PC技术经典课件p02.ppt

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1、第1章 计算机网络概述本章学习目标本章对计算机网络进行了简要的介绍，通过本章的学习，读者应掌握以下基本内容：计算机网络的概念、功能与分类 计算机网络可提供的服务主要有哪些方面 认识计算机网络的常见拓扑结构 了解与计算机网络相关的一些基本通信常识 第一讲第一讲 计算机网络的产生与发展计算机网络的产生与发展学习目标：（1）对计算机网络的产生和发展有所了解 （2）掌握计算机的组成学习重点：计算机网络的定义和组成学习难点：计算机网络的组成一、计算机网络的发展一、计算机网络的发展1.早期的计算机网络早期的计算机网络 计算机技术与通信技术的结合是计算机网络的基础。早期的“计算机网络”称为单计算机系统，其功

2、能仅限于远程终端与中心主机的通信。计算机的主要任务是进行批处理。2.计算机网络的大发展时期计算机网络的大发展时期 现代意义上的计算机网络是从1969年美国国防部高级研究计划局建成的ARPANET实验网开始的。ARPANET的主要特点是：(1)资源共享；(2)分散控制；(3)分组交换；(4)采用专门的通信控制处理机；(5)分层的网络协议。这些特点往往被认为是现代计算机网络的一般特征。这一时期的网络被称为第二代网络，以远程大规模互连为其主要特点。3.3.计算机网络的标准化过程计算机网络的标准化过程 1977年 国 际 标 准 化 组 织 ISO（International Standardizat

3、ion Organization）规定了可以互连的计算机系统之间的通信协议，遵从OSI协议的网络通信产品被称为所谓的开放系统。4.4.计算机网络互联时期计算机网络互联时期5.在1993年美国政府提出“国家信息基础结构（NII）行动计划”，在这个计划中指出了高速信息网是国家信息基础结构的一个重要组成部分，并且这个计划在全世界引起了很大的反响。NII是NationalInformationInfrastructure的缩写。到1995年在西方七国部长会议上通过全球信息基础结构（GII）计划，在这个计划中，建议将每个国家的NII相互连接起来，组成世界范围的信息基础结构。我们目前所使用的因特网就是这种

4、全球信息基础结构的初级阶段。6.多媒体网络也是21世纪网络发展的主要方向，多媒体网络是多媒体通信（多媒体技术和通信技术的结合）的传输环境。能不能组建一种网络，可以使话音、图像和计算机信息的传递都能在这个网络实现，于是提出了“三网合一”的概念，三网指的是电信网络、有线电视网络和计算机网络。今后，仅需要一台个人计算机（PersionalComputer）就能实现录音机、可视电话机、图文传真机、立体声音响设备、电视机和录象机等设备的功能。宽带局域网技术将有较大的发展，特别是在办公室自动化方面有广泛的应用。（1）异步交换模式（）异步交换模式（ATM）（2）电缆调制解调器）电缆调制解调器（3）移动通信技

5、术）移动通信技术（4）“全球智能网全球智能网”的构筑的构筑（5）多点通信技术的发展。传统的网络应用仅局限在两台计算机之间进）多点通信技术的发展。传统的网络应用仅局限在两台计算机之间进行相互操作。行相互操作。（6）网络的标准化工作将进一步完善。）网络的标准化工作将进一步完善。1具有通信功能的单具有通信功能的单机系统机系统2具有通信功能的多具有通信功能的多机系统机系统3计计算算机机计计算算机机网络网络二、计算机网络的定义二、计算机网络的定义1.计算机网络是指把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互连成一个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、

6、软件、数据等资源。计算机网络由硬件和软件两部份组成：硬件：计算机、通信设备、通信线路等软件：通信协议、操作系统、网络管理软件以及应用软件等 2.计算机网络的组成3.3.计算机网络的功能计算机网络的功能1数据通信数据通信 数数据据通通信信即即数数据据传传送送，是是计计算算机机网网络络的的最最基基本本功功能能之之一一。从从通通信信角角度度看看，计计算算机机网网络络其其实实是是一一种种计计算算机机通通信信系系统统。作作为为计计算算机机通通信信系系统，能实现下列重要功能：统，能实现下列重要功能：（1）传输文件）传输文件 网网络络能能快快速速地地、不不需需要要交交换换软软盘盘就就可可在在计计算算机机与与

