學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求

L了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類，熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所能提供

的服務(wù)及常用的網(wǎng)絡(luò)軟件，初步理解客戶/服務(wù)器

工作模式?！竑

2.掌握局域網(wǎng)的特點(diǎn)與組成，了解幾種常用的局域網(wǎng),

熟悉局域網(wǎng)提供的功能與服務(wù)，初步理解網(wǎng)絡(luò)的兩

種工作模式I

3.了解構(gòu)成廣域網(wǎng)的遠(yuǎn)程數(shù)字通信線路的性能及幾種

常用的接入技術(shù)，懂得廣域網(wǎng)的構(gòu)成和分組交換機(jī)

的功能，理解廣域網(wǎng)的通信過程與路由表的作用

學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求

4.初步了解TCP/IP協(xié)議的作用，熟悉IP地址的格式與

分類，初步懂得路由器的功能與通信過程

5.熟悉域名與IP地址的關(guān)系，理解域名系統(tǒng)的作用和

工作過程n

6.了解電子郵件系統(tǒng)和遠(yuǎn)程文件傳輸系統(tǒng)（FTP）的大

體原理與工作過程/\/

7.了解WWW的功能、組成及其應(yīng)用，掌握HTML、URL、

http和Web瀏覽器等的作用與原理/

8.初步理解網(wǎng)絡(luò)信息安全措施如身份證、訪問控制、

數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名、防火墻、病毒防范等的原理

與作用

4.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成

與分類A

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與組成

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義：I

利用通信設(shè)備、通信線路和網(wǎng)絡(luò)軟件，把地

理上分散且各自具有獨(dú)立工作能力的計(jì)算機(jī)（及其

他智能設(shè)備）以相互共享資源（硬件、軟件和數(shù)據(jù)

等）和信息傳遞為主要目的連接起來的一個(gè)系統(tǒng)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)集計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備、軟

件系統(tǒng)、通信設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)信息為一體的，能夠?qū)崿F(xiàn)

資源共享的現(xiàn)代化綜合服務(wù)系統(tǒng)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的3個(gè)主要組成部分

■若干個(gè)主機(jī)(host)

■一個(gè)通信子網(wǎng)

■一系列的通信協(xié)議及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)軟件

通信協(xié)議：

是通信雙方事先約定好的必須遵守的規(guī)則

(例如TCP/IP),用于主機(jī)與主機(jī)之間、主

機(jī)與通信子網(wǎng)之間、通信子網(wǎng)中各結(jié)點(diǎn)之間

的通信，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)必不可少的組成部分。

計(jì)算機(jī)組網(wǎng)的目的

■數(shù)據(jù)通信：就是在計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行通信，相互傳遞

數(shù)據(jù)，進(jìn)行信息交換。

■例子：訪問其他計(jì)算機(jī)的文件；收發(fā)電子郵件；網(wǎng)

上聊天。

■資源共享：最主要的目的，I

■例子：1、利用瀏覽器瀏覽和下載遠(yuǎn)程WEB網(wǎng)站上的信息；2

共享打印機(jī)

■實(shí)現(xiàn)分布式的信息處理

■例子：合作完成大型信息處理問題：

■提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性和可用性

■例子：后備計(jì)算機(jī)；其他計(jì)算機(jī)分擔(dān)任務(wù)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

按網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地域范圍分：

■局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork,簡稱LAN)

■廣域網(wǎng)域ideAreaNetwork,簡稱WAN)

■城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork,

簡稱MAN)

4.2.1局域網(wǎng)的特點(diǎn)與

組成I

計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)定義

LocalAreaNetwork,簡稱LAN

較小地域范圍（10公里范圍內(nèi)）內(nèi)的計(jì)算

機(jī)網(wǎng)絡(luò)，一般是一幢建筑物內(nèi)或一個(gè)單位

幾幢建筑物內(nèi)使用專用的高速通信線路把

多臺(tái)計(jì)算機(jī)相互連接互連成網(wǎng)。

計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的組成

工作站（含網(wǎng)絡(luò)接口卡）、服務(wù)器（含網(wǎng)絡(luò)

接口卡）、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)、傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)

互連設(shè)備（例如：集線器，交換機(jī)）等。

網(wǎng)絡(luò)工作站

網(wǎng)絡(luò)接口卡

共享的傳輸介質(zhì)

網(wǎng)絡(luò)打印疝網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器

網(wǎng)絡(luò)工作站

■一臺(tái)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)使用電纜或其他通信介

質(zhì)與一個(gè)局域網(wǎng)進(jìn)行了連接時(shí)，它就成為

網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)工作站，使用這臺(tái)計(jì)算機(jī)的

用戶就成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶。I

工作站本身所具有的硬盤、光盤、程序、

數(shù)據(jù)、打印機(jī)等都是該用戶的本地資源，

網(wǎng)絡(luò)上其他工作站和服務(wù)器的資源稱為網(wǎng)

絡(luò)資源。

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器

■網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器一

網(wǎng)絡(luò)中為所有用戶提供應(yīng)用軟件服務(wù)

及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的計(jì)算機(jī)。

根據(jù)其提供的服務(wù)可以將服務(wù)器分為：

■文件服務(wù)器

應(yīng)用服務(wù)器

打印服務(wù)器

有些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器不僅為網(wǎng)絡(luò)用戶提供

共享資源，而且還具有網(wǎng)絡(luò)的管理功

能。

網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)

為所有網(wǎng)絡(luò)用戶提供打印服務(wù)的一臺(tái)共

享的打印機(jī)。通常它有一個(gè)打印隊(duì)列，

各個(gè)工作站發(fā)送來的打印文件均存儲(chǔ)在

打印隊(duì)列中，然后逐個(gè)進(jìn)行打印。打印

隊(duì)列由打印服務(wù)器管理，打印服務(wù)器可

以與文件服務(wù)器是同一臺(tái)計(jì)算機(jī)，也可

以是連接在網(wǎng)上的另一臺(tái)專門的計(jì)算機(jī)

局域網(wǎng)的組成

■結(jié)點(diǎn)（node）

網(wǎng)絡(luò)上的每一臺(tái)設(shè)備，包括工作

站、服務(wù)器以及打印機(jī)等都稱為

網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)結(jié)點(diǎn)。

■網(wǎng)卡（網(wǎng)絡(luò)適配器）

網(wǎng)絡(luò)上的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)都有一塊網(wǎng)

絡(luò)接口卡（簡稱網(wǎng)卡）。網(wǎng)卡和

電纜負(fù)責(zé)把結(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)連接起來,

將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)從計(jì)算機(jī)傳送

到網(wǎng)絡(luò)，需要接收的數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)

傳送到結(jié)點(diǎn)。

不同類型的網(wǎng)絡(luò)使用不同類型的

網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡）

決定局域網(wǎng)性能的主要技術(shù)

■用以傳輸數(shù)據(jù)的傳輸介質(zhì)二,

■用以連接各種設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

■對(duì)于共享資源（傳輸介質(zhì)）的介質(zhì)訪問控

制方法

局域網(wǎng)的分類

■按照使用的傳輸介質(zhì)可分為

有線網(wǎng)，無線3

■按照網(wǎng)中各種設(shè)備互連的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

可分為

星型，環(huán)型，總線型，樹型，混合型

■按照所使用的介質(zhì)訪問控制方法可

分為

以太網(wǎng)、交換式局域網(wǎng)、標(biāo)記環(huán)網(wǎng)

FDDI網(wǎng)等

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)

數(shù)據(jù)傳輸?shù)男诺馈Ｊ蔷钟蚓W(wǎng)中各結(jié)點(diǎn)共享

的資源。JA

■有線局域網(wǎng),

■無線局域網(wǎng)

局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)結(jié)點(diǎn)相互連接的方法和形式。

?總線型局域網(wǎng)4

連線線長度小于星型結(jié)構(gòu)，站點(diǎn)容易擴(kuò)充和刪除

總線任務(wù)重，易產(chǎn)生瓶頸問題］

例如：以太網(wǎng)(IEEE802.3)

總線結(jié)構(gòu)

局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

■環(huán)型局域網(wǎng)

傳輸速率高，傳輸距離遠(yuǎn).

