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1、12/23/2023第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术第第6章章 计算机控制系统中的网络与通计算机控制系统中的网络与通信技术信技术Network and Communication Technology of Computer Control System第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术本章主要内容本章主要内容计算机网络概述计算机网络概述数据通信技术数据通信技术工业控制计算机网络与通讯工业控制计算机网络与通讯2/23/20232计算机控制技术32/23/2023第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与
2、通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1 Unit 1 计算机网络概述计算机网络概述 Introduction of Computer Network第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术本节主要内容本节主要内容计算机网络的定义计算机网络的定义计算机网络的分类计算机网络的分类计算机网络的协议层次模型计算机网络的协议层次模型计算机局域网计算机局域网计算机网络互联设备计算机网络互联设备2/23/20234计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.1计算机网络的定义计算机网络的定义 计计算算机
3、机网网络络是是指指把把若若干干台台地地理理位位置置不不同同且且具具有有独独立立功功能能的的计计算算机机或或设设备备，通通过过通通讯讯设设备备和和线线路路相相互互连连接接起起来来，以以实实现现信信息息的的传输和资源共享的一种计算机系统。传输和资源共享的一种计算机系统。网网络络中中的的各各台台计计算算机机或或设设备备（或或称称为为节节点点）之间相互通信之间相互通信，并能实现资源共享。，并能实现资源共享。资资源源包包括括硬硬件件资资源源、软软件件资资源源和和数数据据库库资资源。源。2/23/20235计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1
4、.2 计算机网络的分类（计算机网络的分类（1）局域网局域网局域网局域网LANLANLANLAN（Local Area Network)Local Area Network)Local Area Network)Local Area Network)计算机硬件设备不大、通信线路不长、采用单一计算机硬件设备不大、通信线路不长、采用单一计算机硬件设备不大、通信线路不长、采用单一计算机硬件设备不大、通信线路不长、采用单一的传输介质、覆盖范围小。的传输介质、覆盖范围小。的传输介质、覆盖范围小。的传输介质、覆盖范围小。区域网区域网区域网区域网MAN(Metropolitan Area NetWork)MA
5、N(Metropolitan Area NetWork)MAN(Metropolitan Area NetWork)MAN(Metropolitan Area NetWork)通常覆盖一个区域城市，又称城域网。通常覆盖一个区域城市，又称城域网。通常覆盖一个区域城市，又称城域网。通常覆盖一个区域城市，又称城域网。广域网广域网广域网广域网WANWANWANWAN（Wide Area Network)Wide Area Network)Wide Area Network)Wide Area Network)不仅可以把多个局域网连在一起，也可以把世不仅可以把多个局域网连在一起，也可以把世不仅可以把多个
6、局域网连在一起，也可以把世不仅可以把多个局域网连在一起，也可以把世界各地的局域网连在一起，传输装置和媒体由电界各地的局域网连在一起，传输装置和媒体由电界各地的局域网连在一起，传输装置和媒体由电界各地的局域网连在一起，传输装置和媒体由电信部门提供。信部门提供。信部门提供。信部门提供。1.按网络的跨度分类按网络的跨度分类计算机控制系计算机控制系统中一般采用统中一般采用局域网或局域局域网或局域网的互连。网的互连。2/23/20236计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.2 计算机网络的分类（计算机网络的分类（2）2.按网络的拓朴结构分类
