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1、1,山东省建设厅建筑智能化技术 培 训 班 智能建筑与智能小区 应用技术,哈尔滨工业大学建筑设计研究院 建筑智能化技术研究所 所长 刘晓胜 (博士后 副教授) 手 机： 1361-365-1278 电 话：0451-6281166,2,第二部分网络通信技术,3,几个基本概念 计算机网络功能、组成、分类与结构 局域网技术与常用局域网 广域网技术 虚拟专用网,网络通信技术,4,通信系统,几个基本概念,5,数据编码:数字数据编码和模拟数据编码,几个基本概念,6,数据编码,几个基本概念,7,数据编码,几个基本概念,8,信号传输方式 (1) 基带传输 (2) 载波传输 (3) 宽带网 (4) 异步传输模
2、式ATM(asynchronous transfer mode),几个基本概念,9,通信方式,几个基本概念,10,介质访问控制方式 CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测) 令牌访问控制方式,几个基本概念,11,数据交换方式 线路交换(Circuit Switching) 报文交换(Message Switching) 分组交换(Packet Switching) 信元交换,几个基本概念,12,通信系统性能 传输速度:9600bps、40kbps、1Mbps、10Mbps 误码率：电话线：10-210-4；计算机：10-9 信道容量：最大数据传输速率 信噪比,几个基本概念,13,通信中的检
3、错与纠错 检错法: 奇偶校验 循环冗余校验 交错法: 自动重发请求 正向纠错,几个基本概念,14,TCP/IP中的几个术语 网络连接:面向连接和无连接; 协议可靠性:可靠和不可靠; 协议数据:字节流服务和数据流服务; 虚电路,几个基本概念,15,计算机网络 计算机网络功能 计算机网络组成 计算机网络分类 计算机网络拓扑结构 计算机网络通信协议,计算机网络功能、组成、分类与结构,16,计算机网络功能 资源共享：数据、信息、软件、硬件; 信息服务：查询、交流、EDI、新闻、点播、CSCW、教育、娱乐等等; 其它功能:可靠性、协同计算、分布处理等;,计算机网络功能、组成、分类与结构,17,计算机网络
4、组成 (1) 网络工作站：PC机、其他设备 (2) 网络服务器：可从性能或功能划分； (3) 网络传输设备：NIC和网络传输介质； (4) 局域网交换设备：各种交换机、集线器； (5) 网络互连设备：中继器、网桥、路由器、网关和访问服务器； (6) 网络外部设备：磁盘阵列、绘图仪、打印机等； (7) 网络软件：网络操作系统和网络应用软件,计算机网络功能、组成、分类与结构,18,计算机网络分类 按网络规模和范围分类： (1) 局域网(LAN,Local Area Network) (2) 城域网(MAN,Metropolitan Area Network) (3) 广域网(WAN,Wide Ar
5、ea Network) (4) 因特网(Internet) 按网络传输技术分类 (1)广播网络；(2)点对点网络；,计算机网络功能、组成、分类与结构,19,因特网的总体框架,计算机网络功能、组成、分类与结构,20,表3-1 网络分类,计算机网络功能、组成、分类与结构,21,计算机网络拓扑结构：物理拓扑和逻辑拓扑,计算机网络功能、组成、分类与结构,22,拓扑结构实例,计算机网络功能、组成、分类与结构,23,拓扑结构实例,计算机网络功能、组成、分类与结构,24,计算机网络通信协议(Protocol) 一般包括三个关键组成部分： (1) 语法(Syntax)： ”如何讲”； (2) 语义(Seman
6、tics)：”讲什么”； (3) 定时(Timing)：”讲话次序”。,计算机网络功能、组成、分类与结构,25,开放式系统互连参考模型OSI：83年,计算机网络功能、组成、分类与结构,26,TCP/IP 网络协议：DARPA,ARPAnet,1973,计算机网络功能、组成、分类与结构,27,局域网技术与常用局域网,局域网组成、分类及国际标准 以太网 快速以太网 FDDI网 ATM网 千兆位以太网 虚拟局域网(VLAN),28,局域网组成,局域网技术与常用局域网,29,局域网分类： (1)按网络拓扑分类： (2)按传输信号分类： (3)按网络使用的介质分类： (4)按网络介质访问方式分类：,局域
7、网技术与常用局域网,30,相关国际标准 (1) IEEE 802.1A 局域网体系结构 (2) IEEE 802.1B 寻址、网络互连与网络管理 (3) IEEE 802.2 逻辑链路控制(LCC) (4) IEEE 802.3 CSMA/CD访问控制方法与物理层规范 (5) IEEE 802.3i 10Base-T访问控制方法与物理层规范 (6) IEEE 802.3u 100Base-T访问控制方法与物理层规范 (7) IEEE 802.3ab 1000Base-T访问控制方法与物理层规范 (8) IEEE 802.3z 1000Base-SX和1000Base-LX访问控制方法与物理层规
8、范 (9) IEEE 802.4 Token-Bus访问控制方法与物理层规范 (10) IEEE 802.5 Token-Ring访问控制方法,局域网技术与常用局域网,31,相关国际标准 (11) IEEE 802.6 城域网访问控制与物理层规范 (12) IEEE 802.7 宽带局域网访问控制方法与物理层规范 (13) IEEE 802.8 FDDI访问控制方法与物理层规范 (14) IEEE 802.9 综合数据话音网络 (15) IEEE 802.10 网络安全与保密 (16) IEEE 802.11 无线局域网访问控制方法与物理层规范 (17) IEEE 802.12 100VG-A