一個(gè)站點(diǎn)的故障會(huì)形起整個(gè)網(wǎng)

絡(luò)的崩潰。

例如：IBM令牌環(huán)網(wǎng)

■星型局域網(wǎng)

通信協(xié)議簡單

站點(diǎn)故障容易檢測(cè)和隔離

連線費(fèi)用大

中央結(jié)點(diǎn)要求高

例如：ATM交換式局域網(wǎng)

星型結(jié)構(gòu)

介質(zhì)訪問控制方法

■帶沖突檢測(cè)的載波偵聽多路訪問

（CSMA/CD）方法（總線結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)使

用）

以太網(wǎng)采用此方法

■標(biāo)記環(huán)法（環(huán)形結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)使用）

計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)主要特點(diǎn)

＞地理范圍有限

■網(wǎng)絡(luò)中多臺(tái)計(jì)算機(jī)共享一個(gè)傳輸介質(zhì)，數(shù)

據(jù)傳輸速率高(10Mbps?IGbps)

■能按廣播方式或組播方式通信

■通信延遲時(shí)間較低，可靠性較好(10-8?

10-11)

4.2.2常用局域網(wǎng)簡介

以太網(wǎng)(Ethernet)

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線結(jié)構(gòu)

□□

終端器［日一n終端器

LI

□□

以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖

以太網(wǎng)（Ethernet）

物理結(jié)構(gòu)：一

以集線器為中心，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)卡

和網(wǎng)線（一般是5類雙絞線）連接到集線器。

printer

以太網(wǎng)物理結(jié)構(gòu)（小型）

以太網(wǎng)(Ethernet)

以太網(wǎng)(Ethernet)

集線器：.

簡稱Hub,用來連接網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)結(jié)點(diǎn),

基本功能：]

把一個(gè)端口接收到的信息向所有端口分發(fā)

出去

能對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)

的傳輸距離，起著中繼器的作用

以太網(wǎng)(Ethernet)

通信方式：

廣播方式通信。/J

一個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息，可以送達(dá)網(wǎng)上的所有

其他結(jié)點(diǎn)。結(jié)點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，計(jì)算機(jī)必

須把數(shù)據(jù)分成一個(gè)一個(gè)幀(frame),每個(gè)結(jié)

點(diǎn)每次只能使用總線傳輸一個(gè)幀，然后把總

線的使用權(quán)交出來，這樣就可以讓所有結(jié)點(diǎn)

公平地使用總線。

以太網(wǎng)(Ethernet)

介質(zhì)訪問控制方法:

帶沖突檢測(cè)的載波偵聽多路訪問

(CSMA/CD)方法，由網(wǎng)卡來完成，以保

證在結(jié)點(diǎn)相互通信時(shí)任何時(shí)候只有一個(gè)

結(jié)點(diǎn)發(fā)送信息。

載波偵聽J/

沖突檢測(cè)

以太網(wǎng)（Ethernet）

介質(zhì)訪問地址（簡稱MAC地址）：

為實(shí)現(xiàn)總線上任意兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的通信，局域網(wǎng)中的

每個(gè)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)卡都有的一個(gè)唯一的地址（48位二進(jìn)制

數(shù)）。°I

當(dāng)發(fā)送結(jié)點(diǎn)發(fā)送一幀信息時(shí)，幀中必須包含自己的

MAC地址和接收結(jié)點(diǎn)的MAC地址。

每次通信時(shí)，連接在總線上的所有結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)卡都要

檢測(cè)信息幀中的MAC地址，來決定是否應(yīng)該接收該信息幀

信息幀的接收方，可以是一個(gè)結(jié)點(diǎn)，也可以是一組

結(jié)點(diǎn)（稱為組播），甚至是網(wǎng)絡(luò)上所有其他的結(jié)點(diǎn)（稱

為廣播）。

以太網(wǎng)(Ethernet)

信息幀的格式:

幀

接收結(jié)點(diǎn)發(fā)送結(jié)點(diǎn)

同步類

地地發(fā)送的

MACMAC型數(shù)據(jù)CRC

碼LKJ

XB6B6B2B46?15UUB4B

11

幀頭部幀數(shù)據(jù)區(qū)

以太網(wǎng)(Ethernet)

以太網(wǎng)卡：

■按傳輸速度可以分為

10M網(wǎng)卡

100M網(wǎng)卡

10/100M自適應(yīng)網(wǎng)卡（目前使用最多）

■每塊網(wǎng)卡有一個(gè)全球唯一的48位二進(jìn)制數(shù)表

示的MAC地址

以太網(wǎng)(Ethernet)

總線結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)的特點(diǎn)：

-維護(hù)方便

■增/刪結(jié)點(diǎn)容易§I

■輕負(fù)載時(shí)(結(jié)點(diǎn)少，或者信息發(fā)送不頻繁)效

率較高|

重負(fù)載時(shí)，網(wǎng)絡(luò)性能將急劇下降

以太網(wǎng)并不適合實(shí)時(shí)性要求較高的環(huán)境;

以太網(wǎng)總線的最高數(shù)據(jù)傳輸速率為：，

10Mbps(10BASE-T)

100Mbps(100BASE-T)

IGbps(千兆位)

交換式以太網(wǎng)

一種交換式局域網(wǎng)

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星形結(jié)構(gòu)

物理結(jié)構(gòu)：以以太網(wǎng)交換器為中心，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)通過

網(wǎng)卡和網(wǎng)線連接在交換器上，并通過交換器進(jìn)行相互通信。

交換器從發(fā)送結(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)后，直接傳送給指定的接收結(jié)

點(diǎn)，不向任何其他結(jié)點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)。

交換式以太網(wǎng)

以太網(wǎng)交換器（交換式集線器）

內(nèi)部有一個(gè)核心交換式背板，采用一個(gè)純粹的交

換系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)集線器的共享介質(zhì)中繼網(wǎng)段。連接在

交換器上的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)各自獨(dú)享一定的帶寬（10Mb/s

或100Mb/s）o

為數(shù)據(jù)幀從一個(gè)端口到另一個(gè)任意端口的轉(zhuǎn)發(fā)提

供了低時(shí)延、低開銷的通路。

交換式集線器可以按層次方式互相連接起來，構(gòu)

成工作組一部門一公司的多層次的局域網(wǎng)。

交換式以太網(wǎng)

交換式以太網(wǎng)組網(wǎng)示意圖:

lOOOMlps至中央服務(wù)器

交換式以太網(wǎng)

