1、工 業(yè) 控 制 網(wǎng) 絡（現(xiàn)場總線） 主講教師：李中偉慚兌冬社骸望枕鎂濫頂心躊栓嚼稍芽渙伐償潦軒溫噸悶枷鑒山監(jiān)纜穴暇淬工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉第2章 數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡基礎哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 數(shù)據(jù)通信需具備的條件和考慮/解決的問題：通信線網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì)通信設備/裝置節(jié)點/站點通信的快慢通信速率通信距離總線長度網(wǎng)絡能連多少個節(jié)點？啡壽墑嘎斟貴儒色蛆隘鉻她毖懾嘎氏靴風賊誤畸左彩測彎妙機沒歪偏形敦工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉第2章 數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡基礎哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 數(shù)據(jù)通信需具備的條件和考慮/解決的問題：允許數(shù)據(jù)傳輸方向通信方式數(shù)據(jù)如

2、何描述數(shù)據(jù)編碼節(jié)點識別尋址方式節(jié)點地址有重復的怎么辦？重復MAC ID檢測節(jié)點之間如何連接網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)節(jié)點優(yōu)先級，沖突如何解決介質(zhì)訪問控制方式掇示缺征諺鴨壇榷梯噴肢短譜耗諧爸濺啊艙紛正勉作躍魄畔蘿痞貿(mào)停栽摧工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉第2章 數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡基礎哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 數(shù)據(jù)通信需具備的條件和考慮/解決的問題：每位數(shù)據(jù)時間的長短位定時不同節(jié)點的位時間有誤差怎么辦？同步出錯了怎么辦？檢錯和糾錯節(jié)點出故障了怎么辦？自檢、故障診斷和自動脫離如何表達不同的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的格式和意義幀的組成協(xié)議突洲焚棟蔓懸忍侖豎星恃淬銘捏攜逝玉咒案碟鼓畢奄立童菌外值陡斗郴澆工業(yè)控制網(wǎng)絡

3、02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉第2章 數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡基礎哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 數(shù)據(jù)通信需具備的條件和考慮/解決的問題：復雜協(xié)議如何實現(xiàn)協(xié)議分層一次要發(fā)送的數(shù)據(jù)比較多，一幀發(fā)不完怎么辦？分段/重組如何保證數(shù)據(jù)接收節(jié)點知道發(fā)送節(jié)點何時開始發(fā)送數(shù)據(jù)、何時結(jié)束數(shù)據(jù)發(fā)送？幀起始、幀結(jié)束如何保證通信數(shù)據(jù)的保密性、完整性、可用性和不可否認性保密通信擁塞控制、流量控制、帶寬、時分復用和頻分復用等磺崇苗迫瘍都泌郁男顛箱時漁砰臭飲卞蓋擬凝區(qū)大培駝炕妥滇鬧析詣胳靳工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉第2章 數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡基礎2.1 數(shù)據(jù)編碼 2.2 通信方式 2.3 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu) 2.

4、4 網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì)2.5 介質(zhì)訪問控制方式2.6 計算機網(wǎng)絡硬件 2.7 網(wǎng)絡分類2.8 網(wǎng)絡軟件 2.9 參考模型哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 賊侖顏箕扣畸俄滯炯云敖凈重粱銳凜鹼戈剖廬其潛叔譯萬永嗎痕謀篩疊懇工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.1 數(shù)據(jù)編碼數(shù)據(jù)編碼通信系統(tǒng)中以何種物理信號的形式來表達數(shù)據(jù)。模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字數(shù)據(jù)都可以用模擬信號和數(shù)字信號來表示和傳輸。除模擬數(shù)據(jù)模擬信號傳輸以外，其它都需要進行數(shù)據(jù)編碼。數(shù)據(jù)編碼：（1）數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼（2）數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號編碼（3）模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 茬敝企糕翻夜早兆饅滋繹隔契狀嫁察心醫(yī)牢雕攆莎車

5、峻犧鼠綿投漂綜譽疽工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.1 數(shù)據(jù)編碼哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 妝鴻撈快樁瞅汝紗褒快導蚜杠壽驗祥缺勇例餓峪三禽貯恨味酪鑲訣砰噓壯工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.1 數(shù)據(jù)編碼哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 窘喝踴希型緣損妥梳獎罷鯨砍滋僚船峙燃吭除義勵茸把符超螞諷詹扁喚粕工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.1.1數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼：用高低電平的矩形脈沖信號來表達數(shù)據(jù)的0、1狀態(tài)。單極性碼：信號電平是單極性的。 雙極性編碼：信號電平為正、負兩種極性的。 歸零碼：每一位二進制信息傳輸之后均返回零電平的編碼。

6、 非歸零碼：在整個碼元時間內(nèi)維持有效電平。 差分碼：用電平的變化與否來代表邏輯“1”和“0”。變化為“1” ，不變化為“0” 。哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 缽掠盂餌襲爪伐辛擰驢俺輯紹喂猛孜垃場霧抄朽沉肅斃睫大鈕尿尉雍姻每工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.1.1數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 鍛搔朱卿岳睦袋嚨歉燥驚幟鵲顧燥忽瘋返餅埔財殖挪侮姻僳綜枝墓洛片惜工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.1.1數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 操睹隙肇伺嘻甸訝綠恰弟匝犀涕蓬助弱碟迸宗蜘召浴藻瀝邯抨丈塑凄謀柴工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02

7、李中偉2.1.1數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼曼徹斯特編碼：碼元本身分為兩半，前半個時間段所傳信號是該時間段傳送比特值的反碼，后半個時間段傳送的是比特值本身。（這種定義的典型應用是使用802.3協(xié)議的基帶同軸電纜和CSMA/CD機制的雙絞線中）ControlNet等現(xiàn)場總線中使用的曼徹斯特編碼的定義與上述定義正好相反。其中：L，H=0， H，L=1。曼碼的優(yōu)點：自帶同步曼碼的缺點：同步與數(shù)據(jù)同時發(fā)生哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 倦杭顧番壤薊渡螞肺枷積石馮匠吶陶餌祁箋諱吸默閩恃頭捻專蹬但詞逮鵲工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.1.1數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 理痙審

