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1、网络组建与维护,计算机网络基础知识,目 录,第一章,下一页,上一页,退 出,本 章 要 点,目 录,下一页,上一页,退 出,教学目标,1.掌握计算机网络的概念 2.了解计算机网络的功能 3.计算机网络的组成 4.掌握计算机网络的分类 5.掌握计算机网络的拓扑结构 6.掌握网络的连接设备,本 章 要 点,目 录,下一页,上一页,退 出,教学重点,1. 计算机网络概念 2. 网络的拓扑结构 3. 局域网的组成,教学难点,网络的拓扑结构,概述,目 录,下一页,上一页,退 出,一、计算机网络的概念,计算机网络是将地理位置不同但具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和线路连接起来，由功能完善的网络软
2、件实现资源共享的计算机系统的集合。 简单地说：是自主、互联的计算机系统的集合。 主要特征： 独立功能、相互连接、实现资源共享、计算机集合。,概述,目 录,下一页,上一页,二、计算机网络的功能,1.资源共享,2.提高系统的可靠性,3.负载均衡,4.分布式处理,退 出,5.数据传输,目 录,下一页,退 出,一、数据通信,上一页,数据通信功能实现了服务器与工作站、工作站与工作站间的数据传输，是计算机网络的基本功能。,计算机网络的功能,典型的应用就是通过Internet收发电子邮件，可以很方便地实现异地交流。 FPT服务、视频会议、网上聊天等是新型的数据通信方式,目 录,下一页,退 出,二、资源共享,
3、上一页,资源共享是构建计算机的核心，也是计算机网络的主要应用。,计算机网络的功能,资源共享主要有：,文件资源共享 硬件资源共享 数据共享,目 录,下一页,退 出,1、文件资源共享,上一页,主要包括程序共享、文件共享等。典型应用是无盘工作站的局域网 。,计算机网络的功能,目 录,下一页,退 出,2、硬件资源共享,上一页,主要包括计算机外设的共享，存储介质的共享，如打印机的共享，硬盘的共享等 。,计算机网络的功能,目 录,下一页,退 出,3、数据共享,上一页,数据共享，可以避免大型数据库的重复设置，以最大限度在降低成本，提高效率。,计算机网络的功能,商场的收银系统、图书馆的图书管理系统、人口查询系
4、统、银行的信用卡系统等等。,目 录,下一页,退 出,三、分布式处理,上一页,分布式处理是将大型信息处理问题分散到网络中的多台计算机中协同完成，解决单机无法完成的信息处理任务。,计算机网络的功能,1.分布式输入,将需要处理的大量数据分散到多个计算机上进行输入，以解决数据输入的“瓶颈”问题。,2.分布式处理,3.分布式输出,一些大型综合性问题，分别交给不同的计算机进行处理。,将需要输出的大型任务，选择网络空闲输出设备进行输出。,目 录,下一页,退 出,四、提高可靠性,上一页,计算机网络的功能,在一个系统中，单个部件或计算机的暂时失效是随时都有可能发生的。建立计算机网络后，重要的资源可以通过网络在多
5、个地点互做备份，并使用用户可以通过几条路由来访问网内的资源，从而可以有效地避免单个部件、计算机等的故障影响用户的使用。,目 录,下一页,退 出,五、综合信息服务,上一页,计算机网络的功能,Internet上的一些综合性的网站主要提供这种综合信息服务。,目 录,退 出,六、计算机网络在日常生活中的应用,上一页,本章目录,计算机网络的功能, 电子邮件, 电子数据交换, 联机会议, 网络游戏, 网络教育, 信息查询,概述,目 录,三 网络的组成,下一页,上一页,退 出,概述,目 录,四 网络的分类,1. 按覆盖范围划分,下一页,上一页,退 出,2. 按工作模式划分,目 录,下一页,退 出,上一页,1
6、.局域网的概念,一、局域网,计算机网络的分类,局域网（Local Area Network）简称LAN，通常是由地理范围在几公里以内的、采用单一或有限的传输介质、按照某种网络结构相互连接起来的计算机组成的网络 。,目 录,下一页,退 出,上一页,2.局域网的特点,计算机网络的分类, 数据传输速率极高, 地理范围有限, 误码率低, 易维护,目 录,下一页,退 出,上一页,1.广域网的概念,二、广域网,计算机网络的分类,广域网（Wide Area Network）简称WAN，又称为远程网，是指处于一个相对广泛区域内的计算机及其他设备，通过公共电信设施相互连接，以实现信息交换和资源共享的计算机网络。