交換式以太網(wǎng)與總線結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)的區(qū)別：

交換式以太網(wǎng)：廣^i

連接在交換器上每一個(gè)結(jié)點(diǎn)各自獨(dú)享一定

的帶寬。

總線式以太網(wǎng)：I

連接在集線器上所有結(jié)點(diǎn)共享一定的帶寬

（總線的帶寬）

ATM交換式局域網(wǎng)

使用ATM交換機(jī)構(gòu)建的局域網(wǎng)。

ATM交換機(jī)：廠

采用ATM交換技術(shù)，它既能

提供分組交換方式的常規(guī)

數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，又能提供

電路交換方式的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

傳輸服務(wù)（如音頻、視頻

等應(yīng)用），數(shù)據(jù)傳輸速率

高（每個(gè)端口獨(dú)享155Mbps或622Mbps）,能方便地

與ATM廣域網(wǎng)進(jìn)行互連。ATM局域網(wǎng)一般用作校園網(wǎng)

或企業(yè)網(wǎng)的骨干網(wǎng)。

光纖分布式數(shù)字接口網(wǎng)(FDDI)

FDDI拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：環(huán)型，雙環(huán)結(jié)構(gòu)，每個(gè)設(shè)備可以掛

接到兩個(gè)環(huán)路結(jié)點(diǎn)上

環(huán)上的結(jié)點(diǎn)依次獲得對(duì)環(huán)路的訪問權(quán)。為提高可靠

性，F(xiàn)DDI采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)(分別稱為主/副環(huán))，主環(huán)支

持正常情況下的數(shù)據(jù)傳輸工作，副環(huán)作為一種冗余

設(shè)施，保證在主環(huán)故障或者結(jié)點(diǎn)故障時(shí)環(huán)路仍然可

光纖分布式數(shù)字接口網(wǎng)(FDDI)

FDDI使用的傳輸介質(zhì)：光勺一

傳輸速率為100Mb/s。由于光纖特有的低損

耗特性，使得線路的不間斷距離增大，可

用于長距離通信。多模光纖可達(dá)2km,單

模光纖可達(dá)100km。具有高可靠性，數(shù)據(jù)傳

輸?shù)谋Ｃ苄浴?/p>

光纖分布式數(shù)字接口網(wǎng)(FDDI)

FDDI網(wǎng)絡(luò)可以覆蓋較大的范圍，能支持較高的數(shù)

據(jù)傳輸速率(100Mb/s),實(shí)用中常用于構(gòu)造局域

網(wǎng)的主干部分，它把許多不同部門的局域網(wǎng)互相

連接起來。

由于FDDI的幀格式和其他常用局域網(wǎng)的幀格式不

同，因此與其他局域網(wǎng)進(jìn)行互連時(shí)，需要通過網(wǎng)

關(guān)或路由器才能實(shí)現(xiàn)。

無線局域網(wǎng)(Wireless

LocaIAreaNetwork,WLAN)

局域網(wǎng)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。

采用紅外線(IR)或者無線電波(RF)進(jìn)行數(shù)據(jù)

通信，能提供有線局域網(wǎng)的所有功能，同時(shí)還能按

照用戶的需要方便地移動(dòng)或改變網(wǎng)絡(luò)。

無線電波作為無線局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)是目前用得

最多的，它使用的無線電波頻段主要是S頻段

(2.4GHz?2.4835GHz),它覆蓋范圍廣，使用擴(kuò)

頻方式通信時(shí)，抗干擾、抗噪聲、抗衰落能力強(qiáng)，

通信安全，基本避免了通信信號(hào)的偷聽和竊取，具

有很高的可用性。

無線局域網(wǎng)

無線局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無線通信的設(shè)備：

無線網(wǎng)卡、無線HUB、無線網(wǎng)橋等

無線接入點(diǎn)無線接入點(diǎn)

無線局域網(wǎng)

無線局域網(wǎng)采用的協(xié)議主要有

■IEEE802.11

■藍(lán)牙(IEEE802.15)

無線局域網(wǎng)

無線局域網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：

■具有很好的靈活性『*’

■最大通信范圍可達(dá)到幾十公里I

■無線局域網(wǎng)的組建、配置和維護(hù)較容易/

無線局域網(wǎng)技術(shù)的缺點(diǎn)：

■無線局域網(wǎng)還不能完全脫離有線網(wǎng)絡(luò)，它只是

有線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充I

■產(chǎn)品比較貴

■傳輸速度較慢（目前還達(dá)不到2Mbps）

4.2.3局域網(wǎng)服務(wù)與軟

伴I

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：一

網(wǎng)絡(luò)用戶在共享資源及數(shù)據(jù)通信等方面能夠得到的

新增功能，它是通過將網(wǎng)絡(luò)上的許多計(jì)算機(jī)硬件、

軟件進(jìn)行組合而實(shí)現(xiàn)的。I/I

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)包括：I

文件服務(wù)，打印服務(wù)，消息服務(wù)，應(yīng)用服務(wù)

局域網(wǎng)服務(wù)

文件服務(wù)：

網(wǎng)絡(luò)用戶共享服務(wù)器或者其他工作站中存

儲(chǔ)的程序與數(shù)據(jù)。]

?程序的共享

?數(shù)據(jù)文件共享

局域網(wǎng)服務(wù)

打印服務(wù)：一

用戶登錄之后，工作站就與網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)實(shí)

現(xiàn)了邏輯上的連接。用戶需要打印輸出時(shí)，操作

系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)地把輸出的文件送到網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)去

對(duì)于每一個(gè)需要打印的文件，網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)

按“先來先服務(wù)”的順序?qū)⑵浯娣旁诖蛴￡?duì)列中

然后進(jìn)行處理。

局域網(wǎng)服務(wù)

消息服務(wù)：一

在網(wǎng)絡(luò)用戶之間傳遞文本、圖像和聲音（message）,主動(dòng)地處理

網(wǎng)絡(luò)用戶之間的通信。與文件服務(wù)不同，它不是簡單地將數(shù)據(jù)文

件保存起來，而是一個(gè)一個(gè)地傳送并通知接收消息的用戶。

電子郵件/

網(wǎng)絡(luò)上有一臺(tái)專門運(yùn)行郵件服務(wù)器軟件的計(jì)算機(jī)（稱為郵

件服務(wù)器），它的任務(wù)是控制電子郵件的流向和管理用戶

的郵箱；工作站上運(yùn)行的是郵件客戶程序，其任務(wù)是幫助

每個(gè)用戶閱讀、編寫、發(fā)送和接收郵件。

局域網(wǎng)服務(wù)

應(yīng)用服務(wù)：

為網(wǎng)絡(luò)用戶運(yùn)行軟件的服務(wù)，即工作站需要執(zhí)行的某一

項(xiàng)任務(wù)，部分甚至全部都是由網(wǎng)絡(luò)上的另一臺(tái)計(jì)算機(jī)

(稱為應(yīng)用服務(wù)器)完成的。■

應(yīng)用服務(wù)允許網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)相互間共享處理能力，協(xié)

同完成特定的一項(xiàng)任務(wù)。

應(yīng)用服務(wù)器/

處理速度快、存儲(chǔ)容量大的計(jì)算機(jī)，比用戶工作站有更

強(qiáng)的處理能力，一般配置優(yōu)化的操作系統(tǒng)。

“客戶/服務(wù)器"(Client-Server)模式，工作站運(yùn)行

的程序是“客戶”，應(yīng)用服務(wù)器運(yùn)行的程序是“服務(wù)

