通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

1、第二節(jié) 通信系統(tǒng)一、通信系統(tǒng)概述（一）通信系統(tǒng)構(gòu)成1、信源 2、變換器3、信道 4、反變換器5、信宿 6、噪聲源信源圖 3-1 單向數(shù)字通信系統(tǒng)組成解碼編碼調(diào)制傳輸介質(zhì)譯碼信宿噪聲干擾接收設(shè)備發(fā)送設(shè)備（二）模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)1、模擬信號(hào)信號(hào)和數(shù)字信號(hào)信號(hào)模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)數(shù)據(jù)可以分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種形式。模擬數(shù)據(jù)是連續(xù)的值。例如：聲音和電視圖像就是強(qiáng)度連續(xù)變化的，大多數(shù)用傳感器搜集的數(shù)據(jù)，例如溫度和壓力，都是連續(xù)取值的，它們都是模擬數(shù)據(jù)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是離散的值。不僅在時(shí)間上離散，而且在幅度上也是離散的值（即幅度只取有限個(gè)離散的值）模擬數(shù)據(jù)可以通過(guò)“數(shù)字化”處理，轉(zhuǎn)變

2、成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù). 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)是電磁波，這種電磁波可以按照不同頻率在各種介質(zhì)上傳輸。例如，話音經(jīng)過(guò)聲-電轉(zhuǎn)換器變成一個(gè)模擬電信號(hào)。數(shù)字信號(hào)是一系列的電脈沖。模擬數(shù)據(jù)可以用模擬信號(hào)來(lái)表示，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可以用數(shù)字信號(hào)表示。1、模擬通信系統(tǒng)2、數(shù)字通信系統(tǒng)： 數(shù)字傳輸稱為基帶傳輸，模擬傳輸稱為寬帶傳輸。模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)都可以用模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)來(lái)表示，因而也可以用這些形式傳播。 模擬信號(hào)用連續(xù)變化的電磁波來(lái)表示數(shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù)聲音電 話模擬信號(hào)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 二進(jìn)制電壓脈沖MODEM模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)用電壓脈沖序列來(lái)表示數(shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù)模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)直接表示或編碼編碼/解碼器 通

3、信網(wǎng)一般是指由許多電信設(shè)備構(gòu)成的一個(gè)總體，它使得網(wǎng)內(nèi)位于不同地點(diǎn)的用戶可以通過(guò)它來(lái)交換信息。它是由用戶終端設(shè)備、傳輸鏈路和轉(zhuǎn)接交換設(shè)備組成。1、用戶終端設(shè)備 把待發(fā)送的信息和在傳輸鏈路上傳送的信號(hào)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。 將信號(hào)與傳輸鏈路相匹配，由信號(hào)處理設(shè)備完成。 產(chǎn)生和識(shí)別網(wǎng)內(nèi)所需的信令信號(hào)和規(guī)約，以便相互聯(lián)系和應(yīng)答。2、傳輸鏈路3、轉(zhuǎn)接交換設(shè)備（三）通信網(wǎng)的組成（三）通信網(wǎng)的組成 如圖一個(gè)由兩級(jí)交換中心組成的網(wǎng)。匯接局端局端局端局用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶通信網(wǎng)的基本組成v端局至匯接局的傳輸設(shè)備一般稱中繼電路，端局至終端用戶的傳輸設(shè)備稱為用戶線路。端局用戶既可通過(guò)端局交換設(shè)備與本