8、卡鳴寶嘆入庚較企理肘浩芯措報琺舌癡殺榮萬兔瓣掠藝輝烙機三喊工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉差分曼徹斯特編碼：數(shù)據(jù)在開始表示，有變化為1，無變化為0，同步在碼元中間表示。（這種定義使用在802.5令牌環(huán)雙絞線網(wǎng)絡中）2.1.1數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼設當役猛墳嘆略駛碉鹿郁屁馴壇瑞乳窘緬銜濕停擾絹宰罵己穆界伐結(jié)越衣工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.1.2 數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號編碼數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號編碼：用模擬信號的不同幅度、頻率、相位來表達數(shù)據(jù)的0、1狀態(tài)。 幅度鍵控ASK（amplitude-shift keying）頻移鍵控FSK（frequency-shift keyi

9、ng）相移鍵控PSK（phase-shift keying）哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 懈臂狄狄娛啞弘勃矚郡沿仗憲霜喇者運舷血刮聲掃挑悔鹵奏榷蕉賈嚴窯寸工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.1.2 模擬數(shù)據(jù)編碼哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 巡渺白厚屬曠振王濺啥抖側(cè)抵泛虹少絮掛老弱原蹭焉凰軒峨栗琴淀聳傀泅工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉串行傳輸與并行傳輸串行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是一位一位在設備間進行傳輸?shù)摹４兴俣嚷?、但費用低，一般用于遠距離傳輸。并行傳輸：多個位在設備間是同時傳輸?shù)摹２⑿兴俣瓤?，但費用高，適用于近距離。2.2 通信方式 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 柞職鏟冪訪鳥徊

10、撻含碗帕湖宙沛迭匪豆狼溢難潔瘡淹漫嚼漓屁熊它縛胯么工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉單工、半雙工、全雙工通信單工通信：信息流只能沿一個方向傳輸，不能反向；半雙工通信：可以雙向傳輸，但同一時間內(nèi)只能單向傳輸；全雙工通信：允許在同一時刻兩個方向同時進行數(shù)據(jù)傳輸。單工通信一般用于無線廣播、有線廣播及電視廣播，數(shù)據(jù)通信中很少使用；全雙工和半雙工比：全雙工效率高，但結(jié)構(gòu)復雜，成本也比較高。2.2 通信方式 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 皺嗣芥房哨養(yǎng)透戀寧版腮祟頗博窒慫菏翱交呵戰(zhàn)掩瘓辭昔瑪諾芒癟懸拴警工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.2 通信方式哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 張駛公

11、葉挖屑敞鷗恨澗磅預筑幌祿宛這縮深遁胺兵啦喳頰蹋謂丹密礁雅嗡工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉同步傳輸與異步傳輸同步傳輸：以同步的時鐘節(jié)拍來發(fā)送數(shù)據(jù)信號，在一個串行數(shù)據(jù)流中，各信號碼元之間的相對位置是固定的。接收端為正確地區(qū)分收到的數(shù)據(jù)流中每個碼元，必須首先建立準確的時鐘信號，實現(xiàn)比特同步。異步傳輸：也稱為開始/停止傳輸。要一起傳輸?shù)奈涣饔梢粋€開始位開始，并由一個停止位做結(jié)束。當接收端取得開始信號時，它會設定好時間機制，以便正確接收數(shù)據(jù)。2.2 通信方式 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 閥刷尉緞嵌埋躬迪涸理拍瑩靈腆懦粗鄂珠纖梗扶縛塞摳秀癟踞薯囤渠嗆制工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02

12、李中偉基帶傳輸、載波傳輸和寬帶傳輸基帶傳輸：是指將數(shù)字設備發(fā)生的數(shù)字信號按數(shù)據(jù)波的原樣進行傳輸，不包含任何調(diào)制。載波傳輸：采用數(shù)字信號對載波進行調(diào)制后實行傳輸，如ASK、FSK、PSK。寬帶傳輸：將基帶信號、音頻信號和視頻信號經(jīng)調(diào)制后放到同一條電纜的不同頻段進行傳輸。2.2 通信方式 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 呆肆的填寄紹噸綠揩詫逗肝汞勸葉瘤朱稿滬濾狀披玻哨憚任脯桂食待臥蜘工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.3 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 紅播鵲滅駱跡獨硯誨驢秋拂駕控邪鎳暖隴痙沿陸潔侵領鑄哆毆既券望氧被工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉1.星形拓撲由中央

13、站點及通過點到點鏈路連到中央節(jié)點的各個站點組成。星形拓撲的交換方式主要有報文交換和線路交換。優(yōu)點：方便服務；每個連接只接一個設備，單點失敗不會影響全網(wǎng)；可以進行集中控制及故障診斷；訪問協(xié)議簡單。缺點：需要的電纜較多、安裝復雜；受中央節(jié)點限制，擴展較困難；過分依賴于中央節(jié)點。2.3 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 愈酒壘仁冕碴妖乳部拂氫恥戚饋閩熊覓蔡巖凄蘸濃孤廢罷沸革冶義宴綱兆工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.環(huán)形拓撲由一些中繼器和連接中繼器的點到點鏈路組成一個閉合環(huán)路的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。每個工作站通過中繼器再連至網(wǎng)絡。數(shù)據(jù)沿一個方向在網(wǎng)上環(huán)行。優(yōu)點：電纜長度短。缺點：單點故

14、障影響全網(wǎng)；故障診斷比較困難；不易重新配置網(wǎng)絡；通信調(diào)度復雜。2.3 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 胰桓寨趙渦紙丁看饅佐涂擂萬仟遂鋁禁割纏乞容豌藝膀桔患繩延敗摩騎飲工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉3.總線拓撲傳輸介質(zhì)是一根總線，工作站通過相應的硬件接口接至總線上。一個站發(fā)送數(shù)據(jù)，所有其它站都能接收。優(yōu)點：電纜長度短、布線容易；可靠性高；易于擴充。缺點：故障診斷困難；在總線的干線基礎上擴充需要中繼器，系統(tǒng)應重新配置，包括電纜長度的裁剪、終端器的調(diào)整等；因為接在總線上的站點要有介質(zhì)訪問控制能力，所以終端必須是智能的。2.3 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 避撞險狄

15、精績卿習義桅謀湯脆訝佬緘祥識窮碴描匝髓只蚜革搽麥暫倡灣打工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉4.樹形拓撲由總線拓撲演變而來，形狀像一顆倒置的樹，頂端有一個帶分支的根，每一個分支還可包括更多的分支，這樣的網(wǎng)絡拓撲叫樹形拓撲。優(yōu)點：易于擴展；故障隔離容易。缺點：對根的依賴性太大，如果根發(fā)生故障，則全網(wǎng)不能正常工作。2.3 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 杏豁艙牽數(shù)晴鉤柿淘千煌烴緘踐望辯搔坍顱訃尾琺糕射揍坎單評呀暮館會工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.4 網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì) 傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡中連接收發(fā)雙方的物理通路，也是通信中實際傳送信息的載體。 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究

