工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)2-1

工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)

（現(xiàn)場(chǎng)總線）

第2章數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)2.1數(shù)據(jù)編碼2.2信號(hào)的傳輸方式2.3通信方式2.4網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.5網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)2.6介質(zhì)訪問(wèn)控制方式

2.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件2.8網(wǎng)絡(luò)軟件

2.9參考模型2.1數(shù)據(jù)編碼

碼元——所傳輸數(shù)據(jù)的基本單位。數(shù)據(jù)編碼——通信系統(tǒng)中以何種物理信號(hào)的形式來(lái)表達(dá)數(shù)據(jù)。模擬數(shù)據(jù)編碼：用模擬信號(hào)的不同幅度、頻率、相位來(lái)表達(dá)數(shù)據(jù)的0、1狀態(tài)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼：用高低電平的矩形脈沖信號(hào)來(lái)表達(dá)數(shù)據(jù)的0、1狀態(tài)。

2.1.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼單極性碼信號(hào)電平是單極性的。

雙極性編碼信號(hào)電平為正、負(fù)兩種極性的。

2.1.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼歸零碼（RZ）歸零碼在每一位二進(jìn)制信息傳輸之后均返回零電平的編碼。非歸零碼（NRZ）非歸零碼在整個(gè)碼元時(shí)間內(nèi)維持有效電平。2.1.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼差分碼差分碼用電平的變化與否來(lái)代表邏輯“1”和“0”。變化為“1”，不變化為“0”。曼徹斯特編碼（ManchesterEncoding）碼元本身分為兩半，前半個(gè)時(shí)間段所傳信號(hào)是該時(shí)間段傳送比特值的反碼，后半個(gè)時(shí)間段傳送的是比特值本身。2.1.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼2.1.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼2.1.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼2.1.2模擬數(shù)據(jù)編碼

模擬數(shù)據(jù)編碼的三種編碼方法：幅度鍵控ASK（amplitude-shiftkeying）頻移鍵控FSK（frequency-shiftkeying）相移鍵控PSK（phase-shiftkeying）2.1.2模擬數(shù)據(jù)編碼2.2信號(hào)的傳輸方式2.2.1基帶傳輸2.2.2載波傳輸2.2.3寬帶網(wǎng)2.2.4異步傳輸模式ATM2.2.1基帶傳輸

基帶傳輸就是在數(shù)字通信的信道上直接傳送數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)，即按數(shù)據(jù)波的原樣進(jìn)行傳輸，不包含有任何調(diào)制，它是最基本的數(shù)據(jù)傳輸方式。

2.2.1基帶傳輸

基帶傳輸特點(diǎn)：不用調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)價(jià)格低廉較高的數(shù)據(jù)傳輸速率（一般為1Mb/s～10Mb/s）傳輸距離一般不超過(guò)25km半雙工方式或單工方式2.2.2載波傳輸載波傳輸采用數(shù)字信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制后實(shí)行傳輸。最基本的調(diào)制方式有上述的幅度鍵控ASK、頻移鍵控FSK、相移鍵控PSK三種。2.2.3寬帶網(wǎng)

寬帶網(wǎng)與基帶網(wǎng)的主要區(qū)別：數(shù)據(jù)傳輸速率不同，基帶網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率范圍為0～10Mb/s，寬帶網(wǎng)可達(dá)0～400Mb/s；寬帶網(wǎng)可劃分為多條基帶信道，提供良好的通信路徑。2.2.4異步傳輸模式ATM

ATM（asynchronoustransfermode）是實(shí)現(xiàn)高速網(wǎng)絡(luò)的主要技術(shù)。速率可達(dá)155Mb/s到2.4Gb/s，也有25Mb/s和50Mb/s的ATM技術(shù)，可適用于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。2.3通信方式

2.3.1單工通信（simplexcommunication）2.3.2半雙工通信（half-duplexcommunication）2.3.3全雙工通信（full-duplexcommunication）2.3通信方式

單工通信（simplexcommunication）單工，就是指?jìng)魉偷男畔⑹冀K是一個(gè)方向，而不進(jìn)行與此相反方向的傳送。單工通信線路一般采用二線制。2.3通信方式

