認(rèn)知計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò).全套課件完整版ppt教學(xué)教程最新最全

1、 目 錄 1.2任務(wù)分析1.1 情境描述1.4任務(wù)實(shí)施1.3知識(shí)儲(chǔ)備1.6總結(jié)提高1.5拓展訓(xùn)練內(nèi)容提要計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它是信息社會(huì)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施，并將構(gòu)筑成人類社會(huì)的信息高速公路。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展和Internet的迅速普及，使人們更深刻地領(lǐng)會(huì)到了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要性。目前人們的生活、工作和學(xué)習(xí)都與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)息息相關(guān)。 本項(xiàng)目將引導(dǎo)大家熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、分類、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)等，并通過真實(shí)的任務(wù)訓(xùn)練大家手繪網(wǎng)絡(luò)中心或機(jī)房拓?fù)鋱D、認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及設(shè)備圖元、繪制并保存網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖等技能。知識(shí)目標(biāo)了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、基本概念、組成和功能了解計(jì)算

2、機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的新技術(shù)技能目標(biāo)能手繪網(wǎng)絡(luò)中心或機(jī)房的簡易拓?fù)鋱D會(huì)使用Visio 2013或LAN MapShot能識(shí)別計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和設(shè)備圖元能完成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的繪制會(huì)使用協(xié)議抓包分析軟件Wireshark和模擬仿真軟件Packet Tracer態(tài)度目標(biāo)培養(yǎng)認(rèn)真細(xì)致的工作態(tài)度和工作作風(fēng)養(yǎng)成刻苦、勤奮、好問、獨(dú)立思考和細(xì)心檢查的學(xué)習(xí)習(xí)慣能與組員精誠合作，能正確面對(duì)他人的成功或失敗具有一定自學(xué)能力，分析問題、解決問題能力和創(chuàng)新的能力湖南易通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司是一家以互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)為核心，集電子商務(wù)、電子政務(wù)、軟件開發(fā)應(yīng)用、網(wǎng)站開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)推廣、網(wǎng)絡(luò)工程、計(jì)

3、算機(jī)組裝與維護(hù)為一體的高新技術(shù)企業(yè)。計(jì)算機(jī)硬件與外設(shè)專業(yè)畢業(yè)的李恒被分配到湖南易通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司從事計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)工作。在實(shí)習(xí)期間，李恒在工作中努力、刻苦和勤奮，贏得了領(lǐng)導(dǎo)和同事的好評(píng)。公司網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)發(fā)展迅速，李恒轉(zhuǎn)正后，經(jīng)理決定讓他到網(wǎng)絡(luò)工程部工作，為幫助李恒盡快熟悉網(wǎng)絡(luò)工程方面的知識(shí)與技能，網(wǎng)絡(luò)工程部主管湯標(biāo)為他安排了一序列的學(xué)習(xí)與實(shí)踐任務(wù)。首先，湯標(biāo)帶李恒參觀了公司的網(wǎng)絡(luò)中心，如圖1-0所示。在網(wǎng)絡(luò)中心湯標(biāo)看到了很多的機(jī)柜，在機(jī)柜中安裝了很多的設(shè)備，這些設(shè)備通過不同的線纜進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)相互間的通信。在墻面上粘貼著公司的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖、樓層信息點(diǎn)分布平面圖和機(jī)柜配線架信息點(diǎn)分布圖等。1.

4、1 情境描述根據(jù)李恒目前的基礎(chǔ)，在本項(xiàng)目中，湯標(biāo)為他安排了以下幾項(xiàng)任務(wù)：（1）能認(rèn)知計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本組成；（2）能夠辨別計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類別；（3）能夠認(rèn)知大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)等網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的新技術(shù)；（4）能認(rèn)知計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中所使用的各類設(shè)備、線纜和相關(guān)圖元；（5）能分析網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌L制并保存網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。1.2 任務(wù)分析1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 世界上公認(rèn)的、最成功的第一個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是在1969年，由ARPA（Advanced Research Projects Agency，美國高級(jí)研究計(jì)劃署）組織研制成功的。該網(wǎng)絡(luò)稱為ARPANET，它就是現(xiàn)在Internet的前身。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的

5、蓬勃發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展大致可劃分為4個(gè)階段。1.3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3 知識(shí)儲(chǔ)備第一階段：面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)階段第二階段：計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)階段第三階段：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)化階段第四階段：網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與高速網(wǎng)絡(luò)階段2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念1.3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3 知識(shí)儲(chǔ)備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)密切結(jié)合的產(chǎn)物，是隨社會(huì)對(duì)信息共享和信息傳遞的要求而發(fā)展起來的。所謂計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是利用通信線路和通信設(shè)備，把地理上分散的，并具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互相連接起來，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，用功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)資源共享的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。這是目前比較完美的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義，

6、在這個(gè)定義中，包含了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：“獨(dú)立功能”是指每臺(tái)計(jì)算機(jī)的工作是獨(dú)立的，任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)都不能干預(yù)其他計(jì)算機(jī)的工作，任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間都沒有主從關(guān)系。通信設(shè)備是指完成網(wǎng)絡(luò)連接所需要的交換設(shè)備，如交換機(jī)、路由器等。通信線路包括雙絞線、同軸電纜、光纖、通信衛(wèi)星、紅外線等不同傳輸介質(zhì)。網(wǎng)絡(luò)軟件是指網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和實(shí)現(xiàn)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是區(qū)別計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與一般計(jì)算機(jī)互聯(lián)系統(tǒng)的標(biāo)志。3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成 隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不斷完善，人們又從邏輯上把數(shù)據(jù)處理功能和數(shù)據(jù)通信功能分開，將數(shù)據(jù)處理部分稱為資源子網(wǎng)(Resources Subnet)，而將通信功能部分稱為通信子網(wǎng)(communic

7、ation subnet)，一般來講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成如圖1-1所示。 資源子網(wǎng)中包括各種服務(wù)器、工作站、共享的打印機(jī)等硬件資源、軟件資源及信息資源。1.3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3 知識(shí)儲(chǔ)備4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能（1）資源共享資源共享就是不管用戶處于什么位置，資源在哪個(gè)位置都可以通過網(wǎng)絡(luò)來共享。共享的資源形式多種多樣，可以是數(shù)據(jù)、信息、軟件、硬件等等。（2）信息交換網(wǎng)絡(luò)上的用戶可以快速可靠的傳遞數(shù)據(jù)、程序、文件等。（3）提高系統(tǒng)可靠性和安全性計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可減少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率，提高系統(tǒng)的可靠性。（4）分布式處理和負(fù)載平衡對(duì)于綜合的大型任務(wù)或網(wǎng)絡(luò)中某臺(tái)計(jì)算機(jī)任務(wù)過重時(shí)，可以采用合適的算法，將任務(wù)

8、分散到網(wǎng)絡(luò)中不同的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行分布式處理，均衡使用網(wǎng)絡(luò)資源。1.3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3 知識(shí)儲(chǔ)備1.3.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1.3 知識(shí)儲(chǔ)備1.按網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)分（1）廣播式網(wǎng)絡(luò)（2）點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò) （1）在廣播式網(wǎng)絡(luò)中僅使用一條通信信道，該信道由網(wǎng)絡(luò)上的所有結(jié)點(diǎn)共享，如圖1-3所示。在傳輸信息時(shí)，任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)都可以發(fā)送數(shù)據(jù)分組，傳到每臺(tái)機(jī)器上，被其他所有結(jié)點(diǎn)接收。這些機(jī)器根據(jù)數(shù)據(jù)包中的目的地址進(jìn)行判斷，如果是發(fā)給自己的，則接收，否則便丟棄它。 （2） 與廣播式網(wǎng)絡(luò)相反，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)由許多互相連接的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，在每對(duì)機(jī)器之間都有一條專用的通信信道，因此在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中，不存在信道共享與復(fù)用的情況，