-O

局域網(wǎng)服務(wù)

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：

是一種目前廣泛使用的應(yīng)用服務(wù)器，它運(yùn)行數(shù)據(jù)庫管理系

統(tǒng)軟件，負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢與檢索，管

理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行復(fù)雜的事務(wù)處理，保證數(shù)據(jù)的安

全性。網(wǎng)絡(luò)工作站的客戶程序只要說明數(shù)據(jù)處理的要求

（例如檢索或統(tǒng)計(jì)的要求），這些處理要求被傳送到數(shù)據(jù)

庫服務(wù)器之后，由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行處理，所得到的結(jié)果

再傳送回客戶程序，由客戶程序以列表或圖形方式顯示給

用戶。

局域網(wǎng)軟件

局域網(wǎng)軟件的作用：

在計(jì)算機(jī)上安裝和運(yùn)行什么軟件決定了一臺(tái)計(jì)算機(jī)

在局域網(wǎng)中的角色：客戶機(jī)/服務(wù)器。

服務(wù)器I

提供共享資源（如磁盤空間、打印機(jī)、處理器等）

的計(jì)算機(jī)

工作站（客戶機(jī)）I/

使用服務(wù)器資源的計(jì)算機(jī)

局域網(wǎng)軟件

局域網(wǎng)的工作模式：

對(duì)等(peer-to-peer)模式

網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)PC機(jī)既可以作為工作站也可以作

為服務(wù)器I

客戶/服務(wù)器模式|

網(wǎng)絡(luò)中每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都扮演著固定的角色，要

么是服務(wù)器，要么是客戶機(jī)。扮演服務(wù)器角色

的大多是一些專門設(shè)計(jì)的高性能的硬件，如文

件服務(wù)器、打印服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等。

局域網(wǎng)軟件

1）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是在普通操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，擴(kuò)充了按照網(wǎng)絡(luò)

體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議所開發(fā)的軟件模塊而實(shí)現(xiàn)的。1

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)功能：

網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)通信、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

連接在網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)，必須安裝網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)才能進(jìn)入

網(wǎng)絡(luò)并正常工作，即獲得或提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

局域網(wǎng)軟件

應(yīng)用于客戶/服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)包含兩個(gè)部分

■服務(wù)器軟件

安裝在服務(wù)器上，用于控制對(duì)服務(wù)器硬盤的訪問，維護(hù)

與管理打印隊(duì)列，監(jiān)測(cè)與記錄用戶的操作等

例如：UNIX>LINUX>WindowsNTServer>WindowsXP

Server>NetWare

■客戶機(jī)軟件

安裝在每個(gè)工作站上，當(dāng)工作站啟動(dòng)運(yùn)行后，它將負(fù)責(zé)

建立與網(wǎng)絡(luò)上其他結(jié)點(diǎn)的連接，發(fā)出服務(wù)的請(qǐng)求，并

接受其他結(jié)點(diǎn)的服務(wù)。

例如：Windows98

局域網(wǎng)軟件

2）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件

通常為單機(jī)工作設(shè)計(jì)的應(yīng)用軟件，大多數(shù)都可

以安裝在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，當(dāng)工作站發(fā)出請(qǐng)求時(shí)

服務(wù)器就把它的一個(gè)拷貝發(fā)送到工作站的內(nèi)存

中并啟動(dòng)運(yùn)行。這需要購買該軟件的網(wǎng)絡(luò)使用

許可證。

適合于多個(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶在網(wǎng)絡(luò)上協(xié)同完成一個(gè)特

定任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件：/、

群件，工作流

局域網(wǎng)軟件

群件（例如：Domino）

一種特殊的應(yīng)用軟件，通過對(duì)工作組的通信、調(diào)

度及文檔的共享來支持工作組成員的協(xié)同工作。

工作流軟件（例如：LotusNotes）

4作流軟件能使對(duì)在指定用戶范圍內(nèi)自動(dòng)M行

流轉(zhuǎn)和處理，它能按照規(guī)定的順序和時(shí)間，自動(dòng)

地把文檔從一個(gè)用戶傳送給另外一個(gè)用戶。

局域網(wǎng)軟件

工作流軟件與群件比較:一

相同點(diǎn)：.i

都適用于通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)同工作，

不同點(diǎn)：

工作模式有差異

群件采用信息集中模式：多個(gè)用戶通過網(wǎng)絡(luò)

同步地進(jìn)行協(xié)同工作

工作流軟件采用過程集中模式：多個(gè)用戶通

過網(wǎng)絡(luò)異步地進(jìn)行協(xié)同工作

4.2.4局域網(wǎng)的擴(kuò)展與

互連3

局域網(wǎng)擴(kuò)展與互連所使用的設(shè)備

?中繼器

■網(wǎng)橋

使用中繼器進(jìn)行互連

中繼器(Repeater)：

也稱轉(zhuǎn)發(fā)器。把接收到的信號(hào)整形放大后繼續(xù)進(jìn)行傳送，起

到一個(gè)信號(hào)“接力”的作用。

用于連接同類型的兩個(gè)局域網(wǎng)或者延伸一個(gè)局域網(wǎng)的范

圍，當(dāng)安裝一個(gè)局域網(wǎng)而物理距離又超過了線路的規(guī)定長度

時(shí)，就可以用它進(jìn)行延伸。|

中繼器工作在網(wǎng)絡(luò)的物理層，只放大信號(hào)，不能隔離不同

網(wǎng)段之間不必要的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，但結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，

安裝容易。

使用中繼器進(jìn)行互連

一般的中繼器只能用于連接兩個(gè)距離較近的以太

網(wǎng)，使用光纖中繼器再加上光纖傳輸線路則可以連

接兩個(gè)距離相隔較遠(yuǎn)的局域網(wǎng)。

使用網(wǎng)橋進(jìn)行互連

網(wǎng)橋(Bridge)：

用來連接兩個(gè)同類型的網(wǎng)段，比中繼器多了“幀過濾”功能.

過濾幀：：，

網(wǎng)橋檢查每一信息幀的發(fā)送地址和目的地址。如果這兩個(gè)地址

都在網(wǎng)橋的同一網(wǎng)段，該幀就不會(huì)被網(wǎng)橋發(fā)送到另一個(gè)網(wǎng)段，

只有在信息幀的發(fā)送地址和目的地址不在同一網(wǎng)段的情況下，

網(wǎng)橋才把該幀轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)網(wǎng)段。降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通訊負(fù)荷。

網(wǎng)橋工作在網(wǎng)絡(luò)的鏈路層(實(shí)現(xiàn)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)鏈路層的互連)。

使用網(wǎng)橋進(jìn)行互連

網(wǎng)橋連接兩個(gè)局域網(wǎng)示意圖

4.3計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)

廣域網(wǎng)

■廣域網(wǎng)的本質(zhì)特征:

可以將任意距離的任意多的計(jì)算機(jī)進(jìn)行互連

■廣域網(wǎng)物理上由兩部分組成:

資源子網(wǎng)

通信子網(wǎng)

■廣域網(wǎng)特點(diǎn):

包含通信子闞

具有路由選擇功能

點(diǎn)到點(diǎn)的通信方式

廣域網(wǎng)

