計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教材

第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)緊密相結(jié)合的產(chǎn)物，它涉及到通信與計(jì)算機(jī)兩個(gè)領(lǐng)域。它的誕生使計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，在當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)中起著非常重要的作用，它對(duì)人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn)?，F(xiàn)在，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人們社會(huì)生活中不可缺少的一個(gè)重要基本組成部分，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已經(jīng)遍布各個(gè)部門(mén)領(lǐng)域。從某種意義上講，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展水平不僅反映了一個(gè)國(guó)家的計(jì)算機(jī)科學(xué)和通信技術(shù)水平，而且已經(jīng)成為衡量其國(guó)力及現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志之一。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從單機(jī)到多機(jī)、由終端與計(jì)算機(jī)之間的通信，演變到計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的直接通信的過(guò)程。其發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段：聯(lián)機(jī)系統(tǒng)階段、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)階段、標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)階段、網(wǎng)絡(luò)互連與高速網(wǎng)絡(luò)階段。1.1.1聯(lián)機(jī)系統(tǒng)階段計(jì)算機(jī)與通信的結(jié)合始于20世紀(jì)50年代。1954年，人們制造出了一種終端設(shè)備，它能夠?qū)⒋┛卓ㄆ系臄?shù)據(jù)從電話線上發(fā)送到遠(yuǎn)地計(jì)算機(jī)上，這種終端設(shè)備被稱為收發(fā)器（Transceiver）。此后，電傳打字機(jī)開(kāi)始作為遠(yuǎn)程終端和計(jì)算機(jī)相連，用戶可在遠(yuǎn)地的電傳打字機(jī)上將自己的程序鍵入到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)算出的結(jié)果又可從計(jì)算機(jī)傳送到電傳打字機(jī)上打印出來(lái)。這種簡(jiǎn)單的"終端-通信線路-計(jì)算機(jī)"系統(tǒng)，就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雛形，即計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的第一階段。第一階段計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)是：一臺(tái)中央主計(jì)算機(jī)連接大量的、在物理位置上處于分散的終端設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng)，系統(tǒng)中除主計(jì)算機(jī)具有獨(dú)立的處理數(shù)據(jù)的功能外，系統(tǒng)中所連接的終端設(shè)備均無(wú)獨(dú)立處理數(shù)據(jù)的功能。第一階段的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上就是聯(lián)機(jī)多用戶系統(tǒng)，是面向終端的計(jì)算機(jī)通信。聯(lián)機(jī)系統(tǒng)中的中心計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程終端的通信當(dāng)時(shí)只能利用公用電話系統(tǒng)。而利用電話線傳輸計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程終端發(fā)出的信號(hào)，就必須要經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，因?yàn)橛?jì)算機(jī)和遠(yuǎn)程終端發(fā)出的數(shù)據(jù)信號(hào)都是數(shù)字信號(hào)，而公用電話系統(tǒng)的傳輸系統(tǒng)只能傳輸模擬信號(hào)。實(shí)現(xiàn)兩種信號(hào)轉(zhuǎn)換的設(shè)備是調(diào)制解調(diào)器（Modem）。調(diào)制解調(diào)器的作用就是：在通信前，先把從計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程終端發(fā)出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以在電話線上傳送的模擬信號(hào)；通信后再將被轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行復(fù)原。由于計(jì)算機(jī)內(nèi)的傳輸是并行傳輸，而通信線路上的傳輸是串行傳輸，所以，在計(jì)算機(jī)和遠(yuǎn)程終端相連時(shí)必須有一個(gè)接口設(shè)備，其作用是進(jìn)行串行和并行傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換，以及進(jìn)行簡(jiǎn)單的傳輸差錯(cuò)控制，這就是線路控制器（LineController）。最初，一個(gè)線路控制器只能和一條通信線路相連，這種模式的聯(lián)機(jī)系統(tǒng)如圖1.1所示。然而，隨著聯(lián)機(jī)系統(tǒng)內(nèi)遠(yuǎn)程終端的數(shù)量增加，系統(tǒng)中主計(jì)算機(jī)內(nèi)要使用多個(gè)線路控制器，為了避免這種情況的發(fā)生，60年代初研制生產(chǎn)出了多重線路控制器（MultilaneController）。一個(gè)線路控制器可以和多個(gè)遠(yuǎn)程終端相連接，多重線路控制器模式的聯(lián)機(jī)系統(tǒng)如圖1.2所示。在計(jì)算機(jī)通過(guò)線路控制器與遠(yuǎn)程終端直接相連的系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)既要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，又要承擔(dān)各終端間的通信，主計(jì)算機(jī)負(fù)荷加重，實(shí)際工作效率下降；而且分散的終端都要單獨(dú)占用一條通信線路，通信線路利用率低，費(fèi)用高，為此就在系統(tǒng)的主計(jì)算機(jī)前增設(shè)一個(gè)前端處理機(jī)FEP（FrontEndProcessor）或通信控制器CCU（CommunicationControlUnit），這些設(shè)備用來(lái)專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)通信工作，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理與通信控制的分工，更好地發(fā)揮中心計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力，如圖1.3所示。為了進(jìn)一步節(jié)省通信費(fèi)用，提高通信效率，在終端比較集中的地方設(shè)置集中器C（Concentrator）或多路復(fù)用器把終端發(fā)來(lái)的信息收集起來(lái)，裝配成用戶的作業(yè)信息存入集中器或多路復(fù)用器中，然后再用高速線路將數(shù)據(jù)信息傳給前端處理機(jī)，最后提交給主機(jī)。當(dāng)主機(jī)把信息發(fā)給用戶時(shí)，信息經(jīng)前端處理機(jī)、集中器最后分發(fā)給用戶，從而進(jìn)一步提高了通信效率。如圖1.4所示。1.1.2計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)階段60年代中期，英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室NPL的戴維斯（Davies）提出了分組（Packer）的概念，1969年美國(guó)的分組交換網(wǎng)ARPA網(wǎng)投入運(yùn)行，從而使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信方式由終端與計(jì)算機(jī)之間的通信，發(fā)展到計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的直接通信。從此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展就進(jìn)入了一個(gè)嶄新時(shí)代。早期的系統(tǒng)中只有一個(gè)計(jì)算機(jī)處理中心，各終端通過(guò)通信線路共享主計(jì)算機(jī)的硬件和軟件資源。計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)通信的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，呈現(xiàn)出的是多個(gè)計(jì)算機(jī)處理中心的特點(diǎn)，各計(jì)算機(jī)通過(guò)通信線路連接，相互交換數(shù)據(jù)、傳送軟件，實(shí)現(xiàn)了連接的計(jì)算機(jī)之間的資源共享。單個(gè)主計(jì)算機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)和以多計(jì)算機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)的邏輯結(jié)構(gòu)如圖1.5所示。1.1.3標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)階段計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是非常復(fù)雜的系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)之間相互通信涉及到許多復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用的是對(duì)解決復(fù)雜問(wèn)題的十分有效的分層解決問(wèn)題的方法。1974年，美國(guó)IBM公司公布了它研制的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)SNA（SystemNetworkArchitecture）。不久，各種不同的分層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)相繼出現(xiàn)。對(duì)各種體系結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，同一體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品互連是非常容易實(shí)現(xiàn)的，而不同系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品卻很難實(shí)現(xiàn)互連。但社會(huì)的發(fā)展迫切要求不同體系結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品都能夠很容易地得到互連，人們迫切希望建立一系列的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，渴望得到一個(gè)"開(kāi)放"系統(tǒng)。為此，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO（InternationalStandardsOrganization）于1977年成立了專(zhuān)門(mén)的機(jī)構(gòu)來(lái)研究該問(wèn)題，在1984年正式頒布了"開(kāi)放系統(tǒng)互連基本參考模型"（OpenSystemInterconnectionBasicReferenceModel）的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)OSI，這就產(chǎn)生了第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。1.1.4網(wǎng)絡(luò)互連與高速網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及建立在互連計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。特別是1993年美國(guó)宣布建立國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施NII（NationalInformationInfrastructure）后，全世界許多國(guó)家紛紛制訂和建立本國(guó)的NII，從而極大地推動(dòng)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段，這就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連與高速網(wǎng)絡(luò)階段。目前，全球以Internet為核心的高速計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)形成，Internet已經(jīng)成為人類(lèi)最重要的、最大的知識(shí)寶庫(kù)。網(wǎng)絡(luò)互連和高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就成為第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念1.2.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)組成的。圖1.6就反映了計(jì)算機(jī)硬件與軟件之間的關(guān)系。其中，系統(tǒng)硬件資源主要包括中央處理器CPU、存儲(chǔ)器和輸入輸出設(shè)備。緊挨著硬件層的軟件是操作系統(tǒng)，不同類(lèi)型的操作系統(tǒng)與不同規(guī)格的計(jì)算機(jī)硬件結(jié)合，構(gòu)造出不同類(lèi)型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。從類(lèi)型上看，操作系統(tǒng)分單用戶操作系統(tǒng)、聯(lián)機(jī)多用戶操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。其中聯(lián)機(jī)多用戶操作系統(tǒng)又分多道批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)不同，其功能特點(diǎn)也不同。1.2.2聯(lián)機(jī)多用戶系統(tǒng)從本質(zhì)上講，在聯(lián)機(jī)多用戶系統(tǒng)中，不論主機(jī)上連接多少個(gè)計(jì)算機(jī)終端或計(jì)算機(jī)，主機(jī)與其連接的計(jì)算機(jī)終端或計(jì)算機(jī)之間都是支配與被支配的關(guān)系。傳統(tǒng)的聯(lián)機(jī)多用戶系統(tǒng)，都是由一臺(tái)中央處理機(jī)、多個(gè)聯(lián)機(jī)終端以及一個(gè)多用戶操作系統(tǒng)組成的。在多用戶系統(tǒng)中，終端不具備單獨(dú)的數(shù)據(jù)處理能力。以分時(shí)系統(tǒng)為例，終端是靠CPU把系統(tǒng)的一部分主存分給終端用戶，并且通過(guò)使用CPU為每個(gè)用戶劃分的時(shí)間片來(lái)執(zhí)行用戶的應(yīng)用程序。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展、微型計(jì)算機(jī)的誕生，具有相當(dāng)數(shù)量的多用戶系統(tǒng)，中央處理機(jī)聯(lián)機(jī)所使用的終端，其本身是具有單獨(dú)數(shù)據(jù)處理能力的計(jì)算機(jī)。我們把這種具有單獨(dú)數(shù)據(jù)處理能力的、連接在多用戶系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)稱作智能終端。