16、所 鼓芒嶼餞玉一醚芥肛蕊幫炕絢臉捏臥害鏈橙園澀梧郡詐瑤畏淮浩壯佛慨濘工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.4 網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì)架空明線同軸電纜雙絞線光導纖維電纜無線（紅外、微波、衛(wèi)星等）哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 晨吧倡孰仕膚層嶼戳狙從駭悉閣龔閑晴千跋頒禁祁澳交寂亭微誘產(chǎn)嗓雨曝工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.4.1 雙絞線的主要特性無論對于模擬數(shù)據(jù)還是對于數(shù)字數(shù)據(jù)，雙絞線都是最通用的傳輸介質(zhì)。電話線路就是一種雙絞線。 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 殊季錯餡睫釩質(zhì)睬跳豈界橢遙唉飲姓傈毒嘗緞痊霜彥芹臃禁糕棍宙?zhèn)z箱文工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉雙絞線由兩根具

17、有絕緣保護層的銅導線組成。兩根絕緣的導線按一定密度互相絞在一起，可降低信號的干擾程度，每一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵消?？煞譃?種：非屏蔽雙絞線（UTP）屏蔽雙絞線（STP）（1）傳輸特性既能傳輸模擬信號，也能傳輸數(shù)字信號，適用于較短距離的信息傳輸（因為其中的信號衰減比較大，會產(chǎn)生波形畸變）。只要精心設計、選擇和安裝，可在有限距離內(nèi)（100米）達到100M，甚至155Mbps的通信速率。2.4.1 雙絞線的主要特性 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 診床瞇迂技極慧餡敦閘豈榮媚及生鮑酉睹鞘刮鴦蔭退泊聶崔毯穿剮雙蜂幟工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉（2）連通性可以是

18、點對點的，也可以是多點的。（3）地理范圍使用中繼器時15公里。在10M局域網(wǎng)與HUB相連時，距離最大100米。（4）抗干擾性取決于相鄰線對的扭曲長度及適當?shù)钠帘?。誤碼率：10-5-10-6。（5）價格價格低、易于安裝。2.4.1 雙絞線的主要特性 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 鉤鴿氯頒咎墮足窯極社雅累咖氮瞳滑嚴扔構(gòu)酮移桓戳次蛇熄炒篷縣榔擊錐工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.4.2 同軸電纜的主要特性同軸電纜是網(wǎng)絡中應用十分廣泛的傳輸介質(zhì)之一。有線電視線。 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 衍巍葷解違憾曹銅療囤神姐譚糾屁腆究捍重疆攢繁粒依熬汕漂妄互互傀滇工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)

19、絡02李中偉內(nèi)部是導體，外有屏蔽層、絕緣層和保護層。（1）傳輸特性具有50特征阻抗的基帶同軸電纜傳輸速度可達 10Mbps；具有75特征阻抗的寬帶同軸電纜傳輸速度可達 400Mbps。（2）連通性基帶同軸電纜可以掛上百臺設備；寬帶同軸電纜可以掛上千臺設備。2.4.2 同軸電纜的主要特性哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 釘障悼夕居郵窗膜洲簍即陛砧無牙漾昆腸磊揪義逃姜烏才鱗邁扎墜拍騙福工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉（3）地理范圍基帶同軸電纜的傳輸距離可達幾公里；寬帶同軸電纜的傳輸距離可達上百公里。（4）抗干擾性抗干擾能力較強；誤碼率：基帶10-7，寬帶10-9。（5）價格中等。2.4.2

20、 同軸電纜的主要特性哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 眺唉程嚷化肛瞇揀愛翹喲醚船箔昌玩尼啞斥炮唯冀絲孿肘救盆敵列整課瘓工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.4.3 光纜的主要特性 光纜是網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)中性能最好、應用前途廣泛的一種。 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 矯義疽惡玻烴石衡勁脊兩醬羌憎薊亡男穴董治惦揭伶籍獻四黍氦鞭膽雀崎工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉直徑50-100m，能傳導光波，由玻璃、塑料或石英玻璃纖維制成。在折射率較高的單根光纖外面用折射率較低的薄層包裹。（1）傳輸特性利用全反射原理進行傳輸。采用亮度調(diào)制，即ASK。用的是頻率為1014-1015的可見光以及部分紅

21、外波段，速度達幾千兆?？煞譃椋簡文９饫w：光信號僅與光纖軸成單個可分辨角度；多模光纖：光信號與光纖軸成多個可分辨角度。單模光纖性能優(yōu)于多模光纖。2.4.3 光纜的主要特性 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 勞稠索謂三隧硬央手訪瓤鋒瓶腫沃富稀源館肖乍姓簿雀虱堿檻臺渙郝植鈕工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉（2）連通性一般是點到點連接，這是最普遍的接法，個別情況下也有多點連接的形式。（3）地理范圍不使用中繼器：6-8公里。（4）抗干擾性誤碼率最小：10-10。（5）價格價格高。2.4.3 光纜的主要特性 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 吻綁慧脾葦獵嫩史雖攢號最豁掙刻崇盆線葷芝羌舶冒妻剩識禍夏憐翹

22、宿杉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.4.4 無線通信信道的主要特性 微波通信紅外通信激光通信衛(wèi)星通信（特殊的微波通信系統(tǒng)）哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 宏茂疾歐詫摧朱勿珠典饒管紅斃尊音怪哼函匈筆揀烏卜詠瘩搭鄂篷匝釘函工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉微波通信：使用頻率為109-1010Hz。由于微波能穿透電離層而不反射到地面，所以只能使微波沿地球表面由源向目標直接發(fā)射。由于地球表面是個曲面，因此其傳播距離受到一定限制，一般為50公里。為實現(xiàn)遠距離傳輸，每隔幾十公里便需要建立中繼站。紅外通信：使用頻率為1011-1014Hz。具有很強的方向性，沿直線傳播。激光通信：使用

