fù)涞慕粨Q方式有電路交換和報(bào)文交換。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：（1）方便服務(wù)（2）每個(gè)連接只接一個(gè)設(shè)備（3）集中控制和便于故障診斷（4）簡(jiǎn)單的訪問(wèn)協(xié)議星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：（1）電纜長(zhǎng)度和安裝（2）擴(kuò)展困難（3）依賴于中央節(jié)點(diǎn)3.1.4 環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)連成環(huán)型就成為環(huán)型網(wǎng)絡(luò)。環(huán)路上，信息單向從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，傳送路徑固定，沒(méi)有路徑選擇問(wèn)題。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，適應(yīng)

5、傳輸信息量不大的場(chǎng)合。任何節(jié)點(diǎn)的故障均導(dǎo)致環(huán)路不能正常工作，可靠性較差。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)常使用令牌環(huán)來(lái)決定哪個(gè)節(jié)點(diǎn)可以訪問(wèn)通信系統(tǒng)。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：（1）電纜長(zhǎng)度短（2）適用于光纖（3）網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性好環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：（1）網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展配置困難（2）節(jié)點(diǎn)故障引起全網(wǎng)故障（3）故障診斷困難（4）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)影響訪問(wèn)協(xié)議3.1.5 其他類型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)是分層結(jié)構(gòu)，適用于分級(jí)管理和控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)中，除葉節(jié)點(diǎn)及其聯(lián)機(jī)外，任一節(jié)點(diǎn)或聯(lián)機(jī)的故障均只影響其所在支路網(wǎng)絡(luò)的正常工作。2.星型環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3.1.6 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇原則 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇往往和傳輸介質(zhì)的選擇和介質(zhì)訪問(wèn)控制方法的確定緊密相關(guān)

6、。選擇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)該考慮的主要因素有以下幾點(diǎn)： （1）服務(wù)可靠性 （2）網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)充性 （3）組網(wǎng)費(fèi)用高低（或性能價(jià)格比）。3.2 ISO/OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型建立分層結(jié)構(gòu)的原因和意義：建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的根本目的是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享，而通信則是實(shí)現(xiàn)所有網(wǎng)絡(luò)功能的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的廣泛實(shí)施，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO（International Standard Organization），經(jīng)過(guò)多年研究，在1983年提出了開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型OSI/RM（Reference Model of Open System Interconnection），這是一個(gè)定義連接異種計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)主體結(jié)構(gòu)，給網(wǎng)絡(luò)

7、設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)參考規(guī)范。OSI參考模型的層次OSI參考模型共有七層，由低到高分別是：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。1OSI參考模型的特性（1）是一種將異構(gòu)系統(tǒng)互聯(lián)的分層結(jié)構(gòu)；（2）提供了控制互聯(lián)系統(tǒng)交互規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)骨架；（3）定義了一種抽象結(jié)構(gòu)，而并非具體實(shí)現(xiàn)的描述；（4）不同系統(tǒng)上的相同層的實(shí)體稱為同等層實(shí)體；（5）同等層實(shí)體之間的通信由該層的協(xié)議管理；（6）相鄰層間的接口定義了原語(yǔ)操作和低層向上層提供的服務(wù)；（7）所提供的公共服務(wù)是面向連接的或無(wú)連接的數(shù)據(jù)服務(wù)；（8）直接的數(shù)據(jù)傳送僅在最低層實(shí)現(xiàn)；（9）每層完成所定義的功能，修改本層的功能并不影響其它層。2有關(guān)

8、OSI參考模型的技術(shù)術(shù)語(yǔ)在OSI參考模型中，每一層的真正功能是為其上一層提供服務(wù)。在對(duì)這些功能或服務(wù)過(guò)程以及協(xié)議的描述中，經(jīng)常使用如下一些技術(shù)術(shù)語(yǔ)：（1）數(shù)據(jù)單元服務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU（Service Data Unit）協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU（Protocol Data Unit）接口數(shù)據(jù)單元IDU（Interface Data Unit）服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP（Service Access Point）服務(wù)原語(yǔ)（Primitive）（2）面向連接和無(wú)連接的服務(wù)下層能夠向上層提供的服務(wù)有兩種基本形式：面向連接和無(wú)連接的服務(wù)。面向連接的服務(wù)是在數(shù)據(jù)傳輸之前先建立連接，主要過(guò)程是：建立連接、進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，拆除