在連接有智能終端的多用戶系統(tǒng)中，由于智能終端本身是一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)，它們各具有一套獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所以，在沒(méi)有通過(guò)主機(jī)啟動(dòng)多用戶操作系統(tǒng)的情況下，智能終端可直接啟動(dòng)支持自身CPU的操作系統(tǒng)進(jìn)行工作。這時(shí)雖然智能終端是連接在多用戶系統(tǒng)主機(jī)上的，但它與多用戶系統(tǒng)沒(méi)有絲毫關(guān)系，而是以一臺(tái)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)身份進(jìn)行工作的。也就是說(shuō)智能終端中的資源不能被主機(jī)共享，同樣主機(jī)的資源也不能被智能終端共享?？傊诙嘤脩粝到y(tǒng)中，終端僅僅是系統(tǒng)中的輸入、輸出設(shè)備。換言之，在多用戶系統(tǒng)中不存在主機(jī)與終端共享資源的問(wèn)題。圖1.7描述了一個(gè)連接四個(gè)終端的分時(shí)系統(tǒng)。系統(tǒng)中每個(gè)終端分享一臺(tái)通常稱之為主機(jī)的計(jì)算機(jī)資源，而主機(jī)，即使是最大型的主機(jī)，其存儲(chǔ)器、速度及所能負(fù)擔(dān)的終端數(shù)量都是有限的，每個(gè)終端都能夠分享到一部分計(jì)算機(jī)資源。系統(tǒng)中所連接的終端越多，每個(gè)用戶使用機(jī)器的機(jī)會(huì)就越少。如果打算給主機(jī)增加一批終端，主機(jī)就必須有足夠的容量才能負(fù)擔(dān)這么多終端。否則，就只有換用更大的主機(jī)。1.2.3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是建立在分組交換技術(shù)基礎(chǔ)上的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、用以組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)以及各種通信設(shè)備構(gòu)成的。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，每臺(tái)計(jì)算機(jī)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，任何兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間沒(méi)有主從關(guān)系。所以，我們把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為：凡將物理位置不同、并具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)通信設(shè)備和線路連接起來(lái)、以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享的系統(tǒng)，稱之為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其中，資源共享是指在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各計(jì)算機(jī)用戶均能享受網(wǎng)內(nèi)其他各計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的全部或部分資源。圖1.8所示系統(tǒng)是一個(gè)連接了三臺(tái)計(jì)算機(jī)、兩臺(tái)打印機(jī)、一個(gè)磁盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)的早期的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。由于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不是以一臺(tái)大型的主計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，而是以許多獨(dú)立的計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，它們各自不僅擁有屬于自己的打印機(jī)、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器及操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件，而且所有這些計(jì)算機(jī)相互之間還能夠傳送信息，共享資源（打印機(jī)、磁盤(pán)系統(tǒng)）。圖1.8所示網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的三臺(tái)計(jì)算機(jī)全可以獨(dú)立使用，并可以使用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的所有外部設(shè)備，互相之間可發(fā)送信息、交換程序和數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與聯(lián)機(jī)分時(shí)多用戶系統(tǒng)特性比較如表1.1所示。1.2.4分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)硬件連接、系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和通信控制等方面基本都是一樣的，它們都具有通信和資源共享的功能。但它們之間有一點(diǎn)非常重要的區(qū)別，這就是：分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是在分布式計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)支持下，進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)庫(kù)處理和各計(jì)算機(jī)之間的并行計(jì)算工作，也就是說(shuō)各互連的計(jì)算機(jī)可以互相協(xié)調(diào)工作，共同完成一項(xiàng)任務(wù)，一個(gè)大型程序可以分布在多臺(tái)計(jì)算機(jī)上并行運(yùn)行。而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)支持下，實(shí)現(xiàn)互連的計(jì)算機(jī)之間的資源共享，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各計(jì)算機(jī)通常是各自獨(dú)立進(jìn)行工作的。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也漸漸地或多或少地具有一些分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能。所以，也稱分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)?？傊?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是突破地理范圍限制的大量計(jì)算機(jī)設(shè)備群體的集合，它們彼此用物理信道互連，并遵守共同的協(xié)議而進(jìn)行數(shù)據(jù)通信（協(xié)議是計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信時(shí)，通信雙方共同遵守的一組規(guī)則），從而實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各互連計(jì)算機(jī)設(shè)備群體的共享。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是人們彼此進(jìn)行交往的工具，它能促進(jìn)人們進(jìn)行廣泛的思想交流，促進(jìn)知識(shí)迅速更新，使信息得到充分利用和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的盡量共享。它是建立人與人之間以及這一群人與另一群人之間溝通聯(lián)系的現(xiàn)代化通信與計(jì)算機(jī)環(huán)境。1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和目標(biāo)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)通信媒體，把各個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)互相連接所建立起來(lái)的系統(tǒng)。它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信和資源共享。1.3.1網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)雖然各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的具體用途、系統(tǒng)連接結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)傳送方式各不相同，但各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都具有一些共同的特點(diǎn)。1．計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各相連的計(jì)算機(jī)能相互傳送數(shù)據(jù)信息，使相距很遠(yuǎn)的人之間能直接交換數(shù)據(jù)。2．各計(jì)算機(jī)相對(duì)獨(dú)立性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各相連計(jì)算機(jī)是相對(duì)獨(dú)立的，它們各自既相互聯(lián)系又相互獨(dú)立。3．建網(wǎng)周期短、見(jiàn)效快建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)只需把各計(jì)算機(jī)與通信媒體連接好，安裝、調(diào)試好相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)軟硬件即可。4．成本低、效益高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使只具有微機(jī)的用戶也能分享到大型機(jī)的功能。這一點(diǎn)充分體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的"群體"優(yōu)勢(shì)。5．用戶使用簡(jiǎn)單對(duì)用戶而言，掌握網(wǎng)絡(luò)使用技術(shù)比掌握大型機(jī)使用技術(shù)簡(jiǎn)單，實(shí)用性也非常強(qiáng)。6．易于分布處理由于網(wǎng)絡(luò)是將多臺(tái)計(jì)算機(jī)連成具有高性能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所以，網(wǎng)絡(luò)具有將較大型的綜合性問(wèn)題、通過(guò)一定算法把任務(wù)交給不同的計(jì)算機(jī)完成、以解決大量復(fù)雜問(wèn)題的能力，易于分布處理。7．系統(tǒng)靈活性、適應(yīng)性強(qiáng)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中能很靈活地接入新的計(jì)算機(jī)以擴(kuò)充系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的靈活性使其表現(xiàn)出對(duì)不同的用戶、不同的任務(wù)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。1.3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)1．資源共享為達(dá)到使相距很遠(yuǎn)的人之間進(jìn)行通信，并達(dá)到使網(wǎng)絡(luò)中各相連的計(jì)算機(jī)中的程序、數(shù)據(jù)和設(shè)備對(duì)網(wǎng)上的每個(gè)人都可隨時(shí)隨地地使用，就要做到對(duì)使用者而言不必知道這些程序、數(shù)據(jù)和設(shè)備的實(shí)際位置，使用時(shí)就像它們?cè)诒镜匾粯印?．提高系統(tǒng)可靠性在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，應(yīng)通過(guò)結(jié)構(gòu)化和模塊化分析、加工，將大的、復(fù)雜的任務(wù)分別交給幾臺(tái)計(jì)算機(jī)處理，使用多臺(tái)計(jì)算機(jī)提供冗余，以使其可靠性大大提高。當(dāng)某臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí)，不影響整個(gè)系統(tǒng)中其他計(jì)算機(jī)的正常工作，使遭損壞的數(shù)據(jù)和信息能得到恢復(fù)。3．提高工作效率計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)擺脫了計(jì)算中心結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木窒扌?，信息傳遞迅速，系統(tǒng)實(shí)時(shí)性強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)把一個(gè)大型復(fù)雜的任務(wù)分別交給幾臺(tái)計(jì)算機(jī)處理，從而達(dá)到提高工作效率的目的。4．節(jié)省投資由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享，進(jìn)行資源調(diào)劑，所以，使不擁有大型計(jì)算機(jī)的用戶也可分享到擁有大型計(jì)算機(jī)的功能，避免系統(tǒng)中的重復(fù)建站和投資，從而達(dá)到節(jié)省投資的目的。5．分散數(shù)據(jù)的綜合處理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可有效地將分散在各地的各計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)信息收集起來(lái)，從而達(dá)到了對(duì)分散的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析處理、并把分析結(jié)果反饋給相關(guān)的各計(jì)算機(jī)的目的。6．系統(tǒng)負(fù)載的均衡與調(diào)節(jié)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以緩解用戶資源缺乏的矛盾，并可對(duì)各資源的忙與閑進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，以達(dá)到對(duì)系統(tǒng)負(fù)載的均衡調(diào)節(jié)的目的。1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成1.4.1組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)組成的。系統(tǒng)以通信子網(wǎng)為中心，通信子網(wǎng)處于網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)層，是由網(wǎng)絡(luò)中的各種通信設(shè)備及只用作信息交換的計(jì)算機(jī)構(gòu)成。通信子網(wǎng)的重要任務(wù)是負(fù)責(zé)全網(wǎng)的信息傳遞。主機(jī)和終端都處于網(wǎng)絡(luò)的外圍，它們構(gòu)成了資源子網(wǎng)，資源子網(wǎng)的任務(wù)是負(fù)責(zé)信息處理，向網(wǎng)絡(luò)提供可用的資源。用戶通過(guò)資源子網(wǎng)不僅共享通信子網(wǎng)的資源，而且還可以共享用戶資源子網(wǎng)的硬件和軟件資源。通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)的劃分反映了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)，同時(shí)它還有效地描述出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)資源共享的方法。圖1.9描述了一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。