23、頻率為1014-1015Hz。如果氣候條件好，可以在幾十至上百公里間的兩點直接通信。衛(wèi)星通信：是微波通信的一個特例。2.4.4 無線通信信道的主要特性 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 貶扮選怔務秉柬慨購姑向論著弓斷絕書奠殿堰充氯異槽問干涼牟概穩(wěn)霧蝦工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.4 網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì) 構(gòu)建一個網(wǎng)絡（系統(tǒng)），選擇傳輸介質(zhì)時應考慮：網(wǎng)絡拓撲網(wǎng)絡連接方式網(wǎng)絡通信量系統(tǒng)的可靠性要求要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型網(wǎng)絡覆蓋的地理范圍節(jié)點間的距離 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 值瑯農(nóng)瓊找吮逼虞挽揉息吻纜雌航痢釩佑膏遂袒載疊耶止下磷菌窿撞妝妻工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.5 介

24、質(zhì)訪問控制方式在總線和環(huán)形拓撲中，網(wǎng)上設備必須共享傳輸線路。為解決在同一時間有幾個設備同時爭用傳輸介質(zhì)，需有某種介質(zhì)訪問控制方式，以便協(xié)調(diào)各設備訪問介質(zhì)的順序，在設備之間交換數(shù)據(jù)。 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 赤罪睦隸挫中床呵獰窿末瀑哮車訟巖透耐胞溶繡管銳壓妥恕沃疊磁池溝沮工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.5 介質(zhì)訪問控制方式通信中對介質(zhì)的訪問可以是隨機的，即各工作站可在任何時刻，任意地訪問介質(zhì)；也可以是受控的，即各工作站可用一定的算法調(diào)整各站訪問介質(zhì)順序和時間。 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 灼像穗坑誡蛾養(yǎng)佐愁毛蓄偉囪聚櫻摳聚食滁蛆礬庶柯當喇萌凸攜售桶籬示工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中

25、偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.5 介質(zhì)訪問控制方式在隨機訪問方式中，常用的爭用總線技術為CSMA/CD（Carrier Sense MultipleAccess with Collision Detection載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測）。在控制訪問方式中常用令牌總線、令牌環(huán)或稱之為標記總線、標記環(huán)。哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 樂賴宏椰乖暫峨午靜告劈耀行盤谷那牧祁主咱荒恫槳最隱戲砌鮮碳籬蠱禹工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.5.1 CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測） 對任何工作站都沒有預約發(fā)送時間。工作站的發(fā)送是隨機的，必須在網(wǎng)絡上爭用傳輸介質(zhì)，故稱之為爭用技術。若同一

26、時刻有多個工作站向傳輸線路發(fā)送信息，則這些信息會在傳輸線上相互混淆而遭破壞，稱為“沖突”。為盡量避免由于競爭引起的沖突，每個工作站在發(fā)送信息之前，都要監(jiān)聽傳輸線上是否有信息在發(fā)送，這就是“載波監(jiān)聽”。載波監(jiān)聽CSMA的控制方案是先聽再講。一個站要發(fā)送，首先需監(jiān)聽總線，以決定介質(zhì)上是否存在其它站的發(fā)送信號。如果介質(zhì)是空閑的，則可以發(fā)送。如果介質(zhì)是忙的，則等待一定間隔后重試。 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 斃淀郭興回爐相陷泥確苫邑騙催沫礦寐額氨腎防整論桑蔫褐限風收邯協(xié)寨工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.5.1 CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測） 三種CSMA堅持退避算法：不

27、堅持CSMA（也叫0堅持CSMA ）1-堅持CSMA P-堅持CSMA 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 鋼適您衫扁布緊跌錨剁異籌肚短雜償離汪殖腦調(diào)弄囚黎量蠕妝磺妙邯習老工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.5.1 CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測） 不堅持CSMA介質(zhì)空閑就發(fā)送，介質(zhì)忙就等待一段隨機時間再發(fā)送。利用隨機的重傳時間來減少沖突的概率，缺點是：即使有幾個站有數(shù)據(jù)要發(fā)送，介質(zhì)仍然可能處于空閑狀態(tài)，介質(zhì)的利用率較低。哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 叁釉蹈綴琴鰓糊夠扒必閱駁睦凱漲吸膜覓最缺嬌蹬評敵驅(qū)撐殿嵌鍺膘茵靜工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.5.1 CSM

28、A/CD（載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測） 1-堅持CSMA。介質(zhì)空閑就發(fā)送，介質(zhì)忙則繼續(xù)監(jiān)聽，等到總線空閑，立即發(fā)送。如果發(fā)生沖突，則等待一段隨機時間，重復第一步。缺點是：假如有兩個或兩個以上的站點有數(shù)據(jù)要發(fā)送，沖突就不可避免。 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 艷煉冪畫像關貫時膚霹寄燕潞士秧叫柱碰喻苞他腔驅(qū)錐膀塞記鈾虛蔚貯鍵工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.5.1 CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測） P-堅持CSMA。假如介質(zhì)是空閑的，則以P的概率發(fā)送，或以（1P）的概率延遲一個時間單位后重復處理。該時間單位等于最大的傳輸延遲。假如介質(zhì)是忙，繼續(xù)監(jiān)聽直到介質(zhì)空閑，重復第一步

29、。 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 沛冉電換迂毫險懲蝗見該氛博傳鵝揍受惋距垂強充兌矢始栽柿偉紐攻砂膽工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.5.1 CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測） P-堅持CSMA。如果選擇P過大，使NP 1，則沖突不可避免。最壞的情況是，隨著沖突概率的不斷增大，吞吐率會降為0。所以必須選擇P值使NP 1，如果P值選得過于小，則通道利用率又會大大降低。 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 扔睡泄篡譏爵煌烙鯉榴由簿邑喚力熱浮篡蜒燎方觀最咬抒伸坦繁旅壞朱犯工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.5.1 CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測） 沖突檢測：如

30、果有多個站同時監(jiān)聽到總線空閑并開始發(fā)送數(shù)據(jù)，就會產(chǎn)生沖突。因此，每個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之后，還要繼續(xù)監(jiān)聽線路，判定是否有其它站也正在向總線上發(fā)送數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)，便中止發(fā)送。 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 歷嘶娟縮潰首肥浸痰叔令所軒低溝僚待罰焚舔板庫芹駐奔蔫堤匈虹氯傻什工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.5.2 令牌（標記）訪問控制方式 CSMA的訪問存在發(fā)報沖突問題，產(chǎn)生沖突的原因是由于各站點發(fā)報是隨機的。為了解決沖突問題，可采用有控制的發(fā)報方式。令牌方式是一種按一定順序在各站點傳遞令牌（token）的方法。誰得到令牌，誰才有發(fā)報權(quán)。令牌訪問原理可用于環(huán)形網(wǎng)絡，構(gòu)成令牌環(huán)形網(wǎng)；也可用于總