7、计计算算机机之之间间进进行行文文件拷贝件拷贝。（2）使用电子邮件（）使用电子邮件（E-mail）用户可以将计算机网络作为邮局，向网络上的其他计算机用户发用户可以将计算机网络作为邮局，向网络上的其他计算机用户发送备忘录、报告和报表等。虽然在办公室使用电话是非常方便的，但送备忘录、报告和报表等。虽然在办公室使用电话是非常方便的，但网络的网络的E-mail可以向不在办公室的人传送消息，而且还提供了一种无可以向不在办公室的人传送消息，而且还提供了一种无纸办公的环境。纸办公的环境。2、资源共享、资源共享资源共享包括硬件、软件和数据资源的共享，它是计算机网络最有吸引力的功能。资源共享指的是网上用户能够部分

8、或全部地使用计算机网络资源，使计算机网络中的资源互通有无、分工协作，从而大大地提高各种硬件、软件和数据资源的利用率。（1）共享硬件资源共享硬件资源（2）共享软件资源共享软件资源（3）共享数据共享数据 3计算机系统可靠性和可用性的提高计算机系统可靠性和可用性的提高 计计算算机机系系统统可可靠靠性性的的提提高高主主要要表表现现在在计计算算机机网网络络中中每每台台计计算算机机都都可可以以依依赖赖计计算算机机网网络络相相互互为为后后备备机机，一一旦旦某某台台计计算算机机出出现现故故障障，其其它它的的计计算算机机可可以以马马上上承承担担起起原原先先由由该该故故障障机机所所担担负负的的任任务务，避避免免了

9、了系系统统的的瘫瘫痪痪使使得得计计算机的可靠性得到了大大的提高。算机的可靠性得到了大大的提高。计计算算机机可可用用性性的的提提高高是是指指当当计计算算机机网网络络中中某某一一台台计计算算机机负负载载过过重重时时，计计算算机机网网络络能能够够进进行行智智能能的的判判断断，并并将将新新的的任任务务转转交交给给计计算算机机网网络络中中较较空空闲闲的的计计算算机机去去完完成成，这这样样就就能能均均衡衡每每一一台台计计算算机机的的负负载载，提提高高了了每每一一台台计计算机的可用性。算机的可用性。4易于进行分布处理易于进行分布处理 在计算机网络中，每个用户可根据情况合理选择计算在计算机网络中，每个用户可根

10、据情况合理选择计算机网内的资源，以就近的原则快速地处理。对于较大型的机网内的资源，以就近的原则快速地处理。对于较大型的综合问题，通过一定的算法将任务分交给不同的计算机，综合问题，通过一定的算法将任务分交给不同的计算机，从而达到均衡网络资源，实现分布处理的目的。从而达到均衡网络资源，实现分布处理的目的。此外，利用网络技术，能将多台计算机连成具有高性此外，利用网络技术，能将多台计算机连成具有高性能的计算机系统，以并行的方式共同来处理一个复杂的问能的计算机系统，以并行的方式共同来处理一个复杂的问题，这就是当今称之为协同式计算机的一种网络计算模式。题，这就是当今称之为协同式计算机的一种网络计算模式。三

11、、三、计算机网络的应用计算机网络的应用计算机提供的服务主要有：1.WWW服务WWW即World Wide Web，又称“万维网”它是互联网上集文本、声音、图像、视频等多种媒体信息于一身的信息服务系统。2.电子邮件服务即E-mail，以电子方式传递。只要通信双方都有电子邮件地址，便可以交互往返邮件。3.DNS服务DNS服务用来解析域名与IP地址之间的转换工作4.FTP服务文件传输协议FTP（File Transfer Protocol）把客户的请求告诉服务器，并将服务器发回的结果显示出来。5.数据库服务传统的数据库分为集中式数据库和分布式数据库两种。（1）集中式数据库集中式数据库是以系统共享主存

12、储器为特征。（）分布式数据库分布式数据库主要用于网络系统，特别适合于网络管理信息系统 （1）可视图文 （）电视会议 （）VOD（Video-On-Demand）点播系统 （）网络电话和WAP手机 （）网络娱乐7.管理服务 网络管理的服务内容很多，下面列出一些最重要的服务。(1)流量监测和控制。(2)负载平衡。(3)硬件诊断和失效报警。(4)资产管理。(5)许可证跟踪。安全审计。软件分发。地址管理。数据备份和数据恢复。6.多媒体应用 随着网络应用技术的发展，网络应用出现了一种崭新的形式，即结合多种媒体信号，进行信息交流。第二节第二节 计算机网络的分类计算机网络的分类 学习目标：（1）了解计算机网

