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1、计算机网络技术计算机网络技术什么是计算机网络？什么是计算机网络？计算机网络的发展历程计算机网络的发展历程计算机网络的关键要素计算机网络的关键要素计算机网络分类计算机网络分类计算机网络应用计算机网络应用第一章第一章 1 1.1计算机网络概述计算机网络概述 计算机网络：计算机网络：是将大量计算机设备互联在一是将大量计算机设备互联在一起提供数据传输的系统起提供数据传输的系统 1.大量的大量的计算机或算机或设备互互联在一起，在一起，计算机具有算机具有独立独立处理理能力能力2.目的目的:资源共享源共享(数据共享数据共享和和设备共享）共享）3.网网络中数据中数据传输由大量的网由大量的网络通信通信协议控制控
2、制4.网网络中数据中数据传输由大量的由大量的传输介介质和和传输技技术实现资源子网资源子网：用户主机用户主机用户终端用户终端通信子网通信子网:通信方式通信方式通信控制通信控制通信信道通信信道计算机网络逻辑结构计算机网络逻辑结构RHSRHSR通信子网通信子网资源子网资源子网HHARPANET(ARPA网网):美国国防部高级计划局：美国国防部高级计划局：AdvancedResearchProjectsAgencyoftheMinistryofNationalDefense，1969.1969,4节点节点1973,40节点节点1983,超过超过100节点节点1.2计算机网络的发展历程计算机网络的发展历
3、程ARPA网对计算机网络发展的贡献网对计算机网络发展的贡献计算机网络定义、分类计算机网络定义、分类和主要和主要研究内容研究内容资源子网、通信子网资源子网、通信子网的两级网络结构的两级网络结构报文分组交换报文分组交换的数据交换方法的数据交换方法层次结构的层次结构的网络体系结构模型网络体系结构模型与与协议体系协议体系TCP/IP协议协议的发展的发展Internet的形成与发展基础的形成与发展基础计算机网络发展四阶段：计算机网络发展四阶段：1.多处理器系统多处理器系统(50年代年代,20世纪）世纪）大型机或小型机作为中央处理器完成所有大型机或小型机作为中央处理器完成所有计算操作计算操作微型计算机作为
4、终端没有独立处理能力微型计算机作为终端没有独立处理能力H-THostTerminalTTTH-THostTerminalTTTH-HHostTTHostTT2.主机主机主机网络主机网络(60年代年代,20世纪世纪)H-HHostTTHostTT不同的不同的网络体系结构网络体系结构不同的不同的网络协议网络协议IBM:SNA(SystemNetworkArchitecture)DEC:DNA(DigitalNetworkArchitecture)UNIVAC:DCA(DistributedComputerArchitecture)ISOTC97SC16OSI/RM（opensystemicinte
5、rconnection/ReferenceModel.开放系统互联参考模型）开放系统互联参考模型）ISO/IEC74983.计算机网络协议体系结构标准化计算机网络协议体系结构标准化(70年代年代,20世纪世纪).lTCP/IP:1969，ARPA网网l英文全称：英文全称：TransmissionControlProtocol/InternetProtocol4.计算机网络快速发展计算机网络快速发展(90年代年代,20世纪世纪-)l高速传输技术高速传输技术lInternet网络协议网络协议网络服务网络服务传输介质传输介质连接设备连接设备1.3计算机网络关键要素计算机网络关键要素有线网络有线网络同
6、轴电缆同轴电缆双绞线双绞线光纤光纤无线网络无线网络微波微波卫卫星星1.4计算机网络分类计算机网络分类通信介质通信介质通信传输方式通信传输方式点到点传输网络点到点传输网络广播传输网络广播传输网络单地址单地址多地址多地址广播地址广播地址应用范围应用范围公共网公共网专用网专用网拓扑结构拓扑结构总线结构总线结构树状结构树状结构环形结构环形结构星形结构星形结构全连或称网状结构全连或称网状结构 l物理拓扑物理拓扑:传输介质的物理连接形态传输介质的物理连接形态l逻辑拓扑：逻辑拓扑：信号在网络中的实际传输路径信号在网络中的实际传输路径网络拓扑结构网络拓扑结构:网络中各个站点相互连接的形式网络中各个站点相互连接
7、的形式接头或搭线头接头或搭线头端接器或称终端匹配器端接器或称终端匹配器数据流数据流总线型总线型物理拓扑：物理拓扑：总线型、星型、环型特点：特点：(物理连接)(1)所有节点连在主干电缆上所有节点连在主干电缆上,主干电缆用作公共传输主干电缆用作公共传输介质介质(2)主干电缆通常使用同轴电缆或双绞线作为传输媒介主干电缆通常使用同轴电缆或双绞线作为传输媒介(3)易于安装易于安装(4)使用电缆少使用电缆少(5)故障定位困难故障定位困难（6）当某一段电缆断裂时）当某一段电缆断裂时网络崩溃网络崩溃（7）主干电缆两端使用终端匹配器吸收信号能量，以防主干电缆两端使用终端匹配器吸收信号能量，以防止因阻抗不同而引起