圖1.9中PSE為分組交換設(shè)備；PAD為分組組裝/拆卸設(shè)備；C為集中器；NCC為網(wǎng)絡(luò)控制中心；G為網(wǎng)間連接器；HOST為主計(jì)算機(jī)；T為終端。此外，如M（調(diào)制解調(diào)器）、FEP（前端處理機(jī)）、CC（通信控制器）、CP（通信處理機(jī)）等也都是組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)備。1.4.2網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)就是網(wǎng)絡(luò)單元，網(wǎng)絡(luò)單元是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)處理設(shè)備、數(shù)據(jù)通信控制設(shè)備和數(shù)據(jù)終端設(shè)備的統(tǒng)稱。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)和訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)兩類(lèi)，轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)是支持網(wǎng)絡(luò)連接性能的節(jié)點(diǎn)，它通過(guò)通信線路來(lái)轉(zhuǎn)接和傳遞信息，如集中器、終端控制器等。訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)是信息交換的源節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，起信源和信宿的作用，如終端、主計(jì)算機(jī)等。常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)單元如下。（1）、線路控制器LC（LineController）。LC是主計(jì)算機(jī)或終端設(shè)備與線路上調(diào)制解調(diào)器的接口設(shè)備。（2）、通信控制器CC（CommunicationController）。CC是用以對(duì)數(shù)據(jù)通信各個(gè)階段進(jìn)行控制的設(shè)備。（3）、通信處理機(jī)CP（CommunicationProcessor）。CP是作為數(shù)據(jù)交換的開(kāi)關(guān)，負(fù)責(zé)通信處理工作的設(shè)備。（4）、前端處理機(jī)FEP（FrontEndProcessor）。FEP也是負(fù)責(zé)通信處理工作的設(shè)備。（5）、集中器C（Concentrator）多路選擇器MUX（Multiplexor）。它們是通過(guò)通信線路分別和多個(gè)遠(yuǎn)程終端相連接的設(shè)備。（6）、接口報(bào)文處理機(jī)IMP（InterfaceMessageProcessor）。它又稱為節(jié)點(diǎn)交換機(jī)，它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中通信子網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)。（7）、主計(jì)算機(jī)HOST（HostComputer）。（8）、終端T（Terminal）。（9）、網(wǎng)間連接器G（Gateway）。1.4.3分組交換分組交換（PackedSwitching）的概念最初是由巴蘭（Baren）于1964年8月在美國(guó)蘭德（Rand）公司的"論分布式通信"的研究報(bào)告中提出的。分組交換又稱包交換，它是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基礎(chǔ)。"分組"（Packet）這一名詞首先是由英國(guó)的國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室（NPL）的戴維斯（Davies）在1966年6月提出的，1969年12月美國(guó)的分組交換網(wǎng)Arpanet投入運(yùn)行，分組交換網(wǎng)的出現(xiàn)標(biāo)志著現(xiàn)代電信時(shí)代的開(kāi)始。分組交換是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)，分組交換網(wǎng)使網(wǎng)絡(luò)的概念、結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本的變化。1、分組交換的過(guò)程分組交換，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是一個(gè)主機(jī)向另一個(gè)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先將主機(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù)劃分成一個(gè)個(gè)分組，每個(gè)分組都攜帶一些有關(guān)目的地址的信息，系統(tǒng)根據(jù)分組中的目的地址信息，利用系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂剿惴ǎ_定分組的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)并將數(shù)據(jù)發(fā)往所確定的節(jié)點(diǎn)，分組被一步步地傳下去，直至目的計(jì)算機(jī)接收。分組交換示意圖如圖1.10所示。圖1.10中節(jié)點(diǎn)A，B，...，H及連接這些節(jié)點(diǎn)的鏈路AB，AC，...構(gòu)成了一個(gè)分組交換網(wǎng)的通信子網(wǎng)。主機(jī)H1，H2，...，H6構(gòu)成了分組交換網(wǎng)的資源子網(wǎng)。當(dāng)主機(jī)H2向主機(jī)H6發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先要將數(shù)據(jù)劃分為一個(gè)個(gè)等長(zhǎng)的分組，然后將這些分組一個(gè)接一個(gè)地發(fā)往與H2相連的B節(jié)點(diǎn)的緩沖區(qū)中，分組按路徑算法確定的下一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)被發(fā)送出去，當(dāng)分組被傳送至和主機(jī)H6相連的F節(jié)點(diǎn)后，最后被H6接收。在圖1.10所描述的實(shí)例中，主機(jī)H2向主機(jī)H6發(fā)送的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過(guò)通信子網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)B和節(jié)點(diǎn)F，數(shù)據(jù)經(jīng)節(jié)點(diǎn)B進(jìn)入通信子網(wǎng)，數(shù)據(jù)經(jīng)節(jié)點(diǎn)F退出通信子網(wǎng)，而數(shù)據(jù)在通信子網(wǎng)中的傳輸路徑是不確定的，其路徑是由系統(tǒng)本身所具有的路徑選擇算法決定的。2、分組交換的特點(diǎn)分組交換具有以下三個(gè)顯著的特點(diǎn)。*節(jié)點(diǎn)暫時(shí)存儲(chǔ)的是一個(gè)個(gè)分組，而不是整個(gè)數(shù)據(jù)文件。*分組是暫時(shí)保存在節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存中，而不是被保存在節(jié)點(diǎn)的外存中，從而保證了較高的交換速率。*分組交換采用的是動(dòng)態(tài)分配信道的策略，極大地提高了通信線路的利用率。如圖1.10中，當(dāng)主機(jī)H2向節(jié)點(diǎn)B發(fā)送分組時(shí)，此時(shí)除主機(jī)H2到節(jié)點(diǎn)B之間的通信線路被占用外，網(wǎng)內(nèi)其他通信線路并不被當(dāng)前通信雙方所占用，主機(jī)H2與主機(jī)H6之間的通信線路也只是在傳送分組時(shí)才被占用，在分組傳送之間的空閑時(shí)間，其仍然可以為其他主機(jī)發(fā)送分組使用。為了保證通信子網(wǎng)傳輸?shù)目煽啃?，分組交換過(guò)程通過(guò)協(xié)議等采取了一些專(zhuān)門(mén)的措施，以保障分組交換具有高效、靈活、迅速、可靠的性能。分組交換也存在一些缺點(diǎn)。如：分組在各節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)因排隊(duì)而造成一定的延時(shí)；由于分組中必須攜帶一些控制信息而產(chǎn)生一定的額外開(kāi)銷(xiāo)；分組交換網(wǎng)的管理和控制比較復(fù)雜等。3、分組交換的任務(wù)分組交換的主要任務(wù)就是負(fù)責(zé)系統(tǒng)中分組的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)和選擇合適的分組傳輸路徑。1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)的方法很多。從不同的角度觀察網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、劃分網(wǎng)絡(luò)，有利于全面地了解網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特性。1．距離劃分按距離劃分就是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的作用范圍劃分網(wǎng)絡(luò)。*廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)的劃分作用通常為幾十里到幾千公里。*局域網(wǎng)局域網(wǎng)的作用范圍通常為幾米到幾公里。*城域網(wǎng)城域網(wǎng)的作用范圍在WAN與LAN之間，其運(yùn)行方式與LAN相似，但距離可以到5公里-50公里。2．按通信媒體劃分*有線網(wǎng)這是采用同軸電纜、雙絞線、光纖等物理媒體來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。*無(wú)線網(wǎng)這是采用微波等形式來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。3．按通信傳播方式劃分*點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳播方式網(wǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳播方式是以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方式，把各個(gè)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)的。這種傳播方式的網(wǎng)主要用于廣域網(wǎng)中。*廣播式傳播結(jié)構(gòu)網(wǎng)廣播式傳播結(jié)構(gòu)是用一個(gè)共同的傳播媒體把各個(gè)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)的，主要有：在LAN上，以同軸電纜連接起來(lái)的總線形網(wǎng)；星形網(wǎng)和樹(shù)形網(wǎng)；在WAN上以微波、衛(wèi)星方式傳播的網(wǎng)絡(luò)。4．按通信速率劃分*低速網(wǎng)這種網(wǎng)通常是借助調(diào)制解調(diào)器利用電話網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。*中速網(wǎng)這種網(wǎng)主要是傳統(tǒng)的數(shù)字式公用數(shù)據(jù)網(wǎng)。*高速網(wǎng)主要用于網(wǎng)際網(wǎng)的主干網(wǎng)中。5．按數(shù)據(jù)交換方式劃分*直接交換網(wǎng)直接交換網(wǎng)又稱電路交換網(wǎng)。直接交換網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信交換時(shí)，首先申請(qǐng)通信的物理通路，物理通路建立后通信雙方開(kāi)始通信傳輸數(shù)據(jù)。在傳輸數(shù)據(jù)的整個(gè)時(shí)間內(nèi)，通信雙方始終獨(dú)占所占用的信道。*存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換網(wǎng)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信交換時(shí)，先將數(shù)據(jù)在交換裝置控制下存入緩沖器中暫存，并對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行一些必要的處理，當(dāng)指定的輸出線空閑時(shí)，再將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。*混合交換網(wǎng)這種網(wǎng)是在一個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)中同時(shí)采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換和電路交換兩種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)。6．按通信性能劃分*資源共享計(jì)算機(jī)網(wǎng)該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)的資源可以被其他系統(tǒng)共享。*分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)該網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)進(jìn)程可以相互協(xié)調(diào)工作和進(jìn)行信息交換，以共同完成一個(gè)大的、復(fù)雜的任務(wù)。*遠(yuǎn)程通信網(wǎng)這類(lèi)網(wǎng)絡(luò)主要起數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔?，它的主要目的是使用戶能使用遠(yuǎn)程主機(jī)。7．按使用范圍劃分*公用網(wǎng)公用網(wǎng)對(duì)所有的人提供服務(wù)，只要符合網(wǎng)絡(luò)擁有者的要求就能使用這個(gè)網(wǎng)，也就是說(shuō)它是為全社會(huì)所有的人提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。*專(zhuān)用網(wǎng)專(zhuān)用網(wǎng)為一個(gè)或幾個(gè)部門(mén)所擁有，它只為擁有者提供服務(wù)，這種網(wǎng)絡(luò)不向擁有者以外的人提供服務(wù)。8．按配置劃分*同類(lèi)網(wǎng)如果在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，每臺(tái)計(jì)算機(jī)既是服務(wù)器，又是工作站，那這個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是同類(lèi)網(wǎng)。在同類(lèi)網(wǎng)中，每臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以共享其他任何計(jì)算機(jī)的資源。它要求每個(gè)用戶必須掌握足夠的計(jì)算機(jī)知識(shí)和對(duì)網(wǎng)絡(luò)工作方式的深入了解，還要花費(fèi)很多時(shí)間和精力用來(lái)搞清楚不同工作站用戶之間的關(guān)系。所以，這類(lèi)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的規(guī)模只能局限在小系統(tǒng)范圍內(nèi)。*單服務(wù)器網(wǎng)如果在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，只有一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為整個(gè)網(wǎng)的服務(wù)器，其他計(jì)算機(jī)全部是工作站，那么，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是單服務(wù)器網(wǎng)。在單服務(wù)器網(wǎng)中，每個(gè)工作站都可以通過(guò)服務(wù)器享用全網(wǎng)的資源，每個(gè)工作站在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的地位是一樣的，而服務(wù)器在網(wǎng)中也可以作為一臺(tái)工作站使用。單服務(wù)器網(wǎng)是一種最簡(jiǎn)單、最常用的網(wǎng)。