13、络的基本分类 （2）掌握常见的网络拓扑结构 学习重点：掌握网络的拓扑结构 学习难点：网络的拓扑结构一、按地理范围分类 1.局域网（Local Area Network）特点:(1)采用的传输介质类型相对较少。(2)数据传输速率快。(3)传输延迟小，且误码率较低。(4)组网比较灵活、方便、成本较低。2.城域网（Metropolitan Area Network 一般不超过几十公里）特点：(1)采用的传输介质相对要复杂。(2)数据传输速率次于局域网。(3)数据传输距离相对局域网要长，信号容易受到干扰。(4)组网比较复杂，成本较高。3.广域网（Wide Area Network 即Internet）

14、特点：(1)传输介质复杂 (2)数据传输速率较低 (3)采用的技术比较复杂 (4)是一个公共的网络，即不属于一个机构或国家。局域网与广域网的区别局域网都是用在一些局部的、地理位置相近的场合，如一个家庭或一个小办公楼。而广域网则与局域网相反，它可以用于地理位置相差甚远的场合，比如说两个国家之间。此外，局域网中包含的计算机数目一般相当有限，而广域网中包含的机器数目则可高达几百万台。从技术角度来说，广域网和局域网在连接的方式上有所不同。比如说，一个局域网通常是在一个单位拥有的建筑物里用本单位所拥有的电缆线连接起来，即网络的隶属权是属于该单位自己的；而广域网则不同，它通常是租用一些公用的通信服务设施连

15、接起来的，如公用的无线电通信设备，微波通信线路，光纤通信线路和卫星通信线路等，这些设备可以突破距离的局限性。二.按通信介质分类 1.有线网络 有线网络是指网络中的通信介质全部为有线介质的网络，常见的介质有 同轴电缆、双绞线、光缆、电话线等。特点：(1)技术成熟 (2)产品较多 (3)实施方便。(4)成本较低 (5)受气候环境的影响较小。2.无线网络 无线网络是采用无线电波、卫星、微波、红外线、激光等无线形式来传输数据的网络，即网络中的结点之间没有线缆的连接。优点：（1）高移动性 （2）保密性强 （3）抗干扰性好 （4）架设与维护容易 （5）支持移动计算机 缺点：（1）技术发展较慢 （2）费用较

16、高 （3）易受环境因素的影响、（4）安装实施要求的技术高。3.其他分类方法 1.按使用网络的对象来分 公用网络它是为全社会所有的人提供服务的网络。专用网络它只为拥有者提供服务，一般不向本系统以外的人提供服务。2.按网络的连接方式来分 (1)全连通型网络 全连通型网络是指所有结点之间的相互通信均可通过相邻的结点实现 ，可靠性最好。(2)交换型网络 交换型网络两个端结点之间可以通过中间结点（即转接结点）实现连 接。（3）广播型网络。3.按照通信子网的交换方式 按照通信子网的交换方式不同，网络可分为公用电路交换网、报文交换 网、分组交换网、ATM交换网等。三、计算机网络的拓扑结构三、计算机网络的拓扑

17、结构 根据由点和线组成的几何图形抽象出的具体结构称为计算机网络的拓扑结构”。1.1.星型结构星型结构 星型拓扑结构即任何两节点之间的通信都要通过中心节点进行转发，中 心节点通常是集线器。图1-12 星型拓扑结构特点：(1)结构简单、便于集中控制和管理 (2)网络易于扩展 (3)故障检测和隔离方便 (4)延迟时间小 (5)传输误码率低 中心节点负担重 网络脆弱 通信线路利用率较(2)(2)总线型结构总线型结构 总线型网络是将若干个节点平等地连接到一条高速公用总线上的网络。总线型拓扑结构的介质访问控制方式是叫CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）。特点：(1)结构简单灵活，便于扩充。(2)可

18、靠性高 (3)网络节点响应速度快 (4)易于布线，成本较低。(5)实时性差 物理安全性差 故障诊断困难3 环型结构 环型结构的网络指网络中的每个节点均与下一个节点连接，最后一个节点 与第一个节点连接，构成一个闭合的环路(如图1-13)。特点：(1)网络结构简单 (2)路径选择的控制的到简化 (3)扩充不方便 (4)环上节点过多时，传输效率严重下降。(5)当环中某一节点出现故障时整个网络将瘫痪，查找故障点 不易。图1-134 树型结构 树形结构是由星型结构演变而来的。其实质是星型结构的层次堆叠（如图1-15所示）。特点：(1)扩展方便。(2)故障隔离容易。(3)高层节点性能要求高。图1-15 树

