《现代通信技术概论第2版教学作者崔健双第10章节计算机网络通信系统课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代通信技术概论第2版教学作者崔健双第10章节计算机网络通信系统课件（84页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、现代通信技术概论,2,第10章 计算机网络通信系统,10.1 计算机网络概述 10.2 数据通信基础 10.3 局域网 10.4 广域网 10.5 因特网,3,10.1 计算机网络概述,1.定义：计算机网络是利用通信设备和通信线路将地理位置不同、功能独立的多台计算机，以相互共享软件、硬件和信息资源为目的而有机地连接起来的计算机系统的集合。,4,10.1 计算机网络概述,2.分类： （1）按照逻辑功能来分（图10-1）,5,10.1 计算机网络概述,（2）按照地理覆盖范围的大小来分：局域网、城域网、广域网和因特网。图10-2这几种网络之间的关系。,6,10.1 计算机网络概述,（3）按照历史演变
2、的过程来分 面向终端的计算机网络(图 10-3),7,10.1 计算机网络概述,小规模计算机计算机联机网络（图10-4）,8,10.1 计算机网络概述,开放式标准化网络（图10-5）,9,10.1 计算机网络概述,基于TCP/IP协议的因特网（图10-6）,10,10.1 计算机网络概述,3.开放系统互连参考模型（OSI/RM） 应用层（Application Layer） 表示层（Presentation Layer） 会话层（Session Layer） 传输层（Transport Layer） 网络层（Network Layer） 链路层（Data Link Layer） 物理层（Phy
3、sical Layer）,11,10.2 数据通信基础,10.2.1 数据通信概述 1数据通信的概念 数据通信就是要在通信的双方，即信源和信宿之间传输数据信号。 2. 数据通信与数字通信的区别 数字通信系统中信源通常是语音、图像等模拟信号，需要进行模拟信号的取样、量化、编码，以实现模拟信号的数字化传输。而数据通信的信源已经是数字信号，不需要模拟/数字化过程。,12,10.2 数据通信基础,3. 数据通信系统的组成 由实现数据传输的通信子网和实现数据处理的资源子网两部分组成，参见图10-1。,13,10.2 数据通信基础,10.2.2 数据交换技术 1. 电路交换,14,10.2 数据通信基础,
4、2. 报文交换 报文（Message）指的是计算机中一组相对独立的数据或文件。 一份报文包括报头（含源地址、目的地址以及一些相关的辅助信息）、正文（用户信息）和报尾（报文结束标志）三个部分。报文交换以一个报文（长短不一）为传输单位，其基本思想是存储-转发。,15,10.2 数据通信基础,3. 分组交换 分组交换仍采用存储-转发的思路，只是把一个较长的报文分解成若干个较短的等长度的报文来传输，称为分组或分组包，简称为包（Packet）。所以分组交换又称为包交换。,16,10.2 数据通信基础,4. 数据报和虚电路的概念 虚电路（VC：Virtual Circuit）是一种面向连接的服务方式。 数
5、据报服务方式是一种面向无连接的服务方式。,17,10.2 数据通信基础,10.2.3 数据链路控制 为了实现稳定可靠的数据传输，除了采用差错检测等技术之外，建立数据链路以实现数据同步与流量控制是必不可少的关键技术。 完成数据传输控制和管理功能的规则称为数据链路传输控制规程。 高级数据链路控制规程（HDLC：High-Level Data Link Control）就是一种经典的规程。,18,10.2 数据通信基础,10.2.3 数据链路控制 为了实现稳定可靠的数据传输，除了采用差错检测等技术之外，建立数据链路以实现数据同步与流量控制是必不可少的关键技术。 完成数据传输控制和管理功能的规则称为数
6、据链路传输控制规程。 高级数据链路控制规程（HDLC：High-Level Data Link Control）就是一种经典的规程。,19,10.2 数据通信基础,HDLC主要控制功能包括链路管理（建立、维护和释放）、帧同步、差错控制、流量控制等内容。,数据链路的配置和响应方式,20,10.2 数据通信基础,HDLC的帧结构,21,10.2 数据通信基础,22,10.2 数据通信基础,流量控制：发送窗口滑动过程,23,10.3 局域网,10.3.1局域网概述 局域网（LAN）是由一组计算机及相关设备，在一个有限的地理范围内连接在一起实现信息交换、文件管理、软硬件资源共享等功能的计算机通信系统。
7、,24,10.3 局域网,IEEE于1980年初成立了802委员会，专门从事局域网标准的制定工作，并先后发布了一系列局域网标准。,25,10.3 局域网,局域网的主要特点（1）地理范围有限；（2）体系结构较简单；（3）传输介质可分为有线和无线两大类；（4）拓扑结构灵活,26,10.3 局域网,10.3.2局域网的体系结构 1. IEEE802参考模型（体系结构）与ISO/OSI模型比较,27,10.3 局域网,局域网的体系结构图示表达方法,28,10.3 局域网,2. 逻辑链路控制子层（LLC） LLC子层实现OSI/RM中数据链路层的大多数功能。处理站点之间帧的交换，实现源到目的端的无差错的