*混合網(wǎng)如果在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的服務(wù)器不只一個(gè)，同時(shí)又不是每個(gè)工作站都可以當(dāng)作服務(wù)器來(lái)使用，那么，這個(gè)網(wǎng)就是混合網(wǎng)?；旌暇W(wǎng)與單服務(wù)器網(wǎng)的差別在于網(wǎng)中不僅僅只有一個(gè)服務(wù)器；混合網(wǎng)與同類(lèi)網(wǎng)的差別在于每個(gè)工作站不能既是服務(wù)器又是工作站。由于混合網(wǎng)中服務(wù)器不只一個(gè)，因此，它避免了在單服務(wù)器網(wǎng)上工作的各工作站完全依賴于一個(gè)服務(wù)器，當(dāng)服務(wù)器發(fā)生故障后全網(wǎng)都處于癱瘓的現(xiàn)象。所以，對(duì)于一些大型的、信息處理工作繁忙的、重要的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)時(shí)要注意這個(gè)問(wèn)題，應(yīng)采用混合網(wǎng)設(shè)計(jì)，備用服務(wù)器方案，這一點(diǎn)是非常重要的。9．按對(duì)數(shù)據(jù)的組織方式劃分*分布式數(shù)據(jù)組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在分布式數(shù)據(jù)組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，系統(tǒng)中的資源既是互連的，又是獨(dú)立的。雖然系統(tǒng)要求對(duì)資源進(jìn)行統(tǒng)一的管理，但系統(tǒng)中分布在各獨(dú)立計(jì)算機(jī)工作站中的資源，由各獨(dú)立計(jì)算機(jī)工作站獨(dú)立支配。系統(tǒng)只有通過(guò)一個(gè)高層次的操作系統(tǒng)對(duì)各個(gè)分布的資源進(jìn)行管理。系統(tǒng)對(duì)用戶完全是透明的。分布式數(shù)據(jù)組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點(diǎn)是：系統(tǒng)獨(dú)立性強(qiáng)，用戶使用方便、靈活。但對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，管理復(fù)雜，保密性、安全性差。*集中式數(shù)據(jù)組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集中式數(shù)據(jù)組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，系統(tǒng)中各獨(dú)立的計(jì)算機(jī)工作站獨(dú)立性差，它們必須在主服務(wù)器或起決定作用的主計(jì)算機(jī)支配下進(jìn)行工作。其特點(diǎn)是：對(duì)信息處理集中，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間短，可靠性高，便于管理。但整個(gè)系統(tǒng)適應(yīng)性差。此外，按計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各計(jì)算機(jī)之間連接方式的不同而歸納的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)型，也是一種非常重要的對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分類(lèi)的方法。1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由多臺(tái)獨(dú)立計(jì)算機(jī)通過(guò)通信線路連接起來(lái)的。然而，通信線路是如何把多個(gè)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)的？能否把連接方式抽象出一種可描述的結(jié)構(gòu)？如果能抽象出可描述的結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是否一樣？如果不一樣，它們各自的特點(diǎn)又是什么？對(duì)這些問(wèn)題的研究是十分必要的。1.6.1拓?fù)涞母拍钣?jì)算機(jī)科學(xué)家通過(guò)采用從圖論演變而來(lái)的"拓?fù)?方法，拋開(kāi)網(wǎng)絡(luò)中的具體設(shè)備，把像工作站、服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)單元抽象為"點(diǎn)"，把網(wǎng)絡(luò)中的電纜等通信媒體抽象為"線"，這樣從拓?fù)鋵W(xué)的觀點(diǎn)看計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就形成了點(diǎn)和線組成的幾何圖形，從而抽象出了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)。我們稱這種采用拓?fù)鋵W(xué)方法抽象出的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。拓?fù)鋵W(xué)方法是一種研究與大小形狀無(wú)關(guān)的點(diǎn)、線、面特點(diǎn)的方法。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有總線形、星形、環(huán)形、樹(shù)形、全互連形和不規(guī)則形幾種。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、功能、可靠性、費(fèi)用等方面有著重要的影響。1.6.2鏈路與通路鏈路是兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的連線。鏈路分"物理鏈路"和"邏輯鏈路"兩種，前者是指實(shí)際存在的通信連線，后者是指在邏輯上起作用的連線。鏈路有容量，它是用來(lái)表示每個(gè)鏈路在單位時(shí)間內(nèi)可能接納的最大信息量。通路是從發(fā)出信息的節(jié)點(diǎn)到接收信息的節(jié)點(diǎn)的一串節(jié)點(diǎn)和鏈路。也就是說(shuō)，它是一系列穿越通信網(wǎng)絡(luò)而建立起的節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的鏈路。1.6.3網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)夠由于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)所涉及的地理范圍不同，局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)所采用的技術(shù)、連接的方式等都是不同的，所以，局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是有區(qū)別的。1、廣域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由于廣域網(wǎng)的作用范圍非常廣，廣域網(wǎng)的通信和連接主要依靠公用通信設(shè)施，所以，廣域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要包括：*集中式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)*分散式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)*分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)*全互連拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)*不規(guī)則拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2、局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)通常是分布在一個(gè)有限地理范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，一般所涉及的地理范圍只有幾公里。局域網(wǎng)專(zhuān)用性非常強(qiáng)，具有比較穩(wěn)定和規(guī)范的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。常見(jiàn)的局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：*星形結(jié)構(gòu)*樹(shù)形結(jié)構(gòu)*總線形結(jié)構(gòu)*環(huán)形結(jié)構(gòu)此外，局域網(wǎng)中也存在分布式、全互連等連接形式構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的資源共享計(jì)算機(jī)互連成網(wǎng)絡(luò)的目的就是要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享，所以，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各種網(wǎng)絡(luò)資源，出一些具有特殊性質(zhì)的資源外，都不應(yīng)該是被某一個(gè)用戶所獨(dú)占。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中各種被共享的資源，可以按資源的特性分成四類(lèi)：硬件資源共享、軟件資源共享、數(shù)據(jù)資源共享和通信信道資源共享。1.7.1硬件資源共享硬件資源共享是網(wǎng)絡(luò)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各種硬件資源的共享，如主計(jì)算機(jī)、外存儲(chǔ)設(shè)備、輸入輸出設(shè)備等。硬件資源共享的方式如圖1.13所示。1.7.2軟件資源共享軟件共享是網(wǎng)絡(luò)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各種軟件資源的共享，如主計(jì)算機(jī)中的各種應(yīng)用軟件、工具軟件、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)用的支撐軟件、語(yǔ)言處理程序等。軟件資源共享的方式如圖1.14所示。1.7.3數(shù)據(jù)資源共享數(shù)據(jù)共享是網(wǎng)絡(luò)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)資源的共享，其共享方式如圖1.15所示。1.7.4通信信道資源共享廣義的通信信道可以理解為電信號(hào)的傳輸媒體。通信信道的共享是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最重要的共享資源之一。通信信道的共享方式包括：*固定分配信道共享方式*隨機(jī)分配信道共享方式*排隊(duì)分配信道共享方式1.8計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)1.8.1通信協(xié)議協(xié)議是一組規(guī)則的集合，是進(jìn)行交互的雙方必須遵守的約定。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，為了保證數(shù)據(jù)通信雙方能正確而自動(dòng)地進(jìn)行通信，針對(duì)通信過(guò)程的各種問(wèn)題，指定了一整套約定，這就是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通信協(xié)議。通信協(xié)議是一套語(yǔ)義和語(yǔ)法規(guī)則，用來(lái)規(guī)定有關(guān)功能部件在通信過(guò)程中的操作。1、通信協(xié)議的特點(diǎn)*通信協(xié)議具有層次性*通信協(xié)議具有可靠性、有效性2、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成*語(yǔ)法*語(yǔ)義*同步1.8.2網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)可以從網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)組織和網(wǎng)絡(luò)配置等三個(gè)方面來(lái)描述。網(wǎng)絡(luò)組織是從網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)、從網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的方面來(lái)描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)配置是從網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面來(lái)描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的布局、硬件、軟件和通信線路等；網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)則是從功能上來(lái)描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)是抽象的，是對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信所需要完成的功能的精確定義。而對(duì)于體系結(jié)構(gòu)中所確定的功能如何實(shí)現(xiàn)，則是網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品制造者遵循體系結(jié)構(gòu)研究和實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。目前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的多層次的體系結(jié)構(gòu)，它是以高度結(jié)構(gòu)化的方式設(shè)計(jì)的。所謂結(jié)構(gòu)化是指將一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題分解成一個(gè)個(gè)容易處理的子問(wèn)題，然后加以解決。這些子問(wèn)題相對(duì)獨(dú)立、相互聯(lián)系。所謂層次結(jié)構(gòu)是指將一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題劃分成層次分明的一組容易處理的子問(wèn)題，各層執(zhí)行自己所承擔(dān)的任務(wù)。層與層之間有接口，它們?yōu)閷优c層之間提供了組合的通道。層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中最常用、最主要的設(shè)計(jì)方法之一。分層結(jié)構(gòu)的好處在于：*獨(dú)立性強(qiáng)*功能簡(jiǎn)單*適應(yīng)性強(qiáng)*易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)*結(jié)構(gòu)可分割*易于交流和有利于標(biāo)準(zhǔn)化1.8.3網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)模型*模型中只存在一層是物理通信，其余各層之間的通信都是虛擬通信，或稱邏輯通信。*等同實(shí)體即對(duì)等層實(shí)體之間的通信都是遵循同層協(xié)議進(jìn)行的。*層間通信即相鄰層實(shí)體之間進(jìn)行的通信是遵循層間協(xié)議規(guī)則進(jìn)行的。網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)模型中有關(guān)名詞的定義如下。系統(tǒng)：是指由一臺(tái)或幾臺(tái)計(jì)算機(jī)、軟件系統(tǒng)、終端、外部設(shè)備、通信設(shè)備和操作人員、管理人員組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是一個(gè)具有處理數(shù)據(jù)和傳輸數(shù)據(jù)的集合體。子系統(tǒng)：是指系統(tǒng)內(nèi)部一個(gè)個(gè)在功能上相互聯(lián)系，又相對(duì)獨(dú)立的邏輯部分。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的子系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的一個(gè)個(gè)層次單元。層次：分層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)中的一個(gè)子部分就是一個(gè)層次。它是由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)的子系統(tǒng)構(gòu)成的。