9、如圖1-4所示。1.3.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1.3 知識(shí)儲(chǔ)備（1）局域網(wǎng)(Local Area Network，LAN) 局域網(wǎng)用于將有限范圍內(nèi)(最大不超過10KM，如一個(gè)實(shí)驗(yàn)室、一幢大樓、一個(gè)校園)的各種計(jì)算機(jī)、終端與外部設(shè)備通過高速通信線路相連接形成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，如圖1-5所示。（1）局域網(wǎng)（LAN）（2）城域網(wǎng)（MAN）（3）廣域網(wǎng)（WAN）（4）個(gè)人區(qū)域網(wǎng)（PAN）1.3.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1.3 知識(shí)儲(chǔ)備（2）城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network，MAN) 城市地區(qū)網(wǎng)絡(luò)常簡稱為城域網(wǎng)。城域網(wǎng)是介于廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間的一種高速網(wǎng)絡(luò)。城域網(wǎng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是要滿足幾十千

10、米范圍內(nèi)的大量企業(yè)、機(jī)關(guān)、公司的多個(gè)局域網(wǎng)互聯(lián)的需求，以實(shí)現(xiàn)大量用戶之間的數(shù)據(jù)、語音、圖形與視頻等多種信息的傳輸功能，如圖1-6所示。（1）局域網(wǎng)（LAN）（2）城域網(wǎng)（MAN）（3）廣域網(wǎng)（WAN）（4）個(gè)人區(qū)域網(wǎng)（PAN）1.3.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1.3 知識(shí)儲(chǔ)備（1）局域網(wǎng)（LAN）（2）城域網(wǎng)（MAN）（3）廣域網(wǎng)（WAN）（4）個(gè)人區(qū)域網(wǎng)（PAN）（4）個(gè)人區(qū)域網(wǎng)PAN (Personal Area Network) 個(gè)人區(qū)域網(wǎng)就是在個(gè)人工作地方把屬于個(gè)人使用的電子設(shè)備(如便攜式電腦等)用無線技術(shù)連接起來的網(wǎng)絡(luò)，因此也常稱為無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)WPAN (Wireless PAN)，其范

11、圍大約在10m左右。 1.3.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1.3 知識(shí)儲(chǔ)備（1）因特網(wǎng)(Internet)（2）內(nèi)連網(wǎng)(Intrane（3）外連網(wǎng)(Extranet)（1）因特網(wǎng)(Internet)因特網(wǎng)是世界上發(fā)展最快和應(yīng)用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)。Internet的中文譯名為“因特網(wǎng)”。Internet是使用公共語言進(jìn)行通信的全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。（2）內(nèi)連網(wǎng)(Intranet)內(nèi)連網(wǎng)是由于在局域網(wǎng)內(nèi)部網(wǎng)中采用了Internet技術(shù)而得名，Intranet的中文名稱為“企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)”，簡稱企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)。（3）外連網(wǎng)(Extranet)Extranet來源于Extra和Network，這兩個(gè)單詞組合之后的中文名稱為

12、“外連網(wǎng)”。由于Extranet的本質(zhì)是對(duì)Intranet的延伸和擴(kuò)展，因此目前普遍使用“企業(yè)外連網(wǎng)”或“企業(yè)外部網(wǎng)”來命名Extranet。1.3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.3 知識(shí)儲(chǔ)備1. 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞亩x 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，以計(jì)算機(jī)作為結(jié)點(diǎn)、通信線路作為連線，可構(gòu)成不同的幾何圖形，即網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（Topolgy）。2. 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆诸?計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要是指通信子網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢愿鶕?jù)通信子網(wǎng)中的通信信道類型分為兩類：廣播信道通信子網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)線路通信子網(wǎng)的拓?fù)洹?在采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)線路的通信子網(wǎng)中，每條通信線路連接一對(duì)結(jié)點(diǎn)。采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)線路的通信子網(wǎng)的基本拓?fù)錁?gòu)型有四類：星

13、型、環(huán)形、樹型與網(wǎng)狀型。1.3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.3 知識(shí)儲(chǔ)備3. 常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通常有以下幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖1-8所示。1.3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.3 知識(shí)儲(chǔ)備（1）總線型結(jié)構(gòu) 總線型拓?fù)洳捎脝胃鶄鬏斁€作為傳輸介質(zhì)，將所有入網(wǎng)的計(jì)算機(jī)通過相應(yīng)的硬件接口直接接入到一條通信線上。為防止信號(hào)反射，一般在總線兩端有終結(jié)器匹配線路阻抗。總線上各結(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)地位相等，無中心結(jié)點(diǎn)，屬于分布式控制。典型的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1-9所示。1.3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.3 知識(shí)儲(chǔ)備（2）環(huán)型結(jié)構(gòu) 環(huán)型結(jié)構(gòu)是各個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)通過環(huán)接口連在一條首尾相接的閉合環(huán)型通信線路中，如圖1-1

14、0所示。每個(gè)結(jié)點(diǎn)設(shè)備只能與它相鄰的一個(gè)或兩個(gè)結(jié)點(diǎn)設(shè)備直接通信。如果要與網(wǎng)絡(luò)中的其他結(jié)點(diǎn)通信，數(shù)據(jù)需要依次經(jīng)過兩個(gè)通信結(jié)點(diǎn)之間的每個(gè)設(shè)備，環(huán)型網(wǎng)絡(luò)既可以是單向的也可以是雙向的。1.3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.3 知識(shí)儲(chǔ)備3、星型結(jié)構(gòu) 星型結(jié)構(gòu)的每個(gè)結(jié)點(diǎn)都由一條點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路與中心結(jié)點(diǎn)（公用中心交換設(shè)備，如交換機(jī)、集線器等）相連，如圖1-11所示。星型網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)如果向另一個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，首先將數(shù)據(jù)發(fā)送到中央設(shè)備，然后由中央設(shè)備將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)結(jié)點(diǎn)。信息的傳輸是通過中心結(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，并且只能通過中心結(jié)點(diǎn)與其他結(jié)點(diǎn)通信。星型網(wǎng)絡(luò)是局域網(wǎng)中最常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 圖1-11 以集線器作為中

15、央節(jié)點(diǎn)的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 1.3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.3 知識(shí)儲(chǔ)備4、樹型結(jié)構(gòu) 樹型結(jié)構(gòu)是一種層次結(jié)構(gòu)，由最上層的根節(jié)點(diǎn)和多個(gè)分支組成，各節(jié)點(diǎn)按層次進(jìn)行連接。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)設(shè)備都連接到一個(gè)中央設(shè)備（如交換機(jī)）上，但并不是所有的結(jié)點(diǎn)都直接連接到中央設(shè)備，大多數(shù)的結(jié)點(diǎn)首先連接到一個(gè)次級(jí)設(shè)備，次級(jí)設(shè)備再與中央設(shè)備連接。樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1-12所示。1.3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.3 知識(shí)儲(chǔ)備5、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與混合型結(jié)構(gòu) 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是指將各網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)與通信線路連接成不規(guī)則的形狀，每個(gè)結(jié)點(diǎn)至少與其他兩個(gè)結(jié)點(diǎn)相連，或者說每個(gè)結(jié)點(diǎn)至少有兩條鏈路與其他結(jié)點(diǎn)相連，因此，其中個(gè)別結(jié)點(diǎn)發(fā)生故障對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)影響不大，如圖