7、,目 录,下一页,退 出,上一页,计算机网络的分类,三、无线网,1.无线网的概念,无线网络是指通过无线手持终端或移动终端、无线基站、无线网卡、无线路由等无线通信设备经无线传输介质连接而成的计算机网络，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。,目 录,下一页,退 出,上一页,计算机网络的分类,2.无线网的特点,传输速率低 视线问题 通信盲点,目 录,退 出,上一页,本章目录,3.无线网的传输技术,无线网使用的传输媒体主要有两种：无线电波和红外线。,计算机网络的分类,网络拓扑结构,一 什么是网络拓扑结构,目 录,下一页,上一页,退 出,网络拓扑结构是指用传输介质互连各种设备的物理布局，就是用什么方
8、式把网络中的计算机等设备连接起来,网络拓扑结构,一 网络拓扑结构分类,目 录,下一页,上一页,退 出,1. 星形结构 2. 环形结构 3. 树形结构 4. 总线型结构 5. 网状结构 6. 混合结构,网络的拓扑结构,目 录,下一页,退 出,二、总线型拓扑结构,总线型拓扑结构简称总线拓扑，它是将网络中的各个节点设备用一根总线（如同轴电缆等）挂接起来，实现计算机网络的功能,上一页,网络的拓扑结构,目 录,下一页,退 出,2.总线型网络的拓展,上一页,总线型拓扑对于一个网络段上的节点数有一定的限制。如果网络中的计算机需求数大于这一限制，通常采用增加中继器的方法对网络进行扩充。,网络的拓扑结构,目 录
9、,下一页,退 出,3.总线型拓扑结构主要优点,上一页, 网络结构简单，节点的插入、删除比较方便，易于网络扩展,设备少、造价低，安装和使用方便, 具有较高的可靠性。因为单个节点的故障不 会涉及到整个网络,4.总线型拓扑结构主要缺点, 故障诊断困难, 故障隔离困难, 易于发生数据碰撞，线路争用现象比较严重,网络的拓扑结构,目 录,下一页,退 出,三、星型拓扑结构,星型结构以中央节点为中心，并用单独的线路使中央节点与其他各节点相连，相邻节点之间的通信都要通过中心节点。,上一页,网络的拓扑结构,目 录,下一页,退 出,上一页,星型拓扑采用集中式通信控制策略，所有的通信均由中央节点控制，中央节点必须建立
10、和维持许多并行数据通路。,1.星型拓扑结构工作情况,星型拓扑采用的数据交换方式主要有线路交换和报文交换两种，线路交换更为普遍 。,网络的拓扑结构,目 录,下一页,退 出,上一页,网络的扩展通常是采用增加中央节点的方式，将中央节点级联起来，需要增加的节点再与新中央节点连接。,2.星型网络的拓展,网络的拓扑结构,目 录,下一页,退 出,3.星型网络的优点,上一页, 易于故障的诊断与隔离, 易于网络的扩展, 具有较高的可靠性,4.星型网络的缺点, 过分依赖中央节点, 组网费用高, 布线比较困难,5.星型网络主要应用,星型网络是在现实生活中应用最广的网络拓扑，一般的学校、单位都采用这种网络拓扑组建单位
11、的计算机网络。,网络的拓扑结构,目 录,下一页,退 出,四、环型拓扑结构,环型拓扑结构是一些中继器和连接中继器的点到点链路组成一个闭合环，计算机通过各中继器接入这个环中，构成环型拓扑的计算机网络。在网络中各个节点的地位相等。,上一页,网络的拓扑结构,目 录,下一页,退 出,上一页,中继器是一种比较简单的设备，它能够接收从一条链路上传来的数据，将信号再生放大，并以同样的速度串行地把该数据送到另一条链路中去，不在中继器中缓存。环型拓扑中的每个中继器都与两条链路相连，一条用于接收信号，一条转发信号，数据只能按一个方向进行传递，而且所有的链路都按同一方向传输，这样，数据就在一个方向上围绕着环进行循环。
12、,1.环型拓扑结构工作情况,目 录,退 出,上一页,本章目录,网络的拓扑结构,2.环型拓扑结构的优点,数据传输质量高,可以使用各种介质,网络实时性好,3.环型拓扑结构的缺点,网络扩展困难,网络可靠性不高,故障诊断困难,4.环型拓扑结构的主要应用,环型网平时用的比较少，主要用于跨越较大地理范围的网络，环型拓扑更适合于网间网等超大规模的网络 。,目 录,下一页,退 出,总结,上一页,计算机网络是什么？ 了解局域网，城域网，广域网概念。 什么是网络的拓扑结构？常见的网络拓扑结构有哪些？ 网络有哪几部分组成？,第二章 网络操作系统和网络通信协议,目 录,上一页,退 出,本章目录,本 章 要 点,目 录
13、,下一页,上一页,退 出,教学目标,1.掌握计算机网络操作系统 2.了解网络通信协议,本 章 要 点,目 录,下一页,上一页,退 出,教学重点,1. 服务器操作系统 2. 客户机操作系统 3. NetBEUI协议 4. IPX/SPX协议 5. TCP/IP协议,教学难点,操作系统的安装和TCP/IP协议设置,网络操作系统,目 录,二 网络操作系统的功能,1. 共享资源管理 2. 网络通信 3. 网络服务 4. 网络管理 5. 互操作能力,上一页,退 出,本章目录,网络操作系统,目 录,二 网络操作系统的分类,1. UNIX 2. Linux 3. Netware 4. Windows NT/
