第4章计算机网络基础.ppt

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1、14.1 计算机网络基础第4章计算机网络基础 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必。有生命必有希望有希望24.1 计算机网络基础学习目标与要求1 1 了解数据通信的基本知识，如数据通信系统的组成，多路复了解数据通信的基本知识，如数据通信系统的组成，多路复用和交换技术，传输介质的种类与特性等。用和交换技术，传输介质的种类与特性等。2 2 掌握局域网的特点与组成，了解几种常用的局域网，熟悉局掌握局域网的特点与组成，了解几种常用的局域网，熟悉局域网提供的功能与服务，初步理解网络的两

2、种工作模式。域网提供的功能与服务，初步理解网络的两种工作模式。3 3 了解构成广域网的远程数字通信线路的性能及几种常用的接了解构成广域网的远程数字通信线路的性能及几种常用的接入技术，懂得广域网的构成和分组交换机的功能，理解广域入技术，懂得广域网的构成和分组交换机的功能，理解广域网的通信过程与路由表的作用。网的通信过程与路由表的作用。4 4 初步了解初步了解TCP/IPTCP/IP协议的作用，熟悉协议的作用，熟悉IPIP地址的格式与分类，初地址的格式与分类，初步懂得路由器的功能与通信过程。步懂得路由器的功能与通信过程。34.1 计算机网络基础学习目标与要求5 5 熟悉域名与熟悉域名与IPIP地址

3、的关系，理解域名系统的作用和工作地址的关系，理解域名系统的作用和工作过程。过程。6 6 了解电子邮件系统和远程文件传输系统（了解电子邮件系统和远程文件传输系统（FTPFTP）的大体的大体原理与工作过程。原理与工作过程。7 7 了解了解WWWWWW的功能、组成及其应用，掌握的功能、组成及其应用，掌握HTMLHTML、URLURL、httphttp和和WebWeb浏览器等的作用与原理。浏览器等的作用与原理。8 初步理解网络信息安全措施如身份认证、访问控制、数初步理解网络信息安全措施如身份认证、访问控制、数据加密、数字签名、防火墙、病毒防范等的原理与作用。据加密、数字签名、防火墙、病毒防范等的原理与

4、作用。4.1 数字通信入门数字通信入门54.1 计算机网络基础概述概述n 通信通信：各种信息的传递各种信息的传递n 现现代代通通信信：使使用用电电波波或或光光波波双双向向传传递递信信息息的技术（电信）的技术（电信）64.1 计算机网络基础概述概述n 通信三要素：通信三要素：信源信源（信息的发送者）（信息的发送者）信宿信宿（信息的接收者）（信息的接收者）信道信道（信息的载体与传播媒介）（信息的载体与传播媒介）n 通信系统模型：通信系统模型：产生和发送信息的一端信源信宿通信线路信道接收信息的一端74.1 计算机网络基础概述概述n 通信系统（电信网）组成：通信系统（电信网）组成：n 终端设备（例如：

5、电话机）终端设备（例如：电话机）n 传输设备（例如：电话线）传输设备（例如：电话线）n 交换设备（例如：程控交换机）交换设备（例如：程控交换机）n通通信信系系统统中中被被传传输输的的信信息息必必须须以以某某种种电电（或或光光）信信号号形形式式才才能通过传输介质进行传输。能通过传输介质进行传输。n连续形式（模拟信号）连续形式（模拟信号）n离散形式（数字信号）离散形式（数字信号）n通通信信系系统统的的任任务务是是实实现现远远距距离离传传输输信信息息，并并要要快快速速、安安全全、可靠和低成本可靠和低成本84.1 计算机网络基础通信系统（电信网）分类通信系统（电信网）分类n按按业业务务种种类类：电电话

6、话网网、电电报报网网、数数据据通通信信网网、传传真通信网、图像通信网等真通信网、图像通信网等n按按服服务务区区域域范范围围：本本地地电电信信网网、农农村村电电信信网网、长长途电信网、移动通信网、国际电信网等途电信网、移动通信网、国际电信网等n按按信信息息信信号号形形式式：模模拟拟通通信信网网、数数字字通通信信网网、数数字模拟混合网等字模拟混合网等94.1 计算机网络基础通信系统（电信网）分类通信系统（电信网）分类n按传输媒体分类：按传输媒体分类：n 电缆通信网电缆通信网n 光缆通信网光缆通信网n 短波通信网短波通信网n 微波通信网微波通信网n 卫星通信网卫星通信网n 低轨道卫星移动通信网低轨道

