《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》教學(xué)課件

1、第四章 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)第1頁，共248頁。學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求1.掌握局域網(wǎng)的特點與組成，了解幾種常用的局域網(wǎng)，熟悉局域網(wǎng)提供的功能與服務(wù)，初步理解網(wǎng)絡(luò)的兩種工作模式2.了解構(gòu)成廣域網(wǎng)的遠(yuǎn)程數(shù)字通信線路的性能及幾種常用的接入技術(shù)，懂得廣域網(wǎng)的構(gòu)成和分組交換機(jī)的功能，理解廣域網(wǎng)的通信過程與路由表的作用3.初步了解TCP/IP協(xié)議的作用，熟悉IP地址的格式與分類，初步懂得路由器的功能與通信過程第2頁，共248頁。學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求4.熟悉域名與IP地址的關(guān)系，理解域名系統(tǒng)的作用和工作過程5.了解電子郵件系統(tǒng)和遠(yuǎn)程文件傳輸系統(tǒng)（FTP）的大體原理與工作過程6.了解WWW的功能、組成及其應(yīng)用，掌握HTML、

2、URL、http和Web瀏覽器等的作用與原理7.初步理解網(wǎng)絡(luò)信息安全措施如身份證、訪問控制、數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名、防火墻、病毒防范等的原理與作用第3頁，共248頁。4.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)第4頁，共248頁。4.1.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類第5頁，共248頁。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與組成計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義： 利用通信設(shè)備、通信線路和網(wǎng)絡(luò)軟件，把地理上分散且各自具有獨立工作能力的計算機(jī)（及其他智能設(shè)備）以相互共享資源（硬件、軟件和數(shù)據(jù)等）為目的連接起來的一個系統(tǒng)。 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個集計算機(jī)硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)、通信設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)信息為一體的，能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享的現(xiàn)代化綜合服務(wù)系統(tǒng)。第6頁，共248頁。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

3、的3個主要組成部分若干個主機(jī)（host）一個通信子網(wǎng)一系列的通信協(xié)議及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)軟件通信協(xié)議：是通信雙方事先約定好的必須遵守的規(guī)則（例如TCP/IP），用于主機(jī)與主機(jī)之間、主機(jī)與通信子網(wǎng)之間、通信子網(wǎng)中各結(jié)點之間的通信，是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)必不可少的組成部分。 第7頁，共248頁。計算機(jī)組網(wǎng)的目的數(shù)據(jù)通信資源共享實現(xiàn)分布式的信息處理 提高計算機(jī)系統(tǒng)的可靠性和可用性 第8頁，共248頁。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地域范圍分：局域網(wǎng)(Local Area Network，簡稱LAN)廣域網(wǎng)(Wide Area Network，簡稱WAN)城域網(wǎng)（Metropolitan Area Network，簡稱

4、MAN） 第9頁，共248頁。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按網(wǎng)絡(luò)的使用性質(zhì)分：公用網(wǎng)專用網(wǎng)按網(wǎng)絡(luò)的使用范圍和對象分：企業(yè)網(wǎng)政府網(wǎng)金融網(wǎng)校園網(wǎng)第10頁，共248頁。按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類：星型、環(huán)型、總線型、樹型等按傳輸介質(zhì)分類：有線網(wǎng)和無線網(wǎng)第11頁，共248頁。通信技術(shù)基礎(chǔ)通信三要素： 信源 （信息的發(fā)送者） 信宿 （信息的接收者） 信道 （信息的載體與傳播媒介）通信系統(tǒng)（電信網(wǎng)）組成：終端設(shè)備（例如：電話機(jī)）傳輸設(shè)備（例如：電話線）交換設(shè)備（例如：程控交換機(jī)第12頁，共248頁。調(diào)制與解調(diào)調(diào)制（Modulation）：將基帶數(shù)字信號的波形變換為適合于模擬信道傳輸?shù)哪M信號波形。（將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號）解調(diào)

5、（Demodulation）：將由調(diào)制器變換過的模擬信號波形恢復(fù)成原來的基帶數(shù)字信號波形。（將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號）第13頁，共248頁?；菊{(diào)制方法：調(diào)幅（幅移鍵控法ASK），調(diào)頻（頻移鍵控法FSK），調(diào)相（相移鍵控法PSK）第14頁，共248頁。2007真題】現(xiàn)代通信系統(tǒng)常常在信號的發(fā)送端用調(diào)制解調(diào)器對發(fā)送的信號進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制只是改變了信息的表達(dá)方式，并沒有改變信息的內(nèi)容。（ ）【試題分析】通信用來傳輸信息，以語言、圖像、數(shù)據(jù)為媒體,通過電(光)信號將信息由一方傳輸?shù)搅硪环?。有效性和?zhǔn)確性是通信的兩個特點，調(diào)制作為現(xiàn)代通信的一種手段，肯定不會改變所要傳輸信息的內(nèi)容。因此答案是正確。第15

6、頁，共248頁。多路復(fù)用為了提高線路利用率，總是設(shè)法在一條傳輸線路上，傳輸多個模擬信號（例如，語音信息）或數(shù)字信號，這就是多路復(fù)用。多路復(fù)用技術(shù)通常有：頻分復(fù)用，時分復(fù)用，波分復(fù)用第16頁，共248頁。頻分多路復(fù)用：將傳輸線路的頻帶分成N部分，每一個部分均可作為一個獨立的傳輸信道使用。這樣在一對傳輸線路上可有N對話路信息傳送，而每一對話路所占用的只是其中的一個頻段。頻分制通信又稱載波通信，它是模擬通信的主要手段。第17頁，共248頁。時分多路復(fù)用：把一個傳輸通道進(jìn)行時間分割以傳送若干話路的信息。把N個話路設(shè)備接到一條公共的通道上，按一定的次序輪流的給各個設(shè)備分配一段使用通道的時間。當(dāng)輪到某個設(shè)

7、備時，這個設(shè)備與通道接通，執(zhí)行操作。與此同時，其它設(shè)備與通道的聯(lián)系均被切斷。待指定的使用時間間隔一到，則通過時分多路轉(zhuǎn)換開關(guān)把通道聯(lián)接到下一個要連接的設(shè)備上去。時分制通信也稱時間分割通信，它是數(shù)字電話多路通信的主要方法，因而PCM通信常稱為時分多路通信。第18頁，共248頁。波分多路復(fù)用：在單一光纖內(nèi)同步傳輸多個不同波長的光波，使得數(shù)據(jù)傳輸速度和容量獲得倍增。第19頁，共248頁。交換技術(shù)交換：在任意兩個需要進(jìn)行通信的計算機(jī)之間建立一個臨時的通信鏈路，通信結(jié)束后再拆除鏈路，稱為交換技術(shù)。由中轉(zhuǎn)節(jié)點參與的通信，中轉(zhuǎn)的節(jié)點稱為交換節(jié)點。電路交換（線路交換）：為發(fā)送端和接收端建立一條臨時的實際物理通

8、道，供通信雙方使用，通信完畢后，交換機(jī)內(nèi)的連線被拆除。例如：電話交換機(jī)優(yōu)點：交換方式簡單，適合遠(yuǎn)距離成批數(shù)據(jù)傳輸，建立一次連接可傳送大量數(shù)據(jù)。缺點：線路利用率低，通信成本高。第20頁，共248頁。分組交換（包交換）：把需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊分割成若干小塊，然后為每個小塊數(shù)據(jù)加上有關(guān)的地址信息及分組信息，組成一個數(shù)據(jù)包（也稱為“分組”）。數(shù)據(jù)包的長度通常為幾十到幾百個字節(jié)。這些數(shù)據(jù)包按照類似于流水線的方式在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)過緩沖、轉(zhuǎn)發(fā)而到達(dá)目的地。通信網(wǎng)絡(luò)中每個結(jié)點為其相連的每條鏈路準(zhǔn)備了一個緩沖區(qū)，每個數(shù)據(jù)包按照去向不同送入各個緩沖區(qū)排隊，當(dāng)某一條鏈路空閑時，就從相應(yīng)的緩沖區(qū)中取出一個數(shù)據(jù)包發(fā)送到下一結(jié)點，