14、2000 5. Windows Server 2003,上一页,退 出,本章目录,目 录,上一页,退 出,网络体系结构概述,下一页,2. 网络协议,将为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准、约定称为网络协议 网络协议有三种组成要素：语法、语义和交换规则。 语义规定通信双方彼此“讲什么”（含义） 语法规定“如何讲”（格式） 交换规则规定了信息交流的次序,目 录,退 出,TCP/IP体系结构,下一页,上一页,一、TCP/IP的层次结构,TCP/IP是传输控制协议/网际协议的英文简称，是由许多协议组成的一套网络通信标准协议，其中的TCP和IP是两个最重要的协议。其显著特点是它是可路由的，使得用户可
15、以将多个相同或相异LAN连成一个大型互联网络，而且许多基于TCP/IP的应用软件（如FTP、Telnet）都是不依赖系统的，更重要的是TCP/IP是Internet的标准协议，所以实际上已成为网络通信的通用语言。,目 录,退 出,TCP/IP体系结构,下一页,上一页,TCP协议是可靠的、面向连接的协议。它用于包交换的计算机通信网络、互连系统及类似的网络上，保证通信主机之间有可靠的字节流传输。,UDP协议是一种不可靠的、无连接协议。它最大的优点是协议简单、效率较高，额外开销小，缺点是不保证正确的传输，也不排除重复信息的发生。,目 录,退 出,TCP/IP体系结构,下一页,上一页,5.TCP/IP
16、协议的特点,开放的协议标准，独立于特定的计算机硬件和操作系统,统一的网络地址分配方案，采用与硬件无关的软件编址方法，使得网络中的所有设备具有惟一的地址,独立于特定的网络硬件，可以运行于局域网、广域网中,标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务,目 录,退 出,TCP/IP核心协议,下一页,上一页,目 录,退 出,TCP/IP核心协议,下一页,上一页,二、无连接和面向连接的通信服务,TCP是一种面向连接的通信服务：,发送数据包前，发送方的网络层协议应首先与接收方的网络层协议建立连接（握手）。连接建立后，从同一个源地址到同一个源目标地址的数据包串即开始一个接一个地发送出去。,目 录,退 出,T
17、CP/IP核心协议,下一页,上一页,三、网际协议IP,IP协议是网络互连层最重要的协议，负责在通信子网范围内实现跨越互连网络的主机间的相互通信。,1.主要功能,提供无连接数据报服务,将传输层报文加上报头(源和目的站的IP地址等)形成IP数据报，然后送往下层（必要时“分片”后下传）,接收并校验下层送来的IP数据报，去掉报头后送往传输层,目 录,退 出,TCP/IP核心协议,下一页,上一页,四、传输控制协议（TCP）,传输控制协议TCP属于TCP/IP协议群中的传输层，是一种面向连接的子协议，在该协议上准备发送数据时，通信节点之间必须建立起一个连接，才能提供可靠的数据传输服务。TCP协议位于IP协
18、议的上层，通过提供校验和、流控制及序列信息弥补IP协议可靠性上的缺陷。,1.主要功能,提供面向连接的进程通信,提供差错检测和恢复机制,流量控制机制,目 录,退 出,TCP/IP核心协议,下一页,上一页,提醒注意： IP协议用于实现计算机级的通信，即它只负责将信息送到目标计算机处。而TCP协议的任务之一就是把信息进一步传送给适当的进程，从而建立进程对进程的通信。或者说，网络层使组成报文的每个数据包到达了正确的计算机，而传输层使整个报文到达了该计算机上正确的进程。,目 录,退 出,TCP/IP核心协议,上一页,五、其他协议,用户数据报协议,网际控制报文协议,地址解析协议,反向地址解析协议,本章目录
19、,目 录,退 出,IP地址与子网,下一页,上一页,一、IP地址,1.IP地址的概念,在TCP/IP网络中，每台计算机除了本身固有的被称为MAC地址的硬件地址，还有一个所谓的逻辑地址（IP地址），该地址通常由管理员设置（静态IP地址），亦可由所使用的网络协议（如DHCP，动态主机配置协议）自动设置（动态IP地址）。该地址在该网络中必须是独一无二的。,IP地址是I P协议规定的地址，用以唯一的标识网络中计算机,目 录,退 出,IP地址与子网,下一页,上一页,为什么不使用具有唯一性的MAC地址来进行通信？, 并非所有主机都有网卡（如拨号上网）； 同一网络中的MAC地址可能是很随机的，不便于管理；,
