第1章 計算機網(wǎng)絡概述

1.

計算機網(wǎng)絡的發(fā)展歷史

2.

計算機網(wǎng)絡的定義和組成

3.計算機網(wǎng)絡的類型和功能

4.計算機網(wǎng)絡的拓撲結構

5.計算機網(wǎng)絡的應用

6.數(shù)據(jù)通信基礎知識第1章計算機網(wǎng)絡基礎1.1計算機網(wǎng)絡的發(fā)展歷史第一章計算機網(wǎng)絡基礎面向未來的計算機網(wǎng)絡-----以internet為核心的高速計算機網(wǎng)絡20世紀60年代后期20世紀70年代~90年代中期20世紀90年代中期面向通信的計算機網(wǎng)絡-----以資源共享為主面向應用的計算機網(wǎng)絡-----體系化標準面向終端的計算機網(wǎng)絡-----以數(shù)據(jù)通信為主20世紀50年代末面向終端的計算機網(wǎng)絡-----以數(shù)據(jù)通信為主1.1計算機網(wǎng)絡的發(fā)展歷史第一章計算機網(wǎng)絡基礎20世紀50年代中期至20世紀60年代

人們將彼此獨立發(fā)展的計算機技術和通信技術結合，完成了數(shù)據(jù)通信技術與計算機通信網(wǎng)絡的首次結合，為計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生做好了技術準備，并奠定了理論基礎。圖終端－計算機網(wǎng)絡模型主機TTTT一臺計算機經(jīng)通信線路與若干終端直接相連面向通信的計算機網(wǎng)絡-----以資源共享為主1.1計算機網(wǎng)絡的發(fā)展歷史第一章計算機網(wǎng)絡基礎20世紀60年代

（計算機——計算機網(wǎng)絡）由若干臺計算機相互連接起來的系統(tǒng)，即利用通信線路將多臺計算機連接起來，實現(xiàn)了計算機―計算機之間的通信。

美國的ARPANET是計算機網(wǎng)絡技術發(fā)展中的一個里程碑。主機TTT計算機－計算機網(wǎng)絡模型主機TT主機主機T兩種結構形式計算機網(wǎng)絡=通信子網(wǎng)+資源子網(wǎng)面向應用的計算機網(wǎng)絡-----體系化標準1.1計算機網(wǎng)絡的發(fā)展歷史第一章計算機網(wǎng)絡基礎20世紀70年代初期至90年代中期70年代中期，廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)與公用分組交換網(wǎng)發(fā)展迅速，提出了開放系統(tǒng)的互連參考模型與協(xié)議，促進了符合國際標準化的計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展即建立網(wǎng)絡體系結構與網(wǎng)絡協(xié)議的標準化。OSI---開放系統(tǒng)互連基本參考模型面向未來的計算機網(wǎng)絡-----以internet為核心的高速計算機網(wǎng)絡1.1計算機網(wǎng)絡的發(fā)展歷史第一章計算機網(wǎng)絡基礎20世紀90年代中期至21世紀初期

計算機網(wǎng)絡與Internet（即因特網(wǎng)）向著全面互連、高速和智能化發(fā)展，并得到了廣泛的應用。

這個時代的典型技術是internet與異步傳輸模式（ATM）。1.2計算機網(wǎng)絡的定義和組成第一章計算機網(wǎng)絡基礎計算機網(wǎng)絡是利用通信設備和線路將地理位置不同的、功能獨立的多個計算機系統(tǒng)互相連接起來,以功能完善的網(wǎng)絡軟件(即網(wǎng)絡通信協(xié)議、信息交換方式和網(wǎng)絡操作系統(tǒng)等)實現(xiàn)網(wǎng)絡中的資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡中的計算機通常都處于不同的地理位置相互連接的計算機之間不存在互為依賴的關系。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)（單機OS功能+網(wǎng)絡通信協(xié)議+網(wǎng)絡資源管理+網(wǎng)絡服務）網(wǎng)絡的根本目的是為了實現(xiàn)資源共享，資源包括硬件與軟件，如程序、數(shù)據(jù)庫、存儲設備、打印機等。定義1.2計算機網(wǎng)絡的定義和組成第一章計算機網(wǎng)絡基礎計算機網(wǎng)絡的組成：

計算機網(wǎng)絡是由計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡節(jié)點和通信鏈路等組成的系統(tǒng)。邏輯上分為資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)兩部分。

圖計算機網(wǎng)絡的組成數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)通信1.2計算機網(wǎng)絡的定義和組成第一章計算機網(wǎng)絡基礎資源子網(wǎng)的組成：資源子網(wǎng)由擁有資源的主機系統(tǒng)、請求資源的用戶終端、終端控制器、通信子網(wǎng)的接口設備、軟件資源、硬件共享資源和數(shù)據(jù)資源等組成。資源子網(wǎng)的基本功能：資源子網(wǎng)負責全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務，并向網(wǎng)絡客戶提供各種網(wǎng)絡資源和網(wǎng)絡服務。通信子網(wǎng)的組成：通信子網(wǎng)由通信控制處理器(CCP)、通信線路與其他通信設備組成。通信子網(wǎng)的基本功能：通信子網(wǎng)提供網(wǎng)絡通信功能，完成全網(wǎng)主機之間的數(shù)據(jù)傳輸、交換、控制和變換等通信任務。負責全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉發(fā)及通信處理等工作。1.3計算機網(wǎng)絡的類型和功能第一章計算機網(wǎng)絡基礎計算機網(wǎng)絡的分類：

按通信媒體劃分：包括有線網(wǎng)和無線網(wǎng)按網(wǎng)絡的管理方式劃分：包括對等網(wǎng)和客戶機/服務器網(wǎng)絡按使用對象劃分：包括公用網(wǎng)和專用網(wǎng)按網(wǎng)絡的傳輸技術劃分：廣播式網(wǎng)絡：所有聯(lián)網(wǎng)計算機共享一個公共通信信道點到點網(wǎng)絡：每條物理線路連接一對計算機1.3計算機網(wǎng)絡的類型和功能第一章計算機網(wǎng)絡基礎計算機網(wǎng)絡的分類：按網(wǎng)絡的作用范圍劃分：局域網(wǎng)LAN----LocalAreaNetwork廣域網(wǎng)WAN----WideAreaNetwork城域網(wǎng)MAN----MetropolitanAreaNetwork1.3計算機網(wǎng)絡的類型和功能第一章計算機網(wǎng)絡基礎計算機網(wǎng)絡的分類：局域網(wǎng)

用于將有限范圍（如一個實驗室、一幢大樓、一個校園）中的各種計算機、終端與外部設備互連起來。它具有很高的傳輸速率（幾十至千兆比特），其覆蓋范圍一般不超過幾十公里，通常將一座大樓或一個校園內分散的計算機連接起來構成LAN。城域網(wǎng)

城市地區(qū)網(wǎng)絡。有時又稱之為城市網(wǎng)、區(qū)域網(wǎng)、都市網(wǎng)。城域網(wǎng)介于廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間，其覆蓋范圍通常為一個城市或地區(qū)，距離從幾十公里到上百公里。

城域網(wǎng)通常采用光纖或微波作為網(wǎng)絡的主干通道。1.3計算機網(wǎng)絡的類型和功能第一章計算機網(wǎng)絡基礎計算機網(wǎng)絡的分類：廣域網(wǎng)（WAN：WideAreaNetwork）

又稱遠程網(wǎng)，覆蓋的地理范圍從幾十千米到幾千千米。廣域網(wǎng)覆蓋一個國家、地區(qū)，或橫跨幾個洲，形成一種國際性的遠程網(wǎng)絡。規(guī)律是距離越長，速率越低。局域網(wǎng)距離最短，傳輸速率最高。1.3計算機網(wǎng)絡的類型和功能第一章計算機網(wǎng)絡基礎處理器距離處理器位于同一10m

房間局域網(wǎng)

100m

建筑物

1Km

園區(qū)

10km城市

100km

國家

1000km

洲

10000km星球城域網(wǎng)計算機網(wǎng)絡的分類：1.3計算機網(wǎng)絡的類型和功能第一章計算機網(wǎng)絡基礎計算機網(wǎng)絡的分類：按網(wǎng)絡的拓撲結構劃分：

計算機網(wǎng)絡的物理連接方式叫做網(wǎng)絡的拓撲結構。按照網(wǎng)絡的拓撲結構可分為：總線型、星型、環(huán)型、網(wǎng)狀、樹狀和星型環(huán)拓撲結構。1.3計算機網(wǎng)絡的類型和功能計算機網(wǎng)絡應當具有以下3個基本功能：①計算機之間和計算機用戶之間的相互通信交往。②資源共享，包含計算機硬件資源、軟件資源和數(shù)據(jù)與信息資源共享。③計算機之間或計算機用戶之間的協(xié)同工作。第一章計算機網(wǎng)絡基礎1.4計算機網(wǎng)絡的拓撲結構定義：在計算機網(wǎng)絡設計中，將通信子網(wǎng)中的通信處理機和其他通信設備抽象為與大小和形狀無關的“點”，并將連接節(jié)點的通信線路抽象為“線”，而將這種點、線連接而成的幾何圖形稱為網(wǎng)絡拓撲結構。