9、下一結(jié)點再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，直至數(shù)據(jù)包到達(dá)接收端。接收端的計算機(jī)按照數(shù)據(jù)包的編號，將它們重新組裝成為原來形式的數(shù)據(jù)塊。第21頁，共248頁。例如：互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點：線路利用率高；收發(fā)雙方不需同時工作，當(dāng)接收方忙碌時，整個網(wǎng)絡(luò)都可以作為它的緩沖；可以給數(shù)據(jù)包建立優(yōu)先級，使得一些重要應(yīng)用的數(shù)據(jù)包能優(yōu)先傳遞。 缺點：延時長，不宜用于實時通信或交互通信。第22頁，共248頁。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)信道：通信信道是傳輸數(shù)據(jù)的一個物理路徑或者是一種載波信號頻率。帶寬（信道容量）：一個信道允許的最大數(shù)據(jù)傳輸速度。數(shù)據(jù)傳輸速率（data rate）：實際傳輸數(shù)據(jù)時，單位時間內(nèi)傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)目。通常使用“位/秒”（bps

10、）作為單位。誤碼率（error rate）：數(shù)據(jù)傳輸中出錯數(shù)據(jù)占被傳輸數(shù)據(jù)總數(shù)的比例。端-端延遲：數(shù)據(jù)從信號源傳送到目的地所花費的時間。第23頁，共248頁。有線通信系統(tǒng)：有線載波通信：采用的傳輸介質(zhì)：架空明線，對稱電纜，同軸電纜。光纖通信利用光纖傳導(dǎo)光信號進(jìn)行通信的一種技術(shù)。發(fā)端：實現(xiàn)信號的電-光轉(zhuǎn)換；每隔一定距離接入光中繼器；收端：實現(xiàn)信號的光-電轉(zhuǎn)換。光纖通信可靠性好，保密性強(qiáng)。波分復(fù)用技術(shù)可以提高傳輸速度和容量。第24頁，共248頁。全光網(wǎng)（AON）不進(jìn)行光-電、電-光轉(zhuǎn)換，速度提高，成本降低，它是信息高速公路的基礎(chǔ)。優(yōu)點：傳輸頻帶非常寬，通信容量大（速度最快）；抗雷電和電磁干擾、抗輻

11、射能力強(qiáng)；無串音干擾，保密性強(qiáng)，不易被竊聽或截取數(shù)據(jù)；傳輸損耗小，通訊距離長。缺點：精確連接兩根光纖比較困難。第25頁，共248頁。無線通信系統(tǒng)微波通信微波是一種具有極高頻率的電磁波（介于無線電波與光波之間,頻率300MHz300GHz,波長1m1mm）。微波不能沿地面繞射傳播（中波），也不能經(jīng)電離層反射傳播（短波）。遠(yuǎn)距離微波通信方式：地面微波接力通信、衛(wèi)星通信、對流層散射通信。微波通信容量大、建設(shè)費用省、抗災(zāi)能力強(qiáng)。第26頁，共248頁。衛(wèi)星通信衛(wèi)星軌道有兩種：中、低軌道衛(wèi)星：相對于地面是運動的，覆蓋范圍小，地面天線必須跟蹤衛(wèi)星。但損耗小、延時少。同步定點衛(wèi)星：位于赤道上空大約36，000

12、公里，相對于地面固定不動，覆蓋范圍大，三顆衛(wèi)星幾乎可以覆蓋地球全部面積。衛(wèi)星通信的特點：通信距離遠(yuǎn)，頻帶寬，容量大，干擾小，較穩(wěn)定。但造價高、技術(shù)復(fù)雜，有一定延時。第27頁，共248頁。移動通信系統(tǒng)移動通信是指處于移動狀態(tài)的對象之間的通信，它包括蜂窩移動、集群調(diào)度、無繩電話、尋呼系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)。第一代移動通信采用模擬技術(shù)。第二代移動通信廣泛采用數(shù)字技術(shù)（GSM,CDMA）。第三代移動通信實現(xiàn)目標(biāo)：全球漫游；適應(yīng)多種環(huán)境；提供高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)；提供大容量、高保密性和優(yōu)質(zhì)服務(wù)第28頁，共248頁。移動通信系統(tǒng)組成：移動臺：是移動的通信終端，是接收無線信號的接收機(jī)，包括手機(jī)，呼機(jī)，無繩電話等。基站：

13、是與移動臺聯(lián)系的一個固定收發(fā)機(jī)，它接收移動臺的無線信號，每個基站負(fù)責(zé)與一個特定區(qū)域（10km 20km的區(qū)域）的所有的移動臺進(jìn)行通信。移動交換中心：與基站之間通過無線微波、電纜或光纜交換信息，移動交換中心再與公共電話網(wǎng)進(jìn)行連接。每個基站的有效區(qū)域既相互分割，又彼此有所交疊，整個移動通信網(wǎng)就像是蜂窩，所以也稱為“蜂窩式移動通信”。 第29頁，共248頁。4.2 計算機(jī)局域網(wǎng)第30頁，共248頁。4.2.1 局域網(wǎng)的特點與組成第31頁，共248頁。 計算機(jī)局域網(wǎng)定義Local Area Network，簡稱LAN較小地域范圍（10公里范圍內(nèi)）內(nèi)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，一般是一幢建筑物內(nèi)或一個單位幾幢建筑物內(nèi)

14、使用專用的高速通信線路把多臺計算機(jī)相互連接互連成網(wǎng)。 第32頁，共248頁。計算機(jī)局域網(wǎng)的組成 工作站(含網(wǎng)絡(luò)接口卡) 、服務(wù)器(含網(wǎng)絡(luò)接口卡)、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)、傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備（例如：集線器，交換機(jī)）等。網(wǎng)絡(luò)工作站網(wǎng)絡(luò)接口卡共享的傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器第33頁，共248頁。網(wǎng)絡(luò)工作站一臺獨立的計算機(jī)使用電纜或其他通信介質(zhì)與一個局域網(wǎng)進(jìn)行了連接時，它就成為網(wǎng)絡(luò)上的一個工作站，使用這臺計算機(jī)的用戶就成了一個網(wǎng)絡(luò)用戶。工作站本身所具有的硬盤、光盤、程序、數(shù)據(jù)、打印機(jī)等都是該用戶的本地資源，網(wǎng)絡(luò)上其他工作站和服務(wù)器的資源稱為網(wǎng)絡(luò)資源。第34頁，共248頁。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)中為所有用戶

15、提供應(yīng)用軟件服務(wù)及數(shù)據(jù)存儲空間的計算機(jī)。 根據(jù)其提供的服務(wù)可以將服務(wù)器分為：文件服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器打印服務(wù)器有些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器不僅為網(wǎng)絡(luò)用戶提供共享資源，而且還具有網(wǎng)絡(luò)的管理功能。 第35頁，共248頁。網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)為所有網(wǎng)絡(luò)用戶提供打印服務(wù)的一臺共享的打印機(jī)。通常它有一個打印隊列，各個工作站發(fā)送來的打印文件均存儲在打印隊列中，然后逐個進(jìn)行打印。打印隊列由打印服務(wù)器管理，打印服務(wù)器可以與文件服務(wù)器是同一臺計算機(jī)，也可以是連接在網(wǎng)上的另一臺專門的計算機(jī)。第36頁，共248頁。局域網(wǎng)的組成結(jié)點（node） 網(wǎng)絡(luò)上的每一臺設(shè)備，包括工作站、服務(wù)器以及打印機(jī)等都稱為網(wǎng)絡(luò)上的一個結(jié)點。網(wǎng)卡（網(wǎng)絡(luò)適配器） 網(wǎng)絡(luò)上