20、网卡故障更换或升级MAC地址将变化，网络可能需要重新设置。 I P地址负责将信息包送到正确的网络（或子网），MAC地址用来在本地传送信息包。事实上，当信息包通过互连网络传输时，每次通过路由器，源和目的MAC就发生变化，然而IP地址保持不变。,目 录,退 出,IP地址与子网,下一页,上一页,2.IP地址组成与分类,要唯一确定IP网络上一台计算机需要什么信息：,网络的地址-所在网络地址（网络ID） 在哪个网络上？,所在网络上计算机的地址-主机地址（主机ID）该网络的哪台主机？,IP地址由两部分组成：网络地址和主机地址。,目 录,退 出,IP地址与子网,下一页,上一页,IP地址共分为5类：A、B、C
21、、D、E,目 录,退 出,IP地址与子网,下一页,上一页,A类IP地址：网络地址长度有7位，因此允许有126(27-2)个不同的A类网络(网络地址的0和127有特殊的用途，不作为网络地址)。主机地址的长度为24位，表示每个A类网络中可以包含16，777，214(224-2)台主机。A类IP地址结构适用于有大量主机的大型网络。,B类IP地址：网络地址长度有14位，因此允许有16，384(214)个不同的B类网络。主机地址的长度为16位，因此每个B类网络中可以包含65，534(216-2)台主机。B类IP地址结构适用于一些国际性大公司与政府机构等。,目 录,退 出,IP地址与子网,下一页,上一页,
22、C类IP地址：网络地址长度为21位，允许有2，097，152(221)个不同的C类小型网络。主机地址长度为8位，因此每个C类网可以包括256-2=254台主机。C类IP地址特别适用于一些小型公司与普通的研究机构。,D类IP地址不用于标识网络，主要用于其他的特殊用途，如多目的地址的地址广播。,E类IP地址暂时保留，用于某些实验和将来扩展使用。,目 录,退 出,IP地址与子网,下一页,上一页,3.IP地址的表示,IP地址由32位二进制数值组成，但为了方便用户的理解和记忆，它采用了点分十进制标记法，即将4字节的二进制数值转换成4个十进制数值，每个数值小于等于255，各个数值之间用“.”来进行分隔。,
23、目 录,退 出,IP地址与子网,下一页,上一页,4.特殊的IP地址,网络地址：由一个有效的网络号和一个全“0”的主机号构成。,广播地址：主机号全“1”的IP地址。,回送地址：A类网络地址127.x.y.z是一个保留地址，用于网络软件测试以及本地计算机进程间通信。这个IP地址叫回送地址。,目 录,退 出,IP地址与子网,下一页,上一页,5.IPv6,IPV6是下一代的IP协议，采用128位地址，一般采用“冒号十六进制”表示，如： 52E6：94C4：0：1234：FFAA：5566：88EC：3489,IPv6与IPv4相比，主要有以下5项变更, 地址空间扩大； 简化数据报头格式； 改善各种扩展
24、和选项的支持； 支持资源分配； 支持协议扩展；,目 录,退 出,IP地址与子网,下一页,上一页,二、子网,1.划分子网的意义,减少每个子网上的网络通信量（同一子网主机间的广播和通信被路由器隔开，只在子网中进行），只有不同子网的主机相互通信时，才在路由器的管理控制下进行跨子网转发。,便于网络管理（分成几个便于控制的部份，并可由单独的管理员管理本地用户，或在单位内部创建隔离的子网，以阻止非法获取敏感信息）,提高IP地址的利用率（可使若干物理网络共用单个IP网络地址）,解决物理网络本身的限制问题（如网络分布超过以太网段最大长度）,目 录,退 出,IP地址与子网,下一页,上一页,2.子网的概念,将网络
25、内部分成多个部分，对外像任何一个单独网络一样动作，这样的网络称为子网。,子网编址将IP地址的主机号部分再划分成子网部分和主机部分。,在子网中，IP地址解释如下： IP地址=网络地址.（子网地址.主机地址）,目 录,退 出,IP地址与子网,下一页,上一页,2.子网掩码,子网掩码是一个32位的数字，其主要作用是将网络地址从IP地址中剥离出来，求出IP地址的网络号。即告诉TCP/IP主机，IP地址的哪些位对应于网络地址，哪些位对应于主机地址。TCP/IP协议使用子网掩码判断目标主机地址是位于本地子网还是远程子网。,子网中的所有主机必须配置相同的子网掩码。,目 录,退 出,IP地址与子网,下一页,上一
26、页,子网掩码的计算,利用子网数计算,在求子网掩码之前必须先搞清楚要划分的子网数目，以及每个子网内的所需主机数目。,将子网数目转化为二进制来表示,取得该IP地址的类子网掩码，将其主机地址部分的的前N位置 1 即得出该IP地址划分子网的子网掩码。,取得该二进制的位数，为 N,如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成27个子网： 27=11011 该二进制为五位数，N = 5 将B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址前5位置 1，得到 255.255.248.0 即为划分成 27个子网的B类IP地址 168.195.0.0的子网掩码。,目 录,退 出,IP地址与子网,上一页,利用主