半雙工通信（half-duplexcommunication）半雙工通信是指信息流可在兩個(gè)方向上傳輸，但同一時(shí)刻只限于一個(gè)方向傳輸。2.3通信方式全雙工通信（fullDuplexcommunication）能同時(shí)作雙向通信。通信效率高，控制簡(jiǎn)單，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。2.3通信方式2.4網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

星形環(huán)形總線形樹(shù)形不規(guī)則形完整形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的物理連接形式。2.4網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.4.1星形拓?fù)?/p>

在星形拓?fù)渲?，每個(gè)站通過(guò)點(diǎn)-點(diǎn)連接到中央節(jié)點(diǎn)，任何兩站之間通信都通過(guò)中央節(jié)點(diǎn)進(jìn)行。中央節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)顯得比較復(fù)雜，對(duì)其要求較高。2.4.2環(huán)形拓?fù)?/p>

通過(guò)中繼器進(jìn)行點(diǎn)-點(diǎn)連接，構(gòu)成一個(gè)封閉的環(huán)路。中繼器接收前驅(qū)站發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，發(fā)往后繼站。鏈路是單向的，工作站需有較復(fù)雜的網(wǎng)路處理功能。2.4.3總線拓?fù)?/p>

在總線拓?fù)渲?，傳輸介質(zhì)是一條總線，工作站通過(guò)相應(yīng)硬件接口接至總線上。一個(gè)站發(fā)送數(shù)據(jù)，所有其它站都能接收。2.4.4樹(shù)形拓?fù)?/p>

樹(shù)形是總線形的擴(kuò)展，傳輸介質(zhì)是不封閉的分支電纜。和總線拓?fù)湟粯?，一個(gè)站發(fā)送數(shù)據(jù)，其它站都能接收。樹(shù)形結(jié)構(gòu)非常適合于分主次、分等級(jí)的層次型管理系統(tǒng)。2.4網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.5網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)

傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)中連接收發(fā)雙方的物理通路，也是通信中實(shí)際傳送信息的載體。2.5網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)電話線同軸電纜雙絞線光導(dǎo)纖維電纜無(wú)線衛(wèi)星通信2.5網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)

傳輸介質(zhì)的特性對(duì)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通信質(zhì)量影響很大，這些特性主要包括：物理特性：傳輸介質(zhì)物理結(jié)構(gòu)的描述；傳輸特性：傳輸介質(zhì)允許傳送數(shù)字或模擬信號(hào)以及調(diào)制技術(shù)、傳輸容量、傳輸?shù)念l率范圍；2.5網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)

連通特性：允許點(diǎn)-點(diǎn)或多點(diǎn)連接；地理范圍：傳輸介質(zhì)最大傳輸距離；抗干擾性：傳輸介質(zhì)防止噪聲與電磁干擾對(duì)傳輸數(shù)據(jù)影響的能力；相對(duì)價(jià)格：器件、安裝與維護(hù)費(fèi)用。2.5.1雙絞線的主要特性無(wú)論對(duì)于模擬數(shù)據(jù)還是對(duì)于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，雙絞線都是最通用的傳輸介質(zhì)。電話線路就是一種雙絞線。2.5.1雙絞線的主要特性

物理特性：雙絞線由按規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)排列的兩根或四根絕緣線組成。一對(duì)線可以作為一條通信線路，各個(gè)線對(duì)螺旋排列的目的是使各線對(duì)之間的電磁干擾最小。2.5.1雙絞線的主要特性

傳輸特性：雙絞線最普遍的應(yīng)用是語(yǔ)音信號(hào)的模擬傳輸。在一條雙絞線上使用頻分多路復(fù)用（multiplexing）技術(shù)可以進(jìn)行多個(gè)音頻通道的多路復(fù)用。2.5.1雙絞線的主要特性

連通性：雙絞線可以用于點(diǎn)-點(diǎn)連接，也可用于多點(diǎn)連接。地理范圍：雙絞線用作遠(yuǎn)程中繼線時(shí)，最大距離可達(dá)15km；用于10Mb/s局域網(wǎng)時(shí)，與集線器的距離最大為100m（單網(wǎng)段）。2.5.1雙絞線的主要特性

