《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課件 第1章-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論

匕了解：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不同階段的特點(diǎn)

巴了解：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的主線

巴掌握：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與分類(lèi)

巴掌握：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與結(jié)構(gòu)

匕掌握：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錁?gòu)型

L1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不同階段的特點(diǎn)

1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的四個(gè)階段

S第一階段：20世紀(jì)50年代

(1)數(shù)據(jù)通信技術(shù)研究與技術(shù)日趨成熟

(2)分組交換技術(shù)概念提出

S第二階段：20世紀(jì)60年代

(1)ARPANET與分組交換技術(shù)的研究與發(fā)展

(2)TCP/IP協(xié)議的成功

(3)DNS、E?mail、FTP、TELNET.BBS

的應(yīng)用

S第三階段：20世紀(jì)70年代

(1)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化的研究

(2)廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)與公用分組交換網(wǎng)的研究

與應(yīng)用

S第四階段：20世紀(jì)90年代

(1)Internet技術(shù)的廣泛應(yīng)用與異步傳輸模式

(ATM)

(2)寬帶城域網(wǎng)與接入網(wǎng)技術(shù)的研究與發(fā)展

(3)無(wú)線局域網(wǎng)與無(wú)線城域網(wǎng)技術(shù)研究與發(fā)展

(4)P2P網(wǎng)絡(luò)的研究

(5)網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)的研究與發(fā)展

1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成

S單機(jī)

1946年世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC誕生時(shí)，

共用了18000個(gè)電子管，1500個(gè)繼電器以及其它器件，

體積：90m3,重:30T,占地:170m2,耗電量:140千瓦，

運(yùn)算速度:每秒5000次加法，或者400次乘法，比機(jī)械式

的繼電器計(jì)算機(jī)快1000倍

S分時(shí)多用戶

50年代-60年代

?主機(jī)FJI叵回言

叵砌忸制壁喇級(jí)端

-）一、口金-------口—回二卜一口臼

主機(jī)口n--------EZk

甩—遠(yuǎn)程用戶通過(guò)集中器訪問(wèn)主機(jī)、何

遠(yuǎn)程用戶以專(zhuān)線方式訪問(wèn)主機(jī)

遠(yuǎn)程用戶以專(zhuān)線方式訪問(wèn)主機(jī)遠(yuǎn)程用戶通過(guò)集中器訪問(wèn)主機(jī)

K計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

60年代末-70年代中期典型的為：ARPANET

9全球網(wǎng)絡(luò)

90年代,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展成為全球的網(wǎng)絡(luò)---Internet

1.1.3典型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

ARPANET(AdvancedResearchProjectsAgency)

美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局

K對(duì)新型網(wǎng)絡(luò)的要求：

(1)用于計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞；

(2)能夠連接不同類(lèi)型的計(jì)算機(jī)；

(3)所有的結(jié)點(diǎn)都同等重要；

(4)必須有冗余的路由；

(5)結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單、可靠地傳送數(shù)據(jù)。

。電路交換

傳統(tǒng)電話網(wǎng)使用電路交換

兩部電話機(jī)只需要用一對(duì)電線就能夠

互相連接起來(lái)。

面向連接方式(connection-oriented)

傳統(tǒng)電話網(wǎng)使用電路交換

傳統(tǒng)電話網(wǎng)使用電路交換

當(dāng)電話機(jī)的數(shù)量很大時(shí)，

就必須使用電話交換機(jī)進(jìn)行連接。

S電路交換的特點(diǎn)

1.通話前先撥號(hào)建立連接。

-可能只要經(jīng)過(guò)一個(gè)交換機(jī)（如A至uB）

-可能要經(jīng)過(guò)多個(gè)交換機(jī)（如C到D）

2.通話過(guò)程中，通信雙方一直占用所建立的連接。

3.通話結(jié)束后，掛機(jī)釋放連接。

出早期的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用電路交換

那時(shí)計(jì)算機(jī)很少，非常昂貴。遠(yuǎn)地終端（沒(méi)有處理功能），通過(guò)通信線路

（可能要經(jīng)過(guò)許多個(gè)交換機(jī)），使用處于網(wǎng)絡(luò)中心的計(jì)算機(jī)的資源。

分組交換(packetswitching)的出現(xiàn)

S電話網(wǎng)是為電話通信設(shè)計(jì)的。電路交換的電話網(wǎng)很適

合于電話通信。

巴但計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)具有很大的突發(fā)性。使用電路交換會(huì)導(dǎo)