7、按网络的拓朴结构分类网络拓扑结构定义：网络拓扑结构定义：在在在在计计计计算算算算机机机机通通通通信信信信网网网网络络络络中中中中，网网网网络络络络的的的的拓拓拓拓扑扑扑扑(Topology)(Topology)(Topology)(Topology)结结结结构构构构是是是是指指指指网网网网络络络络中中中中的的的的各各各各台台台台计计计计算算算算机机机机、设设设设备备备备之之之之间间间间相相相相互互互互连接的方式。连接的方式。连接的方式。连接的方式。2/23/20237计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.2 计算机网络的分类（计算
8、机网络的分类（3）按网络的拓朴结构分类：按网络的拓朴结构分类：星形网星形网星形网星形网:以一台中心处理机为主而构成的网络，以一台中心处理机为主而构成的网络，以一台中心处理机为主而构成的网络，以一台中心处理机为主而构成的网络，其他入网的计算机仅与该中心处理机之间有直接的其他入网的计算机仅与该中心处理机之间有直接的其他入网的计算机仅与该中心处理机之间有直接的其他入网的计算机仅与该中心处理机之间有直接的物理链路，中心处理机采用分时的方法为入网机器物理链路，中心处理机采用分时的方法为入网机器物理链路，中心处理机采用分时的方法为入网机器物理链路，中心处理机采用分时的方法为入网机器服务。服务。服务。服务。
9、总总总总线线线线型型型型网网网网:所所所所有有有有入入入入网网网网机机机机器器器器共共共共用用用用一一一一条条条条传传传传输输输输线线线线路路路路，机机机机器器器器通通通通过过过过专专专专用用用用的的的的分分分分接接接接头头头头接接接接入入入入线线线线路路路路。由由由由于于于于线线线线路路路路对对对对信信信信号号号号的的的的衰衰衰衰减减减减作作作作用用用用，总总总总线线线线形形形形网网网网仅仅仅仅用用用用于于于于有有有有限限限限的的的的区区区区域域域域，常常常常用用用用于于于于组组组组建建建建局域网。局域网。局域网。局域网。2/23/20238计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网
10、络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.2 计算机网络的分类（计算机网络的分类（4）按网络的拓朴结构分类：按网络的拓朴结构分类：环环环环形形形形网网网网 :入入入入网网网网机机机机器器器器通通通通过过过过中中中中继继继继器器器器接接接接入入入入网网网网络络络络，每每每每个个个个中中中中继继继继器器器器仅仅仅仅与与与与两两两两个个个个相相相相邻邻邻邻的的的的中中中中继继继继器器器器有有有有直直直直接接接接的的的的物物物物理理理理线线线线路路路路，所所所所有有有有的的的的中中中中继继继继器器器器及及及及其其其其物物物物理理理理线线线线路路路路构构构构成成成成了了了了一一一一个个个个环环
11、环环状状状状的的的的网网网网络络络络系系系系统，环形网也是局域网的一种主要形式。统，环形网也是局域网的一种主要形式。统，环形网也是局域网的一种主要形式。统，环形网也是局域网的一种主要形式。网网网网状状状状网网网网络络络络:利利利利用用用用专专专专门门门门负负负负责责责责数数数数据据据据通通通通信信信信和和和和传传传传输输输输的的的的节节节节点点点点机机机机构构构构成成成成的的的的网网网网络络络络，入入入入网网网网机机机机器器器器直直直直接接接接接接接接入入入入节节节节点点点点机机机机进进进进行行行行通通通通信信信信，网网网网状状状状网网网网络络络络主主主主要要要要用用用用于于于于地地地地理理理
12、理范范范范围围围围大大大大、入入入入网网网网机机机机器器器器多多多多的的的的环环环环境境境境，例如构造广域网。例如构造广域网。例如构造广域网。例如构造广域网。2/23/20239计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.2 计算机网络的分类（计算机网络的分类（5）3.按管理性质分类按管理性质分类专用网：专用网：专用网：专用网：公用网：公用网：公用网：公用网：由由由由电电电电信信信信部部部部门门门门组组组组建建建建、管管管管理理理理和和和和控控控控制制制制，网网网网络络络络内内内内的的的的传传传传输输输输和和和和转转转转换换换换可可可可