19、型拓扑结构5 网状结构 网状结构是由星型、总线型、环型演变而来的，是前三种基本拓扑混合应用的结果。网状结构的拓扑图如图1-16所示。图1-16 网状拓扑示意图6.网状结构网状结构混合方式比较常见的有星型/总线拓扑和星型环拓扑。星型/总线拓扑是想综合星型拓扑和总线拓扑的优点，它用一条或多条总线把多组设备连接起来，而这相连的每组设备本身又呈星型分布。对于星型/总线拓扑，用户很容易配置和重新配置网络设备。星型环拓扑试图取这两种拓扑的优点于一体。这种星型环拓扑主要用于IEEE802.5的令牌网。从电路上看，星型环结构完全和一般的环型结构相同，只是物理走线安排成星型连接，星型环拓扑的优点：故障诊断方便而

20、且隔离容易；网络扩展简便；电缆安装方便。计算机网络的模式计算机网络的模式1对等网络模式对等网络模式在对等网络模式中，相连的机器之间彼此处于同等地位，没有主从之分故又称为对等网络（PeertoPeernetwork）。它们能够相互共享资源，每台计算机都能以同样方式作用于对方。2客户机服务器网络客户机服务器网络客户机服务器网络是一种基于服务器的网络，与对等网络相比，基于服务器的网络提供了更好的运行性能并且可靠性也有所提高。在基于服务器的网络中，不必将工作站计算机的硬盘与他人共享。实际上，如果想与某个人共享一份文件，就必须先将文件拷贝到服务器的硬盘上（或者一开始就在服务器上生成该文件），这样别人才能

21、访问这份文件。共享数据全部都集中存放在服务器上。客户机服务器的一个典型应用就是数据库的应用。InternetInternet与与IntranetIntranetInternet 的发展概况的发展概况Internet 提供的信息服务提供的信息服务Intranet Internet 的发展概况的发展概况 从美国的ARPANET在1969年问世以来，连到它上面的计算机数目增长得非常迅速。到1983年就已连上了三百多台计算机，供美国各研究机构和政府部门使用。1984年ARPANET分解成两个网络。一个网络仍称为ARPANET，是民用科研网。另一个网络是军用计算机网络MILNET。1985年起，美国国家

22、科学基金会就围绕其六个大型计算机中心建设计算机网络。1986年，NSF建立了国家科学基金网NSFNET，它是一个三级计算机网络，分为主干网、地区网和校园网，覆盖了全美国主要的大学和研究所。NSFNET后来接管了ARPANET，并将网络改名为Internet。1991年，Internet的容量满足不了需要，于是美国政府决定将Internet主干网转交给私人公司来经营，并开始对接入Internet单位收费。1993年Internet主干网的速率提高到45Mb/s。到1996年速率为155Mb/s的主干网建成。目前有些主干线路速率达622Mb/s，还有些试验线路速率高达1Gb/s。Internet

23、提供的信息服务提供的信息服务 1 1、远程登录服务远程登录服务TelnetTelnet（Remote LoginRemote Login）远程登录是Internet提供的基本信息服务之一，是提供远程连接服务的终端仿真协议。它可以使你的计算机登录到Internet上的另一台计算机上。你的计算机就成为你所登录计算机的一个终端，可以使用那台计算机上的资源，例如打印机和磁盘设备等。Telnet提供了大量的命令，这些命令可用于建立终端与远程主机的交互式对话，可使本地用户执行远程主机的命令。2.文件传送服务文件传送服务FTPFTP允许用户在计算机之间传送文件，并且文件的类型不限，可以是文本文件也可以是二进

24、制可执行文件、声音文件、图像文件、数据压缩文件等等。FTP是一种实时的联机服务，在进行工作前必须首先登录到对方的计算机上，登录后才能进行文件的搜索和文件传送的有关操作。普通的FTP服务需要在登录时提供相应的用户名和口令，当用户不知道对方计算机的用户名和口令时就无法使用FTP服务。为此，一些信息服务机构为了方便Internet的用户通过网络使用他们公开发布的信息，提供了一种“匿名FTP服务”。3电子邮件服务电子邮件服务E-mail（Electronic Mail）电子邮件好比是邮局的信件一样，不过它的不同之处在于，电子邮件是通过Internet与其他用户进行联系的快速、简洁、高效、价廉的现代化通

25、信手段。而且它有很多的优点，如E-mail比通过传统的邮局邮寄信件要快得很多，同时在不出现黑客蓄意破坏的情况下，信件的丢失率和损坏率也非常小。以至于现在人们常常把告别时用的老话“别忘了给我写信”改成了“别忘了给我发E-mail”。一个完整的电子邮件地址，由用户帐号和电子邮件域名两部分组成，中间使用“”把两部分相连。如、等。用来收发电子邮件的软件工具很多，在功能、界面等方面各有特点，但它们都有以下几个基本的功能：传送邮件：将邮件传递到指定电子邮件地址。浏览信件：可以选择某一邮件，查看其内容。存储信件：可将邮件转储在一般文件中。转发信件：用户如果觉得邮件的内容可供其他人参考，可在信件编辑结束后，根