27、机数来计算,将主机数目转化为二进制来表示,如果主机数小于或等于254（注意去掉保留的两个IP地址），则取得该主机的二进制位数，为 N，这里肯定 N8，这就是说主机地址将占据不止8位。,使用255.255.255.255来将该类IP地址的主机地址位数全部置1，然后从后向前的将N位全部置为 0，即为子网掩码值。,如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成若干子网，每个子网内有主机700台： 700=1010111100 该二进制为十位数，N = 10 将该B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址全部置 1，得到255.255.255.255 然后再从后向前将后 10位置0,即为： 1
28、1111111.11111111.11111100.00000000 即255.255.252.0。这就是该欲划分成主机为700台的B类IP地址 168.195.0.0的子网掩码。,本章目录,目 录,退 出,总结,上一页,如果主机数小于或等于254（注意去掉保留的两个IP地址），则取得该主机的二进制位数，为 N，这里肯定 N8，这就是说主机地址将占据不止8位。,使用255.255.255.255来将该类IP地址的主机地址位数全部置1，然后从后向前的将N位全部置为 0，即为子网掩码值。,1.安装windows XP操作系统 2.安装windows server 2003 系统 3.TCP/IP协
29、议的作用是什么？ 4.什么是IP地址？,本章目录,网 络 设 备，组网工具和传输介质,目 录,第三章,下一页,退 出,本章目录,目 录,下一页,上一页,退 出,教学目标,1. 了解传输介质；2. 掌握同轴电缆、双绞线、光缆以及无线传输介质的结 构、分类及主要的性能指标； 3.双绞线的连接方法； 4.熟练使用网络设备； 5.掌握组网的工具用法；,本章要点,目 录,下一页,上一页,退 出,教学重 点,1. 各传输介质的主要性能指标； 2. 各网络设备的正确使用与安装；,本章要点,教学难 点,各网络设备的工作原理,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,教学目标,1. 理解传输介质的评价因素；
30、 2. 掌握同轴电缆、双绞线、光缆的结构、主要特性及性能指标； 3. 理解光纤通讯技术，掌握光纤的分类及其区别； 5. 掌握无线传输介质的通信情况； 6. 理解各种传输介质性能上的差异。,教学重 点,教学难 点,同轴电缆、双绞线和光缆的主要性能指标,传输介质的选择,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,一、介质特性与性能指标,1.介质特性,物理特性 对传输介质物理结构的描述。 传输特性 传输介质允许传送的信号类型（数字或模拟信号），以及调制技术、传输容量与传输频率范围。 连通特性 允许点到点或多点连接。 地理范围 传输介质最大传输距离。 抗干扰性 传输介质防止噪声与电磁干扰对传输数据的
31、影响的能力。 相对价格 元器件、安装与网络维护的费用,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,2.性能指标,可扩展性：是指网络介质允许的3种物理规格：最大段长度、段最大节点数、网络最大长度。 连接性：介质与网络设备的连接特性。 抗噪性：传输介质对噪声的屏蔽成度。,传输速率：是指单位时间内介质能传输的数据量，以Mbps进行度量。 成本：主要包括介质的购买成本、安装成本、维护和升级成本,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,二、同轴电缆,同轴电缆由两个导体组成，是一个网状空心圆柱导体围裹着一个实心导体的结构，内部导体可以是实心导线，也可以是多股的绞合线，运载着组成数据的电子信号；外部
32、导体可以是单股线，也可以是编制的网状线，多数是编制的网状线，起着吸收外界电子干扰信号，保护缆线传输的数据，并将缆线所传输的电子信号屏蔽起来，防止对外界产生电子干扰的作用。内部导体用固体绝缘材料固定，固体绝缘材料将导体与屏蔽物隔开。,1.同轴电缆的结构,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,2.同轴电缆的规格,3.同轴电缆的类型,同轴电缆可以分为粗缆和细缆两种。,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,4.同轴电缆的性能指标,传输速率：理论值为10Mbps,成本：因芯径的变化有差异。,可扩展性：粗缆最大段长度为500m，每段最多可以容纳
