《信息系統(tǒng)與設(shè)計(jì)》第章通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

第3章通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】通過本章學(xué)習(xí)，你將能夠：理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和功能了解網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議理解Internet及其功能23.1引言信息技術(shù)在過去30年中取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。人們往往會(huì)把這些成就歸功于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的出現(xiàn)和發(fā)展，這種看法是很正常的。然而，人們卻忽視了推動(dòng)信息系統(tǒng)發(fā)展的一項(xiàng)重要技術(shù)，即通信技術(shù)，發(fā)達(dá)的通信技術(shù)使得溝通變得暢通無阻，也使創(chuàng)新的空間更加開闊。通信技術(shù)是建立網(wǎng)絡(luò)的前提，現(xiàn)今企業(yè)中所使用的信息系統(tǒng)往往都離不開通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持，不論是大公司還是小企業(yè)都可以利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和Internet來尋找供應(yīng)商、客戶，與他們進(jìn)行有效的信息交換，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是企業(yè)開展電子商務(wù)的基礎(chǔ)，企業(yè)中計(jì)算機(jī)的應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)密切相關(guān)。33.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以共享資源為主要目標(biāo)，將兩臺(tái)以上獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過某種通信介質(zhì)并在通信協(xié)議的控制下實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的系統(tǒng)。下面介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的基本知識(shí)。1)資源共享2)數(shù)據(jù)通信3)分組交換網(wǎng)43.3網(wǎng)絡(luò)的組成典型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以由多種通信硬件設(shè)備、軟件、通信信道組成。圖3-3描述了某公司總部和兩個(gè)分支機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的典型硬件配置。下面介紹一下主要的網(wǎng)絡(luò)硬件組成。53.3網(wǎng)絡(luò)的組成1)主機(jī)/服務(wù)器2)終端/工作站3)前端處理機(jī)4)協(xié)議轉(zhuǎn)換器5)調(diào)制解調(diào)器6)終端連接設(shè)備7)網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備63.4網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3.4.1點(diǎn)對點(diǎn)/星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和分層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)節(jié)點(diǎn)的物理布局。最基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)通常是將終端或終端簇與終端控制器連接，然后再與主機(jī)連接，如圖3-6所示。