[院校資料]計算機網(wǎng)絡技術與應用.ppt

1、2020/8/20,1,計算機網(wǎng)絡,上海理工大學出版印刷學院 樊麗萍 ,2,成績評定方式,2020/8/20,3,教材:,計算機網(wǎng)絡技術及應用清華大學出版社,參考書:,1.計算機網(wǎng)絡技術及應用機械工業(yè)出版社,2.計算機網(wǎng)絡技術與Internet應用 機械工業(yè)出版社,3.計算機網(wǎng)絡技術與應用電子工業(yè)出版社,2020/8/20,4,第一章 計算機網(wǎng)絡及其體系結構,一、計算機網(wǎng)絡的基本概念,計算機網(wǎng)絡是現(xiàn)代通信技術與計算機技術緊密結合的產物,1.網(wǎng)絡的概念,計算機網(wǎng)絡是將地理上分散的且具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)，通過通信線路和設備相互連接起來，在軟件支持下實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源（資源包括硬件、軟件等）

2、共享的系統(tǒng),2020/8/20,5,2020/8/20,6,硬件,計算機類端系統(tǒng)（ES),通信設備中間系統(tǒng)（IS),計算機網(wǎng)絡的組成,軟件,接口設備（NIC),傳輸介質（medium）,通信協(xié)議,應用軟件,網(wǎng)絡的物理構成,通信子網(wǎng) + 資源子網(wǎng),2020/8/20,7,2020/8/20,8,總線型結構,星型結構,計算機網(wǎng)絡的拓撲結構,環(huán)型結構,樹型結構,網(wǎng)狀結構,通過網(wǎng)絡中節(jié)點與通信線路之間的幾何關系來表述網(wǎng)絡的結構,2020/8/20,9,總線型拓撲 總線型拓樸結構采用單根傳輸線纜作為傳輸介質，即所有的計算機都連接到一條公共傳輸介質（或稱總線）上。任何一個站點發(fā)送的信號都可以沿著介質雙向傳

3、播，而且能被其他所有站接收（廣播方式）,2020/8/20,10,星型拓撲 星型結構以中央節(jié)點為中心，用單獨的線路使中央節(jié)點與其它各站點直接相連。,2020/8/20,11,環(huán)型拓撲 環(huán)型拓樸結構的特點是計算機相互連接而形成一個環(huán)。實際上，參與連接的不是計算機本身而是環(huán)接口，計算機連接環(huán)接口，環(huán)接口又逐段連接起來而形成環(huán)。,2020/8/20,12,樹型拓撲 樹型拓樸可以看做是星型結構的疊加。其性能與星型結構相同。,2020/8/20,13,網(wǎng)格型拓撲 真正的網(wǎng)格型網(wǎng)絡使用單獨的電纜將網(wǎng)絡上的設備兩兩相接，從而提供了直接的通信途徑，不采用路由，報文直接從發(fā)送端送到接收端。,2020/8/20,

4、14,2.計算機網(wǎng)絡的功能,信息交換: 完成計算機網(wǎng)絡中各個節(jié)點之間的系統(tǒng)通信,資源共享： 網(wǎng)絡上的計算機不僅可以使用自身的資源,也可以共享網(wǎng)絡上的資源,分布式處理: 對于大型綜合性問題，通過一定的算法，把數(shù)據(jù)處理的功能交給不同的計算機，達到均衡實用網(wǎng)絡資源，實現(xiàn)分布處理的目的,2020/8/20,15,3.計算機網(wǎng)絡的分類,按拓撲結構分類,按傳輸速率分類,按傳輸介質分類,按網(wǎng)絡使用性質劃分,按地理范圍分類,2020/8/20,16,局域網(wǎng)（Local Area Network，LAN）,城域網(wǎng)（Metropolitan Area Network，MAN）,廣域網(wǎng)（Wide Area Netw

5、ork，WAN）,2020/8/20,17,局域網(wǎng)（Local Area Network，LAN） 局域網(wǎng)是局部范圍內的小規(guī)模的計算機網(wǎng)絡，一般物理范圍在10公里以內。屬于一個部門、單位或學校組建的小范圍網(wǎng),即屬于某個組織完全擁有。網(wǎng)絡的建造周期短、使用靈活。,特點： 數(shù)據(jù)傳輸可靠，誤碼率低， 信號的傳輸速度快、具有較高的帶寬 通信線路一般采用有線傳輸介質為主或無線傳輸介質 廣播傳輸網(wǎng)絡和點對點的傳輸網(wǎng)絡,2020/8/20,18,廣域網(wǎng)（Wide Area Network，WAN） 廣域網(wǎng)又稱遠程網(wǎng)，是一種遠距離的計算機網(wǎng)絡。其覆蓋范圍遠大于局域網(wǎng)和城域網(wǎng)，通?？梢愿采w一個省、一個國家或一個