資源子網(wǎng)：

運(yùn)行用戶程序的主機(jī)（也稱數(shù)據(jù)終端設(shè)備，

例如PC機(jī)、服務(wù)器、大型計(jì)算機(jī)、工作站、

智能終端等），既是網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

也是網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的信源或信宿，負(fù)

責(zé)發(fā)送信息、接收信息與處理信息。

廣域網(wǎng)

通信子網(wǎng)：一

進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的子網(wǎng)，是網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信系

統(tǒng)，主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。

通信子網(wǎng)組成：

傳輸線I

也稱線路、信道或干線，負(fù)責(zé)在交換單元之間

傳送數(shù)據(jù)

交換單元-1

一種特殊的計(jì)算機(jī)，用于連接數(shù)據(jù)傳輸線。交

換單元可以是分組交換節(jié)點(diǎn)或路由器等設(shè)備

廣域網(wǎng)

構(gòu)建廣域網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)：

?高速遠(yuǎn)程數(shù)字通信干線

?本地網(wǎng)/用戶接入技術(shù)

?分組交換與路由技術(shù)

4.3.1遠(yuǎn)程數(shù)字通信線

路；n

遠(yuǎn)程數(shù)字通信線路

遠(yuǎn)程數(shù)字通信線路采電^^5

■數(shù)字電話線路]

-光纖高速傳輸干線

數(shù)字電話線路

電話系統(tǒng)中使用的數(shù)字通信線路：

設(shè)計(jì)用于傳輸數(shù)字語音，也可以用來傳輸數(shù)

據(jù)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的初期，數(shù)字電話設(shè)備就是

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程連接的最重要的手段。

數(shù)字電話線路

數(shù)字電話線路分類：

北美系列

T1線路：速率為1.544Mbps

T2線路：速率為6.312Mbps

T3線路：速率為44.736Mbps等

歐洲（中國）系列

E1線路：速率為2.048Mbps

E2線路：速率為8.448Mbps

E3線路：速率為34.368Mbps等

日本系列

以上三者互不兼容，國際互通比較困難

光纖高速傳輸干線

一種光纖數(shù)字傳輸線路，采用統(tǒng)一國際

標(biāo)準(zhǔn)，稱同步光纖網(wǎng)（SONET）,同步數(shù)字

系列（SDH）,一般用SDH/SONET表示。

光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)SDH/SONET是寬帶綜

合數(shù)字網(wǎng)B-ISDN的基礎(chǔ)之一。

光纖高速傳輸干線

光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)SDH/SONET的特點(diǎn)：

?靈活地支持各種數(shù)字業(yè)務(wù)，包括各種類型的

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)n

?容易組網(wǎng)，無需人工更改配線，幾秒鐘便可

重新組網(wǎng)/\m?

-有自愈功能，一旦線路出現(xiàn)故障，業(yè)務(wù)在幾

十毫秒內(nèi)便迅速恢復(fù)

光纖高速傳輸干線

SDH/SONET的數(shù)據(jù)傳輸速率：

SDH基本速率單位：155.520Mbps,其速率分級(jí)名稱

為同步傳輸模塊STM

SONET的電信號(hào)稱為同步傳輸信號(hào)STS,光信號(hào)稱為

光載波0C,基本速率單位是51.840Mbps。

SDH模塊（歐/亞）SONET模塊（北美）速率（Mbit/s）話路數(shù)目

STM-0OC-1;STS-151.840810

STM-1OC-3;STS-3155.5202430

STM-4OC-12;STS-12622.0809720

STM-16OC-48;STS-482488.32038880I

155520|

STM-64OC-192;STS-19210.7Gbit/s

4.3.2廣域網(wǎng)接入技術(shù)

電話撥號(hào)接入

家庭用戶利用本地電話網(wǎng)通過調(diào)制解調(diào)器撥號(hào)接入廣域網(wǎng)

調(diào)制解調(diào)器(MODEM)的組成寫功能:.

調(diào)制器(MOdulator)：數(shù)字信號(hào)一模擬信號(hào)

解調(diào)器(DEModulator)：模擬信號(hào)一數(shù)字信號(hào)

電話撥號(hào)接入

MODEM的傳輸速率：

每秒鐘可傳送的數(shù)據(jù)量。目前主流產(chǎn)品速率是56K

（ITUV9.0協(xié)議），在實(shí)際使用過程中，由于電話

線路的質(zhì)量不佳，或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商不能提供足夠

的帶寬，或者所連接的網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞等原因，都會(huì)

使得傳輸速率降低。

MODEM的類型：

外置式

內(nèi)置式I

PCMCIA插卡式

電話撥號(hào)接入

電話撥號(hào)接入方式的缺點(diǎn):一

電話網(wǎng)采用傳統(tǒng)的電路交換，每一條話路的帶

寬是64K,建立在此基礎(chǔ)上的MODEM傳輸機(jī)制，發(fā)

展到極限的V.92也不過是56K的下傳速率，其中

還包括控制信令部分，真正有效的數(shù)據(jù)還要少，

線上傳送的是模擬信號(hào)，受外界電磁環(huán)境的干擾

比較大。握手時(shí)間長，下載速度慢，容易掉線。

綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）

通過普通電話的本地環(huán)路向用戶提供數(shù)字語音和數(shù)據(jù)傳輸服

務(wù)。

ISDN使用與模擬信號(hào)電話系統(tǒng)相同類型的雙絞銅線但卻提供

端到端的數(shù)字通信線路，這是它與電話網(wǎng)的最大不同。

ISDN通過標(biāo)準(zhǔn)的“用戶-網(wǎng)絡(luò)接口”（UNI）,將各類不同的

終端設(shè)備（PC機(jī)、電話機(jī)、傳真機(jī)等）接入到ISDN網(wǎng)絡(luò)中。

PC機(jī)接入ISDN

綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）

ISDN“用戶-網(wǎng)絡(luò)接口”有兩類：

基群（一次群）速率接口PRI

又稱作B-ISDN、“寬帶ISDN”

包括30個(gè)B通道（數(shù)據(jù)通道）和一個(gè)D通道（信令通道），

每個(gè)B通道和D通道均為64Kbps（稱為30B+D）,可提供

2Mbps的數(shù)據(jù)通信速率，為單位用戶的局域網(wǎng)與遠(yuǎn)程廣域

網(wǎng)互連提供了支持

基本速率接口BRI

又稱作NTSDN、“窄帶ISDN”，俗稱“一線通”

包括兩個(gè)B通道（速率為64Kbps）和一個(gè)D通道（16Kbps,

用作控制信道）（稱為2B+D）,用戶使用一條電話線就

能實(shí)現(xiàn)兩路數(shù)據(jù)傳輸?？梢砸贿吷暇W(wǎng)，一邊同時(shí)打電話。

如果2個(gè)通道都用作數(shù)據(jù)傳輸，則可提供速率為128Kbps

的數(shù)據(jù)通信。

不對(duì)稱數(shù)字用戶線技術(shù)(ADSL)

■數(shù)字用戶線(DSL)技術(shù)：

通過本地電話環(huán)路提供數(shù)字服務(wù)的新技術(shù)中最有效的類型之

一。這種類型有多種變化，名稱只在前幾個(gè)字上不同，因此

它們被統(tǒng)稱為xDSL。

■不對(duì)稱數(shù)字用戶線(ADSL)：

提供了高速發(fā)送和接收數(shù)字信息的能力°|

ADSL是一種為接收信息遠(yuǎn)多于發(fā)送信息的用戶而優(yōu)化的技

術(shù)，為下行流提供比上行流更高的傳輸速率。

數(shù)據(jù)上傳速度:640Kbps-1Mbps

數(shù)據(jù)下行速度：1Mbps-8Mbps(理想狀態(tài)下最大可達(dá)10Mbps)