致網(wǎng)絡(luò)資源嚴(yán)重浪費(fèi)。

巴計(jì)算機(jī)逐漸增多，連網(wǎng)的需求日益迫切，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

需要使用更加有效的連網(wǎng)技術(shù)。

S這就導(dǎo)致分組交換的問(wèn)世。

ARPANET設(shè)計(jì)思想

KARPANET分為通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)

在發(fā)送端把要發(fā)送的報(bào)文分隔為較短的數(shù)據(jù)塊

每個(gè)塊增加帶有控制信息的首部構(gòu)成分組（包）

分組交換招依次把各分組發(fā)送到接收端

接收端剝?nèi)ナ撞浚槌鰯?shù)據(jù)部分，還原成報(bào)文

報(bào)文

1101001110100101001110

少、辛±LD；

友送師/

數(shù)據(jù)首部數(shù)據(jù)首部數(shù)據(jù)首部

分組分組分組

發(fā)送

發(fā)發(fā)發(fā)在前

送送送

數(shù)據(jù)首部數(shù)據(jù)首部數(shù)據(jù)首部

接收端、

1101001110100101001110

(a)分組交換網(wǎng)和主機(jī)(b)具有兩組端口的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)

分組交換的因特網(wǎng)

帶有TCP協(xié)議的計(jì)算機(jī)

向用戶程序提供可靠交付

SARPANET主要貢南大:

(1)完成了對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義、分類(lèi)；

(2)提出了資源子網(wǎng)、通信子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的概念；

(3)研究了報(bào)文分組交換的數(shù)據(jù)交換方法；

(4)采用了層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型與協(xié)議體系;

(5)促進(jìn)了TCP/IP協(xié)議的發(fā)展。

￡1975年，ARPANET已經(jīng)連入了100多臺(tái)主機(jī)，并且結(jié)

束了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)階段，移交美國(guó)國(guó)防部國(guó)防通信局正式

運(yùn)行；

S1983年1月，ARPANET向TCP/IP的轉(zhuǎn)換結(jié)束；

￡80年代中期，ARPANET成為Internet的主干網(wǎng)；

K1990年，ARPANET退役。

1.1.4Internet

S80年代中期人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到Internet的重要作用；

K第一階段

⑴1969年ARPANET;

(2)1983年TCP/IP成為ARPANET的標(biāo)準(zhǔn)，因特網(wǎng)誕生;

(3)1990年，ARPANET退役。

第二階段

S1984年，NSF(美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì))決定組建NSFNET;

SNSFNET(NationalScienceFoundation)采取的是一種層次

型結(jié)構(gòu)，分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)與校園網(wǎng)；

第三階段

S1993年美國(guó)政府資助的NSFNET被商用因特網(wǎng)主干網(wǎng)替

代；

SISP（InternetServiceProvider）因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商；

SNAP（NetworkAcessPoint）網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)；

S1994年由4個(gè)電信公司經(jīng)營(yíng)。

網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)（JAINAP）網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)

（對(duì)等點(diǎn)）（對(duì)等點(diǎn)）

本地6本地

K1990年，NSFNET主干網(wǎng)的傳輸速率為44.746Mbps;

K1995年4月1日，NSF和MCI合作創(chuàng)建了NvBS(very

high-speedbackboneservice)傳輸速率為155Mbps;

KvBNS主干網(wǎng)運(yùn)行的速率范圍是從622Mbps(OC12)

至|4.8Gbps(OC48)o

KWWW(WorldWideWeb)萬(wàn)維網(wǎng)：由歐洲原子核研究

組織CERN開(kāi)發(fā)，方便了非網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)業(yè)人員對(duì)網(wǎng)絡(luò)的使

用。1999年站點(diǎn)數(shù)超過(guò)了950萬(wàn)個(gè)，上網(wǎng)用戶數(shù)則超過(guò)