第一章計算機網(wǎng)絡基礎1.4計算機網(wǎng)絡的拓撲結構第一章計算機網(wǎng)絡基礎1.通信子網(wǎng)的分類（1）廣播式的通信子網(wǎng)（2）點-點式的通信子網(wǎng)2.拓撲結構的分類（按照通信子網(wǎng)中的通信信道類型）（1）廣播信道通信子網(wǎng)拓撲

（2）點-點線路通信子網(wǎng)拓撲總線型、樹型、環(huán)型、無線通信型與衛(wèi)星通信型星型、環(huán)型、樹型與網(wǎng)狀拓撲1.4計算機網(wǎng)絡的拓撲結構分類：總線拓撲星型拓撲環(huán)型拓撲樹型拓撲網(wǎng)狀型拓撲第一章計算機網(wǎng)絡基礎第一章計算機網(wǎng)絡基礎總線型拓撲結構如圖1-4（a）所示。圖1-4（a）總線型拓撲結構

第一章計算機網(wǎng)絡基礎環(huán)型拓撲結構如圖1-4（b）所示。圖1-4（b）環(huán)型拓撲結構

22第一章計算機網(wǎng)絡基礎星型拓撲結構如圖1-4（c）所示。圖1-4（c）星型拓撲結構

23第一章計算機網(wǎng)絡基礎樹型拓撲結構如圖1-4（d）所示.圖1-4（d）數(shù)型拓撲結構

24第一章計算機網(wǎng)絡基礎網(wǎng)狀結構拓撲結構如圖1-4（e）所示。圖1-4（e）網(wǎng)狀結構拓撲結構

25第一章計算機網(wǎng)絡基礎衛(wèi)星通信網(wǎng)絡的拓撲結構衛(wèi)星通信網(wǎng)中，通信衛(wèi)星就是一個中心交換站，通過分布在不同地理位置的地面站與各地區(qū)網(wǎng)絡相互連接。地區(qū)網(wǎng)絡可以采用上述任何一種拓撲結構。26第一章計算機網(wǎng)絡基礎信息訪問用戶可以通過Internet提供的www服務獲取各類信息，包括政府、教育、科學、文化、娛樂、體育、藝術等各個方面的信息，甚至商業(yè)廣告。通信功能QQ,msn,電子郵件，bbs等娛樂功能電影、電視、足球、游戲271.5計算機網(wǎng)絡的應用計算機網(wǎng)絡在辦公中的應用第一章計算機網(wǎng)絡基礎計算機網(wǎng)絡在辦公中的應用

1.管理信息系統(tǒng)MIS

2.辦公自動化OA3.信息檢索系統(tǒng)IRS

4.電子商務系統(tǒng)ECS5.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)DPS6.遠程教育與E-learning7.電子收款機POS8.事務處理系統(tǒng)TPS28第一章計算機網(wǎng)絡基礎1.5.1數(shù)據(jù)通信的基本概念1.信息信息的載體是數(shù)字、文字、語音、圖形和圖像等。2.數(shù)據(jù)將現(xiàn)實世界中各種形式的信息（如文字、聲音、圖像、視頻等符號）轉化為計算機所能接受的形式，即為數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是計算機網(wǎng)絡中處理和傳輸?shù)膶ο蟆?.信號信號是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的電磁波表示形式。29第一章計算機網(wǎng)絡基礎1.5.1數(shù)據(jù)通信的基本概念信號的分類模擬信號(analogsignal)的信號電平是連續(xù)變化的；數(shù)字信號(digitalsignal)是用離散的兩種不同電平去表示0、1比特序列的電壓脈沖信號表示；30模擬信號 波動性 持續(xù)變化 反映事物的本質 在電信業(yè)已經(jīng)被廣泛 使用超過100年數(shù)字信號 離散性 躍變性 設備性能先進 較為便宜模擬信號與數(shù)字信號的特點第一章計算機網(wǎng)絡基礎31第一章計算機網(wǎng)絡基礎1.5.1數(shù)據(jù)通信的基本概念4.信號帶寬

信號帶寬指信號的頻譜范圍。5.數(shù)據(jù)傳輸

數(shù)據(jù)傳輸是指將數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡中的一臺計算機向另外一臺計算機傳送。以數(shù)字信號形式進行的傳輸稱為數(shù)字傳輸，以模擬信號形式進行的傳輸稱為模擬傳輸。6.數(shù)據(jù)通信

數(shù)據(jù)通信指網(wǎng)絡中收發(fā)雙方的一次數(shù)據(jù)傳送過程。7.ASCII碼（美國標準信息交換碼）

可以表示128個字符：0——48（十）A——65a——9732第一章計算機網(wǎng)絡基礎1.5.1數(shù)據(jù)通信的基本概念8.信道

“信道”是數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)谋亟?jīng)之路，它一般由傳輸線路和傳輸設備組成。9.碼元在數(shù)據(jù)通信中，時間軸上的一個信號編碼單元被稱為碼元。碼元是承載信息的基本信號單元。10.數(shù)據(jù)包和數(shù)據(jù)幀在數(shù)據(jù)傳輸時，通常將較大的數(shù)據(jù)塊分割成較小的數(shù)據(jù)段，這些數(shù)據(jù)段及其附加信息一起形成被稱為“數(shù)據(jù)包”的邏輯數(shù)據(jù)單位。在實際傳輸時，還要將數(shù)據(jù)包進一步分割成更小的邏輯數(shù)據(jù)單位，這就是“數(shù)據(jù)幀”。33第一章計算機網(wǎng)絡基礎

不同類型的信號在不同類型的信道上傳輸有4種組合，每一種相應地需要進行不同的編碼處理。數(shù)據(jù)：模擬數(shù)據(jù)數(shù)字數(shù)據(jù)信號：模擬信號數(shù)字信號信道：模擬信道數(shù)字信道34第一章計算機網(wǎng)絡基礎通信系統(tǒng)的模型通過任何媒體將信息從一地傳送到另一地都稱之為通信，通信系統(tǒng)由信源、發(fā)信終端、傳輸媒介、收信終端和信宿組成。信源：信息的發(fā)送方 信宿：信息的接受方信道：信號傳送的通道信號：數(shù)據(jù)的電編碼或電磁編碼表示信號變換器：不同信號的相互轉換噪聲：干擾信道的無用信號(設備固有或隨機的)

通信系統(tǒng)的組成：第一章計算機網(wǎng)絡基礎網(wǎng)絡中兩臺計算機的通信過程1.5.2數(shù)據(jù)傳輸類型與通信方式第一章計算機網(wǎng)絡基礎371.5.2數(shù)據(jù)傳輸類型與通信方式第一章計算機網(wǎng)絡基礎數(shù)據(jù)傳輸類型模擬通信——調制解調數(shù)字通信調制解調：需要在發(fā)送端將數(shù)字信號轉變成模擬信號，在接收端再將模擬信號還原成數(shù)字信號，這個過程叫做調制解調。

調制解調器：用來完成調制解調功能的設備叫做調制解調器。3839數(shù)據(jù)傳輸方式（數(shù)據(jù)通信按照字節(jié)使用的信道數(shù)）1.串行通信方式串行數(shù)據(jù)傳輸是在傳輸中只有1個數(shù)據(jù)位在設備之間進行的傳輸。對任何一個由若干位二進制數(shù)表示的字符，串行傳輸都是用一個傳輸信道，按照由低位到高位的順序依次發(fā)送的通信方式。

2.并行通信方式并行數(shù)據(jù)傳輸是在傳輸中有多個數(shù)據(jù)位同時在設備之間進行的傳輸。并行通信將表示一個字符的8位二進制代碼同時通過8條并行的通信信道發(fā)送的通信方式。第一章計算機網(wǎng)絡基礎40數(shù)據(jù)傳輸方式第一章計算機網(wǎng)絡基礎單工：數(shù)據(jù)單向傳輸(無線電廣播)

半雙工：數(shù)據(jù)可以雙向傳輸，但不能在同一時刻雙向傳輸(對講機)

全雙工：數(shù)據(jù)可同時雙向傳輸(電話)

單工、半雙工與全雙工通信(數(shù)據(jù)通信按照信號傳送方向與時間的關系)第一章計算機網(wǎng)絡基礎41單工、半雙工與全雙工通信第一章計算機網(wǎng)絡基礎42數(shù)據(jù)傳輸同步方式異步傳輸方式同步傳輸方式43第一章計算機網(wǎng)絡基礎44第一章計算機網(wǎng)絡基礎1.5.3數(shù)據(jù)編碼技術基帶傳輸（數(shù)字數(shù)據(jù)編碼）

由數(shù)據(jù)直接變換成的原始電信號未經(jīng)頻率變換，所以稱為基帶信號。在信道上直接傳送基帶信號的傳輸方式稱為基帶傳輸。相應地把不使用調制器和解調器而直接傳輸基帶信號的系統(tǒng)，稱為基帶傳輸系統(tǒng)。常見的兩種編碼方法。不歸零編碼（NRZ）曼徹斯特編碼45第一章計算機網(wǎng)絡基礎不歸零編碼