6、洲，可以從100公里到幾千公里。租用（或借用）電信通信部門的通信線路，如長途電話線、光纜通道、微波與衛(wèi)星通道等。,特點： 復雜的網(wǎng)絡拓撲結構 點對點的信息傳輸形式 采用信道復用技術，提高傳輸線路的利用率 信息衰減比較嚴重,2020/8/20,19,城域網(wǎng)（Metropolitan Area Network，MAN） 城域網(wǎng)處于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間，覆蓋范圍為10公里至100公里，可作為多個單位或一個城市組建的計算機高速網(wǎng)絡，因此稱為城域網(wǎng)。城域網(wǎng)的主要功能是為連入網(wǎng)絡的企業(yè)、機關、公司和社會單位提供通信、數(shù)據(jù)傳輸，以及聲音、圖像的集成服務。,特點： 采用ATM技術做骨干網(wǎng), ATM是一個用于數(shù)據(jù)

7、、語音、視頻以及多媒體應用程序的高速網(wǎng)絡傳輸方法,2020/8/20,20,互聯(lián)網(wǎng)（Internet） 是一個跨越全球的計算機互聯(lián)網(wǎng)絡。它以開放的連接方式將各個國家、各個地區(qū)、各個機構，分布在世界每個角落的各種局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)連接起來，組成全球最大的計算機通信網(wǎng)絡。它遵守TCPIP網(wǎng)絡協(xié)議，以實現(xiàn)相互通信、資源共享。 網(wǎng)絡的集合,2020/8/20,21,4.無線網(wǎng)（ Wireless Network ） 采用無線介質連接的網(wǎng)絡稱為無線網(wǎng)。目前無線網(wǎng)主要采用三種技術：微波通信,紅外線通信和激光通信。這三種技術都是以大氣為介質的。其中微波通信用途最廣,目前的衛(wèi)星網(wǎng)就是一種特殊形式的微波通信

8、,它利用地球同步衛(wèi)星作中繼站來轉發(fā)微波信號,一個同步衛(wèi)星可以覆蓋地球的三分之一以上表面,三個同步衛(wèi)星就可以覆蓋地球上全部通信區(qū)域。,無線個人網(wǎng)（WPAN）：藍牙,無線局域網(wǎng)(WRAN)：WiFi,2020/8/20,22,二、計算機網(wǎng)絡的體系結構,1.概述,是指構成計算機網(wǎng)絡的各層次結構、有關協(xié)議以及層間接口的集合,計算機網(wǎng)絡的目的提供通信服務,層次化的結構模型按照傳輸功能 網(wǎng)絡實現(xiàn)的功能分解到若干個層次，每個層的 功能用同等層協(xié)議來實現(xiàn) 相鄰層次之間通過接口交互必要的信息，構成下層為上層提供服務的關系,2020/8/20,23,網(wǎng)絡協(xié)議事先約定的規(guī)則 語義：對構成協(xié)議的協(xié)議元素含義的解釋；

9、語法：用于規(guī)定將若干協(xié)議元素和數(shù)據(jù)組合在一起來表達一個完整內容時應遵循的格式； 規(guī)則：規(guī)定了事件的執(zhí)行順序,2. OSI/RM模型(Open Systems Interconnection ),OSI參考模型并不是一個真正具體的網(wǎng)絡，它將整個網(wǎng)絡的功能劃分七個層次，分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、運輸層、會話層、表示層和應用層。,2020/8/20,24,ISO/OSI參考模型及協(xié)議,2020/8/20,25,物理層：向上提供比特流傳輸服務，向下與物流媒體相連,數(shù)據(jù)鏈路層：通過校驗、確認和重發(fā)等手段將原始的物理鏈接改造成無誤差的數(shù)據(jù)鏈路。利用物理層所建立的鏈路，將數(shù)據(jù)幀從一個節(jié)點傳輸?shù)搅硪粋€

10、節(jié)點,網(wǎng)絡層：選擇適當?shù)穆酚砂逊纸M從源節(jié)點傳輸?shù)浇K點,傳輸層：負責兩個應用進程的通信，把完整的報文進行端到端的傳輸服務,2020/8/20,26,會話層：實現(xiàn)各個進程之間的建立、維護和結束會話連接的功能,表示層：在網(wǎng)絡內部實現(xiàn)不同語句格式和編碼之間的轉換與表示，為應用層服務,應用層：為用戶提供接口和多種服務的支持,3. TCP/IP 模型（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）,其目的在于能夠讓各種各樣的計算機都可以在一個共同的網(wǎng)絡環(huán)境中運行。 在TCP/IP參考模型中，去掉了OSI參考模型中的會話層和表示層，同時將OSI參考模型中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層合并為網(wǎng)絡接口層。,2020/8/20,27,網(wǎng)絡接口層并沒有定義實際的內容,2020/8/20,28,OSI /RM與TCP/IP模型對比圖,2020/8/20,29,三. 計算機網(wǎng)絡的發(fā)展,面向終端網(wǎng)絡遠程終端聯(lián)機階段 共享資源網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡階段 標準網(wǎng)絡開放的計算機網(wǎng)絡體系結構 Internet時代信息高速公路階段。,2020/8/20,30,2020/8/20,31,里程碑的技術： 數(shù)據(jù)通信技術用于計算機通信 ARPANET網(wǎng)絡建設 分組交換技術 開放網(wǎng)絡體系結構設計 網(wǎng)絡協(xié)議標準化研究 因特網(wǎng)（Internet） IPv6網(wǎng)絡