16、1-13所示。1.3.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)1.3 知識(shí)儲(chǔ)備 物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，其英文名稱是“The Internet of things”。由此，顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”的核心和基礎(chǔ)仍然是“互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”，是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 （1）物聯(lián)網(wǎng)的定義 通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 （2）物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中主要包括傳感器技術(shù)、RFID標(biāo)簽和嵌

17、入式系統(tǒng)技術(shù)等三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。1.3.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)1.3 知識(shí)儲(chǔ)備 （3）物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu) 目前，物聯(lián)網(wǎng)還沒有一個(gè)被廣泛認(rèn)同的體系結(jié)構(gòu)，但是，我們可以根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)信息感知、傳輸、處理的過程將其劃分為三層結(jié)構(gòu)，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，如圖1-14所示。1.3.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)1.3 知識(shí)儲(chǔ)備 云計(jì)算（cloud computing）是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。 （1）云計(jì)算的定義 對(duì)云計(jì)算的有多種說法，對(duì)于到底什么是云計(jì)算，至少可以找到100種解釋。下面給出兩種典型的定義。 美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（N

18、IST）的定義是：云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問， 進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池，這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。 中國云計(jì)算專家咨詢委員會(huì)副主任、秘書長劉鵬教授給出的定義是：云計(jì)算是通過網(wǎng)絡(luò)提供可伸縮的廉價(jià)的分布式計(jì)算能力。1.3.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)1.3 知識(shí)儲(chǔ)備 （2）云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)虛擬化技術(shù)：云計(jì)算的虛擬化技術(shù)不同于傳統(tǒng)的單一虛擬化，它是涵蓋整個(gè)IT架構(gòu)的，包括資源、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用和桌面在內(nèi)的全系統(tǒng)虛擬化，它的優(yōu)勢(shì)在于能夠把所有硬件設(shè)備、軟件應(yīng)用和數(shù)據(jù)隔離開來，打破硬件配置、軟件部署和數(shù)據(jù)分布的

19、界限，實(shí)現(xiàn)IT架構(gòu)的動(dòng)態(tài)化，實(shí)現(xiàn)資源集中管理。分布式資源管理技術(shù)：信息系統(tǒng)仿真系統(tǒng)在大多數(shù)情況下會(huì)處在多節(jié)點(diǎn)并發(fā)執(zhí)行環(huán)境中，要保證系統(tǒng)狀態(tài)的正確性，必須保證分布數(shù)據(jù)的一致性，云計(jì)算中的分布式資源管理技術(shù)圓滿解決了這一問題，Google公司的Chubby是最著名的分布式資源管理系統(tǒng)。并行編程技術(shù)：云計(jì)算采用并行編程模式。在并行編程模式下，并發(fā)處理、容錯(cuò)、數(shù)據(jù)分布、負(fù)載均衡等細(xì)節(jié)都被抽象到一個(gè)函數(shù)庫中，通過統(tǒng)一接口，用戶大尺度的計(jì)算任務(wù)被自動(dòng)并發(fā)和分布執(zhí)行，即將一個(gè)任務(wù)自動(dòng)分成多個(gè)子任務(wù)，并行地處理海量數(shù)據(jù)。1.3.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)1.3 知識(shí)儲(chǔ)備 從技術(shù)的角度來看，業(yè)界通常認(rèn)為云計(jì)算體系

20、分為3個(gè)層次，包括Infrastructure as a Service，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（Iaas）；Platfrom as a service，平臺(tái)即服務(wù)（Paas）；Software as a Service，軟件即服務(wù)（Saas），云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)如圖1-15所示。1.3.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)1.3 知識(shí)儲(chǔ)備（1）虛擬化的定義虛擬化，是指通過虛擬化技術(shù)將一臺(tái)計(jì)算機(jī)虛擬為多臺(tái)邏輯計(jì)算機(jī)。在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)邏輯計(jì)算機(jī)，每個(gè)邏輯計(jì)算機(jī)可運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)，并且應(yīng)用程序都可以在相互獨(dú)立的空間內(nèi)運(yùn)行而互不影響，從而顯著提高計(jì)算機(jī)的工作效率。（2）虛擬化的分類完全虛擬化、準(zhǔn)虛擬化、操作系

21、統(tǒng)層虛擬化、桌面虛擬、硬件虛擬化。（3）虛擬化技術(shù)產(chǎn)品虛擬化技術(shù)指的是軟件層面的實(shí)現(xiàn)虛擬化的技術(shù)，整體上分為開源虛擬化和商業(yè)虛擬化兩大陣營。典型的代表有：Xen，KVM，WMware，Hyper-V、Docker容器等。1.3.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)1.3 知識(shí)儲(chǔ)備IPv6是下一版本的IP協(xié)議，也可以說是下一代IP協(xié)議。IPv6采用128位地址長度，幾乎可以不受限制地提供地址。理論上約有3.41038個(gè) IP地址，而地球的表面積以厘米為單位也僅有5.11018cm2，即使按保守方法估算IPv6實(shí)際可分配的地址，每個(gè)平方厘米面積上也可分配到若干億個(gè)IP地址。IPv6除一勞永逸地解決了地址短缺問

22、題外，同時(shí)也解決了IPv4中的其他缺陷，主要有端到端IP連接、服務(wù)質(zhì)量（QoS）、安全性、多播、移動(dòng)性、即插即用等，IPv6的具體介紹參見項(xiàng)目三。1.4.1 認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備圖元1.4 任務(wù)實(shí)施 參觀企業(yè)、學(xué)?；蚱渌麊挝坏挠芯€廣播系統(tǒng)、內(nèi)部電話系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，完成相關(guān)技能訓(xùn)練任務(wù)。【操作步驟】1.4.2 繪制拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖1.4 任務(wù)實(shí)施 對(duì)于小型、簡單的網(wǎng)絡(luò)，涉及到的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不是很多，圖元外觀也不會(huì)要求完全符合相應(yīng)產(chǎn)品型號(hào)，使用簡單的畫圖軟件即可輕松實(shí)現(xiàn)。但對(duì)于一些大型、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖的繪制則通常需要采用一些非常專業(yè)的繪圖軟件來制作，如Visio、LAN Map Shot和億圖圖

23、示專家等?！静僮鞑襟E】1.4.3 保存拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖1.4 任務(wù)實(shí)施【操作步驟】1.4.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件的使用1.4 任務(wù)實(shí)施【操作步驟】1、Wireshark的使用 Wireshark 是一款非常棒的Unix和Windows上的開源網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析器。它可以實(shí)時(shí)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)通訊數(shù)據(jù)，也可以檢測(cè)其抓取的網(wǎng)絡(luò)通訊數(shù)據(jù)快照文件?？梢酝ㄟ^圖形界面瀏覽這些數(shù)據(jù)，可以查看網(wǎng)絡(luò)通訊數(shù)據(jù)包中每一層的詳細(xì)內(nèi)容。1.4.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件的使用1.4 任務(wù)實(shí)施【操作步驟】2、Packet Tracer的使用 Packet Tracer 是由Cisco公司發(fā)布的一個(gè)輔助學(xué)習(xí)工具，為學(xué)習(xí)思科網(wǎng)絡(luò)課程的初學(xué)者去設(shè)計(jì)、配置、排除