抗干擾性：雙絞線的抗干擾性取決于一束線中相鄰線對(duì)的扭曲長(zhǎng)度及適當(dāng)?shù)钠帘?。在低頻傳輸時(shí)，其抗干擾能力相當(dāng)于同軸電纜。在10～100kHz時(shí)，其抗干擾能力低于同軸電纜。價(jià)格：價(jià)格低，并且安裝、維護(hù)方便。2.5.2同軸電纜的主要特性同軸電纜是網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用十分廣泛的傳輸介質(zhì)之一。有線電視線。2.5.2同軸電纜的主要特性

物理特性：同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體（電纜銅芯）、絕緣層、外導(dǎo)體（銅網(wǎng)）及外部保護(hù)層（外絕緣層）組成。同軸介質(zhì)的特性參數(shù)由內(nèi)、外導(dǎo)體及絕緣層的電參數(shù)和機(jī)械尺寸決定。2.5.2同軸電纜的主要特性

傳輸特性：基帶同軸電纜一般僅用于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)傳輸。寬帶同軸電纜可以使用頻分多路復(fù)用方法，支持多路傳輸。只用于一條通信信道的高速數(shù)字通信，此時(shí)稱之為單通道寬帶。2.5.2同軸電纜的主要特性

傳輸特性：特征阻抗，50Ω，Ethernet使用，基帶傳輸，10Mb/s；75Ω，CATV使用，模擬信號(hào)傳輸，400MHz，使用頻分多路復(fù)用FDM(frequency-divisionmultiplexing)技術(shù)，也可以傳輸數(shù)字信號(hào)。2.5.2同軸電纜的主要特性

連通性：支持點(diǎn)-點(diǎn)連接，也支持多點(diǎn)連接。寬帶同軸電纜可支持?jǐn)?shù)千臺(tái)設(shè)備的連接；基帶同軸電纜可支持?jǐn)?shù)百臺(tái)設(shè)備的連接。抗干擾性：它的結(jié)構(gòu)使得它的抗干擾能力較強(qiáng)。2.5.2同軸電纜的主要特性

地理范圍：基帶同軸電纜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(dá)幾十公里。價(jià)格：同軸電纜造價(jià)介于雙絞線與光纜之間，維護(hù)方便。2.5.3光纜的主要特性

光纜是網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)中性能最好、應(yīng)用前途廣泛的一種。2.5.3光纜的主要特性

物理特性：光纖是一種直徑為50～100μm的柔軟、能傳導(dǎo)光波的介質(zhì)，各種玻璃和塑料可以用來(lái)制造光纖，其中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(lái)，就可以構(gòu)成一條光纖通道，多條光纖組成一束就構(gòu)成光纖電纜。2.5.3光纜的主要特性

傳輸特性：光導(dǎo)纖維通過(guò)內(nèi)部的全反射來(lái)傳輸一束經(jīng)過(guò)編碼的光信號(hào)。光纖傳輸速率可達(dá)幾千Mb/s。單模光纖是指光纖的光信號(hào)僅與光纖軸成單個(gè)可分辨角度的單光纖傳輸，而多模光纖的光信號(hào)與光纖軸成多個(gè)可分辨角度的多光線傳輸。單模光纖性能優(yōu)于多模光纖。2.5.3光纜的主要特性

連通性：普遍采用點(diǎn)-點(diǎn)方式，在某些實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中也采用多點(diǎn)連接方式。地理范圍：光纖信號(hào)衰減極小，它可以在6～8km距離內(nèi)不使用中繼器，實(shí)現(xiàn)高速率數(shù)據(jù)傳輸。2.5.3光纜的主要特性

抗干擾性：光纖不受外界電磁干擾與噪聲的影響，能在長(zhǎng)距離、高速率傳輸中保持低誤碼率。雙絞線典型的誤碼率在10-5～10-6之間，基帶同軸電纜為10-7，寬帶同軸電纜為10-9，而光纖誤碼率可以低于10-10。光纖傳輸?shù)陌踩耘c保密性極好。2.5.3光纜的主要特性