16、的每一個結(jié)點都有一塊網(wǎng)絡(luò)接口卡（簡稱網(wǎng)卡）。網(wǎng)卡和電纜負(fù)責(zé)把結(jié)點與網(wǎng)絡(luò)連接起來，將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)從計算機(jī)傳送到網(wǎng)絡(luò)，需要接收的數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)傳送到結(jié)點。 不同類型的網(wǎng)絡(luò)使用不同類型的網(wǎng)卡。網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡）第37頁，共248頁。為了實現(xiàn)總線上任意兩個節(jié)點之間的通信，局域網(wǎng)中的每個節(jié)點都有一個唯一的地址，稱為介質(zhì)訪問地址（Media Access Address，簡稱MAC地址）。 每一個數(shù)據(jù)幀中都要包含自己的MAC地址和接收節(jié)點的MAC地址。數(shù)據(jù)幀的接收方可以是一個節(jié)點，也可以是一組節(jié)點（組播），甚至是網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點（廣播）。第38頁，共248頁?！?007真題】在以太（Ethernet）局域網(wǎng)

17、中，每個節(jié)點把要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)封裝成了“數(shù)據(jù)幀”。這樣來自多個節(jié)點的不同的數(shù)據(jù)幀就以時分多路復(fù)用的方法共享傳輸介質(zhì)，這些被傳輸?shù)摹皵?shù)據(jù)幀”能正確地被目的主機(jī)所接收，其中一個重要原因是因為“數(shù)據(jù)幀”的幀頭部封裝了目的主機(jī)的。AIP地址 BMAC地址 C計算機(jī)名 D域名地址第39頁，共248頁。【2007真題】計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，互連的各種數(shù)據(jù)終端設(shè)備是按 相互通信的?！驹囶}分析】根據(jù)講義內(nèi)容可知，僅僅連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件是無法通信的，在網(wǎng)絡(luò)硬件之間通信還需要網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來規(guī)范通信格式。所以答案應(yīng)該是通信協(xié)議。第40頁，共248頁。決定局域網(wǎng)性能的主要技術(shù)用以傳輸數(shù)據(jù)的傳輸介質(zhì)用以連接各種設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對于共享

18、資源（傳輸介質(zhì)）的介質(zhì)訪問控制方法第41頁，共248頁。局域網(wǎng)的分類按照使用的傳輸介質(zhì)可分為 有線網(wǎng)，無線網(wǎng)按照網(wǎng)中各種設(shè)備互連的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為 星型，環(huán)型，總線型，樹型，混合型按照所使用的介質(zhì)訪問控制方法可分為 以太網(wǎng)、交換式局域網(wǎng)、標(biāo)記環(huán)網(wǎng)、FDDI網(wǎng)等第42頁，共248頁。網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男诺?。是局域網(wǎng)中各結(jié)點共享的資源。有線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)第43頁，共248頁。局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中各個結(jié)點相互連接的方法和形式。總線型局域網(wǎng)連線線長度小于星型結(jié)構(gòu)，站點容易擴(kuò)充和刪除總線任務(wù)重，易產(chǎn)生瓶頸問題例如：以太網(wǎng)（IEEE802.3）總線結(jié)構(gòu)第44頁，共248頁。局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)型局域網(wǎng)傳輸

19、速率高，傳輸距離遠(yuǎn)。一個站點的故障會形起整個網(wǎng)絡(luò)的崩潰。例如：IBM令牌環(huán)網(wǎng)星型局域網(wǎng)通信協(xié)議簡單站點故障容易檢測和隔離連線費用大中央結(jié)點要求高例如：ATM交換式局域網(wǎng)環(huán)型結(jié)構(gòu)星型結(jié)構(gòu)第45頁，共248頁。局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)樹型局域網(wǎng) 容易擴(kuò)展，故障容易分離處理。 對根的依賴性很大，根發(fā)生故障整個系統(tǒng)就崩潰。混合型局域網(wǎng) 結(jié)合不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點。樹型結(jié)構(gòu)混合型結(jié)構(gòu)第46頁，共248頁。介質(zhì)訪問控制方法帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問(CSMA/CD)方法（總線結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)使用） 以太網(wǎng)采用此方法標(biāo)記環(huán)法（環(huán)形結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)使用）第47頁，共248頁。計算機(jī)局域網(wǎng)主要特點地理范圍有限網(wǎng)絡(luò)中多臺計算機(jī)共享一個傳

20、輸介質(zhì)，數(shù)據(jù)傳輸速率高(10Mbps1Gbps)能按廣播方式或組播方式通信通信延遲時間較低，可靠性較好(10-810-11)第48頁，共248頁。4.2.2 常用局域網(wǎng)簡介第49頁，共248頁。以太網(wǎng)（Ethernet）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)： 總線結(jié)構(gòu) 終端器終端器以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖第50頁，共248頁。（1）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（2）采用廣播方式進(jìn)行通信（3）數(shù)據(jù)傳輸以幀（frame）為單位，一次傳輸一幀（4）采用帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問(CSMA/CD)方法 保證任何時候只有一個結(jié)點發(fā)送消息。 第51頁，共248頁。以太網(wǎng)（Ethernet）通信方式： 廣播方式通信。 一個結(jié)點發(fā)送的信息，可以

21、送達(dá)網(wǎng)上的所有其他結(jié)點。結(jié)點之間傳輸數(shù)據(jù)時，計算機(jī)必須把數(shù)據(jù)分成一個一個幀（frame），每個結(jié)點每次只能使用總線傳輸一個幀，然后把總線的使用權(quán)交出來，這樣就可以讓所有結(jié)點公平地使用總線。第52頁，共248頁。以太網(wǎng)（Ethernet）介質(zhì)訪問控制方法： 帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問(CSMA/CD)方法，由網(wǎng)卡來完成，以保證在結(jié)點相互通信時任何時候只有一個結(jié)點發(fā)送信息。 載波偵聽沖突檢測第53頁，共248頁。以太網(wǎng)（Ethernet）介質(zhì)訪問地址（簡稱MAC地址）： 為實現(xiàn)總線上任意兩個結(jié)點之間的通信，局域網(wǎng)中的每個結(jié)點的網(wǎng)卡都有的一個唯一的地址（48位二進(jìn)制數(shù)）。 當(dāng)發(fā)送結(jié)點發(fā)送一幀信息時

22、，幀中必須包含自己的MAC地址和接收結(jié)點的MAC地址。 每次通信時，連接在總線上的所有結(jié)點的網(wǎng)卡都要檢測信息幀中的MAC地址，來決定是否應(yīng)該接收該信息幀。 信息幀的接收方，可以是一個結(jié)點，也可以是一組結(jié)點（稱為組播），甚至是網(wǎng)絡(luò)上所有其他的結(jié)點（稱為廣播）。第54頁，共248頁。以太網(wǎng)（Ethernet）信息幀的格式：CRC發(fā)送的數(shù)據(jù)幀類型發(fā)送結(jié)點MAC地址接收結(jié)點MAC地址同步碼 8B 6B 6B 2B 461500B 4B幀頭部幀數(shù)據(jù)區(qū)第55頁，共248頁。以太網(wǎng)（Ethernet）以太網(wǎng)卡：按傳輸速度可以分為 10M網(wǎng)卡 100M網(wǎng)卡 10/100M自適應(yīng)網(wǎng)卡（目前使用最多）每塊網(wǎng)卡有一