點(diǎn)對點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也稱為星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。73.4.2多點(diǎn)/總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)類似于一簇聚集的線路。在多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中，多個(gè)設(shè)備連接到一個(gè)主通道上。多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)可設(shè)計(jì)成總線型或環(huán)型。在總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，如圖3-8所示，多個(gè)設(shè)備共享一個(gè)通道，通道終點(diǎn)不連接。83.4.3網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和無線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不只一條連接通路。這種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)往往具有較高的可靠性，并且能夠保證具有較快的響應(yīng)速度，如圖3-10所示。93.5網(wǎng)絡(luò)的類型網(wǎng)絡(luò)類型從地理覆蓋范圍來分包括局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)和國際互聯(lián)網(wǎng)。103.5.1局域網(wǎng)局域網(wǎng)可由功能強(qiáng)大的個(gè)人計(jì)算機(jī)、小型計(jì)算機(jī)或大型計(jì)算機(jī)連接構(gòu)成，如圖3-12所示。113.5.2廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork，WAN)是指覆蓋范圍廣，傳輸速率相對較低，以數(shù)據(jù)通信為主要目的的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。廣域網(wǎng)一般都是以傳統(tǒng)的公共傳輸網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)的，如電話線、電報(bào)網(wǎng)。廣域網(wǎng)的布局不規(guī)則，網(wǎng)絡(luò)的通信控制比較復(fù)雜。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可能由交換線路、專用線路、微波、衛(wèi)星通信等組成。局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間既有區(qū)別又有聯(lián)系。在技術(shù)上，局域網(wǎng)領(lǐng)先于廣域網(wǎng)；在應(yīng)用上，局域網(wǎng)著重的是資源的共享，廣域網(wǎng)著重的是數(shù)據(jù)通信。123.5.3增值網(wǎng)增值網(wǎng)(ValueAddedNetwork，VAN)是由通信雙方以外的第三方經(jīng)營的網(wǎng)絡(luò)，可以同時(shí)供許多組織使用，但可以保證它們各自的保密性。價(jià)值增加是指網(wǎng)絡(luò)服務(wù)給客戶所帶來的價(jià)值增加。增值網(wǎng)給用戶帶來的好處是在自己不建立網(wǎng)絡(luò)的情況下，可以方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)的通信，用戶不必自己購置設(shè)備、軟件、培養(yǎng)管理維護(hù)人員。133.5.4企業(yè)網(wǎng)企業(yè)網(wǎng)(EnterpriseNetwork)是指為整個(gè)企業(yè)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。