價(jià)格：目前光纖價(jià)格高于同軸電纜與雙絞線。由于光纖具有低損耗、寬頻帶、高數(shù)據(jù)傳輸速率、低誤碼率、安全保密性好等特點(diǎn)，因此，它是一種最有前途的傳輸介質(zhì)。

2.5.4無(wú)線通信信道的主要特性

微波通信紅外通信激光通信衛(wèi)星通信（特殊的微波通信系統(tǒng)）2.5.4無(wú)線通信信道的主要特性

微波通信——工作頻率為109～1010Hz，局域網(wǎng)絡(luò)可直接利用微波收發(fā)機(jī)進(jìn)行通信，或作中繼接力，擴(kuò)大傳輸距離。2.5.4無(wú)線通信信道的主要特性

紅外線——工作頻率為1011～1014Hz，通過(guò)發(fā)送或接收信號(hào)調(diào)制的非相干紅外線，即可形成一條通信鏈路。只要收發(fā)機(jī)處在視線內(nèi)，就可以準(zhǔn)確地進(jìn)行通信，方向性很強(qiáng)，幾乎不受干擾。2.5.4無(wú)線通信信道的主要特性

激光——工作頻率為1014～1015Hz，用調(diào)制解調(diào)的相干激光，實(shí)現(xiàn)激光通信。2.5網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)

構(gòu)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)（系統(tǒng)），選擇傳輸介質(zhì)時(shí)應(yīng)考慮：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)連接方式網(wǎng)絡(luò)通信量系統(tǒng)的可靠性要求要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍節(jié)點(diǎn)間的距離2.6介質(zhì)訪問(wèn)控制方式在總線和環(huán)形拓?fù)渲?，網(wǎng)上設(shè)備必須共享傳輸線路。為解決在同一時(shí)間有幾個(gè)設(shè)備同時(shí)爭(zhēng)用傳輸介質(zhì)，需有某種介質(zhì)訪問(wèn)控制方式，以便協(xié)調(diào)各設(shè)備訪問(wèn)介質(zhì)的順序，在設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)。2.6介質(zhì)訪問(wèn)控制方式通信中對(duì)介質(zhì)的訪問(wèn)可以是隨機(jī)的，即各工作站可在任何時(shí)刻，任意地訪問(wèn)介質(zhì)；也可以是受控的，即各工作站可用一定的算法調(diào)整各站訪問(wèn)介質(zhì)順序和時(shí)間。2.6介質(zhì)訪問(wèn)控制方式在隨機(jī)訪問(wèn)方式中，常用的爭(zhēng)用總線技術(shù)為CSMA/CD（CarrierSenseMultiple

AccesswithCollisionDetection載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）。在控制訪問(wèn)方式中常用令牌總線、令牌環(huán)或稱之為標(biāo)記總線、標(biāo)記環(huán)。2.6.1CSMA/CD（載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）

對(duì)任何工作站都沒(méi)有預(yù)約發(fā)送時(shí)間。工作站的發(fā)送是隨機(jī)的，必須在網(wǎng)絡(luò)上爭(zhēng)用傳輸介質(zhì)，故稱之為爭(zhēng)用技術(shù)。若同一時(shí)刻有多個(gè)工作站向傳輸線路發(fā)送信息，則這些信息會(huì)在傳輸線上相互混淆而遭破壞，稱為“沖突”。為盡量避免由于競(jìng)爭(zhēng)引起的沖突，每個(gè)工作站在發(fā)送信息之前，都要監(jiān)聽(tīng)傳輸線上是否有信息在發(fā)送，這就是“載波監(jiān)聽(tīng)”。載波監(jiān)聽(tīng)CSMA的控制方案是先聽(tīng)再講。一個(gè)站要發(fā)送，首先需監(jiān)聽(tīng)總線，以決定介質(zhì)上是否存在其它站的發(fā)送信號(hào)。如果介質(zhì)是空閑的，則可以發(fā)送。如果介質(zhì)是忙的，則等待一定間隔后重試。2.6.1CSMA/CD（載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）

三種CSMA堅(jiān)持退避算法：不堅(jiān)持CSMA（也叫0堅(jiān)持CSMA）1-堅(jiān)持CSMAP-堅(jiān)持CSMA2.6.1CSMA/CD（載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）

