數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡技術

數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡技術1第1章計算機網(wǎng)絡概論

主要學習內(nèi)容

：1.1計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程1.2計算機網(wǎng)絡的組成1.3計算機網(wǎng)絡的功能1.4計算機網(wǎng)絡的分類1.5計算機網(wǎng)絡的拓樸結(jié)構(gòu)1.6計算機網(wǎng)絡的標準及相關標準化組織

21.1計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程網(wǎng)絡課的主要內(nèi)容:通信

計算機計算機網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡是計算機技術和通信技術相結(jié)合的產(chǎn)物31.1計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程多終端的大型機50年代末，美國半自動地面防空系統(tǒng)SAGE，屬于此類系統(tǒng)網(wǎng)絡的雛形：1、計算機—終端通信網(wǎng)絡41.1計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程2、以共享資源為目的的計算機網(wǎng)絡：1969年，ARPAnet網(wǎng)的出現(xiàn)——是計算機網(wǎng)絡誕生的標志5ARPAnet網(wǎng)——由美國國防部高級研究計劃局建立采用56kb/s租用線路，把分布在美國各地的計算機系統(tǒng)連接起來。1.1計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程61.1計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程3、基于個人計算機的局域網(wǎng)：Ethernet（以太網(wǎng)）80年代以后，以IBMPC為代表的個人計算機（PC機）得到了蓬勃的發(fā)展和普及，數(shù)量急劇增加。因此計算機間數(shù)據(jù)交換、資源共享的需求尤為突出。此時，出現(xiàn)了最具影響力的局域網(wǎng)（Ethernet）。71.1計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程4、標準化網(wǎng)絡：原因：由于各生產(chǎn)廠家的計算機產(chǎn)品、網(wǎng)絡產(chǎn)品在技術、結(jié)構(gòu)等方面存在很大的差異，不同廠家的計算機和網(wǎng)絡很難互聯(lián)。三個國際組織：國際標準化組織：ISO國際電報電話咨詢委員會：CCITT電氣電子工程師協(xié)會（IEEE）1984年，ISO頒布了網(wǎng)絡國際標準：開放系統(tǒng)互連基本參考模型——OSI模型7Application應用層6Presentation表示層5Session會話層4Transport傳輸層3Network網(wǎng)絡層2DataLink數(shù)據(jù)鏈路層1Physical物理層OSI七層結(jié)構(gòu)81.1計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程Internet簡介：因特網(wǎng)的演進前身是：美國的ARPAnet。1969—1983研究試驗階段1983—1994因特網(wǎng)在教育科研領域廣泛使用的實用階段1994—現(xiàn)在商業(yè)化發(fā)展階段91.1計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程重要歷史事件：vBNS是建置于美國各大學與研究單位間的研究網(wǎng)路，提供高效能與寬頻應用的研究環(huán)境。由美國MCIWorldCom公司和美國國科會NSF(NationalScienceFoundation)所共同合作完成。

101.1計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程網(wǎng)絡的簡單定義：計算機網(wǎng)絡是自主計算機的互聯(lián)集合?；ヂ?lián)可以通過電纜（電話線、網(wǎng)線或光纖等）來實現(xiàn)，也可以采用無線連接，使用無線電信號、激光或紅外技術、或者衛(wèi)星傳輸?？傊?，兩臺計算機如果能互相交換信息即稱為互聯(lián)。自主計算機其實就是指具有獨立功能的計算機。如果一臺計算機脫離了網(wǎng)絡或其它計算機就不能工作，則不是自主的。1.2.111.1計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程網(wǎng)絡的通用定義：利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的計算機系統(tǒng)和通信設備按不同的形式連接起來，以功能完善的網(wǎng)絡軟件實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡應包含：1、多個主計算機系統(tǒng)2、由各種通信設備和通信鏈路組成的通信子網(wǎng)3、網(wǎng)絡軟件為用戶共享網(wǎng)絡資源和信息傳遞提供管理和服務121.2計算機網(wǎng)絡的組成

計算機網(wǎng)絡的硬件組成：介質(zhì)——雙絞線以太網(wǎng)卡路由器1、服務器 2、工作站（PC） 3、連接設備 4、傳輸介質(zhì)131.2計算機網(wǎng)絡的組成

計算機網(wǎng)絡的軟件組成：1、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)windowsserver2000/2003Linux、Unix等2、網(wǎng)絡協(xié)議軟件計算機依靠網(wǎng)絡協(xié)議軟件互相通信。如：tcp/ip協(xié)議。141.2計算機網(wǎng)絡的組成

通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)：在整個計算機網(wǎng)絡中總會有一部分是用來對信息進行傳遞的，對于網(wǎng)絡中的這部分我們稱之為通信子網(wǎng)。

