第01章-计算机网络概述精选文档.ppt

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1、第第01章章-计算机网络计算机网络概述概述本讲稿第一页，共九十一页办公室电话办公室电话:8528538985285389地点地点:信息学院大楼信息学院大楼208208室室教师邮箱：教师邮箱：公用邮箱：公用邮箱：联系方式联系方式本讲稿第二页，共九十一页一上课要求一上课要求 课课堂堂、作作业业、测测验验、考考试试、意意见见反反馈馈、课课程程总总体安排（重点）等。体安排（重点）等。实验课的安排：实验课的安排：实验课由韩方珍老师安排实验课由韩方珍老师安排(Tel.85285396)。课程安排本讲稿第三页，共九十一页二为什么要学习本课程？二为什么要学习本课程？请列举跟计算机网络相关的日常应用?假如今天所

2、有网络都出故障?!结论：网络跟日常工作、学习、生活息息相关！本讲稿第四页，共九十一页猜猜看，这猜猜看，这是什么？是什么？本讲稿第五页，共九十一页提醒：提醒：20092009年年颁颁布布刑刑法法修修正正案案（七七）对对于于惩惩治治网网络络“黑黑客客”的的违违法法犯犯罪罪行行为为增增加加了了相相关关条条款款，如如利利用用技技术术手手段段非非法法侵侵入入法法律律规规定定以以外外的的计计算算机机信信息息系系统统，窃窃取取他他人人账账号号、密密码码、虚虚拟拟财财产产(如如游游戏戏装装备备)等等信信息息，或或者者对对大大范范围围的的他他人人计计算算机机实实施施非非法法控控制制(如如僵僵尸网络尸网络)等行为

3、均有规置。等行为均有规置。本讲稿第六页，共九十一页三本课程学习方法三本课程学习方法 掌握两大方面知识：掌握两大方面知识：计算机计算机（基础知识）（基础知识）通通 信信（基本理论）（基本理论）（传输）（传输）介质介质（拓扑）（拓扑）结构结构访问控制方式（或访问控制方式（或协议协议）计算机网络计算机网络本讲稿第七页，共九十一页艾宾浩斯记忆规律：艾宾浩斯记忆规律：掌握记忆规律，提高学习效率！掌握记忆规律，提高学习效率！记忆量记忆量(百分数百分数)天数天数本讲稿第八页，共九十一页四本课程学习要点四本课程学习要点基础理论与基本知识：基础理论与基本知识：基础理论与基本知识：基础理论与基本知识：计算机网络计

4、算机网络计算机网络计算机网络数据通信数据通信数据通信数据通信局域网局域网局域网局域网InternetInternetInternetInternet实践与技术：实践与技术：实践与技术：实践与技术：认识网络介质认识网络介质认识网络介质认识网络介质局域网安装局域网安装局域网安装局域网安装网络操作系统网络操作系统网络操作系统网络操作系统网络互连网络互连网络互连网络互连本讲稿第九页，共九十一页 五须掌握的基础知识五须掌握的基础知识两个重要概念：两个重要概念：两个重要概念：两个重要概念：数据数据与与与与信息信息1 1 1 1什么是什么是什么是什么是数据数据数据数据？客观事物的属性值？客观事物的属性值？客

5、观事物的属性值？客观事物的属性值狭义的数据概念狭义的数据概念狭义的数据概念狭义的数据概念广义的数据概念广义的数据概念广义的数据概念广义的数据概念2 2 2 2什么是什么是什么是什么是信息信息信息信息？是有一定含义的数据，是经过提炼、筛选、？是有一定含义的数据，是经过提炼、筛选、？是有一定含义的数据，是经过提炼、筛选、？是有一定含义的数据，是经过提炼、筛选、分析与处理的数据。分析与处理的数据。分析与处理的数据。分析与处理的数据。本讲稿第十页，共九十一页课后思考：课后思考：信息在计算机内如何表示？本讲稿第十一页，共九十一页六教材及参考书六教材及参考书教材：教材：计算机网络基础与应用计算机网络基础与

6、应用全国本计算机应用创新型人才培养规划教材全国本计算机应用创新型人才培养规划教材主编：主编：刘远生刘远生，关莉莉，关莉莉北京大学出版社北京大学出版社2009年年6月第一版月第一版 本讲稿第十二页，共九十一页参考书参考书(Reference Books)计计算算机机网网络络教教程程(第第4版版),谭谭浩浩强强主主编编,吴吴功功宜宜 吴吴英英编编著著,电电子子工工业业出版社；出版社；计算机网络技术与应用，乔正洪等，清华大学出版社计算机网络技术与应用，乔正洪等，清华大学出版社Computer Networks and Internets With Internet Applications(Four

