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1、2017/7/30,1,计算机互联网,主 讲：刘吉华E-mail: L Tel: 18602700678,2017/7/30,2,计算机网络课程安排,计算机网络基础知识(2+1)各种远程接入方式的介绍（1 ）OSI参考模型简介（自学）TCP/IP协议&IP地址 (1+2)网络协议的安装与配置(各参数的作用DNS, IP address, Network mask)（+2）常用网络命令简介（1+1）配置及使用IE浏览器(1+1)配置及使用Outlook Express(1+1)配置及使用常用的FTP软件（1+1）网络安全简介（1）,2017/7/30,3,参考书目,TCP/IP 详解 卷一：协议
2、 W.Richard Stevens计算机网络 清华 南大数据通信技术 Gilbert Held计算机局域网 胡道元 清华Internet 基础HTTP:/WWW.ZOL.COM.CNHTTP:/WWW.MICROSOFT.COM/CHINAHTTP:/WWW.CISCO.COMHTTP:/WWW.HUAWEI.COM,2017/7/30,4,要求-学习方法,认真记笔记!(记的方法！）课堂秩序（安静、认真听讲）机房上课（多练习，多问）课后作业（按时、认真完成）成绩(平时30%，考试70%）平时（考勤10%，作业20%）考试 （操作35%+机考客观题35%）机房（位置固定，不得随意换位）多上网，
3、多练习,2017/7/30,5,第一讲计算机网络基础,2017/7/30,6,一、网络基础,什么是计算机网络计算机+网络 网络=通信介质+中间设备建网的目的资源共享信息的传递其它,SWITCH/HUB/集线器等,2017/7/30,7,二、网络的分类1、从传输规模上可以划分为：局域网 LAN-Local Area Networks特点：传输地域小 传输延迟小 可以应用多种拓扑结构广域网 WAN-Wide Area Networks特点：LAN-LAN 范围广，全球性的，一般使用TCP/IP协议 互联网： 国际互联网：,2017/7/30,8,二、网络的分类（续）2、网络拓扑 Topology（
4、物理， 网络中，计算机及网线等的物理分布总线星型环形混合,2017/7/30,9,总线型,2017/7/30,10,环形,2017/7/30,11,星型,2017/7/30,12,实例,附1 xx大学校园网物理拓扑图附2网络拓扑(hw),2017/7/30,13,三、网络传输介质,同轴线双绞线微波红外无线蓝牙,2017/7/30,14,同轴电缆 Coaxial Cable,构造串音 CrossTalk 衰减 Attenuation用于组建总线型网络Bus连接器 BNC Connector两端须终结器Terminator， 50欧电阻吸收波反射总线型网络一点断开，整个网络断开用万用表检查缆线的错
5、误,2017/7/30,15,细缆（thinnet),2017/7/30,16,粗缆（thicknet),2017/7/30,17,细缆和粗缆,ThinNet 细缆直径0.25英寸最长距离185米，最短0.5米以太网规范：10Base2 ThickNet 粗缆直径0.5英寸Transceiver，AUI，下行电缆最长距离500米，最短2.5米以太网规范：10Base5 10Base5 ，500米，2.5米,2017/7/30,18,双绞线 Twisted-Pair,10BaseT，100baseTX，100baseFx八芯四对UTP Unshielded Twisted-Pair 非屏蔽双绞线
6、100米五类线 cat-5,3,4,6RJ-45橙白，橙，绿白，兰，兰白，绿，棕白，棕STP - Shielded Twisted-Pair干扰大的场合,2017/7/30,19,UTP Device,The RJ-45 Connector,1,8,8,Pair 4 R4,1,2,3,4,5,6,7,Wire PairT is TipR is Ring,Pair 2 T2,Pair 2 R2,Pair 3 T3,Pair 1 R1,Pair 1 T1,Pair 3 R3,Pair 4 T4,Pin,2017/7/30,20,光纤 Fiber-Optic Cable,原理单模光纤多模光纤传输距离
7、远，2Km传输速率 100M bps可靠性高可靠性高, 抗干扰能力强安全性保密性好,2017/7/30,21,AIP Cable Connector Types,MIC,Duplex SC,ST2,BNC,Simplex SC,Connector,2017/7/30,22,Wireless Communication,无线网络Infrared transmission红外线Narrowband radio transmission窄带无线电波,2017/7/30,23,802.11无线局域网,由于无线局域网可以在不受地理条件限制、通信不便利以及移动通信的情况下，组建计算机网络，因此具有有线网络
8、不可取代的优势，早已经成为潜力巨大的市场。90年代初，工作在900MHz、2.4MHz和5GHz频率上的无线局域网设备就已经出现，但是由于价格、性能、通用性等种种原因，没有得到广泛应用。1997年6月，第一个无线局域网标准IEEE802.11正式颁布实施，为无线局域网的物理层和MAC层提供了统一的标准，有力推动了该市场的快速发展。,2017/7/30,24,无线局域网的功能,提供对现有有线网络的临时连接帮助提供对现有网络的备份提供一定程度的可携带性扩展网络，使其突破物理连接的限制,2017/7/30,25,经常使用无线局域网的地方,使用频繁的区域，如客厅和接待区经常移动的用户，如医院中的医生和