7、卫星移动通信网 104.1 计算机网络基础通信系统（电信网）分类通信系统（电信网）分类n数据通信模型及有关的基本概念数据通信模型及有关的基本概念n信道信道n调制解调（编码器：调制，解码器：解调）调制解调（编码器：调制，解码器：解调）n多路复用（主干信道）多路复用（主干信道）信源（宿）编码器（解码器）复用（分路）信道复用（分路）编码器（解码器）信源（宿）114.1 计算机网络基础信道信道的基本概念的基本概念n信道的定义信道的定义：向某个方向传输信息的媒体。向某个方向传输信息的媒体。一条通信线路通常包含一个发送信道和一条通信线路通常包含一个发送信道和一个接收信道。一个接收信道。124.1 计算机网

8、络基础信道信道的基本概念的基本概念n根据信号在信道上的传输方向根据信号在信道上的传输方向n单工通信单工通信n半双工通信半双工通信n全双工通信全双工通信134.1 计算机网络基础信道信道的基本概念的基本概念n单工通信（单向通信）单工通信（单向通信）发发送送端端接接收收端端信道数据监视信号144.1 计算机网络基础信道信道的基本概念的基本概念n半双工通信（双向交替通信）半双工通信（双向交替通信）发送端信道数据监视信号接收端发送端接收端开关开关154.1 计算机网络基础信道信道的基本概念的基本概念n全双工通信（双向同时通信）全双工通信（双向同时通信）信道数据监视信号发发送送端端接接收收端端发发送送端

9、端接接收收端端信道数据监视信号164.1 计算机网络基础信道的种类信道的种类n按传输的信号类型可将信道分为：按传输的信号类型可将信道分为：n模拟信道：传输连续的模拟信号的信道模拟信道：传输连续的模拟信号的信道特点：频带窄，信道利用率高；受噪声干扰大特点：频带窄，信道利用率高；受噪声干扰大例如：传输语音信号的架空明线、双绞线，传输广播电例如：传输语音信号的架空明线、双绞线，传输广播电视信号的宽带同轴电缆视信号的宽带同轴电缆n数字信道：传输离散的数字信号数字信道：传输离散的数字信号特点：信号不失真，准确性高；数字设备可大规模集成，特点：信号不失真，准确性高；数字设备可大规模集成，价格便宜；易于加密

10、；要求频带宽，信道利用率低价格便宜；易于加密；要求频带宽，信道利用率低例如：传输计算机通信所用的信号的基带例如：传输计算机通信所用的信号的基带 同轴电缆、光缆等同轴电缆、光缆等174.1 计算机网络基础信道信道n两类数字信号：两类数字信号：n基带信号：用两种不同的电压值表示数字基带信号：用两种不同的电压值表示数字1和和0的信号，的信号，需在数字信道上传输。需在数字信道上传输。n宽带信号：将基带信号进行宽带信号：将基带信号进行调制调制，将其频谱搬移到较，将其频谱搬移到较高的频率处而形成的高的频率处而形成的模拟信号模拟信号，这种模拟信号可以采，这种模拟信号可以采用频分复用技术在模拟信道上传输。用频

11、分复用技术在模拟信道上传输。n按信号的传输媒体分类：按信号的传输媒体分类：n有线信道：电缆、光缆有线信道：电缆、光缆n无线信道：自由空间无线信道：自由空间184.1 计算机网络基础信道信道n信道的带宽信道的带宽：信道上所能通过的信号的频带宽度。信道上所能通过的信号的频带宽度。例如：标准电话线路的信号频带为例如：标准电话线路的信号频带为 300(Hz)3400(Hz)其带宽为其带宽为：3400 300=3100(Hz)n信道带宽的意义：信道带宽的意义：频率在频带范围内的谐波在信道传输的过程中是无频率在频带范围内的谐波在信道传输的过程中是无衰减的，频率超出频带范围的所有谐波在传输过程中衰衰减的，频

12、率超出频带范围的所有谐波在传输过程中衰减极大。减极大。n信道带宽为何是有限的？信道带宽为何是有限的？既可能是传输介质的物理特性确定的，也可能是既可能是传输介质的物理特性确定的，也可能是故意在线路中安装了滤波器，以限制用户所使用的带宽。故意在线路中安装了滤波器，以限制用户所使用的带宽。194.1 计算机网络基础信道信道n信道带宽与信道的最高信息传输速率的关系信道带宽与信道的最高信息传输速率的关系：理想信道的最高码元传输速率理想信道的最高码元传输速率(单位：单位：Baud 波特波特)=2*信道带宽（信道带宽（Hz）（奈氏准则）（奈氏准则）理想信道的最高信息传输速率（单位：理想信道的最高信息传输速率

13、（单位：b/s，比特），比特）=最高码元传输速率最高码元传输速率*一个码元携带的信息量一个码元携带的信息量 1 Mb/s=1000 b/s,1 Gb/s=1000 Mb/s 例如：例如：信道带宽：信道带宽：3 KHz (3000Hz)最高码元传输速率：最高码元传输速率：6000 Baud 一个码元携带一个码元携带 2 bit 的数据量的数据量 最高信息传输速率：最高信息传输速率：12000 b/s=12 Mb/s204.1 计算机网络基础信道信道标准电话线路的频带为：标准电话线路的频带为：300(Hz)3400(Hz)其带宽为其带宽为：3100(Hz)接近理想信道的是中间的一段，带宽约：接近理