33、100个节点，网络最大长度大约为2500m；而细缆最大段长度约为200m，每段最多可以容纳30个节点，网络最大长度大约为925m。,连接性：细缆使用BNC、T型连接器将电缆与网络设备相连，并且需要在网络总线两端各安装一个20欧姆的终结器以吸收反射电波；粗缆与网络设备的连接需要收发器。,抗噪性：良好,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,三、双绞线,1.双绞线的结构,双绞线电缆由绝缘的彩色铜线对组成，每根铜线的直径在0.4mm0.8mm，两根铜线互相缠绕在一起。将两根铜线缠绕在一起有助于减少噪声影响。在一对电线中，每英寸的缠绕越多，对所有形式的噪声的抗噪性就越好，但缠绕率高也将导致信号的
34、更大的衰减。,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,2.非屏蔽双绞线,性能指标,传输速率：双绞线的传输速率100Mbps。 成本：成本很低 可扩展性：最大网段长度为100m，每个逻辑段最多能容纳1024个节点，整个网络的最大长度与所使用的网络传输方法有关。 连接性：使用的是RJ-45连接器作为双绞线与网络设备的连接接口。 抗噪性：非屏蔽双绞线最大的弱点是抗干扰性差,剖面图,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,2. 屏蔽双绞线,性能指标,传输速率：屏蔽双绞线的传输速率100Mbps，可以
35、高达500Mbps。 成本：成本不高 可扩展性：最大网段长度为几百米以内。 连接性：使用的是RJ-45连接器作为双绞线与网络设备的连接接口，但需要提供屏蔽地，安装比较复杂。 抗噪性：屏蔽双绞线抗干扰性要强于非屏蔽双绞线。,剖面图,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,四、常用术语,“10Base-T”的名称命名分为三个部分，数字“10”表示带宽，单位为Mbps，10表示10Mbps，若为100则表示100Mbps；“Base”指带宽使用方式，Base指基带传输，Board指宽带传输；“T”指传输距离，作为专用符号，若为2表示最大传输距离200m，T表示介质为双绞线，物理星形拓扑，传输距
36、离为100m，若为F则表示光纤网络。,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,五、光缆,光纤电缆简称光缆，主要由石英、多组分玻璃纤维、塑料等制作而成。,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,1.光纤的分类,根据光线在光缆中的传输方式，可以将光纤分为两类：单模光纤和多模光纤。,单模光纤：如果光纤导芯的直径小到只有一个光的波长，光纤就成了一种波导管，光线则不必经过多次反射式的传播，而是一直向前传播，这种光纤称为单模光纤。,多模光纤：只要到达光纤表面的光线入射角大于临界角，便产生全反射，因此可以由多条入射角度不同的光线同时在一条光纤中传播，这种光纤称为多模光纤。,目 录,下一页,上一页
37、,退 出,网络传输介质,光线在光纤中的传输情况,2.光纤的结构,光纤由纤芯、包层和涂敷层组成，纤芯位于光纤的中心部位，是高度透明材料，包层的折射率略低于纤芯。,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,光纤可以有单芯和多芯之分,单芯光纤,多芯光纤,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,光纤剖面结构图,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,4.光纤的连接,光纤的连接常用熔接方法或利用光纤连接器。光纤的熔接是将两根光纤利用特定的仪器将其熔合到一起，其衰减较小，但需专业人员使用专用仪器来完成，做好后不能轻易改变。利用光纤连接器可以方便的更改光纤的连接，不过其衰减较大，连接器的接头
38、部分仍需专业人员利用专业设备来完成。,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,5.光纤的主要特性,物理特性：光缆是一种直径为50100m的柔软、能传导光信号的传输介质，主要材料有石英、多组分玻璃纤维、塑料制作而成。 传输特性：光纤传输速率可以达到几千Mbps。 连通性：光纤的连接方法是点到点方式。 地理范围：它可以在6.8km的距离内，实现高速率的数据传输。 抗干扰性：光纤传输的安全性和保密性极好。 价格：昂贵,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,6.光纤的性能指标,传输速率：光纤可以以每秒10GB的速度可靠地传输数据。 成本：光缆是一种极其昂贵的传输介质，不仅光缆本身极其昂贵