26、据有关提示转寄给其他用户。4电子公告板系统（电子公告板系统（BBS）BBS，全称“电子公告板系统”（BulletinBoardSystem），它是Internet上著名的信息服务系统之一，发展非常迅速，几乎遍及整个Internet，因为它提供的信息服务涉及的主题相当广泛，如科学研究，时事评论等各个方面，世界各地的人们可以开展讨论，交流思想，寻求帮助。BBS站为用户开辟一块展示“公告”信息的公用存储空间作为“公告板”。这就象实际生活中的公告板一样，用户在这里可以围绕某一主题开展持续不断的讨论，可以把自己参加讨论的文字“张贴”在公告板上，或者从中读取其他人“张贴”的信息。电子公告板的好处是可以由用

27、户来“订阅”，每条信息也能象电子邮件一样被拷贝和转发。5万维网万维网 WWW（WorldWideWeb）的中文译名为万维网或环球网。WWW的创建是为了解决Internet上的信息传递问题，在WWW创建之前，几乎所有的信息发布都是通过E-mail、FTP和Telnet等。但由于Internet上的信息散乱地分布在各处，因此除非知道所需信息的位置，否则无法对信息进行搜索。它采用超文本和多媒体技术，将不同文件通过关键字建立链接，提供一种交叉式查询方式。在一个超文本的文件中，一个关键字链接着另一个关键字有关的文件，该文件可以在同一台主机上，也可以在Internet的另一台主机上，同样该文件也可以是另一

28、个超文本文件。IntranetIntranet就是一套基于Internet标准和协议的技术，用这种技术建成的网络，包括局域网和广域网，就是Intranet网。Intranet主要运行在企业内部，可以连接到Internet，并通过防火墙来保护Intranet；也可以局限于企业内部，独立运行。Intranet是局限于单位内部的Internet，与Internet相比，Intranet具有如下优点：在网络安全方面提供更加有效的控制措施，克服了Internet安全保密方面的不足。Intranet的信息传输速度一般比Internet要快得多。从企业或机构的角度来看，Internet是面向全球的，而Int

29、ranet是面向各单位内部的。Intranet可以说是Internet的企业版本，是一个企业内部的Internet。如果企业内部的Internet要与Internet相连，一般要用防火墙技术来隔离计算机网络体系结构的形成计算机网络体系结构的形成1974年，美国的IBM公司宣布了它研制的系统网络体系结构SNA（SystemNetworkArchitecture）。为了使不同体系结构的计算机网络都能互连，国际标准化组织（ISO）于1977年成立了一个专门的机构来研究该问题。不久，他们就提出一个试图使各种计算机在世界范围内互连成网的标准框架，即著名的开放系统互连基本参考模型OSI/RM（OpenSy

30、stemsInterconnectionReferenceModel），简称为OSI。OSI开放系统互连参考模型将整个网络的通信功能划分成七个层次，每个层次完成不同的功能。这七层由低层至高层分别是物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。OSI采用这种层次结构可以带来很多好处。如：（1）各层之间是独立的。（2）灵活性好。（3）结构上可分割开。各层都可以采用最合适的技术来实现。（4）易于实现和维护。（5）能促进标准化工作，因为每一层的功能及其所提供的服务都已有了精确的说明。OSI的参考模型物理层传输数据的单位是比特。物理层的作用是尽可能的屏蔽这些差异，对它的高层即数据链路层提供

31、统一的服务。物理层在设计时涉及的主要问题有：确定连接电缆材质、引线的数目及定义、电缆接头的几何尺寸、锁紧装置等l指出一个比特信息占用多长时间l采用什么样的传输方式l初始连接如何建立当双方结束通信如何拆除连接。综上所述，物理层提供为建立、维护和拆除物理链路所需要的机械的、电气的、功能的和规程的特性。1物理层2数据链路层数据链路层 数据链路层传输数据的单位是帧，数据帧的帧格式中包括的信息有：地址信息部分、控制信息部分、数据部分、校验信息部分。数据链路层的主要作用是通过数据链路层协议（即链路控制规程），在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。数据链路层把一条有可能出差错的实际链路，转变成为让网络层