24、網(wǎng)絡(luò)故障提供了網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境。用戶可以在軟件的圖形用戶界面上直接使用拖曳方法建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，并可提供?shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中行進(jìn)的詳細(xì)處理過程，觀察網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)運(yùn)行情況。1.5.1 課堂實(shí)踐1.5 拓展任務(wù)1、熟知實(shí)驗(yàn)室局域網(wǎng) 在實(shí)驗(yàn)室局域網(wǎng)中，完成以下任務(wù)。2、分析并繪制企業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖參考任務(wù)1-3，上網(wǎng)查閱資料，熟悉網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分層的概念，然后完成如下任務(wù)。1.5.1 課堂實(shí)踐1.5 拓展任務(wù)3、熟知Packet Tracer 參考任務(wù)1-5，熟知Packet Tracer的界面及使用方法和技巧，具體任務(wù)如下。1.5.2 課外拓展1.5 拓展任務(wù)一、知識(shí)拓展 【拓展1-1】選擇題 【拓展1-2】填空題二

25、、技能拓展 具體內(nèi)容參見教材P2829。1.6 總結(jié)提高 本項(xiàng)目引導(dǎo)大家了解了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、分類、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的新技術(shù)等，并通過真實(shí)的任務(wù)訓(xùn)練大家掌握了手繪網(wǎng)絡(luò)中心或機(jī)房的拓?fù)鋱D、認(rèn)知了局域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及設(shè)備圖元、掌握了協(xié)議抓包分析軟件Wireshark和模擬仿真軟件Packet Tracer的使用、學(xué)會(huì)了繪制并保存網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖等技能。通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，你的收獲怎樣，請(qǐng)認(rèn)真填寫表1-2，并及時(shí)反饋，謝謝！序號(hào)知識(shí)與技能重要指數(shù)自我評(píng)價(jià)小組評(píng)價(jià)老師評(píng)價(jià)ABCDEABCDEABCDE1了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成2熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類3熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)4了解云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和虛擬

26、化5能識(shí)別網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和設(shè)備圖元6能設(shè)計(jì)并繪制簡單網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖7會(huì)使用抓包分析軟件Wireshark和模擬仿真軟件Packet Tracer8具有較強(qiáng)的獨(dú)立操作能力，同時(shí)具備較好的合作意識(shí)大連理工大學(xué)出版社地址：大連市軟件園路80號(hào)E-mail : dutpURL： 目 錄 2.2任務(wù)分析2.1 情境描述2.4任務(wù)實(shí)施2.3知識(shí)儲(chǔ)備2.6總結(jié)提高2.5拓展訓(xùn)練內(nèi)容提要 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩部分組成的，通過通信子網(wǎng)的支持可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上的各種服務(wù)。 本項(xiàng)目將引導(dǎo)大家熟悉數(shù)據(jù)通信的基本概念、數(shù)據(jù)通信的主 要技術(shù)指標(biāo)、數(shù)據(jù)通信方式、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)編碼技術(shù)、多路復(fù)用技術(shù)和數(shù)據(jù)交換技術(shù)等，并

27、通過真實(shí)的任務(wù)訓(xùn)練大家辨別單工通信、半雙工通信和全雙工通；繪制曼徹斯特碼、繪制差分曼徹斯特碼；計(jì)算數(shù)據(jù)編碼多項(xiàng)式等技能。知識(shí)目標(biāo)熟悉數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本概念掌握通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)了解數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的通信方式了解數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)和差錯(cuò)控制技術(shù)技能目標(biāo)能認(rèn)知數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo)能辨別單工通信、半雙工通信和全雙工通信能認(rèn)知數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)和數(shù)據(jù)編碼技術(shù)等會(huì)繪制曼徹斯特碼和差分曼徹斯特碼會(huì)制作RJ-45雙絞線與信息模塊態(tài)度目標(biāo)培養(yǎng)認(rèn)真細(xì)致的工作態(tài)度和工作作風(fēng)養(yǎng)成刻苦、勤奮、好問、獨(dú)立思考和細(xì)心檢查的學(xué)習(xí)習(xí)慣能與組員精誠合作，能正確面對(duì)他人的成功或失敗具有一定自學(xué)能力，分析問題、解

28、決問題能力和創(chuàng)新的能力計(jì)算機(jī)之間的通信是資源共享的基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的核心是數(shù)據(jù)通信設(shè)施。網(wǎng)絡(luò)中的信息交換和共享意味著一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的信號(hào)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中去處理和使用。如何傳輸不同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的信號(hào)，是數(shù)據(jù)通信技術(shù)要解決問題。湯標(biāo)在網(wǎng)絡(luò)中心參觀時(shí)看到了很多機(jī)柜，在機(jī)柜中安裝了很多設(shè)備，這些設(shè)備通過不同的線纜進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)相互間的通信。在實(shí)際應(yīng)用中，大多數(shù)信息傳輸與交換都是在計(jì)算機(jī)之間或計(jì)算機(jī)與外圍設(shè)備之間進(jìn)行的。數(shù)據(jù)通信就是在不同計(jì)算機(jī)之間傳送表示數(shù)字、文字、語音、圖形或圖像的二進(jìn)制代碼信號(hào)的過程。李恒從哪些方面入手，才能更好地熟悉并掌握數(shù)據(jù)通信方面的知識(shí)和技能呢？2.1

29、情境描述根據(jù)李恒目前的基礎(chǔ)，在本項(xiàng)目中，湯標(biāo)為他安排了以下幾項(xiàng)任務(wù)：（1）認(rèn)知計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本組成，掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類方法；（2）認(rèn)知計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中所使用的設(shè)備、線纜和相關(guān)圖元；（3）分析網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，并繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；（4）能用圖形方式表示模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)；（5）能繪制曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼（6）能夠認(rèn)知大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)等。2.2 任務(wù)分析1、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型2.3.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備 數(shù)據(jù)通信(Data Communication)系統(tǒng)是指以計(jì)算機(jī)為核心，用通信線路連接分布在各地的數(shù)據(jù)終端設(shè)備而完成數(shù)據(jù)通信功能的復(fù)合系統(tǒng)。 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本組成有三

30、部分要素：信源和信宿、信號(hào)變換器和反變換器、信道。如圖2-1所示是一個(gè)簡單的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型。2.3.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備 （1）信源和信宿 信源就是信息的發(fā)送端，是指發(fā)送信息一端的人或設(shè)備。信宿就是信息的接收端，是指接受信息一端的人或設(shè)備。數(shù)據(jù)發(fā)送端、數(shù)據(jù)接收端設(shè)備稱為數(shù)據(jù)終端設(shè)備，簡寫為DTE。 （2）信道 信道是傳輸信息的通道，是由通信線路及其通信設(shè)備(如收發(fā)設(shè)備)組成的。主要功能有兩點(diǎn)，其一為信息傳輸提供通信手段，其二為數(shù)據(jù)傳輸提供通信服務(wù)。通信設(shè)備也稱為數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備，簡寫為DCE。 信道按傳輸型號(hào)類型又可分為數(shù)字信道和模擬信道。2.3.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備