對于小企業(yè)來說，由于網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)類型較少，企業(yè)網(wǎng)的建立比較簡單，而對于一個(gè)大公司而言，由于存在多種不同類型、使用著不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，建立企業(yè)網(wǎng)并不是一件容易的事情。企業(yè)網(wǎng)的構(gòu)建包括確立不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)的方法，還包括為整個(gè)組織設(shè)立通信標(biāo)準(zhǔn)，最主要的工作是構(gòu)造整個(gè)組織的主干網(wǎng)以及制定一套通信協(xié)議。143.5.5國際互聯(lián)網(wǎng)國際互聯(lián)網(wǎng)是英文Internet的中文譯名，有時(shí)也叫因特網(wǎng)、交互網(wǎng)、國際網(wǎng)、網(wǎng)際網(wǎng)、全球資訊網(wǎng)。國際互聯(lián)網(wǎng)是由全世界計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互相連接成的信息傳送網(wǎng)絡(luò)。國際互聯(lián)網(wǎng)的連接遍及全球，并且以驚人的速度增長。由于國際互聯(lián)網(wǎng)所具有的突出特點(diǎn)，它是繼報(bào)紙、電話、廣播和電視后，人類社會(huì)又一重要的信息傳播媒體，并呈現(xiàn)出全面取代之勢。國際互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)是工業(yè)化社會(huì)向信息化社會(huì)轉(zhuǎn)變的重要標(biāo)志。153.算6局域尾網(wǎng)絡(luò)拉介質(zhì)慶訪問斷技術(shù)在局航域網(wǎng)啞中，夠網(wǎng)絡(luò)厭上的足所有刮的設(shè)乎備共廚享通衫信介優(yōu)質(zhì)，描這就哭會(huì)產(chǎn)走生一享種情捉?jīng)r，見即可島能有秘許多館設(shè)備杯都希務(wù)望在撕同一絹時(shí)間廟傳輸軟信息頭，存朗在設(shè)股備與般設(shè)備濱之間辣爭奪即局域拜網(wǎng)絡(luò)讀提供聞的服謝務(wù)。伐從嚴(yán)耗格意為義上瞎來說叼，在震共享勻介質(zhì)示局域高網(wǎng)中旱，網(wǎng)權(quán)絡(luò)是逝不可察能同慈時(shí)讓作兩個(gè)憑設(shè)備糧享有違網(wǎng)絡(luò)負(fù)服務(wù)捧的，最因此枝就必植須有光解決匙這一懸沖突仿的網(wǎng)餃絡(luò)技?jí)K術(shù)。采下面皮我們退介紹鑒兩種臉常用跪的局累域網(wǎng)繪介質(zhì)期訪問吧技術(shù)曲。163.芳6.牙1帶有鵝沖突喘檢測舒的載謹(jǐn)波偵籌聽多謊路訪壤問協(xié)萍議帶有沸沖突四檢測脂的載微波偵佛聽多都路訪棵問(C巾SM濾A/蝕CD板)協(xié)議泥是一腐個(gè)網(wǎng)趴絡(luò)協(xié)調(diào)議，垂專門喉用于直處理悄有兩溪個(gè)或演多個(gè)亡節(jié)點(diǎn)慰同時(shí)捐傳輸通而導(dǎo)垃致沖餐突的群問題奴，這滿種協(xié)浙議多轟用于河總線可型結(jié)糧構(gòu)網(wǎng)懼絡(luò)，離或分速層結(jié)裹構(gòu)網(wǎng)繞絡(luò)中貿(mào)。以太露網(wǎng)(E改th司er府ne肢t)是一貪種常咸見的潤局域淹網(wǎng)標(biāo)格準(zhǔn)，銀這種旦標(biāo)準(zhǔn)且依賴?yán)绲木蛣偸菐Ц粲袥_喜突檢朋測的喪載波乞偵聽張多路鞏訪問像技術(shù)是，這姜種標(biāo)討準(zhǔn)最常早是密由施米樂公洞司(X理er懸ox眨C找or央po要ra啊ti儉on削)開發(fā)席出來榜的。案以太貍網(wǎng)標(biāo)勇準(zhǔn)系巖統(tǒng)采抖用以集同軸溝電纜維相連轎接的卻分層港結(jié)構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)沈。一有個(gè)這噴樣的牲標(biāo)準(zhǔn)套局域臺(tái)網(wǎng)可次以連貫接幾頸百個(gè)技不同宅設(shè)備革。173.崇6.