23、個全球唯一的48位二進(jìn)制數(shù)表示的MAC地址第56頁，共248頁。以太網(wǎng)（Ethernet）以太網(wǎng)物理結(jié)構(gòu)(小型)物理結(jié)構(gòu)： 以集線器為中心，網(wǎng)絡(luò)中的每個結(jié)點通過網(wǎng)卡和網(wǎng)線（一般是5類雙絞線）連接到集線器。第57頁，共248頁。以太網(wǎng)（Ethernet）集線器集線器集線器集線器集線器以太網(wǎng)物理結(jié)構(gòu)（中、大型）第58頁，共248頁。以太網(wǎng)（Ethernet）集線器：簡稱Hub，用來連接網(wǎng)絡(luò)中各個結(jié)點基本功能:把一個端口接收到的信息向所有端口分發(fā)出去 能對接收到的信號進(jìn)行放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，起著中繼器的作用 第59頁，共248頁。以太網(wǎng)（Ethernet）總線結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)的特點：維護(hù)方便增刪結(jié)

24、點容易輕負(fù)載時（結(jié)點少，或者信息發(fā)送不頻繁）效率較高重負(fù)載時，網(wǎng)絡(luò)性能將急劇下降以太網(wǎng)并不適合實時性要求較高的環(huán)境以太網(wǎng)總線的最高數(shù)據(jù)傳輸速率為： 10Mbps（10BASE-T） 100Mbps（100BASE-T） 1Gbps（千兆位） 第60頁，共248頁。交換式以太網(wǎng)一種交換式局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星形結(jié)構(gòu)物理結(jié)構(gòu)：以以太網(wǎng)交換器為中心，網(wǎng)絡(luò)中的每個結(jié)點通過網(wǎng)卡和網(wǎng)線連接在交換器上，并通過交換器進(jìn)行相互通信。交換器從發(fā)送結(jié)點接收數(shù)據(jù)后，直接傳送給指定的接收結(jié)點，不向任何其他結(jié)點傳送數(shù)據(jù)。交換器交換器第61頁，共248頁。交換式以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換器（交換式集線器）內(nèi)部有一個核心交換式背板，采用一

25、個純粹的交換系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)集線器的共享介質(zhì)中繼網(wǎng)段。連接在交換器上的每一個結(jié)點各自獨享一定的帶寬（10Mb/s或100 Mb/s）。為數(shù)據(jù)幀從一個端口到另一個任意端口的轉(zhuǎn)發(fā)提供了低時延、低開銷的通路。交換式集線器可以按層次方式互相連接起來，構(gòu)成工作組部門公司的多層次的局域網(wǎng)。第62頁，共248頁。交換式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)組網(wǎng)示意圖：工作組交換器2工作組交換器11000Mbps至中央服務(wù)器10Mbps/100Mbps至桌面部門服務(wù)器部門交換器第63頁，共248頁。交換式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)與總線結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)的區(qū)別：交換式以太網(wǎng)：連接在交換器上每一個結(jié)點各自獨享一定的帶寬?？偩€式以太網(wǎng)：連接在集線器上所

26、有結(jié)點共享一定的帶寬（總線的帶寬）第64頁，共248頁。ATM交換式局域網(wǎng)使用ATM交換機(jī)構(gòu)建的局域網(wǎng)。ATM交換機(jī)：采用ATM交換技術(shù)，它既能提供分組交換方式的常規(guī)數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，又能提供電路交換方式的實時數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)（如音頻、視頻等應(yīng)用），數(shù)據(jù)傳輸速率高（每個端口獨享155Mbps或622Mbps），能方便地與ATM廣域網(wǎng)進(jìn)行互連。ATM局域網(wǎng)一般用作校園網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng)的骨干網(wǎng)。 第65頁，共248頁。光纖分布式數(shù)字接口網(wǎng)（FDDI）FDDI拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：環(huán)型，雙環(huán)結(jié)構(gòu)，每個設(shè)備可以掛接到兩個環(huán)路結(jié)點上環(huán)上的結(jié)點依次獲得對環(huán)路的訪問權(quán)。為提高可靠性，F(xiàn)DDI采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)(分別稱為主/副環(huán))，主環(huán)支持

27、正常情況下的數(shù)據(jù)傳輸工作，副環(huán)作為種冗余設(shè)施，保證在主環(huán)故障或者結(jié)點故障時環(huán)路仍然可以正常地工作。光纖傳輸線第66頁，共248頁。光纖分布式數(shù)字接口網(wǎng)（FDDI）FDDI使用的傳輸介質(zhì)：光纖傳輸速率為100Mb/s。由于光纖特有的低損耗特性，使得線路的不間斷距離增大，可用于長距離通信。多模光纖可達(dá)2 km，單模光纖可達(dá)100km。具有高可靠性，數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄浴?第67頁，共248頁。光纖分布式數(shù)字接口網(wǎng)（FDDI）FDDI網(wǎng)絡(luò)可以覆蓋較大的范圍，能支持較高的數(shù)據(jù)傳輸速率(100Mb/s) ，實用中常用于構(gòu)造局域網(wǎng)的主干部分，它把許多不同部門的局域網(wǎng)互相連接起來。 由于FDDI的幀格式和其他常

28、用局域網(wǎng)的幀格式不同，因此與其他局域網(wǎng)進(jìn)行互連時，需要通過網(wǎng)關(guān)或路由器才能實現(xiàn)。FDDI網(wǎng)以太網(wǎng)以太網(wǎng)第68頁，共248頁。無線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Network，WLAN）局域網(wǎng)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。 采用紅外線（IR）或者無線電波（RF）進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，能提供有線局域網(wǎng)的所有功能，同時還能按照用戶的需要方便地移動或改變網(wǎng)絡(luò)。 無線電波作為無線局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)是目前用得最多的，它使用的無線電波頻段主要是S頻段（2.4GHz2.4835GHz），它覆蓋范圍廣，使用擴(kuò)頻方式通信時，抗干擾、抗噪聲、抗衰落能力強(qiáng)，通信安全，基本避免了通信信號的偷聽和竊取，具有很高的可

29、用性。第69頁，共248頁。無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)實現(xiàn)無線通信的設(shè)備：無線網(wǎng)卡、無線HUB、無線網(wǎng)橋等無線接入點無線接入點集線器第70頁，共248頁。無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)采用的協(xié)議主要有：IEEE 802.11藍(lán)牙（IEEE 802.15）第71頁，共248頁。無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點：具有很好的靈活性，最大通信范圍可達(dá)到幾十公里無線局域網(wǎng)的組建、配置和維護(hù)較容易無線局域網(wǎng)技術(shù)的缺點：無線局域網(wǎng)還不能完全脫離有線網(wǎng)絡(luò)，它只是有線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充產(chǎn)品比較貴傳輸速度較慢(目前還達(dá)不到2Mbps)第72頁，共248頁?！?007真題】計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要取決于它的。 A資源子網(wǎng) BFDDI網(wǎng) C通

30、信子網(wǎng) D城域網(wǎng)【試題分析】拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要指網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接結(jié)構(gòu)，與計算機(jī)無關(guān)，與網(wǎng)絡(luò)的范圍也無關(guān)。所以答案選擇C第73頁，共248頁。 【2007真題】下列幾種類型的網(wǎng)絡(luò)中，按照覆蓋范圍的分類的是 。A局域網(wǎng) B星型網(wǎng) C廣域網(wǎng) D城域網(wǎng)【試題分析】根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分類規(guī)則，答案選擇A，C，D第74頁，共248頁。4.2.3 局域網(wǎng)的擴(kuò)展第75頁，共248頁。局域網(wǎng)擴(kuò)展與互連所使用的設(shè)備中繼器網(wǎng)橋 第76頁，共248頁。使用中繼器進(jìn)行互連中繼器（Repeater）： 也稱轉(zhuǎn)發(fā)器。把接收到的信號整形放大后繼續(xù)進(jìn)行傳送，起到一個信號“接力”的作用。 用于連接同類型的兩個局域網(wǎng)或者延伸一個局域網(wǎng)的范圍，當(dāng)安裝