31、 （3）信號(hào)變換器與反變換器 發(fā)送端的信號(hào)變換器可以是編碼器或者是調(diào)制器，接收端的反信號(hào)變換器相對(duì)應(yīng)的就是譯碼器或者是解調(diào)器。 編碼器的功能是把輸入的二進(jìn)制數(shù)字序列作相應(yīng)的變換，變換成能夠在接收端正確識(shí)別的信號(hào)形式； 譯碼器是在接收端完成編碼的反過程。編碼器和譯碼器的主要作用就是降低信號(hào)在傳輸過程中可能出現(xiàn)差錯(cuò)的概率。 調(diào)制器是把信源或編碼器輸出的二進(jìn)制信號(hào)變換成模擬信號(hào)，以便在模擬信道上進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸；解調(diào)器的作用是反調(diào)制，即把接收端接收的模擬信號(hào)還原為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。2數(shù)據(jù)通信的基本概念2.3.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備（1）信息、數(shù)據(jù)和信號(hào)信息（Information）: 信息的載

32、體是數(shù)值、文字、圖形、聲音、圖像及動(dòng)畫等。數(shù)據(jù)(Data)：數(shù)據(jù)是由數(shù)字、字母、字符和符號(hào)等組成的信息載體，是網(wǎng)絡(luò)上信息傳輸?shù)膯卧?，沒有實(shí)際含義。信號(hào)(Signal)：信號(hào)是數(shù)據(jù)在傳輸過程的具體物理表示形式，具有確定的物理描述。3、數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo)2.3.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備信道帶寬：通信系統(tǒng)中傳輸信息的信道占有一定的頻率范圍(即頻帶寬度)。模擬信道的帶寬 W=f2-f1 其中f1是信道能夠通過的最低頻率，f2是信道能夠通過的最高頻率。信道容量：信道容量是信道的一個(gè)參數(shù)，反映了信道所能傳輸?shù)淖畲笮畔⒘?，其大小與信源無關(guān)。信道容量有時(shí)也表示為單位時(shí)間內(nèi)可傳輸?shù)亩M(jìn)制位的位數(shù)（稱

33、信道的數(shù)據(jù)傳輸速率，位速率），以位/秒（b/s）形式予以表示，簡記為bps。數(shù)據(jù)傳輸速率：數(shù)據(jù)傳輸率是指單位時(shí)間內(nèi)信道上所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量?？捎谩氨忍芈省眮肀硎?。單位為比特/秒(bit/s)，也記做bps。調(diào)制速率：又叫波特率或碼元速率，它是數(shù)字信號(hào)經(jīng)過調(diào)制后的傳輸速率，表示每秒傳輸?shù)碾娦盘?hào)單元(碼元)數(shù)。1、并行通信和串行通信2.3.2 數(shù)據(jù)通信方式2.3 知識(shí)儲(chǔ)備數(shù)據(jù)通信方式按照數(shù)據(jù)傳輸與需要的信道數(shù)可劃分為并行通信和串行通信方式。數(shù)據(jù)有多少位則需要多少條信道，每次傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，一條信道只傳輸字節(jié)中一位，一次傳輸一個(gè)字節(jié)，這種傳輸方法稱為并行通信，如圖2-3所示。1、并行通信和串行通信2.3.

34、2 數(shù)據(jù)通信方式2.3 知識(shí)儲(chǔ)備如果數(shù)據(jù)傳輸時(shí)只需要一條信道，數(shù)據(jù)字節(jié)有多少位需要傳輸多少次才能傳輸完一個(gè)字節(jié)，這種方法稱為串行通信，如圖2-4所示。2、單工通信、半雙工通信和全雙工通信2.3.2 數(shù)據(jù)通信方式2.3 知識(shí)儲(chǔ)備（1）單工通信在通信線路上，數(shù)據(jù)只可按一個(gè)固定的方向傳送而不能進(jìn)行相反方向傳送的通信方式稱為單工通信，如圖2-5所示。其中A端只能作為發(fā)射端發(fā)送資料，B端只能作為接收端接收資料。為使雙方能單工通信，還需一根線路用于控制。比如：廣播、收音機(jī)、電視機(jī)和打印機(jī)等。2、單工通信、半雙工通信和全雙工通信2.3.2 數(shù)據(jù)通信方式2.3 知識(shí)儲(chǔ)備（2）半雙工通信數(shù)據(jù)可以雙向傳輸，但不能

35、同時(shí)進(jìn)行，采用分時(shí)間段傳輸，任一時(shí)刻只允許在一個(gè)方向上傳輸主信息，這種通信方式稱為半雙工通信，如圖2-6所示，其中A端和B端都具有發(fā)送和接收裝置，但傳輸線路只有一條，若想改變信息的傳送方向，需由開關(guān)進(jìn)行切換。比如：對(duì)講機(jī)。2、單工通信、半雙工通信和全雙工通信2.3.2 數(shù)據(jù)通信方式2.3 知識(shí)儲(chǔ)備（3）全雙工通信可同時(shí)雙向傳輸數(shù)據(jù)的通信方式稱為全雙工通信。它相當(dāng)于兩個(gè)方向相反的單工通信組合在一起，通信的一方在發(fā)送信息的同時(shí)也能接收信息，全雙工通信一般采用接收信道與發(fā)送信道分開制，按各個(gè)傳輸方向分開設(shè)置發(fā)送信道和接收信道，因此一般采用四線制，如圖2-7所示。比如：計(jì)算機(jī)、電話和手機(jī)等。1、基帶傳

36、輸2.3.3 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備不同的數(shù)據(jù)類型在不同的信道上傳輸就有不同的傳輸類型，最典型的傳輸技術(shù)基帶傳輸、頻帶傳輸和寬帶傳輸?；鶐鬏敾鶐鬏斒侵覆唤?jīng)頻譜搬移，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以原來的“0”或“1”的形式原封不動(dòng)地在信道上傳送?；鶐侵鸽娦盘?hào)所固有的基本頻帶，在基帶傳輸中，傳輸信號(hào)的帶寬般較高，普通的電話通信線路滿足不了這個(gè)要求，需要根據(jù)傳輸信號(hào)的特性選擇專用傳輸線路。2、頻帶傳輸2.3.3 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備頻帶傳輸就是把二進(jìn)制信號(hào)進(jìn)行調(diào)制變換，變換成為能在公用電話網(wǎng)中傳輸?shù)哪M信號(hào)，將模擬信號(hào)在傳輸介質(zhì)中傳送到接收端后，再由調(diào)制解調(diào)器將該模擬信號(hào)解調(diào)變換成原來的二進(jìn)制電信號(hào)

37、，如圖2-8所示。3、寬帶傳輸2.3.3 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備寬帶是指比音頻帶寬更寬的頻帶，它包括大部分電磁波頻譜。利用寬帶進(jìn)行的傳輸稱為寬帶傳輸。寬帶傳輸系統(tǒng)可以是模擬或數(shù)字傳輸系統(tǒng)，它能夠在同一信道上進(jìn)行數(shù)字信息和模擬信號(hào)傳輸。寬帶傳輸系統(tǒng)可容納全部廣播信號(hào)，并可進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。2.3.4 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備在傳輸二進(jìn)制基帶數(shù)字信號(hào)時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行編碼。未經(jīng)編碼的二進(jìn)制基帶數(shù)字信號(hào)就是高電平和低電平不斷交替的信號(hào)。信道中傳輸?shù)男盘?hào)有基帶信號(hào)和頻帶信號(hào)之分，數(shù)字信號(hào)一定是基帶信號(hào)，而模擬信號(hào)一定是頻帶信號(hào)，數(shù)字編碼方法如圖2-9所示。2.3.4 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)