2億。數(shù)據(jù)通信量每月增加10%。

NSFNET對(duì)Internet發(fā)展的影響

K從ARPANET到Internet發(fā)展過(guò)程

1957年1980年1986年

設(shè)立ARPATCP/IP標(biāo)準(zhǔn)化啟動(dòng)NSFnet

1969年1983年1990年1991年

ARPANET與形成以NSFNETInternet進(jìn)入

啟動(dòng)ARPANET與MILNET分離NSFNET退役

NSFNET互連為主干網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展階段

1969年1996年

UNIX發(fā)布MILNET運(yùn)行ARPANET退役Internet2

軍事目的研究目的商業(yè)目的

K90年代是Internet歷史上發(fā)展的最快的時(shí)期；

￡Internet應(yīng)用主要有E-mail、WWW、Telnet.FTP與

Usenet等，隨著Internet規(guī)模和用戶的不斷增長(zhǎng)，

Internet上的應(yīng)用領(lǐng)域也進(jìn)一步得到開(kāi)拓；

K從用戶的角度來(lái)看，Internet是一個(gè)全球范圍的信息資

源網(wǎng)；

。從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)角度看，Internet是一個(gè)由路由器互聯(lián)起來(lái)

的大型網(wǎng)際網(wǎng)。

1.1.5Internet!

S由于Internet的商業(yè)化與業(yè)務(wù)量增多,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)整體性

能降低；

巴1996年10月，一些大學(xué)申請(qǐng)建立Internet2,為其成員

組織服務(wù)，初始運(yùn)行速率可達(dá)lOGbps;

9Internet2可以用于多媒體虛擬圖書(shū)館、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)

程教學(xué)、視頻會(huì)議、視頻點(diǎn)播、天氣預(yù)報(bào)等領(lǐng)域；

SInternet2在網(wǎng)絡(luò)層運(yùn)行的是IPv4,同時(shí)也支持IPv6業(yè)

務(wù)，希望形成下一代Internet的技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)。

LL6網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化的研究

K一些大的計(jì)算機(jī)公司紛紛提出了各種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；

S國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）成立專(zhuān)門(mén)委員會(huì)研究網(wǎng)絡(luò)體

系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題；

巴ISO正式制訂了開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型，制訂了一系

列的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)；

巴在1969年ARPANET的實(shí)驗(yàn)性階段，研究人員就開(kāi)始

了TCP/IP協(xié)議雛形的研究；

STCP/IP協(xié)議的成功促進(jìn)了Internet的發(fā)展，Internet的

發(fā)展又進(jìn)一步擴(kuò)大了TCP/IP協(xié)議的影響。

1.1.7Internet的應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)計(jì)算技術(shù)發(fā)展

巴Internet的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了電子商務(wù)、電子政務(wù)、遠(yuǎn)程

教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、分布式計(jì)算與視頻點(diǎn)播的發(fā)展；

S高速局網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，F(xiàn)astEthernet>Gigabit

Ethernet已開(kāi)始進(jìn)入實(shí)用階段，速率為lOGbps的

Ethernet網(wǎng)正在研究之中；

S基于光纖與IP技術(shù)的寬帶城域網(wǎng)與寬帶接入網(wǎng)技術(shù)已

經(jīng)成為研究、應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)問(wèn)題之一；

S網(wǎng)絡(luò)計(jì)算技術(shù)已經(jīng)成為重要的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與研究領(lǐng)域。

S計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展

1.1980年鐵道部著手建立專(zhuān)用計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)；

2.1994年4月20日,我國(guó)用64kb/s專(zhuān)線正式連入因特網(wǎng);

3.我國(guó)陸續(xù)建造的公用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：

(1)中國(guó)公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)CHINANET;

(2)中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)CERNET;

(3)中國(guó)科學(xué)技術(shù)網(wǎng)CSTNET;

(4)中國(guó)聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)UNINET;

(5)中國(guó)網(wǎng)通公用互聯(lián)網(wǎng)CNCNET;

(6)中國(guó)國(guó)際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易互聯(lián)網(wǎng)CIETNET;

(7)中國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)CMNET;

(8)中國(guó)長(zhǎng)城互聯(lián)網(wǎng)CGWNET;

(9)中國(guó)衛(wèi)星集團(tuán)互聯(lián)網(wǎng)CSNET。

1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的主線

S第一條主線：從ARPANET到Intemet

9第二條主線：從無(wú)線分組網(wǎng)到無(wú)線自組網(wǎng)、無(wú)線傳感

器網(wǎng)絡(luò)

S第三條主線：網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)

1.2.1第一條主線：從ARPANET到Intemet

SARPANET研究奠定Internet發(fā)展的基礎(chǔ)，聯(lián)系二者的是

TCP/IP協(xié)議

STCP/IP協(xié)議的研究與設(shè)計(jì)的成功，對(duì)Internet的快速發(fā)展有

重要推動(dòng)作用

S傳統(tǒng)Internet應(yīng)用基于客戶/服務(wù)器(client/server),對(duì)等網(wǎng)絡(luò)