9、鏈路。面向連接的服務(wù)，又稱為虛電路服務(wù)。無(wú)連接服務(wù)沒(méi)有建立和拆除鏈路的過(guò)程，一般也不采用可靠方式傳送。不可靠（無(wú)確認(rèn)）的無(wú)連接服務(wù)又稱為數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。3.2.1 物理層物理層是OSI模型的最低層，其任務(wù)是實(shí)現(xiàn)物理上互連系統(tǒng)間的信息傳輸。 1.物理層必須具備以下功能 （1）物理連接的建立、維持與釋放 （2）物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元傳輸 （3）物理層管理。 2.媒體和互聯(lián)設(shè)備物理層的媒體包括架空明線、平衡電纜、光纖、無(wú)線信道等；通信用的互聯(lián)設(shè)備如各種插頭、插座等；局域網(wǎng)中的各種粗、細(xì)同軸電纜，T型接/插頭，接收器，發(fā)送器，中繼器等都屬物理層的媒體和連接器。3.2.2 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路可以粗略地理解為數(shù)據(jù)

10、信道。數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是以物理層為基礎(chǔ)，為網(wǎng)絡(luò)層提供透明的、正確的和有效的傳輸線路，通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議，實(shí)施對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)正確、可靠的傳輸。數(shù)據(jù)鏈路的建立、拆除、對(duì)數(shù)據(jù)的檢錯(cuò)、糾錯(cuò)是數(shù)據(jù)鏈路層的基本任務(wù)。1.鏈路層的主要功能（1）鏈路管理（2）幀的裝配與分解（3）幀的同步（4）流量控制與順序控制（5）差錯(cuò)控制（6）使接收端能區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)和控制信息（7）透明傳輸（8）尋址2.數(shù)據(jù)鏈路層的主要協(xié)議（1）ISO1745-1975（2）ISO3309-1984（3）ISO77763.鏈路層產(chǎn)品獨(dú)立的鏈路產(chǎn)品中最常見(jiàn)的是網(wǎng)卡，網(wǎng)橋也是鏈路產(chǎn)品。數(shù)據(jù)鏈路層將本質(zhì)上不可靠的傳輸媒介變成可靠的傳輸通路提供給網(wǎng)絡(luò)層。在

11、IEEE8023情況下，數(shù)據(jù)鏈路層分成兩個(gè)子層：一個(gè)是邏輯鏈路控制，另一個(gè)是媒體訪問(wèn)控制。3.2.3 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層是通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)之間的接口，也是高、低層協(xié)議之間的接口層。網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是路由選擇、流量控制、傳輸確認(rèn)、中斷、差錯(cuò)及故障的恢復(fù)等。當(dāng)本地端與目的端不處于同一網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)層將處理這些差異。1.網(wǎng)絡(luò)層的主要功能（1）建立和拆除網(wǎng)絡(luò)連接（2）分段和組塊（3）有序傳輸和流量控制（4）網(wǎng)絡(luò)連接多路復(fù)用（5）路由選擇和中繼（6）差錯(cuò)的檢測(cè)和恢復(fù)（7）服務(wù)選擇2.網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)OSI/RM中規(guī)定，網(wǎng)絡(luò)層中提供無(wú)連接和面向連接兩種類型的服務(wù)，也稱為數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)和虛電路服務(wù)。3.路由選擇3.2

12、.4 傳輸層傳輸層是資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)的接口和橋梁。傳輸層下面三層（屬于通信子網(wǎng)）面向數(shù)據(jù)通信，上面三層（屬于資源子網(wǎng)）面向數(shù)據(jù)處理。因此，傳輸層位于高層和低層中間，起承上啟下的作用。它屏蔽了通信子網(wǎng)中的細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)通信子網(wǎng)中端到端的透明傳輸，完成資源子網(wǎng)中兩節(jié)點(diǎn)間的邏輯通信。它是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罡咭粚?，也是整個(gè)七層協(xié)議中最重要和最復(fù)雜的一層。1.傳輸層的特性（1）連接與傳輸（2）傳輸層服務(wù)2.傳輸層的主要功能3.傳輸層協(xié)議3.2.5 會(huì)話層會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層一起構(gòu)成OSI/RM的高層，會(huì)話層位于OSI模型面向信息處理的高三層中的最下層，它利用傳輸層提供的端到端數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，具體實(shí)施服務(wù)請(qǐng)求