7、th Edition),Doughlas E.Comer,电子工业出版社电子工业出版社Local and Metropolitan Area Networks,Sixth Edition,William Stallings,电子工业出版社电子工业出版社Computer Networks,Fourth Edition,Andrew S.Tanenbaum,清华大学出版社清华大学出版社本讲稿第十三页，共九十一页http:/ /.http:/ 资料来源：中国互联网络信息中心（）本讲稿第十五页，共九十一页中国互联网络发展状况分析中国互联网络发展状况分析 2010 年年，中中国国网网民民规规模模达达到到

8、 4.57 亿亿，较较 2009 年年底底增增加加 7330 万万人人；互互联联网普及率攀升至网普及率攀升至34.3%，较，较2009年提高年提高5.4个百分点。个百分点。2011年年，中中国国网网民民规规模模达达到到5.13亿亿，全全年年新新增增网网民民5580万万；互互联联网网普普及及率率较上年底提升较上年底提升4个百分点，达到个百分点，达到38.3%。2010年年，我我国国手手机机网网民民规规模模达达 3.03 亿亿，较较 2009 年年底底增增加加了了 6930 万万人人。手手机机网网民民在在总总体体网网民民中中的的比比例例进进一一步步提提高高，从从 2009年年末末的的60.8%提提

9、升升至至 66.2%。2011 年，我国手机网民规模达到年，我国手机网民规模达到 3.56 亿，同比增长亿，同比增长 17.5%，与前两年相，与前两年相比，增长速度开始放缓。比，增长速度开始放缓。2010年农村网民规模达到年农村网民规模达到 1.25亿，占整体网民的亿，占整体网民的27.3%，同比增长，同比增长16.9%。2011年，农村网民规模为年，农村网民规模为 1.36亿，比亿，比2010年增加年增加1113万，占整体网民比例万，占整体网民比例为为 26.5%。与。与2010年相比，农村网民占比下降年相比，农村网民占比下降 0.8个百分点，其增幅依个百分点，其增幅依然低于城镇。然低于城镇

10、。本讲稿第十六页，共九十一页中国网民数量增长情况（中国网民数量增长情况（2002-2011）本讲稿第十七页，共九十一页网民上网设备比较网民上网设备比较本讲稿第十八页，共九十一页网民城乡结构网民城乡结构本讲稿第十九页，共九十一页中国与其他国家或地区互联网普及率比较中国与其他国家或地区互联网普及率比较资料来源：资料来源：CNNIC2009年年1月统计报告月统计报告本讲稿第二十页，共九十一页资料来源：资料来源：CNNIC2010年年1月统计报告月统计报告本讲稿第二十一页，共九十一页互连网的应用互连网的应用 1993年 9月，美国宣布了国家信息基础设施（国家信息基础设施（NII，National In

11、formation Infrastructure）建设计划，NII被形象地称为信息高速公路。1995年2月，全球信息基础设施全球信息基础设施委员会（GIIC，Global Information Infrastructure Committee）成立，它的目的是推动与协调各国信息技术与信息服务的发展与应用。以下列举宽带网的应用例子。本讲稿第二十二页，共九十一页本讲稿第二十三页，共九十一页本讲稿第二十四页，共九十一页本讲稿第二十五页，共九十一页本讲稿第二十六页，共九十一页本讲稿第二十七页，共九十一页拨号上网ISDNADSLCable Modem租用专线X.25公用分组交换网Frame Relay

12、帧中继常见上网及远程网互联方式常见上网及远程网互联方式本讲稿第二十八页，共九十一页拨号上网拨号上网用用户户需需配配备备一一台台个个人人电电脑脑，一一台台ModemModem（调调制制解解调调器器）和和一一条电话线。条电话线。ModemModem有内置与外置两种，速率在有内置与外置两种，速率在56Kbps56Kbps以内。以内。本讲稿第二十九页，共九十一页ISDN可以在一根普通电话线上实现128Kbps的上网速度。用户配备一台电脑、TA（终端适配器）、NT1（网络终端）和一条（ISDN）电话线。N-ISDN上网（一线通）上网（一线通）本讲稿第三十页，共九十一页ADSL上网（网络快车）上网（网络快

13、车）Asynchronous Digital Subscriber Loop 滤波器滤波器在普通电话线上加装在普通电话线上加装ADSL MODEMADSL MODEM，在电脑上装网卡。，在电脑上装网卡。虚拟拨号，上网速率上行虚拟拨号，上网速率上行512Kbps512Kbps，下行，下行MbpsMbps；专线上网，上网速率上行专线上网，上网速率上行512Kbps512Kbps，下行，下行MbpsMbps。上上网网方方式式本讲稿第三十一页，共九十一页ADSL的具体连接要求本讲稿第三十二页，共九十一页Cable Modem上网上网 Cable Cable ModemModem是是基基于于有有线线电电