正、負電平分別對應二進制數(shù)字的1，0，脈沖波形的有、無或正、負都占據(jù)一碼元的全部時間（因此，不歸零碼又稱為全寬碼），電脈沖之間無間隔，當連續(xù)發(fā)送“0”碼或連續(xù)發(fā)送“1”碼時不易識別。

0代表低電平，1代表高電平。46第一章計算機網(wǎng)絡基礎不歸零編碼

47第五節(jié)數(shù)據(jù)通信基礎知識曼徹斯特編碼

曼徹斯特編碼是將每一位碼元分成兩個相等的間隔，每一位的中間有一個跳變，從高電平跳變到低電平表示0，從低電平跳變到高電平表示1。中間的跳變可作為時鐘信號和數(shù)據(jù)信號，這樣有利于接收端提取同步信號。

48第一章計算機網(wǎng)絡基礎曼徹斯特編碼

49第一章計算機網(wǎng)絡基礎差分曼徹斯特編碼若本碼元值為“0”，則其前半個碼元的電平與上一個碼元的后半個碼元的電平相反。若本碼元值為“1”，則其前半個碼元的電平與上一個碼元的后半個碼元的電平相同。

50第一章計算機網(wǎng)絡基礎差分曼徹斯特編碼51第一章計算機網(wǎng)絡基礎

52第五節(jié)數(shù)據(jù)通信基礎知識

寬帶傳輸（模擬數(shù)據(jù)編碼）

寬帶傳輸系統(tǒng)是指包括調制解調過程的傳輸系統(tǒng)。調制就是用原始信號的變化規(guī)律，去改變載波信號的某些參數(shù)（如幅度、頻率和相位等），使這些參數(shù)的變化規(guī)律與原始信號一致的過程。解調就是從接收的已調信號中解出原始信號的過程。53第一章計算機網(wǎng)絡基礎

寬帶傳輸

54第一章計算機網(wǎng)絡基礎

寬帶傳輸

數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號調制分為三種形式：幅移鍵控法（ASK）頻移鍵控法（FSK）相移鍵控法（PSK）55第一章計算機網(wǎng)絡基礎數(shù)據(jù)編碼技術

ASK：用載波的兩個不同振幅表示0(0v)和1(+5v)FSK：用載波的兩個不同頻率表示0和1PSK：用載波的起始相位的變化表示0(同相)和1(反相)56第五節(jié)數(shù)據(jù)通信基礎知識編碼圖

57第一章計算機網(wǎng)絡基礎多路復用技術

多路復用技術是一種將兩個或多個彼此相互獨立的信號合并為一個復合信號，在一條公用信道上進行傳輸?shù)姆椒ā?8第一章計算機網(wǎng)絡基礎

多路復用技術主要有以下優(yōu)點：

(1)只需一條通信線路，所需的傳輸介質較少，且傳輸介質的容量可以得到充分利用。

(2)由于節(jié)省了不必要的傳輸線路投資，大大地降低了設備費用。

(3)多路復用系統(tǒng)對用戶是透明的，提高了通信系統(tǒng)的工作效率。59第一章計算機網(wǎng)絡基礎常用的多路復用技術有：時分多路復用技術TDM頻分多路復用技術FDM波分多路復用技術WDM60第一章計算機網(wǎng)絡基礎

611.時分多路復用技術TDM

用以信道傳輸時間作為分割對象，通過為多個信道分配互不重疊的時間片來實現(xiàn)多路復用，因此時分多路復用更適合于數(shù)字信號的傳輸。2.頻分多路復用技術FDM原理：如果每路信號以不同的載波頻率進行調制，而且各個載波頻率是完全獨立的，則每個信道就能獨立地傳輸一路信號。第一章計算機網(wǎng)絡基礎3.波分多路復用技術WDM

波分多路復用WDM主要用于全光纖介質組成的計算機網(wǎng)絡。它類似于頻分多路復用，將光纖信道劃分為多個波段，相當于FDM中的頻段，每路信號占用一個波段。62第一章計算機網(wǎng)絡基礎

1.

計算機網(wǎng)絡體系結構

2.

開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型

3.TCP/IP的體系結構

4.OSI與TCP/IP參考模型的比較

5.iP地址ipv6

6.第2章計算機體系結構

7.局域網(wǎng)標準—IEEE802.X協(xié)議(Protocol)一種通信約定。

網(wǎng)絡中的計算機之間進行通訊時，它們之間必須使用一種雙方都能理解的語言，這種語言被稱為協(xié)議。協(xié)議的三要素：⑴語法（如何講）：是用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結構與格式。⑵語義（講什么）：是需要發(fā)出何種控制信息，以及要完成的動作與應做出的響應。⑶時序（講話次序）：是對事件實現(xiàn)順序控制的時間。2.1計算機網(wǎng)絡體系結構第2章計算機體系結構2.1計算機網(wǎng)絡體系結構第2章計算機體系結構協(xié)議的功能1.分割和重組

分割是指將較大的數(shù)據(jù)單元分割成較小的數(shù)據(jù)包，其反過程稱為重組用戶A分割重組用戶BP報文報文分割為信息包報文PPPP信息包重組為報文2.1計算機網(wǎng)絡體系結構第2章計算機體系結構協(xié)議的功能2.尋址

尋址功能使設備彼此識別，同時可以進行路徑選擇發(fā)送方數(shù)據(jù)包選擇哪條路徑？ABCX數(shù)據(jù)包…..2.1計算機網(wǎng)絡體系結構第2章計算機體系結構協(xié)議的功能3.封裝與拆裝

封裝是指在數(shù)據(jù)單元（數(shù)據(jù)包）的始端或者末端增加控制信息，其相反過程是拆裝用戶A分割重組用戶B數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)控制信息控制信息2.1計算機網(wǎng)絡體系結構第2章計算機體系結構協(xié)議的功能4.排序

排序是指對報文發(fā)送與接收順序的的控制數(shù)據(jù)設備數(shù)據(jù)設備數(shù)據(jù)設備數(shù)據(jù)設備123132……2.1計算機網(wǎng)絡體系結構第2章計算機體系結構協(xié)議的功能5.信息流控制

流量控制功能是指在信息流過大時所采取的一系列措施傳輸信道信息流控制2.1計算機網(wǎng)絡體系結構把網(wǎng)絡層次結構模型與各層次協(xié)議的集合定義為計算機網(wǎng)絡體系結構。為了減少計算機網(wǎng)絡的復雜程度，按照結構化設計方法，計算機網(wǎng)絡將其功能劃分為若干個層次，較高層次建立在較低層次的基礎上，并為其更高層次提供必要的服務功能。網(wǎng)絡中的每一層都起到隔離作用，使得低層功能具體實現(xiàn)方法的變更不會影響到高一層所執(zhí)行的功能。第2章計算機體系結構2.1計算機網(wǎng)絡體系結構第2章計算機體系結構郵政系統(tǒng)工作流程2.1計算機網(wǎng)絡體系結構第2章計算機體系結構實體N層N層協(xié)議圖2.1網(wǎng)絡分層模型的示意圖N層實體實體N-1層N-1層協(xié)議N-1層實體實體1層1層協(xié)議1層實體接口接口接口接口在網(wǎng)絡體系結構的層次結構中，各層有各層的協(xié)議。如圖所示，一臺機器上的第N層可與另一臺機器上的第N層進行通話，通話的規(guī)則就是第N層協(xié)議。網(wǎng)絡體系結構的工作流程2.1計算機網(wǎng)絡體系結構計算機網(wǎng)絡中采用層次結構的好處是：⑴各層之間相互獨立。⑵靈活性好。⑶各層都可采用最合適的技術來實現(xiàn)。⑷易于實現(xiàn)維護。⑸有利于促進標準化。第2章計算機體系結構國際標準化組織ISO在1977年建立了一個分委員會來專門研究體系結構，提出了開放系統(tǒng)互連參考模型（OSI：OpenSystemInterconnectionReferenceMode），這是一個定義連接異種計算機標準的主體結構，OSI被認為是解決了已有協(xié)議在廣域網(wǎng)和高通信負載方面存在的問題?！伴_放”表示能使任何兩個遵守參考模型和有關標準的系統(tǒng)進行連接?！盎ミB”是指將不同的系統(tǒng)互相連接起來，以達到相互交換信息，共享資源，分布應用和分布處理的目的。第2章計算機體系結構2.2開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型2.2.1OSI七層模型開放系統(tǒng)互連參考模型（OSI）采用分層的結構化技術，共分7層，從低到高為：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。無論什么樣的分層模型，都基于一個基本思想，遵守同樣的分層原則：即目標站第n層收到的對象應當與源站第n層發(fā)出的對象完全一致，如圖2.2所示。它由7個協(xié)議層組成，最低3層（1～3）是依賴網(wǎng)絡的，實現(xiàn)通信子網(wǎng)的功能。高3層（5～7）是面向應用的，實現(xiàn)資源子網(wǎng)的功能。