39、，它的网络接口卡和集线器的价格也是很昂贵的，光缆安装时也比较困难。 可扩展性：TIA/EIA建议：建于多模光缆，网段长度就限制在2km以内，对于单模光缆，网段长度不大于30km。 连接性：光缆有三种连接方式，用连接器、机械连接、焊接。 抗噪性：光缆不受电磁干扰和射频干扰的影响。,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,六、无线传输介质,1.无线电波,无线电波的频率在104108Hz之间，含低频、中频、高频、甚高频和特高频，属于管制频段和非管制频段。它很容易产生，传播是全方向的，能从源向任意方向进行传播，很容易穿过建筑物，被广泛地应用于现代通信中。由于它的传输是全方向的，所以发射和接收装置
40、不必在物理上很准确地对准。,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,2.微波,微波系统一般工作在较低的兆赫兹频段，地面系统通常为46GHz或2123GHz，星载系统通常为1114GHz，沿着直线传播，可以集中于一点，微波不能很好地穿过建筑物。微波通过抛物状天线将所有的能量集中于一小束，这样可以获得极高的信噪比，发射天线和接收天线必须精确地对准。由于微波是沿着直线传播，所以每隔一段距离就需要建一个中继站。中继站的微波塔越高，传输的距离就越远，中继站之间的距离大致与塔高的平方成正比。,目 录,下一页,上一页,退 出,网络传输介质,在星载微波系统中，发射站和接收站设置于地面，卫星上放置转发器。
41、地面站首先向卫星发送微波信号，卫星在接收到该信号后，由转发器将其向地面转发，供地面各站接收。星载系统覆盖面积极大，理论上一颗同步卫星可以覆盖地球1/3的面积，三颗同步卫星就可以覆盖全球。用户的地面设备包括一个0.752.4m直径的抛物面天线、接收机、电缆等。我们可以将一颗卫星看作是一个集线器，各接收站看作一个节点，这样就形成了一个星型网络。,目 录,退 出,网络传输介质,3.红外传输,红外传输是以红外线作为传输载体的一种通信方式。它以红外二极管或红外激光管作为发射源，以光电二极管作为接收设备，红外线传输主要用于短距离通信。,七、几种传输介质的比较,本章目录,上一页,目 录,下一页,退 出,物理
42、层设备,教学目标,1.理解物理层设备在计算机网络中的地位； 2.理解调制解调器、中继器和集线器； 3.掌握调制解调器的分类及主要功能； 4.掌握物理层设备在网络中的正确安装与使用。,教学重 点,教学难 点,物理层设备的分类及主要功能、正确安装与使用,工作原理,本章目录,目 录,下一页,退 出,物理层设备,上一页,一、调制解调器,1.工作原理,调制解调器是由调制器与解调器组合而成的，故称为调制解调器。调制器的基本职能就是把从终端设备和计算机送出的数字信号转变成适合在电话线、有线电视线等模拟信道上传输的模拟信号；解调器的基本职能是将从模拟信道上接收到的模拟信号恢复成数字信号，交给终端计算机处理。,
43、目 录,下一页,退 出,物理层设备,上一页,2.调制与解调方式,调制，有模拟调制和数字调制之分。模拟调制是对载波信号的参量进行连续地估值；而数字调制使用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在接收端对载波信号的离散参量进行检测。调制是指利用载波信号的一个或几个参数的变化来表示数字信号的一种过程。,调制方式有：调幅、调频和调相三种基本方式,调幅：振幅调制其载波信号将随着调制信号的振幅而变化。,调频：载波信号的频率随着调制信号而改变。,调相：相位调制有两相调制、四相调制和八相调制几种方式。,目 录,下一页,退 出,物理层设备,上一页,3.调制解调器的分类,按安装位置：调解解调器分为内置式和外置
44、式,按传输速率分类：低速调制解调器，其传输速率在9600bps以下；中速调制解调器，其传输速率在9.619.2kbps之间；高速调制解调器，传输速率达到19.256kbps。,目 录,下一页,退 出,物理层设备,上一页,4.调制解调器的功能,差错控制功能：差错控制为了克服线路传输中出现的数据差错，实现调制解调器至远端调制解调器的无差错数据传送。,调制解调器的安装由两部分组成，线路的连接和驱动程序的安装。,数据压缩功能：数据压缩功能是为了提高线路传输中的数据吞吐率，使数据更快地传送至对方。,5.调制解调器的安装,线路连接,安装调制解调器的驱动程序,目 录,下一页,退 出,物理层设备,上一页,6.