實(shí)體：實(shí)體是子系統(tǒng)中的一個(gè)活躍單元。分層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中每一層包含一個(gè)通信功能子集、一個(gè)或一組功能產(chǎn)生一個(gè)功能單元，這個(gè)功能單元就構(gòu)成了所謂的實(shí)體。等同實(shí)體：同一層中的實(shí)體稱為等同實(shí)體，即位于不同子系統(tǒng)的同一層內(nèi)相互交互的實(shí)體。通信服務(wù)：是通信系統(tǒng)中的通信功能的外部表現(xiàn)，通信功能的控制操作以"服務(wù)"形式提供給通信系統(tǒng)的用戶。服務(wù)是層次的一種通信能力，對(duì)N層而言，N層通信服務(wù)是在N層子系統(tǒng)之上看到的N層通信功能操作的結(jié)果。物理通信：是通信雙方存在某種媒體，通過(guò)某種通信手段實(shí)現(xiàn)雙方信息交換的。虛擬通信：虛擬通信也稱邏輯通信，這種通信不同于物理通信，通信雙方?jīng)]有直接聯(lián)系，通信是通過(guò)與進(jìn)行虛擬通信實(shí)體相關(guān)的實(shí)體提供的服務(wù)，按一定規(guī)則進(jìn)行的。第二章數(shù)據(jù)通信技術(shù)2.1基本概念2.1.1數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)是記錄下來(lái)的可以被鑒別的符號(hào)。數(shù)據(jù)具有穩(wěn)定性和表達(dá)性。數(shù)據(jù)分?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和非數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩類(lèi)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)由阿拉伯?dāng)?shù)字和小數(shù)點(diǎn)組成，它可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算；非數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是由包括阿拉伯?dāng)?shù)字在內(nèi)的各種符號(hào)組成的，它不能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而言，所有能用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編碼和通信的符號(hào)都屬于數(shù)據(jù)。信息是對(duì)數(shù)據(jù)的解釋。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理并經(jīng)過(guò)解釋才有意義，才成為信息。數(shù)據(jù)和信息是有區(qū)別的。數(shù)據(jù)是獨(dú)立的，是尚未組織起來(lái)的事實(shí)的集合，信息則是按照一定要求以一定格式組織起來(lái)的數(shù)據(jù)，凡經(jīng)過(guò)加工處理或換算成人們想要得到的數(shù)據(jù)，即可稱為信息。數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系可用圖2.1表示出來(lái)。2.1.2信息處理和數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理是把數(shù)據(jù)加工處理成為所需要的信息的過(guò)程。數(shù)據(jù)處理不僅僅是數(shù)字的計(jì)算處理。信息處理也是把數(shù)據(jù)加工成為所需要的信息的過(guò)程，不過(guò)信息處理的含義比數(shù)據(jù)處理的含義廣得多。信息處理的過(guò)程可以被理解為對(duì)構(gòu)成信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以從原有的信息中得到進(jìn)一步的信息的處理過(guò)程。2.1.3信息網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息網(wǎng)絡(luò)從廣義上講它是兩個(gè)以上的單位為了某種需要，以一種共同的方式進(jìn)行信息交流，則它們之間就形成了一個(gè)相互聯(lián)系的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)就是信息網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)代的信息網(wǎng)絡(luò)，由于采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，將計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行信息傳輸，所以，現(xiàn)代的信息網(wǎng)絡(luò)同計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有許多相同之處。其主要表現(xiàn)在：它們都是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)聯(lián)合組成的；通信都是數(shù)據(jù)通信，因?yàn)樗鼈兯鶄鬏數(shù)氖菙?shù)據(jù)，而不是信息。雖然它們之間的區(qū)別越來(lái)越小，但是它們之間有本質(zhì)的區(qū)別：信息網(wǎng)絡(luò)的目的是進(jìn)行信息交流，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的目的是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)軟、硬件資源的共享。2.1.4模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)表達(dá)數(shù)據(jù)的方式和承載數(shù)據(jù)的媒體是緊密相關(guān)的，不同的媒體能夠表達(dá)數(shù)據(jù)的方式是有限的。模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是表達(dá)數(shù)據(jù)的兩種方式。當(dāng)數(shù)據(jù)采用電信號(hào)方式表達(dá)時(shí)，由于受電物理特性所限，數(shù)據(jù)只能被表示成離散的編碼和連續(xù)載波兩種形式。當(dāng)數(shù)據(jù)采用離散的電信號(hào)表示時(shí)，這樣的數(shù)據(jù)就被稱為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)采用電波表示時(shí)，這樣的數(shù)據(jù)就被稱為模擬數(shù)據(jù)。所以，在采用電信號(hào)表達(dá)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)有模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種。在通信系統(tǒng)中，如果數(shù)據(jù)是利用電信號(hào)的形式從一點(diǎn)傳到另一點(diǎn)的，就把用電信號(hào)表示的模擬數(shù)據(jù)叫模擬信號(hào)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)叫數(shù)字信號(hào)。模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是可以相互轉(zhuǎn)換的。2.2數(shù)據(jù)通信2.2.1數(shù)據(jù)通信的概念1、通信通信是把信息從一個(gè)地方傳送到另一個(gè)地方的過(guò)程。用來(lái)實(shí)現(xiàn)通信過(guò)程的系統(tǒng)被稱為通信系統(tǒng)。為了把信息從一個(gè)地方傳到另一個(gè)地方，通信中所采用的信息傳送方式是多種多樣的。然而，不論通信系統(tǒng)采用何種通信方式，對(duì)一個(gè)通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它都必須具備三個(gè)基本要素：信源、信息傳輸媒體和信宿。2、數(shù)據(jù)通信如果一個(gè)通信系統(tǒng)傳輸?shù)男畔⑹菙?shù)據(jù)，則稱這種通信為數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)這種通信的系統(tǒng)是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主體構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)就是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。3、數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)*數(shù)據(jù)通信是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間以及人和計(jì)算機(jī)之間的通信。*計(jì)算機(jī)之間的通信過(guò)程需要定義出嚴(yán)格的通信協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)。*數(shù)據(jù)通信對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸蠛芨摺?數(shù)據(jù)通信中，信息量具有突發(fā)性。*數(shù)據(jù)通信的"用戶"所采用的計(jì)算機(jī)和終端等設(shè)備多種多樣，它們?cè)谕ㄐ潘俾?、編碼格式、同步方式和通信規(guī)程等方面都有很大的差別。*數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)傳輸效率高。*數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中不同用戶、不同應(yīng)用的通信業(yè)務(wù)的信息平均長(zhǎng)度和延時(shí)變化非常大。4、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成實(shí)際的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)有許多的連接方法，但當(dāng)把多種連接方法構(gòu)成的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)抽象化后，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可以被表示成：信源→信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備→通信媒體→信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備→信宿2.2.2數(shù)據(jù)通信過(guò)程數(shù)據(jù)從發(fā)送端出發(fā)到數(shù)據(jù)被接收端接收的整個(gè)過(guò)程稱為通信過(guò)程。數(shù)據(jù)通信通常被劃分為五個(gè)基本階段，每個(gè)階段包括一組操作，這樣的一組操作就稱為通信功能。數(shù)據(jù)通信的無(wú)個(gè)基本階段對(duì)應(yīng)五個(gè)主要的通信功能。1.建立通信線路。2.建立數(shù)據(jù)傳輸鏈路。3.傳送通信控制信號(hào)和傳送數(shù)據(jù)。4.數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束。5.由通信雙方之一通知交換機(jī)，通信結(jié)束，可以切斷物理鏈路通道。2.2.3模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)一、模擬通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng)是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中處于DCE之間的信號(hào)為模擬信號(hào)的通信系統(tǒng)。模擬通信中通過(guò)信道的信號(hào)頻譜通常比較窄，因此，信道的利用率較高。但抗干擾能力差，也不適應(yīng)計(jì)算機(jī)通信的要求。二、數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中處于DCE之間的信號(hào)為數(shù)字信號(hào)的通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)的抗干擾性明顯優(yōu)于模擬通信系統(tǒng)。數(shù)字信號(hào)傳輸設(shè)備的電路采用數(shù)字電路，因而便于集成化和微型化。2.2.4通信信道在通信系統(tǒng)中，各種信號(hào)都要通過(guò)信道才能從一端點(diǎn)傳至另一端點(diǎn)，廣義地可以將信道理解為電信號(hào)的傳輸媒介，它是傳輸信號(hào)的路徑。信道中的設(shè)備包括：傳輸媒體和有關(guān)設(shè)備。因?yàn)樵跀?shù)據(jù)傳輸過(guò)程中不可避免地受到干擾，所以，信號(hào)的傳輸質(zhì)量除傳送的信號(hào)和發(fā)送接收裝置外，通信線路直接影響其傳輸效果。2.2.5通信線路連接方式通信線路連接方式分：一、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接包括主計(jì)算機(jī)與用戶終端直接連接和主計(jì)算機(jī)與主計(jì)算機(jī)直接連接兩種方式。二、分支式連接分支式連接方式是一條線路連接兩個(gè)以上的端點(diǎn)進(jìn)行通信的方式，分支式連接又分集中式和非集中式兩種。2.2.6線路通信方式數(shù)據(jù)在通信線路上傳輸是有方向的，根據(jù)數(shù)據(jù)在某一時(shí)間信息傳輸?shù)姆较蚝吞攸c(diǎn)，線路通信方式可分為三種。一、單工通信二、半雙工通信三、全雙工通信2.2.7數(shù)據(jù)傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸方式分并行傳輸和串行傳輸兩種。一、并行數(shù)據(jù)傳輸并行數(shù)據(jù)傳輸是在傳輸中有多個(gè)數(shù)據(jù)位同時(shí)在設(shè)備之間進(jìn)行的傳輸。二、串行數(shù)據(jù)傳輸串行數(shù)據(jù)傳輸是在傳輸中只有一個(gè)數(shù)據(jù)位在設(shè)備之間進(jìn)行的傳輸。2.2.8數(shù)據(jù)通信的主要指標(biāo)一、碼元與信息量碼元是承載信息的基本信號(hào)單位。比如用脈沖信號(hào)表示數(shù)據(jù)有效值狀態(tài)，一個(gè)單位脈沖就是一碼元。一碼元能承載的信息量多少，是由脈沖信號(hào)所能表示的數(shù)據(jù)有效值狀態(tài)個(gè)數(shù)決定的。二、數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行杂脭?shù)據(jù)傳輸速率來(lái)描述。從不同的角度考慮有不同的描述方法。*數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率是指每秒能傳輸多少構(gòu)成代碼的位數(shù)，它以位/秒為單位，用比特/秒表示，或?qū)懗蒪it/s，簡(jiǎn)稱bps。*調(diào)制速率調(diào)制速率是信號(hào)調(diào)制的速率，它不等于數(shù)據(jù)傳輸速率，也就是說(shuō)波特率不等于比特率。三、誤碼率誤碼率是在通信系統(tǒng)中衡量系統(tǒng)傳輸可靠性的指標(biāo)，它的定義是二進(jìn)制碼元在傳輸系統(tǒng)中被傳錯(cuò)的概率。2.3數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)2.3.1基帶傳輸與頻帶傳輸一、基帶傳輸基帶是指調(diào)制前原始信號(hào)所占用的頻帶，是原始電信號(hào)所固有的基本頻帶。在信道中直接傳送基帶信號(hào)時(shí)，稱為基帶傳輸，進(jìn)行基帶傳輸?shù)南到y(tǒng)稱為基帶傳輸系統(tǒng)。二、頻帶傳輸頻帶傳輸就是基帶數(shù)字信號(hào)經(jīng)調(diào)制變換，成為能在公用電話線上傳輸?shù)哪M信號(hào)，模擬信號(hào)經(jīng)模擬傳輸媒體傳送到接收端后，再還原成原來(lái)信號(hào)的傳輸。三、寬帶傳輸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，這樣的系統(tǒng)稱為寬帶傳輸系統(tǒng)。四、帶寬帶寬通常是指通過(guò)給定的通信線路發(fā)送的數(shù)據(jù)量。從技術(shù)角度看，帶寬是通信信道的寬度，即為傳輸信道的最高頻率與最低頻率之差，單位為赫茲。2.3.2數(shù)據(jù)編碼數(shù)據(jù)編碼是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的最基本的一項(xiàng)重要工作。