32、向下看起来好象是一条不出差错的链路。为了完成这一任务，数据链路层还要解决如下一些主要问题：（1）代码透明性的问题。（2）流量控制的问题。3网络层网络层传送的数据单位是报文分组或包。网络层的任务就是要选择最佳的路由，使发送站的运输层所传下来的报文能够正确无误地按照目的地址找到目的站，并交付给目的站的运输层。这就是网络层的路由选择功能。路由选择的好坏在很大程度上决定了网络的性能，如网络吞吐量（在一个特定的时间内成功发送数据包的数量），平均延迟时间、资源的有效利用率等。路由选择是广域网和网际网中非常重要的问题，局域网则比较简单，甚至可以不需要路由选择功能。路由选择的定义是根据一定的原则和算法在传输通

33、路上选出一条通向目的结点的最佳路径，一个好的路由选择应有以下特点：信息传送所用时间最短使网络负载均衡通信量均匀路由选择算法应简单易实现，不致因拓扑的变化，影响报文正常到达目的结点。另外在网络层还要解决拥塞控制问题。在某段时间，若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络的性能就要变坏。这种情况叫拥塞。网络层也要避免这种现象的出现。通常上Internet所采用的TCP/IP协议中的IP（网际协议）协议就是属于网络层。而登录NOVELL服务器所必须使用的IPX/SPX协议中的IPX（网际包交换协议）协议也是属于网络层。4运输层通信子网（下面3层）和资源子网（上面3层）的分界线，它屏

34、蔽通信子网的不同，使高层用户感觉不到通信子网的存在。它完成资源子网中两结点的直接逻辑通信，实现通信子网中端到端的透明传输。运输层信息的传送单位是报文。运输层的基本功能是从会话层接收数据报文，并且在当所发送的报文较长时，在运输层先要把它分割成若干个报文分组，然后再交给它的下一层（即网络层）进行传输。另外，这一层还负责报文错误的确认和恢复，以确保信息的可靠传递。运输层除了有以上功能和作用外，它还要处理端到端的差错控制和流量控制的问题。通常上互连网所采用的TCP/IP协议中的TCP（传输控制协议）协议就是属于运输层。5会话层会话层允许不同机器上的用户建立会话关系，目的是完成正常的数据交换，并提供了对

35、某些应用的增强服务会话，也可被用于远程登录到分时系统或在两个机器间传递文件。会话层的主要功能：允许在不同主机上的各种进程间进行会话。6表示层 表示层管理这些抽象数据结构，并且在计算机内部表示和网络的标准表示法之间进行转换，也即表示层关心的是数据传送的语义和语法两个方面的内容。但其仅完成语法的处理，而语义的处理是由应用层来完成的。表示层的另一功能是数据的加密和解密，为了防止数据在通信子网中传输时敌意的窃听和篡改，发送方的表示层将要传送的报文进行加密后再传输，接收方的表示层在收到密文后，对其进行解密，把解密后还原成的原始报文传送给应用层。表示层所提供的功能还有文本的压缩功能，文本压缩的目的是为了把

36、文本非常大的数据量利用压缩技术使其数据量尽可能的减小，以满足一般通信带宽的要求，提高线路利用率，从而节省经费。综上所述，表示层是为上层提供共同需要数据或信息语法的表示变换。7应用层应用层是OSI网络协议体系结构的最高层，是计算机网络与最终用户的界面，为网络用户之间的通信提供专用的程序。OSI的7层协议从功能划分来看，下面6层主要解决支持网络服务功能所需要的通信和表示问题，应用层则提供完成特定网络功能服务所需要的各种应用协议。应用层的一个主要解决是虚拟终端的问题。可采用建立一个统一的终端协议方法，使所有不同类型的终端都能通过这种终端协议与网络主机互连。这种终端协议就称为虚拟终端协议。应用层的另一

37、个功能是文件传输协议FTP。应用层还有电子邮件的功能。TCP/IP参考模型TCP/IP体系共分成四个层次。它们分别是：网络接口层、网络层、运输层和应用层。1网络接口层网络接口层网络接口层与OSI参考模型的数据链路层和物理层相对应，它不是TCP/IP协议的一部分，但它是TCP/IP赖以存在的与各种通信网之间的接口，所以，TCP/IP对网络接口层并没有给出具体的规定。2网络层网络层网络层有四个主要的协议：网际协议IP、Internet控制报文协议ICMP、地址解析协议APR和逆地址解析协议RARP。网络层的主要功能是使主机可以把分组发往任何网络并使分组独立地传向目标（可能经由不同的网络）。另外，网

38、络层的网际协议IP的基本功能是：无连接的数据报传送和数据报的路由选择，即IP协议提供主机间不可靠的、无连接数据报传送。互连网控制报文协议ICMP提供的服务有：测试目的地的可达性和状态、报文不可达的目的地、数据报的流量控制、路由器路由改变请求等。地址转换协议ARP的任务是查找与给定IP地址相对应主机的网络物理地址。反向地址转换协议RARP主要解决物理网络地址到IP地址的转换。3运输层运输层TCP/IP的的运运输输层层提提供供了了两两个个主主要要的的协协议议，即即传传输输控控制制协协议议TCP和和用用户户数数据据报报协协议议UDP，它它的的功功能能是是使使源源主主机机和和目目的的主主机机的的对对等