4、局范圍內(nèi)的用戶相互接續(xù)，也可通過(guò)瑞局和匯接局交換設(shè)備與本地區(qū)任一端局的用戶完成接續(xù)。v一般將這種類型的網(wǎng)稱為匯接式的星形網(wǎng)。 （四）通信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1、星形網(wǎng)2、樹(shù)形網(wǎng)3、網(wǎng)狀網(wǎng)4、環(huán)形網(wǎng)5、總線型網(wǎng)6、復(fù)合型網(wǎng)（五）通信網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)1、按垂直方向劃分（1）傳送網(wǎng)：負(fù)責(zé)將信號(hào)進(jìn)行安全可靠有效傳遞。（2）業(yè)務(wù)網(wǎng)：提供一種或多種通信業(yè)務(wù)。（3）應(yīng)用網(wǎng)：向用戶提供各種應(yīng)用業(yè)務(wù)。（4）支撐網(wǎng)：保證傳送網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)正常運(yùn)行。2、按水平方向劃分（1）核心網(wǎng)：含長(zhǎng)途網(wǎng)和中繼網(wǎng)。（2）接入網(wǎng)：為傳送電信業(yè)務(wù)提供所需的傳送承載能力的實(shí)施系統(tǒng)。（3）用戶駐地網(wǎng)：擁護(hù)駐地布線系統(tǒng)。二、電話通信系統(tǒng)二、電話通信系統(tǒng)（一

5、）市話通信網(wǎng)1、單局制電話網(wǎng)絡(luò)：在一個(gè)中小城市或一個(gè)縣，只設(shè)一個(gè)交換局，為全網(wǎng)所有用戶服務(wù)，構(gòu)成單局制電話網(wǎng)絡(luò)，如圖所示。單局制網(wǎng)一般只適用于發(fā)展初期，當(dāng)城市用戶不斷發(fā)展，服務(wù)范圍不斷擴(kuò)大情況下，將會(huì)出現(xiàn)多個(gè)交換局，這時(shí)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)如圖所示用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶遠(yuǎn)端模塊遠(yuǎn)端模塊遠(yuǎn)端模塊PABX中繼線交換機(jī)長(zhǎng)話局長(zhǎng)途線路圖 單局制電話網(wǎng)絡(luò)2、多局制電話網(wǎng)絡(luò)用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶遠(yuǎn)端模塊遠(yuǎn)端模塊遠(yuǎn)端模塊中繼線交換機(jī)長(zhǎng)話局長(zhǎng)途線路用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶遠(yuǎn)端模塊PABX中繼線交換機(jī)用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶遠(yuǎn)端模塊PABX中繼線交換

6、機(jī) 對(duì)于大城市來(lái)說(shuō)，電話用戶多且分布很廣，最終網(wǎng)路容量可達(dá)數(shù)十萬(wàn)或幾百萬(wàn)用戶，也就是說(shuō)可能采用6、7位或8位數(shù)字的編號(hào)計(jì)劃。這時(shí)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)將為兩級(jí)式，即除端局外還要設(shè)一個(gè)或多個(gè)匯接局，一般組成集中式匯接網(wǎng), 如圖所示 用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶遠(yuǎn)端模塊遠(yuǎn)端模塊遠(yuǎn)端模塊用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶遠(yuǎn)端模塊PABX中繼線用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶遠(yuǎn)端模塊PABX中繼線端局端局端局匯接局高效直達(dá)電路3、單匯接局集中式匯接網(wǎng) 當(dāng)網(wǎng)中用戶容量繼續(xù)增長(zhǎng)，端局增多時(shí)就要實(shí)行分區(qū)匯接制，即設(shè)多個(gè)匯接局用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶遠(yuǎn)端模塊遠(yuǎn)端模塊用戶用戶用戶用戶用戶用戶遠(yuǎn)端模塊中繼線

7、端局端局匯接局用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶遠(yuǎn)端模塊PABX中繼線用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶遠(yuǎn)端模塊PABX中繼線端局端局匯接局用戶用戶用戶用戶用戶用戶遠(yuǎn)端模塊端局匯接局用戶用戶用戶用戶用戶用戶遠(yuǎn)端模塊遠(yuǎn)端模塊端局4、多匯接局匯接網(wǎng)（二）程控?cái)?shù)字用戶交換機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1、系統(tǒng)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)用戶電路用戶集線器用戶處理器用戶電路遠(yuǎn)端用戶集線器用戶處理器數(shù)字中繼數(shù)字中繼模擬中繼數(shù)字中繼數(shù)字中繼線模擬中繼線話務(wù)臺(tái)接口話務(wù)臺(tái)信號(hào)單元中央處理器數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器I/O設(shè)備控制電路維護(hù)終端PABX的硬件一般由外圍接口電路、信號(hào)設(shè)備、數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)、控制設(shè)備、話務(wù)臺(tái)及維護(hù)終端組成，如圖所示。2、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、