45、 Cable Modem,Cable Modem（电缆调制解调器）是一种连接于有线电视网、通过有线电视的电缆网络向用户提供高速数据连接的设备。,Cable Modem通过有线电视网进行高速访问时，一般的连接方式为：一端与计算机相连，一端与有线电视插座相连。Cable Modem按速率可以分为两种：对称速率型和非对称速率型，前者的上行速率和下行速率相同，在500K-2Mbps之间；后者的下行速率高于上行速率，下行速率为2-40Mbps，上行速率在500K-10Mbps间，通常在实际应用中，下行速率为310Mbps，上行速率可在200k2Mbps间任选。,目 录,下一页,退 出,物理层设备,上一页
46、,连接图,目 录,下一页,退 出,物理层设备,上一页,二、中继器,中继器是一种简单的网络互联设备，工作于OSI的物理层。它主要负责在两个节点的物理层上按位传递信息，完成信号的复制、调整和放大功能，以此来延长网络的长度。一般情况下，中继器的两端连接的是相同的媒体。,目 录,下一页,退 出,物理层设备,上一页,1.中继器的功能,中继器又称为“转发器”，主要作用是对信号进行放大、整形，使衰减的信号得以再生，并沿着原来的方向继续传播，在实际使用中主要用于延伸网络长度和连接不同网络。,扩展网络,目 录,下一页,退 出,物理层设备,上一页,连接网络,2.中继器的特点,中继器工作在物理层，它不解释也不改变接
47、收的信号，只是增强信号起着延长传输距离的作用，对高层协议是透明的，用中继器连接的网络在物理上和逻辑上是同一个网络，相当于用同一条电缆组成的一个更大的网络。 不足：中继器只是物理层设备，它既不关心帧的起点，也不关心帧的格式，不具有过滤作用。,目 录,下一页,退 出,物理层设备,上一页,三、集线器,集线器又称集中器，平时人们都习惯地称之为“Hub”，是双绞线网络中将双绞线集中到一起以实现连网的物理层网络设备，对信号有整形放大的作用，其实质是一个多端口的中继器。,集线器是一个共享设备，网络中所有用户共享一个带宽；集线器又是一个多端口的信号放大设备；集线器主要用于星型以太网中。,目 录,下一页,退 出
48、,物理层设备,上一页,1.集线器的分类,依据带宽分类：可以将集线器分为10Mbps、100Mbs、10/100Mbps自适应型双速集线器和1000Mbps集线器。,依据管理方式分类：集线器可以分为哑集线器和智能集线器。,依据配置形式分类：独立集线器、模块化集线器和可堆叠式集线器,独立式集线器,目 录,下一页,退 出,物理层设备,上一页,模块化集线器,目 录,下一页,退 出,物理层设备,上一页,可堆叠式集线器,2.集线器的连接,集线器的连接主要有两种情况，一种是集线器与网卡之间的连接，另一种是集线器与集线器的连接。,目 录,退 出,物理层设备,上一页,集线器与计算机网卡的连接,集线器与集线器的连
49、接,本章目录,目 录,下一页,退 出,数据链路层设备,教学目标,1.理解数据链路层设备在计算机网络中的地位； 2.理解网卡、交换机、网桥的工作原理； 3.掌握网卡、交换机、网桥的分类及主要功能； 4.掌握数据链路设备在网络中的正确安装与使用。,教学重 点,教学难 点,数据链路设备的分类及主要功能、正确安装与使用,工作原理,本章目录,目 录,下一页,退 出,数据链路层设备,上一页,一、网卡,网卡是网络接口卡的简称，也称为网络适配器，是计算机网络中必不可少的基本网络设备。网卡是网络接入设备，是单机与网络中其他计算机之间通信的桥梁，为计算机之间提供透明的数据传输，每台接入网络的计算机都必须安装网卡。,目 录,下一页,退 出,数据链路层设备,上一页,2.网卡的分类,网卡种类繁多，可以从其总线类型、网络接口、网络类型、支持的带宽等不同的角度进行划分。,目 录,下一页,退 出,数据链路层设备,上一页,ISA总线网卡,PCI总线网卡,目 录,下一页,退 出,数据链路层设备,上一页,PCMCIA总线网卡,64位千兆网卡,目 录,