1、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)編碼就是將二進(jìn)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用兩個(gè)電平來(lái)表示，形成矩形脈沖電信號(hào)。由矩形脈沖電信號(hào)組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括：*全寬單極碼脈沖*全寬雙極碼脈沖*歸零碼脈沖*曼徹斯特碼*差分曼徹斯特碼2、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)編碼計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程通信通常采用頻帶傳輸。頻帶傳輸?shù)幕A(chǔ)是載波，它是頻率恒定的連續(xù)模擬信號(hào)。因此，在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，要采用頻帶技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)就必須利用調(diào)制技術(shù)，把由計(jì)算機(jī)或由計(jì)算機(jī)外部設(shè)備發(fā)出的基帶脈沖信號(hào)調(diào)制成適合遠(yuǎn)距離線路傳輸?shù)哪M信號(hào)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)到模擬信號(hào)的調(diào)制有三種基本方法：*移幅鍵控法*移頻鍵控法*移相鍵控法3、模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼最典型的例子是PCM編碼。其編碼過(guò)程：采樣，量化，編碼。2.3.3同步傳輸與異步傳輸數(shù)據(jù)從發(fā)送端到接收端必須保持雙方步調(diào)一致，這就是同步。數(shù)據(jù)通信不僅需要同步，對(duì)數(shù)據(jù)接收端來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)還必須是可識(shí)別的。數(shù)據(jù)傳輸同步的方法有兩種：一、同步傳輸同步傳輸采用的是按位同步的同步技術(shù)，即位同步。同步傳輸中，字符之間有一個(gè)固定的時(shí)間間隔。這個(gè)時(shí)間間隔由數(shù)字時(shí)鐘確定，因此，各字符沒(méi)有起始位和停止位。同步傳輸包括：外同步法和自同步法。二、異步傳輸異步通信或異步傳輸，采用的是群同步技術(shù)，即群同步。它是指字符可以隨機(jī)進(jìn)行傳遞的一種傳輸，這種傳輸也叫做起停傳輸，傳輸中接收器應(yīng)知道它所收到的每一比特的起始時(shí)間和長(zhǎng)度。2.3.4多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)主要包括頻分多路復(fù)用技術(shù)和時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)兩種。*頻分復(fù)用頻分復(fù)用是將可用的傳輸頻率范圍分為多個(gè)較細(xì)的頻帶，每個(gè)分細(xì)的頻帶作為一個(gè)獨(dú)立的信道分別分配給用戶形成數(shù)據(jù)傳輸子通路。*時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用分為：同步時(shí)分復(fù)用和異步時(shí)分復(fù)用。2.4數(shù)據(jù)交換技術(shù)交換是網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N手段。在網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)從信源到信宿實(shí)現(xiàn)通信的過(guò)程中，要么是在兩個(gè)直接相連的兩個(gè)設(shè)備中直接進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；要么就是通過(guò)一個(gè)或若干個(gè)中間節(jié)點(diǎn)來(lái)把數(shù)據(jù)從信源節(jié)點(diǎn)傳送到目的節(jié)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的三種技術(shù)是：電路交換、報(bào)文交換和分組交換。2.4.1電路交換電路交換是一種直接交換方式，是多個(gè)輸入線和多個(gè)輸出線之間直接形成傳輸信息的物理鏈路。電路交換分四個(gè)階段：靜止階段、呼叫控制階段、數(shù)據(jù)傳送階段和清除階段。電路交換有如下四個(gè)特點(diǎn)：呼損。不同速率和不同電碼之間的用戶不能進(jìn)行交換。信息延時(shí)短，并且固定不變。適用于連續(xù)、大批量的數(shù)據(jù)傳輸。人們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常接觸到的電話網(wǎng)，采用的就是電路交換技術(shù)。2.4.2報(bào)文交換方式報(bào)文交換方式中，報(bào)文是交換的單位，主要包括報(bào)文的正文信息，指明發(fā)和收節(jié)點(diǎn)地址以及各種控制信息。由于報(bào)文一般都比較長(zhǎng)，所以，該方式要求網(wǎng)路上每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括轉(zhuǎn)接中心都要有較大的存儲(chǔ)容量，以備暫存整個(gè)報(bào)文。報(bào)文交換方式與電路交換方式比較起來(lái)有許多優(yōu)點(diǎn)：*對(duì)同等通信容量來(lái)說(shuō)，報(bào)文交換方式效率較高。*報(bào)文交換方式不同于電路交換方式，在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)無(wú)需同時(shí)使用發(fā)送器和接收器。*報(bào)文交換方式的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還可以做到：不同數(shù)據(jù)傳輸速率的節(jié)點(diǎn)可以連接；進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換；建立報(bào)文傳輸優(yōu)先權(quán)等。2.4.3報(bào)文分組交換報(bào)文分組交換方式是把長(zhǎng)的報(bào)文分成若干個(gè)較短的報(bào)文組，報(bào)文分組是交換單位，它與報(bào)文交換方式不同的是，交換要包括分組編號(hào)，各組報(bào)文可按不同的路徑進(jìn)行傳輸，當(dāng)各組報(bào)文都到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)后，目的節(jié)點(diǎn)按報(bào)文分組編號(hào)重組報(bào)文。與報(bào)文交換方式比，報(bào)文分組交換方式具有許多優(yōu)點(diǎn)：*數(shù)據(jù)傳輸靈活。*轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)性降低。*轉(zhuǎn)發(fā)錯(cuò)差少，對(duì)錯(cuò)差容易進(jìn)行恢復(fù)處理。*便于控制轉(zhuǎn)發(fā)。但由于在目的節(jié)點(diǎn)，要對(duì)報(bào)文進(jìn)行重新組裝，因此，增加了目的節(jié)點(diǎn)對(duì)報(bào)文加工處理的時(shí)間，增加了復(fù)雜性。2.4.4數(shù)據(jù)報(bào)與虛電路分組交換方式提供兩種服務(wù)，它們分別為虛電路業(yè)務(wù)服務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)。1、數(shù)據(jù)報(bào)在數(shù)據(jù)報(bào)方式中，每個(gè)報(bào)文分組被稱為一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)。CCITT研究組把數(shù)據(jù)報(bào)定義為：能包含在單個(gè)報(bào)文分組數(shù)據(jù)域中的報(bào)文，且傳送它到目標(biāo)地址與其他已發(fā)送或?qū)⒁l(fā)送的報(bào)文分組無(wú)關(guān)。也就是說(shuō)，數(shù)據(jù)報(bào)是一個(gè)自恃系統(tǒng)，即每個(gè)分組的傳送是被單獨(dú)處理的。2、虛電路虛電路服務(wù)的引進(jìn)是為了彌補(bǔ)報(bào)文分組交換方式的不足，減輕報(bào)文分組交換方式中目的節(jié)點(diǎn)對(duì)報(bào)文分組進(jìn)行重組的負(fù)擔(dān)。所謂虛電路就是一對(duì)邏輯或物理端口之間的雙向透明信息流控制電路，它是為傳送某一報(bào)文設(shè)立或存在的。2.5高速交換技術(shù)隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷普及和推廣，高速數(shù)據(jù)傳輸、多媒體應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和實(shí)時(shí)性傳輸要求的提高，傳統(tǒng)的線路交換與分組交換方式越來(lái)越表現(xiàn)出其不適應(yīng)性。高速交換技術(shù)的出現(xiàn)，推動(dòng)了高速數(shù)據(jù)傳輸、多媒體應(yīng)用及寬帶綜合業(yè)務(wù)服務(wù)網(wǎng)的發(fā)展。2.5.1ATM交換異步傳輸模式ATM是一種面向連接的高速交換和多路復(fù)用技術(shù)。由ATM技術(shù)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一種綜合了分組交換和電路交換的優(yōu)點(diǎn)而形成的網(wǎng)絡(luò)。1、ATM的概念A(yù)TM采用的是面向連接的高速交換和多路復(fù)用技術(shù)，被傳輸?shù)母鞣N信息流可以不依賴共用時(shí)鐘，信號(hào)能夠獨(dú)立的傳送。CCITT在1.113建議中給ATM下了如下定義：ATM是一種交換模式，在這一模式中信息被組織成信元，而包含一段信息的信元并不需要周期性地出現(xiàn)。從這個(gè)意義上說(shuō)，這種傳輸模式是異步的。2、ATM的結(jié)構(gòu)與傳輸原理*有關(guān)術(shù)語(yǔ)：SAR：分配與重裝子層CS：會(huì)聚子層PMD：物理媒體相關(guān)子層信元包：專(zhuān)為傳輸、復(fù)用、交換信息而設(shè)定的數(shù)據(jù)包。虛通道：分永久型和可變換型。ATM協(xié)議棧：是ATM論壇比照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織開(kāi)放性系統(tǒng)互聯(lián)七層傳輸模型而建立起來(lái)的。*ATM的結(jié)構(gòu)ATM在邏輯上分三個(gè)主要層次：1、物理層：處于ATM協(xié)議棧的最低層，它定義了ATM通信量與物理媒體之間的接口。2、ATM層：是ATM協(xié)議棧的協(xié)議層，它是用來(lái)控制大多數(shù)過(guò)程處理和路由選擇活動(dòng)的。3、ATM自適應(yīng)層：是4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的集合。其作用是把來(lái)自協(xié)議棧高層的用戶通信量轉(zhuǎn)換成可以納入ATM信元包有效載荷的定長(zhǎng)字節(jié)與格式，并在信宿端把它再轉(zhuǎn)換成原來(lái)的形式。3、ATM的特點(diǎn)*ATM網(wǎng)絡(luò)不執(zhí)行任何數(shù)據(jù)鏈路層的功能，它將差錯(cuò)控制與流量控制工作都交給ATM端站去做而不是交給交換機(jī)，從而進(jìn)一步簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)功能。*ATM能夠?yàn)槿魏晤?lèi)型的業(yè)務(wù)提供滿意的服務(wù)，不管業(yè)務(wù)速度高低、突發(fā)性大小或?qū)崟r(shí)性與質(zhì)量要求如何都是如此。*ATM具有很大的靈活性，能使網(wǎng)絡(luò)資源得到最大限度的利用。這是由于 ATM能夠按業(yè)務(wù)實(shí)際情況的需要分配占用資源，并且對(duì)特定的業(yè)務(wù)，ATM還能夠做到傳輸速率隨信息到達(dá)的速率變化。*ATM采用了面向連接器的工作方式，進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)處理速度，降低了延遲，并使網(wǎng)絡(luò)的處理工作變得十分簡(jiǎn)單。*由于ATM中的變換節(jié)點(diǎn)不參與信息段的差錯(cuò)檢驗(yàn)，不做差錯(cuò)控制和流量控制工作，所以，其交換節(jié)點(diǎn)的工作比X.25分組交換網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)的工作要簡(jiǎn)單的多。*由于ATM對(duì)任何特性的業(yè)務(wù)都采用同樣的模式進(jìn)行處理，所以，實(shí)現(xiàn)了完全的業(yè)務(wù)綜合。*ATM所提供的廣闊帶寬能支持多項(xiàng)不同應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，它是實(shí)現(xiàn)綜合數(shù)字服務(wù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的唯一途徑。2.5.2幀中繼交換幀中繼是一種快速分組交換技術(shù)，幀中繼以分組交換技術(shù)為基礎(chǔ)，它是對(duì)X.25分組交換協(xié)議進(jìn)行的簡(jiǎn)化和改進(jìn)。幀中繼適用于處理突發(fā)性信息和可變長(zhǎng)度幀的信息，特別適用于局域網(wǎng)的互連。1、幀中繼的概念幀中繼是一種分組交換協(xié)議，該協(xié)議采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)，從單條線路上的用戶站點(diǎn)多個(gè)信息源處裝載數(shù)據(jù)到幀中繼網(wǎng)絡(luò)。幀中繼技術(shù)是在OSI第二層上用簡(jiǎn)化的方法傳送和交換數(shù)據(jù)單元的一種技術(shù)，在OSI第二層數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)單元一般被稱作幀，故稱此技術(shù)為幀中繼。2、幀中繼的結(jié)構(gòu)及傳輸原理幀中繼把用戶數(shù)據(jù)流分成許多分組，分組通過(guò)公用通信網(wǎng)絡(luò)傳輸，當(dāng)分組到達(dá)目的地后再重新被裝配起來(lái)。幀中繼分組的結(jié)構(gòu)：幀中繼分組由幀定界開(kāi)始、幀中繼幀頭、用戶數(shù)據(jù)、幀校驗(yàn)序列和幀定界結(jié)束等五部分組成。3、幀中繼的特點(diǎn)高效性經(jīng)濟(jì)性可靠性靈活性2.6差錯(cuò)控制與差錯(cuò)檢測(cè)方法2.6.1概述1、差錯(cuò)所謂差錯(cuò)就是在數(shù)據(jù)通信中，接收端接收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送端實(shí)際發(fā)出的數(shù)據(jù)出現(xiàn)不一致的現(xiàn)象。2、熱噪聲熱噪聲是影響數(shù)據(jù)在通信媒體中正常傳輸?shù)母鞣N因素。3、差錯(cuò)的產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸中所產(chǎn)生的差錯(cuò)主要是由熱噪聲引起的。4、差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制就是指在數(shù)據(jù)通信過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)、檢測(cè)差錯(cuò)，對(duì)差錯(cuò)進(jìn)行糾正，從而把差錯(cuò)限制在數(shù)據(jù)傳輸所允許的盡可能小的范圍內(nèi)的技術(shù)和方法。5、差錯(cuò)控制編碼差錯(cuò)控制編碼的基本思想是通過(guò)對(duì)信息序列某種變換，使原來(lái)彼此獨(dú)立、沒(méi)有相關(guān)性的信息碼元序列，經(jīng)過(guò)變換產(chǎn)生某種相關(guān)性，接收端據(jù)此來(lái)檢查和糾正傳輸序列中的差錯(cuò)。2.6.2差錯(cuò)控制方法差錯(cuò)控制方法主要有：1、自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)它是利用編碼的方法在數(shù)據(jù)接收端檢測(cè)差錯(cuò)，當(dāng)檢測(cè)出差錯(cuò)后，設(shè)法通知發(fā)送數(shù)據(jù)端重新發(fā)送數(shù)據(jù)，直到無(wú)差錯(cuò)為止。2、向前糾錯(cuò)它是利用編碼方法，在接收數(shù)據(jù)端不僅對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)出差錯(cuò)后能自動(dòng)糾正差錯(cuò)。