8、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)PABX遠(yuǎn)端模塊遠(yuǎn)端模塊遠(yuǎn)端模塊用戶終端用戶終端用戶終端公用電話網(wǎng)PABX網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通信網(wǎng) 1、旅館型2、醫(yī)院型3、辦公室自動(dòng)化型4、銀行型5、專網(wǎng)型（三）程控?cái)?shù)字用戶交換機(jī)的類型（2）DOD2+DID中繼方式 用戶級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)字出中繼數(shù)字入中繼數(shù)字入中繼數(shù)字出中繼交換網(wǎng)絡(luò)PABX市話局程控交換機(jī)PCM數(shù)字中繼線路用戶級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)字出中繼數(shù)字入中繼數(shù)字出中繼交換網(wǎng)絡(luò)PABX市話局程控交換機(jī)PCM數(shù)字中繼線路用戶級(jí)（四）程控?cái)?shù)字用戶交換機(jī)的進(jìn)網(wǎng)中繼方式1、全自動(dòng)直撥中繼方式（1） DOD1+DID中繼方式 3、混合中繼方式（DODl+DID+BID中繼方式 ）用戶級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)模

9、擬出中繼模擬入中繼交換網(wǎng)絡(luò)PABX市話局程控交換機(jī)模擬中繼線路用戶級(jí)話務(wù)臺(tái)用戶級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)字出中繼數(shù)字入中繼數(shù)字入中繼數(shù)字出中繼交換網(wǎng)絡(luò)PABX市話局程控交換機(jī)PCM數(shù)字中繼線路模擬入中繼模擬中繼線路用戶級(jí)話務(wù)臺(tái)2、半自動(dòng)直撥中繼方式（五）集中用戶交換機(jī)業(yè)務(wù)1、集中用戶交換機(jī)的組網(wǎng)方式（1）單局方式（2）城域方式（3）本地網(wǎng)方式2、集中用戶交換機(jī)的特點(diǎn) 組網(wǎng)靈活；使用方便、提供業(yè)務(wù)種類多；與公用網(wǎng)技術(shù)同時(shí)進(jìn)步；節(jié)省投資；可實(shí)現(xiàn)家庭辦公；業(yè)務(wù)更新方便快捷，適應(yīng)性強(qiáng) 指在移動(dòng)用戶之間和移動(dòng)用戶與固定點(diǎn)用戶之間進(jìn)行的通信。 三、移動(dòng)通信系統(tǒng)（一）移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成1、移動(dòng)交換控制中心（MSC）2、基

10、地站（BS）3、移動(dòng)臺(tái)（MS）4、與市話網(wǎng)（PSTN）相連接的中繼線（三）移動(dòng)通信室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)1、系統(tǒng)的組成（1）信號(hào)源（2）傳輸部分（3）天線系統(tǒng)2、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求（1）系統(tǒng)應(yīng)能克服由于建筑物的屏蔽效應(yīng)阻礙與外界通信。（2）系統(tǒng)應(yīng)能確保建筑的各類移動(dòng)通信用戶對(duì)移動(dòng)通信使用需求，并為可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)預(yù)留擴(kuò)展空間。（3）智能建筑（或大型建筑物）內(nèi)專用移動(dòng)通信系統(tǒng)的設(shè)備的覆蓋更注意車庫(kù)、各個(gè)重要通道、走廊等區(qū)域。四、IP電話系統(tǒng)（一）IP電話系統(tǒng)的類型1、PC到PC的語(yǔ)音通信2、PC到電話的語(yǔ)音通信3、電話到電話的語(yǔ)音通信（二）IP電話的特點(diǎn)1、IP電話是在基于分組交換的IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸。2