第2章計算機體系結構應用層會話層傳輸層網(wǎng)絡層物理層應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層接口接口接口接口接口接口表示層協(xié)議會話層協(xié)議傳輸層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層圖2.2OSI七層模型表示層網(wǎng)絡層協(xié)議物理媒介數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議主機X主機Y應用層協(xié)議第2章計算機體系結構OSI參考模型分層的原則是：每層的功能應是明確的，并且是相互獨立的。當某一層具體實現(xiàn)方法更新時，只要保持與上、下層的接口不變，那么就不會對鄰層產(chǎn)生影響。層間接口必須清晰，跨越接口的信息量應盡可能少。每一層的功能選定都應基于已有的成功經(jīng)驗。在需要不同的通信服務時，可在一層內再設置兩個或更多的子層次，當不需要該服務時，也可繞過這些子層次。

第2章計算機體系結構OSI參考模型各層的功能1．物理層(PhysicalLayer)物理層位于OSI參考模型的最低層。該層是網(wǎng)絡通信的數(shù)據(jù)傳輸介質，由連接不同結點的電纜與設備共同構成。物理層的主要功能是：利用傳輸介質為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)流的透明傳輸。2．數(shù)據(jù)鏈路層(DataLinkLayer)在物理層提供的服務基礎上，數(shù)據(jù)鏈路層在通信的實體間建立數(shù)據(jù)鏈路連接；傳輸以“幀”為單位的數(shù)據(jù)包；采用差錯控制與流量控制方法，使有差錯的物理線路變成無差錯的數(shù)據(jù)鏈路。第2章計算機體系結構2.2開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型3．網(wǎng)絡層(NetworkLayer)通過路由選擇算法為分組通過通信子網(wǎng)選擇最適當?shù)穆窂?；為?shù)據(jù)在結點之間傳輸創(chuàng)建邏輯鏈路；實現(xiàn)擁塞控制、網(wǎng)絡互連等功能。4．傳輸層(TransportLayer)向用戶提供可靠端到端(end-to-end)服務；處理數(shù)據(jù)包錯誤、數(shù)據(jù)包次序，以及其他一些關鍵傳輸問題；傳輸層向高層屏蔽了下層數(shù)據(jù)通信的細節(jié)，是計算機通信體系結構中關鍵的一層。79第2章計算機體系結構5．會話層(SessionLayer)負責維護結點的會話進程之間的通信，以及提供管理數(shù)據(jù)交換等功能；會話連接和傳輸連接之間有三種關系：一對一關系；一對多關系；多對一關系。會話過程中，會話層來需要決定使用全雙工通信還是半雙工通信。6．表示層(PresentationLayer)用于處理在兩個通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式，主要包括數(shù)據(jù)格式變換、數(shù)據(jù)加密與解密、數(shù)據(jù)壓縮與恢復等功能。80第2章計算機體系結構7．應用層(ApplicationLayer)應用層是OSI參考模型中最靠近用戶的一層，負責為用戶的應用程序提供網(wǎng)絡服務。與OSI參考模型的其他層不同的是，它不為任何其他OSI層提供服務，而只是為OSI模型以外的應用程序提供服務，如電子表格程序和文字處理程序。包括為相互通信的應用程序或進程之間建立連接、進行同步，建立關于錯誤糾正和控制數(shù)據(jù)完整性過程的協(xié)商等。應用層還包含大量的應用協(xié)議，如虛擬終端協(xié)議（Telnet）、簡單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）、簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議（SNMP）和超文本傳輸協(xié)議（HTTP）等。81第2章計算機體系結構82第2章計算機體系結構OSI的通信模型結構2.2.3OSI模型每一層數(shù)據(jù)的名稱為了使數(shù)據(jù)分組從源主機傳送到目的主機，如圖2.8中所示，源主機OSI模型的每一層要與目標主機的每一層進行通信。用Peer-to-peercommunications（對等實體間通信）表示源主機與目的主機對等層間的通信。在這一過程中，每一層的協(xié)議交換的信息稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）。位于源計算機上的每個通信層，使用針對該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）與目標計算機上的對等層進行通信。第2章計算機體系結構圖2.8第2章計算機體系結構OSI中數(shù)據(jù)傳輸過程第2章計算機體系結構2.3TCP/IP模型2.3.1TCP/IP模型TCP/IP是一組通信協(xié)議的代名詞，這組協(xié)議使任何具有網(wǎng)絡設備的用戶能訪問和共享Internet上的信息，其中最重要的協(xié)議族是傳輸控制協(xié)議（TCP）和網(wǎng)際協(xié)議（IP）。TCP和IP是兩個獨立且緊密結合的協(xié)議，負責管理和引導數(shù)據(jù)報文在Internet上的傳輸。二者使用專門的報文頭定義每個報文的內容。TCP負責和遠程主機的連接，IP負責尋址，使報文被送到其該去的地方。第2章計算機體系結構2.3TCP/IP模型TCP/IP也分為不同的層次開發(fā)，每一層負責不同的通信功能。但TCP/IP協(xié)議簡化了層次設備，只有四層，由下而上分別為網(wǎng)絡接口層、網(wǎng)際層、傳輸層、應用層，如圖2.9所示。第2章計算機體系結構2.3TCP/IP模型第2章計算機體系結構2.3TCP/IP模型2.3.2TCP/IP參考模型的層次TCP/IP事實上是一個協(xié)議系列或協(xié)議簇，目前包含了100多個協(xié)議，用來將各種計算機和數(shù)據(jù)通信設備組成實際的TCP/IP計算機網(wǎng)絡。1.網(wǎng)絡接口層網(wǎng)絡接口層為TCP/IP參考模型的底層，也被稱為鏈路層或主機-網(wǎng)絡層。2.網(wǎng)際層（IP）TCP/IP參考模型的網(wǎng)際層，也稱Internet層、IP層、網(wǎng)間網(wǎng)絡層。它與OSI模型的網(wǎng)絡層相對應。第2章計算機體系結構2.3TCP/IP模型3.傳輸層傳輸層是TCP/IP參考模型的第3層，它負責在應用進程之間的端-端通信。傳輸層的主要功能：在互聯(lián)網(wǎng)中源主機的對等實體之間建立用于會話的端-端連接。在傳輸層定義了以下兩種協(xié)議:1)傳輸控制協(xié)議（TCP,TransportControlProtocol）是一種可靠的面向連接的協(xié)議2)用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP,UserDatagramProtocol）是一種不可靠的無連接的協(xié)議第2章計算機體系結構2.3TCP/IP模型4.應用層應用層包括了眾多的應用與應用支撐協(xié)議。常見的應用協(xié)議有：文件傳輸協(xié)議FTP、超文本傳輸協(xié)議HTTP、簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP、虛擬終端TELNET；常見的應用支撐協(xié)議包括域名服務DNS和簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP等。第2章計算機體系結構2.3TCP/IP模型FTPHTTPSMTPDNS圖2.9TCP/IP協(xié)議圖TelnetTCPUDPIP互聯(lián)網(wǎng)您的局域網(wǎng)許多局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)應用層協(xié)議傳輸層協(xié)議網(wǎng)絡層協(xié)議網(wǎng)絡接入層IPICMPIPARPIPRARP第2章計算機體系結構2.3TCP/IP模型IP協(xié)議IP網(wǎng)際協(xié)議是網(wǎng)絡層協(xié)議的一種重要協(xié)議。它位于TCP的下一層，負責完成網(wǎng)絡中包的路徑選擇，并跟蹤這些包到達不同目的端的路徑。第2章計算機體系結構OSI和TCP/IP的共同點都采用了協(xié)議分層方法，將龐大且復雜的問題劃分為若干個較容易處理的范圍較小的問題各協(xié)議層次的功能大體上相似，都存在網(wǎng)絡層、傳輸層和應用層兩者都可以解決異構網(wǎng)的互連，實現(xiàn)世界上不同廠家生產(chǎn)的計算機之間的通信都是計算機通信的國際性標準都是計算機通信的國際性標準都是基于一種協(xié)議棧的概念第2章計算機體系結構OSI和TCP/IP的差別模型設計的差別層數(shù)和層間調用關系不同最初設計的差別