39、等实实体体之之间间可可以以进进行行会会话话。其其中中TCP是是面面向向连连接接的的协协议议。所所谓谓连连接接，就就是是两两个个对对等等实实体体为为进进行行数数据据通通信信而而进进行行的的一一种种结结合合。面面向向连连接接服服务务是是在在数数据据交交换换之之前前，必必须须先先建建立立连连接接。当数据交换结束后，则应终止这个连接。当数据交换结束后，则应终止这个连接。4应用层应用层在在TCP/IP体体系系结结构构中中并并没没有有OSI的的会会话话层层和和表表示示层层，TCP/IP把把它它都都归归结结到到应应 用用 层层。所所 以以，应应 用用 层层 包包 含含 所所 有有 的的 高高 层层 协协 议

40、议，如如 虚虚 拟拟 终终 端端 协协 议议（TELNET）、文文件件传传输输协协议议（FTP）、简简单单邮邮件件传传送送协协议议（SMTP）和和域域名服务（名服务（DNS）等等。等等。数据的数据的传输传输媒体媒体 1 1 双绞线双绞线双绞线双绞线 2 2 同轴电缆同轴电缆同轴电缆同轴电缆 3 3 光纤光纤光纤光纤 组建局域网络所用的双绞线是一种由4对线（即8根线）组成的，其中每根线的材质有铜线和铜包的钢线两类。一般来说，双绞线电缆中的8根线是成对使用的，而且每一对都相互绞合在一起，绞合的目的是为了减少对相邻线的电磁干扰。双绞线分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）。目前，在局域网中

41、常用到的双绞线是非屏蔽双绞线（UTP），它又分：3类、4类、5类、超5类、6类和7类。双绞线的这8根线的引脚定义如下：线路线号12345678线路色标白橙橙白绿蓝白蓝绿白褐褐引脚定义Tx+Tx-Rx+Rx-1双绞线 在局域网，双绞线主要是用来连接计算机网卡到集线器或通过集线器之间级联口的级联，有时也可直接用于两个网卡之间的连接或不通过集线器级联口之间的级联，但它们的接线方式各有不同。常规双绞线接法错线双绞线接法2同轴电缆 同轴电缆的结构，它的中央是铜质的芯线（单股的实心线或多股绞合线），铜质的芯线外包着一层绝缘层，绝缘层外是一层网状编织的金属丝作外导体屏蔽层（可以是单股的），屏蔽层把电线很好地

42、包起来，再往外就是外包皮的保护塑料外层了目前经常用于局域网的同轴电缆有二种：一种是专门用在符合IEEE802.3标准以太网环境中阻抗为50的电缆，只用于数字信号发送，称为基带同轴电缆；另一种是用于频分多路复用FDM的模拟信号发送，阻抗为75的电缆，称为宽带同轴电缆。3光纤光纤是一种细小、柔韧并能传输光信号的介质，一根光缆中包含有多条光纤。光纤上是利用有光脉冲信号表示1，没有光脉冲来表示0。光纤通信系统是由光端机、光纤（光缆）和光纤中继器组成。光中继器用来延伸光纤或光缆的长度，防止光信号衰减。光发送机将电信号调制成光信号，利用光发送机内的光源将调制好的光波导入光纤，经光纤传送到光接收机。光接收机

43、将光信号变换为电信号，经放大、均衡判决等处理后送给接收方。光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。光纤分为单模光纤和多模光纤两类（所谓“模”是指以一定的角度进入光纤的一束光）。光纤不仅具有通信容量非常大的特点，而且还具有其他的一些特点：抗电磁干扰性能好；保密性好，无串音干扰；信号衰减小，传输距离长；抗化学腐蚀能力强。但是光纤也存在一些缺点。这就是光纤的切断和将两根光纤精确地连接所需要的技术要求较高。网络互连设备网络互连设备网络互连设备网络互连设备 1 1 网络传输介质互连设备网络传输介质互连设备网络传输介质互连设备网络传输介质互连设备 2 2 中继器（中继器（中继器（中继