包括：通信線路、網(wǎng)絡連接設備、網(wǎng)絡通信協(xié)議、通信控制軟件等網(wǎng)絡的另一個重要作用就是提供各種服務。在網(wǎng)絡中由資源子網(wǎng)來完成這些功能。

由計算機系統(tǒng)、終端控制器、軟件和共享的數(shù)據(jù)庫等組成151.3計算機網(wǎng)絡的功能

核心問題是資源共享。其目的是讓網(wǎng)絡上的用戶無論資源的物理位置在哪里，都能使用網(wǎng)絡中的程序、設備，尤其是數(shù)據(jù)。這樣可以使用戶解脫“地理位置的束縛”，同時帶來經(jīng)濟上的好處。第二個功能是依靠可替代的資源來提高可靠性。網(wǎng)絡的另一個目的是可擴充性，即當工作負荷加大時，只要增加更多的處理器，就能逐步改善系統(tǒng)的性能。建立網(wǎng)絡的另一個目的與技術沒有太大的關系。計算機網(wǎng)絡可以為分布在各地雇員提供強大的通信手段。

161.4計算機網(wǎng)絡的分類分類標準：分類標準網(wǎng)絡名稱

物理范圍

局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)管理方法基于客戶機/服務器的網(wǎng)絡、對等網(wǎng)

網(wǎng)絡操作系統(tǒng)Windows網(wǎng)絡、Netware網(wǎng)絡、UNIX網(wǎng)絡網(wǎng)絡協(xié)議NETBEUI網(wǎng)絡、IPX/SPX網(wǎng)絡、TCP/IP網(wǎng)絡等拓撲總線型網(wǎng)絡、星型網(wǎng)絡、環(huán)型網(wǎng)絡等

體系結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、AppleTalk網(wǎng)絡等

171.4計算機網(wǎng)絡的分類LANMANWAN的距離標準：181.5計算機網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)：是指計算機網(wǎng)絡的硬件系統(tǒng)的連接形式即網(wǎng)絡的硬件布局，通常用不同的拓撲來描述對物理設備進行布線的不同方案。?總線型?環(huán)型?星形?網(wǎng)狀?混合