3、反饋檢驗(yàn)法它是接收端將收到的信息碼原封不動(dòng)地發(fā)回發(fā)送端，與原發(fā)送端中原發(fā)信息碼相比較，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，發(fā)送端進(jìn)行重發(fā)。第三章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常被劃分為通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩部分，或者說(shuō)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩部分組成的。3.1網(wǎng)絡(luò)硬件連接系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，主計(jì)算機(jī)及其接口設(shè)備是系統(tǒng)中兩種非常重要的設(shè)備，這兩種設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的許多方面起著決定性的作用。3.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件基本結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有多種硬件部件，功能各異。但歸納起來(lái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件主要包括主計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、通信控制設(shè)備、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和交換設(shè)備、接口設(shè)備等，這些部件是所有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。3.1.2網(wǎng)絡(luò)接口卡1、網(wǎng)絡(luò)接口卡的概念網(wǎng)絡(luò)接口卡也稱網(wǎng)絡(luò)適配卡，它是計(jì)算機(jī)互連的重要設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)接口是工作站與網(wǎng)絡(luò)之間的邏輯和物理鏈路，其作用是在工作站與網(wǎng)絡(luò)之間提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。在網(wǎng)絡(luò)中，互連起來(lái)的每個(gè)終端用戶計(jì)算機(jī)和主計(jì)算機(jī)上都有網(wǎng)絡(luò)接口卡被插入計(jì)算機(jī)的擴(kuò)展槽中。2、網(wǎng)絡(luò)接口卡的基本功能*數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換*數(shù)據(jù)緩存*通信服務(wù)3.1.3計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的連接1、直接連接直接連接是主計(jì)算機(jī)同通信子網(wǎng)中的通信處理機(jī)直接進(jìn)行連接。其連接方式是在每臺(tái)主計(jì)算機(jī)內(nèi)和通信處理機(jī)內(nèi)都有一個(gè)接口，主機(jī)內(nèi)的接口是面向通信處理機(jī)的，而通信處理機(jī)的接口是面向主計(jì)算機(jī)的。通常通信處理機(jī)上的面向主計(jì)算機(jī)的接口是標(biāo)準(zhǔn)接口。2、用微處理器連接用微處理器將主機(jī)連接到網(wǎng)絡(luò)上這種微處理器作為前置機(jī)使用。PDP-11系列小型機(jī)連網(wǎng)時(shí)就是這種形式，主機(jī)是PDP-11/70，微處理器DMC11被稱作網(wǎng)絡(luò)連路板，其鏈路驅(qū)動(dòng)作用，主機(jī)PDP-11/70通過(guò)DMC11連至通信處理機(jī)PDP-11/34。DMC11是成對(duì)使用的。3.2服務(wù)器與工作站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中互連起來(lái)的計(jì)算機(jī)和各種輔助設(shè)備，根據(jù)其在網(wǎng)絡(luò)中的"服務(wù)"特性，被分為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)用戶工作站。3.2.1網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，一些計(jì)算機(jī)或設(shè)備應(yīng)其他計(jì)算機(jī)的請(qǐng)求而提供服務(wù)，使其他計(jì)算機(jī)通過(guò)它共享系統(tǒng)資源，這樣的計(jì)算機(jī)或設(shè)備稱為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。服務(wù)器大致可分為四類(lèi)：*設(shè)備服務(wù)器*通信服務(wù)器*管理服務(wù)器*數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器3.2.2幾種主要服務(wù)器介紹1、文件服務(wù)器在眾多的服務(wù)器中，文件服務(wù)器是最為重要的服務(wù)器。在局域網(wǎng)中，文件服務(wù)器掌握著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的命脈，一旦文件服務(wù)器出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就會(huì)癱瘓。文件服務(wù)器的檔次一般都比較高。服務(wù)器上必須配有一塊或多塊網(wǎng)絡(luò)接口卡，通過(guò)接口卡與公共的通信電纜連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，該服務(wù)器的主要功能是為用戶提供網(wǎng)絡(luò)信息，實(shí)施文件管理，對(duì)用戶訪問(wèn)進(jìn)行控制等。2、網(wǎng)絡(luò)打印服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)打印服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中也是一種重要的服務(wù)器。作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)其規(guī)模和使用程度達(dá)到一定水平后，如果直接連接在系統(tǒng)中的打印機(jī)的性能不能提高，就有可能使系統(tǒng)出現(xiàn)瓶頸現(xiàn)象。3、網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器對(duì)于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，最重要的是能夠提高其資源共享能力。通信服務(wù)器不僅能夠使局域網(wǎng)提高資源共享能力，還能夠極大地減少硬件方面的投資。4、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器是伴隨著數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展而產(chǎn)生的。以往數(shù)據(jù)庫(kù)主要以單機(jī)操作為主，因此，在數(shù)據(jù)檢索和數(shù)據(jù)處理等方面受到極大的限制。3.2.3網(wǎng)絡(luò)工作站在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，有些計(jì)算機(jī)請(qǐng)求提供服務(wù)，而不為其他的計(jì)算機(jī)提供服務(wù)，這類(lèi)計(jì)算機(jī)被稱為工作站。工作站通過(guò)運(yùn)行工作站啟動(dòng)程序與網(wǎng)絡(luò)連接，被登陸到文件服務(wù)器上，它可以參與網(wǎng)絡(luò)的一切活動(dòng)。當(dāng)退出網(wǎng)絡(luò)時(shí)，又可以作為一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)使用。3.2.4終端終端是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中用量最大、分布最廣的設(shè)備。一般說(shuō)來(lái)，大量用戶通過(guò)它與計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)發(fā)生關(guān)系，實(shí)現(xiàn)人-機(jī)對(duì)話或共享資源等網(wǎng)絡(luò)的功能。3.3通信控制設(shè)備3.3.1通信控制設(shè)備的基本功能通信控制設(shè)備是通信子網(wǎng)的主要設(shè)備，用來(lái)管理通信功能的。雖然不同網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的通信控制設(shè)備種類(lèi)各異，叫法也不同，但主要功能基本都是一樣的。1、通信控制設(shè)備的基本功能*線路控制*傳輸控制*差錯(cuò)控制此外還有終端控制和報(bào)文處理等功能。2、通信控制設(shè)備產(chǎn)生的原因計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中需要通信控制設(shè)備的主要原因在于：*計(jì)算機(jī)與通信線路上的傳輸速率不匹配*計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)傳輸是并行方式進(jìn)行的*計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所連接的終端設(shè)備在同步方式、編碼方式、通信速度、控制字符等方面各不相同*通信系統(tǒng)在傳送信息時(shí)，難免要產(chǎn)生一定數(shù)量的誤差*在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，一般和主機(jī)相連接需要有十幾條甚至幾十條線路，而計(jì)算機(jī)的通道卻很少*計(jì)算機(jī)發(fā)出和接收的數(shù)據(jù)都是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，通信線路上，特別是遠(yuǎn)程通信線路上通常是對(duì)模擬數(shù)據(jù)通信通信控制設(shè)備必須具有緩沖能力，而緩沖能力的大小又決定著通信控制設(shè)備本身的功能強(qiáng)弱，通信控制設(shè)備功能還與其所連接線路的多少有關(guān)。3.3.2典型和常用的通信控制設(shè)備通信控制設(shè)備具有多樣性。這是由于一個(gè)通信控制器很難實(shí)現(xiàn)上述所有功能。以下為典型和常用的通信控制設(shè)備：1、通信控制器2、線路控制器3、通信處理機(jī)3.4數(shù)據(jù)傳輸與交換設(shè)備除上述通信控制設(shè)備外，數(shù)據(jù)在通信子網(wǎng)中進(jìn)行傳輸，還有一類(lèi)專(zhuān)門(mén)從事信息傳輸工作的設(shè)備，在這類(lèi)設(shè)備中雖然也包含有通信控制方面的功能，但他們的主要任務(wù)是，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)有效地在通信子網(wǎng)中從一個(gè)網(wǎng)段傳到下一個(gè)網(wǎng)段，直到目的地。3.4.1多路復(fù)用器和集中器一般的終端設(shè)備主要用于人機(jī)聯(lián)系，故其通信的速率不高。而一條通信線路卻可以有較高的傳輸速率，因此，有必要把若干終端集中連接起來(lái)，也就是把許多單個(gè)信號(hào)在單一的傳輸線路上用單一的傳輸設(shè)備進(jìn)行傳輸，多路復(fù)用器和集中器就是用于當(dāng)一群終端設(shè)備距計(jì)算機(jī)較遠(yuǎn)時(shí)，為了提高線路的利用率，而把這些終端集結(jié)起來(lái)，然后使其低速終端復(fù)用高速或中速傳輸線路的設(shè)備。1、多路復(fù)用器多路復(fù)用器可將信息群只用一個(gè)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)進(jìn)行長(zhǎng)距離的傳輸。多路復(fù)用器通常有兩種類(lèi)型，就是頻分多路復(fù)用器和時(shí)分多路復(fù)用器兩種。2、集中器集中器對(duì)各終端發(fā)來(lái)的信息進(jìn)行組織，不工作的終端不占用信道。按集中器有無(wú)字符級(jí)的緩沖能力，集中器被劃分為保持轉(zhuǎn)發(fā)式和線路交換式兩種。3、集中器與多路復(fù)用器的比較*復(fù)用器可劃出若干子信道，使每一個(gè)信道對(duì)應(yīng)于一個(gè)終端，而集中器沒(méi)有這種對(duì)應(yīng)關(guān)系，它是采用動(dòng)態(tài)分配信息的原則，各路信息在網(wǎng)絡(luò)中均有相應(yīng)的地址標(biāo)志，集中器對(duì)每路信息做某些處理，而復(fù)用器是沒(méi)有的，因此，可以說(shuō)復(fù)用器是透明的，而集中器是不透明的。*集中器是以報(bào)文為單位傳輸?shù)?，而?fù)用器是以字符為單位傳輸?shù)摹?集中器是一臺(tái)微機(jī)，它本身具有存儲(chǔ)能力和編程功能，并且可以配備外部設(shè)備，而復(fù)用器不具編程能力，也沒(méi)有外部設(shè)備。*從應(yīng)用的配置來(lái)看，復(fù)用器在使用中是成對(duì)使用的，而集中器是單獨(dú)使用的。*集中器的功能比復(fù)用器強(qiáng)得多，類(lèi)似于通信控制器，因?yàn)樗哂袑?duì)線路進(jìn)行控制、代碼轉(zhuǎn)換、組合報(bào)文、進(jìn)行差錯(cuò)控制等功能，但復(fù)用器響應(yīng)快，成本低、易實(shí)現(xiàn)，因此，選擇時(shí)可根據(jù)環(huán)境和要求綜合分析選用。3.4.2調(diào)制解調(diào)器1、調(diào)制解調(diào)器的概念調(diào)制解調(diào)器是同時(shí)具有調(diào)制和解調(diào)兩種功能的設(shè)備，它是一種信號(hào)變換設(shè)備。2、調(diào)制解調(diào)器的主要作用*信號(hào)變換：是調(diào)制解調(diào)器最主要的功能。*同步傳輸系統(tǒng)中，調(diào)制解調(diào)器內(nèi)所傳送的數(shù)據(jù)流中有同步信息。*提高數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的抗干擾能力，補(bǔ)償因某些有害因素造成的對(duì)信號(hào)的損害。*用以實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用。3、調(diào)制解調(diào)器分類(lèi)*按速度劃分有：低速、中速、高速。*按調(diào)制方法劃分：頻移鍵控、相移鍵控、相位幅度調(diào)制。*按與計(jì)算機(jī)連接方式分類(lèi)：獨(dú)立式、內(nèi)裝式。*按先進(jìn)性分類(lèi)：手動(dòng)撥號(hào)調(diào)制解調(diào)器、自動(dòng)撥號(hào)/自動(dòng)回答調(diào)制解調(diào)器、智能調(diào)制解調(diào)器。4、調(diào)制解調(diào)器的選擇*首先要了解調(diào)制解調(diào)器的基本的調(diào)制解調(diào)技術(shù)，并且要知道常用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。*要根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境來(lái)確定調(diào)制解調(diào)器的環(huán)境。*要考慮調(diào)制解調(diào)器的附屬功能。*另外，選擇調(diào)制解調(diào)器還要特別注意其性能。3.4.3交換器交換器是一種能夠提高網(wǎng)絡(luò)性能、改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)可管性、降低管理成本的組網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)備。交換器的優(yōu)點(diǎn)在于可以同時(shí)通過(guò)不同的通信媒體建立多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接，所以，只需要增加有限的成本就能提供比一個(gè)共享的集線器大幾倍的帶寬，這一點(diǎn)與集線器有根本的區(qū)別；交換器可以在不同的網(wǎng)絡(luò)速度和媒體之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這一點(diǎn)與路由器相似。