不堅(jiān)持CSMA——介質(zhì)空閑就發(fā)送，介質(zhì)忙就等待一段隨機(jī)時(shí)間再發(fā)送。利用隨機(jī)的重傳時(shí)間來(lái)減少?zèng)_突的概率，缺點(diǎn)是：即使有幾個(gè)站有數(shù)據(jù)要發(fā)送，介質(zhì)仍然可能處于空閑狀態(tài)，介質(zhì)的利用率較低。2.6.1CSMA/CD（載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）

1-堅(jiān)持CSMA。介質(zhì)空閑就發(fā)送，介質(zhì)忙則繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)，等到總線空閑，立即發(fā)送。如果發(fā)生沖突，則等待一段隨機(jī)時(shí)間，重復(fù)第一步。缺點(diǎn)是：假如有兩個(gè)或兩個(gè)以上的站點(diǎn)有數(shù)據(jù)要發(fā)送，沖突就不可避免。2.6.1CSMA/CD（載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）

P-堅(jiān)持CSMA。假如介質(zhì)是空閑的，則以P的概率發(fā)送，或以（1—P）的概率延遲一個(gè)時(shí)間單位后重復(fù)處理。該時(shí)間單位等于最大的傳輸延遲。假如介質(zhì)是忙，繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)直到介質(zhì)空閑，重復(fù)第一步。2.6.1CSMA/CD（載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）

P-堅(jiān)持CSMA。如果選擇P過(guò)大，使NP>1，則沖突不可避免。最壞的情況是，隨著沖突概率的不斷增大，吞吐率會(huì)降為0。所以必須選擇P值使NP<1，如果P值選得過(guò)于小，則通道利用率又會(huì)大大降低。2.6.1CSMA/CD（載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）

沖突檢測(cè)：如果有多個(gè)站同時(shí)監(jiān)聽(tīng)到總線空閑并開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)，就會(huì)產(chǎn)生沖突。因此，每個(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)之后，還要繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)線路，判定是否有其它站也正在向總線上發(fā)送數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)，便中止發(fā)送。2.6.2令牌（標(biāo)記）訪問(wèn)控制方式

CSMA的訪問(wèn)存在發(fā)報(bào)沖突問(wèn)題，產(chǎn)生沖突的原因是由于各站點(diǎn)發(fā)報(bào)是隨機(jī)的。為了解決沖突問(wèn)題，可采用有控制的發(fā)報(bào)方式。令牌方式是一種按一定順序在各站點(diǎn)傳遞令牌（token）的方法。誰(shuí)得到令牌，誰(shuí)才有發(fā)報(bào)權(quán)。令牌訪問(wèn)原理可用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成令牌環(huán)形網(wǎng)；也可用于總線網(wǎng)，構(gòu)成令牌總線網(wǎng)絡(luò)。2.6.2令牌（標(biāo)記）訪問(wèn)控制方式

令牌環(huán)（token-ring）方式——令牌在網(wǎng)絡(luò)環(huán)路上不斷地傳送，擁有此令牌的站點(diǎn)，有權(quán)向環(huán)路上發(fā)送報(bào)文，其它站點(diǎn)僅允許接受報(bào)文。不會(huì)發(fā)生訪問(wèn)沖突。對(duì)輕、重負(fù)載不敏感。單環(huán)故障，整個(gè)癱瘓，可靠性低。信息傳輸具有確定性，能比較準(zhǔn)確估計(jì)信息傳輸?shù)难舆t時(shí)間。2.6.2令牌（標(biāo)記）訪問(wèn)控制方式2.6.2令牌（標(biāo)記）訪問(wèn)控制方式