38、備1、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)編碼在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程通信中通常采用頻帶傳輸。若要將基帶信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，必須先將其變換為頻帶信號(hào)(即模擬信號(hào))，才能在模擬信道上傳輸。這個(gè)變換就是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)編碼(即調(diào)制)過程，如圖2-10所示。2.3.4 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備2、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼問題就是要解決數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)表示問題。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可以由多種不同形式的電脈沖信號(hào)的波形來表示。數(shù)字信號(hào)是離散的電壓或電流的脈沖序列，每個(gè)脈沖代表一個(gè)信號(hào)單元(或稱碼元)。最普遍且最容易的方法是用兩種碼元分別表示二進(jìn)制數(shù)字符號(hào)“1”和“0”，每位二進(jìn)制符號(hào)和一個(gè)碼元相對(duì)應(yīng)。表示二進(jìn)制數(shù)

39、字的碼元的形式不同，使產(chǎn)生出不同的編碼方法，如圖2-11所示。圖2-11 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字傳輸2.3.4 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備（1）單極性全寬碼和歸零碼單極性全寬碼是指在每一個(gè)碼元時(shí)間間隔內(nèi)，有電流發(fā)出表示二進(jìn)制“1”，無電流發(fā)出表示二進(jìn)制“0”，如圖2-12(a)所示。單極性歸零碼就是指一個(gè)碼元的信號(hào)波形占一個(gè)碼元的部分時(shí)間，其余時(shí)間信號(hào)波形幅度為“0”，圖2-12(b)所示是單極性歸零碼。2.3.4 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備（2）雙極性全寬碼和歸零碼雙極性全寬碼(不歸零碼)采用兩種極性的電壓脈沖，一種極性的電壓脈沖表示“l(fā)”，另極性電壓脈沖表求“0”，如圖2-13(a)所示。雙極

40、性歸零碼采用兩種極性的電壓脈沖，“1”碼發(fā)正的窄脈沖，“0”碼發(fā)負(fù)的窄脈沖，如圖2-13(b)所示。歸零碼克服了全寬碼可以產(chǎn)生直流分量的缺點(diǎn)。2.3.4 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備（3）曼徹斯特碼曼徹斯特編碼有兩種截然相反的數(shù)據(jù)表示方式。第一種：規(guī)定“0”是由低高的電平跳變表示，“1”是高低的電平跳變，一般情況采用這種方式，如圖2-14所示為010l1001碼的曼徹斯特碼波形。圖2-14 曼徹斯特碼2.3.4 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備（4）差分曼徹斯特碼差分曼徹斯特碼的規(guī)律是在每一個(gè)碼元時(shí)間間隔內(nèi)，無論發(fā)“0”或發(fā)“1”，在間隔的中間都有電平的躍變。作為同步時(shí)鐘發(fā)“1”時(shí)，間隔開始時(shí)刻不

41、躍變，發(fā)“0”時(shí)，間隔開始時(shí)刻有躍變，如圖2-15所示為01011001碼的差分曼徹斯特碼波形(假定初始時(shí)刻為“1”)。圖2-15 差分曼徹斯特碼2.3.4 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備3、模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼要實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸和交換，首先要在發(fā)送端把模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)，即需要進(jìn)行模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換。然后在接收端再將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，即需要進(jìn)行數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換。通常把A/D轉(zhuǎn)換稱為編碼器，把D/A轉(zhuǎn)換器稱為譯(解)碼器，編碼器和譯碼器一般集成在一個(gè)設(shè)備中。編碼調(diào)制包括三部分：采樣、量化和編碼，如圖2-16所示。2.3.4 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備4、非歸零編碼、曼

42、徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼的圖形比較這里將非歸零編碼、曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼方式放在同一圖表中比較，如圖2-17所示。注意編碼首位和跳變情況。2.3.5 多路復(fù)用技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備1、頻分多路復(fù)用(Frequency Division Multiplexing，F(xiàn)DM)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，傳輸線路的成本在整個(gè)系統(tǒng)中占相當(dāng)大的比例。為了提高傳輸線路的利用率，采用的方法是使多個(gè)數(shù)據(jù)通信合用一條傳輸線，這就是多路復(fù)用技術(shù)。頻分多路復(fù)用是將具有一定帶寬的信道分割為若干個(gè)較小頻帶的子信道，所有用戶在同一時(shí)間占用不同的帶寬資源。這樣在信道中就可同時(shí)傳送多個(gè)不同頻率的信號(hào)，如圖2-18所示。2.3.5

43、 多路復(fù)用技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備2、時(shí)分多路復(fù)用(Time Division Multiplexing，TDM)時(shí)分多路復(fù)用是將一條物理線路按時(shí)間分成一個(gè)個(gè)的時(shí)間片，每個(gè)時(shí)間片稱為TDM幀(Frame)，每幀長125s，再將每幀分為若干時(shí)隙，輪換地為多個(gè)信號(hào)所使用。時(shí)分多路復(fù)用又可分為同步時(shí)分多路復(fù)用和異步時(shí)分多路復(fù)用兩類。（1）同步時(shí)分多路復(fù)用(Synchronous Time Division Multiplexing，STDM)同步時(shí)分多路復(fù)用是指時(shí)分方案中的時(shí)間片是預(yù)先分配好的，時(shí)間片與數(shù)據(jù)源是一一對(duì)應(yīng)的，不管某一個(gè)數(shù)據(jù)源有無數(shù)據(jù)要發(fā)送，對(duì)應(yīng)的時(shí)間片都是屬于它的?；蛘哒f各數(shù)據(jù)的傳輸定時(shí)是

44、同步的。2.3.5 多路復(fù)用技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備（2）異步時(shí)分多路復(fù)用(Asynchronous Time Division Multiplexing，ATDM)異步時(shí)分多路復(fù)用是指各時(shí)間片與數(shù)據(jù)源無對(duì)應(yīng)關(guān)系，系統(tǒng)可以按照需要?jiǎng)討B(tài)地為各路信號(hào)分配時(shí)間片,如圖2-20所示 。每個(gè)周期內(nèi)的各個(gè)時(shí)間片只分配給那些需要發(fā)送數(shù)據(jù)的信道，在第一個(gè)周期內(nèi)，將第一個(gè)時(shí)間片分配給A信號(hào)，第二個(gè)時(shí)間片分配給C信號(hào)，第三個(gè)時(shí)間片分配給B信號(hào)，第四個(gè)時(shí)間片分配給D信號(hào)。2.3.5 多路復(fù)用技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備3、光波分多路復(fù)用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)光波分多路復(fù)用技

45、術(shù)是在一根光纖中能同時(shí)傳播多個(gè)光波信號(hào)的技術(shù)。實(shí)際上，光波分多路復(fù)用的方法也是頻分多路復(fù)用的方法。光波分多路復(fù)用的原理如圖2-21所示。2.3.6 常見的傳輸介質(zhì)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備常見的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)有很多種，一般可分為兩大類：一類是有線傳輸介質(zhì)，如雙絞線、同軸電纜、光纖等；另一類是無線傳輸介質(zhì)，如微波和衛(wèi)星通信等。1、雙絞線：雙絞線由兩根相互絕緣的導(dǎo)線絞合成勻稱的螺紋狀，作為一條通信線路。將兩條、四條或更多條這樣的雙絞線捆在一起，外面包上護(hù)套，就構(gòu)成雙絞線電纜。雙絞線按其是否有屏蔽，可分為屏蔽雙絞線（STP）和非屏蔽雙絞線（UTP），如圖2-22所示。2.3.6 常見的傳輸介質(zhì)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備2