(P2P)淡化服務(wù)提供者與使用者的界限

匕隨著Internet的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)與有線電

視網(wǎng)絡(luò)從結(jié)構(gòu)、技術(shù)到服務(wù)領(lǐng)域正在快速融合

1.2.2第二條主線：從無(wú)線分組網(wǎng)到無(wú)線自組網(wǎng)、無(wú)線傳

感器網(wǎng)絡(luò)

巴從是否需要基礎(chǔ)設(shè)施的角度來(lái)看，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以分為

兩類(lèi)：基于基礎(chǔ)設(shè)施與無(wú)基礎(chǔ)設(shè)施

SIEEE802.11無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)與IEEE802.16無(wú)線城

域網(wǎng)(WiMax)屬于基于基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

巴無(wú)線自組網(wǎng)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)屬于無(wú)基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線

網(wǎng)絡(luò)

1.2.3第三條主線：網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)

巴網(wǎng)絡(luò)安全是現(xiàn)實(shí)社會(huì)的安全問(wèn)題在網(wǎng)絡(luò)虛擬社會(huì)的反

映

K網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展驗(yàn)證“魔高一尺，道高一丈”的

古老哲理

巴網(wǎng)絡(luò)安全研究是一個(gè)涉及技術(shù)、管理、道德與法制環(huán)

境等多方面的問(wèn)題

S網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題已經(jīng)超出技術(shù)和傳統(tǒng)意義上的計(jì)算機(jī)犯

罪的范疇

1.2.4寬帶網(wǎng)絡(luò)與全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究與發(fā)展

9很多國(guó)家的政府與企業(yè)投入巨額資金，把寬帶網(wǎng)絡(luò)作

為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)來(lái)發(fā)展；

9寬帶網(wǎng)絡(luò)在基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品、信息服務(wù)等多個(gè)層

面上提供了巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，為新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)運(yùn)營(yíng)商

提供了發(fā)展的空間，從而也帶動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)

整；

S寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的兩個(gè)關(guān)鍵是寬帶骨干網(wǎng)技術(shù)和寬帶接

入網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展；

9全光網(wǎng)會(huì)給未來(lái)通信網(wǎng)的寬帶、容量帶來(lái)更大地發(fā)展

空間。

1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

1.3.1什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

凡是地理上分散的多臺(tái)獨(dú)立自主的計(jì)算機(jī)遵循約定

的通信協(xié)議，通過(guò)軟硬件設(shè)備互連，以實(shí)現(xiàn)交互通信、

資源共享、信息交換、協(xié)同工作以及在線處理等功能

求）系統(tǒng),稱為計(jì)昇機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合發(fā)展的產(chǎn)

物。

L3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義的基本內(nèi)容

資源共享觀點(diǎn)的定義：

以能夠相互共享資源的方式互連起來(lái)的自治計(jì)

算機(jī)系統(tǒng)的集合。

K網(wǎng)絡(luò)建立的主要目的是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源的共享；

S互連的計(jì)算機(jī)是分布在不同地理位置的多臺(tái)獨(dú)立的

“自治計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”；

S連網(wǎng)計(jì)算機(jī)在通信過(guò)程中必須遵循相同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

1.3.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的作用

1.信息資源的共享；

2.昂貴設(shè)備的共享；

3.高可靠性的需要；

4.提高工作效率；

1.3.4現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

K早期計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：從邏輯功能上可以分為資源子網(wǎng)和通信子

網(wǎng)等兩個(gè)部分。

S資源子網(wǎng)

(1)網(wǎng)絡(luò)中面向數(shù)據(jù)處理的資源集合；

(2)主要支持用戶的應(yīng)用；

(3)資源子網(wǎng)由用戶的主機(jī)資源組成，包括接入網(wǎng)絡(luò)的

用戶主機(jī)，以及面向應(yīng)用的外設(shè)(例如：終端)、軟件

和可共享的數(shù)據(jù)(例如：公共數(shù)據(jù)庫(kù))等。

注意：通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)的劃分是一種邏輯的劃分。

S通信子網(wǎng)

(1)網(wǎng)絡(luò)中面向數(shù)據(jù)傳輸或者數(shù)據(jù)通信的部分資源集合;

(2)主要支持用戶數(shù)據(jù)的傳輸；

(3)該子網(wǎng)包括傳輸線路、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)控制中心等

硬軟件設(shè)施。

(4)電信部門(mén)提供的網(wǎng)絡(luò)(如X.25網(wǎng)、DDN網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)