對可靠性的強調不同標準的效率和性能上存在差別市場應用和支持上不同

第2章計算機體系結構IP地址網(wǎng)絡層協(xié)議定義了識別網(wǎng)絡中主機的地址地址包括網(wǎng)絡部分和主機部分2.5IP地址IP地址與MAC地址2.5IP地址網(wǎng)絡的物理地址給Internet統(tǒng)一全網(wǎng)地址帶來一些問題（1）物理地址是物理網(wǎng)絡技術的一種體現(xiàn)，不同的物理網(wǎng)絡，其物理地址的長短、格式各不相同。例如，以太網(wǎng)的MAC地址在不同的物理網(wǎng)絡中難以尋找，而令牌環(huán)網(wǎng)的地址格式也缺乏惟一性。顯然，這兩種地址管理方式都會給跨網(wǎng)通信設置障礙。（2）物理網(wǎng)絡的地址被固化在網(wǎng)絡設備中，通常是不能修改的。（3）物理地址屬于非層次化的地址，它只能標識出單個的設備，而標識不出該設備連接的是哪一個網(wǎng)絡。Internet采用一種全局通用的地址格式，為全網(wǎng)的每一個網(wǎng)絡和每一臺主機分配一個Internet地址，以此屏蔽物理網(wǎng)絡地址的差異。IP協(xié)議的一項重要功能就是專門處理這個問題，即通過IP協(xié)議把主機原來的物理地址隱藏起來，在網(wǎng)絡層中使用統(tǒng)一的IP地址。2.5IP地址IP地址的結構和表示方法例如255最大值255255255主機ID網(wǎng)絡ID2.5IP地址IP地址分類(1)2.5IP地址IP地址分類(2)A類0XXXXXXX1-126地址類第一個8位數(shù)的格式范圍B類10XXXXXX128-191C類110XXXXX192-223D類1110XXXX224-239E類1111XXXX240-2552.5IP地址有一些IP地址具有專門用途或特殊意義。對于IP地址的分配、使用應遵循以下規(guī)則：網(wǎng)絡號必須是唯一的；網(wǎng)絡號的首字節(jié)不能是127，此數(shù)保留給內部回送函數(shù)，用于診斷；主機號對所屬的網(wǎng)絡號必須是唯一的；主機號的各位不能全為“1”，全為“1”用作廣播地址；主機號的各位不能全為“0”，全為“0”表示本地網(wǎng)絡。2.5IP地址IP地址空間中的某些地址已經(jīng)為特殊目的而保留，而且通常并不允許作為主機地址。如表所示，這些保留地址的規(guī)則如下

網(wǎng)絡部分主機部分地址類型用途127any全“0”全“1”Any全“0”Any全“1”網(wǎng)絡地址代表一個網(wǎng)段廣播地址特定網(wǎng)段的所有節(jié)點回環(huán)地址回環(huán)測試廣播地址本網(wǎng)段所有節(jié)點所有網(wǎng)絡Quidway路由器用于指定默認路由2.5IP地址特殊地址(單播,廣播,組播)單播：是指設備與設備之間點對點的通信。單播通信時所用的IP地址是確定的某臺的IP地址。廣播：是某一臺設備對全網(wǎng)段的所有結點的一種通信模式。組播：是一臺設備對多臺特定設備的通信模式。

2.5IP地址私用地址私用地址不需要注冊，僅用于局域網(wǎng)內部，該地址在局域網(wǎng)內部是惟一的。當網(wǎng)絡上的公用地址不足時，可以通過網(wǎng)絡地址翻譯（NAT），利用少量的公用地址把大量的配有私用地址的機器連接到公用網(wǎng)上。下列地址作為私用地址：——54——54——542.5IP地址/8/8私用網(wǎng)絡是A類網(wǎng)絡ID，允許下述有效IP地址范圍：

至54.。私用網(wǎng)絡有24位主機號。私用地址2.5IP地址/12/12私用網(wǎng)絡可以被認為是16位B類網(wǎng)絡ID，20位可分配的地址空間(20位主機號)，能夠應用于私人組織里的任一子網(wǎng)化方案./12私用網(wǎng)絡允許下列有效的IP地址范圍：

至54。

私用地址2.5IP地址/16/16私用網(wǎng)絡可以被認為是C類網(wǎng)絡ID，16位可分配的地址空間(16位主機號)，可用于私人組織里的任一子網(wǎng)化方案。/16私用網(wǎng)絡允許使用下述有效IP地址范圍：

至54。私用地址2.5IP地址IPv6為什么要升級IPv4？1.IP地址空間危機。2.IP性能議題3.IP安全性議題4.自動配置2.6IPv6IPv6變化體現(xiàn)在以下五個重要方面：1．擴展地址

IPv6的地址結構中除了把32位地址空間擴展到了128位外，還對IP主機可能獲得的不同類型地址作了一些調整。IPv6中取消了廣播地址而代之以任意點播地址。IPv4中用于指定一個網(wǎng)絡接口的單播地址和用于指定由一個或多個主機偵聽的組播地址基本不變。2.6IPv62．簡化的包頭包頭的簡化使得IP的某些工作方式發(fā)生了變化。一方面，所有包頭長度統(tǒng)一，因此不再需要包頭長度字段。此外，通過修改包分段的規(guī)則可以在包頭中去掉一些字段。IPv6中的分段只能由源節(jié)點進行：該包所經(jīng)過的中間路由器不能再進行任何分段。最后，去掉IP頭校驗和，但不會影響可靠性，因為頭校驗和將由更高層協(xié)議(UDP和TCP)負責。2.6IPv63．對擴展和選項支持的改進 在IPv4中可以在IP頭的尾部加入選項，與此不同，IPv6中把選項加在單獨的擴展頭中。通過這種方法，選項頭只有在必要的時候才需要檢查和處理。IPv62.6IPv64．流在IPv4中，對所有包大致同等對待，這意味著每個包都是由中間路由器按照自己的方式來處理的。路由器并不跟蹤任意兩臺主機間發(fā)送的包，因此不能“記住”如何對將來的包進行處理。IPv6實現(xiàn)了流概念：流指的是從一個特定源發(fā)向一個特定（單播或者是組播）目的地的包序列，源點希望中間路由器對這些包進行特殊處理。

IPv62.6IPv65．身份驗證和保密

IPv6使用了兩種安全性擴展：IP身份驗證頭(AH)首先由RFC1826(IP身份驗證頭)描述。IPv62.6IPv6IPv6的地址結構●IPv6的IP地址由8個地址節(jié)組成，每地址節(jié)包含16個地址位，用4個16進制位書寫，地址節(jié)與地址節(jié)間用冒號分隔。IPv62.6IPv62.7局域網(wǎng)標準—IEEE802.X2.7.1IEEE802.X參考模型的概述

1980年2月，IEEE（美國電氣電子工程師協(xié)會）成立了局域網(wǎng)標準委員會（簡稱IEEE802委員會），專門從事局域網(wǎng)標準化工作，并制定了IEEE802標準。2.7局域網(wǎng)標準—IEEE802.X2.7.2IEEE802與OSI參考模型的關系

數(shù)據(jù)鏈路層邏輯鏈路控制子層（LLC）802.2邏輯鏈路控制標準（LLC）介質存取控制子層（MAC）802.3CSMA/CD802.4TokenBus802.5TokenRing物理層物理層CSMA/CD介質TokenBus介質TokenRing介質OSIIEEE802IEEE802局域網(wǎng)參考模型IEEE802參考模型只對應于OSI參考模型的低兩層（數(shù)據(jù)鏈路層和物理層）。他將數(shù)據(jù)鏈路層劃分成兩個子層：邏輯鏈路控制子層（LLC）與介質訪問控制子層(MAC)2.7局域網(wǎng)標準—IEEE802.X2.7.2IEEE802標準

IEEE802.1標準，定義了局域網(wǎng)體系結構、網(wǎng)絡互連，以及網(wǎng)絡管理與性能測試；IEEE802.2標準，定義了邏輯鏈路控制LLC子層功能與服務；IEEE802.3標準，定義了CSMA/CD總線介質存取控制子層與物理層規(guī)范；IEEE802.4標準，定義了令牌總線（Tokenbus）介質存取控制子層與物理層規(guī)范；IEEE802.5標準，定義了令牌環(huán)（Tokenring）介質存取控制子層與物理層規(guī)范；2.7局域網(wǎng)標準—IEEE802.X2.7.2IEEE802標準

IEEE802.6標準，定義了城域網(wǎng)MAN介質存取控制子層與物理層規(guī)范；IEEE802.7標準，定義了寬帶網(wǎng)絡技術；IEEE802.8標準，定義了光纖傳輸技術；IEEE802.9標準，定義了綜合語音與數(shù)據(jù)綜合局域網(wǎng)（IVDLAN）;IEEE802.10標準,定義了可互操作的局域網(wǎng)安全性規(guī)范（SILS）;IEEE802.11標準,定義了無線局域網(wǎng)技術；

1.

局域網(wǎng)概述

2.