44、器（RepeaterRepeater）3 3 集线器（集线器（集线器（集线器（HUBHUB）4 4 网桥（网桥（网桥（网桥（BridgeBridge）5 5 路由器（路由器（路由器（路由器（RouterRouter）6 6 网关（网关（网关（网关（GatewayGateway）7 7 交换机交换机交换机交换机 1 网络传输介质互连设备 将网络互相连接起来要使用一些中间设备（或中间系统），ISO的术语称之为中继（replay）系统。根据中继系统所在的层次，可以有以下4种中继系统：（1）物理层中继系统，即中继器（Repeater）。（2）数据链路层中继系统，即网桥或桥接器（Bridge）。（3）网

45、络层中继系统，即路由器（Router）。(4)在网络层以上的中继系统，即网关（Gateway）。2 中继器（Repeater）中继器是连接网络线路的一种装置，常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。中继器是最简单的网络互连设备，主要完成物理层的功能，负责在两个节点的物理层上按位传递信息，完成信号的复制、调整和放大功能，以此来延长网络的长度。由于存在损耗，在线路上传输的信号功率会逐渐衰减，衰减到一定程度时将造成信号失真，因此会导致接收错误。中继器就是为解决这一问题而设计的。它完成物理线路的连接，对衰减的信号进行放大，保持与原数据相同。3集线器（HUB）集线器是对网络进行集中管理的最小单元，

46、像树的主干一样，它是各分枝的汇集点。HUB是一个共享设备，其实质是一个中继器，而中继器的主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。正是因为HUB只是一个信号放大和中转的设备，所以它不具备自动寻址能力，即不具备交换作用。所有传到HUB的数据均被广播到之相连的各个端口，容易形成数据堵塞，因此有人称集线器为“傻HUB”。1.HUB在网络中所处的位置2.HUB的分类3.HUB在组网中的应用4网桥（Bridge）网桥是一个局域网与另一个局域网之间建立连接的桥梁。网桥的作用是扩展网络和通信手段，在各种传输介质中转发数据信号，扩展网络的距离，同时又有选择地将有地址的信号从一个传输介质发送到

47、另一个传输介质，并能有效地限制两个介质系统中无关紧要的通信。例如把分布在两层楼上的网络分成每层一个网络段，用网桥连接。网桥同时起隔离作用，一个网络段上的故障不会影响另一个网络段，从而提高了网络的可靠性。2.类型（1）透明网桥（2）源站选路网桥3.特点4.（1）过滤和转发（2）选择性转发（3）对多端口的支持5.（4）帧翻译（5）帧封装5路由器（Router）路由器是工作在ISO/OSI参考模型的网络层的设备。路由器是用于连接多个逻辑上分开的网络，而逻辑网络是指一个单独的网络或一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，路由器检查网络地址并决定数据是应在本网络中传输还是应传输至其它的网络，并能选

48、择从源网络到目的网络之间的一系列数据链路中的最佳路由。它还能在多网络互连环境下建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网。一般说，异种网络互连或多个网络互连都应采用路由器。路由器的功能如下：（1）网络地址的使用（2）多路径传输和路由控制（3）流量控制（4）帧的分段表2-2 网桥与路由器的比较特性网桥路由器基于算法或协议选路通常不是使用网络地址不是统一操作模式是不转发路径判定基本的可以很复杂多路径传输能力有限强路由控制能力有限强流量控制没有有帧分段不是分组处理速率高适中6网关（Gateway）在一个计算机网络中，当连接不同类型而协议差别又比较大的网络的时候，则要选用网关设备

49、。网关，又叫协议转换器，可以支持不同协议之间的转换，实现不同协议网络之间的互连。网关的功能体现在OSI模型的高层，它将协议进行转换，将数据重新分组，以便在两个不同类型的网络系统之间通信。由于协议转换比较复杂，一般地，网关只进行一对一转换，或少数几种特定应用协议的转换，很难实现通用的协议转换。主要有三类网关：（1）协议网关（2）应用网关（3）安全网关7交换机 交换技术是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品，体现了桥接技术的复杂交换技术在OSI参考模型的第二层操作。与网桥一样，交换机按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发。而这种转发决策一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。与

50、网桥不同的是交换机转发延迟很小，操作接近单个局域网性能，远远超过了网桥之间的转发性能。交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整，以减轻局域网之间信息流通出现的瓶颈问题。现在已有以太网、快速以太网、FDDI和ATM技术的交换产品。类似传统的网桥，交换机提供了许多网络互连功能。交换机能经济地将网络分成小的冲突网域，为每个工作站提供更高的带宽。协议的透明性使得交换机在软件配置简单的情况下直接安装在多协议网络中；交换机使用现有的电缆、中继器、集线器和工作站的网卡，不必作高层的硬件升级；交换机对工作站是透明的，这样管理开销低廉，简化了网络节点的增加、移动和网络变化的操作。利用专门设计的集成电路可