13、供供供供任任任任何何何何部部部部门门门门和和和和个个个个人人人人使使使使用用用用；公公公公用用用用网网网网常常常常用用用用于于于于远远远远程程程程网网网网络络络络的的的的构构构构建建建建，支支支支持持持持用用用用户户户户的的的的远程通信远程通信远程通信远程通信。由由由由用用用用户户户户部部部部门门门门组组组组建建建建经经经经营营营营的的的的网网网网络络络络，不不不不允允允允许许许许其其其其它它它它用用用用户户户户和和和和部部部部门门门门使使使使用用用用；由由由由于于于于投投投投资资资资因因因因素素素素，专专专专用用用用网网网网常常常常为为为为局局局局域域域域网网网网或或或或者者者者是是是是通通
14、通通过过过过租租租租借借借借电电电电信信信信部部部部门门门门的的的的线路而组建的广域网。线路而组建的广域网。线路而组建的广域网。线路而组建的广域网。2/23/202310计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.2 计算机网络的分类（计算机网络的分类（6）4.4.按信息交换方式分类按信息交换方式分类按信息交换方式分类按信息交换方式分类 报文交换网：报文交换网：报文交换网：报文交换网：分组交换网：分组交换网：分组交换网：分组交换网：电路交换网：电路交换网：电路交换网：电路交换网：类类类类同同同同报报报报文文文文交交交交换换换换技技技技术
15、术术术，但但但但规规规规定定定定了了了了交交交交换换换换机机机机处处处处理理理理和和和和传传传传输输输输数数数数据据据据的的的的长长长长度度度度（称称称称之之之之为为为为分分分分组组组组），不不不不同同同同用用用用户户户户的的的的数数数数据据据据分分分分组组组组可可可可以以以以交交交交织织织织出出出出现现现现在在在在网网网网络络络络中中中中的的的的物物物物理理理理链链链链路路路路上上上上传传传传输。输。输。输。类类类类同同同同电电电电话话话话方方方方式式式式，具具具具有有有有建建建建立立立立链链链链路路路路、数数数数据据据据传传传传输输输输和和和和释释释释放放放放链链链链路路路路三三三三个个个
16、个阶阶阶阶段段段段；通通通通信信信信过过过过程程程程中中中中，自自自自始始始始至至至至终终终终占用该链路。且不允许其它用户共享其信道资源。占用该链路。且不允许其它用户共享其信道资源。占用该链路。且不允许其它用户共享其信道资源。占用该链路。且不允许其它用户共享其信道资源。交交交交换换换换机机机机采采采采用用用用具具具具有有有有“存存存存储储储储转转转转发发发发”能能能能力力力力的的的的计计计计算算算算机机机机，用用用用户户户户数数数数据据据据可可可可以以以以暂暂暂暂时时时时保保保保存存存存在在在在交交交交换换换换机机机机内内内内，等等等等待待待待线线线线路空闲时，再进行用户数据的一次传输。路空闲
17、时，再进行用户数据的一次传输。路空闲时，再进行用户数据的一次传输。路空闲时，再进行用户数据的一次传输。2/23/202311计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.2 计算机网络的分类（计算机网络的分类（7）5.5.按逻辑功能分类按逻辑功能分类按逻辑功能分类按逻辑功能分类 通信子网通信子网通信子网通信子网 网网网网络络络络中中中中面面面面向向向向数数数数据据据据通通通通信信信信的的的的资资资资源源源源集集集集合合合合，主主主主要要要要支支支支持持持持用用用用户户户户数数数数据据据据的的的的传传传传输输输输；该该该该子子子子网网网网包
18、包包包括括括括传传传传输输输输线线线线路路路路、交交交交换换换换机机机机和和和和网网网网络控制中心等硬件设施。络控制中心等硬件设施。络控制中心等硬件设施。络控制中心等硬件设施。资源子网资源子网资源子网资源子网 网网网网络络络络中中中中面面面面向向向向数数数数据据据据处处处处理理理理的的的的资资资资源源源源集集集集合合合合，主主主主要要要要支支支支持持持持用用用用户户户户的的的的应应应应用用用用；该该该该子子子子网网网网由由由由用用用用户户户户的的的的主主主主机机机机资资资资源源源源组组组组成成成成，包包包包括括括括接接接接入入入入网网网网络络络络的的的的用用用用户户户户主主主主机机机机，以以以