局域網(wǎng)的拓撲結構

3.局域網(wǎng)的基本組成

4.局域網(wǎng)的訪問控制技術

7.虛擬局域網(wǎng)

5.典型局域網(wǎng)組網(wǎng)技術

6.高速局域網(wǎng)第3章局域網(wǎng)組網(wǎng)技術3.1局域網(wǎng)概述

局域網(wǎng)通常是指小區(qū)域范圍內各種數(shù)據(jù)通信設備互相連接在一起而構成的一種通信網(wǎng)絡，它允許在有限范圍和距離內的許多獨立設備間的資源共享或直接相互通信。1213.1局域網(wǎng)概述

局域網(wǎng)（localareanetwork，LAN）是一種小范圍內（一般為幾公里）的以實現(xiàn)資源共享、數(shù)據(jù)傳遞和彼此通信為基本目的，由計算機、網(wǎng)絡連接設備和通信線路等硬件按照某種網(wǎng)絡結構連接而成的，配有相應軟件的高速計算機網(wǎng)絡。3.1.1局域網(wǎng)的定義

1223.1局域網(wǎng)概述3.1.2局域網(wǎng)的主要特點和功能1.局域網(wǎng)的特征傳輸速率高傳輸距離有限誤碼率低局域網(wǎng)通常歸屬單一1233.1局域網(wǎng)概述3.1.2局域網(wǎng)的主要特點和功能2.局域網(wǎng)的優(yōu)點組網(wǎng)方便使用靈活信號傳輸速度快網(wǎng)絡建設費用低適合于中小單位的計算機聯(lián)網(wǎng)1243.1局域網(wǎng)概述3.局域網(wǎng)的功能局域網(wǎng)的主要功能與計算機網(wǎng)絡的基本功能類似。（1）資源共享（2）通信交往1253.1局域網(wǎng)概述4.局域網(wǎng)的典型分布區(qū)域同一房間內的所有主機，覆蓋距離為10m的數(shù)量級。同一樓宇內的所有主機，覆蓋距離為100m的數(shù)量級。同一校園、廠區(qū)、院落內的所有主機，覆蓋距離為1000m的數(shù)量級（這種情況又稱為“校園網(wǎng)”）。1263.1局域網(wǎng)概述3.1.3局域網(wǎng)的四大實現(xiàn)技術網(wǎng)絡拓撲結構（如圖2-1）傳輸介質和介質的訪問控制方式通信協(xié)議布線技術為了能順利地組建自己的局域網(wǎng)，網(wǎng)絡管理人員和網(wǎng)絡工程師應對上述這些技術做出合適的選擇和設計。1273.1局域網(wǎng)概述圖2-1網(wǎng)絡拓撲結構

1283.2局域網(wǎng)的拓撲結構

網(wǎng)絡拓撲結構是網(wǎng)絡規(guī)劃和設計的重要內容，也是網(wǎng)絡設計的第一步。從計算機網(wǎng)絡拓撲結構的定義來看，計算機網(wǎng)絡的拓撲結構應該指其通信子網(wǎng)中節(jié)點和鏈路排列組成的幾何圖形。1293.2局域網(wǎng)的拓撲結構

1.局域網(wǎng)拓撲結構的選擇原則（1）

價格：網(wǎng)絡拓撲結構直接決定了網(wǎng)絡的安裝和維護費用。（2）

速率：拓撲結構直接關系到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率和帶寬。（3）

規(guī)模：網(wǎng)絡的拓撲結構直接與網(wǎng)絡的規(guī)模相關。如，使用交換機的樹型拓撲結構支持的節(jié)點數(shù)目就較多，而總線型拓撲結構支持的節(jié)點數(shù)目就較少。1303.2局域網(wǎng)的拓撲結構

網(wǎng)絡的拓撲的選擇，將直接影響網(wǎng)絡的投資、運行速率、安裝、維護和診斷等各種性能。目前，局域網(wǎng)上廣泛使用的幾種物理拓撲結構是：總線型、環(huán)型拓撲、星型拓撲和樹型拓撲。1313.2局域網(wǎng)的拓撲結構

3.2.1總線型拓撲結構1321.主要特點：①所有工作站和服務器共享一條公共信道。②是一種廣播式網(wǎng)絡。一個工作站發(fā)送的數(shù)據(jù)能被網(wǎng)絡上的任何節(jié)點接收到。③工作站接收信息的方式是：當它收到信息后會對該信息中的目的地址進行檢查，如果目的地址與本機地址一樣，就接收該信息，否則，拒絕接收該信息。（將網(wǎng)卡的工作模式設為混雜模式可以接收所有的數(shù)據(jù)包。圖2-2總線型拓撲結構圖總線型總線拓撲3.2局域網(wǎng)拓撲結構3.2局域網(wǎng)拓撲結構1.總線拓撲的優(yōu)點

a.結構簡單、易于擴充

b.電纜長度短、布線容易2.總線拓撲的缺點 故障診斷困難：由于不是集中控制，故障檢測需在網(wǎng)上各個站點上進行。3.2局域網(wǎng)的拓撲結構總線型拓撲結構的典型應用是以太網(wǎng)(Ethernet)，其中最典型的是，細纜以太網(wǎng)—10BASE2和粗纜以太網(wǎng)--10BASE5，如下圖：1353.2局域網(wǎng)的拓撲結構

2-3總線拓撲結構的應用（10BASE2以太網(wǎng)）1363.2局域網(wǎng)的拓撲結構

2.“總線”拓撲結構的應用特點（1）優(yōu)點結構簡單靈活。可靠性較高。在低負荷時，網(wǎng)絡響應速度較快。硬件設備量和電纜量少，造價低。易于安裝、配置，使用和維護方便。共享能力強，適合于一點發(fā)送，多點接收的場合——廣播式網(wǎng)絡1373.2局域網(wǎng)的拓撲結構（2）缺點故障診斷困難。總線結構的網(wǎng)絡維修不便，一個鏈路故障，將會破壞網(wǎng)絡上所有節(jié)點的通信。當網(wǎng)絡電纜故障時，檢測工作需要涉及整個網(wǎng)絡。網(wǎng)絡擴充不便。在“總線”網(wǎng)絡上，增加節(jié)點時，需要斷開相鄰節(jié)點，整個網(wǎng)絡將停止工作。因此，此類網(wǎng)絡的擴展性較差。1383.2局域網(wǎng)的拓撲結構信號隨距離的增加而衰減，因此，總線網(wǎng)絡的傳輸距離受到限制?？偩€的帶寬成為網(wǎng)絡的瓶頸。一般總線結構上的N個節(jié)點共享，并“爭用”公用總線（即傳輸介質），因此，當網(wǎng)絡中的節(jié)點數(shù)目較多時，網(wǎng)絡性能下降。由于單個網(wǎng)段的距離長度受到嚴格的限制，因而負載能力有限。1393.2局域網(wǎng)的拓撲結構3.適用場合小型辦公自動化系統(tǒng)實驗室游戲廳小型信息管理系統(tǒng)4.網(wǎng)絡范例10BASE5和10BASE2（粗纜和細纜以太網(wǎng)）。1403.2局域網(wǎng)的拓撲結構3.2.2環(huán)型拓撲在環(huán)型拓撲結構中，結點之間通過網(wǎng)卡利用點-點線路連接構成閉合的環(huán)型。環(huán)型拓撲看起來像是首尾相接的總線拓撲，其拓撲結構是“環(huán)狀”的，如圖2-4所示；其典型應用有Token-Ring令牌環(huán)網(wǎng)，其實際應用的連接如圖2-5所示。1413.2局域網(wǎng)的拓撲結構

圖2-4環(huán)型拓撲結構圖2-5環(huán)型拓撲應用（Token-Ring）1423.2局域網(wǎng)的拓撲結構1.“環(huán)型”拓撲結構的特點網(wǎng)絡中信息流向固定（單向），兩結點之間僅有唯一的通路。環(huán)路中每個結點的收發(fā)信息均由環(huán)接口控制，控制軟件較簡單。在環(huán)型拓撲上，通常使用“令牌”在網(wǎng)絡上傳遞信息。1433.2局域網(wǎng)的拓撲結構2“環(huán)型”拓撲結構的應用特點（1）優(yōu)點

由于兩個節(jié)點之間只有唯一的通路，因此大大簡化了路徑選擇的控制。當有旁路電路時，某個節(jié)點發(fā)生故障可以自動旁路，這樣可以提高可靠性。傳輸時間固定，適用于對數(shù)據(jù)傳輸實時性要求較高的應用場合。在負荷較重的場合，比“爭用”信道的總線式網(wǎng)絡有更高的傳輸速率。由于光纖適合于信號單方向傳遞和點-點式連接，因此“環(huán)型”結構最適合使用光纖。1443.2局域網(wǎng)的拓撲結構

（2）缺點傳輸效率低。由于信號以串行方式通過多個節(jié)點的環(huán)路接口，因此，當節(jié)點過多時，傳輸效率較低，網(wǎng)絡響應時間變長。靈活性差。單環(huán)時，由于環(huán)路封閉，因此擴展不便。可靠性差，管理不易。當沒有旁路電路或單環(huán)時，只要有一個工作站出現(xiàn)故障，整個網(wǎng)絡都將癱瘓。環(huán)路維護復雜，實現(xiàn)困難，維護費用和造價高。1453.2局域網(wǎng)的拓撲結構3.適用場合這種結構被廣泛應用于局域網(wǎng)主干網(wǎng)的一種網(wǎng)絡拓撲結構。在高速主干網(wǎng)中，環(huán)型網(wǎng)絡通常使用光纖作為傳輸介質，它適用于企業(yè)的自動化系統(tǒng)、對數(shù)據(jù)傳輸實時性要求較高的應用場合以及負荷較重的大型網(wǎng)絡和信息管理系統(tǒng)。4.網(wǎng)絡范例IBM令牌環(huán)網(wǎng)（Token-Ring）和FDDI環(huán)型網(wǎng)絡。1463.2

