大学计算机基础07.

《大学计算机基础07.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学计算机基础07.（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第7章 计算机网络基础 计算机网络概述计算机网络概述 网络通信基本概念网络通信基本概念 计算机网络组成计算机网络组成 InternetInternet概述概述 InternetInternet应用应用 网络信息发布技术网络信息发布技术 网络技术及应用 4C的含义是什么？ Computer计算机； Communication通讯； Consumption消费类电子； Content内容。 前3个C实际是第4个C的载体 网络基础 计算机网络定义：利用通信线路把分布在 不同地点上的多个独立的计算机系统连接 起来，使用户能够共享网络中的所有硬件 、软件和数据资源的计算机复合系统。 计算机网络是通信技术

2、与计算机技术相 结合的产物。 计算机联网的主要原因 使用远程资源的需求,根本上改变了 用 户使用计算机资源的环境和方式 共享程序和数据 网络用户的通信和合作,消除了地理上的 距离限制 20世纪60年代末，美国国防部高级 计划研究局的ARPA网研制成功并运行， 成为了第一个实现分布式资源共享的网 络，这是计算机网络发展史上的里程碑， 人们现在称这是现代计算机网络的开始。 初级阶段：以单个计算机为主的远程 通信系统(终端+主机） 发展阶段：第二代是有多个主计算机 （Host）通过通信线路互连起来的系统 l 成熟阶段：第三代是遵循国际标准化协议、 具有统一网络体系结构的互连网（网际网） 计算机网络发

3、展的三个阶段 NGN(Next Generation Network)，即下一 代通信网络。 下一代网络是以软交换为核 心的，能够提供包括语音、数据、视频和多 媒体业务的基于分组技术的综合开放的网络 架构，代表了通信网络发展的方向。NGN 是在传统的以电路交换为主的PSTN网络中 逐渐迈出了向以分组交换为主的步伐的。 下一代网络 背景 1.现有的通信网无法满足用户对未来通信服务的要求 。随着无线通信和Internet应用的普及，人们的工作和 生活对通信服务的依赖性越来越强。 2.通信运营商为了降低网络建设运营成本，使自身具 有持久竞争力，迫切需要改变现有网络模式。 3.对于信息、传媒服务商，今

4、天的通信网仍是一个封 闭的网络，他们很难直接利用通信网向他们的用户提供 个性化的新业务，这也造成目前通信网上业务种类的相 对贫乏，网络利用率不高。 下一代通信网的结构和特点 1.采用开放的、分层的网络构架体系下一代通信网络从逻辑功能上可划分成4 个层面：接入层、传输层、控制层和业务层。 2.下一代通信网络打破了现有的通信网针对不同业务而建设多个网络的模式， 通过软交换（Softswitch）实现对各种业务的统一控制，可以非常方便地实 现各种业务间信息交互，用户可在单一通信环境中使用话音、图像和视频等 综合业务。 3.下一代通信网络在应用服务器上提供标准、开放的业务接口，允许业务提供 者和业务使

5、用者共同开发各种定制的业务，从而促进由第三方提供更贴近用 户需求的增值业务。 4.下一代通信网络通过媒体网关、信令网关和接入服务器支持众多的协议，通 过这些协议实现各种终端设备统一接入和控制。 5.下一代通信网络中设置相应的功能服务器，统一对各种业务进行必要的计费 、鉴权、认证，同时通过策略服务器对网络进行动态操作维护管理。 6.下一代通信网络采用分布式结构、电信级设备的可靠性保证了网络中无单点 故障，同时安全保护机制保证数据传送及业务实现的安全性。 网络工作模式 对等网络模式 在对等网络模式中，相连的机器之间彼此处 于同等地位，没有主从之分，故称为对等网 络（Peer to Peer net