19、以及及及及面面面面向向向向应应应应用用用用的的的的外外外外设设设设（例例例例如如如如终终终终端端端端）、软软软软件件件件和和和和可可可可共共共共享享享享的的的的数数数数据据据据（例例例例如如如如公公公公共共共共数数数数据据据据库库库库）等等等等。2/23/202312计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.3 计算机网络的协议层次模型（计算机网络的协议层次模型（1）计算机网络体系结构的实质计算机网络体系结构的实质 定定定定义义义义和和和和描描描描述述述述一一一一组组组组用用用用于于于于计计计计算算算算机机机机及及及及其其其其通通通通
20、讯讯讯讯设设设设施施施施之之之之间间间间互互互互连连连连的的的的标标标标准准准准和和和和规规规规范范范范的的的的集集集集合合合合，遵遵遵遵循循循循这这这这组组组组规规规规范范范范可可可可以以以以很很很很方方方方便便便便的的的的实现计算机设备之间的通讯。实现计算机设备之间的通讯。实现计算机设备之间的通讯。实现计算机设备之间的通讯。制定标准和协议的目的制定标准和协议的目的 能够支持异种计算机间的互连与通信能够支持异种计算机间的互连与通信能够支持异种计算机间的互连与通信能够支持异种计算机间的互连与通信 能够支持多种通信媒体能够支持多种通信媒体能够支持多种通信媒体能够支持多种通信媒体 能够支持多种处理
21、业务能够支持多种处理业务能够支持多种处理业务能够支持多种处理业务 能够支持高级的人机接口能够支持高级的人机接口能够支持高级的人机接口能够支持高级的人机接口 具有可扩充能力具有可扩充能力具有可扩充能力具有可扩充能力2/23/202313计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.3 计算机网络的协议层次模型（计算机网络的协议层次模型（2）应应 用用 层层表表 示示 层层会会 话话 层层传传 输输 层层网网 络络 层层物物 理理 层层 数据链路层数据链路层逻辑链路控制层（逻辑链路控制层（LLC）介质存取控制层（介质存取控制层（MAC）七层模
22、型示意图七层模型示意图七层模型示意图七层模型示意图2/23/202314计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.3 计算机网络的协议层次模型（计算机网络的协议层次模型（3）1.OSI(开放系统互连开放系统互连)模型模型物理层物理层物理层物理层 （Physical LayerPhysical LayerPhysical LayerPhysical Layer）提供了建立网络的物理及电气连接特性，如提供了建立网络的物理及电气连接特性，如提供了建立网络的物理及电气连接特性，如提供了建立网络的物理及电气连接特性，如双绞线电缆、光缆、同轴电缆
23、、连接器等等。双绞线电缆、光缆、同轴电缆、连接器等等。双绞线电缆、光缆、同轴电缆、连接器等等。双绞线电缆、光缆、同轴电缆、连接器等等。可以认为这一层是一个硬件层，通常做成芯可以认为这一层是一个硬件层，通常做成芯可以认为这一层是一个硬件层，通常做成芯可以认为这一层是一个硬件层，通常做成芯片，印刷电路板（网络适配器）和电缆等。片，印刷电路板（网络适配器）和电缆等。片，印刷电路板（网络适配器）和电缆等。片，印刷电路板（网络适配器）和电缆等。2/23/202315计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.3 计算机网络的协议层次模型（计算机网
24、络的协议层次模型（4）数据链路层（数据链路层（数据链路层（数据链路层（Data Link LayerData Link LayerData Link LayerData Link Layer）介质存取控制（介质存取控制（介质存取控制（介质存取控制（MACMAC）层：）层：）层：）层：MACMAC子层负责网络访子层负责网络访子层负责网络访子层负责网络访问（无论是令牌传递还是带冲突的逻辑链路控制检问（无论是令牌传递还是带冲突的逻辑链路控制检问（无论是令牌传递还是带冲突的逻辑链路控制检问（无论是令牌传递还是带冲突的逻辑链路控制检测）和网络控制。测）和网络控制。测）和网络控制。测）和网络控制。逻辑链路
25、控制（逻辑链路控制（逻辑链路控制（逻辑链路控制（LLCLLC）层。）层。）层。）层。LLCLLC子层工作于子层工作于子层工作于子层工作于MACMAC子层之上，主要负责发送和接收用户的数据信息。子层之上，主要负责发送和接收用户的数据信息。子层之上，主要负责发送和接收用户的数据信息。子层之上，主要负责发送和接收用户的数据信息。这一层的大部分或全部内容由网络适配器上的这一层的大部分或全部内容由网络适配器上的这一层的大部分或全部内容由网络适配器上的这一层的大部分或全部内容由网络适配器上的芯片实现，而再往上的各层则是由软件（网络芯片实现，而再往上的各层则是由软件（网络芯片实现，而再往上的各层则是由软件（