9、nyLAN访问控制方法与物理层规范,局域网技术与常用局域网,32,以太网 (1)发起：Xerox、DEC、Intel 1975/1980.9 (2)本质：IEEE802.3标准、CSMA/CD,表3-5 常用基带802.3局域网,局域网技术与常用局域网,33,以太网模型,局域网技术与常用局域网,34,典型应用,局域网技术与常用局域网,35,以太网交换机又称以太网交换器，也称交换式集线器，简称交换器,局域网技术与常用局域网,36,快速以太网(Fast Ethernet):1993 (1)100Base-T:IEEE802.3u标准,3Com,Intel,Sun,Bay (2)100VG-AnyL
10、AN:IEEE802.12标准:IBM,HP,AT&T 表3-6 100Base-T与10Base-T性能对比,局域网技术与常用局域网,37,快速以太网内容与协议体系结构,局域网技术与常用局域网,38,快速以太网典型应用,局域网技术与常用局域网,39,FDDI(Fiber Distributed Data Interface) 体系结构:1982,(ANSI)X3T9.5委员会,局域网技术与常用局域网,40,FDDI网的组成 光纤旁路开关(OBS,Optical Bypass Switch) 单连接/双连接集中器(SAC/DAC, Single Attachment Concentrator/
11、Dual Attachment Concentrator) 单连接/双连接站点(SAS/DAS, Single Attachment Station/Dual Attachment Station),局域网技术与常用局域网,41,FDDI 的一种典型应用结构,局域网技术与常用局域网,42,ATM网(Asynchronous Transfer Mode) 特点: 一种网络交换技术; B-ISDN基础; 以信元为单位,固定信元长度; 异步时间分割模式; 按需分配带宽.,局域网技术与常用局域网,43,ATM原理: (1)信元结构及信元头格式,局域网技术与常用局域网,44,ATM原理: (2)异步时分
12、多路复用(ATDM),局域网技术与常用局域网,45,ATM原理: (3)信元标识,局域网技术与常用局域网,46,ATM原理: (4)ATM交换与控制,局域网技术与常用局域网,47,ATM交换机原理,局域网技术与常用局域网,48,ATM交换机结构分类,局域网技术与常用局域网,49,ATM网络的典型实例,局域网技术与常用局域网,50,千兆位以太网 (1)IEEE802.3委员会1996.3成立IEEE802.3Z:光纤 (2)IEEE802.3委员会于1997.3成立IEEE802.3ab:5UTP (3)1998.6颁布IEEE802.3Z (3)采用CSMA/CD协议,与10Mbit/s和10
13、0Mbit/s兼容,局域网技术与常用局域网,51,千兆位以太网体系结构,局域网技术与常用局域网,52,千兆位以太网分类 全双工:不存在冲突、竞争、拥塞、过载等问题；采用IEEE802.3x全双工/流向控制协议。 半双工：采用CSMA/CD协议，介质共享。 千兆位以太网采用新技术 载体扩展(Carrier Extension)技术； 数据包突发(Packet Bursting)技术。,局域网技术与常用局域网,53,表3-7 千兆以太网物理层标准,局域网技术与常用局域网,54,千兆位以太网的典型应用,局域网技术与常用局域网,55,虚拟局域网 VLAN(Virtual Local Area Netw
14、ork) 普通局域网中存在的问题 效率(第二层信道冲突)与广播风暴问题(第三层) 安全性问题 灵活性问题,局域网技术与常用局域网,56,虚拟局域网VLAN技术基础：交换技术 基于LAN交换机的帧交换方式； 基于异步传输模式(ATM)交换机的信元交换；,局域网技术与常用局域网,57,虚拟局域网VLAN工作方式分类 (1)基于交换机端口的VLAN 优点：简单、易实现、便于监控； 缺点：自动化程度低、灵活性差。 (2)基于MAC地址的VLAN 优点：站点移动灵活，不需要重新配置； 缺点：大型网络的用户划分工作繁琐。 (3)基于网络层的VLAN 优点：按协议和网络地址划分，简化了网络管理 人员工作。,
15、局域网技术与常用局域网,58,虚拟局域网VLAN安端口划分的例子,局域网技术与常用局域网,59,广域网技术,广域网简介WAN(Wide Area Networks) 特点： (1)覆盖面广；(2)传输速度低；(3)介质种类多； (4)ISO/OSI的低三层协议。 常用的几种广域网： 分组交换网 综合业务数字网 数字数据网 帧中继网,60,分组交换网:(1)概念 分组:是交换处理和传送的对象，是一种信息处理和传输长度单位的称呼； 分组交换，就是采用存储/转发交换技术，先将发信终端发送的数据分成固定长度的分组，然后在网络中经各分组交换机逐级存储和转发，动态分配线路的带宽，最终使分组到达收信终端。
16、分组交换网:采用虚电路和数据报两种服务方式实现网络的信息通信。 公共分组交换数据网(PSDN，Packet Switched Data Network)简称分组交换网,习惯上称之为X.25网。,广域网技术,61,分组交换网:(2)特点 分组交换网以分组为单位进行信息传输。 分组交换网提供统一的用户设备接口，实现不同速率、码型和控制规程的用户设备间的通信。 分组交换网动态使用带宽。 分组交换网延时不固定。 分组交换网采用交换虚电路和永久虚电路方式，无专用线路。 分局交换网具有比较高的可靠性。 分组交换网支持多种网络协议，可以与其它公共网络实现互连。,广域网技术,62,分组交换网:(3)组成 一般由分组交换机、通信传输线路和用户接入设备组成 分中继传输线路(简称中继线)和用户传输线路(简称用户线) 中继线通常采用的n64Kbps数字通道 用户线分模拟和数字两种通道,广域网技术,63,分组交换网:X.25协议,广域网技术,64,分组交换网分组格式,广域网技术,65,分组交换网:组装过程,广域网技术,66,分组交换网应用,广域网技术,6