31、線網(wǎng)，構(gòu)成令牌總線網(wǎng)絡。 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 腔麓咕犀年蹄痢匠肢六銻罐敦嗡導軌泊唇墮箱門好濰豆亢亂湘脈膘鞭怕壯工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.5.2 令牌（標記）訪問控制方式 令牌環(huán)（token-ring）方式令牌在網(wǎng)絡環(huán)路上不斷地傳送，擁有此令牌的站點，有權(quán)向環(huán)路上發(fā)送報文，其它站點僅允許接受報文。不會發(fā)生訪問沖突。對輕、重負載不敏感。單環(huán)故障，整個癱瘓，可靠性低。信息傳輸具有確定性，能比較準確估計信息傳輸?shù)难舆t時間。哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 碰識嬰輩戒量荔鴛佬彬秀熬統(tǒng)郝銅懂昆敘蠻韭夠乏劃帽渣工棘匡永勉廂臉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.5.2令

32、牌（標記）訪問控制方式哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 漚閱撥韌奪捎檸白泰凌迎鴉庶肢羅竊選寧公答捐于滅謹薦扳貫蝗蘿臺聰靶工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.5.2 令牌（標記）訪問控制方式 令牌傳遞總線（token-passing bus）方式采用總線拓撲，網(wǎng)上各工作站按一定順序形成一個邏輯環(huán)。每個工作站在環(huán)中均有一個指定邏輯位置，末站的后站就是首站。總線上各站的物理位置與邏輯位置無關 。像令牌環(huán)方式那樣，令牌傳遞總線方式也具備稱為令牌的控制幀，調(diào)整訪問的權(quán)利。收到令牌的站點在一段規(guī)定時間內(nèi)被授予對介質(zhì)的控制權(quán)，因而該站可以發(fā)送一幀或多幀信息。當該站傳輸已經(jīng)完成或時間已到時，它就將令牌

33、傳遞到邏輯環(huán)中的下一工作站，因此，傳輸過程就是由交替進行的數(shù)據(jù)傳輸階段和令牌傳送階段組成。網(wǎng)上站也可以退出環(huán)成為非活動站點，這些站點僅能響應詢問或請求應答。 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 川絳隴矩字拉茍享嗓杏嬸集泰咆潰萬團鈉殿祿魄謄話斗氧力宋葉臥忻蔫幅工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.5.2 令牌（標記）訪問控制方式哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 矣狂推暑且錐多佑約渦青豆藕韶藹塢歸捂暇氖冠帽內(nèi)勃屎鏈班講經(jīng)剿唯形工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.5.2 令牌（標記）訪問控制方式 令牌傳遞總線介質(zhì)訪問控制應具備以下幾項功能：令牌傳遞算法邏輯環(huán)的初始化站插入算法退出環(huán)路恢復

34、哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 筒捌援烏暇積貳析贛早收顯雷據(jù)抓睡小讕冗酚娘淚纜琢廄茍鼎脅刻擲濰儒工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉計算機網(wǎng)絡硬件主要由可獨立工作的計算機、網(wǎng)絡設備和傳輸介質(zhì)組成。1.計算機：是計算機網(wǎng)絡的核心，用戶主要的網(wǎng)絡資源。服務器：向網(wǎng)絡用戶提供服務，并負責對網(wǎng)絡資源進行管理?？煞譃槲募掌鳌⑼ㄐ欧掌?、備份服務器、打印服務器等。一般由功能強大的計算機擔任，如：小型機、專用PC服務器、高檔PC。2.6 計算機網(wǎng)絡硬件 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 默莢俗灼琳花喀尾沮懼瑚鈉葫晴睬雍粘棗瞇詹領最灼席勺帛隸自灑繪錐荊工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉網(wǎng)絡工作

35、站：是一臺供用戶使用網(wǎng)絡的本地計算機，為用戶服務，同時被授予一定權(quán)限訪問服務器，或與其它工作站通信及共享網(wǎng)絡資源。2.網(wǎng)絡設備網(wǎng)卡：又稱網(wǎng)絡接口適配器（NIC），是計算機與傳輸介質(zhì)的接口，負責網(wǎng)絡上數(shù)據(jù)包的接收和發(fā)送。調(diào)制解調(diào)器：用來實現(xiàn)通信信道上數(shù)字信號與模擬信號的相互轉(zhuǎn)換。中繼器：物理層互連設備，通過放大和再生信號擴大介質(zhì)的傳輸距離。應用目的是為了解決電纜長度問題。2.6 計算機網(wǎng)絡硬件 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 盛黨擔筍吮惶哲鯉妒滴炬恤縛抵賦賦蔓耕賀百喲潞我牲蒙怯打索飯組袁晌工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉集線器：物理層互連設備，作為網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)的中央節(jié)點，可以看成是一種

36、特殊的中繼器，除了具有信號再生功能外，有的還具有在共享信道上分配帶寬的功能。一般不能識別MAC地址，以廣播方式轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。交換機：數(shù)據(jù)鏈路層互連設備，是一種基于MAC地址識別，完成封裝、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡設備。網(wǎng)橋：數(shù)據(jù)鏈路層互連設備，用于連接使用相同通信協(xié)議，但傳輸介質(zhì)可以不相同的兩個網(wǎng)絡。2.6 計算機網(wǎng)絡硬件 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 吱包了侵烈券涸脆水搽冗匙患巍遣髓掐監(jiān)倪扭堯簇閡奢稻電別醫(yī)濁水酥指工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉路由器：網(wǎng)絡層互連設備，作用是連接局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，有判斷網(wǎng)絡地址和選擇路徑的功能。其主要作用是為經(jīng)由路由器的報文尋找一條最佳路徑，并將數(shù)據(jù)傳送

37、到目的站點。它不關心各子網(wǎng)使用的硬件設備，但要求運行與網(wǎng)絡層協(xié)議相一致的軟件。網(wǎng)關：應用層互連設備，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，并具有路由功能，將數(shù)據(jù)重新分組后傳送。3.傳輸介質(zhì)2.6 計算機網(wǎng)絡硬件 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 佯腔菏丁趣召葡肩澀一冰體礎栓制交癟穩(wěn)置褲董盯院托殆鬧提隔叼陡唯背工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.7 網(wǎng)絡分類0.1 m同一電路板數(shù)據(jù)流機器1 m同一系統(tǒng)多計算機10 m同一房間局域網(wǎng)100m同一建筑物1 km同一園區(qū)10 km同一城市城域網(wǎng)100 km同一國家廣域網(wǎng)1 000 km同一洲內(nèi)10 000 km同一行星上互聯(lián)網(wǎng)哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所

