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1、第二章 网络技术基础,目的要求：要求学生掌握网络的基本概念及分类、局域网知识，理解网络互联，了解网络安全的基本内容。教学重点：网络基本概念与分类、局域网知识教学难点：网络互联原理,网络基本概念,1、计算机网络 就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、软件、数据信息等资源。通俗来说，网络就是通过电缆、电话线、或无线通讯等互联的计算机的集合。,网络基本概念,2、网络的功能：通过网络，您可以和其他连到网络上的用户一起共享网络资源，如磁盘上的文件及打印机、调制解调器等，也可以和他们互相交换数据信息
2、。,一、网络基本概念,网络的分类1、按地理位置分类 ：局域网（LAN，Local Area Network）、广域网（WAN，Wide Area Network）和城域网 （Metropolis Area Network） 。2、按网络拓扑结构分类 ：星型网络、环型网络、总线型网络。3、按传输介质分类：有线网络、无线网络4、按服务对象分类：企业网、校园网 等,一、网络基本概念,网络协议就象我们说话用某种语言一样，在网络上的各台计算机之间也有一种语言，这就是网络协议，不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能进行通信。当然了，网络协议也有很多种，具体选择哪一种协议则要看情况而定。Internet
3、上的计算机使用的是TCP/IP协议。,一、网络基本概念,Internet 互联网 从本质上讲，Internet是一个使世界上不同类型的计算机能交换各类数据的通信媒介。从Internet提供的资源及对人类的作用这方面来理解，Internet是建立在高灵活性的通信技术之上的一个已硕果累累，正迅猛发展的全球数字化数据库。,二、局域网知识,构成局域网的基本构件 计算机(特别是PC机); 传输媒体; 网络适配器; 网络连接设备; 网络操作系统。,二、局域网知识,局域网的传输媒体.同轴电缆 .双绞线.光缆4无线媒体,二、局域网知识,网络适配器 网络适配器又称网卡或网络接口卡（NIC），英文名Network
4、 Interface Card。它是使计算机联网的设备。平常所说的网卡就是将PC机和LAN连接的网络适配器。网卡（NIC） 插在计算机主板插槽中，负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式，通过网络介质传输。它的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等。它的基本功能为：从并行到串行的数据转换，包的装配和拆装，网络存取控制，数据缓存和网络信号。目前主要是8位和16位网卡。,二、局域网知识,局域网连接设备1、集线器（HUB），它是一个共享设备，主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。 HUB的分类。依据总线带宽的不同，HUB分为10M，100M和10/100M
5、自适应三种；若按配置形式的不同可分为独立型HUB，模块化HUB和堆叠式HUB三种；根据管理方式可分为智能型HUB和非智能型HUB两种。目前所使用的HUB基本是以上三种分类的组合。,二、局域网知识,局域网连接设备2、交换机（SWITCH），交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整，交换技术是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品，体现了桥接技术的复杂交换技术在OSI参考模型的第二层操作。与桥接器一样，交换机按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发,二、局域网知识,局域网连接设备交换机分类,交换机根据使用的网络技术可以分为：以大网交换机；令牌环交换机；FDDI交换机；A
6、TM交换机；快速以太网交换机等。,按交换机应用领域来划分，可分为：台式交换机；工作组交换机；主干交换机；企业交换机；分段交换机；端口交换机；网络交换机等。,二、局域网知识,常见局域网的类型 1、以太网Ethernet 2、FDDI网络3、ATM网络4、令牌环5、交换网,二、局域网知识,1、以太网Ethernet Ethernet是Xerox、Digital Equipment和Intel三家公司开发的局域网组网规范。具体表现在：1、以太网提供是一种所谓“无连接”的网络服务，网络本身对所传输的信息包无法进行诸如交付时间、包间延迟、占用带宽等等关于服务质量的控制。因此没有服务质量保证(Qualit
7、y of Service)。2、对信道的共享及争用机制导致信道的实际利用带宽远低于物理提供的带宽，因此带宽利用率低。,二、局域网知识,FDDI网络 光纤分布数据接口（FDDI）是目前成熟的LAN技术中传输速率最高的一种。这种传输速率高达100Mb/s的网络技术所依据的标准是ANSIX3T9.5。该网络具有定时令牌协议的特性，支持多种拓扑结构，传输媒体为光纤。使用光纤作为传输媒体具有多种优点：、较长的传输距离，相邻站间的最大长度可达2KM，最大站间距离为200KM。、具有较大的带宽，FDDI的设计带宽为100Mb/s。、具有对电磁和射频干扰抑制能力，在传输过程中不受电磁和射频噪声的影响,也不影响
8、其设备。、光纤可防止传输过程中被分接偷听，也杜绝了辐射波的窃听,因而是最安全的传输媒体。,二、局域网知识,ATM网络 异步传输模式（ATM），采用基于信元的异步传输模式和虚电路结构，根本上解决了多媒体的实时性及带宽问题。实现面向虚链路的点到点传输，它通常提供155Mbps的带宽。它既汲取了话务通讯中电路交换的“有连接”服务和服务质量保证，又保持了以太、FDDI等传统网络中带宽可变、适于突发性传输的灵活性，从而成为迄今为止适用范围最广、技术最先进、传输效果最理想的网络互联手段。ATM技术具有如下特点：1、实现网络传输有连接服务，实现服务质量保证(QoS)。2、交换吞吐量大、带宽利用率高。3、具有