11、、IP電話在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)前就采用語(yǔ)音壓縮技術(shù)。3、IP電話可以支持多種業(yè)務(wù)形式。4、IP電話費(fèi)用相當(dāng)?shù)汀＃ㄈ㊣P電話系統(tǒng)組成1、公用電話交換網(wǎng)（PSTN）：負(fù)責(zé)普通電話用戶的基本接入與聯(lián)通。2、IP網(wǎng)絡(luò)：提供IP電話的網(wǎng)絡(luò)傳輸通路。3、終端：提供音頻、視頻和數(shù)據(jù)通信能力。4、網(wǎng)關(guān)：是INTERNET網(wǎng)絡(luò)和其他網(wǎng)絡(luò)（如PATN、ISDN）之間的接口設(shè)備。5、關(guān)守：控制網(wǎng)關(guān)完成呼叫接續(xù)過(guò)程。6、支持系統(tǒng)：包括認(rèn)證中心、計(jì)費(fèi)中心、網(wǎng)終管理中心和業(yè)務(wù)管理中心。第三節(jié) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型v國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（簡(jiǎn)稱ISO）1981年推出了開(kāi)放系統(tǒng)互連，簡(jiǎn)稱OSI七層結(jié)構(gòu)的參考模型，凡是按

12、該模型建立的網(wǎng)絡(luò)就可以互連，OSI參考模型可以用下圖來(lái)表示，它是7層參考模型及各同等層協(xié)議。（一）OSI參考模型 開(kāi)放系統(tǒng)應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層OSI物理介質(zhì)各同等層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層數(shù)據(jù)鏈路層物理層協(xié)議鏈路層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議傳輸層協(xié)議會(huì)話層協(xié)議表示層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議1、OSI參考模型概述（1）分層的意義分層的意義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常使用的是“分層體系結(jié)構(gòu)”（Layed Architecture），如圖所示。也就是說(shuō)，整體計(jì)算機(jī)通信任務(wù)的完成幾乎不可能由單一的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是由一組彼此功能相關(guān)的模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且各模塊之間呈現(xiàn)明顯的層次結(jié)構(gòu)。每一層實(shí)現(xiàn)一組

13、任務(wù)功能。在同層次間的通信進(jìn)程中，一方計(jì)算機(jī)的某層與另一方計(jì)算機(jī)的相應(yīng)層進(jìn)行“談話”。我們稱兩臺(tái)計(jì)算機(jī)中的對(duì)應(yīng)層為同層實(shí)體或同等進(jìn)程，因?yàn)殡p方實(shí)現(xiàn)相同的功能并且處在相同的層次上。這樣，兩個(gè)同層實(shí)體之間通信時(shí)所使用的“語(yǔ)言”就稱為協(xié)議（Protocol）。通常我們依據(jù)協(xié)議所在的層次來(lái)對(duì)協(xié)議進(jìn)行分類。 第N-1層第N層第N+1層物理層第N-1層第N層第N+1層物理層實(shí)際通信實(shí)際通信邏輯對(duì)等通信物理介質(zhì)（2） 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)進(jìn)程相互通信需要通過(guò)交換信息來(lái)協(xié)調(diào)它們的動(dòng)作和達(dá)到同步。而信息的交換必須按照預(yù)先共同約好的進(jìn)程進(jìn)行，否則就不能實(shí)現(xiàn)信息的交換。 例如，網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)操作員通

14、過(guò)各自的終端經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，由于這兩個(gè)終端所用的字符集不同，因此操作員進(jìn)入的命令彼此不認(rèn)識(shí)。為了能進(jìn)行通信，規(guī)定每個(gè)終端都要將各自字符集中的字符，先變換成標(biāo)準(zhǔn)字符集的字符后，才進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)傳送，到達(dá)目的終端后，再變換成該終端字符集的自字符。當(dāng)然，對(duì)于不相容的終端，除了需變換字符集字符外，還有其他的特性，如顯示格式、行長(zhǎng)、行數(shù)、屏幕滾動(dòng)方式亦需要作變換。 這樣的協(xié)議通常稱為虛擬終端協(xié)議。又如，通信雙方常常需要約定如何開(kāi)始通信，這也是一種協(xié)議。所以協(xié)議是通信雙方為了實(shí)現(xiàn)通信所進(jìn)行的約定或所作的對(duì)話規(guī)則。 2、OSI參考模型七層的功能簡(jiǎn)介（1）物理層：OSI的物理層規(guī)范是有關(guān)傳輸介質(zhì)的特性標(biāo)準(zhǔn)，這些規(guī)