14、视视资资源源的的增增值值服服务务，它它利利用用有有线线电电视视双双向向(Hybrid(Hybrid Fiber Fiber Coaxial)Coaxial)网网络络实实现现数数据据传传输输在在DOCSIS1.0/1.1DOCSIS1.0/1.1标标准准中中可可达达到到上上行行MbpsMbps，下下行行MbpsMbps的的传传输速率。用户端需有线电视电缆，输速率。用户端需有线电视电缆，Cable ModemCable Modem与网卡。与网卡。本讲稿第三十三页，共九十一页租用专线租用专线通过通过DDNDDN（数据专线）上网（数据专线）上网 专专线线入入网网通通信信通通率率高高，适适用用于于大大业

15、业务务里里的的网网络络用用户户使使用，用户需申请入网专线，配备专线用，用户需申请入网专线，配备专线MODEMMODEM和路由器。和路由器。本讲稿第三十四页，共九十一页X.25公用分组交换网公用分组交换网X.25说明本讲稿第三十五页，共九十一页Frame Relay帧中继帧中继帧中继说明本讲稿第三十六页，共九十一页本课程主要内容本课程主要内容第第1章：计算机网络概述章：计算机网络概述第第2章：数据通信基础章：数据通信基础 第第3章：网络体系结构与协议章：网络体系结构与协议 第第4章：局域网和城域网章：局域网和城域网 第第5章：网络操作系统和服务器配置章：网络操作系统和服务器配置第第6章：网络互连

16、技术章：网络互连技术 与实践与实践第第7章：网络管理与网络安全章：网络管理与网络安全第第8章：章：Internet与应用与应用 第第9章：构建网络系统章：构建网络系统返回本讲稿第三十七页，共九十一页第第1 1章章 计算机网络概述计算机网络概述本讲稿第三十八页，共九十一页本章学习要求本章学习要求：了解：了解：计算机网络的发展计算机网络的发展掌握：掌握：计算机网络的基本概念计算机网络的基本概念掌握：掌握：计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构 掌握：掌握：计算机网络的分类计算机网络的分类了解：计算机网络的组成了解：计算机网络的组成了解：计算机网络的功能和特点了解：计算机网络的功能和特点了解：公共

17、数据网的发展了解：公共数据网的发展 本讲稿第三十九页，共九十一页1.1 计算机网络的发展计算机网络的发展计算机技术通 讯 技 术计算机网络本讲稿第四十页，共九十一页第一阶段：第一阶段：20世纪世纪50年代年代 数据通信技术的研究与发展数据通信技术的研究与发展第二阶段：第二阶段：20世纪世纪60年代年代 ARPANET与分组交换技术的研究与发展与分组交换技术的研究与发展第三阶段：第三阶段：20世纪世纪70年代年代 网络体系结构与协议标准化的研究网络体系结构与协议标准化的研究 广域网、局域网与公用分组交换网的研究与应用广域网、局域网与公用分组交换网的研究与应用第四阶段：第四阶段：20世纪世纪90年

18、代年代 Internet技术的广泛应用技术的广泛应用 网络计算技术的研究与发展网络计算技术的研究与发展 宽带城域网与接入网技术的研究与发展宽带城域网与接入网技术的研究与发展 网络与信息安全技术的研究与发展网络与信息安全技术的研究与发展 1.1.1 计算机网络发展阶段的划分计算机网络发展阶段的划分本讲稿第四十一页，共九十一页面向终端的计算机网络面向终端的计算机网络多机系统的互连多机系统的互连标准化的计算机网络标准化的计算机网络网络互连和高速网络网络互连和高速网络计算机网络的发展四个阶段通俗说法计算机网络的发展四个阶段通俗说法:本讲稿第四十二页，共九十一页面向终端的计算机网络面向终端的计算机网络F

19、EP:Front End ProcessorFEP:Front End ProcessorModem以以单单个个主主机机为为中中心心的的星星型型网网，各各终终端端通通过过通通信信线线路路共共享享主主机机的的软软件件和和硬硬件件资资源源，终终端端没没有自主处理能力。有自主处理能力。特特点点本讲稿第四十三页，共九十一页多机系统的互连多机系统的互连H H：主计算机：主计算机T T：终端：终端A-GA-G：接口报文处理机：接口报文处理机（IMP）以以通通信信子子网网为为中中心心的的分分组组交交换换网网，而而主主机机和和终终端则处于网络的外围，构成用户资源子网。端则处于网络的外围，构成用户资源子网。特特