9、灵活的组网拓扑结构和负载平衡能力，伸缩性、可靠性极高。4、ATM是现今唯一可同时应用于局域网、广域网两种网络应用领域的网络技术，它将局域网与广域网技术统一。,三、网络互联,网络世界发展迅猛,各种技术丰富多采。在过去的20年中最为成功的一项技术就是网络互联(Internetworking)技术。网络互联是指将使用不同链路层协议的单个网络连结,成一个整体,使之能够相互通信的一种技术和方法。 正是由于发展和设计了网络互联协议(如IP),才使网络互联成为可能。互连网中的主机利用互联协议服务,必要时通过路由器进行通信。,三、网络互联,OSI参考模型 国际标准化组织（ISO）在年建立了一个分委员会来专门研
10、究一种用于开放系统互联的体系结构(Open Systems Interconnection)简称OSIOSI参考模型分为层，分别是物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层和应用层。,三、网络互联,网络互联设备 网络互联通常是指将不同的网络或相同的网络用互联设备连接在一起而形成一个范围更大的网络，也可以是为增加网络性能和易于管理而将一个原来很大的网络划分为几个子网或网段。路由器（Router） 是用来实现路由选择功能的一种媒介系统设备。 路由器的作用 :路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径的策略即路由算
11、法是路由器的关键所在 路由器的构成 路由器具有四个要素：输入端口、输出端口、交换开关和路由处理器。,三、网络互联,网络互联设备调制解调器（Modem） 调制解调器（Modem） 作为末端系统和通信系统之间信号转换的设备，是广域网中必不可少的设备之一。分为同步和异步两种，分别用来与路由器的同步和异步串口相连接，同步可用于专线、帧中继、X.25等，异步用于PSTN的连接。,三、网络互联,网络拓扑结构1.星型拓扑结构便于集中控制,因为端用户之间的通信必须经过中心站。由于这一特点,也带来了易于维护和安全等优点。端用户设备因为故障而停机时也不会影响其它端用户间的通信但这种结构非常不利的一点是,中心系统必
12、须具有极高的可靠性,三、网络互联,网络拓扑结构2.环型网络拓扑结构环行结构的特点是,每个端用户都与两个相临的端用户相连,因而存在着点到点链路,但总是以单向方式操作。于是,便有上游端用户和下游端用户之称。例如图5中,用户N是用户N+1的上游端用户,N+1是N的下游端用户。,三、网络互联,网络拓扑结构总线拓扑结构 总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式,也就是说，连接端用户的物理媒体由所有设备共享，如下图所示。使用这种结构必须解决的一个问题是确保端用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。,三、网络互联,网络互联的方式1、（综合业务数字网） ISDN的英文全称是Integrated Ser
13、vices Digital Network，中文意思就是综合业务数字网。在国内前两年才开始应用，而国外整整比我们早了二十多年。ISDN的概念是在1972年首次提出的，是以电话综合数字网（IDN）为基础发展而成的通信网，它能提供端到端的数字连接，用来承载包括语音和非语音等多种电信业务。ISDN分为两种：NISDN（窄带综合业务数字网）和BISDN（宽带综合业务数字网）。目前我们国内使用的是NISDN。,三、网络互联,网络互联的方式2、专线 DDN是“Digital Data Network”的缩写，意思是数字数据网，即平时所说的专线上网方式。数字数据网是一种利用光纤、数字微波或卫星等数字传输通道
14、和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网，它可以为用户提供各种速率的高质量数字专用电路和其他新业务，以满足用户多媒体通信和组建中高速计算机通信网的需要。主要有六个部分组成：光纤或数字微波通信系统；智能节点或集线器设备；网络管理系统； 数据电路终端设备；用户环路；用户端计算机或终端设备。它的速率从可选。,三、网络互联,网络互联的方式3、异步传输方式 它采用基于信元的异步传输模式和虚电路结构，根本上解决了多媒体的实时性及带宽问题。实现面向虚链路的点到点传输，它通常提供155Mbps的带宽。它既汲取了话务通讯中电路交换的“有连接”服务和服务质量保证，又保持了以太、FDDI等传统网络中带宽可变、适于突发
15、性传输的灵活性，从而成为迄今为止适用范围最广、技术最先进、传输效果最理想的网络互联手段。,三、网络互联,网络互联的方式4、（不对称数字用户服务线） ADSL是Asymmetric Digital Subscriber Loop（非对称数字用户回路）的缩写，它的特点是能在现有的铜双绞普通电话线上提供高达8Mb/s的高速下载速率和1Mb/s的上行速率，而其传输距离为3km到5km。其优势在于可以不需要重新布线，它充分利用现有的电话线网络，只需在线路两端加装ADSL设备即可为用户提供高速高带宽的接入服务，它的速度是普通Modem拨号速度所不能及的，就连最新的ISDN一线通的传输率也约只有它的百分之一
16、。这种上网方式不但降低了技术成本，而且大大提高了网络速度,三、网络互联,网络互联的方式5、有线电视网 利用有线电视网进行通信，可以使用Cable Modem，即电缆调制解调器，可以进行数据传输。Cable Modem 主要面向计算机用户的终端。它连接有线电视同轴电缆与用户计算机之间的中间设备。Cable Modem与普通Modem在原理上都是将数据进行调制后，在Cable(电缆)的一个频率范围内传输,接收时进行解调。 Cable Modem在有线电缆上将数据进行调制，然后在有线网(Cable)的某个频率范围内进行传输，接收一方再在同一频率范围内对该已调制的信号进行解调，解析出数据，传递给接收方。它在物理层上的传输机制与电话线上的调制解调器无异，同样也是通过调频或调幅对数据编码。,