31、一個局域網(wǎng)而物理距離又超過了線路的規(guī)定長度時，就可以用它進(jìn)行延伸。 中繼器工作在網(wǎng)絡(luò)的物理層，只放大信號，不能隔離不同網(wǎng)段之間不必要的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，但結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，安裝容易。第77頁，共248頁。使用中繼器進(jìn)行互連 一般的中繼器只能用于連接兩個距離較近的以太網(wǎng)，使用光纖中繼器再加上光纖傳輸線路則可以連接兩個距離相隔較遠(yuǎn)的局域網(wǎng)。第78頁，共248頁。使用網(wǎng)橋進(jìn)行互連網(wǎng)橋（Bridge）： 用來連接兩個同類型的網(wǎng)段，比中繼器多了“幀過濾”功能. 過濾幀: 網(wǎng)橋檢查每一信息幀的發(fā)送地址和目的地址。如果這兩個地址都在網(wǎng)橋的同一網(wǎng)段，該幀就不會被網(wǎng)橋發(fā)送到另一個網(wǎng)段，只有在信息幀的發(fā)送地址和目的

32、地址不在同一網(wǎng)段的情況下，網(wǎng)橋才把該幀轉(zhuǎn)發(fā)給另一個網(wǎng)段。降低整個網(wǎng)絡(luò)的通訊負(fù)荷。 網(wǎng)橋工作在網(wǎng)絡(luò)的鏈路層（實現(xiàn)兩個網(wǎng)絡(luò)鏈路層的互連）。第79頁，共248頁。使用網(wǎng)橋進(jìn)行互連網(wǎng)橋連接兩個局域網(wǎng)示意圖第80頁，共248頁。4.2.* 局域網(wǎng)服務(wù)與軟件第81頁，共248頁。局域網(wǎng)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)： 網(wǎng)絡(luò)用戶在共享資源及數(shù)據(jù)通信等方面能夠得到的新增功能，它是通過將網(wǎng)絡(luò)上的許多計算機(jī)硬件、軟件進(jìn)行組合而實現(xiàn)的。局域網(wǎng)服務(wù)包括： 文件服務(wù)，打印服務(wù)，消息服務(wù)，應(yīng)用服務(wù)第82頁，共248頁。局域網(wǎng)服務(wù)文件服務(wù)：網(wǎng)絡(luò)用戶共享服務(wù)器或者其他工作站中存儲的程序與數(shù)據(jù)。程序的共享數(shù)據(jù)文件共享第83頁，共248頁。局域網(wǎng)

33、服務(wù)打印服務(wù)： 用戶登錄之后，工作站就與網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)實現(xiàn)了邏輯上的連接。用戶需要打印輸出時，操作系統(tǒng)將會自動地把輸出的文件送到網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)去。 對于每一個需要打印的文件，網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)按“先來先服務(wù)”的順序?qū)⑵浯娣旁诖蛴￡犃兄?，然后進(jìn)行處理。第84頁，共248頁。局域網(wǎng)服務(wù)消息服務(wù)：在網(wǎng)絡(luò)用戶之間傳遞文本、圖像和聲音（message），主動地處理網(wǎng)絡(luò)用戶之間的通信。與文件服務(wù)不同，它不是簡單地將數(shù)據(jù)文件保存起來，而是一個一個地傳送并通知接收消息的用戶。電子郵件服務(wù)：網(wǎng)絡(luò)上有一臺專門運行郵件服務(wù)器軟件的計算機(jī)（稱為郵件服務(wù)器），它的任務(wù)是控制電子郵件的流向和管理用戶的郵箱；工作站上運行的是郵件客戶程序，

34、其任務(wù)是幫助每個用戶閱讀、編寫、發(fā)送和接收郵件。第85頁，共248頁。局域網(wǎng)服務(wù)應(yīng)用服務(wù)： 為網(wǎng)絡(luò)用戶運行軟件的服務(wù)，即工作站需要執(zhí)行的某一項任務(wù)，部分甚至全部都是由網(wǎng)絡(luò)上的另一臺計算機(jī)（稱為應(yīng)用服務(wù)器）完成的。 應(yīng)用服務(wù)允許網(wǎng)絡(luò)上的計算機(jī)相互間共享處理能力，協(xié)同完成特定的一項任務(wù)。應(yīng)用服務(wù)器 處理速度快、存儲容量大的計算機(jī)，比用戶工作站有更強(qiáng)的處理能力，一般配置優(yōu)化的操作系統(tǒng)。 “客戶/服務(wù)器”（Client-Server）模式，工作站運行的程序是“客戶”，應(yīng)用服務(wù)器運行的程序是“服務(wù)器”。第86頁，共248頁。局域網(wǎng)服務(wù)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器： 是一種目前廣泛使用的應(yīng)用服務(wù)器，它運行數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟

35、件，負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的存儲、查詢與檢索，管理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行復(fù)雜的事務(wù)處理，保證數(shù)據(jù)的安全性。網(wǎng)絡(luò)工作站的客戶程序只要說明數(shù)據(jù)處理的要求（例如檢索或統(tǒng)計的要求），這些處理要求被傳送到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之后，由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行處理，所得到的結(jié)果再傳送回客戶程序，由客戶程序以列表或圖形方式顯示給用戶。第87頁，共248頁。局域網(wǎng)軟件局域網(wǎng)軟件的作用： 在計算機(jī)上安裝和運行什么軟件決定了一臺計算機(jī)在局域網(wǎng)中的角色：客戶機(jī)/服務(wù)器。服務(wù)器 提供共享資源（如磁盤空間、打印機(jī)、處理器等）的計算機(jī)工作站（客戶機(jī)） 使用服務(wù)器資源的計算機(jī)第88頁，共248頁。局域網(wǎng)軟件局域網(wǎng)的工作模式：對等（peer-to

36、-peer）模式 網(wǎng)絡(luò)中的每臺PC機(jī)既可以作為工作站也可以作為服務(wù)器客戶/服務(wù)器模式 網(wǎng)絡(luò)中每一臺計算機(jī)都扮演著固定的角色，要么是服務(wù)器，要么是客戶機(jī)。扮演服務(wù)器角色的大多是一些專門設(shè)計的高性能的硬件，如文件服務(wù)器、打印服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等。第89頁，共248頁。局域網(wǎng)軟件1）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)： 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是在普通操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，擴(kuò)充了按照網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議所開發(fā)的軟件模塊而實現(xiàn)的。 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)功能： 網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)通信、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用連接在網(wǎng)絡(luò)上的計算機(jī)，必須安裝網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)才能進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)并正常工作，即獲得或提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。第90頁，共248頁。局域網(wǎng)軟件應(yīng)用于客

37、戶/服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)包含兩個部分：服務(wù)器軟件 安裝在服務(wù)器上，用于控制對服務(wù)器硬盤的訪問，維護(hù)與管理打印隊列，監(jiān)測與記錄用戶的操作等 例如： UNIX、LINUX、Windows NT Server、Windows XP Server、NetWare客戶機(jī)軟件 安裝在每個工作站上，當(dāng)工作站啟動運行后，它將負(fù)責(zé)建立與網(wǎng)絡(luò)上其他結(jié)點的連接，發(fā)出服務(wù)的請求，并接受其他結(jié)點的服務(wù)。 例如：Windows98第91頁，共248頁。局域網(wǎng)軟件現(xiàn)代操作系統(tǒng)都具有一定的網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能。例如安裝了Windows98操作系統(tǒng)的計算機(jī)，它們可以互相連接構(gòu)成一個對等模式網(wǎng)絡(luò)（只提供文件共享和打印共享兩