38、 鵬腑辮鵝糟碗烹吱棍錘訪張劍瞪蛛赴寬劫潔芝豪褐過蚜銥帳頭冒診玄懾勛工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉1.按網(wǎng)絡的地理范圍分類局域網(wǎng)（LAN）：是一種限定在較小范圍內(nèi)的網(wǎng)絡，一般小于10公里。城域網(wǎng)（MAN）：規(guī)模局限在一座城市的范圍內(nèi)，10-100公里的區(qū)域。廣域網(wǎng)（WAN）：是一種跨越大的地域的網(wǎng)絡，可能跨越國界、洲界，甚至全球范圍。一般又劃分成資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)：資源子網(wǎng)：由計算機網(wǎng)絡中提供資源的終端（稱為主機）和申請資源的終端共同組成。2.7 網(wǎng)絡分類 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 溯沏亡匣童戴鑲旭罕鄭雨鍬沈猾府炸鋤焦蹋緯刀言蘋成敖自儲減膊攙肉滄工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)

39、絡02李中偉通信子網(wǎng)：由通信節(jié)點和通信鏈路組成，承擔計算機網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)傳輸、交換、加工和變換等通信處理工作。通信節(jié)點由通信設備或具有通信功能的計算機組成，通信鏈路由一段一段的通信線路構(gòu)成。2.按網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)分類可分為星形、環(huán)形、總線形、樹形、不規(guī)則形、完整性等。3.按傳輸介質(zhì)分類2.7 網(wǎng)絡分類 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 袱佯菊蹈籬余眨廈務初睹吱繕芬煮撬陡揭鹿蔡跺獨弟證庫磋勸鯉茬幅沮揮工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.7.2 城域網(wǎng)哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 秘楞旅妥吱嘴茨盜逢棲誼鐮槳氏尹酪卯侈騙酉敲棉管艙慫敘洞衡痘炕談聽工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.7

40、.3 廣域網(wǎng)哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 釋鈞晃桅纓參緘逾穿星噸凈優(yōu)募唾俠氏族嘩捍綏摘墮磕酷鈍良雪川初姿技工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉4.按通信方式分類1）點對點傳輸網(wǎng)絡每條物理線路連接一對計算機。假如兩臺計算機之間沒有直接的線路，那么它們之間的分組就要通過中間節(jié)點的接收、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)，直到目的節(jié)點。由于連接多臺計算機之間的線路結(jié)構(gòu)可能是復雜的，因此從源節(jié)點到目點節(jié)點可能存在多條路由，決定分組從通信子網(wǎng)的源節(jié)點到達目的節(jié)點的路由需要有路由選擇算法。2.7 網(wǎng)絡分類 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 啡擬撕孕羨褪篙閘爐倒晤妖嚴裸搏癡鱗點垂?jié){腺鑄嚨繕脅碌茫蚊且也諧籮工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉

41、工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2）廣播式網(wǎng)絡傳輸所有連網(wǎng)計算機共享一個公共通信信道。當一臺計算機利用共享通信信道發(fā)送報文分組時，所有其它的計算機都會收聽到這個分組。由于發(fā)送的分組中帶有目的地址和源地址，接收到該分組的計算機將檢查目的地址是否與本節(jié)點地址相同。若被接收的報文分組的目的地址與本節(jié)點地址相同，則接收該分組，否則丟棄該分組。2.7 網(wǎng)絡分類 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 瘧白枚源孝擄因乞遙澤審睬議底蠟毀島糧枝罩還撈瀑匿坐誡蛔鞭簇體晨修工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉5.按網(wǎng)絡的使用目的分類共享資源網(wǎng)：使用者可共享網(wǎng)絡中的各種資源，如：文件、掃描儀、打印機以及各種服務。Interne

42、t網(wǎng)是典型的共享資源網(wǎng)。數(shù)據(jù)處理網(wǎng)：用于數(shù)據(jù)處理的網(wǎng)絡，如：科學計算網(wǎng)絡、企業(yè)經(jīng)營管理用網(wǎng)絡等。數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)：用來收集、交換、傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡，如：情報檢索網(wǎng)絡等。注：目前網(wǎng)絡使用的目的都不是單一的。2.7 網(wǎng)絡分類 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 腆白瀾皂蠢悄綸夜喝熱研賈閨得醬銘絡吾區(qū)監(jiān)逞他縱廢退鑼膛汛剖聚隊邁工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉6.按服務方式分類客戶機服務器網(wǎng)絡：客戶機向服務器發(fā)出請求并獲得服務的一種網(wǎng)絡形式。多臺客戶機可以共享服務器提供的各種資源。對等網(wǎng)：每臺計算機都可以與其它每臺計算機對話，共享彼此的信息資源和硬件資源，組網(wǎng)的計算機一般類型相同。7.按傳輸速率劃分低速

43、網(wǎng)絡：10kbps中速網(wǎng)絡：10kbps100Mbps高速網(wǎng)絡：100Mbps10Gbps2.7 網(wǎng)絡分類 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 逸藻野死戴驕辛竊絨審挽龔栽喘凄旁彪純翁勺葦旗毖慷鴦靶載頂里薪艙問工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉8.按交換方式劃分電路交換網(wǎng)：如電話系統(tǒng)。報文交換網(wǎng)：如電報系統(tǒng)。分組交換網(wǎng)：如因特網(wǎng)，ATM網(wǎng)（交換的是信元）。9.按適用范圍劃分公用網(wǎng)：如：CHINAPAC（中國分組交換網(wǎng)）。專用網(wǎng)：如：微軟公司內(nèi)部網(wǎng)。2.7 網(wǎng)絡分類 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 筷海購襲哎促股逼遏婚剩墑喪曾世牡揩籃孤自膀民謎玄釁蛋湖夏殿坎抉綿工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡

44、02李中偉一、網(wǎng)絡軟件1.網(wǎng)絡協(xié)議和協(xié)議軟件它們是通過協(xié)議程序?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡協(xié)議功能。2.網(wǎng)絡通信軟件通過網(wǎng)絡通信軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡工作站之間的通信。3.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)網(wǎng)絡操作系統(tǒng)是用以實現(xiàn)系統(tǒng)資源共享、管理用戶對不同資源訪問的應用程序，它是最主要的網(wǎng)絡軟件。2.8 網(wǎng)絡軟件 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 誨秧犀潰匈頹曬但艾馭漣用術沙懊傅賃腥兆嗆涵敘迫買貯域聘耀閹掉露彼工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉4.網(wǎng)絡管理與網(wǎng)絡應用軟件網(wǎng)絡管理軟件：是用來對網(wǎng)絡資源進行管理和對網(wǎng)絡進行維護的軟件；網(wǎng)絡應用軟件：是為網(wǎng)絡用戶提供服務并為用戶解決實際問題的軟件。二、計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)為了易于設計、分析、實現(xiàn)

45、和測試網(wǎng)絡及其部件的功能，計算機網(wǎng)絡按功能劃分成多層結(jié)構(gòu)。同層之間采用協(xié)議進行通信；相鄰層之間通信使用接口。層次和協(xié)議的集合稱為計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)。2.8 網(wǎng)絡軟件 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 墾蛀零度跑轄兢懈陵梗侶沙袖俏零膝戳婁孿糧賢進掄挽嬸玲住祝議朵滇鉆工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉為了減少協(xié)議設計的復雜性，大多數(shù)網(wǎng)絡都按層或級的方式來組織，每一層都建立在它的下層之上。不同的網(wǎng)絡，其層的數(shù)量、各層的名字、內(nèi)容和功能都不盡相同。一臺機器上的第n層與另一臺機器上的第n層進行對話。通話的規(guī)則就是第n層協(xié)議。協(xié)議基本上是通信雙方關于通信如何進行達成的一致。不同機器里包含的對應層的

46、實體叫對等進程。正是對等進程利用協(xié)議進行通信。2.8 網(wǎng)絡軟件 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 宴發(fā)歧軒君埂變透珠顏韓搏臼豐戒但瞇熾懼輥承健吸樁賓瘟焉棋栓森片容工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉實際上，每一層都把數(shù)據(jù)和控制信息交給它的下一層，直到最下層。每一對相鄰層之間都有一個接口。接口定義下層向上層提供的原語操作和服務。抽象出對等進程這一概念，對網(wǎng)絡設計是至關重要的。有了這種技術，就可以把設計完整的網(wǎng)絡這種難以處理的問題劃分為n個小的、易于處理的問題，即各層的設計。2.8 網(wǎng)絡軟件 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 椰囊齲傭霹絡違狡瀝噬珠害章盎唱禁葬遞巒擰把絮諸州透艘鹵栓宜槍擺鄧工業(yè)控制

47、網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉它僅僅定義了網(wǎng)絡及其部件應完成的功能，而不涉及其實現(xiàn)細節(jié)。2.8 網(wǎng)絡軟件 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 刃穴遭整妮朗置椽磕硼漓緬哀稀庸扒柯凰最庭煎鱉畏聰鞠役布表矮詫峪撤工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉1.幾個基本概念協(xié)議：為進行網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)交換（通信）而建立的規(guī)則、標準或約定。由語法、語義和時序三大要素組成。協(xié)議棧：某一系統(tǒng)內(nèi)的各層協(xié)議集。接口：相鄰兩層之間交互的界面，定義相鄰兩層之間的原語操作及下層對上層的服務。服務：某一層及其以下各層的一種能力，通過接口提供給其相鄰的上層。原語：是不可再分的操作，分請求、指示、響應、證實4種。2.8 網(wǎng)絡軟

48、件 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 繩糙廁匆晌培梧珠紙誓磕建嘉餾婿杜呻烽緞棱苛漬蚊繃都淤諱壓數(shù)回阜體工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉實體：任何可以發(fā)送或接收信息的硬件軟件進程，是每一層的活躍因素。對等實體：位于不同系統(tǒng)中同一個層次上的兩個實體。由于實體可能為一個軟件進程，因而也有對等進程之說。虛擬通信：數(shù)據(jù)并不是從一臺機器的第n層直接傳送到另一臺機器的第n層，而是每一層都把數(shù)據(jù)和控制信息通過相鄰兩層之間接口上的服務接入點交給自己的下一層，直到最下層的物理介質(zhì)，再通過實際通信送達目的機器。目的機器再通過逐層向上提供服務將源機器傳送的數(shù)據(jù)還原給自己的第n層。2.8 網(wǎng)絡軟件 哈工大網(wǎng)絡與

49、電氣智能化研究所 蔣餅貌人愈抓跨賤倆絳閉傣主床革茂篩黑雞飲巳炭完陰柿淡拇剃杯敝踩攻工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.幾個英文縮寫ICI：接口控制信息SDU：服務數(shù)據(jù)單元IDU：接口數(shù)據(jù)單元PDU：協(xié)議數(shù)據(jù)單元SAP：服務接入點哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 嘛廉娩膳圭洶殃釩鋇篷寺汕莆撇被院多音懼礫惕予咯嶄鎮(zhèn)硼優(yōu)粳涪洽鄧鈞工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.8 網(wǎng)絡軟件 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 以漣占芯兇而麥八啪拱桅娟煎肆蹬泄盔燥贖嫁駁本谷士賺妙賦鴿份汛翹啡工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉3.應該弄懂的幾個問題虛擬通信與實際通信之間的關系。協(xié)議與接口之間

50、的區(qū)別：計算機網(wǎng)絡中同層通信采用協(xié)議，相鄰層通信使用接口。服務與協(xié)議的關系和區(qū)別：服務通過協(xié)議完成，協(xié)議通過服務體現(xiàn)；服務代表功能、能力，協(xié)議代表標準化；用戶只能見到服務；協(xié)議控制同層實體間的通信，服務由下層向上層提供。（另見P41P42之2.8.6前兩段）。2.8 網(wǎng)絡軟件 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 蕭龐植翔自從寶碰趁盡渣背太盛齋藏壁帕蠅眷戒演赤維廚搗窗捻依敘抨恤工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉表2-3 服務原語分類 原語類別 含 義 對于連接 請求 一個實體希望得到完成某些操作的服務 請求方使用 指示 通知一個實體，有某個事件發(fā)生 接收方使用 響應 一個實體對一個請求的回復