14、想信道的是中间的一段，带宽约：2400(Hz)如使码元速率为如使码元速率为：2400 Baud，每个码元携带，每个码元携带 4 bit 信息信息数据传输速率可达：数据传输速率可达：9600 b/s214.1 计算机网络基础调制解调调制解调基本概念基本概念n调制调制（ModulationModulation）将基带数字信号的波形变换为适合于模拟信道传输的将基带数字信号的波形变换为适合于模拟信道传输的模拟信号波形。模拟信号波形。（将数字信号转换成模拟信号）（将数字信号转换成模拟信号）n解调解调（DemodulationDemodulation）将由调制器变换过的模拟信号波形恢复成原来的基带将由调制

15、器变换过的模拟信号波形恢复成原来的基带数字信号波形。数字信号波形。（将模拟信号转换成数字信号）（将模拟信号转换成数字信号）n基本调制方法：基本调制方法：调幅，调频，调相调幅，调频，调相224.1 计算机网络基础n幅移键控法幅移键控法ASKASK调幅调幅n频移键控法频移键控法FSKFSK调频调频n相移键控法相移键控法PSKPSK调相调相数据010010（1）AM调幅（2）FM调频（3）phM调相F1F2 F1 F2 F10相起始 相起始 0相起始 相起始 0相起始各种调制方法的调制波形234.1 计算机网络基础多路复用多路复用基本概念基本概念n多路复用多路复用为了提高线路利用率，总是设法在一条传

16、输线路上，传输多个模为了提高线路利用率，总是设法在一条传输线路上，传输多个模拟信号（例如，话路信息）或数字信号，这就是多路复用。拟信号（例如，话路信息）或数字信号，这就是多路复用。多路复用技术通常有：多路复用技术通常有：频分复用，时分复用，码分复用频分复用，时分复用，码分复用，波分复用波分复用 信道多路复用器多路复用器终端终端终端终端终端终端终端终端244.1 计算机网络基础多路复用多路复用基本概念基本概念n频分频分多路复用多路复用 将传输线路的频带分成将传输线路的频带分成N部分，每一个部分部分，每一个部分均可作为一个独立的传输信道使用。这样在一对均可作为一个独立的传输信道使用。这样在一对传输

17、线路上可有传输线路上可有N对话路信息传送，而每一对话对话路信息传送，而每一对话路所占用的只是其中的一个频段。路所占用的只是其中的一个频段。频分制通信又称频分制通信又称载波通信载波通信，它是模拟通信的，它是模拟通信的主要手段。主要手段。254.1 计算机网络基础多路复用多路复用基本概念基本概念n传输多路模拟信号传输多路模拟信号 将各路模拟信号按不同数值升频，使每个通将各路模拟信号按不同数值升频，使每个通道占用的频带都不相同，它们便可以合并在一道占用的频带都不相同，它们便可以合并在一个信道上被传输个信道上被传输n传输多路数字信号传输多路数字信号 每一路基带数字信号的频谱可以搬移到不每一路基带数字信

18、号的频谱可以搬移到不同频段，合在一起时互相不会干扰，可以在同同频段，合在一起时互相不会干扰，可以在同一传输媒体上同时传输多路这样的信号一传输媒体上同时传输多路这样的信号264.1 计算机网络基础多路复用多路复用基本概念基本概念n时分多路复用时分多路复用 把一个传输通道进行时间分割以传送若干话把一个传输通道进行时间分割以传送若干话路的信息。把路的信息。把N个话路设备接到一条公共的通道上，个话路设备接到一条公共的通道上，按一定的次序轮流的给各个设备分配一段使用通道按一定的次序轮流的给各个设备分配一段使用通道的时间。当轮到某个设备时，这个设备与通道接通，的时间。当轮到某个设备时，这个设备与通道接通，

19、执行操作。与此同时，其它设备与通道的联系均被执行操作。与此同时，其它设备与通道的联系均被切断。待指定的使用时间间隔一到，则通过时分多切断。待指定的使用时间间隔一到，则通过时分多路转换开关把通道联接到下一个要连接的设备上去。路转换开关把通道联接到下一个要连接的设备上去。时分制通信也称时间分割通信，它是数字电话多路时分制通信也称时间分割通信，它是数字电话多路通信的主要方法，因而通信的主要方法，因而PCM通信常称为时分多路通通信常称为时分多路通信。信。274.1 计算机网络基础多路复用多路复用基本概念基本概念n码分多路复用码分多路复用 用于无线移动通信。所有移动站点（例如手用于无线移动通信。所有移动

