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1、湖南科技职业学院信息电子系李正军 111 计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展 在计算机网络出现以前，信息的交换是通过磁盘进行的。 计算机 磁 盘 计算机111 计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展 第一代网络，是以单台计算机为中心的远程联机系统，称之为“面向终端的计算机通信网络” 计算机 前端处理机 调制解调器 调制解调器 集中器 终端 终端 终端 高速通信线路 111 计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展 第二代网络，是在计算机通信网的基础上，完成计算机网络体系结构和协议的研究，形成的计算机初期网络 H IMP IMP H H：主机 IMP：接口信息处理机 T：终端
2、 H IMP TIP T TIP：终端接口处理机 IMP T H 111 计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展 第三代网络，称为开放式标准化计第三代网络，称为开放式标准化计算机网络。它是在解决了计算机联网和算机网络。它是在解决了计算机联网和网络互联标准的基础上，提出了开放系网络互联标准的基础上，提出了开放系统互联参考模型及相应协议，大大促进统互联参考模型及相应协议，大大促进了网络技术的标准化工作，为网络的普了网络技术的标准化工作，为网络的普及奠定了良好的基础及奠定了良好的基础 111 计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展 第四代网络，各种类型的网络全面互联，并向宽带化、高速化、
3、智能化方向发展 网络的发展趋势必将导致计算机网络、通信网络、广播电视网络三网合一，网络安全、服务质量QoS、多媒体信息（特别是视频信息）的快速传送将成为网络性能的关键问题 112 计算机网络的定义与功能计算机网络的定义与功能1、网络的定义 网络是由某种传输介质，如电线或电缆所连接的一组计算机和其他设备 计算机网络通常定义为：将地理位置不同并且具有独立功能的多个计算机系统通过通信线路和通信设备相互连接在一起，由网络操作系统网络协议软件进行管理，以实现资源共享和相互通信的系统。 112 计算机网络的定义与功能计算机网络的定义与功能2、网络的功能 （1）文件和打印服务 （2）通信服务 （3）邮件服务
4、 （4）Internet服务112 计算机网络的定义与功能计算机网络的定义与功能（5）管理服务 1）流量监测和控制 2）负载平衡 3）硬件诊断和失效报警 4）资产管理 5）许可证跟踪 112 计算机网络的定义与功能计算机网络的定义与功能（5）管理服务 6）安全审计 7）软件分发 8）地址管理 9）数据备份和数据恢复 （6）电子商务113 计算机网络的组成计算机网络的组成1、硬件和软件的组成（1）计算机系统和终端 （2）通信处理机（3）通信线路和通信设备 （4）网络操作系统 （5）网络协议软件1）语法：协议的语法规定了将若干个协议元素和数据组合在一起来表达一个更完整的内容时所应遵循格式 2）语义
5、：协议的语义是指对构成协议的协议元素含义的解释 113 计算机网络的组成计算机网络的组成1、硬件和软件的组成（5）网络协议软件 1）语法 2）语义 3）同步：也称时序，用来规定事件的执行顺序 113 计算机网络的组成计算机网络的组成（6）网络管理和网络应用软件 资源子网和通信子网 113 计算机网络的组成计算机网络的组成 资源子网和通信子网 (1)、通信子网 网络中面向数据传输或者数据通信的部分资源集合，主要支持用户数据的传输；该子网包括传输线路、网络设备和网络控制中心等硬软件设施 113 计算机网络的组成计算机网络的组成 资源子网和通信子网 (2)、资源子网 网络中面向数据处理的资源集合，主
