《计算机网络技术与应用 中国通信学会普通高等教育“十二五”规划教材立项项目 教学课件 ppt 作者 夏素霞 23235-第1章计算机网络基础》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络技术与应用 中国通信学会普通高等教育“十二五”规划教材立项项目 教学课件 ppt 作者 夏素霞 23235-第1章计算机网络基础（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1章 计算机网络基础, 主要内容：本章主要介绍计算机网络的基本概念及功能、计算机网络的分类、计算机网络的组成及拓扑结构。 重点与难点：计算机网络的分类、计算机网络的组成、计算机网络的拓扑结构。,1.1 计算机网络概述, 什么是计算机网络？目前一些比较权威的看法认为：所谓计算机网络就是通过线路互连起来的、自治的计算机集合，确切地讲，就是将分布在不同地理位置上具有独立工作能力的计算机、终端及其附属设备用通信设备和通信线路连接起来，并配置网络软件，以实现计算机资源共享的系统。, 计算机网络的功能主要表现在硬件资源共享、软件资源共享和用户间信息交换3个方面： （1）硬件资源共享。 （2）软件资源共享
2、。 （3）用户间信息交换。,1.2 计算机网络的分类,1.2.1 按地域范围分类 1局域网 2城域网 3广域网 4互联网,1.2.2 按拓扑结构分类 1.2.3 按交换技术分类 （1）线路交换网络 （2）报文交换网络, 其优点如下： 可以充分利用线路容量（可以利用多路复用技术，以及空闲时间）； 可以实现不同链路之间不同数据率的转换； 可以实现一对多、多对一的访问，这是Internet的基础； 可以实现差错控制； 可以实现格式转换。, 缺点如下： 增加资源开销，例如辅助信息导致时间和存储资源开销； 增加缓冲延迟； 多个报文的顺序可能发生错误，需要额外的顺序控制机制； 缓冲区难于管理，因为报文的大
3、小不确定，接收方在接收到报文之前不能预知报文的大小。,（3）分组交换网络, 自身的优点： 缓冲区易于管理； 包的平均延迟更小，网络中占用的平均缓冲区更少； 更易标准化； 更适合应用。 现在的主流网络基本上都可以看成是分组交换网络。,1.2.4 其他分类方式,1按采用的协议分类 2按使用的传输介质分类 3按用户与网络的关联程度分类,1.3 计算机网络的组成, 一个计算机网络必须具备以下3个基本要素。 至少有两个具有独立操作系统的计算机，且它们之间有相互共享某种资源的需求； 两个独立的计算机之间必须用某种通信手段将它们连接； 网络中各个独立的计算机之间要能相互通信，必须制定相互可确认的规范标准或协
4、议。,1硬件系统, 下面介绍几种常用的硬件设备： （1）服务器（Server）。 （2）客户机（Client）。 （3）网络连接设备。, 中继器（Repeater）。,图1.1 用中继器连接的网络, 网桥（Bridge）。,图1.2 用网桥连接的网络, 路由器（Router）。,图1.3 用路由器连接两个不同类型的网络, 交换机（Switch）。,图1.4 用交换机连接共享带宽的网络,2软件系统,（1）数据通信软件。 （2）网络操作系统。 （3）网络应用软件。,3网络信息系统,1.4 网络拓扑结构,1总线型拓扑结构 （1）总线网络的工作原理。,图1.5 总线型拓扑结构,（2）总线拓扑的优点如下
5、：, 可以构建简单的小型网络，易于使用和掌握。 通信费用少。, 总线网络的扩展非常方便。 总线的无源操作和系统的分布控制保证了网络的高度可靠性。, 采用了广播式通信方式，没有转接站点，具有传输时延短的特性，实时性好。 有利于组建高速的、宽带工作的综合业务局域网。,（3）总线拓扑的缺点如下：, 过重的网络负载可能会减小网络的传输速度。 每个BNC同轴连接器都会衰减电子信号，如果连接数过多，会妨碍信号正常传输到目的地。, 总线网络一旦出现故障，例如匹配器损坏、线缆断裂等故障便很难维修，从而导致整个网络的活动停止。 网络覆盖范围受到限制。,2星型拓扑结构,图1.6 星型拓扑结构,（1）星型网络的工作
6、原理。,图1.7 混合星型网络,（2）星型网络的优点如下：, 便于在星型网络里修改和添加新计算机，同时不会对网络的剩余部分带来任何干扰。 只需简单地从计算机向中心位置拉一条新线，然后把它插入 Hub 即可。, 星型网络的中心很容易诊断网络故障。 如果单台计算机出现故障，整个星型网络不会受到影响。, 只要Hub能使用多种类型的电缆，那么在同一个网络里可以使用多种电缆类型。 由于星型LAN的结构与传统的本地电话网类似，因此只要有电话交换机的单位，就可以利用现有的专用自动交换机系统的线路组成 LAN，如果交换机本身具有综合交换功能，则可以很容易地组建一个具有综合业务能力的 LAN。, 集中控制有利于
7、将各个工作站送来的数据进行汇总，然后与其他的网络互连，连接方便，结构简单。 中心交换采用线路交换并具有透明性，这样任意一对工作站之间的报文传输没有转接延时，各通信对之间可以采用不同的通信协议和接口标准，有利于异种机联网，同时，网络的延时时间是确定的。,（3）星型网络的缺点如下：, 如果中央集线器出现故障，整个网络会瘫痪。 许多星型网络要求在中心点使用一个设备，以便传播或转换网络通信。 架设星型网络的电缆费用相比之下高很多。, 各节点之间的通信量不能过大，否则很容易产生信息阻塞现象。 由于线路交换方式存在接续占线的问题，这种星型网络不利于接入共享资源设备。,3环型拓扑结构,图1.8 环型拓扑结构
8、,（1）环型网络的工作原理。,（2）环型网络的优点如下：, 由于网络的操作是分布式和非竞争的，对于资源的分配比较公平，不管工作站处于环路的什么位置，每台计算机都有相同的访问权限，所以没有一台计算机可以垄断网络。, 网络的性能比较稳定，能承受较重的负担。 网络的接入控制和接口部件比较简单。,（3）环型网络的缺点如下：, 环上的任一台计算机出现故障，会影响到整个网络。 很难对一个环型网络进行故障诊断。 网络的扩充不方便，添加或删除联网的计算机都会干扰整个网络的正常运行，它的扩充没有总线型网络容易。, 为保证环内信号的单向传输，每个节点的环接器必须是有源部件，而有源部件存在供电问题，可靠性不如无源部
9、件。 环内需要设置对信道资源进行管理的控制装置。,4星型总线拓扑结构,图1.9 星型总线拓扑结构,5星环型拓扑结构,图1.10 星环型拓扑结构,6物理网状拓扑结构,图1.11 网状拓扑结构,本 章 小 结, 本章主要介绍了与计算机网络相关的基础知识。, 首先介绍了计算机网络的概念与功能；接着介绍计算机网络可以从地域范围、拓扑结构、信息传输交换方式或协议、网络组建属性或用途等不同角度加以分类，重点讲解了地域范围和拓扑结构的分类；然后介绍了计算机网络的组成，包括硬件系统、软件系统及网络信息；最后重点讲解网络拓扑结构的几种类型。, 通过本章的学习可以使读者清楚地掌握网络构架的基础知识，为后面进一步的学习打下一个较好的基础。,