15、范通常也參考了其他組織制定的標(biāo)準(zhǔn)。連接頭、針、針的使用、電流、電流、編碼及光調(diào)制等都屬于各種物理層規(guī)范中的內(nèi)容。物理層常用多個(gè)規(guī)范完成對(duì)所有細(xì)節(jié)的定義。示例：Rj45，802.3等。（2）數(shù)據(jù)鏈路層：他定義了在單個(gè)鏈路上如何傳輸數(shù)據(jù)。這些協(xié)議與被討論的各種介質(zhì)有關(guān)。示例：ATM，F(xiàn)DDI等。 （3）網(wǎng)絡(luò)層：這層對(duì)端到端的包傳輸進(jìn)行定義，他定義了能夠標(biāo)識(shí)所有結(jié)點(diǎn)的邏輯地址，還定義了路由實(shí)現(xiàn)的方式和學(xué)習(xí)的方式。為了適應(yīng)最大傳輸單元長(zhǎng)度小于包長(zhǎng)度的傳輸介質(zhì)，網(wǎng)絡(luò)層還定義了如何將一個(gè)包分解成更小的包的分段方法。示例：IP,IPX等。2、OSI參考模型七層的功能簡(jiǎn)介（4）傳輸層：這層的功能包括是否選擇差

16、錯(cuò)恢復(fù)協(xié)議還是無(wú)差錯(cuò)恢復(fù)協(xié)議，及在同一主機(jī)上對(duì)不同應(yīng)用的數(shù)據(jù)流的輸入進(jìn)行復(fù)用，還包括對(duì)收到的順序不對(duì)的數(shù)據(jù)包的重新排序功能。示例：TCP，UDP，SPX。（5）會(huì)話層：他定義了如何開(kāi)始、控制和結(jié)束一個(gè)會(huì)話，包括對(duì)多個(gè)雙向小時(shí)的控制和管理，以便在只完成連續(xù)消息的一部分時(shí)可以通知應(yīng)用，從而使表示層看到的數(shù)據(jù)是連續(xù)的，在某些情況下，如果表示層收到了所有的數(shù)據(jù)，則用數(shù)據(jù)代表表示層。示例：RPC，SQL等。 2、OSI參考模型七層的功能簡(jiǎn)介（6）表示層：這一層的主要功能是定義數(shù)據(jù)格式及加密。例如，F(xiàn)TP允許你選擇以二進(jìn)制或ASII格式傳輸。如果選擇二進(jìn)制，那么發(fā)送方和接收方不改變文件的內(nèi)容。如果選擇AS

17、II格式，發(fā)送方將把文本從發(fā)送方的字符集轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的ASII后發(fā)送數(shù)據(jù)。在接收方將標(biāo)準(zhǔn)的ASII轉(zhuǎn)換成接收方計(jì)算機(jī)的字符集。示例：加密，ASII等。（7）應(yīng)用層：與其他計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊的一個(gè)應(yīng)用，它是對(duì)應(yīng)應(yīng)用程序的通信服務(wù)的。例如，一個(gè)沒(méi)有通信功能的字處理程序就不能執(zhí)行通信的代碼，從事字處理工作的程序員也不關(guān)心OSI的第7層。但是，如果添加了一個(gè)傳輸文件的選項(xiàng)，那么字處理器的程序員就需要實(shí)現(xiàn)OSI的第7層。示例：telnet，HTTP，F(xiàn)TP，WWW，NFS，SMTP等。 TCP/IP已成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，得到了市場(chǎng)廣泛的認(rèn)同和實(shí)際應(yīng)用。1、TCP/IP參考模型簡(jiǎn)介：傳輸層網(wǎng)際層應(yīng)