26、网络芯片实现，而再往上的各层则是由软件（网络驱动器）来实现的。驱动器）来实现的。驱动器）来实现的。驱动器）来实现的。2/23/202316计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.3 计算机网络的协议层次模型计算机网络的协议层次模型（5）网络层网络层 （Network LayerNetwork Layer）这一层切换路由信息包，使之到达它们的目这一层切换路由信息包，使之到达它们的目这一层切换路由信息包，使之到达它们的目这一层切换路由信息包，使之到达它们的目的地。网络层负责寻址及传送信息包。的地。网络层负责寻址及传送信息包。的地。网络层
27、负责寻址及传送信息包。的地。网络层负责寻址及传送信息包。传输层传输层 （Transport LayerTransport Layer）当同一时刻有多个信息包在传送时，传输层当同一时刻有多个信息包在传送时，传输层当同一时刻有多个信息包在传送时，传输层当同一时刻有多个信息包在传送时，传输层将控制信息报文组成部件的顺序并规范输入将控制信息报文组成部件的顺序并规范输入将控制信息报文组成部件的顺序并规范输入将控制信息报文组成部件的顺序并规范输入的信息流。如果来了一个重复的信息包，传的信息流。如果来了一个重复的信息包，传的信息流。如果来了一个重复的信息包，传的信息流。如果来了一个重复的信息包，传输层将识别
28、出它是重复的并将其丢弃。输层将识别出它是重复的并将其丢弃。输层将识别出它是重复的并将其丢弃。输层将识别出它是重复的并将其丢弃。2/23/202317计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.3 计算机网络的协议层次模型计算机网络的协议层次模型（6）会话层（会话层（Session LayerSession Layer）这一层的功能是使运行于两个工作站上的应这一层的功能是使运行于两个工作站上的应这一层的功能是使运行于两个工作站上的应这一层的功能是使运行于两个工作站上的应用程序能够协调其间的通信使之成为一个独用程序能够协调其间的通信使之成为
29、一个独用程序能够协调其间的通信使之成为一个独用程序能够协调其间的通信使之成为一个独立的会话，可以把它当作是一个高度结构化立的会话，可以把它当作是一个高度结构化立的会话，可以把它当作是一个高度结构化立的会话，可以把它当作是一个高度结构化的对话。会话层负责会话的建立，支持会话的对话。会话层负责会话的建立，支持会话的对话。会话层负责会话的建立，支持会话的对话。会话层负责会话的建立，支持会话期间对信息包的发送与接收的管理及结束会期间对信息包的发送与接收的管理及结束会期间对信息包的发送与接收的管理及结束会期间对信息包的发送与接收的管理及结束会话。话。话。话。2/23/202318计算机控制技术第第6 6
30、章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.3 计算机网络的协议层次模型计算机网络的协议层次模型（7）表示层（表示层（表示层（表示层（Presentation LayerPresentation LayerPresentation LayerPresentation Layer）当各种计算机打算彼此传送信息时，表示层可将数当各种计算机打算彼此传送信息时，表示层可将数当各种计算机打算彼此传送信息时，表示层可将数当各种计算机打算彼此传送信息时，表示层可将数据转换为机器内部的数字格式或者完成其逆过程。据转换为机器内部的数字格式或者完成其逆过程。据转换为机器内部的数字
31、格式或者完成其逆过程。据转换为机器内部的数字格式或者完成其逆过程。应用层（应用层（应用层（应用层（Application LayerApplication LayerApplication LayerApplication Layer）OSIOSI模型中的这一层可以被应用程序使用。一条将模型中的这一层可以被应用程序使用。一条将模型中的这一层可以被应用程序使用。一条将模型中的这一层可以被应用程序使用。一条将要通过网络传输的信息报文在这一层进入要通过网络传输的信息报文在这一层进入要通过网络传输的信息报文在这一层进入要通过网络传输的信息报文在这一层进入OSIOSI模型模型模型模型向下一层传送，最后传