6、要支持用户的应用；资源子网由用户的主机资源组成，包括接入网络的用户主机，以及面向应用的外设（如终端）、软件和可共享的数据（如公共数据库）等 114 计算机网络的分类计算机网络的分类 1、根据网络传输技术进行分类（1）点到点式网络 点到点传播指网络中每两台主机、两台节点交换机之间或主机与节点交换机之间都存在一条物理信道 114 计算机网络的分类计算机网络的分类 1、根据网络传输技术进行分类（2）广播式网络 在广播式网络中，所有连网计算机都共享一个公共通信信道。当一台计算机利用共享通信信道发送报文分组时，所有其它计算机都会接收到这个分组 114 计算机网络的分类计算机网络的分类 2、根据网络的覆盖
7、范围进行分类（1）广域网WAN(Wide Area Network) 广域网的作用范围通常为几十到几千公里，现在采用了新技术和新设备，广域网的主干线路传 输 速 率 已 可 达2.5Gbps 114 计算机网络的分类计算机网络的分类 2、根据网络的覆盖范围进行分类（2）局域网LAN(Local Area Network) 局域网的覆盖范围较小，从几十米到几千米，通信距离一般小于10公里，传输速率在0.11000Mbps，响应时间为百微秒（s）级。局域网的特点是组建方便、使用灵活。 114 计算机网络的分类计算机网络的分类 2、根据网络的覆盖范围进行分类（3）城域网MAN(Metropolita
8、n Area Network) 城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络，城域网设计的目标是满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互连的需求，以实现大量用户之间的数据、语音、图形与视频等多种信息的传输功能 121 计算机网络拓扑结构计算机网络拓扑结构 1、 星型拓扑结构 121 计算机网络拓扑结构计算机网络拓扑结构 1、 星型拓扑结构 特点特点:网络结构简单，便于管理、集中控制，组网容易；网络延迟时间短，误码率低，网络共享能力较差，通信线路利用率不高，中央节点负担过重，可同时连双绞线、同轴电缆及光纤等多种媒介 121 计算机网络拓扑结构计算机网络拓扑结构 2、环型拓扑结构 1
9、21 计算机网络拓扑结构计算机网络拓扑结构 2、环型拓扑结构 特点是：信息在网络中沿固定方向流动，两个节点间仅有唯一的通路，大大简化了路径选择的控制；某个节点发生故障时，可以自动旁路，可靠性较高；由于信息是串行穿过多个节点环路接口，当节点过多时，影响传输效率，使网络响应时间变长。但当网络确定时，其延时固定，实时性强；由于环路封闭故扩充不方便。121 计算机网络拓扑结构计算机网络拓扑结构 3、总线拓扑结构 121 计算机网络拓扑结构计算机网络拓扑结构 3、总线拓扑结构 总线布局的特点是：结构简单灵活，非常便于扩充；可靠性高，网络响应速度快；设备量少、价格低、安装使用方便；共享资源能力强，极便于广
10、播式工作即一个节点发送所有节点都可接收。 121 计算机网络拓扑结构计算机网络拓扑结构4、树型拓扑结构 树形结构是总结型结构的扩展，它是在总线网上加上分支形成的，其传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路，树形网是一种分层网，其结构可以对称，联系固定，具有一定容错能力，一般一个分支和节点的故障不影响另一分支节点的工作，任何一个节点送出的信息都可以传遍整个传输介质，也是广播式网络 121 计算机网络拓扑结构计算机网络拓扑结构 5、总线/星型拓扑结构 121 计算机网络拓扑结构计算机网络拓扑结构 6、网状拓扑结构 将多个子网或多个局域网连接起来构成网际拓扑结构。在一个子网中，集线器、中继器将多个设备
11、连接起来，而桥接器、路由器及网关则将子网连接起来 122 网络传输介质网络传输介质 1、同轴电缆、同轴电缆 122 网络传输介质网络传输介质 1、同轴电缆、同轴电缆 同轴电缆共有同轴电缆共有4层，最内层是中心导体，层，最内层是中心导体，从里往外依次分为绝缘层、导体网和保从里往外依次分为绝缘层、导体网和保护套。中心导体和导体网是它的两根导护套。中心导体和导体网是它的两根导线线 ，分为，分为2类：类： 1)、基带同轴电缆：阻抗为、基带同轴电缆：阻抗为50，只用于，只用于传输数字信号传输数字信号 122 网络传输介质网络传输介质 1、同轴电缆、同轴电缆 2）宽带同轴电缆：）宽带同轴电缆： 这是通常使