6、work）。 客户机/服务器网络模式 客户机/服务器网络是一种基于服务器的网 络。本地请求端称为客户端，远端响应的计 算机为服务器端。 网络的分类（连结距离） 按覆盖的地理范围进行分类，计算机网络可以分 为以下三类： 局域网（ local area network ， LAN） 距离 1km ； 城域网（ metropolitan area network ， MAN）； 1km 距离 10km ； 广域网（wide area network ， WAN ） 距离 10km ； 。 三层交换机 视频 服务器组 新闻 服务器组 医疗 服务器组 比赛 服务器组 AT-8118交换机 AT-MCR1

7、2 介质转换机柜 AT-3726 交换机 网管工作站 AT-8118交换机 AT-MC102 介质转换器 奥林匹克公园 AT-FH716SW 集线器 工作站 工作站 100M UTP双绞线 100M 光纤 1000M 光纤 工作站 AT-8118交换机 其他比赛场地 各比赛场地局域网 2000年悉尼奥运会网络结构示意图 2008年北京奥运会网络结构示意图 网络的组成 硬件 1 计算机系统 计算机网- 2 通信链路 3 网络节点 功能 1 资源子网 - 2 通信子网 资源子网和通信子网两个部分的结构示意图 在网络中使用通信控制处理机CCP 的主要目的是为了将通信功能从主 机中分离出来，以减轻主机

8、的负荷 。通信控制处理机负责网络上各主 机间的通信控制和通信处理，它们 组成的通信子网是网络的内层，为 资源子网提供信息传输服务。 计算机网络的功能和应用 共享资源 处理机间通信 提高可靠性 提供分布处理功能 集中管理 负载分担 开辟大量新的服务项目 为实现远程通信提供强有力的通信介质 开放式系统互连参考模型OSI 计算机网络功能的七层协议： 应用层 数据链路层 表示层 网络层 会话层 传输层 物理层 最高层 最低层 应用软件 通讯软件 网卡、电缆 计算机网络的体系结构 信息、数据和信号 信息：数字、文字、图形、声音；计算机中的信息是 二进制代码表示的数字、字母和控制符号的组合 信息编码：对信

9、息中的每一个字符进行二进制编码 数据： 网络中传输的二进制代码 信号： 数据在传输过程中的电磁波表示形式 （数字信号 模拟信号） 数据通信系统 数据的表示方法 数据的传输方法 信道及其分类 信道：信道是数据信息的传输通道，它一般由传输线路 和传输设备组成。 信道分类 物理信道 逻辑信道 有线信道：有形传输介质 无线信道：无形传输介质 信道分类 专用信道 公共交换信道 （按使用方式分） 传输媒介 1、双绞线 是当前最普通的传输介质，它由两根绝缘的金属导线扭 在一起而成，分为无屏蔽双绞线（UTP）、有屏蔽双绞 线（STP）（抗电磁干扰强）。 2、同轴电缆 内部包含两条相互平行的导线。一般共有四层，

10、 3、光导纤维 使用光来传输数据。分为单模式、 多模式。 4、微波传输与卫星传输 以空气为传输介质。 有线 无线 双绞线 制作好的双绞线 同轴电缆 铜芯 绝缘层 导体屏 蔽层 保护套 制作好的同轴电缆 光纤 光纤收发器 通信系统的主要技术指标 数据传输速率S（比特率） ：比特率是一种数字信号的传输速 率，它是指在有效带宽上，单位时间内所传送的二进制代码的 有效位（bit）数。常用bit/s、Kbit/s或Mbit/s等单位来表示 。 波形调制速率B（波特率）：波特率是一种调制速率，也称波 形速率。经二进制后的模拟信号每秒钟变化的次数。 带宽：信道允许的最高频率和最低频率之差，单位为赫兹（Hz