8、的信号反射噪声止因阻抗不同而引起的信号反射噪声(8)可连接设备的最大数目有限可连接设备的最大数目有限例：总线型以太网，每个网段最多同时可连例：总线型以太网，每个网段最多同时可连30台设台设备，设备间的最小距离要大于备，设备间的最小距离要大于0.45米米特点特点：（信号传输）：（信号传输）(1)所有节点共享一条物理线路所有节点共享一条物理线路(2)所有节点均可通过主干电缆发送或接收数据，但一次只所有节点均可通过主干电缆发送或接收数据，但一次只允许一个节点发送和接收数据允许一个节点发送和接收数据(3)当一个节点通过广播方式发送数据时，其它节点只能以当一个节点通过广播方式发送数据时，其它节点只能以侦
9、听的方式接收数据侦听的方式接收数据(4)当两个或更多节点同时发送数据时会发生当两个或更多节点同时发送数据时会发生冲突冲突环型拓扑环型拓扑利用利用转发器转发器将设备两两相将设备两两相连以实现连以实现点对点通信点对点通信，网，网路结构呈路结构呈环型环型 每个节点有两条连接每个节点有两条连接电缆：电缆：入口电缆入口电缆: 接收信号接收信号出口电缆出口电缆: 发送信号发送信号特点：特点：衰减小衰减小所有节点共享一条物理传输线路所有节点共享一条物理传输线路环长和设备数量有限制环长和设备数量有限制例：例：IBM令牌环网令牌环网,最大环长小于最大环长小于120m,最大设备最大设备数量小于数量小于96当一个节
10、点出问题或传输介质断裂时，网络会发生崩溃当一个节点出问题或传输介质断裂时，网络会发生崩溃星型拓扑星型拓扑终端终端中央节点中央节点 使用使用集线器集线器或或交换机交换机做为做为中中央节点央节点将多个终端以点对点方式将多个终端以点对点方式连接在一起组成星形结构连接在一起组成星形结构 小型的星形网络可通过小型的星形网络可通过级联级联结构结构组成更大的网络组成更大的网络需要大量电缆需要大量电缆易于重新配置易于重新配置故障定位容易故障定位容易每个网段相对独立每个网段相对独立一个终端出问题不会影响到整个网络一个终端出问题不会影响到整个网络中央节点出问题时网络发生崩溃中央节点出问题时网络发生崩溃特点特点:传
11、输信号时采用广播模式：当信号从一个设备发传输信号时采用广播模式：当信号从一个设备发出时可以同时被同一网段中其它的终端接收出时可以同时被同一网段中其它的终端接收逻辑总线结构逻辑总线结构逻辑拓扑结构：逻辑拓扑结构：总线型、星型、环型总线型、星型、环型信号在一个封闭的逻辑环路中传输而不论其信号在一个封闭的逻辑环路中传输而不论其物理结构如何物理结构如何每个设备只接收指定给它的信号，也只将信每个设备只接收指定给它的信号，也只将信号发送给下一个指定的设备号发送给下一个指定的设备逻辑环型结构逻辑环型结构ADBECABECD令牌令牌物理物理逻辑逻辑两个终端间的通信通过中央节点进两个终端间的通信通过中央节点进行
12、，而不是通过广播或在一个封闭的环路行，而不是通过广播或在一个封闭的环路中进行中进行逻辑星型结构逻辑星型结构粗粗/细细以太网以太网10Base-T令牌环网令牌环网令牌总线令牌总线FDDI物理拓扑物理拓扑总线型总线型星型星型星型星型环型环型总线型总线型星型星型环型环型逻辑拓扑逻辑拓扑总线型总线型总线型总线型环型环型环型环型环型环型Relationship Between Medium and Topology粗以太网粗以太网：总线型：总线型,粗同轴电缆作主干电缆粗同轴电缆作主干电缆10-base5细以太网细以太网：总线型：总线型,细同轴电缆作主干电缆细同轴电缆作主干电缆10-base210-Bas
13、e-T：星型星型,使用双绞线作连接电缆使用双绞线作连接电缆令牌环网或令牌总线网令牌环网或令牌总线网：物理上呈总线型、星型或环型：物理上呈总线型、星型或环型,逻辑上均为环型逻辑上均为环型,使用同轴电缆、双绞线或光纤作连接电使用同轴电缆、双绞线或光纤作连接电缆缆FDDI：fiberdistributeddadainterface(光纤分布数据光纤分布数据接口接口),物理上呈星型或环型，逻辑上呈环型，使用光纤作物理上呈星型或环型，逻辑上呈环型，使用光纤作连接电缆连接电缆将一个实验室、一栋建筑物或一个学校等有将一个实验室、一栋建筑物或一个学校等有限区域内的计算机或外部设备连接起来组成的限区域内的计算机
14、或外部设备连接起来组成的计算机网络计算机网络地理范围地理范围：局域网局域网、城域网城域网、广域网广域网局域网局域网通常是高速网通常是高速网覆盖范围介于局域网和城域网之间覆盖范围介于局域网和城域网之间城域网为多个有局域网互联组成城域网为多个有局域网互联组成满足分布在一个城市不同区域的用户在传输数据、满足分布在一个城市不同区域的用户在传输数据、图像、视频方面的需求图像、视频方面的需求经常用作经常用作公共数据交换网公共数据交换网城域网城域网通常覆盖一个国家、通常覆盖一个国家、1个或多个个或多个洲，甚至全世界以组成国际性网络洲，甚至全世界以组成国际性网络广域网广域网资源共享资源共享突破地理限制突破地理限制提高系统可靠性提高系统可靠性改善处理能力改善处理能力 开展数据通信开展数据通信1.5 计算机网络应用计算机网络应用资资源源共共享享打破地理限制打破地理限制提高系统可靠性提高系统可靠性提升处提升处理能力理能力开展数据通信开展数据通信