20、特特点点点点本讲稿第四十四页，共九十一页分组交换网示例：分组交换网示例：本讲稿第四十五页，共九十一页为为了了使使不不同同体体系系结结构构的的计计算算机机网网络络都都能能互互联联，国国际际标标准准化化组组织织ISO于于19771977年年成成立立专专门门机机构构研研究究这这个个问问题题。19781978年年ISO提提出出了了异异种种机机连连网网标标准准的的框框架架结结构构，这这就就是是著著名的名的开放系统互联参考模型开放系统互联参考模型OSI(Open System Interconnection)。3标准化的计算机网络标准化的计算机网络计计算算机机网网络络的的标标准准化化与与网网络络互互联联技

21、技术术的的成成熟熟和和完善。完善。特特点点ISO OSIISO OSI本讲稿第四十六页，共九十一页 网网络络传传输输介介质质的的光光纤纤化化、信信息息高高速速公公路路的的建建设设；多多媒媒体体网网络络及及宽宽带带综综合合业业务务数数字字网网（B-ISDNB-ISDN）的的开开发发和和应应用用；智智能能网网络络的的发发展展；建建立立在在互互连连网网络络技技术术基基础础上上的的计计算算机机网网络络飞飞速速发发展展；相相继继出出现现高高速速以以太太网网、光光纤纤分分布布式式数数据据接接口口 FDDIFDDI、快快速速分分组组交换技术，包括帧中继、异步转移模式交换技术，包括帧中继、异步转移模式(ATM

22、)(ATM)等。等。4网络互连和高速网络网络互连和高速网络计计算算机机网网络络高高速速发发展展并并进进入入普普遍遍应应用用阶阶段段。促促进进了了三三网网（计计算算机机网网络络、电电话话网网络络与与有有线线电电视视网网）合一。）合一。特特点点本讲稿第四十七页，共九十一页1.2 计算机网络的基本概念计算机网络的基本概念一、什么是计算机网络一、什么是计算机网络 资源共享观点资源共享观点的定义：以能够相互共享资源的方式互的定义：以能够相互共享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合。连起来的自治计算机系统的集合。计算机网络的计算机网络的基本特征基本特征:网络建立的主要目的是实现计算机网络建立的主要目的

23、是实现计算机资源的共享资源的共享；互连的计算机是分布在互连的计算机是分布在不同地理位置不同地理位置的多台的多台独立的独立的“自治计算机系统自治计算机系统”；连网计算机在通信过程中必须连网计算机在通信过程中必须遵循遵循相同的相同的网络协议网络协议。本讲稿第四十八页，共九十一页计算机网络定义的要点计算机网络定义的要点 计算机网络是用计算机网络是用通信线路与通信设备通信线路与通信设备将分布在将分布在不同不同地理位置地理位置上上功能独立功能独立的计算机互相连接，按照的计算机互相连接，按照网络协议网络协议进行数据通信，实现进行数据通信，实现资源共享与通信资源共享与通信的信息系统。的信息系统。CCPCCP

24、CCPCCPHHHH注：注：CCP(Communication Control Processor)通信控制处理机通信控制处理机 H主计算机主计算机通信子网资源子网资源子网本讲稿第四十九页，共九十一页从组成网络的各种设备或系统的功能看：从组成网络的各种设备或系统的功能看：计算机网络可分为计算机网络可分为资源子网资源子网与与通信子网通信子网两部分。两部分。CCPCCPCCPCCP通信子网HHHH资源子网资源子网本讲稿第五十页，共九十一页1 1广域网、局域网和城域网广域网、局域网和城域网广广域域网网(Wide(Wide Area Area NetworkNetwork，WAN)WAN)也也称称为为

25、远远程程网网，它的覆盖范围大，一般可从几千米到几万千米。它的覆盖范围大，一般可从几千米到几万千米。局局域域网网(Local(Local Area Area NetworkNetwork，LAN)LAN)也也称称为为局局部部网网，它它的的覆覆盖盖范范围围有有限限，一一般般不不超超过过1 1万万米米，属属于一个部门或单位组建的小范围网络。于一个部门或单位组建的小范围网络。城城域域网网(Metropolitan(Metropolitan Area Area NetworkNetwork，MAN)MAN)一一般般是是指指建建立立在在大大城城市市、大大都都市市区区域域的的计计算算机机网网络络，覆覆盖盖城