46、、同軸電纜：同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體銅質(zhì)芯線、絕緣層、網(wǎng)狀編織的外導(dǎo)體屏蔽層以及保護(hù)塑料外層組成，如圖2-23所示。其中的金屬屏蔽網(wǎng)可防止中心導(dǎo)體向外輻射電磁場(chǎng)，也可用來防止外界電磁場(chǎng)干擾中心導(dǎo)體的信號(hào)，因而具有很好的抗干擾特性，被廣泛用于較高速率的數(shù)據(jù)傳輸中。通常按特性阻抗數(shù)值的不同，將其分為基帶同軸電纜(50W同軸電纜)和寬帶同軸電纜(75W同軸電纜)。2.3.6 常見的傳輸介質(zhì)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備3、光纖（Fiber Optic Cable）：光纖又稱為光纜或光導(dǎo)纖維，由光導(dǎo)纖維纖芯、玻璃網(wǎng)層和能吸收光線的外殼組成，如圖2-24所示。是由一組光導(dǎo)纖維組成的用來傳播光束的、細(xì)小而柔韌的傳輸介質(zhì)。應(yīng)用光

47、學(xué)原理，由光發(fā)送機(jī)產(chǎn)生光束，將電信號(hào)變?yōu)楣庑盘?hào)，再把光信號(hào)導(dǎo)入光纖，在另一端由光接收機(jī)接收光纖上傳來的光信號(hào)，并把它變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)解碼后再處理。2.3.6 常見的傳輸介質(zhì)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備根據(jù)使用的光源和傳輸模式，光纖可分為多模光纖和單模光纖，如圖2-25所示。這里的“模”是指以一定角速度，進(jìn)入光纖的一束光。單模光纖采用固體激光器做光源，多模光纖則采用發(fā)光二極管做光源。2.3.6 常見的傳輸介質(zhì)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備目前最常用的無線傳輸有無線電波、微波、紅外線和激光等。4、無線傳輸介質(zhì)（1）無線電波(radio wave)1873年麥克斯韋爾建立了電磁場(chǎng)理論，1887年赫茲驗(yàn)證了電磁波的存在。1895

48、年馬克尼發(fā)明了無線電，開創(chuàng)了無線電波的實(shí)際應(yīng)用。無線電波是電磁譜的一部分，它像水池中的波紋一樣像個(gè)各方向傳播，電場(chǎng)和磁場(chǎng)瞬間變化，以光速進(jìn)行傳播，無線電波的頻率范圍從3000Hz到3000GHz。無線電波的傳播方式，因波長的不同而有不同的傳播特性，分為地波、天波和空間波三種形式。2.3.6 常見的傳輸介質(zhì)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備（2）微波接力通信（microwave relay communication）微波接力通信利用300MHz以上頻段的電磁波，在對(duì)流層的視距范圍內(nèi)的傳播，進(jìn)行無線電通信的一種方式。通常使用分米波段和厘米波段，如圖2-27所示。2.3.6 常見的傳輸介質(zhì)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備（3）衛(wèi)星

49、通信技術(shù)（Satellite communication technology）為了增加微波的傳輸距離，應(yīng)提高微波收發(fā)器或中繼站的高度。當(dāng)將微波中繼站放在人造衛(wèi)星上時(shí)，便形成了衛(wèi)星通信系統(tǒng)，如圖2-28所示。2.4.1 繪制曼徹斯特碼和差分曼徹斯特碼2.4 任務(wù)實(shí)施利用數(shù)字通信信道直接傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的方法稱作數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸，而數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在傳輸之前，需要進(jìn)行數(shù)字編碼。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的編碼方式有三種：不歸零碼、曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼。2.4.2 制作RJ-45雙絞線與信息模塊2.4 任務(wù)實(shí)施雙絞線是局域網(wǎng)中使用最廣泛的傳輸介質(zhì)，根據(jù)需要連接的設(shè)備不同，則所需要的網(wǎng)線也有區(qū)別，分為直通電纜和交

50、叉電纜兩類，制作的標(biāo)準(zhǔn)也就不同。1、制作RJ-45雙絞線2.4.2 制作RJ-45雙絞線與信息模塊2.4 任務(wù)實(shí)施2、制作信息模塊信息模塊在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中是普遍應(yīng)用的，它屬于一個(gè)中間連接器，可以安裝在墻面或桌面上，需要使用時(shí)只需用一條直通雙絞線即可與信息模塊另一端通過雙絞網(wǎng)線所連接的設(shè)備連接，非常靈活。另一方面，也美化了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)布線環(huán)境。2.5.1 課堂實(shí)踐2.5 拓展訓(xùn)練1、繪制曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼波形圖在本任務(wù)中，要求同學(xué)們掌握曼切斯特編碼和差分曼切斯特編碼的特性，并能正確繪制它們的波形圖。2.5.1 課堂實(shí)踐2.5 拓展訓(xùn)練2、制作交叉線交叉線（又叫反線），線序按照一端568A，一

51、端568B的標(biāo)準(zhǔn)排列好線序，也就是兩端的線序排列方式按1與3線序交換，2與6線序交換，如圖2-58所示。2.5.2 課外拓展2.5 拓展訓(xùn)練一、知識(shí)拓展 【拓展2-1】選擇題 【拓展2-2】填空題 【拓展2-3】簡答題二、技能拓展 具體內(nèi)容參見教材P56。2.6 總結(jié)提高 本項(xiàng)目引導(dǎo)大家熟悉了及數(shù)據(jù)通信的相關(guān)技術(shù)等，并通過真實(shí)的任務(wù)訓(xùn)練了大家繪制曼徹斯特碼、差分曼徹斯特碼，制作RJ-45雙絞線與信息模塊等技能。通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，你的收獲怎樣，請(qǐng)認(rèn)真填寫表2-2，并及時(shí)反饋，謝謝！序號(hào)知識(shí)與技能重要指數(shù)自我評(píng)價(jià)小組評(píng)價(jià)老師評(píng)價(jià)ABCDEABCDEABCDE1了解數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)2熟悉數(shù)據(jù)通信方式3掌

52、握數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)編碼技術(shù)、多路復(fù)用技術(shù)4熟悉傳輸介質(zhì)的類型和特點(diǎn)5能繪制曼徹斯特碼和差分曼徹斯特碼6能夠制作RJ-45雙絞線7具有較強(qiáng)的獨(dú)立操作能力，同時(shí)具備較好的合作意識(shí)大連理工大學(xué)出版社地址：大連市軟件園路80號(hào)E-mail : dutpURL： 目 錄 3.2任務(wù)分析3.1 情境描述3.4任務(wù)實(shí)施3.3知識(shí)儲(chǔ)備3.6總結(jié)提高3.5拓展訓(xùn)練內(nèi)容提要網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是為了完成計(jì)算機(jī)間的協(xié)同工作，把計(jì)算機(jī)間互連的功能劃分成具有明確定義的層次，規(guī)定了同層次進(jìn)程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)各層及其協(xié)議的集合，所研究的是層次結(jié)構(gòu)及其通信規(guī)則的約定。 本項(xiàng)目將引導(dǎo)大家熟悉計(jì)算機(jī)