18、用層網(wǎng)絡(luò)接口層SMTP DNSFTPSNMPRPCUDPTCPEthernet,Token Ring,Fast Ethernet,FDDI,ATMIP(ICMP,ARP,RARP)應(yīng)用層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層表示層ISO/OSI 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的 TCP/IP 協(xié)議Internet 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)圖 3-13 ISO/OSI 與 Internet 協(xié)議體系（二） TCP/IP參考模型2、TCP/IP參考模型各層的功能（1）網(wǎng)絡(luò)接口層：網(wǎng)絡(luò)接口層指出主機(jī)必須使某種協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)連接，以便能在網(wǎng)絡(luò)上傳輸分組。（2）網(wǎng)際互聯(lián)網(wǎng)層：網(wǎng)際層定義了標(biāo)準(zhǔn)的分組格式和協(xié)議，即IP協(xié)議。該層的功能是使主

19、機(jī)可以把分組發(fā)往任何網(wǎng)絡(luò)并使分組獨(dú)立地傳向目標(biāo)。（3）傳輸層：傳輸層是使源端和目標(biāo)主機(jī)上的對(duì)等實(shí)體可以進(jìn)行會(huì)話。在這一層定義了兩個(gè)端到端的協(xié)議。一個(gè)是傳輸控制協(xié)議TCP，它是一個(gè)面向連結(jié)的協(xié)議，允許從一臺(tái)機(jī)器發(fā)出的字節(jié)流無(wú)差錯(cuò)地發(fā)往另一臺(tái)機(jī)器。另一個(gè)協(xié)議是用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP，它是一個(gè)不可靠的，無(wú)連結(jié)的協(xié)議，用于不需要TCP排序和流量控制能力而是自己完成這些功能的應(yīng)用程序。 HTTP：即超文本傳輸協(xié)議，是一種INTERNET的基本協(xié)議，用于傳輸組成WWW網(wǎng)頁(yè)文件。 FTP：FTP即文件傳輸協(xié)議，是一種可靠的、面向連接的服務(wù)，用于客戶端和服務(wù)器之間的文件傳輸。 TELNET ：TELNET是遠(yuǎn)程

20、登錄協(xié)議，是一種終端仿真協(xié)議，用于遠(yuǎn)程訪問(wèn)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 SMTP/POP：用于發(fā)送和接收郵件。 DNS：DNS即域名服務(wù)器，負(fù)責(zé)將主機(jī)名連同域名轉(zhuǎn)換為IP地址。 DHCP：DHCP即動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議，主要作用是為客戶機(jī)分配動(dòng)態(tài)的IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)以及其他IP網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，從而提供安全、可靠的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)配置。（4）應(yīng)用層：應(yīng)用層是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與用戶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的接口，它包含所有的高層的協(xié)議。 （一）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成1、網(wǎng)絡(luò)工作站：PC機(jī)、其他設(shè)備2、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器：可從性能或功能劃分；3、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備：NIC和網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)；4、局域網(wǎng)交換設(shè)備：各種交換機(jī)、集線器；5、網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備

21、：中繼器、網(wǎng)橋、路由器、網(wǎng)關(guān)和訪問(wèn)服務(wù)器；6、網(wǎng)絡(luò)外部設(shè)備：磁盤陣列、繪圖儀、打印機(jī)等；7、網(wǎng)絡(luò)軟件：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成與分類1、按覆蓋的地理范圍分類：（1）局域網(wǎng)（LAN,Local Area Network）（2）城域網(wǎng)（MAN,Metropolitan Area Network）（3）廣域網(wǎng)（WAN,Wide Area Network）2、按網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)分類（1）廣播網(wǎng)絡(luò)；（2）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)；（二）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類圖 3-8 Internet 網(wǎng)絡(luò)框架美國(guó) Internet主干網(wǎng)國(guó)家或地區(qū)Internet 主干網(wǎng)國(guó)家或地區(qū)Internet 主干網(wǎng)國(guó)家或地區(qū)Inter

22、net 主干網(wǎng)國(guó)家或地區(qū)Internet 主干網(wǎng)國(guó)家或地區(qū)Internet 主干網(wǎng)國(guó)家或地區(qū)Internet 主干網(wǎng)因特網(wǎng)的總體框架3、按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類：總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)廣泛采用單根傳輸線作為傳輸介質(zhì)，所有的站點(diǎn)都通過(guò)相應(yīng)的硬件接口直接連到傳輸介質(zhì)上，或稱總線上。任何一個(gè)站發(fā)送的信號(hào)都可以沿著介質(zhì)傳播，而且能被所有其他站接收。圖a是總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，圖b是帶有中繼器的總線網(wǎng)。中繼器a)b)v總線拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)：(1)電纜長(zhǎng)度短，容易布線 (2)可靠性高(3)易于擴(kuò)充 v總線拓?fù)涞娜秉c(diǎn)：(1)故障診斷困難 (2)故障隔離困難 (3)中繼器配置 (4)站點(diǎn)必須是智能的 （1）總線拓?fù)?星形拓?fù)涫怯芍醒虢Y(jié)