13、者與服務(wù)提供者之間的通信，屬于進(jìn)程間通信的范疇。會(huì)話層還對(duì)會(huì)話活動(dòng)提供組織和同步所必須的手段，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸提供控制和管理。1.會(huì)話層的主要功能（1）提供遠(yuǎn)程會(huì)話地址（2）會(huì)話建立后的管理（3）提供把報(bào)文分組重新組成報(bào)文的功能2.會(huì)話層提供的服務(wù)（1）會(huì)話連接的建立和拆除（2）與會(huì)話管理有關(guān)的服務(wù)（3）隔離（4）出錯(cuò)和恢復(fù)控制3.2.6 表示層表示層為應(yīng)用層服務(wù)，該服務(wù)層處理的是通信雙方之間的數(shù)據(jù)表示問(wèn)題。為使通信的雙方能互相理解所傳送信息的含義，表示層就需要把發(fā)送方具有的內(nèi)部格式編碼為適于傳輸?shù)谋忍亓?，接收方再將其譯碼為所需要的表示形式。數(shù)據(jù)傳送包括語(yǔ)義和語(yǔ)法兩個(gè)方面的問(wèn)題。OSI模型中，有關(guān)語(yǔ)

14、義的處理由應(yīng)用層負(fù)責(zé)，表示層僅完成語(yǔ)法的處理。1.表示層的主要功能（1）語(yǔ)法轉(zhuǎn)換（2）傳送語(yǔ)法的選擇（3）常規(guī)功能2.表示層提供的服務(wù)（1）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和格式轉(zhuǎn)換（2）語(yǔ)法選擇（3）數(shù)據(jù)加密與解密（4）文本壓縮3.2.7 應(yīng)用層OSI的7層協(xié)議從功能劃分來(lái)看，下面6層主要解決支持網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能所需要的通信和表示問(wèn)題，應(yīng)用層則提供完成特定網(wǎng)絡(luò)功能服務(wù)所需要的各種應(yīng)用協(xié)議。應(yīng)用層是OSI的最高層，直接面向用戶，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與最終用戶的接口。負(fù)責(zé)兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程（應(yīng)用程序或操作員）之間的通信，為網(wǎng)絡(luò)用戶之間的通信提供專用程序。3.3 數(shù)據(jù)傳輸控制方式數(shù)據(jù)和信息在網(wǎng)絡(luò)中是通過(guò)信道進(jìn)行傳輸?shù)?，由于各?jì)算機(jī)共享網(wǎng)絡(luò)

15、公共信道，因此如何進(jìn)行信道分配，避免或解決通道爭(zhēng)用就成為重要的問(wèn)題，就要求網(wǎng)絡(luò)必須具備網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)控制功能。介質(zhì)訪問(wèn)控制（MAC）方法是在局域網(wǎng)中對(duì)數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)進(jìn)行訪問(wèn)管理的方法。3.3.1 具有沖突檢測(cè)的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)沖突檢測(cè)/載波偵聽(tīng)（CSMA/CD法）CSMA/CD是基于IEEE8023標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)中采用的MAC方法，也稱為“先聽(tīng)后發(fā)、邊發(fā)邊聽(tīng)”。它的工作方式是要傳輸數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)先對(duì)通道進(jìn)行偵聽(tīng)，以確定通道中是否有別的站在傳輸數(shù)據(jù)，若信道空閑，該節(jié)點(diǎn)就可以占用通道進(jìn)行傳輸，反之，該節(jié)點(diǎn)將按一定算法等待一段時(shí)間后再試，并且在發(fā)送過(guò)程中進(jìn)行沖突檢測(cè)，一旦有沖突立即停止發(fā)送。通常采用的算法有三種

16、：非堅(jiān)持CSMA、1-堅(jiān)持CSMA、P-堅(jiān)持CSMA。目前，常見(jiàn)的局域網(wǎng)，一般都是采用CSMA/CD訪問(wèn)控制方法的邏輯總線型網(wǎng)絡(luò)。用戶只要使用Ethernet網(wǎng)卡，就具備此種功能。3.3.2 令牌傳遞控制法令牌傳遞控制法（Token Passing）是基于IEEE8025標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)形局域網(wǎng)以及基于IEEE8024標(biāo)準(zhǔn)的令牌總線網(wǎng)中采用的MAC方法，又稱為許可證法。其基本原理是：一個(gè)獨(dú)特的被稱為令牌的標(biāo)志信息沿著環(huán)形網(wǎng)絡(luò)依次向每個(gè)節(jié)點(diǎn)傳遞，只有獲得令牌的節(jié)點(diǎn)才有權(quán)利發(fā)送信息，而沒(méi)有獲得令牌的節(jié)點(diǎn)則處于等待狀態(tài)。每個(gè)站隨時(shí)檢測(cè)經(jīng)過(guò)本站的信息，當(dāng)查到信息幀中指定的目的地址與本站地址相同時(shí)，則一面拷貝全