26、城市市的的大大部部分分或或全全部部地地域域，也也称称为为大大都都市市区区域网。域网。二、计算机网络的常见概念二、计算机网络的常见概念本讲稿第五十一页，共九十一页1.22 2互连网互连网把由多个网络相互连接构成的复合网络称为把由多个网络相互连接构成的复合网络称为互连互连网网。互连网一般是不同网络的相互连接，如局域。互连网一般是不同网络的相互连接，如局域网和广域网连接、两个局域网相互连接或多个局网和广域网连接、两个局域网相互连接或多个局域网通过广域网连接起来。域网通过广域网连接起来。3 3无线网无线网 利用无线通信媒体与无线通信技术实现的网络。利用无线通信媒体与无线通信技术实现的网络。常见的无线通

27、信媒体有：常见的无线通信媒体有：微波微波、红外线红外线、激光激光本讲稿第五十二页，共九十一页4 4公用网和专用网公用网和专用网公用网公用网也称为通用网，一般由政府的电信部门组也称为通用网，一般由政府的电信部门组建、控制和管理，网络内的数据传输和交换设备建、控制和管理，网络内的数据传输和交换设备可租用给任何个人或部门使用。部分广域网是公可租用给任何个人或部门使用。部分广域网是公用网。用网。专用网专用网通常由某一部门、某一系统、某机关、学通常由某一部门、某一系统、某机关、学校、公司等组建、管理和使用。多数局域网属于校、公司等组建、管理和使用。多数局域网属于专用网。某些广域网也可用做专用网，如广电网

28、、专用网。某些广域网也可用做专用网，如广电网、铁路网等。铁路网等。5 5透明和虚拟透明和虚拟如果一个事物是实际存在的，但它并没有表现出如果一个事物是实际存在的，但它并没有表现出来，看起来好像不存在，这种属性就是来，看起来好像不存在，这种属性就是透明透明。反之就是反之就是虚拟虚拟。本讲稿第五十三页，共九十一页6.6.虚拟局域网和虚拟专用网虚拟局域网和虚拟专用网虚虚拟拟局局域域网网(VLAN)(VLAN)可可利利用用网网络络软软件件和和网网络络交交换换技技术术，将将不不同同位位置置的的一一个个或或多多个个物物理理网网段段上上的的相相关关用用户户组组成成的的一一个个逻逻辑辑工工作作组组。逻逻辑辑工工

29、作作组组中中的的用用户户不不依依赖赖于于所所在在网网络络的的物物理理位位置置，而而是是按按用用户户的的工工作作性性质质或或其其他他规规则则等等动动态态组组合合在在一一起起的的，他他们们好好像像是是一一个个局局域域网网中中的的用用户户一一样样，可可共共同同完完成成相相关关的的工工作作。因因此此，称称这这样样的的逻逻辑辑工工作作组组为为虚虚拟拟局局域网。域网。VLANVLAN经常具有临时性的特点。经常具有临时性的特点。本讲稿第五十四页，共九十一页6.6.虚拟局域网和虚拟专用网虚拟局域网和虚拟专用网（续）（续）虚虚拟拟专专用用网网(Virtual(Virtual Private Private Ne

30、tworkNetwork，VPN)VPN)是是指指依依靠靠InternetInternet服服务务提提供供者者(ISP)(ISP)和和其其他他网网络络服服务务提提供供者者(NSP)(NSP)在在公公共共网网络络中中建建立立的的专专用用数数据据通通信信网网络络。VPNVPN可可使使用用户户利利用用公公共共网网的的资资源源，将将分分散散在在各各地地的的机机构构动动态态地地连连接接起起来来，进进行行低低成成本本的的安安全全数数据据传传输输，这这样样既既节节省省长长途途电电话话费费用用支支出出，又不再需要专用线路。又不再需要专用线路。本讲稿第五十五页，共九十一页1.3 计算机网络计算机网络（系统）（系

31、统）的组成的组成构成网络的基本要素有端点设备构成网络的基本要素有端点设备(用户设备用户设备)、网络连接设备、网络连接设备和网络传输介质，如下图所示：和网络传输介质，如下图所示：DTE(Data Terminal Equipment )表示数据终端设备，包括计算机、终端、表示数据终端设备，包括计算机、终端、计算机外设等用户设备。计算机外设等用户设备。DCE(Data Communication Equipment)表示数据电路终接设备表示数据电路终接设备(或数据通信设或数据通信设备备)，包括各种通信设备，包括各种通信设备(如调制解调器、通信控制处理机、多路复用器、如调制解调器、通信控制处理机、多