32、输至物理层，并在打包后传向下一层传送，最后传输至物理层，并在打包后传向下一层传送，最后传输至物理层，并在打包后传向下一层传送，最后传输至物理层，并在打包后传输至其它工作站。之后由目的工作站的物理层向上输至其它工作站。之后由目的工作站的物理层向上输至其它工作站。之后由目的工作站的物理层向上输至其它工作站。之后由目的工作站的物理层向上传送，经过那个工作站中的应用层直至到达需要这传送，经过那个工作站中的应用层直至到达需要这传送，经过那个工作站中的应用层直至到达需要这传送，经过那个工作站中的应用层直至到达需要这份信息报文的应用程序。份信息报文的应用程序。份信息报文的应用程序。份信息报文的应用程序。2/
33、23/202319计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.3 计算机网络的协议层次模型（计算机网络的协议层次模型（8）2.层间协议层间协议 OSIOSIOSIOSI中的层间通信具有两种含义中的层间通信具有两种含义中的层间通信具有两种含义中的层间通信具有两种含义相邻层之间的通信相邻层之间的通信相邻层之间的通信相邻层之间的通信 发发发发生生生生在在在在相相相相邻邻邻邻的的的的上上上上下下下下层层层层之之之之间间间间，属属属属于于于于局局局局部部部部问问问问题题题题。标标标标准准准准中中中中定定定定义义义义了了了了通通通通信信信信的的的的
34、内内内内容容容容，未未未未规规规规定定定定这这这这些些些些内内内内容容容容的的的的具具具具体体体体表表表表现形式和层间通信实现的具体方法现形式和层间通信实现的具体方法现形式和层间通信实现的具体方法现形式和层间通信实现的具体方法对等层之间的通信对等层之间的通信对等层之间的通信对等层之间的通信 发发发发生生生生在在在在不不不不同同同同开开开开放放放放系系系系统统统统的的的的相相相相同同同同层层层层次次次次之之之之间间间间，属属属属于于于于对对对对等等等等层层层层实实实实体体体体之之之之间间间间的的的的信信信信息息息息交交交交换换换换，以以以以保保保保证证证证相相相相应应应应层层层层次次次次功功功功
35、能能能能的的的的实实实实现现现现和和和和服服服服务务务务的的的的提提提提供供供供。标标标标准准准准中中中中利利利利用用用用定定定定义义义义协协协协议议议议来来来来规规规规定定定定对等层之间的交换信息格式和交换时序对等层之间的交换信息格式和交换时序对等层之间的交换信息格式和交换时序对等层之间的交换信息格式和交换时序2/23/202320计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.3 计算机网络的协议层次模型（计算机网络的协议层次模型（9）在在在在OSIOSI环境中，对等层之间的通信是目的，相环境中，对等层之间的通信是目的，相环境中，对等层
36、之间的通信是目的，相环境中，对等层之间的通信是目的，相邻层之间的通信是手段邻层之间的通信是手段邻层之间的通信是手段邻层之间的通信是手段NNN-1N-1物理层物理层物理层物理层OSI环境下的层间通信环境下的层间通信2/23/202321计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.4 计算机局域网络（计算机局域网络（1）LANLAN的定义的定义的定义的定义 是是是是允允允允许许许许中中中中等等等等地地地地域域域域的的的的众众众众多多多多独独独独立立立立设设设设备备备备通通通通过过过过中中中中等等等等速速速速率率率率的的的的物物物物理理理理信
37、道直接互连可进行通信的数据通信系统。信道直接互连可进行通信的数据通信系统。信道直接互连可进行通信的数据通信系统。信道直接互连可进行通信的数据通信系统。描述和比较描述和比较描述和比较描述和比较LANLAN的因素的因素的因素的因素 传输媒体：即用于附接网络设备的电缆类型传输媒体：即用于附接网络设备的电缆类型传输媒体：即用于附接网络设备的电缆类型传输媒体：即用于附接网络设备的电缆类型 传输技术：使用传输媒体进行通信的技术传输技术：使用传输媒体进行通信的技术传输技术：使用传输媒体进行通信的技术传输技术：使用传输媒体进行通信的技术 网络拓补：指组网时的电缆铺设形式网络拓补：指组网时的电缆铺设形式网络拓补