38、種服務(wù)）。 第92頁，共248頁。局域網(wǎng)軟件2）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件 通常為單機(jī)工作設(shè)計的應(yīng)用軟件，大多數(shù)都可以安裝在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，當(dāng)工作站發(fā)出請求時，服務(wù)器就把它的一個拷貝發(fā)送到工作站的內(nèi)存中并啟動運行。這需要購買該軟件的網(wǎng)絡(luò)使用許可證。適合于多個網(wǎng)絡(luò)用戶在網(wǎng)絡(luò)上協(xié)同完成一個特定任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件： 群件，工作流第93頁，共248頁。局域網(wǎng)軟件群件(例如：Domino) 一種特殊的應(yīng)用軟件，通過對工作組的通信、調(diào)度及文檔的共享來支持工作組成員的協(xié)同工作。工作流軟件(例如：Lotus Notes) 工作流軟件能使文檔在指定用戶范圍內(nèi)自動進(jìn)行流轉(zhuǎn)和處理，它能按照規(guī)定的順序和時間，自動地把文檔從一個用戶傳

39、送給另外一個用戶。第94頁，共248頁。局域網(wǎng)軟件工作流軟件與群件比較：相同點： 都適用于通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)同工作。不同點： 工作模式有差異 群件采用信息集中模式：多個用戶通過網(wǎng)絡(luò)同步地進(jìn)行協(xié)同工作 工作流軟件采用過程集中模式：多個用戶通過網(wǎng)絡(luò)異步地進(jìn)行協(xié)同工作第95頁，共248頁。4.3 計算機(jī)廣域網(wǎng)第96頁，共248頁。廣域網(wǎng)通信子網(wǎng)路由器傳輸線局域網(wǎng)家庭用戶廣域網(wǎng)的本質(zhì)特征：可以將任意距離的任意多的計算機(jī)進(jìn)行互連廣域網(wǎng)物理上由兩部分組成：資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)廣域網(wǎng)特點： 包含通信子網(wǎng) 具有路由選擇功能 點到點的通信方式第97頁，共248頁。廣域網(wǎng)資源子網(wǎng)： 運行用戶程序的主機(jī)（也稱數(shù)據(jù)終端設(shè)備，

40、例如PC機(jī)、服務(wù)器、大型計算機(jī)、工作站、智能終端等），既是網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，也是網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的信源或信宿，負(fù)責(zé)發(fā)送信息、接收信息與處理信息。第98頁，共248頁。廣域網(wǎng)通信子網(wǎng)： 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的子網(wǎng)，是網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，主要任務(wù)是實現(xiàn)計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。通信子網(wǎng)組成：傳輸線 也稱線路、信道或干線，負(fù)責(zé)在交換單元之間傳送數(shù)據(jù)交換單元 一種特殊的計算機(jī)，用于連接數(shù)據(jù)傳輸線。交換單元可以是分組交換節(jié)點或路由器等設(shè)備第99頁，共248頁。廣域網(wǎng)構(gòu)建廣域網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)：高速遠(yuǎn)程數(shù)字通信干線本地網(wǎng)/用戶接入技術(shù)分組交換與路由技術(shù)第100頁，共248頁。4.3.1 遠(yuǎn)程數(shù)字通信線路第101頁，

41、共248頁。遠(yuǎn)程數(shù)字通信線路遠(yuǎn)程數(shù)字通信線路采用：數(shù)字電話線路光纖高速傳輸干線第102頁，共248頁。數(shù)字電話線路電話系統(tǒng)中使用的數(shù)字通信線路： 設(shè)計用于傳輸數(shù)字語音，也可以用來傳輸數(shù)據(jù)。在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的初期，數(shù)字電話設(shè)備就是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)遠(yuǎn)程連接的最重要的手段。第103頁，共248頁。數(shù)字電話線路數(shù)字電話線路分類：北美系列 T1線路：速率為1.544Mbps T2線路：速率為6.312Mbps T3線路：速率為44.736Mbps等歐洲（中國）系列 E1線路：速率為2.048Mbps E2線路：速率為8.448Mbps E3線路：速率為34.368Mbps等日本系列 以上三者互不兼容，國

42、際互通比較困難第104頁，共248頁。光纖高速傳輸干線一種光纖數(shù)字傳輸線路，采用統(tǒng)一國際標(biāo)準(zhǔn)，稱同步光纖網(wǎng)（SONET），同步數(shù)字系列（SDH），一般用SDH/SONET表示。 光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)SDH/SONET是寬帶綜合數(shù)字網(wǎng)B-ISDN的基礎(chǔ)之一。第105頁，共248頁。光纖高速傳輸干線光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)SDH/SONET的特點：靈活地支持各種數(shù)字業(yè)務(wù)，包括各種類型的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)容易組網(wǎng)，無需人工更改配線，幾秒鐘便可重新組網(wǎng)有自愈功能，一旦線路出現(xiàn)故障，業(yè)務(wù)在幾十毫秒內(nèi)便迅速恢復(fù)第106頁，共248頁。光纖高速傳輸干線SDH/SONET的數(shù)據(jù)傳輸速率：SDH基本速率單位：155.520Mbps

43、，其速率分級名稱為同步傳輸模塊STMSONET的電信號稱為同步傳輸信號STS，光信號稱為光載波OC，基本速率單位是51.840Mbps。 SDH模塊（歐/亞）SONET模塊（北美）速率（Mbit/s）話路數(shù)目STM-0OC-1;STS-151.840810STM-1OC-3;STS-3155.5202430STM-4OC-12;STS-12622.0809720STM-16OC-48;STS-482488.32038880STM-64OC-192;STS-19210.7Gbit/s155520第107頁，共248頁。4.3.2 廣域網(wǎng)接入技術(shù)第108頁，共248頁。電話撥號接入家庭用戶利用本地

44、電話網(wǎng)通過調(diào)制解調(diào)器撥號接入廣域網(wǎng)。調(diào)制解調(diào)器( MODEM )的組成與功能：調(diào)制器（MOdulator）：數(shù)字信號模擬信號解調(diào)器（DEModulator）：模擬信號數(shù)字信號計算機(jī)MODEM本地環(huán)路電話局計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模擬信號數(shù)字信號數(shù)字信號MODEM第109頁，共248頁。電話撥號接入 MODEM的傳輸速率： 每秒鐘可傳送的數(shù)據(jù)量。目前主流產(chǎn)品速率是56K（ITU V9.0協(xié)議），在實際使用過程中，由于電話線路的質(zhì)量不佳，或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商不能提供足夠的帶寬，或者所連接的網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞等原因，都會使得傳輸速率降低。 MODEM的類型：外置式內(nèi)置式PCMCIA插卡式第110頁，共248頁。電話撥號接入

45、電話撥號接入方式的缺點： 電話網(wǎng)采用傳統(tǒng)的電路交換，每一條話路的帶寬是64K，建立在此基礎(chǔ)上的MODEM傳輸機(jī)制，發(fā)展到極限的V.92也不過是56K的下傳速率，其中還包括控制信令部分，真正有效的數(shù)據(jù)還要少，線上傳送的是模擬信號，受外界電磁環(huán)境的干擾比較大。握手時間長，下載速度慢，容易掉線。第111頁，共248頁。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN) 通過普通電話的本地環(huán)路向用戶提供數(shù)字語音和數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。 ISDN使用與模擬信號電話系統(tǒng)相同類型的雙絞銅線但卻提供端到端的數(shù)字通信線路，這是它與電話網(wǎng)的最大不同。 ISDN通過標(biāo)準(zhǔn)的“用戶-網(wǎng)絡(luò)接口”（UNI），將各類不同的終端設(shè)備（PC機(jī)、電話機(jī)、傳真機(jī)等