32、路复用器、路由器等路由器等)。本讲稿第五十六页，共九十一页1.3.1 1.3.1 计算机网络硬件系统计算机网络硬件系统计计算算机机网网络络的的硬硬件件主主要要包包括括计计算算机机、终终端端、通通信信控控制制处处理理机机、调调制制解解调调器器、多多路路复复用用器器、通通信信线线路路和和网网络络互连设备等。互连设备等。1 1计算机计算机2 2终端终端3 3通信控制处理机通信控制处理机4 4调制解调器调制解调器5 5多路复用器多路复用器6 6通信线路通信线路7 7网络互连设备网络互连设备 。本讲稿第五十七页，共九十一页1.3.2 1.3.2 计算机网络软件系统计算机网络软件系统计计算算机机网网络络软

33、软件件系系统统大大致致可可分分为为5 5类类：网网络络操操作作系系统统软软件件、网网络络协协议议、网网络络管管理理软软件件、网网络络通通信信软软件件和和网网络络应应用用软件。软件。1 1网络操作系统网络操作系统2 2网络协议网络协议3 3网络管理软件网络管理软件4 4网络通信软件网络通信软件 5 5网络应用软件网络应用软件 本讲稿第五十八页，共九十一页1.4 计算机网络的功能和特点计算机网络的功能和特点1.4.1 1.4.1 计算机网络的功能计算机网络的功能计算机网络的功能可归纳为以下几点。计算机网络的功能可归纳为以下几点。1 1资源共享资源共享2 2数据传输数据传输 3 3实时的集中处理实时

34、的集中处理4 4提高可靠性提高可靠性5 5均衡负荷和分布式处理均衡负荷和分布式处理 本讲稿第五十九页，共九十一页1.4.2 1.4.2 计算机网络的特点计算机网络的特点 虽然各种计算机网络系统的具体用途、系统结构、虽然各种计算机网络系统的具体用途、系统结构、信息传输方式等各不相同，但各种网络系统都具有一信息传输方式等各不相同，但各种网络系统都具有一些共同的特点。些共同的特点。1 1可靠性可靠性 2 2独立性独立性3 3可扩充性可扩充性4 4高效性高效性5 5廉价性廉价性6 6透明性透明性7 7易操作性易操作性 本讲稿第六十页，共九十一页1.5 计算机网络的分类计算机网络的分类计算机网络的分类方

35、法有多种计算机网络的分类方法有多种：根据网络的覆盖范围与规模分类根据网络的覆盖范围与规模分类根据网络所使用的通信媒体分类根据网络所使用的通信媒体分类根据网络的传输技术分类根据网络的传输技术分类根据网络的拓扑结构分类根据网络的拓扑结构分类。本讲稿第六十一页，共九十一页例：根据网络覆盖范围进行分类例：根据网络覆盖范围进行分类 按覆盖的地理范围分类，计算机网络可以分为三类：按覆盖的地理范围分类，计算机网络可以分为三类：局域网局域网（LAN，Local Area Network）城域网城域网（MAN，Metropolitan Area Network）广域网（广域网（WAN，Wide Area Net

36、work）本讲稿第六十二页，共九十一页 局域网的特点如下：局域网的特点如下：l传输距离比较短，一般直径小于传输距离比较短，一般直径小于2.5Km。l数据传输速率高，通常在数据传输速率高，通常在0.1Mbps到上千到上千Gbps。l传输误码率低，一般在传输误码率低，一般在10-610-10之间。之间。l网网络络结结构构比比较较规规范范，有有星星型型、总总线线型型、环环型型、树树型型和和分布式等连接方式。分布式等连接方式。l网络为小单位或组织所完全拥有。网络为小单位或组织所完全拥有。1局域网局域网（Local Area Network，简称：，简称：LAN）本讲稿第六十三页，共九十一页 2城域网（

37、城域网（Metropolitan Area Network,简称：简称：MAN）城域网的特点如下：城域网的特点如下：l地理覆盖范围可达地理覆盖范围可达100km。l数据传输速率在数据传输速率在100Mbps左右。左右。l传送误码率小于传送误码率小于109。l网络结构比较复杂。网络结构比较复杂。l既可用作专用网，也可用作公用网。既可用作专用网，也可用作公用网。本讲稿第六十四页，共九十一页 3广域网（广域网（Wide Area Network，简称：，简称：WAN）广域网的特点如下：广域网的特点如下：l传输距离远，几乎无地理范围限制。传输距离远，几乎无地理范围限制。l数据传输速率相对局域网偏低。数