遵2令牌凝傳遞等法令牌肢傳遞漆法可揉以被線用于王環(huán)型插或者勾總線栗型網(wǎng)誤絡(luò)拓銅撲結(jié)曾構(gòu)，刺它是善局域草網(wǎng)中竿控制熟訪問列的一刻種方顧法。令牌嶺實(shí)際完上是騎一種孤特殊韻的信什號(hào)，煙控制菌著網(wǎng)裳絡(luò)信畜息的黑傳輸難活動(dòng)怪。在爛使用晶令牌鄙傳遞掙法的另網(wǎng)絡(luò)菌中，罰如果另一個(gè)碎設(shè)備糟希望泛通過聾網(wǎng)絡(luò)歡進(jìn)行彈數(shù)據(jù)雷信息接傳輸牙活動(dòng)尋的話潑，它區(qū)在發(fā)立送信蛾息之德前必飄須首預(yù)先獲館得并立持有麥一個(gè)火控制寬發(fā)送蒙權(quán)的暖傳輸婚令牌植，在雞傳輸御活動(dòng)犁結(jié)束螺后，子設(shè)備碑再將時(shí)令牌建傳回段網(wǎng)絡(luò)局。劍橋谷環(huán)(C避am垮br第id鮮ge童R聰in賞g)型網(wǎng)螺絡(luò)拓萍撲結(jié)已構(gòu)就酷是使夾用令膠牌傳員遞法溉的一魚種網(wǎng)街絡(luò)結(jié)叔構(gòu)。183.晉7奶I淺nt殲er痛ne建t基本華知識(shí)In售te橡rn型et的前罷身是AR情PA奏NE奴T(港Ad劃va鏈nc艙eRe榴se仰ar巷ch惰P花ro坦je格ct達(dá)s快Ag棉en嚴(yán)cy錫N公et證)，AR簽PA將NE姥T是美漂國國廁防部推在19睛69年用倉于建沙立一支個(gè)可免靠通欲信網(wǎng)景絡(luò)的版試驗(yàn)伯項(xiàng)目鎮(zhèn)，項(xiàng)稈目的每目的架是保狠證整少個(gè)網(wǎng)除絡(luò)系懼統(tǒng)中壺一部慮分發(fā)舉生故途障時(shí)倍仍然交可以掌進(jìn)行糟正常練的通蛋信，AR見PA割NE顏T也是餃連接熊美國江國防縫部軍辯事項(xiàng)涂目的謠研究腐機(jī)構(gòu)拔與大鞋專院彈校的矛工具紹，可被以實(shí)拘現(xiàn)信箏息交個(gè)換的豆目的曾。鑒宿于上咬述的煙要求糾，AR吸PA趕NE芹T最早陰采用敗了分鑰組交管換技棋術(shù)。19胃83年后死，AR并PA給NE宇T分為掀軍用討和民薦用兩臣個(gè)領(lǐng)替域，財(cái)再加泊上美磨國國走家自普然科帆學(xué)基轎金會(huì)縱建立旨的通課信網(wǎng)娛絡(luò)，驅(qū)使得側(cè)普通放科技藍(lán)人員猾也能夫夠使炎用該殊網(wǎng)絡(luò)偽。In鼓te餡rn胞et將數(shù)衛(wèi)據(jù)從遲一臺(tái)蠅計(jì)算匯機(jī)傳值送到密另一敞臺(tái)計(jì)各算機(jī)絨，如收果接止收數(shù)疲據(jù)的扮計(jì)算解機(jī)與呆第一燦臺(tái)計(jì)地算機(jī)抄同處渴于一糊個(gè)網(wǎng)茫絡(luò)，喘后者仇就可顧以直耗接發(fā)痕送信釘息給仆接收逐計(jì)算可機(jī)。In績te尾rn行et中每拾臺(tái)計(jì)取算機(jī)犯都被旱分配杠一個(gè)增地址乓，這款個(gè)地訓(xùn)址是牛電子把形式浮的地詢址，In霞te柔rn去et中的漏每一賊種資濃源都閱用唯淘一的蜓地址榮來標(biāo)激識(shí)。193.陸7.娘1瓶I泡P地址連和域耳名系斷統(tǒng)為了聞使接圖入In葬t(yī)e爹rn電et的眾部多計(jì)做算機(jī)柄主機(jī)粥在通清信時(shí)察能夠衛(wèi)相互蘋識(shí)別放，In佩te卡rn觀et中的幣每一帽臺(tái)主縫機(jī)都張分配獲有一其個(gè)唯炕一的32位地搜址，宮該地間址稱鹽為IP地址蔥，也眉稱作柏網(wǎng)際澡地址繡。IP地址臂由4個(gè)數(shù)躬組成殖，每想個(gè)數(shù)護(hù)可取橫值0～25稻5，各斤數(shù)之賴間用巡壽一個(gè)率點(diǎn)號(hào)(.凡)分開在In娛te獸rn搞et地址扇中，覆凡是拘能夠纏用域上名地腳址的攀地方亂都可環(huán)以使栽用IP地址吸，兩防種地齊址之朽間的頁互換退是由In肯te錘rn揭et中的暈域名稅系統(tǒng)(D杠om鏈ai四n佳Na智me恒S候ys含te肢m，DN竟S)來完冠成的噴，DN集S能根哥據(jù)需屠要將運(yùn)域名通轉(zhuǎn)換材成IP地址內(nèi)，或猛者將IP地址泛轉(zhuǎn)換賊成域即名。203.劑7.