38、：指组网时的电缆铺设形式网络拓补：指组网时的电缆铺设形式 访问控制方法：网络设备访问传输媒体的控制方法访问控制方法：网络设备访问传输媒体的控制方法访问控制方法：网络设备访问传输媒体的控制方法访问控制方法：网络设备访问传输媒体的控制方法2/23/202322计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.4 计算机局域网络（计算机局域网络（2）1.1.局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构星形结构星形结构星形结构星形结构 星星星星形形形形结结结结构构构构由由由由中中中中央央央央结结结结点点点点和和和和分分分分支支支支
39、结结结结点点点点所所所所构构构构成成成成，各各各各个个个个分分分分支支支支结结结结点点点点均均均均与与与与中中中中央央央央结结结结点点点点具具具具有有有有点点点点到到到到点点点点的的的的物物物物理理理理连连连连接接接接，分分分分支支支支结结结结点点点点之之之之间没有直接的物理通路。间没有直接的物理通路。间没有直接的物理通路。间没有直接的物理通路。分支结点分支结点中央结点中央结点星形结构示意图星形结构示意图2/23/202323计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.4 计算机局域网络（计算机局域网络（3）星形结构星形结构 通信方式：
40、任何两个分支结点之间的通信都要通过通信方式：任何两个分支结点之间的通信都要通过通信方式：任何两个分支结点之间的通信都要通过通信方式：任何两个分支结点之间的通信都要通过主结点，该主结点集中来自各分支结点的信息，按主结点，该主结点集中来自各分支结点的信息，按主结点，该主结点集中来自各分支结点的信息，按主结点，该主结点集中来自各分支结点的信息，按照一种集中式的通信控制策略，把集中到主结点的照一种集中式的通信控制策略，把集中到主结点的照一种集中式的通信控制策略，把集中到主结点的照一种集中式的通信控制策略，把集中到主结点的信息转发给相应的分支结点信息转发给相应的分支结点信息转发给相应的分支结点信息转发给
41、相应的分支结点 。主结点的信息存储容量大，通信处理量大，主结点的信息存储容量大，通信处理量大，主结点的信息存储容量大，通信处理量大，主结点的信息存储容量大，通信处理量大，硬、软件较复杂。硬、软件较复杂。硬、软件较复杂。硬、软件较复杂。各分支结点的通信处理负担却较小，只需具各分支结点的通信处理负担却较小，只需具各分支结点的通信处理负担却较小，只需具各分支结点的通信处理负担却较小，只需具备简单的点到点的通迅功能备简单的点到点的通迅功能备简单的点到点的通迅功能备简单的点到点的通迅功能 。2/23/202324计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技
42、术6.1.4 计算机局域网络（计算机局域网络（4）星形结构星形结构典型的网络系统是基于电路交换的电话交换典型的网络系统是基于电路交换的电话交换典型的网络系统是基于电路交换的电话交换典型的网络系统是基于电路交换的电话交换网。网。网。网。优点：星形拓扑结构属于集中型网络，易于优点：星形拓扑结构属于集中型网络，易于优点：星形拓扑结构属于集中型网络，易于优点：星形拓扑结构属于集中型网络，易于将信息流汇集起来，从而提高全网络的信息将信息流汇集起来，从而提高全网络的信息将信息流汇集起来，从而提高全网络的信息将信息流汇集起来，从而提高全网络的信息处理效率，适用于各站之间信息流量较大的处理效率，适用于各站之间
43、信息流量较大的处理效率，适用于各站之间信息流量较大的处理效率，适用于各站之间信息流量较大的场合。场合。场合。场合。缺点：可靠性较低，如果主结点发生故障，缺点：可靠性较低，如果主结点发生故障，缺点：可靠性较低，如果主结点发生故障，缺点：可靠性较低，如果主结点发生故障，那么将影响全网络的通信。那么将影响全网络的通信。那么将影响全网络的通信。那么将影响全网络的通信。2/23/202325计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.4 计算机局域网络（计算机局域网络（5）总线结构总线结构总线结构总线结构 采采采采用用用用无无无无源源源源传传传传
44、输输输输媒媒媒媒体体体体作作作作为为为为广广广广播播播播总总总总线线线线，利利利利用用用用电电电电缆缆缆缆抽抽抽抽头头头头将将将将各各各各种种种种入入入入网网网网设设设设备备备备接接接接入入入入总总总总线线线线；为为为为了了了了防防防防止止止止传传传传输输输输信信信信号号号号的的的的反反反反射射射射，总总总总线两端使用终接器（也称终端适配器）。线两端使用终接器（也称终端适配器）。线两端使用终接器（也称终端适配器）。线两端使用终接器（也称终端适配器）。计算机计算机终接器终接器 总线结构示意图总线结构示意图2/23/202326计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控