9、护士隔离的区域或建筑物物理布局经常有无法预计的变化的部门某些建筑物，如历史性建筑，布线非常困难,2017/7/30,26,无线局域网的组成,2017/7/30,27,无线局域网的组成,控制模块(CM):是到无线局域网的接口，具有网桥或路由器的功能，使得无线局域网一方面能够接入到电缆主干网，而且还有某些接入控制逻辑用来管理从端系统到控制模块的无线接入。另外，普通的局域网也可以通过一个用户模块UM用无线接入到控制模块。图中所示四种接入。单小区无线局域网：即所有的端系统都处在一个控制模块能够覆盖的范围之内。多小区无线局域网：多个控制模块通过有线局域网连接在一起，每一个控制模块在其传输范围内支持一定数
10、量的无线端系统。,2017/7/30,28,多小区无线局域网,2017/7/30,29,无线局域网的优点和不足,优点：具有高移动性，通信范围不受环境条件的限制，拓宽了网络的传输范围。在有线局域网中，两个站点的距离在使用铜缆（粗缆）时被限制在500m，即使采用单模光纤也只能达到3000 m，而无线局域网中两个站点间的距离目前可达到50km。 建网容易，管理方便。相对于有线网络，无线局域网的组建、配置和维护较为容易，一般计算机工作人员都可以胜任网络的管理工作。无线局域网的不足网络产品昂贵：昂贵的设备增加了组网的成本。 传输速度慢：以太网可实现1Gb/s的传输速度，而无线局域网的传输速度被限制在10
11、Mb/s左右，市场上一般的无线网络带宽还达不到2 Mb/s。,2017/7/30,30,无线局域网协议802.11,IEEE802.11是第一代无线局域网标准之一。该标准定义了物理层和媒体访问控制(MAC)协议的规范，允许无线局域网及无线设备制造商在一定范围内建立互操作网络设备。,2017/7/30,31,802.11标准中的服务集,2017/7/30,32,802.11标准中的服务集,802.11标准规定了无线局域网的最小构件是“基本服务集”BSS。在一个基本服务集BSS内，所有的站均运行同样的MAC协议并以争用方式共享同样的媒体。一个基本服务集可以是孤立的，也可以通过一个接入点AP连接到一
12、个主干“分配系统”DS。接入点AP的作用与网桥相似，也就是控制模块，而分配系统通常就是一个有线主干局域网。一个扩展服务集包括两个或更多的基本服务集，而这些基本服务集通过分配系统连接在一起。扩展服务集是一个在LLC子层上的逻辑局域网。802.11标准还定义了三种类型的站。一种是仅在一个BSS内移动，另一种是在不同的BSS之间移动但仍在一个ESS之内。还有一种是在不同的ESS之间移动。,2017/7/30,33,802.11中的物理层,规定了三种物理层实现方法红外线局域网采用小于1m波长的红外线作为传输媒体，有较强的方向性，受太阳光的干扰大。红外线支持12Mb/s数据速率，适于近距离通信。 DSS
13、S（直接序列扩频）局域网可在很宽的频率范围内进行通信，支持12Mb/s数据速率，在发送和接收端都以窄带方式进行，而传输过程中则以宽带方式通信。 FHSS（跳频扩频）局域网支持1Mb/s数据速率，共22组跳频图案，包括79个信道，输出的同步载波经调解后，可获得发送端送来的信息。DSSS和FHSS无线局域网都使用无线电波作为媒体，覆盖范围大，发射功率较自然背景的噪声低，基本避免了信号的偷听和窃取，使通信非常安全。同时，无线局域网中的电波不会对人体健康造成伤害，具有抗干扰性、抗噪声、抗衰减和保密性能好等优点。,2017/7/30,34,802.11标准中的MAC子层,无线信道由于传输条件特殊，造成信
14、号强度的动态范围非常大 。这就使发送站无法使用冲突检测的方法来确定是否发生了冲突，因此无线局域网不能使用CSMA/CD。为了尽量减少数据的传输碰撞和重试发送，防止各站点无序地争用信道，无线局域网中采用了与以太网CSMA/CD相类似的CSMA/CA(载波监听多路访问/冲突避免)协议。CSMA/CA通信方式将时间域的划分与帧格式紧密联系起来，保证某一时刻只有一个站点发送，实现了网络系统的集中控制。,2017/7/30,35,CSMA/CA的工作原理,站A在向站B发送数据帧之前，先向站B发送一个请求发送帧RTS，在RTS中说明将要发送的数据帧长度。B收到RTS帧之后就向A响应一个允许发送帧CTS,在
15、CTS帧中也附上A欲发送的数据帧的长度。A收到CTS帧后就可以发送其数据帧了。RTS和CTS帧会使整个网络的效率有所下降，但这两种帧都很短，当数据帧很大时，相比之下其开销并不算大。相反，如果不使用控制帧，则一旦发生冲突而导致数据帧重发，则浪费的时间就更大。,2017/7/30,36,802.11标准的MAC子层设计,2017/7/30,37,802.11标准的MAC子层设计,下面的一层叫分布协调功能DCF(Distributed Coordination Function) DCF向上提供争用服务。DCF在每一个结点使用CSMA机制的分布式接入算法，让各个站通过争用信道来获取发送权。上面的一层
16、叫做点协调功能PCF（Point Coordination Function）PCF提供无争用服务。PCF使用集中控制的接入算法，用类似于轮询的方法将发送数据权轮流交给各个站，从而避免了冲突的产生。,2017/7/30,38,802.11家族谱,802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中，用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。目前，3Com等公司都有基于该标准的无线网卡。由于802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE小组又相继推出了802.11b和802.11a两个新标准。三者之间技术上的主要差别在于MAC子层和物理层。,