20、站点（例如手机）在整个频段上进行传输，多路信号同时传输机）在整个频段上进行传输，多路信号同时传输时采用不同的编码原理加以区分。时采用不同的编码原理加以区分。例如，每个站点有一个唯一的例如，每个站点有一个唯一的m m位代码（芯片位代码（芯片序列），当需要发送比特序列），当需要发送比特1 1时，站点发送其芯片序时，站点发送其芯片序列；当需要发送比特列；当需要发送比特0 0时，站点发送其芯片序列的时，站点发送其芯片序列的补码。补码。284.1 计算机网络基础多路复用多路复用基本概念基本概念n信道使用的鸡尾酒会原理信道使用的鸡尾酒会原理 在一个大房间里（一个信道），有许多对人在交谈（多在一个大房间里（

21、一个信道），有许多对人在交谈（多路信号传输）：路信号传输）：时分复用时分复用 不同对的人轮流交谈，一对交谈结束后不同对的人轮流交谈，一对交谈结束后另一对再接上。另一对再接上。频分复用频分复用 不同对的人分成不同的组，每组独立占不同对的人分成不同的组，每组独立占用房间内的一小块区域，各组人同时进用房间内的一小块区域，各组人同时进行自己的交谈，互不干扰。行自己的交谈，互不干扰。码分复用码分复用不同对的人分别用不同语言进行交谈，不同对的人分别用不同语言进行交谈，其它语言只当作噪音不予理会。其它语言只当作噪音不予理会。294.1 计算机网络基础多路复用多路复用基本概念基本概念n波分多路复用波分多路复用

22、 在单一光纤内同步传输多个不同波长的光波，在单一光纤内同步传输多个不同波长的光波，使得数据传输速度和容量获得倍增使得数据传输速度和容量获得倍增304.1 计算机网络基础几种通信系统几种通信系统n有线载波通信有线载波通信n光纤通信光纤通信n微波通信微波通信n卫星通信卫星通信n移动通信移动通信有线传输有线传输无线传输无线传输314.1 计算机网络基础有线载波通信有线载波通信n有线载波通信：有线载波通信：主要传输电话，电报、传真、数据主要传输电话，电报、传真、数据 也可传输广播、可视电话、电视节目也可传输广播、可视电话、电视节目n依据依据所用的传输介质所用的传输介质，有线载波通信可分为：，有线载波通

23、信可分为：n 明线明线载波系统载波系统n 对称电缆对称电缆载波系统载波系统n 同轴电缆同轴电缆载波系统载波系统324.1 计算机网络基础有线载波通信有线载波通信采用的传输介质：架空明线，对称电缆，同轴电缆采用的传输介质：架空明线，对称电缆，同轴电缆传输的信号：电信号（模拟信号，数字信号）传输的信号：电信号（模拟信号，数字信号）334.1 计算机网络基础n特点特点 传输信号种类：模拟信号传输信号种类：模拟信号(例如，话音例如，话音)频带窄频带窄(300Hz 3400Hz)，传输容量有限，传输容量有限 （312路电话）路电话）易受气候变化的影响，通信质量不稳定，因而多用于易受气候变化的影响，通信质

24、量不稳定，因而多用于业务量较小的次要传输线路。业务量较小的次要传输线路。n常见应用常见应用 电话系统电话系统架空明线（架空明线（2线制标准电话线路）线制标准电话线路）344.1 计算机网络基础n有屏蔽双绞线（有屏蔽双绞线（STP）n无屏蔽双绞线（无屏蔽双绞线（UTP）n种类与传输速率种类与传输速率 三类线：三类线：10 Mb/s 五类线：五类线：100 Mb/s 六类线：六类线：200 Mb/sRJ45RJ45接头接头对称电缆（对称电缆（4对双绞线对双绞线）354.1 计算机网络基础对称电缆（对称电缆（4对双绞线对双绞线）n特点：特点：数字信号、模拟信号均可传输数字信号、模拟信号均可传输各线对

25、采用双扭线，减少了线对之间的串扰各线对采用双扭线，减少了线对之间的串扰频带较电话线宽，每对线可传输频带较电话线宽，每对线可传输60路电话信号，多线对能提供上路电话信号，多线对能提供上千个话路，适用于干线通信千个话路，适用于干线通信n缺点：缺点：容易受到外部高频电磁波干扰，且线路本身会产生一定噪声，误容易受到外部高频电磁波干扰，且线路本身会产生一定噪声，误码率较高码率较高如用作数据通信网络的传输介质，每隔一定距离需要使用中继器如用作数据通信网络的传输介质，每隔一定距离需要使用中继器或放大器或放大器n常见应用常见应用电话系统（模拟信号）电话系统（模拟信号）局域网（数字信号）局域网（数字信号）364