46、）接入到ISDN網(wǎng)絡(luò)中。PC機(jī)接入ISDNISDN入戶線插口網(wǎng)絡(luò)終端NT1plusISDN內(nèi)置適配卡第112頁，共248頁。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)ISDN “用戶-網(wǎng)絡(luò)接口”有兩類：基群（一次群）速率接口PRI 又稱作B-ISDN、“寬帶ISDN” 包括30個B通道（數(shù)據(jù)通道）和一個D通道（信令通道），每個B通道和D通道均為64Kbps（稱為30B+D），可提供2Mbps的數(shù)據(jù)通信速率，為單位用戶的局域網(wǎng)與遠(yuǎn)程廣域網(wǎng)互連提供了支持基本速率接口BRI 又稱作N-ISDN、“窄帶ISDN”，俗稱“一線通” 包括兩個B通道（速率為64Kbps）和一個D通道（16Kbps，用作控制信道）（稱為2B

47、+D），用戶使用一條電話線就能實現(xiàn)兩路數(shù)據(jù)傳輸?？梢砸贿吷暇W(wǎng)，一邊同時打電話。如果2個通道都用作數(shù)據(jù)傳輸，則可提供速率為128Kbps的數(shù)據(jù)通信。第113頁，共248頁。不對稱數(shù)字用戶線技術(shù)（ADSL）數(shù)字用戶線(DSL)技術(shù)： 通過本地電話環(huán)路提供數(shù)字服務(wù)的新技術(shù)中最有效的類型之一。這種類型有多種變化，名稱只在前幾個字上不同，因此它們被統(tǒng)稱為xDSL。不對稱數(shù)字用戶線(ADSL)： 提供了高速發(fā)送和接收數(shù)字信息的能力。 ADSL是一種為接收信息遠(yuǎn)多于發(fā)送信息的用戶而優(yōu)化的 技術(shù), 為下行流提供比上行流更高的傳輸速率。 數(shù)據(jù)上傳速度:640Kbps - 1Mbps 數(shù)據(jù)下行速度:1Mbps-8

48、Mbps(理想狀態(tài)下最大可達(dá) 10Mbps）第114頁，共248頁。不對稱數(shù)字用戶線技術(shù)（ADSL）ADSL的安裝： 專門為ADSL申請一條單獨的線路。 在已有的電話線上改造。 需配置:一個ADSL MODEM ，計算機(jī)中需安裝10M/100M的以太網(wǎng)網(wǎng)卡，網(wǎng)卡與ADSL MODEM之間用雙絞線連接，設(shè)置有關(guān)參數(shù)。 電話ADSL用戶插口PC機(jī)10 Base-T以太網(wǎng)卡（住戶）ADSLMODEM電話交換機(jī)數(shù)字通信線路（電話局）ADSLMODEMADSL MODEM與PC機(jī)的連接第115頁，共248頁。不對稱數(shù)字用戶線技術(shù)（ADSL）ADSL優(yōu)點：像ISDN一樣，可以與普通電話共存于一條電話線上，

49、可同時接聽、撥打電話并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，兩者互不影響雖然使用的還是原來的電話線，但ADSL傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并不通過電話交換機(jī)，所以ADSL上網(wǎng)不需要繳付額外的電話費，節(jié)省了費用。ADSL的數(shù)據(jù)傳輸速率是根據(jù)線路的情況自動調(diào)整的，它以盡力而為的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。第116頁，共248頁。不對稱數(shù)字用戶線技術(shù)（ADSL）ADSL利用普通電話線作為傳輸介質(zhì)，通過一種自適應(yīng)的數(shù)字信號調(diào)制解調(diào)技術(shù)，能在電話線上得到3個可以同時工作的信息通道：為電話服務(wù)的通道速率為 640Kbps - 1.0Mbps 的上行通道速率為 1-8Mbps 的高速下行通道20kHz1.1MHz上行通道下行通道語音頻道4kHz的子通道4kH

50、z頻率249個下行子通道25個上行子通道ADSL頻帶分布第117頁，共248頁。電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)（Cable MODEM） 利用有線電視網(wǎng)高速傳送數(shù)字信息的技術(shù)。雙絞線的缺點：電氣特性使數(shù)據(jù)傳輸速度受到較大的限制缺少屏蔽易受干擾，從而降低了數(shù)據(jù)通信的性能同軸電纜（有線電視系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)）的優(yōu)點：具有很高的容量抗電子干擾能力強(qiáng)使用頻分多路復(fù)用技術(shù)來同時傳送多個電視頻道由于有線電視系統(tǒng)的設(shè)計容量遠(yuǎn)高于現(xiàn)在使用的電視頻道數(shù)目，未使用的帶寬(即頻道)可被用來傳輸數(shù)據(jù)第118頁，共248頁。電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)（Cable MODEM）使用Cable MODEM傳輸數(shù)據(jù)時，將同軸電纜的整個頻帶劃分為3部分，

51、分別用于：數(shù)字信號上傳，使用的頻帶為542MHz數(shù)字信號下傳，使用的頻帶為550750MHz電視節(jié)目(模擬信號)下傳，使用的頻帶為50550MHz， 數(shù)字信號和模擬信號可以同時傳送，互相不會發(fā)生沖突 上傳數(shù)據(jù)和下載數(shù)據(jù)時的速率是不同的：數(shù)據(jù)下行傳輸速率：36 Mb/s上傳信道傳輸速率：320 kb/s10 Mb/s第119頁，共248頁。電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)（Cable MODEM）采用頻分多路復(fù)用技術(shù)，將下傳和上傳的頻帶提供給多個用戶共享。每個用戶都需要一對調(diào)制解調(diào)器（一個調(diào)制解調(diào)器置于有線電視中心，另一個裝在用戶站點上)。這一對調(diào)制解調(diào)器必須調(diào)到相同的載波頻段，與電視信號一起在電纜上多路復(fù)用。

52、在一個大的都市地區(qū)，有線電視可能有百萬計的用戶，不可能為每個用戶分配一個獨立的載波頻段，因此頻分多路復(fù)用方法不具備可擴(kuò)展性，需要在采用頻分多路復(fù)用技術(shù)的基礎(chǔ)上再采用時分多路復(fù)用技術(shù)。第120頁，共248頁。電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)（Cable MODEM）優(yōu)點：集調(diào)制/解調(diào)功能、加密/解密功能、網(wǎng)卡及集線器等功能于一身無須撥號上網(wǎng)，不占用電話線，可永久連接理論上沒有距離限制，它覆蓋的地域很廣缺點：CABLE MODEM帶寬充足（最高速率可以達(dá)到36Mbps ），但它屬于共享式的總線型網(wǎng)絡(luò)，同一個接入點如果上網(wǎng)的用戶增多，每一個用戶能分配的帶寬很有限，使數(shù)據(jù)傳輸速率不夠穩(wěn)定。我國有線電視網(wǎng)用戶已達(dá)800

53、0多萬，發(fā)展Cable MODEM有多方面的有利條件。但現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)都是單向廣播式，有線電視網(wǎng)要實現(xiàn)INTERNET接入，必須進(jìn)行雙向改造，這項工程的投資是巨大的。第121頁，共248頁。電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)（Cable MODEM）使用“光纖-同軸混合”線路（HFC：Hybrid Fiber Coaxial）改造有線電視網(wǎng)絡(luò)，把干線全部更換為光纖，保留現(xiàn)存的同軸電纜連接用戶，在光纖和同軸電纜之間加入新的接口設(shè)備，并將所有放大器改造為雙向工作。當(dāng)然，改造需要大量的投資。 第122頁，共248頁。光纖接入網(wǎng) 使用光纖作為主要傳輸介質(zhì)的遠(yuǎn)程網(wǎng)接入系統(tǒng)。 在交換局一側(cè)，應(yīng)把電信號轉(zhuǎn)換為光信號，以便在