38、据传输速率相对局域网偏低。l网络结构最复杂。网络结构最复杂。l传送误码率较高，一般在传送误码率较高，一般在103105之间。之间。l网络由各个组织机构分别拥有。网络由各个组织机构分别拥有。本讲稿第六十五页，共九十一页1.6 计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构计算机网络拓扑的定义计算机网络拓扑的定义拓扑学首先把实体抽象成与其大小、形状无关的点，拓扑学首先把实体抽象成与其大小、形状无关的点，将连接实体的线路抽象成线，进而研究了将连接实体的线路抽象成线，进而研究了点、线、面点、线、面之间的关系之间的关系;计算机网络拓扑是通过网中结点与通信线路之间的几计算机网络拓扑是通过网中结点与通信线路之间的

39、几何关系表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构何关系表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系关系;计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓扑构型计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓扑构型;拓扑设计对网络性能、系统可靠性与通信费用都有重拓扑设计对网络性能、系统可靠性与通信费用都有重大影响。大影响。本讲稿第六十六页，共九十一页计算机网络的拓扑结构主要类型计算机网络的拓扑结构主要类型:基本类型本讲稿第六十七页，共九十一页特点特点:各站点都连接到一条称为总线的同轴电缆上。各站点都连接到一条称为总线的同轴电缆上。优点优点:在于网络在于网络结构简单结构简单，安装容易安装容易，所需网络，所需网络附加设备少等附

40、加设备少等；缺缺点点:若若总总线线上上某某一一个个中中间间结结点点接接触触不不好好、某某段段传传输输介介质质传传导导不不良良等等故故障障，都都可可能能会会引引起起整整个个网网络络的的瘫瘫痪痪，并并且且故故障障定定位困难位困难。总线型拓扑结构总线型拓扑结构本讲稿第六十八页，共九十一页终结器BNC T型连接器终结器BNC T型连接器总线型拓扑结构实际连接图总线型拓扑结构实际连接图接触不良出现断点本讲稿第六十九页，共九十一页总线型拓扑结构的典型应用总线型拓扑结构的典型应用本讲稿第七十页，共九十一页 星型结构星型结构特特点点：采采用用集集中中式式通通信信控控制制策策略略，任任何何两两个个端端点点之之间

41、间的的通通信信都都通通过过中中心心结结点点控控制制。中中央央结结点点是是整整个个网网络络的的控控制制中中心心，相相邻邻结结点点之之间间的的通通信都要通过中心结点。信都要通过中心结点。优优点点：任任何何结结点点的的故故障障不不影影响响到到网网络络的的其其它它部部分分，故故障障定定位位、网网络络管理方便管理方便；缺点：中心结点负荷大，其可靠性将影响到整个网络的运行。缺点：中心结点负荷大，其可靠性将影响到整个网络的运行。本讲稿第七十一页，共九十一页星型拓扑结构实际连接图星型拓扑结构实际连接图双绞线集线器集线器本讲稿第七十二页，共九十一页 环型结构环型结构特点：各主机或终端经过环接口连成一个封闭环型。

42、特点：各主机或终端经过环接口连成一个封闭环型。优优点点：安安装装比比较较容容易易，由由于于环环是是单单向向传传输输，点点到到点点连连接接，非非常常适适合合于光纤连接；于光纤连接；缺点：可靠性较差，重新配置困难。缺点：可靠性较差，重新配置困难。本讲稿第七十三页，共九十一页环型拓扑结构环型拓扑结构的实际应用MSAU:Multistation Access Unit 多站访问单元本讲稿第七十四页，共九十一页 树型结构（又称层次型结构）树型结构（又称层次型结构）特特点点：是是一一种种分分级级的的集集中中式式网网络络。整整个个网网络络是是通通过过各各级级主主计计算算机机去去分分级级管管理理所所属属工工作

43、作站站，它它是是一一个个在在分分级级管管理理基基础础上上的的集集中中式网络。式网络。优点：适用于分级管理和控制系统；优点：适用于分级管理和控制系统；缺点：结构比较复杂。缺点：结构比较复杂。本讲稿第七十五页，共九十一页树型拓扑结构的实际应用树型拓扑结构的实际应用本讲稿第七十六页，共九十一页树型拓扑结构在企业中的应用树型拓扑结构在企业中的应用本讲稿第七十七页，共九十一页 网状型（又称分布式结构）网状型（又称分布式结构）特特点点：网网状状型型结结构构是是由由分分布布在在不不同同地地点点的的计计算算机机系系统统经经信信道道连接而成，其形状任意。连接而成，其形状任意。优优点点：各各个个结结点点之之间间有