53、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的分層原理、ISO的開放式系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM、OSI/RM各層的功能、TCP/IP協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)及各層功能等。通過任務(wù)案例訓(xùn)練大家規(guī)劃IP地址、劃分子網(wǎng)、添加網(wǎng)絡(luò)協(xié)議組件，以及配置TCP/IP等方面的技能。知識(shí)目標(biāo)了解協(xié)議、層次、接口與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念了解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的層次化研究方法掌握OSI參考模型及各層的基本服務(wù)功能TCP/IP參考模型及各層的基本服務(wù)功能掌握協(xié)議組件的添加方法技能目標(biāo)會(huì)規(guī)劃IP地址、劃分子網(wǎng)能安裝網(wǎng)絡(luò)協(xié)議組件會(huì)配置TCP/IP協(xié)議會(huì)使用命令檢查網(wǎng)絡(luò)配置情況態(tài)度目標(biāo)培養(yǎng)認(rèn)真細(xì)致的工作態(tài)度和工作作風(fēng)養(yǎng)成刻苦、勤奮、好問、獨(dú)立思考和細(xì)心檢查的學(xué)習(xí)習(xí)慣

54、能與組員精誠合作，能正確面對(duì)他人的成功或失敗具有一定自學(xué)能力，分析問題、解決問題能力和創(chuàng)新的能力人們?cè)诩乃托偶臅r(shí)候，一定要寫清楚收件人的地址，一般會(huì)具體到街道、門牌號(hào)。這樣信件才能準(zhǔn)確地寄送到收件人的手中。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)，也需要類似于門牌號(hào)的地址信息表示目的地，即目的地址。那么網(wǎng)絡(luò)信息的目的地址是如何表示的？信息從發(fā)送端如何到達(dá)目的地址（接收端）的呢？ 李恒雖然熟悉了公司內(nèi)部網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、組成及相關(guān)設(shè)備的工作原理，同時(shí)也了解了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)通信方面的基礎(chǔ)知識(shí)。但是，他并不知道不同廠家生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間，以及不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信是如何完成的。也不知道網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間是如何聯(lián)系的，使用不同

55、協(xié)議的設(shè)備是如何進(jìn)行通信得；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如何獲知何時(shí)傳輸或不傳輸數(shù)據(jù)；怎樣確保網(wǎng)絡(luò)傳輸被正確接收等等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)復(fù)雜的具有綜合性技術(shù)的系統(tǒng)，為了減少計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度，按照結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法，人們把網(wǎng)絡(luò)通信的復(fù)雜過程抽象成一種層次結(jié)構(gòu)模式；為了允許不同系統(tǒng)實(shí)體互連和互操作，不同系統(tǒng)的實(shí)體在通信時(shí)都必須遵從相互均能接受的規(guī)則，這些規(guī)則的集合稱為協(xié)議(Protocol)。3.1 情境描述為了搞清楚計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的層次結(jié)構(gòu)和各層協(xié)議，在本項(xiàng)目中給李恒安排了以下具體任務(wù)：（1）認(rèn)知計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；（2）認(rèn)知開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM)和TCP/IP參考模型；（3）熟悉IP地址的組成與

56、分類方法；（4）根據(jù)用戶需求規(guī)劃IP地址，并能正確配置IP地址；（5）能夠正確進(jìn)行子網(wǎng)劃分；（6）能夠使用命令對(duì)配置的參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，保證系統(tǒng)正常工作。3.2 任務(wù)分析3.3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述3.3 知識(shí)儲(chǔ)備 1、郵政通信系統(tǒng)簡介 在了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)之前，大家先來熟悉一下郵政通信系統(tǒng)，通常在郵政系統(tǒng)中，人們可以將發(fā)信端和收信端從上到下分為 A、B、C、D 等4 個(gè)層次，如圖3-1所示。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)就是將復(fù)雜而龐大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)按層次的方式把很多相關(guān)的功能分解，逐個(gè)給予解釋和實(shí)現(xiàn)。在分層結(jié)構(gòu)中，每一層都有明確的規(guī)則與說明，也稱對(duì)等協(xié)議；層與層的邊界是另外一些相互作用的集合，

57、叫接口協(xié)議。3.3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述3.3 知識(shí)儲(chǔ)備2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)與郵政通信系統(tǒng)的工作過程十分類似，它們都是一個(gè)復(fù)雜的分層系統(tǒng)。將分層的思想或方法運(yùn)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的層次模型，如圖3-2所示。3.3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述3.3 知識(shí)儲(chǔ)備3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由各種各樣的計(jì)算機(jī)和終端設(shè)備通過通信線路連接起來的復(fù)雜系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，由于計(jì)算機(jī)類型、通信線路類型、連接方式、同步方式、通信方式等的不同，給網(wǎng)絡(luò)各結(jié)點(diǎn)間的通信帶來諸多不便。為了解決這個(gè)問題，規(guī)范網(wǎng)絡(luò)中信息的傳遞和管理，就產(chǎn)生了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換而制定的

58、規(guī)則、約定與標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三要素如下：語義（如何講？）：規(guī)定通信雙方交換的數(shù)據(jù)格式、編碼和電平信號(hào)等，也就是對(duì)信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)做一種規(guī)定。例如用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)與格式等。語法（講什么？）：規(guī)定用于協(xié)調(diào)雙方動(dòng)作的信息及其含義等。不同類型的協(xié)議元素所規(guī)定的語義是不同的。例如需要發(fā)出何種控制信息、完成何種動(dòng)作及得到的響應(yīng)等。時(shí)序（講話次序）：詳細(xì)說明事件的先后順序，速度匹配和排序等。3.3.2 OSI參考模型3.3 知識(shí)儲(chǔ)備1OSI參考模型描述 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(International Standards Organization. ISO)是世界上最著名的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織之一，ISO對(duì)網(wǎng)絡(luò)最

59、主要的貢獻(xiàn)是建立并于1981年頒布了開放系統(tǒng)互連參考模型( Open System Interconnection Reference Model/Reference Model .OSI/RM)，即七層網(wǎng)絡(luò)通信模型，通常簡稱為七層模型。(1) OSI參考模型的結(jié)構(gòu)3.3.2 OSI參考模型3.3 知識(shí)儲(chǔ)備(2) OSI參考模型的層次劃分原則 OSI模型將協(xié)議組織成為層次結(jié)構(gòu)，每層都包含一個(gè)或幾個(gè)協(xié)議功能，并且分別對(duì)上一層負(fù)責(zé)。不同的層次定義了不同的功能，劃分的原則如下：網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)都劃分為7個(gè)相同的層次結(jié)構(gòu)。不同節(jié)點(diǎn)的相同層次都有相同的功能。同一節(jié)點(diǎn)內(nèi)各相鄰層次之間通過層間接口，并按照接口協(xié)

60、議進(jìn)行通信。每一層直接使用下面一層提供的服務(wù)，間接的使用下面所有層的協(xié)議。每一層都向上一層提供服務(wù)。不同節(jié)點(diǎn)之間按同等層的同層協(xié)議的規(guī)定，實(shí)現(xiàn)對(duì)等層之間的通信。3.3.2 OSI參考模型3.3 知識(shí)儲(chǔ)備(3) OSI參考模型各層的功能 物理層PH（PHysical，第1層)是OSI參考模型的底層，物理層的作用是在物理媒體上傳輸原始的數(shù)據(jù)比特流，數(shù)據(jù)傳輸單元是比特（bit）。物理層提供位建立、維護(hù)和拆除物理連接所需的機(jī)械、電氣和規(guī)程方面的特性，具體涉及接插件的規(guī)格、“0”、“1”信號(hào)的電平表示、收發(fā)雙方的協(xié)調(diào)等內(nèi)容。 數(shù)據(jù)鏈路層DL（Data-link，第2層)傳輸數(shù)據(jù)的單位是幀（Frame）。