23、點(diǎn)和通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路連接到中央結(jié)點(diǎn)的各個(gè)站點(diǎn)組成, 中央結(jié)點(diǎn)執(zhí)行集中式通信控制策略a)b)v星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：(1)方便服務(wù) (2)每個(gè)連接點(diǎn)只接一個(gè)設(shè)備 (3)集中控制和故障診斷 (4)簡(jiǎn)單的訪問(wèn)協(xié)議 v星形拓?fù)涞娜秉c(diǎn)： (1)電纜長(zhǎng)、安裝費(fèi)用高 (1)電纜長(zhǎng)、安裝費(fèi)用高 (3)依賴于中央結(jié)點(diǎn) （2）星形拓?fù)洌?）環(huán)形拓?fù)洌┉h(huán)形拓?fù)?這種拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)由一些中繼器和連接中繼器的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路組成 一個(gè)閉環(huán)，每個(gè)中繼器都與兩條鏈路相連。中繼器計(jì)算機(jī)傳輸介質(zhì)v環(huán)形拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)：(1)電纜長(zhǎng)度短 (2)毋需接線盒 (3)可用光纖。v環(huán)形網(wǎng)的缺點(diǎn)：(1)結(jié)點(diǎn)故障引將引起全網(wǎng)故障 (2)診斷故障困難 (3)不易

24、重新配置網(wǎng)絡(luò) (4)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)影響訪問(wèn)協(xié)議。（4）網(wǎng)狀形拓?fù)洌┚W(wǎng)狀形拓?fù)?網(wǎng)狀形拓?fù)渲饕父鞴?jié)點(diǎn)通過(guò)傳輸線互聯(lián)連接起來(lái)，并且每一個(gè)節(jié)點(diǎn)至少與其他兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相連。(2) 網(wǎng)絡(luò)可組建成各種形狀，采用多種通信信道，多種傳輸速率。 (3) 網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)共享資源容易。(4) 可改善線路的信息流量分配。(5) 可選擇最佳路徑，傳輸延遲小。v網(wǎng)狀形拓?fù)涞娜秉c(diǎn)：(1) 控制復(fù)雜，軟件復(fù)雜。(2) 線路費(fèi)用高，不易擴(kuò)充。 v 網(wǎng)狀形拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn) : (1) 網(wǎng)絡(luò)可靠性高，一般通信子網(wǎng)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)交換機(jī)之間，存在著兩條或兩條以上的通信路徑，這樣，當(dāng)一條路徑發(fā)生故障時(shí)，還可以通過(guò)另一條路徑把信息送至節(jié)點(diǎn)交換機(jī)。三、三、 局

25、域網(wǎng)基礎(chǔ)局域網(wǎng)基礎(chǔ) 該標(biāo)準(zhǔn)系列目前已包括802.115各項(xiàng)， 常用的802.16見(jiàn)下圖所示。IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)只定義了下兩層協(xié)議，其他較高層次參考OSI的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。7654321ISO/OSI802.3CSMA/CD物理規(guī)范物理規(guī)范802.4令牌總線訪問(wèn)方式訪問(wèn)方式物理規(guī)范訪問(wèn)方式令牌環(huán)物理規(guī)范訪問(wèn)方式城域網(wǎng)802.5802.6802.2 邏輯鏈控制（LLC）IEEE 802 標(biāo)準(zhǔn)802.1 參考文件（一）（一） IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)體系 以太網(wǎng)在通信方面有自己的特點(diǎn)：第一，其數(shù)據(jù)是以幀為單位傳輸?shù)?。第二，以太網(wǎng)內(nèi)部一般不需中間轉(zhuǎn)接，所以也不要求路由選擇。因此，以太網(wǎng)的參考模型相對(duì)應(yīng)于OSI