交換器的種類(lèi)很多，如寬帶交換器、以太網(wǎng)交換器、ATM交換器等。3.5通信媒體信息從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳輸給另一臺(tái)計(jì)算機(jī)，從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)節(jié)點(diǎn)都是通過(guò)通信媒體實(shí)現(xiàn)的。3.5.1有線通信媒體有線通信媒體是最常用的通信媒體。1、雙絞線雙絞線是用兩根絕緣銅線扭在一起的通信媒體。2、基帶同軸電纜基帶同軸電纜是指50Ω的同軸電纜。3、寬帶同軸電纜寬帶同軸電纜是指75Ω的同軸電纜。4、光纜光纜是用極細(xì)的玻璃纖維或極細(xì)的石英玻璃纖維做傳輸媒體。3.5.2無(wú)線通信媒體計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的無(wú)線通信主要是指微波通信。微波通信主要分地面微波通信和衛(wèi)星微波通信兩種。由于微波是延直線傳播，而地表面是曲面，為使傳輸范圍更大，需要在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)設(shè)置信號(hào)中繼站。其目的有：信號(hào)放大、信號(hào)失真恢復(fù)、信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)。微波通信的特點(diǎn)是通過(guò)容量大、受外界干擾小、傳輸質(zhì)量高，但數(shù)據(jù)保密性差。地面微波通信是利用地面中繼系統(tǒng)在地面設(shè)置中繼站。這種系統(tǒng)不論在數(shù)據(jù)傳輸速度、數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，還是在傳輸范圍、傳輸穩(wěn)定性等方面都還不能令用戶十分滿意，為克服地面微波通信的不足，通信系統(tǒng)利用人造衛(wèi)星做中繼站轉(zhuǎn)發(fā)微波信號(hào)，能使信號(hào)在非常大的范圍內(nèi)進(jìn)行傳播。3.6網(wǎng)絡(luò)軟件在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)用戶，都可享用系統(tǒng)中的各種資源，所以，系統(tǒng)必須對(duì)用戶進(jìn)行控制，否則，就會(huì)造成系統(tǒng)混亂、信息數(shù)據(jù)的破壞和丟失。為了協(xié)調(diào)系統(tǒng)資源，系統(tǒng)需要通過(guò)軟件工具對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行全面的管理，進(jìn)行合理的調(diào)度和分配，并采取一系列的保密安全措施，防止用戶不合理的對(duì)數(shù)據(jù)和信息的訪問(wèn)，防止數(shù)據(jù)和信息的破壞與丟失。3.6.1網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)由于網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的多樣化、網(wǎng)絡(luò)硬件的多樣性和復(fù)雜化，使網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)所面臨要解決的問(wèn)題多而復(fù)雜、設(shè)計(jì)的范圍廣、內(nèi)容豐富；網(wǎng)絡(luò)軟件具有多樣化、難于標(biāo)準(zhǔn)化等特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)是一種層次結(jié)構(gòu)。由于各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)軟件之間聯(lián)系密切，相互滲透，所以，對(duì)網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)來(lái)說(shuō)沒(méi)有明顯的軟件的分層結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)對(duì)許多網(wǎng)絡(luò)軟件來(lái)說(shuō)，很難把它劃分在某一確定的層次上。3.6.2網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)軟件是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能所不可缺少的軟環(huán)境，主要包括如下幾類(lèi)：*協(xié)議軟件*聯(lián)機(jī)服務(wù)軟件*通信軟件*管理軟件*網(wǎng)絡(luò)操作軟件*設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件*網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件3.7網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境與單機(jī)單用戶系統(tǒng)、單機(jī)多用戶系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境是不一樣的，它們之間的主要差別在于：在單機(jī)單用戶系統(tǒng)中，系統(tǒng)只有一個(gè)CPU，但是必須按指令一個(gè)一個(gè)的順序完成，系統(tǒng)資源不存在共享問(wèn)題，作業(yè)對(duì)資源具有獨(dú)占性。在單機(jī)多用戶系統(tǒng)中，系統(tǒng)也只有一個(gè)CPU，但是系統(tǒng)中存在多個(gè)終端，它們共同享用系統(tǒng)中各資源，存在資源共享問(wèn)題。系統(tǒng)中所有終端必須受CPU控制。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，系統(tǒng)是由多個(gè)相互獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)通信媒題連接起來(lái)的。在啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)之前，各獨(dú)立的系統(tǒng)互不干擾，能夠獨(dú)立的進(jìn)行工作，而在系統(tǒng)啟動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，并把各相對(duì)獨(dú)立的單個(gè)系統(tǒng)相互連接起來(lái)后，系統(tǒng)中各個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)之間需要進(jìn)行通信時(shí)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有多用戶系統(tǒng)特性。3.7.1網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的概念1、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的概念網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)實(shí)際上是程序的組合，是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，用戶與網(wǎng)絡(luò)資源之間的接口，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的管理和控制。2、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的基本原理在多用戶系統(tǒng)中，系統(tǒng)資源得到共享是通過(guò)操作系統(tǒng)實(shí)施的進(jìn)程管理實(shí)現(xiàn)的。簡(jiǎn)單的說(shuō)，進(jìn)程是程序在處理機(jī)上的執(zhí)行；進(jìn)程是一個(gè)可調(diào)度的實(shí)體；進(jìn)程是邏輯上的一段程序，它在每一瞬間都含有一個(gè)程序控制點(diǎn)，指出現(xiàn)在正在執(zhí)行的指令。3.7.2網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是建立在聯(lián)機(jī)操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上的，它的主要任務(wù)是管理共享的系統(tǒng)資源，管理工作站的應(yīng)用程序?qū)Σ煌Y源的訪問(wèn)，因此，它具有獨(dú)特的功能和特點(diǎn)。1、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的功能*協(xié)調(diào)用戶，對(duì)系統(tǒng)資源進(jìn)行合理分配和調(diào)度。*提供網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)。*控制用戶訪問(wèn)，對(duì)用戶進(jìn)行訪問(wèn)限制的設(shè)置，保證系統(tǒng)的安全性和提供可靠的保密方式。*管理文件，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，各種文件可達(dá)上萬(wàn)個(gè)，通常是把他們存放在系統(tǒng)中的一個(gè)專(zhuān)用設(shè)備里，快速、準(zhǔn)確、安全可靠的對(duì)文件進(jìn)行管理是一件非常重要的任務(wù)。*系統(tǒng)管理，跟蹤網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)，建立和修改網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)，管理網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用環(huán)境。2、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)*網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)具有強(qiáng)適應(yīng)性，它可根據(jù)需要靈活的增加網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能，通過(guò)支持多種網(wǎng)絡(luò)接口卡滿足各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的直接通信需要。*存儲(chǔ)管理與通信服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)具有高效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理和通信服務(wù)能力。*網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)應(yīng)具有較高的可靠性，以保證系統(tǒng)中的文件和數(shù)據(jù)的損壞與丟失減少到最低點(diǎn)。3.7.3NetWare網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)NETWARE是美國(guó)NOVELL公司推出的占據(jù)了國(guó)際市場(chǎng)統(tǒng)治地位的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。NETWARE充分吸收UNIX操作系統(tǒng)的多用戶、多任務(wù)的思想，其設(shè)計(jì)思想成熟、實(shí)用，并實(shí)施了開(kāi)放系統(tǒng)的概念，所以，NETWARE已成為局域網(wǎng)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。NETWARE的功能與特點(diǎn)主要表現(xiàn)如下。1、高性能多任務(wù)2、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活3、開(kāi)放性環(huán)境4、提供系統(tǒng)容錯(cuò)性5、安全管理*文件和數(shù)據(jù)的保護(hù)*用戶登陸限制*網(wǎng)絡(luò)資源的記賬管理3.7.4WindowsNT網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)1、LANMANAGERLANMANAGER是Microsoft公司的產(chǎn)品。它是一個(gè)面向窗的局域網(wǎng)操作系統(tǒng)。2、WINDOWSNT由于LANMANAGER自身在容錯(cuò)能力和支持方面比不上NETWARE，Microsoft公司在它之后又于1993年推出了更高性能的32位網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)WINDOWSNT。3.7.5Unix網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)UNIX操作系統(tǒng)是標(biāo)準(zhǔn)的多用戶系統(tǒng)，它是當(dāng)今最為流行的操作系統(tǒng)。UNIX操作系統(tǒng)主要用于超級(jí)小型機(jī)、大型機(jī)、RISC計(jì)算機(jī)上。UNIX系統(tǒng)的服務(wù)器可以和WINDOWS及DOS工作站通過(guò)TCP/IP協(xié)議連成網(wǎng)絡(luò)。UNIX服務(wù)器具有支持網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)服務(wù)、提供數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。第四章ISO/OSI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)4.1ISO/OSI網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)任何計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都是由一系列用戶終端、計(jì)算機(jī)、具有通信處理和數(shù)據(jù)交換功能的節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)傳輸鏈路等組成。完成計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或用戶終端的通信都要具備一些基本的功能，這是任何一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所具有的共性。根據(jù)這一特點(diǎn)，ISO推出了開(kāi)放系統(tǒng)互連模型，簡(jiǎn)稱OSI七層結(jié)構(gòu)的參考模型。OSI開(kāi)放系統(tǒng)模型包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。4.2物理層4.2.1物理層的概念物理層是OSI分層結(jié)構(gòu)體系中最重要最基礎(chǔ)的一層。它是建立在通信媒體基礎(chǔ)上的，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的物理接口。特別要指出的是，物理層并不是指連接計(jì)算機(jī)的具體的物理設(shè)備或具體的傳媒體，而是指在物理媒體之上的為上一層提供一個(gè)傳輸原始比特流的物理連接。ISO/OSI模型的物理層被定義為：在物理信道實(shí)體之間合理地通過(guò)中間系統(tǒng)，為比特傳輸所需的物理連接的激活，保持和去活提供機(jī)械的、電氣的、功能特性和規(guī)程特性的手段。CCITT對(duì)物理層作了如下定義：利用物理的、電氣的、功能和規(guī)程特性在DTE和DCE之間實(shí)現(xiàn)對(duì)物理信道的建立、保持和拆除功能。4.2.2物理層的功能1、實(shí)現(xiàn)實(shí)體之間的按位傳輸。保證按位傳輸?shù)恼_性，并向數(shù)據(jù)鏈路層提供一個(gè)透明的位流傳輸。2、在數(shù)據(jù)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)通信和交換設(shè)備之間完成對(duì)數(shù)據(jù)鏈路的建立、保持和拆除操作。4.2.3物理層要解決的主要問(wèn)題1、實(shí)現(xiàn)位操作2、數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸3、接口設(shè)計(jì)4、信號(hào)傳輸規(guī)程4.2.4物理層的標(biāo)準(zhǔn)物理層是分層體系結(jié)構(gòu)的最低層，是所有高層協(xié)議的基礎(chǔ)，為了使得不同生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的設(shè)備能夠互相連接起來(lái)，就必須統(tǒng)一物理層的操作，為物理層制訂標(biāo)準(zhǔn)。物理層協(xié)議的功能主要是為了在DTE-DCE或DCE-DCE