11、）。 信道容量：一般是指物理信道上能够传输数据的最大能力。 误码率：是指二进制码在数据传输中被传错的概率，也称为出 错率 吞吐量：数值上大于等于信道在单位时间内传输的总的信息量 ，单位也是bit/s或 Kbit/s。 数据通信过程中的主要技术问题 数据传输类型：数字信号、模拟信 号 数据通信方式：串行、并行；同步 、异步 数据交换技术：线路交换、存储转 发；报文交换、分组交换 差错控制技术：自动检测和差错纠 正 数据交换技术 电路交换（circuit switching）：电路交换是指两个计算机或终 端在相互通信时，独占使用一条实际的物理链路。优点：有实 时性强、延时小、成本低等。缺点：是线路

12、利用率低，尤其是 中继线的利用率低。 报文交换（message switching）：是把用户的报文存储在交换机 的内、外存储器上，当输出电路空闲时，就将报文转发到接收 此报文的终端。优点：可实现不同速率、不同规程、不同代码 的终端之间的通信、一点对多点的同文广播业务。缺点：以报 文为单位进行存储转发，使网络传输的时延增大，并占用交换 机的大量内、外存储空间。 分组交换（packet switching） ：是将用户发来的整个报文分切 成多个长度固再定的数据块（即分组、分包），再将分组以“ 存储-转发”方式在网上传输。优点：分组交换使传输质量大大 提高，传输成本大大降低。 计算机网络构成计算机

13、网络构成 网络划分为主机(host)和子网(Subnet)。主机是指连接 在网络中的独立自主的计算机。子网是将主机连接起来的实 体，它的作用是提供主机间的通信服务。 一个计算机子网由一个计算机子网由通信子网通信子网和和资源子网资源子网构成：构成： 通信子网负责网络中的信息传递交换、通信控制等工作。 资源子网负责信息加工处理，并向网络提供资源。 包括传输介质和通信设备。通信设备指通信处理机、交换机 、集中器、路由器、调制解调器、微波站、卫星地面站等。 由各种用户计算机、工作站、小型机以及大量的终端、绘 图仪、磁盘机、磁带机等等。 传输媒介 1、双绞线 是当前最普通的传输介质，它由两根绝缘的金属导

14、线扭在一起 而成，分为无屏蔽双绞线（UTP）、有屏蔽双绞线（STP）（ 抗电磁干扰强）。 2、同轴电缆 内部包含两条相互平行的导线。一般共有四层. 3、光导纤维 使用光来传输数据。分为单模式、多模式。 4、微波传输与卫星传输 以空气为传输介质。 有线 无线 微波传送塔微波传送塔 地地 球球 地球地球 网络连接设备 中继器(repeater) 网桥(Bridge)、路由器(Router) 调制解调器 网关 网内连接设 备 F 网卡(NIC) F 集线器(HUB) F 交换机(Switch) 网间连接设备 Novell Novell 的的NetwareNetware也是一个非常流行的网络操作系也是

15、一个非常流行的网络操作系 统，它管理统，它管理NovellNovell网络。网络。NovellNovell网以文件服务器为网以文件服务器为 中心，连接网上的各个工作站，各站点不能直接通中心，连接网上的各个工作站，各站点不能直接通 信，必须通过文件服务器信，必须通过文件服务器。 Windows NTWindows NT是是MicrosoftMicrosoft公司推出的十分引人注目公司推出的十分引人注目 的网络操作系统，采用的网络操作系统，采用Windows Windows 的标准界面，可以的标准界面，可以 形成对等式的网络，各站点可以相互通信，共享信形成对等式的网络，各站点可以相互通信，共享信 息，支持文件服务，对称多处理器等息，支持文件服务，对称多处理器等. . 常用网络操作系统 在计算机网络中，计算机之间通信时必须遵守在计算机网络中，计算机之间通信时必须遵守 一定的一定的约定约定和和规程规程，以便保证能够相互连接和正确，以便保证能够相互连接和正确 交换信息，这些约定和规程是交换信息，这些约定和规程是事先事先制定的，并以制定的，并以标标 准准的