26、.1 计算机网络基础同轴电缆同轴电缆具有良好的传输特性和屏蔽特性可以构成大容量的载波通信系统一对小同轴管可提供数千个话路一对中同轴管可提供上万个话路多管同轴电缆电路则能提供相当大的传输容量用于主要传输干线同轴电缆种类：基带同轴电缆（50）：传输数字信号宽带同轴电缆（75）：传输模拟信号374.1 计算机网络基础同轴电缆同轴电缆n传输速率传输速率：取决于电缆长度取决于电缆长度 例如：例如：1km 的同轴电缆其数据传输速率可达到：的同轴电缆其数据传输速率可达到：1 Gb/s 2 Gb/sn常见应用常见应用有线电视系统（模拟信号）有线电视系统（模拟信号）局域网（数字信号）局域网（数字信号）384.1

27、 计算机网络基础同轴电缆同轴电缆n利用利用频率分割原理频率分割原理，实现在有线信道上的多路复用，实现在有线信道上的多路复用 过过程程：发发信信端端的的各各路路信信号号对对不不同同载载波波频频率率进进行行调调制制，分分别别搬搬移移到到不不同同频频带带后后，同同时时在在同同一一线线路路上上传传输输。收收信信端端对对线线路路信信号号放放大大后后，按按上上述述相相反反顺顺序序用用滤滤波波器器分分开开各各路路信信号号，经经过过解解调调恢恢复复原原来来的信息。的信息。例例如如：有有线线电电视视信信号号，它它通通过过同同轴轴电电缆缆入入户户，这这个个电电缆缆同同时时承承载载有有多多个个电电视视台台的的信信号

28、号，家家里里的的多多个个电电视视机机可可以以接接受受相相同同的的或或者者不不相相同同电电视视台台信信号号，每每台台电电视视机机接接受受什什么么信信号号由由该该台台电电视视机机的的选选台台器器决决定定。在在同同轴轴电电缆缆中中，不不同同的的电电视视信信号号占占用用不不同同的的频频率率，互互不干扰。不干扰。394.1 计算机网络基础光纤通信光纤通信n光波在纤芯中的传输原理光波在纤芯中的传输原理 当光线的入射角足够大时，就当光线的入射角足够大时，就会出现全反射，重复此过程，会出现全反射，重复此过程，光就沿着光纤传播下去光就沿着光纤传播下去n光纤种类光纤种类 多模多模：纤芯直径为：纤芯直径为 50 或

29、或 62.5m，可以存在许多条入射角，可以存在许多条入射角不同的光线，各自以不同的反射角全反射传播下去（即：每不同的光线，各自以不同的反射角全反射传播下去（即：每一个光线有一个不同的模式）。一般在局域网中使用。一个光线有一个不同的模式）。一般在局域网中使用。单模单模：纤芯直径为：纤芯直径为 810 m（一个光波波长），光线不出（一个光波波长），光线不出现反射，直接向前传输现反射，直接向前传输。衰耗小，在衰耗小，在 2.5 Gb/s 的高速率下的高速率下传输数十公里而不必采用中继器。传输数十公里而不必采用中继器。光线光线光波在光纤中的传播光波在光纤中的传播404.1 计算机网络基础光纤通信光纤通

30、信n 光纤通信系统光纤通信系统 调制器发信电路激励电路信息解调器收信电路放大电路信息光缆中 继器发信设备收信设备电光变换器光电变换器414.1 计算机网络基础光纤通信光纤通信n 光纤通信优点光纤通信优点n 传输频带非常宽，通信容量大传输频带非常宽，通信容量大n 抗雷电和电磁干扰、抗辐射能力强抗雷电和电磁干扰、抗辐射能力强n 无串音干扰，保密性强，不易被窃听或截取数据无串音干扰，保密性强，不易被窃听或截取数据n传输损耗小，通讯距离长传输损耗小，通讯距离长数数据据速速率率为为420Mbps、距距离离为为119km、无无中中继继器器时，误码率为时，误码率为10-8n重量轻，便于运输和铺设重量轻，便于

31、运输和铺设n 光纤通信缺点光纤通信缺点n精确连接两根光纤比较困难精确连接两根光纤比较困难424.1 计算机网络基础微波通信微波通信微波：一种具有较高频率微波：一种具有较高频率(300MHz(300MHz300GHz)300GHz)的电磁波。的电磁波。波长很短，通常为波长很短，通常为1 1米至米至1 1毫米。毫米。微波通信是众多无线通信形式中的一种。微波通信是众多无线通信形式中的一种。有人认为未来只有两种通信手段：有人认为未来只有两种通信手段：光光纤纤：用用于于所所有有固固定定设设备备（电电话话、传传真真机机、计计算算机机）通通信信无线通信：用于所有移动通信。无线通信：用于所有移动通信。434.