26、參考模型中的最低兩層。應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層數(shù)據(jù)鏈路層邏輯鏈控制子層LLC介質(zhì)訪問(wèn)控制子層MAC物理層IEEE 802數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)、編碼介質(zhì)OSI（二）以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（IEEE 802.3）（三）（三）以太網(wǎng)的工作原理 以競(jìng)爭(zhēng)方式發(fā)送數(shù)據(jù)。允許多個(gè)站對(duì)單個(gè)通信信道進(jìn)行訪問(wèn)，每個(gè)站之間互相競(jìng)爭(zhēng)信道的控制使用權(quán)，并據(jù)此傳送數(shù)據(jù)，兩種主要的競(jìng)爭(zhēng)方式是，CSMA/CD和CSMA/CA。它們通常用于總線或樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中。 CSMA/CD算法。先聽(tīng)后發(fā)，邊聽(tīng)邊發(fā)，遇忙則停，隨即待發(fā)。 在較輕的負(fù)載下，競(jìng)爭(zhēng)方式提供較好的性能，并使用簡(jiǎn)單、便宜的網(wǎng)卡，而且不必為等待令牌而耗費(fèi)時(shí)間。（四）以太網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)

27、備（四）以太網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備1、網(wǎng)卡2、中繼器和集線器3、網(wǎng)橋和交換機(jī)（五）（五）10Mbit/s10Mbit/s以太網(wǎng)以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)1、10Base-5組網(wǎng)技術(shù)；2、10Base-2組網(wǎng)技術(shù)；3、10Base-T組網(wǎng)技術(shù)。最大距離從集線器到節(jié)點(diǎn)為100米HUB集線器3類UTP細(xì)纜以太網(wǎng)主干電纜，無(wú)中繼器時(shí)的最大長(zhǎng)度為300米粗纜以太網(wǎng)主干電纜，無(wú)中繼器時(shí)的最大長(zhǎng)度為500米終止器收發(fā)器收發(fā)器收發(fā)器粗纜終止器終止器終止器T型連接器細(xì)纜(a)(b)(c)距離不小于2.4米距離不小于0.9米（六）高速以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)（六）高速以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)100BASE-T是經(jīng)過(guò)實(shí)用考驗(yàn)的雙絞線以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的100

28、Mbps版。在1995年5月IEEE正式通過(guò)作為新規(guī)范的快速以太網(wǎng)100BASE-T標(biāo)準(zhǔn)，它的官名為 IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)。它是現(xiàn)行IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充。新的100BASE-T標(biāo)準(zhǔn)允許包括多個(gè)物理層。現(xiàn)在有三個(gè)不同的100BASE-T物理層規(guī)范，其中兩個(gè)物理層規(guī)范支持長(zhǎng)度為100m的無(wú)屏蔽雙絞線，第三個(gè)規(guī)范支持單?；蚨嗄９饫|。與10BASE-T和10BASE-F一樣，100BASE-T要求有中央集線器的星形布線結(jié)構(gòu)。100BASE-T的MAC(介質(zhì)訪問(wèn)方式）與10Mbps“經(jīng)典”以太網(wǎng) MAC幾乎完全一樣，正如以前所述，IEEE 802.3 CSMA/CD MAC具有固有的可縮放性，即它可以以不同速度運(yùn)行，并能與不同物理層接口。2、 100Mbit/s100Mbit/s以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)1、 高速以太網(wǎng)的概念高速以太網(wǎng)的概念3、 1000Mbit/s1000Mbit/s以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)(1)千兆位以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)和參考模型 1998年6月IEEE802委員會(huì)通過(guò)了千兆位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.3z，制定的規(guī)范包括介質(zhì)訪問(wèn)控制、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、千兆位介質(zhì)獨(dú)立接口以及用于公共鏈路編碼的三個(gè)物理層接口等。802.3ab是在5類非屏蔽雙絞線上運(yùn)行的千兆位以太網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn)10OOBase-T，根據(jù)1995年發(fā)布的ANSI/T