54、光纖中傳輸，到達(dá)用戶端時，要使用光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，然后再傳送到計算機(jī)。 交換局光網(wǎng)絡(luò)單元用戶終端第123頁，共248頁。光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)分類：按照主干系統(tǒng)和配線系統(tǒng)的交界點光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）的位置可劃分為：光纖到路邊（FTTC）光纖到小區(qū)（FTTZ）光纖到大樓（FTTB）第124頁，共248頁。光纖接入網(wǎng)“光纖到樓、以太網(wǎng)入戶”（FTTx+ETTH）： 采用1000Mbps光纖以太網(wǎng)作為城域網(wǎng)的干線，實現(xiàn)1000M/100M以太網(wǎng)到大樓和小區(qū)，再通過100M以太網(wǎng)到樓層或小型樓宇，然后以10M以太網(wǎng)入戶或者到辦公室和桌面，滿足了多數(shù)情況下用戶對接入速度的需求。 第

55、125頁，共248頁。4.3.3 分組交換與路由第126頁，共248頁。廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)的本質(zhì)區(qū)別是網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模而不是距離局域網(wǎng)： 發(fā)送方計算機(jī)把數(shù)據(jù)包通過一個共享介質(zhì)或一個交換機(jī)發(fā)送給接受方計算機(jī)。通過衛(wèi)星網(wǎng)橋可以用來連結(jié)一個局域網(wǎng)內(nèi)任意距離的兩個網(wǎng)段，然而帶寬的限制決定了它不能連接任意多個場地的任意多臺計算機(jī)廣域網(wǎng)： 由許多交換機(jī)以及連接到交換機(jī)的許多計算機(jī)構(gòu)成。發(fā)送方計算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)包通過若干臺交換機(jī)到達(dá)接受方計算機(jī)。廣域網(wǎng)則能按需要連接距離較遠(yuǎn)的許多場地，每個場地內(nèi)有許多計算機(jī)，并能使得大量計算機(jī)相互之間能同時通信。第127頁，共248頁。分組交換與存儲轉(zhuǎn)發(fā) 廣域網(wǎng)每一臺計算機(jī)都連接到交換

56、機(jī)上。 計算機(jī)需要傳輸?shù)男畔㈩A(yù)先都劃分為若干個數(shù)據(jù)包，以包為單位在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，到達(dá)目的地計算機(jī)后，再把這些包拼裝恢復(fù)為原先的形式。廣域網(wǎng)中的交換機(jī)稱為分組交換機(jī)或包交換機(jī)(packet switch)，它負(fù)責(zé)把包從一個站點傳送到另一個站點。廣域網(wǎng)的擴(kuò)充：可加入其他的交換機(jī)或計算機(jī)。第128頁，共248頁。分組交換與存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)的兩種端口： 連接計算機(jī)的低速端口 連接另一個交換機(jī)的高速端口 交換機(jī)與交換機(jī)之間的連接采是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信干線，幾乎所有的點對點數(shù)字通信方式都可以使用，包括租用的專線、光纖、微波、衛(wèi)星頻道等。 第129頁，共248頁。分組交換與存儲轉(zhuǎn)發(fā) 通過分組交換機(jī)互連而成的廣域網(wǎng)第1

57、30頁，共248頁。分組交換與存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)的基本工作模式：存儲轉(zhuǎn)發(fā)。即每當(dāng)交換機(jī)收到一個包后，檢查該數(shù)據(jù)包的目的地地址，決定應(yīng)該送到哪個端口進(jìn)行發(fā)送。 考慮到往往會有許多包必須在同一端口發(fā)送，包交換機(jī)的每個端口都有一個緩沖區(qū)（隊列），需要從該端口發(fā)送的所有數(shù)據(jù)包都存放在該端口的緩沖區(qū)中，端口每發(fā)送完一個包，就從緩沖區(qū)隊列中提取下一個包進(jìn)行發(fā)送。第131頁，共248頁。廣域網(wǎng)中計算機(jī)的物理編址 連接在廣域網(wǎng)上的每臺計算機(jī)都有一個地址。 當(dāng)一臺計算機(jī)發(fā)送一個數(shù)據(jù)包到另外一臺計算機(jī)去時， 必須在數(shù)據(jù)包中包含目的計算機(jī)的地址。廣域網(wǎng)中計算機(jī)的編址方案（兩層地址）： 計算機(jī)連接到的交換機(jī)編號 + 該計

58、算機(jī)編號第132頁，共248頁。廣域網(wǎng)中計算機(jī)的物理編址數(shù)據(jù)包的選路轉(zhuǎn)發(fā)與路由表： 包交換機(jī)每收到一個包時，必須選擇一條路徑來轉(zhuǎn)發(fā)這個包。如果包的目的地是直接與之相連的一臺計算機(jī)，包交換機(jī)就將包發(fā)往該計算機(jī)。如果包的目的地是另一個包交換機(jī)上的計算機(jī)，就應(yīng)通過連接該交換機(jī)的高速數(shù)據(jù)線路轉(zhuǎn)發(fā)給另一臺交換機(jī)。 每一臺交換機(jī)都必須有一張路由表，用來給出目的地地址與輸出端口的關(guān)系。第133頁，共248頁。廣域網(wǎng)中計算機(jī)的物理編址路由表舉例：目的地出口下一站1,2端口2交換機(jī)11,5端口2交換機(jī)12,3端口3交換機(jī)23,2計算機(jī)C3,5計算機(jī)D4,1端口4交換機(jī)44,3端口4交換機(jī)44,5端口4交換機(jī)4目

59、的地出口下一站1,x端口2交換機(jī)12,x端口3交換機(jī)23,x本地計算機(jī)4,x端口4交換機(jī)4目的地0下一站1122344（a）交換機(jī)3的路由表（b）簡化的路由表1（c）簡化的路由表2第134頁，共248頁。廣域網(wǎng)中計算機(jī)的物理編址 廣域網(wǎng)可以看作為數(shù)學(xué)中的一個“圖”，圖中每個節(jié)點(node)代表一個交換機(jī)，連接交換機(jī)的數(shù)字線路對應(yīng)著節(jié)點間的一條邊(edge)。 1234目的地下一站12(1,3)3(1,3)4(1,3)目的地下一站1(2,3) 23(2,3)4(2,4)目的地下一站1(3,1)2(3,2)34(3,4)目的地下一站1(4,3)2(4,2)3(4,3)4（a）拓?fù)鋱D（b）交換機(jī)1（

60、c）交換機(jī)2（d）交換機(jī)3（e）交換機(jī)4廣域網(wǎng)的拓?fù)鋱D及交換機(jī)路由表第135頁，共248頁。廣域網(wǎng)中計算機(jī)的物理編址默認(rèn)路由： 路由表中重復(fù)的項會增加搜索路由表的時間。為了消除這種重復(fù)的路由，可以采用一個項來代替路由表中許多具有相同下一站的項，這稱為默認(rèn)路由。 目的地下一站1*(1,3)目的地下一站24(2,4)*(2,3)目的地下一站1(3,1)2(3,2)34(3,4)目的地下一站2(4,2)4*(4,3)（b）交換機(jī)1（c）交換機(jī)2（d）交換機(jī)3（e）交換機(jī)4使用默認(rèn)路由的路由表第136頁，共248頁。常用廣域網(wǎng)不同廣域網(wǎng)的差異：采用的數(shù)據(jù)包格式不同地址格式不同相互連接的數(shù)據(jù)通信線路不同