32、1 计算机网络基础无线通信无线通信n无线通信原理无线通信原理 利利用用电电磁磁波波可可以以在在空空间间自自由由传传播播的的特特性性，通通过过调调节节电电磁磁波波的的振振幅幅、频频率率或或相相位位实实现现远远距距离离传输信息。传输信息。电磁波的种类与频率范围：无线电波：104 108(Hz)微波：108 1011(Hz)红外线：1011 1014(Hz)可见光：1014 (Hz)紫外线：1014 1016(Hz)X射线：1016 1022(Hz)伽玛射线：1022 1024(Hz)444.1 计算机网络基础通信卫星通信卫星对流层对流层不均匀体不均匀体微波通信微波通信n 微波通信方式微波通信方式：

33、n 地面微波接力通信地面微波接力通信n 卫星通信卫星通信n 对流层散射通信对流层散射通信454.1 计算机网络基础微波通信微波通信地地面面微微波波接接力力通通信信 如如终终端端站站 A，通通过过地地面面中中继继站站C，D，E,F，.，与与另另一一终终端端站站 B 进进行行通通信信。中中继继站站之之间间的的距距离离大大致致与与塔塔高高平平方方成成正正比比。一一般般为为50公公里左右。里左右。卫卫星星通通信信 地地球球站站 G 经经通通信信卫卫星星（空空中中微微波波中中继继站站）与与另另一一地地球球站站 H 进进行行通通信信。是是微微波波接接力力通通信信向向太太空的延伸。空的延伸。对流层散射通信对

34、流层散射通信 终端站终端站X发出的微波信号经对流层散发出的微波信号经对流层散射传到另一终端站射传到另一终端站Y进行通信。进行通信。464.1 计算机网络基础微波通信微波通信n 微波通信优点微波通信优点：n 容量大容量大n 可靠性高可靠性高n 建设费用低建设费用低n 抗灾能力强抗灾能力强474.1 计算机网络基础移动通信移动通信n移动通信移动通信 处处于于移移动动状状态态的的对对象象之之间间的的通通信信，包包括括寻寻呼呼系系统统，蜂蜂窝窝移移动动电电话话（俗俗称称手手机机），集集群群调调度度，无无绳电话和卫星系统。绳电话和卫星系统。484.1 计算机网络基础移动通信移动通信n 蜂窝移动通信系统组

35、成蜂窝移动通信系统组成 移动台、基站、移动电话交换中心移动台、基站、移动电话交换中心移动电话网移动电话网基站的有效区域基站的有效区域494.1 计算机网络基础移动通信移动通信n移动台移动台：是移动的通信终端，它是接收无线信号的接收机，包括是移动的通信终端，它是接收无线信号的接收机，包括手机，呼机，无绳电话等。手机，呼机，无绳电话等。n基站基站：是与移动台联系的一个固定收发机，它接收移动台的无线是与移动台联系的一个固定收发机，它接收移动台的无线信号，每个基站负责与一个特定区域（信号，每个基站负责与一个特定区域（10km 10km 20km20km的区域）的的区域）的所有的移动台进行通信。所有的移

36、动台进行通信。n移动交换中心移动交换中心：与基站之间通过无线微波、电缆或光缆交换信与基站之间通过无线微波、电缆或光缆交换信息，移动交换中心再与公共电话网进行连接。息，移动交换中心再与公共电话网进行连接。n每个基站的有效区域既相互分割，又彼此有所交叠，整个移动通每个基站的有效区域既相互分割，又彼此有所交叠，整个移动通信网就像是蜂窝，所以也称为信网就像是蜂窝，所以也称为“蜂窝式移动通信蜂窝式移动通信”。504.1 计算机网络基础移动通信移动通信 地地理理上上每每10km 10km 20km20km的的区区域域（单单元元,形形似似蜂蜂窝窝）内内的的中中央央有有一一个个基基站站，该该单单元元内内所所有

37、有移移动动电电话话都都向向其其基基站站发发送送信信号号。所所有有基基站站都都通通过过微微波波或或电电缆缆、光光缆缆与与一一个个移移动动交交换换中中心心通通信信。每每个个移移动动电电话话每每一一时时刻刻处处于于一一个个特特定定单元，即在该单元的基站控制之下。单元，即在该单元的基站控制之下。每每个个单单元元使使用用一一套套信信号号传传送送频频率率，每每个个通通话话使使用用两两个个频频率（双向传输），不同的通话使用不同的频率。率（双向传输），不同的通话使用不同的频率。514.1 计算机网络基础移动通信移动通信n蜂窝移动通信的发展蜂窝移动通信的发展第一代：传输模拟信号，使用频段第一代：传输模拟信号，使