44、有多多条条路路径径相相连连，因因此此，不不会会由由于于某某一一线线路路或或结结点点发发生生故故障障而而影影响响整整个个网网络络的的工工作作，具具有有较较高高的的可可靠性，而且资源共享方便；靠性，而且资源共享方便；缺点：结构与网络管理软件比较复杂，成本也比较高。缺点：结构与网络管理软件比较复杂，成本也比较高。网状型拓扑结构广泛应用于广域网之中！网状型拓扑结构广泛应用于广域网之中！本讲稿第七十八页，共九十一页Internet网型拓扑结构的实际应用网型拓扑结构的实际应用本讲稿第七十九页，共九十一页典型的典型的Intranet结构示意图结构示意图本讲稿第八十页，共九十一页1.7 典型计算机网络典型计算

45、机网络（补充）（补充）1.7.1 ARPANET1969年年11月，实验性的月，实验性的ARPANET开通；开通；1975年年，ARPANET 已已经经连连入入了了100多多台台主主机机，并并且且结结束束了了网网络络实实验验阶阶段段，移移交交美美国国国国防防部部国国防防通通信信局局正正式式运运行；行；1983年年1月，月，ARPANET向向TCP/IP的转换结束；的转换结束；80年代中期，年代中期，ARPANET成为成为Internet的主干网；的主干网；1990年，年，ARPANET退役。退役。ARPANET对网络的产生与发展起了重要的影响。对网络的产生与发展起了重要的影响。本讲稿第八十一页

46、，共九十一页1.7.2 NSFNET 1984年，年，NSF决定组建决定组建NSFNET；NSFNET采取的是一种层次型结构，分为主干网、地采取的是一种层次型结构，分为主干网、地区网与校园网；区网与校园网；1990年，年，NSFNET主干网的传输速率为主干网的传输速率为44.746Mbps；1995年年4月月1日，日，NSF和和MCI合作创建了合作创建了vBNS（very high-speed backbone network service）；vBNS主干网运行的速率范围是从主干网运行的速率范围是从622Mbps（OC12）到到4.8G bps（OC48）。）。本讲稿第八十二页，共九十一页1

47、.7.3 Internet 80年代中期人们开始认识到年代中期人们开始认识到Internet的重要作用；的重要作用；90年代是年代是Internet历史上发展的最快的时期；历史上发展的最快的时期；Internet应应用用主主要要有有E-mail、WWW、Telnet、FTP与与Usenet等等，随随着着Internet规规模模和和用用户户的的不不断断增增长长，Internet上的应用领域也进一步得到开拓；上的应用领域也进一步得到开拓；从从用用户户的的角角度度来来看看，Internet是是一一个个全全球球范范围围的的信信息息资资源网；源网；从从网网络络结结构构角角度度看看，Internet是是一

48、一个个由由路路由由器器互互联联起起来来的大型网际网。的大型网际网。本讲稿第八十三页，共九十一页1.7.4 Internet2 由于由于Internet的商业化与业务量增多，导致网络整体性的商业化与业务量增多，导致网络整体性能降低；能降低；1996年年10月，一些大学申请建立月，一些大学申请建立Internet2，为其成员组，为其成员组织服务，初始运行速率可达织服务，初始运行速率可达10Gbps；Internet 2可以用于多媒体虚拟图书馆、远程医疗、远可以用于多媒体虚拟图书馆、远程医疗、远程教学、视频会议、视频点播、天气预报等领域；程教学、视频会议、视频点播、天气预报等领域；Internet

49、2在网络层运行的是在网络层运行的是IPv4，同时也支持，同时也支持IPv6业业务，希望形成下一代务，希望形成下一代Internet的技术与标准。的技术与标准。本讲稿第八十四页，共九十一页1.8 公共数据网的发展公共数据网的发展 公共数据网公共数据网PDN的建设为组建广域网打下了基础；的建设为组建广域网打下了基础；研究公共数据网的数据交换技术需要了解：研究公共数据网的数据交换技术需要了解：X.25网网 帧中继帧中继 B-ISDN ATM本讲稿第八十五页，共九十一页1.8.1 X.25网网 X.25网是一种典型的公用分组交换网，它是网是一种典型的公用分组交换网，它是CCITT为为广域网制定的一个公

50、用分组交换网；广域网制定的一个公用分组交换网；制定制定X.25标准的基础是传输速率低、误码率高的通信标准的基础是传输速率低、误码率高的通信线路，为了克服通信线路数据传输质量较差的缺点，线路，为了克服通信线路数据传输质量较差的缺点，X.25标准采用了复杂的差错控制、流量控制与拥塞控标准采用了复杂的差错控制、流量控制与拥塞控制机制，协议复杂，工作效率不高；制机制，协议复杂，工作效率不高；X.25网的传输速率一般为网的传输速率一般为64Kbps；X.25标准主要是针对大型机与终端连网标准主要是针对大型机与终端连网。返回本讲稿第八十六页，共九十一页1.8.2 帧中继帧中继 帧帧中中继继主主要要考考虑虑