等)一般都作為通信子網(wǎng)；企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)中除了服務(wù)

器和計(jì)算機(jī)外的所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)線路構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)也可

稱為通信子網(wǎng)，

(5)通信子網(wǎng)與具體的應(yīng)用無(wú)關(guān)。

現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化

巴隨著微型計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，大量的微型計(jì)算機(jī)是通

過(guò)局域網(wǎng)連入廣域網(wǎng)，而局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)、廣域網(wǎng)與

廣域網(wǎng)的互連是通過(guò)路由器實(shí)現(xiàn)的；

巴在Internet中，用戶計(jì)算機(jī)需要通過(guò)校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)或

ISP聯(lián)入地區(qū)主干網(wǎng)，地區(qū)主干網(wǎng)通過(guò)國(guó)家主干網(wǎng)聯(lián)入

國(guó)家間的高速主干網(wǎng)，這樣就形成一種由路由器互聯(lián)

的大型、層次結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

Internet結(jié))

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Internet組成與結(jié)構(gòu)

無(wú)線局域網(wǎng)接入無(wú)線城域網(wǎng)接入局域網(wǎng)接入

無(wú)線Adhoc接入電話交換網(wǎng)接入有線電視網(wǎng)接入

(IEEE802.11)(IEEE802.16)(IEEE802.3)

1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錁?gòu)型

1.4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞亩x

S拓?fù)鋵W(xué)是幾何學(xué)的一個(gè)分支，是從圖論演變而來(lái)。拓

撲學(xué)首先把實(shí)體抽象成與其大小、形狀無(wú)關(guān)的點(diǎn)，將

連接實(shí)體的線路抽象成線，進(jìn)而研究了點(diǎn)、線、面之

間的關(guān)系；

S計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫峭ㄟ^(guò)網(wǎng)中結(jié)點(diǎn)與通信線路之間的幾

何關(guān)系表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，反映出網(wǎng)絡(luò)中各實(shí)體間的結(jié)構(gòu)

關(guān)系；

n計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲饕侵竿ㄐ抛泳W(wǎng)的拓?fù)錁?gòu)型；

K計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫怯猛ㄐ抛泳W(wǎng)中結(jié)點(diǎn)與通信線路之間

的幾何關(guān)系來(lái)表示網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞从吵鼍W(wǎng)絡(luò)

中各實(shí)體間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，它對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能、系統(tǒng)可靠性

與通信費(fèi)用都有重大影響；

K計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的主要領(lǐng)域是單位信息管理與個(gè)人信

息服務(wù)；

。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用已對(duì)經(jīng)濟(jì)、文化、教育、科學(xué)

的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響，同時(shí)不可避免帶來(lái)一些新的

社會(huì)、道德、政治與法律問(wèn)題。

1.4.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆诸?lèi)

根據(jù)通信子網(wǎng)中通信信道類(lèi)型分為兩類(lèi)；

S廣播信道通信子網(wǎng)的拓?fù)洌?/p>

在采用廣播信道通信子網(wǎng)中，一個(gè)公共的通信信道

被多個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)共享。

K廣播信道通信子網(wǎng)的基本拓?fù)錁?gòu)型:

(1)總線型;

(2)樹(shù)型；

(3)環(huán)型;

(4)無(wú)線通信與衛(wèi)星通信型。

S點(diǎn).點(diǎn)線路的通信子網(wǎng)的拓?fù)洌涸诓捎命c(diǎn).點(diǎn)線路的通

信子網(wǎng)中，每條物理線路連接一對(duì)結(jié)點(diǎn)；

S點(diǎn)-點(diǎn)線路的通信子網(wǎng)基本拓?fù)錁?gòu)型有:

(1)星型;

(2)環(huán)型；

(3)樹(shù)型；

(4)網(wǎng)狀型。

1.4.3算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞诸?lèi)

(d)樹(shù)形拓?fù)?e)網(wǎng)狀拓?fù)?/p>

總線形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

巴所有入網(wǎng)設(shè)備共用一條物理傳輸線路，所有的數(shù)據(jù)發(fā)

往同一條線路，并能夠由附接在線路上的所有設(shè)備感

知。入網(wǎng)設(shè)備通過(guò)專(zhuān)用的分接頭接入線路?？偩€網(wǎng)拓

撲是局域網(wǎng)的一種組成形式。

S(1)多臺(tái)機(jī)器共用一條傳輸信道，信道利用率較高;