不對(duì)稱數(shù)字用戶線技術(shù)(ADSL)

■ADSL的安裝：

專門為ADSL申請(qǐng)一條單獨(dú)的線路。

在已有的電話線上改造。

需配置：一個(gè)ADSLMODEM，計(jì)算機(jī)中需安裝10M/100M的以

太網(wǎng)網(wǎng)卡，網(wǎng)卡與ADSLMODEM之間用雙絞線連接，設(shè)置

有關(guān)參數(shù)。

數(shù)字

通信

線路

10Base-T

以太向卡

(住戶)

ADSLMODEM與PC機(jī)的連接

不對(duì)稱數(shù)字用戶線技術(shù)(ADSL)

ADSL優(yōu)點(diǎn)：

像ISDN一樣，可以與普通電話共存于一條電話

線上，可同時(shí)接聽、撥打電話并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸

兩者互不影響]

雖然使用的還是原來的電話線，但ADSL傳輸?shù)?/p>

數(shù)據(jù)并不通過電話交換機(jī)，所以ADSL上網(wǎng)不需

要繳付額外的電話費(fèi)，節(jié)省了費(fèi)用。

ADSL的數(shù)據(jù)傳輸速率是根據(jù)線路的情況自動(dòng)調(diào)

整的，它以盡力而為的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

不對(duì)稱數(shù)字用戶線技術(shù)(ADSL)

ADSL利用普通電話線作為傳輸介質(zhì)，通過一種自適

應(yīng)的數(shù)字信號(hào)調(diào)制解調(diào)技術(shù)，能在電話線上得到3個(gè)

可以同時(shí)工作的信息通道：

為電話服務(wù)的通道n

速率為640Kbps-1.0Mbps的上行通道

速率為1-8Mbps的高速下行通道

電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)（Cable

MODEM）

利用有線電視網(wǎng)高速傳送藪字信息的技術(shù)。

■雙絞線的缺點(diǎn)：:

?電氣特性使數(shù)據(jù)傳輸速度受到較大的限制［

?缺少屏蔽易受干擾，從而降低了數(shù)據(jù)通信的性能

■同軸電纜（有線電視系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)）的優(yōu)點(diǎn)：|

或具有很高的容量/\/

?抗電子干擾能力強(qiáng)

?使用頻分多路復(fù)用技術(shù)來同時(shí)傳送多個(gè)電視頻道

?由于有線電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)容量遠(yuǎn)高于現(xiàn)在使用的電視頻道

數(shù)目，未使用的帶寬（即頻道）可被用來傳輸數(shù)據(jù)

電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)(Cable

MODEM)

使用CableMODEM傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，將同軸電纜的整個(gè)頻帶劃分為3

部分，分別用于：

數(shù)字信號(hào)上傳，使用的頻帶為5?42MHz

數(shù)字信號(hào)下傳，使用的頻帶為550?750MHz

電視節(jié)目(模擬信號(hào))下傳，使用的頻帶為50?550MHz,

數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)可以同時(shí)傳送，互相不會(huì)發(fā)生沖突

上傳數(shù)據(jù)和下載數(shù)據(jù)時(shí)的速率是不同的：

數(shù)據(jù)下行傳輸速率：36Mb/s

上傳信道傳輸速率：320kb/s?10Mb/s

電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)(Cable

MODEM)

采用頻分多路復(fù)用技術(shù)，將下傳和上傳的頻帶提供給

多個(gè)用戶共享。每個(gè)用戶都需要一對(duì)調(diào)制解調(diào)器(一個(gè)調(diào)制解

調(diào)器置于有線電視中心，另一個(gè)裝在用戶站點(diǎn)上)。這一對(duì)調(diào)

制解調(diào)器必須調(diào)到相同的載波頻段，與電視信號(hào)一起在電纜上

多路復(fù)用。

在一個(gè)大的都市地區(qū)，有線電視可能有百萬計(jì)的用戶，

不可能為每個(gè)用戶分配一個(gè)獨(dú)立的載波頻段，因此頻分多路復(fù)

用方法不具備可擴(kuò)展性，需要在采用頻分多路復(fù)用技術(shù)的基礎(chǔ)

上再采用時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)。

電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)(Cable

MODEM)

■優(yōu)點(diǎn)：

?集調(diào)制/解調(diào)功能、加密/解密功能、網(wǎng)卡及集線器等功能

于一身

?無須撥號(hào)上網(wǎng)，不占用電話線，可永久連接

?理論上沒有距離限制，它覆蓋的地域很廣

■缺點(diǎn)：

?CABLEMODEM帶寬充足(最高速率可以達(dá)到36Mbps)，但

它屬于共享式的總線型網(wǎng)絡(luò)，同一個(gè)接入點(diǎn)如果上網(wǎng)的用

戶增多，每一個(gè)用戶能分配的帶寬很有限，使數(shù)據(jù)傳輸速

率不夠穩(wěn)走。

?我國有線電視網(wǎng)用戶已達(dá)8000多萬，發(fā)展CableMODEM有

多方面的有利條件。但現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)都是單向廣播式,

有線電視網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)INTERNET接入，必須進(jìn)行雙向改造，這

項(xiàng)工程的投資是巨大的。

電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)(Cable

MODEM)

使用“光纖-同軸混合”線路(HFC：Hybrid

FiberCoaxial)改造有線電視網(wǎng)絡(luò)，把干線全部更換

為光纖，保留現(xiàn)存的同軸電纜連接用戶，在光纖和同

軸電纜之間加入新的接口設(shè)備，并將所有放大器改造

為雙向工作。當(dāng)然，改造需要大量的投資。

光纖接入網(wǎng)

使用光纖作為主要傳輸介質(zhì)的遠(yuǎn)程網(wǎng)接入系統(tǒng)。

在交換局一側(cè)，應(yīng)把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，以便

在光纖中傳輸，到達(dá)用戶端時(shí)，要使用光網(wǎng)絡(luò)單元

（ONU）把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后再傳送到計(jì)算

機(jī)。/

I■,局kOd光網(wǎng)絡(luò)單元F―d用戶終端

光纖接入網(wǎng)

“光纖到樓、以太網(wǎng)入戶”(FTTx+ETTH)：

采用1000Mbps光纖以太網(wǎng)作為城域網(wǎng)的干線，實(shí)

現(xiàn)1000M/100M以太網(wǎng)到大樓和小區(qū)，再通過100M

以太網(wǎng)到樓層或小型樓宇，然后以10M以太網(wǎng)入戶

或者到辦公室和桌面，滿足了多數(shù)情況下用戶對(duì)

接入速度的需求。

4.3.3分組交換與路由

廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)的本質(zhì)區(qū)別是網(wǎng)絡(luò)

的規(guī)模而不是距離

局域網(wǎng)：

發(fā)送方計(jì)算機(jī)把數(shù)據(jù)包通過一個(gè)共享介質(zhì)或一個(gè)交換機(jī)發(fā)送

給接受方計(jì)算機(jī)。通過衛(wèi)星網(wǎng)橋可以用來連結(jié)一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)