17、部有關(guān)信息，一面繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)該信息幀，環(huán)上的信息幀繞環(huán)一周后回到原發(fā)送站點(diǎn)予以回收。這種方式傳輸信息時(shí)，發(fā)送權(quán)一直在源站點(diǎn)的控制之下，只有發(fā)送信息幀的源站點(diǎn)放棄發(fā)送權(quán)，并把令牌置“空”后，其它站點(diǎn)才有機(jī)會(huì)得到令牌，發(fā)送自己的信息。3.3.3 網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)交換又稱轉(zhuǎn)換，是在多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N有效手段。 通常將數(shù)據(jù)在通信子網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)交換，其對(duì)應(yīng)的技術(shù)為數(shù)據(jù)交換技術(shù)。在傳統(tǒng)的廣域交換網(wǎng)絡(luò)的通信子網(wǎng)中，使用的數(shù)據(jù)交換技術(shù)可分為：電路交換技術(shù)和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換技術(shù)。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換技術(shù)又可分為：報(bào)文交換和分組交換。 3.4 常見(jiàn)的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)所謂網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，是為了規(guī)定網(wǎng)絡(luò)的通信標(biāo)準(zhǔn)、

18、訪問(wèn)控制方式、傳輸媒介等技術(shù)而制訂的規(guī)則。局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)主要是由IEEE制定的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)。IEEE（Institute for Electrical and Electronic Engineers）即電氣電子工程師協(xié)會(huì)，該協(xié)會(huì)于1980年2月成立了LAN標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)，專門(mén)從事局域網(wǎng)的協(xié)議制定，并形成了一系列標(biāo)準(zhǔn)，稱為IEEE802標(biāo)準(zhǔn)。它得到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的支持并采納作為ISO的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，稱為ISO8802標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)主要包括有：IEEE802.1 局域網(wǎng)概述、體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)IEEE802.2 邏輯鏈路控制 LLCIEEE802.3 CSMA/CD訪

19、問(wèn)方法和物理層規(guī)范IEEE802.4 Token Passing BUS（令牌總線）IEEE802.5 Token Ring（令牌環(huán)）訪問(wèn)方法和物理層規(guī)范IEEE802.6 城域網(wǎng)訪問(wèn)方法和物理層規(guī)范IEEE802.7 寬帶技術(shù)咨詢和物理層課題與建議實(shí)施IEEE802.8 光纖技術(shù)咨詢和物理層課題IEEE802.9 綜合聲音數(shù)據(jù)服務(wù)的訪問(wèn)方法和物理層規(guī)范IEEE802.10 安全與加密訪問(wèn)方法和物理層規(guī)范IEEE802.11 無(wú)線局域網(wǎng)訪問(wèn)方法和物理層規(guī)范，包括：IEEE802.11a、IEEE802.11b、 IEEE802.11c 和IEEE802.11q標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.12 100

20、VG-AnyLAN快速局域網(wǎng)訪問(wèn)方法和物理層規(guī)范3.4.1 以太網(wǎng)以太網(wǎng)可謂到目前為止最老也最成功的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，是目前世界上使用最為普遍的網(wǎng)絡(luò)。以太網(wǎng)廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)，甚至已成為局域網(wǎng)的代名詞。以太網(wǎng)包括傳統(tǒng)以太網(wǎng)（10Mbps）、快速以太網(wǎng)（100Mbps）、千兆以太網(wǎng)（1000 Mbps）和萬(wàn)兆以太網(wǎng)（10GMbps），它們都符合IEEE802.3系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。從它的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，以太網(wǎng)不僅是局域網(wǎng)的主流技術(shù)，而且采用以太網(wǎng)技術(shù)組建城域網(wǎng)也逐漸成為一種主流的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)3.4.2 千兆以太網(wǎng) 千兆以太網(wǎng)是近幾年推出的1000Mbps高速以太網(wǎng)，以適應(yīng)日益增多的用戶業(yè)務(wù)對(duì)帶寬的需求。千兆以太網(wǎng)是