45、制系统中的网络与通信技术6.1.4 计算机局域网络（计算机局域网络（6）总线结构总线结构总线结构总线结构 通信方式：各个结点将依据一定的规则分时地使用通信方式：各个结点将依据一定的规则分时地使用通信方式：各个结点将依据一定的规则分时地使用通信方式：各个结点将依据一定的规则分时地使用总线来传输数据，发送结点发送的数据帧沿着总线总线来传输数据，发送结点发送的数据帧沿着总线总线来传输数据，发送结点发送的数据帧沿着总线总线来传输数据，发送结点发送的数据帧沿着总线向两端传播，总线上的各个结点都能接收到这个数向两端传播，总线上的各个结点都能接收到这个数向两端传播，总线上的各个结点都能接收到这个数向两端传播
46、，总线上的各个结点都能接收到这个数据帧，并判断是否发送给本结点，如果是，则该数据帧，并判断是否发送给本结点，如果是，则该数据帧，并判断是否发送给本结点，如果是，则该数据帧，并判断是否发送给本结点，如果是，则该数据帧保留下来，否则丢弃该数据帧。据帧保留下来，否则丢弃该数据帧。据帧保留下来，否则丢弃该数据帧。据帧保留下来，否则丢弃该数据帧。总线形网络的总线形网络的总线形网络的总线形网络的“广播式广播式广播式广播式”传输是依赖于数据信号沿传输是依赖于数据信号沿传输是依赖于数据信号沿传输是依赖于数据信号沿总线向两端传播的特性来实现的。总线向两端传播的特性来实现的。总线向两端传播的特性来实现的。总线向两
47、端传播的特性来实现的。总线形结构属于分散型网络，其结构灵活，易于扩总线形结构属于分散型网络，其结构灵活，易于扩总线形结构属于分散型网络，其结构灵活，易于扩总线形结构属于分散型网络，其结构灵活，易于扩展。一个站发生故障不会影响其它站的工作，可靠展。一个站发生故障不会影响其它站的工作，可靠展。一个站发生故障不会影响其它站的工作，可靠展。一个站发生故障不会影响其它站的工作，可靠性高。性高。性高。性高。但传送距离短。但传送距离短。但传送距离短。但传送距离短。2/23/202327计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6.1.4 计算机局域网络（计
48、算机局域网络（7）环形结构环形结构环形结构环形结构 环环环环接接接接口口口口设设设设备备备备通通通通过过过过传传传传输输输输媒媒媒媒体体体体串串串串接接接接形形形形成成成成闭闭闭闭合合合合环环环环路路路路，它它它它们们们们之之之之间间间间具具具具有有有有点点点点到到到到点点点点的的的的连连连连接接接接，入入入入网网网网设设设设备备备备通通通通过过过过环环环环接接接接口口口口设设设设备备备备接接接接入入入入环路环路环路环路闭合回路闭合回路计算机计算机 环形结构示意图环形结构示意图2/23/202328计算机控制技术第第6 6章章 计算机控制系统中的网络与通信技术计算机控制系统中的网络与通信技术6
49、.1.4 计算机局域网络（计算机局域网络（8）环形结构环形结构环形结构环形结构 所有分散结点用通信线路连接成环形网，通过逐个所有分散结点用通信线路连接成环形网，通过逐个所有分散结点用通信线路连接成环形网，通过逐个所有分散结点用通信线路连接成环形网，通过逐个结点传递来达到线路共用，网上信息沿单方向围绕结点传递来达到线路共用，网上信息沿单方向围绕结点传递来达到线路共用，网上信息沿单方向围绕结点传递来达到线路共用，网上信息沿单方向围绕着线路进行循环着线路进行循环着线路进行循环着线路进行循环(顺时针或逆时针顺时针或逆时针顺时针或逆时针顺时针或逆时针)。优点：环形拓扑结构属于分散型网络，环形网的信优点：
50、环形拓扑结构属于分散型网络，环形网的信优点：环形拓扑结构属于分散型网络，环形网的信优点：环形拓扑结构属于分散型网络，环形网的信号经每个中继器整形、放大后再传送，不但传送距号经每个中继器整形、放大后再传送，不但传送距号经每个中继器整形、放大后再传送，不但传送距号经每个中继器整形、放大后再传送，不但传送距离远。而且能保证信号的质量。离远。而且能保证信号的质量。离远。而且能保证信号的质量。离远。而且能保证信号的质量。缺点：一旦有一个中继器出现故障，就会导致环路缺点：一旦有一个中继器出现故障，就会导致环路缺点：一旦有一个中继器出现故障，就会导致环路缺点：一旦有一个中继器出现故障，就会导致环路的断路，使