巴(2)同一時(shí)刻只能由兩臺(tái)計(jì)算機(jī)通信；

R(3)某個(gè)結(jié)點(diǎn)的故障不影響網(wǎng)絡(luò)的工作；

K(4)網(wǎng)絡(luò)的延伸距離有限，結(jié)點(diǎn)數(shù)有限；

巴適用場(chǎng)合：局域網(wǎng)，對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的環(huán)境。

星狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):

K以一臺(tái)中心處理機(jī)(通信設(shè)備)為主而構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，其它入網(wǎng)機(jī)

器僅與該中心處理機(jī)之間有直接的物理鏈路，中心處理機(jī)采用分

時(shí)或輪詢的方法為入網(wǎng)機(jī)器服務(wù)，所有的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過(guò)中心處理

機(jī)。

K星狀網(wǎng)的特點(diǎn)：

(1)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于管理(集中式)；

(2)每臺(tái)入網(wǎng)機(jī)均需物理線路與處理機(jī)互連，線路利用率低；

(3)處理機(jī)負(fù)載重(需處理所有的服務(wù))，因?yàn)槿魏蝺膳_(tái)入網(wǎng)機(jī)

之間交換信息，都必須通過(guò)中心處理機(jī)；

(4)入網(wǎng)主機(jī)故障不影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常工作，中心處理機(jī)的故

障將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。(彈出)

適用場(chǎng)合：局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)。

環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

S入網(wǎng)設(shè)備通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)器接入網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器僅與兩個(gè)相鄰的轉(zhuǎn)發(fā)

器有直接的物理線路。環(huán)形網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸具有單向性，一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)

器發(fā)出的數(shù)據(jù)只能被另一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器接收并轉(zhuǎn)發(fā)。所有的轉(zhuǎn)發(fā)器及

其物理線路構(gòu)成了一個(gè)環(huán)狀的網(wǎng)絡(luò)系

也環(huán)狀網(wǎng)特點(diǎn)：

(1)實(shí)時(shí)性較好(信息在網(wǎng)中傳輸?shù)淖畲髸r(shí)間固定)；

(2)每個(gè)結(jié)點(diǎn)只與相鄰兩個(gè)結(jié)點(diǎn)有物理鏈路；

(3)傳輸控制機(jī)制比較簡(jiǎn)單；

(4)某個(gè)結(jié)點(diǎn)的故障將導(dǎo)致物理癱瘓；

(5)單個(gè)環(huán)網(wǎng)的結(jié)點(diǎn)數(shù)有限。

C適用場(chǎng)合：局域網(wǎng)，實(shí)時(shí)性要求較高的環(huán)境。

1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)

L5.1根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進(jìn)行分類(lèi)

K通信信道的類(lèi)型有兩類(lèi):

廣播通信信道

點(diǎn)■點(diǎn)通信信道

S相應(yīng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也可以分為兩類(lèi):

廣播式網(wǎng)絡(luò)(BroadcastNetworks)

點(diǎn)■點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)(Point-to-PointNetworks)

1.5.2根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍進(jìn)行分類(lèi)

按覆蓋的地理范圍分類(lèi)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為三類(lèi):

匕局域網(wǎng)(LAN,LocalAreaNetwork)

K城域網(wǎng)(MAN,MetropolitanAreaNetwork)

巴廣域網(wǎng)(WAN,WideAreaNetwork)

下表：按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍劃分

距離應(yīng)用場(chǎng)所網(wǎng)絡(luò)規(guī)模

10M室內(nèi)局域網(wǎng)

100M建筑物

1000M校園

10KM城市城域網(wǎng)

100KM國(guó)家廣域網(wǎng)

1000KM陸地

10000KM全球互聯(lián)網(wǎng)

局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)

巴覆蓋有限的地理范圍，它適用于公司、機(jī)關(guān)、校園、

工廠等有限范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)、終端與各類(lèi)信息處理設(shè)

備連網(wǎng)的需求；

S提供高數(shù)據(jù)傳輸速率(10Mbps?lOGbps)、低誤碼

率的高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境；

匕一般屬于一個(gè)單位所有，易于建立、維護(hù)與擴(kuò)展；

9從介質(zhì)訪問(wèn)控制方法的角度，局域網(wǎng)可分為共享介質(zhì)

式局域網(wǎng)與交換式局域網(wǎng)兩類(lèi)。

城域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)

S城域網(wǎng)是介于廣域網(wǎng)與局