21、對(duì)10Mbps和100Mbps以太網(wǎng)非常成功的擴(kuò)展，與現(xiàn)有以太網(wǎng)完全兼容，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用均能在千兆以太網(wǎng)上運(yùn)行，可以為現(xiàn)有的以100Mbps為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)提供平滑的過(guò)渡。特別是1000Base-T，能夠在五類線上傳送的千兆以太網(wǎng)，以一種簡(jiǎn)單而廉價(jià)的方式提升網(wǎng)絡(luò)性能，實(shí)現(xiàn)將現(xiàn)有的快速以太網(wǎng)絡(luò)向高速網(wǎng)絡(luò)移植。千兆以太網(wǎng)將成為主干網(wǎng)和桌面系統(tǒng)的主流技術(shù)。IEEE802.3工作組于1998年6月完成了IEEE802.3z標(biāo)準(zhǔn)。802.3z千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)定義了1000Base-SX、1000Base-LX和1000Base-CX三種標(biāo)準(zhǔn)，分別使用三種介質(zhì)系統(tǒng)，其中兩種是光纖介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；另一種是銅線介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。1

22、999年6月IEEE802.3委員會(huì)正式公布了第二個(gè)銅線標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3ab。3.4.3 萬(wàn)兆以太網(wǎng) 萬(wàn)兆以太網(wǎng)和以往的顯著區(qū)別一是只支持全雙工模式，不再支持單工模式；二是不使用CSMA/CD協(xié)議。萬(wàn)兆以太網(wǎng)技術(shù)提供更加豐富的帶寬和處理能力，能夠有效地節(jié)約用戶在鏈路上的投資，并保持以太網(wǎng)一貫的兼容性、簡(jiǎn)單易用和升級(jí)容易的特點(diǎn)。由于萬(wàn)兆以太網(wǎng)尚處于發(fā)展初期，還存在著一些問(wèn)題和不足?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，隨著寬帶業(yè)務(wù)的廣泛開(kāi)展，萬(wàn)兆以太網(wǎng)技術(shù)將會(huì)得到廣泛應(yīng)用并成為主流的組網(wǎng)技術(shù)。3.4.4 ATM（異步傳輸模式）異步傳輸模式ATM（Asynchronous Transfer Mode）是一種新型的網(wǎng)

23、絡(luò)交換技術(shù)，適合于傳送寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字（B-ISDN）和可變速率的傳輸業(yè)務(wù)。異步傳輸模式是一種利用固定數(shù)據(jù)報(bào)的大小以提高傳輸效率的傳輸方法，這種固定的數(shù)據(jù)報(bào)又叫信元或報(bào)文。ATM信元結(jié)構(gòu)由53字節(jié)組成，53字節(jié)被分成5字節(jié)的頭部和被稱為載荷的48字節(jié)信息部分。數(shù)據(jù)可以是實(shí)時(shí)視頻、高質(zhì)量的語(yǔ)音、圖像等。ATM局域網(wǎng)就是以ATM為基本結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)，它以ATM交換機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)交換節(jié)點(diǎn)，并通過(guò)各種ATM接入設(shè)備將各種用戶業(yè)務(wù)接入到ATM網(wǎng)絡(luò)。3.4.5 FDDI（光纖分布式數(shù)據(jù)接口）光纖分布數(shù)據(jù)接口FDDI（Fiber Distributed Data Interface）是一種在實(shí)際中應(yīng)用較多的高速環(huán)

24、形網(wǎng)絡(luò)，傳輸速率為100Mbit/s，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向高速發(fā)展階段的第一項(xiàng)高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，符合的標(biāo)準(zhǔn)是ANSI X3T95。FDDI使用光纖作為傳輸介質(zhì)，信號(hào)單向傳遞，具有長(zhǎng)距離、大范圍、高速、低損耗、高抗干擾性能等優(yōu)點(diǎn)。FDDI網(wǎng)絡(luò)的主要缺點(diǎn)首先是價(jià)格問(wèn)題，F(xiàn)DDI的組網(wǎng)成本比快速以太網(wǎng)高許多，并且因?yàn)樗恢С止饫|和5類電纜，所以使用環(huán)境受到限制，對(duì)傳統(tǒng)的以太網(wǎng)兼容性較差，從以太網(wǎng)升級(jí)會(huì)面臨大量的移植問(wèn)題。隨著快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，F(xiàn)DDI的應(yīng)用已日趨式微。3.5 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是指為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、約定與標(biāo)準(zhǔn)的集合，一個(gè)協(xié)議主要是由語(yǔ)法、語(yǔ)義與時(shí)序組成。