蹄2運(yùn)I湖nt昂er挎ne宗t的接宇入方拐式1)蠶P示ST槽N撥號(hào)2)騾I緣瑞SD暮N撥號(hào)3)劉D潔DN專線4)普A菜DS紗L5)務(wù)V餐DS學(xué)L6)郵C縮慧ab饞le離-M香od柄em7)丙P精ON8)叨L遷MD潮S9)筐L望AN213.挑7.亭3堡I衫nt姜er橡ne克t提供吊的服狼務(wù)1)電子銹郵件恨服務(wù)2)遠(yuǎn)程債登錄小服務(wù)3)文件接傳輸牧服務(wù)4)信息轉(zhuǎn)討論鄰和發(fā)擔(dān)布服庭務(wù)5)買W概WW服務(wù)223.火7.含4網(wǎng)絡(luò)捐協(xié)議現(xiàn)在緣瑞世界志上有田好幾埋個(gè)給西新技?xì)ばg(shù)的既開發(fā)糠過程聚施加伏影響貓的標(biāo)疑準(zhǔn)制孝定機(jī)噸構(gòu)，今其中貨最著笑名的遼就是別國際滿標(biāo)準(zhǔn)爭化組筍織(I俘nt滔er姓na炸ti段on齒al兩S揪ta察nd片ar主d假Or咽ga檢ni蟲za贏ti列on，IS口O)。OS膚I模型桃共分溜七層言，物吵理層可、數(shù)斥據(jù)鏈合路層在、網(wǎng)偉絡(luò)層騾、傳殿輸層嚷、會(huì)麥話層全、表蕩示層仍和應(yīng)靠用層唇，如鞠圖3-制14所示晌。233.喚8組織幼間的棟電子騰數(shù)據(jù)增交換在當(dāng)慶前的即基于路供應(yīng)吊鏈的叉組織亮運(yùn)作劉環(huán)境端中，潑任何儀組織曾都是旁某個(gè)主供應(yīng)覆鏈中障的一肢環(huán)，將這必忌然要犧求組?？楅g扮進(jìn)行據(jù)必要爺?shù)臄?shù)粉據(jù)和婚實(shí)物幅的交呆換。目這方竟面最猛典型煙的例村子就矮是供賤應(yīng)鏈勉中上依下游剖企業(yè)瞧間的鳥購買漂和供犁應(yīng)活亡動(dòng)的專實(shí)現(xiàn)括過程諷。下告面是拴這方于面活低動(dòng)的意典型遣流程微情形緒。243.沙8.直1傳統(tǒng)想的交丸易流測程對于友許多高制造板公司棟而言獎(jiǎng)，確擁保倉要庫中桐有足拼夠的斗原配挑件，懲滿足居最后知商品叼的裝千配工悟作，俊是非繡常重截要的碌。當(dāng)某萍個(gè)特行殊元偏件的編儲(chǔ)備啦數(shù)量直過低早時(shí)，棚生產(chǎn)許商就犁會(huì)向蛇供貨銷方提員出補(bǔ)惠充貨土源的地要求走，于東是供梨貨方座會(huì)向斜生產(chǎn)梳方發(fā)言送所勉需要政的元兩件，貍并隨誘后將幅發(fā)票曠傳給源廠家枯。這燭一過懇程，哲如果凍用傳默統(tǒng)的昂人工桃處理氣，可蒼能會(huì)嗎花費(fèi)笑很長據(jù)時(shí)間械。必須政借用耐先進(jìn)低的ED慕I(電子弊數(shù)據(jù)振交換)信息澤技術(shù)梨來消側(cè)除供味應(yīng)鏈列上下布游企繁業(yè)間殃不必制要的芒實(shí)物潛和數(shù)旦據(jù)冗畜余。253.澤8.酷2基于ED鼠I技術(shù)炒的交欺易流闊程使用ED始I標(biāo)準(zhǔn)到的組國織群粥體要究求相如匹配漫的ED爬I服務(wù)他，以去進(jìn)行移有效裹的數(shù)雅據(jù)交武換活闖動(dòng)，膝這往識(shí)往是胳由第揭三方漸機(jī)構(gòu)浮提供熊的。圖3-耍15展示柿了一漿個(gè)電扎子數(shù)旗據(jù)交憤換傳悠送模濁式的柔典型晌結(jié)構(gòu)斷示意槳圖。263.誰9小家結(jié)計(jì)算巖機(jī)網(wǎng)戀絡(luò)是坦以共型享資冊源為剛主要斤目標(biāo)畝的通釘信網(wǎng)奏絡(luò)系輸統(tǒng)。秒典型繞的網(wǎng)萌絡(luò)系允統(tǒng)可倚以由占多種矮通信尼硬件茅設(shè)備愧、軟婦件、扒通信著信道形組成瓣。典型尚的硬慢件設(shè)顏備包泛括主床機(jī)/服務(wù)喪器、剪終端/工作糠站、圖前端喬處理房誠機(jī)、怨協(xié)議石轉(zhuǎn)換趨器、蘇調(diào)制桑解調(diào)頌器、警終端什連接雕設(shè)備原和網(wǎng)克絡(luò)連另接設(shè)馳備。典型陸的網(wǎng)胡絡(luò)拓家撲結(jié)蠢構(gòu)包攀括星細(xì)型拓厚撲結(jié)子構(gòu)、戀總線惡型拓販撲結(jié)氧構(gòu)、徑環(huán)型昆拓?fù)錆{結(jié)構(gòu)羨、網(wǎng)找狀拓析撲結(jié)宋構(gòu)和噴無線愛拓?fù)浒l(fā)結(jié)構(gòu)豈。273.源9小璃