令牌傳遞總線（token-passingbus）方式——采用總線拓?fù)?，網(wǎng)上各工作站按一定順序形成一個(gè)邏輯環(huán)。每個(gè)工作站在環(huán)中均有一個(gè)指定邏輯位置，末站的后站就是首站?？偩€上各站的物理位置與邏輯位置無(wú)關(guān)。像令牌環(huán)方式那樣，令牌傳遞總線方式也具備稱為令牌的控制幀，調(diào)整訪問(wèn)的權(quán)利。收到令牌的站點(diǎn)在一段規(guī)定時(shí)間內(nèi)被授予對(duì)介質(zhì)的控制權(quán)，因而該站可以發(fā)送一幀或多幀信息。當(dāng)該站傳輸已經(jīng)完成或時(shí)間已到時(shí)，它就將令牌傳遞到邏輯環(huán)中的下一工作站，因此，傳輸過(guò)程就是由交替進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸階段和令牌傳送階段組成。網(wǎng)上站也可以退出環(huán)成為非活動(dòng)站點(diǎn)，這些站點(diǎn)僅能響應(yīng)詢問(wèn)或請(qǐng)求應(yīng)答。2.6.2令牌（標(biāo)記）訪問(wèn)控制方式2.6.2令牌（標(biāo)記）訪問(wèn)控制方式

令牌傳遞總線介質(zhì)訪問(wèn)控制應(yīng)具備以下幾項(xiàng)功能：令牌傳遞算法邏輯環(huán)的初始化站插入算法退出環(huán)路恢復(fù)2.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件

按傳輸傳輸技術(shù)分類：廣播式網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)2.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件

廣播式網(wǎng)絡(luò)（broadcastnetwork）僅有一條信道，由網(wǎng)絡(luò)上所有機(jī)器共享。按某種語(yǔ)法組織的分組或包（packet），可被任何機(jī)器發(fā)送并被其它所有機(jī)器接收。地址字段指明此分組應(yīng)被哪臺(tái)機(jī)器接收。一旦收到分組，各機(jī)器將檢查地址字段。如是發(fā)送給它的，則處理該分組，否則丟棄。2.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件

廣播系統(tǒng)通常也允許在地址字段中使用一段特殊代碼，以便將分組發(fā)送到所有目標(biāo)。使用此代碼的分組發(fā)出以后，網(wǎng)絡(luò)上的每一臺(tái)機(jī)器都會(huì)接收和處理它。這種操作被稱作廣播（broadcasting）。某些廣播系統(tǒng)還支持向機(jī)器的一個(gè)子集發(fā)送的功能，即多點(diǎn)播送（multicasting）。2.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件

點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)（point-to-pointnetwork）與之相反，由一對(duì)對(duì)機(jī)器之間的多條連接構(gòu)成。為了能從源到達(dá)目的地，這種網(wǎng)絡(luò)上的分組可能必須通過(guò)一臺(tái)或多臺(tái)中間機(jī)器。通常是多條路徑，并且可能長(zhǎng)度不一樣，因此在點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中路由算法十分重要。2.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件0.1m同一電路板數(shù)據(jù)流機(jī)器1m同一系統(tǒng)多計(jì)算機(jī)10m同一房間局域網(wǎng)100m同一建筑物1km同一園區(qū)10km同一城市城域網(wǎng)100km同一國(guó)家廣域網(wǎng)1000km同一洲內(nèi)10000km同一行星上互聯(lián)網(wǎng)2.7.1局域網(wǎng)

局域網(wǎng)（1ocalareanetwork），簡(jiǎn)稱LAN，是處于同一建筑、同一大學(xué)或方圓幾千米遠(yuǎn)地域內(nèi)的專用網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)常被用于連接公司辦公室或工廠里的個(gè)人計(jì)算機(jī)和工作站，以便共享資源（如打印機(jī)）和交換信息。LAN有和其它網(wǎng)絡(luò)不同的三個(gè)特征：范圍，傳輸技術(shù)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。2.7.1局域網(wǎng)

LAN的覆蓋范圍比較小，這意味著即使是在最壞情況下其傳輸時(shí)間也是有限的，并且可以預(yù)先知道傳輸時(shí)間。知道了傳輸?shù)淖畲髸r(shí)間，就可以使用某些設(shè)計(jì)方法，而在其它情況下是不能這樣做的。這同樣也簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的管理。以太網(wǎng)（Ethernet）是一種基于總線的廣播式網(wǎng)絡(luò)2.7.2城域網(wǎng)城域網(wǎng)（metropolitanareanetwork），簡(jiǎn)稱MAN，基本上是一種大型的LAN，通常使用與LAN相似的技術(shù)。它可能覆蓋一組鄰近的公司辦公室