12、用的电视电缆，其特征阻这是通常使用的电视电缆，其特征阻抗为抗为75，带宽可达，带宽可达300一一400MHZ，既，既可传输模拟信号，也可传输数字信号可传输模拟信号，也可传输数字信号 122 网络传输介质网络传输介质 2、双绞线、双绞线 计算机网络中通常将若干对双绞线计算机网络中通常将若干对双绞线(2对或对或4对对)捆成一条电缆，并以坚韧的护捆成一条电缆，并以坚韧的护套包裹着，每对双绞线合并成一根通信套包裹着，每对双绞线合并成一根通信线使用，以减小各对导线之间的电磁干线使用，以减小各对导线之间的电磁干扰。当传输距离不大时，双绞线可传输扰。当传输距离不大时，双绞线可传输数字信号数字信号 122 网
13、络传输介质网络传输介质 2、双绞线、双绞线 双绞线可分为以下两类双绞线可分为以下两类:（1）屏蔽双绞线）屏蔽双绞线 (STP) 这是在上述的一对铜线外面，再包上这是在上述的一对铜线外面，再包上一层网状金属线，用作屏蔽，最外面再一层网状金属线，用作屏蔽，最外面再包上一层具有保护性的聚乙烯塑料包上一层具有保护性的聚乙烯塑料 122 网络传输介质网络传输介质 2、双绞线、双绞线 双绞线可分为以下两类双绞线可分为以下两类:（2）无屏蔽双绞线）无屏蔽双绞线(UTP) 无屏蔽双绞线没有一层起屏蔽作用的无屏蔽双绞线没有一层起屏蔽作用的网状导线，也没有金属保护膜，其最大网状导线，也没有金属保护膜，其最大优点是
14、价格便宜，广泛应用于传输模拟优点是价格便宜，广泛应用于传输模拟信号的电话系统中信号的电话系统中 122 网络传输介质网络传输介质（2）无屏蔽双绞线）无屏蔽双绞线(UTP) 122 网络传输介质网络传输介质 3、光导纤维、光导纤维 光导纤维是用玻璃纤维作为传输介质光导纤维是用玻璃纤维作为传输介质的，与其他介质不同之处在于，信号是的，与其他介质不同之处在于，信号是光信号而不是电信号。光信号而不是电信号。 122 网络传输介质网络传输介质 3、光导纤维、光导纤维 光导纤维可分为单模光纤、多模光纤，光导纤维可分为单模光纤、多模光纤，（所谓（所谓“模模”就是指以一定的角度进入就是指以一定的角度进入光纤的
15、一束光线）。其中前者具有比后光纤的一束光线）。其中前者具有比后者更宽的频带和更小的传输损耗，可以者更宽的频带和更小的传输损耗，可以传输更远的距离，但藕合连接更困难，传输更远的距离，但藕合连接更困难，价格更高价格更高 122 网络传输介质网络传输介质3、光导纤维、光导纤维 光纤通信具有如下特点光纤通信具有如下特点: 传输速率高，目前实际可达到的传输速率传输速率高，目前实际可达到的传输速率为几十为几十Mbps至几千至几千Mbps。 抗电磁干扰能力强，重量轻，体积小，韧抗电磁干扰能力强，重量轻，体积小，韧性好，安全保密性高等。性好，安全保密性高等。 传输衰减极小，使用光纤传输时，可以达传输衰减极小，
16、使用光纤传输时，可以达到在到在68公里距离内不使用中继器的高速率的公里距离内不使用中继器的高速率的数据传输。数据传输。 122 网络传输介质网络传输介质 3、光导纤维、光导纤维 光纤通信具有如下特点光纤通信具有如下特点: (2)、缺点、缺点 光纤通信多用于计算机网络的主干线光纤通信多用于计算机网络的主干线上。光纤的最大问题是与其他传输介质上。光纤的最大问题是与其他传输介质相比，价格昂贵。光纤衔接和光纤分支相比，价格昂贵。光纤衔接和光纤分支均较困难，而且在分支时，信号能量损均较困难，而且在分支时，信号能量损失很大失很大 122 网络传输介质网络传输介质 4、微波、微波 微波是计算机网络中最早使用的无线微波是计算机网络中最早使用的无线信道类型，其频率范围为信道类型，其频率范围为120GHz，可，可传输模拟和数字信号传输模拟和数字信号 122 网络传输介质网络传输介质 5、传输介质的选择、传输介质的选择 网络拓扑结构、网络连接方式、网网络拓扑结构、网络连接方式、网络通信容量、系统传输时的可靠性要求、络通信容量、系统传输时的可靠性要求、所传输的数据类型、环境因素及网络覆所传输的数据类型、环境因素及网络覆盖的地理范围及节点间距盖的地理范围及节点间距