最常用的網(wǎng)絡拓撲有：191.5遙計算機酸網(wǎng)絡的拓犧撲結(jié)構(gòu)星形總線型環(huán)型網(wǎng)狀201.6評計算機板網(wǎng)絡體系粉結(jié)構(gòu)簡介1.6.昌1協(xié)檢議和體系條結(jié)構(gòu)的概喚念協(xié)議原為擋外交辭令額，據(jù)說是窮為了在國透與國之間洽進行順利夜交流而規(guī)更定的約束吐事項(規(guī)徑則)。我們平凳時進行彩交流時暴都要遵爆循一定評的規(guī)則孝:在法庭講，雙方留必須按示照一定電的次序旋輪流發(fā)遠言；開車時肺，轉(zhuǎn)彎酒必須打炮出信號濃來通知永周圍的奧車輛；駕駛飛機衫時，飛行坊員遵照一秒種制定得站非常詳細痰的標準來遣和其他飛斑機通信，羅以維護空杠中的交通死；211.6炒計急算機網(wǎng)宴絡體系深結(jié)構(gòu)簡晚介1.6.糕1協(xié)議和誓體系結(jié)闊構(gòu)的概榆念計算機網(wǎng)密絡中，協(xié)執(zhí)議的定義常是計算機雹網(wǎng)絡中實搭體之間有剖關通信規(guī)買則約定的朽集合。協(xié)簽議有三個予要素，即舌：（1）孫語法（墾Syn炊tax逼）：數(shù)青據(jù)與控冰制信息飾的格式辯、數(shù)據(jù)亞編碼等祖。（2）滾語義（宜Sem膏ant難ics伍）：控頃制信息隨的內(nèi)容員，需要壇做出的領動作及野響應。（3）時序（Tim息ing）：事件遮先后順序剃和速度匹口配。221.6著計算機嚼網(wǎng)絡體系盯結(jié)構(gòu)簡介1.6.雹2I印SO/O愿SI參考模占型分層的專好處：使網(wǎng)絡梳變得更獅簡單將網(wǎng)絡部具件標準化有利于庫模塊化尊設計保證不同債類型部件圍的互操作饒性加快了圣技術發(fā)燦展的速聯(lián)度簡化了教發(fā)育和學習231.6深計算機全網(wǎng)絡體系彎結(jié)構(gòu)簡介1.6.餓2I監(jiān)SO/O臣SI參考模源型OSI兔參考模邊型：應用層表示層會話層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡層241.6脫計踩算機網(wǎng)始絡體系賀結(jié)構(gòu)簡儉介1.6.聲2I撫SO/O足SI參考模型OSI瓣參考模英型應用層表示層會話層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路早層物理層網(wǎng)絡層網(wǎng)絡應配用軟件一種通用慢的數(shù)據(jù)格要式對話和交低談流量控制語和可靠性路徑選擇智及邏輯尋燦址幀和介質(zhì)攪訪問控制信號和介燙質(zhì)關鍵詞251.6尾計槳算機網(wǎng)毀絡體系倒結(jié)構(gòu)簡籃介1.6獎.2山IS劉O/O兼SI參考模型OSI參竭考模型應用層表示層會話層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡層較高層寒：與應會用有關較低層腹：與數(shù)誘據(jù)傳輸椒有關261.6逮計羞算機網(wǎng)掉絡體系賺結(jié)構(gòu)簡骨介1.6弦.2濤IS澡O/O崇SI參考模膨型分層的原許則：l網(wǎng)絡中茄各結(jié)點蹲都具相輔同的層批次；l不同結(jié)點辨的相同層茫具有相同收的功能；l同一結(jié)點忽內(nèi)各相鄰劑層之間通撒過接口通躁信；l每一層可寧以使用下結(jié)層提供的帆服務，并脂向其上層寒提供服務獸；l不同結(jié)點鑄的同等層蟲通過協(xié)議在來實現(xiàn)對見等層之間格的通信。271.6轟計命算機網(wǎng)尼絡體系經(jīng)結(jié)構(gòu)簡誘介1.6.笨2I榮SO/O遼SI參考模上型應用層表示層會話層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡層應用層表示層會話層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡層PDU討協(xié)議數(shù)扭據(jù)單元數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)幀比特281.6像計算機抹網(wǎng)絡體系潮結(jié)構(gòu)簡介1.6.莖3T陷CP/I云P參考模跡型TCP/爸IP參考模掠型的具慚體協(xié)議零情況291.6剩計算機井網(wǎng)絡體系販結(jié)構(gòu)簡介1.6.鑰3T藥CP/I月P參考模賀型301.7船計算機答網(wǎng)絡協(xié)議柱相關的標嚴準化組織ISO(仔Inte膀rnat同iona忠lOr晉gani旱zati星onf妨orS賣tand六ard旱)成立于1傾947年謎,是世界北上最大的許國際標準頓化專門機鬼構(gòu)，是聯(lián)愿合國甲級舞咨詢機構(gòu)頑。它的成員訴是89個驅(qū)成員國的楊國家標準役化組織。美國在剝ISO厭中的代革表是A擺NSI科，大家偶所熟悉晴的AS永CII略和C語帝言的工霞業(yè)界標匹準，就艱是由A泛NSI箏所制定余的。ISO添在網(wǎng)絡涼領域的印最突出罩貢獻就鐵是提出疏OSI蕩參考模率型，該襖模型是多網(wǎng)絡發(fā)域展史上榴的一個晌重要里耍程碑。311.7習計鑰算機網(wǎng)恥絡協(xié)議刷相關的旺標準化把組織IETF（Int寇ern浪et妨Eng健ine庫eri值ng紹Tas跨kF碑orc芝e）是一個撒國際性習團體。棕它主要熔的工作省是制定反關于因恢特網(wǎng)的霉各種標悅準。其萄成員包粱括網(wǎng)絡猶設計者退、制造籍商、研防究人員尸以及所慰有對因黃特網(wǎng)的話正常運嚼轉(zhuǎn)和持籮續(xù)發(fā)展取感興趣侮的個人黑或組織第。因為鉤因特網(wǎng)酸覆蓋范交圍大，鐮連接的液成員很罩多，所竟以很多璃組織都匠希望通偵過加入IET頑F使技術慌向有利張于自己教的方向宅發(fā)展。321.7店計算機呢網(wǎng)絡協(xié)議遇相關的標答準化組織IEE吸E（Inst芽itut窮eof植Ele洋ctri殊cal西and犯Elec秩tron腦icE態(tài)ngin竄eers）電氣和恰電子工踢程師協(xié)牛會IE時EE是稅世界上兄最大的磚專業(yè)技秤術團體熄，由計捆算機和調(diào)工程學苗專業(yè)人天士組成派。它創(chuàng)金辦了許只多刊物配，定期勺舉行研尸討會，牙還有一頃個專門那負責制推定標準扇的下屬導機構(gòu)。固IEE速E在計蟻算機網(wǎng)醋絡界的宵最大貢庭獻就是床制定了繁802融標準系待列，8齒02標鹿準將局著域網(wǎng)的選各種技裳術進行好了標準世