38、用频段800/900MHz800/900MHz第二代：传输数字信号，使用频段第二代：传输数字信号，使用频段900MHz900MHz1800MHz1800MHz标准如下：标准如下：GSMGSM（欧欧洲洲全全数数字字移移动动通通信信系系统统，全全球球可可移移动动通通信信系系统统,全全球通）球通）IS-54IS-54（美国移动通信系统，数字系统并兼容模拟系统）（美国移动通信系统，数字系统并兼容模拟系统）JDCJDC（日本移动通信系统，数字系统并兼容模拟系统）（日本移动通信系统，数字系统并兼容模拟系统）第三代：使用频段第三代：使用频段3GHz3GHz524.1 计算机网络基础4.1 计算机网络基础计算

39、机网络基础 计算机网络的组成计算机网络的组成 计算机网络的分类计算机网络的分类 网络的工作模式网络的工作模式 网络提供的服务网络提供的服务 网络操作系统网络操作系统534.1 计算机网络基础4.1.1 计算机网络的计算机网络的组成与分类组成与分类544.1 计算机网络基础计算机网络的发展计算机网络的发展n联机终端联机终端阶段。远程终端利用通信线路与计算机主机连接，多个阶段。远程终端利用通信线路与计算机主机连接，多个终端共享主机的资源。以主机为中心；多个终端，终端之间不能终端共享主机的资源。以主机为中心；多个终端，终端之间不能进行通信。进行通信。n计算机网络计算机网络阶段。阶段。60年代末期，随

40、着计算机应用的推广，把分年代末期，随着计算机应用的推广，把分散在不同地点的计算机互联起来，使各计算机之间可以共享资源，散在不同地点的计算机互联起来，使各计算机之间可以共享资源，传输数据。采用分组交换技术，把传输的报文分成分组，以适应传输数据。采用分组交换技术，把传输的报文分成分组，以适应计算机数据传输突发性的特点。这一阶段也称为计算机数据传输突发性的特点。这一阶段也称为分组交换网分组交换网时代。时代。n计算机网络体系结构计算机网络体系结构阶段。阶段。1983年，国际标准化组织年，国际标准化组织ISO给出给出了了“开放系统互联参考模型开放系统互联参考模型”OSI/RM，凡是按照这一框架生产的凡是

41、按照这一框架生产的网络硬件和软件都可以互联起来网络硬件和软件都可以互联起来。遵循遵循OSI设计的计算机网络系设计的计算机网络系统为统为“开放系统开放系统”。nInternet阶段。从阶段。从20世纪世纪90年代起，计算机网络的设计和应用得年代起，计算机网络的设计和应用得到迅速的发展。人们通过计算机网络传输信息、检索需要的信息到迅速的发展。人们通过计算机网络传输信息、检索需要的信息已经成为日常工作和生活不可缺少的组成部分。已经成为日常工作和生活不可缺少的组成部分。554.1 计算机网络基础什么是计算机网络？什么是计算机网络？n性质：性质：n它是一种通信系统（与电话、它是一种通信系统（与电话、电视

42、系统不同，它是一种数据电视系统不同，它是一种数据通信系统）通信系统）n它是计算机系统的延伸与扩展它是计算机系统的延伸与扩展（“网络就是计算机网络就是计算机”SUN公司）公司）n需要使用多种复杂的技术需要使用多种复杂的技术n利用通信设备和网络软件，把位置分散的多台计算机连接利用通信设备和网络软件，把位置分散的多台计算机连接起来的一个系统起来的一个系统564.1 计算机网络基础计算机网络的组成计算机网络的组成1.计算机等计算机等“智能智能”设备设备 2.数据传输介质：如双绞线、光缆、无线电波等，用于传数据传输介质：如双绞线、光缆、无线电波等，用于传输数据输数据3.通信控制设备：如网卡、集线器、交换

43、器、调制解调器、通信控制设备：如网卡、集线器、交换器、调制解调器、路由器等，确保通信正确、可靠、有效地进行路由器等，确保通信正确、可靠、有效地进行4.通信协议通信协议共同遵循的一组的规则和约定共同遵循的一组的规则和约定n通信如何开始、如何结束？数据如何表示？命令如何表示？通信如何开始、如何结束？数据如何表示？命令如何表示？通信对象如何区分？其身份如何鉴别？发生错误如何处理？通信对象如何区分？其身份如何鉴别？发生错误如何处理？等等。例如：等等。例如：TCP/IP,HTTP,FTP，POP3等等5.网络操作系统：实现通信协议、管理网络资源等网络操作系统：实现通信协议、管理网络资源等6.网络应用软件

44、：实现各种网络应用，如浏览器、电子邮网络应用软件：实现各种网络应用，如浏览器、电子邮件程序、件程序、QQ、搜索引擎等、搜索引擎等574.1 计算机网络基础计算机组网的目的计算机组网的目的（1）数据通信数据通信n使计算机之间可以相互传送数据，方便地交换信息使计算机之间可以相互传送数据，方便地交换信息（2）资源共享资源共享n用户可以共享网络中其他计算机的软件、硬件和数据资源用户可以共享网络中其他计算机的软件、硬件和数据资源（3）实现分布式信息处理实现分布式信息处理n大型问题可以借助于分散在网络中的多台计算机协同完成大型问题可以借助于分散在网络中的多台计算机协同完成n分散在各地各部门的用户通过网络合