25、其中：語(yǔ)法規(guī)定了用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)與格式；語(yǔ)義則規(guī)定了用戶控制信息的意義，以及完成控制的動(dòng)作與回應(yīng)；時(shí)序是對(duì)事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議很多，但目前廣泛使用的通信協(xié)議是TCP/IP協(xié)議，尤其是作為Internet使用的協(xié)議，得到廣泛的應(yīng)用和推廣。3.5.1 什么是TCP/IP協(xié)議TCP/IP協(xié)議（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議，源于美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局的ARPANET網(wǎng)，其目的在于能夠讓各種各樣的計(jì)算機(jī)都可以在一個(gè)共同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運(yùn)行，現(xiàn)已成為Internet網(wǎng)的通信協(xié)議。目前TCP/IP協(xié)

26、議泛指以TCP/IP為基礎(chǔ)的一個(gè)協(xié)議集。3.5.2 TCP/IP協(xié)議的作用 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)要解決的是異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通信問(wèn)題，目的是向高層隱藏底層物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的細(xì)節(jié)，為用戶提供統(tǒng)一的通信服務(wù)。TCP/IP就是這一技術(shù)的體現(xiàn)，它是一個(gè)協(xié)議系列，目前已包含了100多個(gè)協(xié)議，用來(lái)將各種計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備組成實(shí)際的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。TCP和IP是其中的兩個(gè)協(xié)議，也是最基本、最重要的兩個(gè)協(xié)議，是廣為人知的，因此，通常用TCP/IP來(lái)代表整個(gè)Internet協(xié)議系列。3.5.3 TCP/IP協(xié)議的分層模式 TCP/IP協(xié)議也采用分層體系結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)開(kāi)放系統(tǒng)互連OSI模型的層次結(jié)構(gòu)，可分為四層：網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)際層（IP層

27、）、傳輸層和應(yīng)用層。3.6 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)（WAN，Wide Area Network）是在一個(gè)廣泛范圍內(nèi)建立的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，在地理上可以跨越很大的距離，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)資源共享與廣域網(wǎng)共享的結(jié)合。形成地域廣大的遠(yuǎn)程處理和局域網(wǎng)處理相結(jié)合的國(guó)際網(wǎng)系統(tǒng)。3.6.1廣域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與種類1.廣域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)廣域網(wǎng)分為通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)兩部分，主要是由一些廣域網(wǎng)結(jié)點(diǎn)設(shè)備和連接這些設(shè)備的鏈路組成。結(jié)點(diǎn)設(shè)備執(zhí)行將分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的功能。廣域網(wǎng)的鏈路一般分為傳輸主干和末端用戶線路，根據(jù)末端用戶線路和廣域網(wǎng)類型的不同，有多種接入廣域網(wǎng)的技術(shù)，并提供各種接口標(biāo)準(zhǔn)。廣域網(wǎng)結(jié)點(diǎn)設(shè)備主要有路由器、調(diào)制解調(diào)器、通信服務(wù)器等2.廣域網(wǎng)的種類

28、廣域網(wǎng)可以分為公共傳輸網(wǎng)絡(luò)、專用傳輸網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)。3.6.2 廣域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)ISO/OSI開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型7層協(xié)議同樣適用于廣域網(wǎng)，但廣域網(wǎng)只涉及低 三層：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層，它將地理上相隔很遠(yuǎn)的局域網(wǎng)互連起來(lái)。廣域網(wǎng)能提供路由器、交換機(jī)以及它們所支持的局域網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)分組幀交換。1. 物理層協(xié)議廣域網(wǎng)的物理層協(xié)議描述了如何提供電氣、機(jī)械、操作和功能的連接到通信服務(wù)提供商所提供的服務(wù)。廣域網(wǎng)物理層描述了數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（TCE）之間的接口。2. 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議在每個(gè)廣域網(wǎng)連接上，數(shù)據(jù)在通過(guò)廣域網(wǎng)鏈路前都被封裝到幀中。為了確保驗(yàn)證協(xié)議被使用，必須配置恰當(dāng)?shù)牡诙臃庋b幀的類型。協(xié)議的選擇主要取決于廣域網(wǎng)