局域網(wǎng)的拓撲結構3.2.3星型拓撲星型拓撲（startopology）的結構如圖2-6所示；在應用時，該結構通過一條條獨立的電纜或雙絞線將各節(jié)點（計算機或其他網(wǎng)絡設備）連接到中央設備上，中央設備通常是以太網(wǎng)交換機或集線器（Hub），如圖2-7所示。1473.2局域網(wǎng)的拓撲結構圖2-6星型拓撲結構圖

圖2-7星型拓撲應用（10BASET交換式或共享式以太網(wǎng)）148星型星型拓撲3.3局域網(wǎng)拓撲結構3.2局域網(wǎng)的拓撲結構1.“星型”拓撲結構的特點在典型的“星型”拓撲中，每個節(jié)點經(jīng)過中央設備發(fā)送數(shù)據(jù)。這種結構很像連接到中央交換室的電話線路。中央設備（指HUB）在信號分發(fā)之前，對其進行放大和再生。1.每個節(jié)點通過中央設備收發(fā)數(shù)據(jù).2.中央設備在信號分發(fā)之前,對其放大和再生.1503.2局域網(wǎng)的拓撲結構2.“星型”拓撲結構的應用特點（1）優(yōu)點網(wǎng)絡結構簡單。易于檢查故障。擴展性好。集線器或交換機上的多種類型接口，可以連接多種傳輸介質。每個節(jié)點與中心節(jié)點使用單獨的連線，因此，單個邊節(jié)點的故障不會影響整個網(wǎng)絡，易于節(jié)點故障的處理。造價和維護費用低。1513.2局域網(wǎng)的拓撲結構（2）缺點中心節(jié)點出故障時，才會導致整個網(wǎng)絡的癱瘓。目前，交換機和集線器的質量一般較好。對于使用集線器結構的網(wǎng)絡，其最大缺點是當負荷激增時，中央節(jié)點的負荷過重。此時，作為中心節(jié)點的集線器也就成為了網(wǎng)絡的瓶頸。需要較多的傳輸介質，通信線路利用率低，也造成投資的增大。當負荷過重時，系統(tǒng)響應和性能下降較快。1523.2局域網(wǎng)的拓撲結構3.適用場合星型拓撲結構的網(wǎng)絡已經(jīng)逐步取代了總線拓撲式的網(wǎng)絡。成為網(wǎng)絡市場的主流。星型拓撲結構主要用于以下3種場合。（1）工作間網(wǎng)絡（2）智能大廈：（3）采用網(wǎng)絡交換機或交換式集線器的交換式網(wǎng)絡1533.2局域網(wǎng)的拓撲結構4.網(wǎng)絡范例10BASET和100BASET（雙絞線共享式或交換式以太網(wǎng)）。154

樹型拓撲可以從星型拓撲或總線拓撲演變而來，形狀像一棵倒置的樹，頂端有一個帶分支的根，每個分支還可延伸出子分支。3.3局域網(wǎng)拓撲結構3.2.4樹型拓撲1.“樹型”拓撲的結構3.2局域網(wǎng)的拓撲結構3.2.4樹型拓撲1.“樹型”拓撲的結構樹型拓撲（TreeTopology）結構如圖2-8所示，它可以看成是星型拓撲的擴展，其典型的應用是以太網(wǎng)的交換機與集線器級聯(lián)后組成的網(wǎng)絡，其應用結構如圖2-9所示。156樹型拓撲1.樹型拓撲的優(yōu)點a.易于擴展從本質上看這種結構可以延伸出很多分支和子分支，新的節(jié)點和新的分支很容易加入網(wǎng)內。b.故障容易隔離如果某一分支的節(jié)點或線路發(fā)生故障，很容易將該分支和整個系統(tǒng)隔離開來。2.樹型拓撲的缺點樹型拓撲的缺點是對根的依賴性大，如果根發(fā)生故障，則全網(wǎng)不能正常工作，因此這種結構的可靠性和星型結構相似。3.2局域網(wǎng)拓撲結構3.2局域網(wǎng)的拓撲結構

圖2-8樹型拓撲結構

1583.2局域網(wǎng)的拓撲結構

圖2-9樹型拓撲應用（交換機或集線器組成的以太網(wǎng)）1593.2局域網(wǎng)的拓撲結構2.“樹型”拓撲結構的應用特點（1）優(yōu)點

“樹型”拓撲結構與星型拓撲結構類似，都具有易于擴展、故障隔離容易、網(wǎng)絡層次清楚等優(yōu)點。設計合理的“樹型”拓撲可以比星型拓撲結構節(jié)約許多通信線路的投資費用。1603.2局域網(wǎng)的拓撲結構（2）缺點樹型拓撲結構比星型更為復雜，由于數(shù)據(jù)在傳輸過程中要經(jīng)過多條鏈路，因此時延較大；另外，要求根節(jié)點和各級分支節(jié)點都具有較高的可靠性。1613.2

局域網(wǎng)的拓撲結構3.適用場合樹型拓撲屬于集中控制式網(wǎng)絡，適用于分級管理的場合，或者是控制型網(wǎng)絡。如，多級智能大廈的分層網(wǎng)絡。4.網(wǎng)絡范例

100BASET和千兆以太網(wǎng)組成的多級網(wǎng)絡，以及使用ATM交換機組成的分層網(wǎng)絡等。

162軟件系統(tǒng)網(wǎng)絡操作系統(tǒng)網(wǎng)絡管理軟件網(wǎng)絡應用軟件網(wǎng)絡的核心軟件網(wǎng)絡服務器網(wǎng)絡工作站網(wǎng)絡適配器(網(wǎng)卡)網(wǎng)絡傳輸介質電纜雙絞線光纖其他配件網(wǎng)絡連接與互聯(lián)設備收發(fā)器、中繼器，集線器、交換機、網(wǎng)橋路由器、網(wǎng)關硬件系統(tǒng)3.3局域網(wǎng)的基本組成1633.3局域網(wǎng)的基本組成1.局域網(wǎng)的軟件系統(tǒng)2.局域網(wǎng)的硬件件系統(tǒng)現(xiàn)代局域網(wǎng)一般采用基于服務器的網(wǎng)絡類型（1）網(wǎng)絡服務器（Server）（2）網(wǎng)絡工作站（workstation）（3）網(wǎng)絡適配器（網(wǎng)卡）（4）網(wǎng)絡傳輸介質（5）網(wǎng)絡連接與互聯(lián)設備1643.3局域網(wǎng)的基本組成3.局域網(wǎng)中的其他組件（1）網(wǎng)絡資源：在網(wǎng)絡上任何用戶可以獲得的東西，均可以看作資源。（2）用戶：任何使用客戶機訪問網(wǎng)絡資源的人。（3）協(xié)議：協(xié)議是計算機之間通信和聯(lián)系的語言。1653.3局域網(wǎng)的基本組成3.3.1網(wǎng)絡服務器

1.網(wǎng)絡服務器分類主干（控）服務器和各種功能性服務器兩類。主干服務器主要指系統(tǒng)中的一個或多個裝有網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的高性能的服務器；166網(wǎng)絡的功能服務器ftp服務器通信和遠程訪問服務器Web服務器（www服務器）DNS服務器打印服務器3.3局域網(wǎng)的基本組成2.網(wǎng)絡主干服務器

網(wǎng)絡中可以有一臺或多臺主干（控）服務器，這些服務器是網(wǎng)絡的“管理服務器”。它們在網(wǎng)絡中，能夠實現(xiàn)對計算機、用戶或資源等對象的控制，并能夠提供各種網(wǎng)絡服務。1673.3局域網(wǎng)的基本組成它們應當具有以下的功能和要求：（1）運行和安裝局域網(wǎng)的操作系統(tǒng)。（2）實現(xiàn)網(wǎng)絡中的軟件、硬件和數(shù)據(jù)信息等資源共享的主要部件。（3）網(wǎng)絡管理員通過局域網(wǎng)內的“管理服務器”，實現(xiàn)對網(wǎng)絡上的人員、設備、資源、通信和安全等全方位的可靠管理。（4）一般網(wǎng)絡的主干服務器需要接受和處理來自多個客戶機的數(shù)據(jù)處理、資源訪問和網(wǎng)絡服務等的服務器請求，因此，對CPU的數(shù)量、內存容量，以及質量的要求均比較高。1683.3局域網(wǎng)的基本組成3.網(wǎng)絡的功能服務器人們從不同的角度，根據(jù)服務器作用的不同，對網(wǎng)絡應用服務器進行了如下的分類：（1）打印服務器（2）通信和遠程訪問服務器（3）WWW（Web）服務器（4）DNS服務器（5）DHCP服務器1693.3局域網(wǎng)的基本組成集成的服務器集成的服務器的設計主要應用在中小型網(wǎng)絡中。所謂的“集成”就是在一臺物理設備上，通過軟件的安裝和配置，使其同時充當主控服務器（安裝有網(wǎng)絡操作系統(tǒng)）、打印服務器、WWW服務器、通信服務器和數(shù)據(jù)庫服務器等多種角色。專用服務器在較大的網(wǎng)絡中，服務器的物理設備往往根據(jù)其身份而分別設置。即采用專用的服務器完成專門的工作。1704.網(wǎng)絡服務器物理設備的選擇與配備3.3局域網(wǎng)的基本組成