任意距離的兩個(gè)網(wǎng)段，然而帶寬的限制決定了它不能連接任

意多個(gè)場地的任意多臺(tái)計(jì)算機(jī)

H廣域網(wǎng)：/\I/

由許多交換機(jī)以及連接到交換機(jī)的許多計(jì)算機(jī)構(gòu)成。發(fā)送方

計(jì)算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)包通過若干臺(tái)交換機(jī)到達(dá)接受方計(jì)算機(jī)。

廣域網(wǎng)則能按需要連接距離較遠(yuǎn)的許多場地，每個(gè)場地內(nèi)有

許多計(jì)算機(jī)，并能使得大量計(jì)算機(jī)相互之間能同時(shí)通信。

分組交換與存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)

廣域網(wǎng)每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都連接到交換機(jī)上。

計(jì)算機(jī)需要傳輸?shù)男畔㈩A(yù)先都劃分為若干個(gè)數(shù)據(jù)

包，以包為單位在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，到達(dá)目的地計(jì)算機(jī)

后，再把這些包拼裝恢復(fù)為原先的形式。

廣域網(wǎng)中的交換機(jī)稱為分組交換機(jī)或包交換機(jī)

(packetswitch),它負(fù)責(zé)把包從一個(gè)站點(diǎn)傳送到另

一個(gè)站點(diǎn)。I/

廣域網(wǎng)的擴(kuò)充：可加入其他的交換機(jī)或計(jì)算機(jī)。

分組交換與存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)

■交換機(jī)的兩種端^

連接計(jì)算機(jī)的低速端口d

連接另一個(gè)交換機(jī)的高速端口

交換機(jī)與交換機(jī)之間的連接采是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信干

線，幾乎所有的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)字通信方式都可以使用

包括租用的專線、光纖、微波、衛(wèi)星頻道等。

分組交換與存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)

通過分組交換機(jī)互連而成的廣域網(wǎng)

分組交換與存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)

交換機(jī)的基本工作模式：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)。

即每當(dāng)交換機(jī)收到一個(gè)包后，檢查該數(shù)據(jù)包的

目的地地址，決定應(yīng)該送到哪個(gè)端口進(jìn)行發(fā)送。

考慮到往往會(huì)有許多包必須在同一端口發(fā)送，

包交換機(jī)的每個(gè)端口都有一個(gè)緩沖區(qū)（隊(duì)列），需

要從該端口發(fā)送的所有數(shù)據(jù)包都存放在該端口的緩

沖區(qū)中，端口每發(fā)送完一個(gè)包，就從緩沖區(qū)隊(duì)列中

提取下一個(gè)包進(jìn)行發(fā)送。

廣域網(wǎng)中計(jì)算機(jī)的物理編址

連接在廣域網(wǎng)上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)都有一個(gè)地址。

當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包到另外一臺(tái)計(jì)算機(jī)

去時(shí)，必須在數(shù)據(jù)包中包含目的計(jì)算機(jī)的地址。

■廣域網(wǎng)中計(jì)算機(jī)的編址方案（兩層地址）

計(jì)算機(jī)連接到的交換機(jī)編號(hào)+該計(jì)算機(jī)編號(hào)

廣域網(wǎng)中計(jì)算機(jī)的物理編址

■數(shù)據(jù)包的選路轉(zhuǎn)發(fā)與路由表:匚

包交換機(jī)每收到一個(gè)包時(shí)，必須選擇一條路徑來轉(zhuǎn)

發(fā)這個(gè)包。如果包的目的地是直接與之相連的一臺(tái)

計(jì)算機(jī)，包交換機(jī)就將包發(fā)往該計(jì)算機(jī)。如果包的

目的地是另一個(gè)包交換機(jī)上的計(jì)算機(jī)，就應(yīng)通過連

接該交換機(jī)的高速數(shù)據(jù)線路轉(zhuǎn)發(fā)給另一臺(tái)交換機(jī)。

每一臺(tái)交換機(jī)都必須有一張路由表，用來給出目的

地地址與輸出端口的關(guān)系。

廣域網(wǎng)中計(jì)算機(jī)的物理編址

1

站點(diǎn)

站點(diǎn)12

12機(jī)

路由表舉例:的

的3_高速數(shù)字通信線路交

換

交換機(jī)4

回

[1,5]23423

站點(diǎn)3的站點(diǎn)4的連在網(wǎng)上

交換機(jī)交換機(jī)

的計(jì)算機(jī)

目的地出口下一

CDEF回

[1,2]|端口2|交換[3,2][3,5][4,51

[1,5]端口2交換機(jī)1

[2,3]端口3交換機(jī)2

32]計(jì)算機(jī)C目的地出口下一站目的地0下一站

[3,5]計(jì)算機(jī)D[l,x]端口2交換機(jī)111

[4,1]端口4交換機(jī)4[2,x]端口3交換機(jī)2r^z

巴3]端口4交換機(jī)4[3,x]本地計(jì)算機(jī)—□LE

[4,51端口4交換機(jī)4[4,x]端口4交換機(jī)44

(a)交換機(jī)3的路由表(b)簡化的路由表1(c)簡化的路由表2

廠域網(wǎng)中計(jì)算機(jī)的物理編址

廣域網(wǎng)可以看作為數(shù)學(xué)中的一個(gè)“圖”，圖中每個(gè)

節(jié)點(diǎn)(node)代表一個(gè)交換機(jī)，連接交換機(jī)的數(shù)字線

路對(duì)應(yīng)著節(jié)點(diǎn)間的一條邊(edge)o

目的目的下一目的下.目的下一

地地站地站地站

2

1123：11(4,3：

~2~

11,3：2—2(3,2：2(4,2：

-3~

(1,3：323：3——3(4,3：

34

空42,4：44——

(a)拓?fù)鋱D(b)交換機(jī)1(c)交換機(jī)2(d)交換機(jī)3(e)交換機(jī)4

廣域網(wǎng)中計(jì)算機(jī)的物理編址

默認(rèn)路由:

路由表中重復(fù)的項(xiàng)會(huì)增加搜索路由表的時(shí)間。為了

消除這種重復(fù)的路由，可以采用一個(gè)項(xiàng)來代替路由

表中許多具有相同下一站的項(xiàng)，這稱為默認(rèn)路由。

目的下一

目的下一地站目的下一

地立占地

1(3,1)站

——

22(3,2)2(4,2)

——

4(2,4)34

*LZ□*

(2,3)4(3,4)(4,3)

(b)交換機(jī)1(c)交換機(jī)2(d)交換機(jī)3(e)交換機(jī)4

常用廣域網(wǎng)

■不同廣域網(wǎng)的差異

■采用的數(shù)據(jù)包格式不同

■地址格式不同

■相互連接的數(shù)據(jù)通信線路不同

■應(yīng)用不同

常用廣域網(wǎng)

(1)X.25網(wǎng)——公共分組交換網(wǎng)一

特點(diǎn)：

使用公共電話網(wǎng)以分組交換方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸

由于信道質(zhì)量較差，所以它在糾正信道差錯(cuò)方面考慮比較周

全，處理比較復(fù)雜，從而網(wǎng)絡(luò)延遲較大/

傳輸速率一般小于64Kb/s

主要用于速度要求不高、數(shù)據(jù)傳輸量不大的業(yè)務(wù)