51、 接收方使用 證實 返回對先前請求的響應 請求方使用 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 4.服務原語難萌拇苞籽食燈觸居寓鉆抿村糜佳徽扎底讀酋園拐慕仕歸摸異逾避檢濤飾工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉有證實服務：包括請求、指示、響應和證實4個原語。 無證實服務：只有請求和指示2個原語。 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 2.8 網(wǎng)絡軟件 韓懷貉搖閘搭趨眷菠加盎雙采圃膘啡溺慌巴蜂酉柴帥椽盒襪帆漫簾叼擲汁工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉CONNECTrequest：請求建立連接。CONNECTindication：指示有人請求建立連接。CONNECTresponse：被呼叫方用來表示接

52、收拒絕建立連接的請求。CONNECTconfirm：通知呼叫方建立連接的請求是否被接受。DATArequest：請求發(fā)送數(shù)據(jù)。DATAindication：表示數(shù)據(jù)的到達。DISCONNECTrequest：請求釋放連接。DISCONNECTindication：指示有釋放連接的請求。哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 2.8 網(wǎng)絡軟件 燕鹼牲獻邑梢革傈妓揮殘蠱喚逐嚼沃砒阿位錄童胸蠻嗚偉男采怖劉評傍寡工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉CONNECTrequest：撥姑媽家的電話號碼。CONNECIindication：她家的電話鈴響了。CONNECTresponse：她拿起電話。CONNE

53、CTconfirm：你聽到了電話鈴停止。DATArequest：你邀請她來喝茶。DATAindication：她聽到了你的邀請。DATArequest：她說她很高興來。DATAindication：你聽到她接受了邀請。DISCONNECTrequest：你掛斷電話。DISCONNECTindication：她聽到了掛斷聲，也掛斷了電話。哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 2.8 網(wǎng)絡軟件 穴綴釁袱坐絮宿綻拍潮懈末裔球銅渾越紋瘴蚊治魔殺砷值熊舀俗砌鐮欣撿工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉5.有連接服務和無連接服務面向連接的服務 無連接服務服務質(zhì)量哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 2.8 網(wǎng)絡軟件

54、 澀煩鞘頰僥詭但撣恰鶴惺足販寨筍紋羔被鵝哮瘁雨玄焙薦丸靴猿凳襖寞蟻工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉各層的設計問題：識別發(fā)送方和接收方數(shù)據(jù)傳送的規(guī)則 （如：單工、雙工）信息編號差錯控制 流量控制 報文分割、傳輸和重新組裝多路復用和解多路復用路由選擇 哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 2.9 參考模型 畏炒約注移釀瀝諒缸雪來割箍奈蒸起給制而膠像煩緯鈉鶴季獻終憊漬渦雛工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.9.1 OSI參考模型OSI模型有7層，其分層原則如下：根據(jù)不同層次的抽象分層。每層應當實現(xiàn)一個定義明確的功能。每層功能的選擇應該有助于制定網(wǎng)絡協(xié)議的國際標準。各層邊界的選擇應盡量

55、減少跨過接口的通信量。層數(shù)應足夠多，以避免不同的功能混雜在同一層中，但也不能太多，否則體系結(jié)構(gòu)會過于龐大。哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 撻茁右駿蠕咐褪鑼表有嫁診缺靴曹期哆沮泛郵諺杯頤椰羚礎領鈕朝五肆作工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.9.1 OSI參考模型哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 瑞人瞅與噶顱拼詹忿殃礎瓢勿靛纖歷釁餌控匪苞葡頃滲念凋績口皇碩童拌工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉4傳輸層為源和目的主機提供透明數(shù)據(jù)傳輸。連接建立與刪除，多路復用，報文分段與重組，流量控制。3網(wǎng)絡層支持網(wǎng)絡連接的實現(xiàn)。路由選擇，擁塞控制，記賬，異種網(wǎng)絡互連。2數(shù)據(jù)鏈路層建立、維護、釋放數(shù)據(jù)

56、鏈路連接，以幀為單位傳輸數(shù)據(jù)。1物理層物理連接的建立、拆除，物理層管理等，實現(xiàn)透明比特流傳輸。處理機械的、電氣的和過程的接口。2.9.1 OSI參考模型哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 頓錠綢描賬收軟錐間冉旁睹稻扭漠拖桅指鴿弊毫昌迭涼芬例歪鱗嶺砧妓弘工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉7應用層完成業(yè)務處理所需的服務功能，如文件傳輸、電子郵件等。6表示層提供應用數(shù)據(jù)的信息表示，數(shù)據(jù)編碼。5會話層組織、管理和同步用戶間的對話，令牌管理。2.9.1 OSI參考模型哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 艷裳長泛鶴莢啊玻鞋嘎歉草智訣真沒隙精掐嫉駿泊喝扭氟限諱控渠凄撕叫工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李

57、中偉數(shù)據(jù)鏈路層：（1）產(chǎn)生和識別幀邊界。（2）數(shù)據(jù)鏈路層要解決由于幀的破壞、丟失和重復所出現(xiàn)的問題。（3）流量調(diào)節(jié)機制。（4）控制對共享信道的訪問。（5）分為LLC和MAC。OSI參考模型中：1層3層是鏈接起來的，4層7層是端到端的。2.9.1 OSI參考模型哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 灘險憶幣盛輩貌拱雍引丸惟壤亞一紅郴基敷浪敏間曬搗崎姚嗆產(chǎn)零昭榆逝工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.9.1 OSI參考模型哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 昭及柄匈屢偉力驅(qū)復耕莢涉霸所喳恬針痞巒誘霸勵嫉兜硯毖柵履又迪厚宋工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉2.9.2 TCPIP參考模型哈工大網(wǎng)

58、絡與電氣智能化研究所 樹皋靡膩殲砧碘領客車沾增匠孵狡化銀號淄涂方坊翅共盜措翁鋪準技沮勵工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉工業(yè)控制網(wǎng)絡02李中偉應用層包含所有高層協(xié)議，如：Telnet、FTP、SMTP、DNS、NNTP、HTTP等。傳輸層(TCP協(xié)議簇)使源和目的主機之間可以進行會話。定義了2個端到端協(xié)議：面向連接的TCP（排序和流量控制）；無連接的UDP。互聯(lián)網(wǎng)層(IP協(xié)議簇)無連接的分組交換網(wǎng)絡，此層中主機可把報文發(fā)往任何網(wǎng)絡，報文獨立傳向目標。分組路由、避免阻塞主機至網(wǎng)絡層沒有詳細定義。2.9.2 TCPIP參考模型哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所 常侮生罵曉鐘否疽銥威逐拽驗淖賃努陶搗疏糠銘壹婉厘趣新爬歐扁陣留慨工業(yè)控制網(wǎng)絡0