8、帧传输以及流量控制，为网络用户提供无确认无连接的数据报和面向连接的虚电路两类服务。,29,10.3 局域网,3. 媒体访问控制子层（MAC） MAC子层负责处理局域网中各站点对各类通信媒介的使用问题，完成媒体访问控制功能，提供适应于不同的媒体访问技术和可供选择的媒体访问控制方式。,30,10.3 局域网,LLC子层与MAC子层帧结构,31,10.3 局域网,10.3.3总线以太网与IEEE802.3标准 1IEEE 802.3标准 IEEE802.3标准描述物理层和MAC子层的实现方法，是针对在多种不同物理媒体上以多种传输速率，采用带有冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）控制技术来实现
9、总线共享的局域网标准。拓扑结构：,32,10.3 局域网,2. CSMA/CD控制协议,33,10.3 局域网,10.3.4 交换式以太网 单总线以太网由于采用同一共享介质，网络带宽固定不变且总容量有限，故当网络终端数量增加时，访问冲突概率增大，数据传输效率明显下降。为此，以交换机为核心建立起来的交换式以太网逐渐获得推广应用。,34,10.3 局域网,以太网交换机又称为交换式集线器或第二层交换机，能够实现数据链路层的帧交换。,35,10.3 局域网,虚拟局域网（VLAN）：将一个局域网从逻辑上划分成若干个子网，每个子网形成一个独立的网段，称为一个VLAN，各网段内主机间的通信和广播仅限于该VL
10、AN内，广播帧不会被转发到其他网段。,36,10.3 局域网,第三层交换机：当局域网需要接入因特网时，或者当不同的VLAN之间也要求进行通信时，就必须使用路由器或者第三层交换机。,37,10.3 局域网,高速以太网：多级交换机组成的高速局域网。,38,10.3 局域网,10.3.5 无线局域网与IEEE802.11标准系列 无线局域网最大的优势是不需要布线，由于组网灵活、成本低、便于移动等特点，其应用的范围日益广泛。,39,10.3 局域网,1.IEEE 802.11基本标准 IEEE802.11标准规定了物理层和媒体访问控制层（MAC）的协议规范。物理层定义了数据传输的信号特征和调制方法；M
11、AC层定义了支持三种发送及接收技术规范。,40,10.3 局域网,CSMA/CA协议流程,41,10.3 局域网,2.IEEE 802.11标准系列,42,10.3 局域网,43,10.4 广域网,10.4.1 广域网概述 广域网的主要功能是信息数据的长途传输。因此，如何把本地局域网接入广域网以及如何可靠、高效、远距离地传输数据就成为广域网的主要技术。,44,10.4 广域网,广域网的拓扑结构,45,10.4 广域网,广域网与OSI/RM低三层之间的对应关系。广域网的数据链路层协议主要包括LAPB、Frame Relay、HDLC、PPP等。,46,10.4 广域网,10.4.2 X.25分组
12、交换网 X.25分组交换网是在分组交换技术的基础上发展起来的，最早出现于上世纪70年代，是以数字数据传输为目的的公共数据传输网，用户接入遵守ITU-T X.25 建议书。 X.25网目前只用于要求传输费用少、传输速率不高的广域网应用环境。,47,10.4 广域网,X.25分组网模型,48,10.4 广域网,10.4.3 帧中继技术FR 帧中继协议可以看做是对X.25协议的简化，简化了X.25协议中链路帧之间频繁的交互问答过程，省略了X.25协议的第三层，提高了传输效率。所以，帧中继技术又称为快速分组交换技术。,49,10.4 广域网,典型的帧中继网拓扑结构,50,10.4 广域网,10.4.4
13、数字数据网DDN 数字数据网（DDN：Digital Data Network）是利用数字信道传输数据信号的传输网。能够为用户提供永久或半永久性的各种速率的高质量的专用数字传输信道。既可用于计算机或网络之间的连接，也可用于传真、话音、图像等数字化信息的传输。,51,10.4 广域网,DDN网络拓扑结构,52,10.4 广域网,10.4.5异步传递模式网ATM 1.ATM概述 ATM是一种基于信元的交换和复用技术，综合兼具了电路交换和分组交换的优点。 ITU-T于1992年推荐ATM作为宽带综合业务数字网BISDN统一的信息传递模式。,53,10.4 广域网,2.ATM基本原理 在ATM中，各种
14、信息的传输、复用和交换都以53个字节的信元为基本单位。信元体可以是任何类型的信息。这种短小而固定的信元传输模式可以降低网络传输延迟，同时便于用硬件电路处理。 信元交换可从任意入线到所需的任意出线的任意逻辑信道上去。,54,10.4 广域网,ATM信元结构,55,10.4 广域网,ATM虚通路和虚信道,56,10.4 广域网,ATM信元交换过程,57,10.4 广域网,ATM参考模型,58,10.4 广域网,典型的ATM网络模型,59,10.4 广域网,IPOA协议：IPOA（IP Over ATM） 是把ATM网当作局域网，称为ATM-LAN，在其上传输IP分组包的一种协议。,IPOA协议栈层次,60,10.4 广域网,TCP/IP数据帧适配过程：IP分组适配为