5.選購網(wǎng)絡服務器時需要考慮的主要因素（1）價格因素：在中小型網(wǎng)絡中，服務器的負荷通常會比其他工作站的負荷高的多，因此，在網(wǎng)絡工程預算中，一般購買服務器的費用應占總投資的10%20%。（2）系統(tǒng)的開放性、系統(tǒng)的延續(xù)性、系統(tǒng)的可擴展性、系統(tǒng)互連性能、應用軟件的支持、性能價格比的合理性，生產(chǎn)廠商的技術支持以及等各種因素。

171還需要考慮的因素：系統(tǒng)的開放性、可擴展性、應用軟件的支持、生產(chǎn)廠商的技術支持等。服務器的總體性能。CPU的速度、內存容量、硬盤等。1723.3局域網(wǎng)的基本組成3.3局域網(wǎng)的基本組成3.3.2客戶機或工作站在網(wǎng)絡中，客戶連入網(wǎng)絡中的計算機就是客戶機；也稱為客戶工作站，簡稱工作站?？蛻魴C的功能用戶通過客戶機接受網(wǎng)絡服務，訪問網(wǎng)絡資源，因此客戶機應具備接受網(wǎng)絡服務、訪問網(wǎng)絡資源、接受網(wǎng)絡管理的接口和功能。客戶機的類型各種類型的計算機：都可以成為網(wǎng)絡客戶機。無盤工作站：是一種特殊的客戶機。173客戶機的配置要求硬件軟件網(wǎng)卡內存其他配置操作系統(tǒng)（Windows2003/XP/vista/win7）網(wǎng)絡連接軟件(Microsoft網(wǎng)絡客戶端、TCP/IP協(xié)議等)3.3局域網(wǎng)的基本組成1743.3局域網(wǎng)的基本組成3.3.3網(wǎng)絡適配器

“網(wǎng)絡適配器”（networkadapter），又稱為網(wǎng)絡接口卡（networkinterfacecard），簡稱網(wǎng)卡或NIC。它的品種和質量的好壞將直接影響網(wǎng)絡的性能和網(wǎng)絡上運行軟件的效果。1753.3局域網(wǎng)的基本組成1.網(wǎng)絡適配器的基本功能

網(wǎng)卡工作在OSI模型的第2層（數(shù)據(jù)鏈路層），它實現(xiàn)工作站與局域網(wǎng)傳輸介質之間的物理連接和電信號匹配，接收和執(zhí)行工作站與服務器送來的各種控制命令，完成物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能。從功能來說，網(wǎng)卡相當于廣域網(wǎng)的通信控制處理機，通過它將工作站或服務器連接到網(wǎng)絡上，實現(xiàn)網(wǎng)絡資源共享和相互通信。1763.3局域網(wǎng)的基本組成2.選購網(wǎng)絡適配器時應考慮的因素（1）速率（10Mb/s、100/1000Mb/s)（2）總線接口類型（3）支持的網(wǎng)絡類型和電纜接口（4）其他因素177（2）總線接口類型網(wǎng)卡要插在計算機主板的擴展插槽上，因此，選購的網(wǎng)卡必須與計算機內部可使用的總線插槽類型一致。常見的總線插槽有：ISA、EISA、VESA、PCI、PCMCIA。ISA卡：使用8位或16位總線插槽，目前較少使用。PCI卡：目前最流行的網(wǎng)卡。工作站一般使用32位的PCI網(wǎng)卡；服務器上常用64位或增強型（PCI-X）的PCI網(wǎng)卡。3.3局域網(wǎng)的基本組成178ISA卡

3Com3C905CX，PCI卡

總線接口類型總線接口類型1793.3局域網(wǎng)的基本組成PCMCIA網(wǎng)卡：主要用于筆記本電腦，一般分為16位和32位兩種總線類型。無線網(wǎng)卡和USB網(wǎng)卡NETGEARMA111無線網(wǎng)卡

TP-LINKTL-WN310G無線網(wǎng)卡NETGEARFA511網(wǎng)卡

1803.3局域網(wǎng)的基本組成（3）支持的網(wǎng)絡類型和電纜接口支持的網(wǎng)絡類型電纜接口以太網(wǎng)卡令牌環(huán)網(wǎng)卡FDDI網(wǎng)卡ATM網(wǎng)卡RJ45BNCAUI1813.3局域網(wǎng)的基本組成3.3局域網(wǎng)的基本組成3.安裝和配置網(wǎng)絡適配器（1）安裝網(wǎng)卡首先，將選用的網(wǎng)卡插入計算機內與其對應的總線插槽內。其次，連接本機的網(wǎng)線（即網(wǎng)絡傳輸介質）。1823.3局域網(wǎng)的基本組成（2）配置網(wǎng)卡①硬件配置當網(wǎng)卡需要硬件配置時，應按說明書依次進行。目前，網(wǎng)卡大多都不需要進行硬件配置。②軟件配置：目前常用的PCI網(wǎng)卡，在Windows98/Me/NT/2000/XP下，通常跟隨安裝向導，即可實現(xiàn)自動安裝和配置。183一、傳輸介質概念傳輸介質是計算機網(wǎng)絡的通信線路，即信息傳遞的載體。分類有線傳輸介質和無線傳輸介質兩大類選擇傳輸介質時應考慮時應從以下各個方面著手：網(wǎng)絡拓撲結構網(wǎng)絡連接方式網(wǎng)絡通信容量系統(tǒng)傳輸時的可靠性要求所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型環(huán)境因素計算機網(wǎng)絡傳輸介質184（一）有線傳輸介質目前，在局域網(wǎng)中常用的有線傳輸介質有雙絞線、同軸電纜和光導纖維等。1.雙絞線1)雙絞線的概念雙絞線（twistedpair,TP）是當前最常用的一種傳輸介質，它是由兩根絕緣的金屬導體扭在一起形成的。我們把它叫做2芯（一對雙絞線）。雙絞線電纜是由若干對雙絞線對，捆成一條電纜并以堅韌的護套包裹著，以減小各對導線之間的電磁干擾。計算機網(wǎng)絡傳輸介質185例如:普通的電話雙絞線電纜，它是由4芯（2對雙絞線）或者2芯(1對雙絞線)構成的。但是在計算機網(wǎng)絡上用的雙絞線電纜是8芯（4對雙絞線）。2)雙絞線的優(yōu)缺點雙絞線中一根導線在傳輸中發(fā)生的電磁輻射會被另一根導線上的電磁輻射抵消，這樣可以降低信號干擾的程度，使其具有傳輸特性比較穩(wěn)定的優(yōu)點，其缺點是傳輸損耗較大。計算機網(wǎng)絡傳輸介質1863)雙絞線的分類

按照減少或消除相互間電磁干擾的方式不同：雙絞線分為無屏蔽雙絞線（unshieldedtwistedpair，UTP）和有屏蔽雙絞線（shieldedtwistedpair，STP）2種.

計算機網(wǎng)絡傳輸介質187（1）無屏蔽雙絞線（UTP）無屏蔽雙絞線是通過線的對扭來減少或者消除相互間的電磁干擾。它是由外部保護層與多對雙絞線組成。

計算機網(wǎng)絡傳輸介質188

UTP的應用特性

1.低成本（略高于同軸電纜）

2.易于安裝

3.高容量（高速傳輸能力）

4.100m以內的低傳輸距離（高衰減）

5.抗干擾（EMI）能力差計算機網(wǎng)絡傳輸介質189無屏蔽雙絞線的優(yōu)缺點

無屏蔽雙絞線的最大優(yōu)點是價格便宜，易于安裝，所以被廣泛地應用在傳輸模擬信號的電話系統(tǒng)和局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸中。UTP的最大缺點是，絕緣性能不好，信號衰減比較厲害。計算機網(wǎng)絡傳輸介質190（2）有屏蔽雙絞線（STP）

有屏蔽雙絞線是通過屏蔽層來減少或者消除相互間的電磁干擾。

它是由外部保護層、屏蔽層與多對雙絞線組成。計算機網(wǎng)絡傳輸介質191（2）有屏蔽雙絞線（STP）STP和UTP的不同之處是，在雙絞線和外層保護套中間增加了一層金屬屏蔽保護膜，用以減少信號傳送時所產(chǎn)生的電磁干擾，并具有減小輻射、防止信息被竊聽的功能。

計算機網(wǎng)絡傳輸介質192STP的應用特性（與UTP相比）

1.中等成本由于整個系統(tǒng)都需要屏蔽器件,因此價格比UTP高一倍以上。安裝難易程度中等。

2.比UTP具有更高的容量。

3.100m以內的低傳輸距離（高衰減與UTP相同）。

4.抗干擾（EMI）能力中等。

5.保密性強。目前，除了在某些特殊場合（如電磁干擾和輻射嚴重、對傳輸質量有較高要求等）使用STP