45、作完成一项共同的任务分散在各地各部门的用户通过网络合作完成一项共同的任务（4）提高计算机系统的可靠性和可用性提高计算机系统的可靠性和可用性n计算机出现故障时，网络中的计算机可以互为后备计算机出现故障时，网络中的计算机可以互为后备n计算机负荷过重时，可将部分任务分配给空闲的计算机计算机负荷过重时，可将部分任务分配给空闲的计算机584.1 计算机网络基础计算机网络的分类计算机网络的分类 n按使用的传输介质可分为：按使用的传输介质可分为：n有线网有线网 无线网无线网n按网络的使用性质可分为：按网络的使用性质可分为：n公用网公用网 专用网专用网 虚拟专网虚拟专网(VPN)n按网络的使用对象可以分为：按

46、网络的使用对象可以分为：n企业网企业网 政府网政府网 金融网金融网 校园网校园网 n按网络所覆盖的地域范围可以分为：按网络所覆盖的地域范围可以分为：n局域网局域网(LAN)：使用专用通信线路把较小地域范围（一幢楼房、：使用专用通信线路把较小地域范围（一幢楼房、一个楼群、一个单位或一个小区）中的计算机连接而成的网络一个楼群、一个单位或一个小区）中的计算机连接而成的网络n广域网广域网(WAN)：把相距遥远的许多局域网和计算机用户互相连接：把相距遥远的许多局域网和计算机用户互相连接在一起的网络。广域网有时也称为远程网在一起的网络。广域网有时也称为远程网n城域网或市域网城域网或市域网(MAN)：作用范

47、围在广域网和局域网之间，其作：作用范围在广域网和局域网之间，其作用距离约为用距离约为5km50 km，例如一个城市范围的计算机网络，例如一个城市范围的计算机网络594.1 计算机网络基础几种网络之间的相互关系几种网络之间的相互关系广域网广域网城域网城域网城域网城域网接入网接入网接入接入网网接入网接入网局域网局域网校园网校园网个人计算机个人计算机将分散的用户将分散的用户计算机计算机(网网)接接入特定城入特定城(广广)域网的各种网域网的各种网络通信设施络通信设施604.1 计算机网络基础4.1.2 计算机网络的计算机网络的工作模式与网络服务工作模式与网络服务614.1 计算机网络基础计算机网络的计

48、算机网络的2种工作模式种工作模式 n资源：硬件、软件、数据都是计算机的资源资源：硬件、软件、数据都是计算机的资源n网络中的计算机可以扮演网络中的计算机可以扮演2种不同的角色种不同的角色：n客户机客户机：需要使用其它计算机资源的计算机：需要使用其它计算机资源的计算机n服务器服务器：提供资源（如数据文件、磁盘空间、打印机、处理：提供资源（如数据文件、磁盘空间、打印机、处理器等）给其它计算机使用的计算机器等）给其它计算机使用的计算机n每一台联网的计算机，其每一台联网的计算机，其“身份身份”或者是客户机，或者是或者是客户机，或者是服务器，或者两种身份兼而有之服务器，或者两种身份兼而有之 n计算机网络有

49、计算机网络有两种基本的工作模式两种基本的工作模式：n对等（对等（peer-to-peer，简称，简称P2P）模式）模式n客户客户/服务器（服务器（Client/Server，简称，简称C/S）模式）模式 624.1 计算机网络基础对等工作模式（对等工作模式（P2P）n网络中每台计算机既可以作为客户机也可以作为服务器网络中每台计算机既可以作为客户机也可以作为服务器n例：例：Windows操作系统中的操作系统中的“网上邻居网上邻居”ABLAN或或WANn特点：特点：n可共享的资源主要是文件和打印机，由资源所在计算机自己可共享的资源主要是文件和打印机，由资源所在计算机自己管理，使用比较简单管理，使用

50、比较简单n不需要专门的硬件服务器，也不需要网络管理员不需要专门的硬件服务器，也不需要网络管理员n保证可靠性、安全性是关键保证可靠性、安全性是关键A计算机可使计算机可使用用B的打印机的打印机B计算机可访计算机可访问问A计算机硬计算机硬盘中的文件盘中的文件634.1 计算机网络基础互联网应用中的互联网应用中的P2P工作模式工作模式nP2P是通过网络中计算机与计算机之间是通过网络中计算机与计算机之间直接直接交换交换来来共享计算机资源共享计算机资源的一种应用模式的一种应用模式n以前以前P2P模式以局域网使用居多，近些年它模式以局域网使用居多，近些年它已在因特网上广泛使用，例如：已在因特网上广泛使用，例