用戶可以用電話專線或通過電話撥號(hào)方式接入分組網(wǎng)

常用廣域網(wǎng)

(2)幀中繼(FrameRelay)網(wǎng)

幀中繼交換網(wǎng)，是X.25分組網(wǎng)的改進(jìn)方案

特點(diǎn)：n

使用光纖作為傳輸介質(zhì)，一方面提高了信道的傳輸速率，

另方面光纖通信的高可靠性使X.25網(wǎng)中的差錯(cuò)處理等得到

了簡化，降低了傳輸延遲[

分組(稱為幀)長度至少有1600字節(jié)，有些可達(dá)到8K字節(jié)，

比X.25分組網(wǎng)的128字節(jié)幀長要長的多,使交換機(jī)的開銷大

大減少，適合計(jì)算機(jī)通信的需求]

傳輸速率可以達(dá)到2Mbps

常用廣域網(wǎng)

（3）SMDS

交換多兆位數(shù)據(jù)服務(wù)的簡稱，是遠(yuǎn)程線路運(yùn)營

商提供的另一種高速廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)。

特點(diǎn)：

對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行了優(yōu)化/

將數(shù)據(jù)包頭部開銷減到最小，并使每個(gè)包能裝多達(dá)9188字節(jié)

的數(shù)據(jù)

把信息切割成固定長度（53字節(jié)）的信元在網(wǎng)上傳輸）

提供了一種虛擬專用網(wǎng)（VPN）的能力，使訪問通路只為一

個(gè)用戶所專用，沒有人可以訪問其他人的信息，提供了像專

用網(wǎng)絡(luò)那樣的安全性

SMDS網(wǎng)絡(luò)的工作速度高于幀中繼

常用廣域網(wǎng)

(4)ATM(AsynchronousTransferMode)

異步傳輸模式。是一種重要的廣域網(wǎng)技術(shù)

特點(diǎn)：-A

試圖設(shè)計(jì)一種單一的技術(shù)在廣域內(nèi)提供語音、動(dòng)態(tài)圖像和

數(shù)據(jù)服務(wù)，其中包的尺寸是關(guān)鍵問題之一。ATM把數(shù)據(jù)分

成較小的固定大小的包，稱為信元(cell),每個(gè)ATM信元

包括53個(gè)字節(jié)(5個(gè)字節(jié)的頭部信息，48個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù))

ATM網(wǎng)交換機(jī)有多個(gè)端口，每個(gè)端口可連接另一臺(tái)交換機(jī)

或者一臺(tái)計(jì)算機(jī)

多數(shù)ATM網(wǎng)使用光纖作為通信介質(zhì)。例如，ATM交換機(jī)上的

一個(gè)典型端口其運(yùn)行速率為0C-3(155Mbps)或者更高。

4.4因特網(wǎng)及其應(yīng)用

4.4.1網(wǎng)絡(luò)互連與

TCP/IP協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)互連需要解決的問題：

不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用互不兼容的包格式和

編址方案。為了把許多不同類型的物理網(wǎng)

絡(luò)連成一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，必須解決統(tǒng)一編

址、包格式轉(zhuǎn)換等問題。

TCP/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)組成部分相互通信時(shí)都必須認(rèn)同的一套規(guī)

貝方也稱為通信協(xié)議。

例如：數(shù)據(jù)包（或幀）的格式與含義等,

實(shí)現(xiàn)這些規(guī)則的軟件稱為協(xié)議軟件。通信是一個(gè)很復(fù)雜的過

程，一般都把通信問題劃分為許多子問題，然后為每個(gè)子問

題設(shè)計(jì)一個(gè)單獨(dú)的協(xié)議，這樣做使得每個(gè)協(xié)議的設(shè)計(jì)、分析

實(shí)現(xiàn)和測(cè)試都比較容易。

TCP/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

TCP/IP協(xié)議：

目前在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)中用得最為廣泛的協(xié)議。

TCP/IP是一個(gè)協(xié)議系列，包含了100多個(gè)協(xié)議。

TCP/IP中兩個(gè)最基本最重要的協(xié)議：

TCP（TransmissionControlProtocol,傳輸控

制協(xié)議）\I/

IP（InternetProtocol,網(wǎng)際協(xié)議）

TCP/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

■TCP/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的通信問

［題劃分為5個(gè)層次的模型：

?物理層fl

?網(wǎng)絡(luò)接口層I

?網(wǎng)絡(luò)互連層:;

?傳輸層

?應(yīng)用層

TCP/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

TCP/IP的分層結(jié)構(gòu)：

5應(yīng)用層

如電子郵件、HTML文檔等

4傳輸層（TCP或UDP）

TCP或UDP數(shù)據(jù)報(bào)

3網(wǎng)絡(luò)互連層（IP）

IP數(shù)據(jù)報(bào)

2網(wǎng)絡(luò)接口層

如以太網(wǎng)信息幀或ATM信元

1I物理層

TCP/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

■TCP/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的主要特點(diǎn)：

?適用于多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互連

?確保可靠的端一端通信

?與操作系統(tǒng)緊密結(jié)合/

?TCP/IP既支持無連接服務(wù)，也支持面向連接

服務(wù)，兩者并重

IP地址

■主機(jī)：

hostcomputer,任何連接到網(wǎng)絡(luò)并運(yùn)行應(yīng)用程序

的計(jì)算機(jī)。Ft

主機(jī)的機(jī)型不限，內(nèi)存容量可大可小，CPU可快

可慢、網(wǎng)絡(luò)速度‘嵩用年/I

TCP/IP使得任何一對(duì)主機(jī)都可以相連，并進(jìn)行數(shù)

據(jù)通信。/?

主機(jī)和路由器都需要運(yùn)行TCP/IP協(xié)議軟件。

IP地址

■主機(jī)的IP地址：

在互連網(wǎng)中，為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)相互通信，必須為每一臺(tái)計(jì)算機(jī)

分配一個(gè)唯一的地址（IP地址）。在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送的每個(gè)包中，

都必須包含發(fā)送方主機(jī)（源）的IP地址和接收方主機(jī)（目的地）

的IP地址。

每個(gè)IP地址使用32個(gè)二進(jìn)數(shù)位（4個(gè)字節(jié)）表示

■IP地址的組成：

地址類型號(hào)\]

網(wǎng)絡(luò)號(hào)（net-id）：用來指明主機(jī)所從屬的物理網(wǎng)絡(luò)的編號(hào)

主機(jī)號(hào)（host-id）：主機(jī)在物理網(wǎng)絡(luò)中的編號(hào)

IP地址

IP地址的分類及格式:

A類

B類

C類

D類

E類1111備用

IP地址

網(wǎng)址分類方案：

A類地址

用于擁有大量主機(jī)(W16777214)的網(wǎng)絡(luò)，只有少數(shù)幾個(gè)

網(wǎng)絡(luò)可獲得A類地址。IP地址的特征是其二進(jìn)制表示的最

高位為“0”

B類地址

用于規(guī)模適中的網(wǎng)絡(luò)(主機(jī)臺(tái)數(shù)W65534)。IP地址的特征

是其二進(jìn)制表示的最高兩位為“10”

C類地址

用于主機(jī)數(shù)量不超過254臺(tái)的小網(wǎng)絡(luò)，IP地址的特征是其二

進(jìn)制表示的最高3位為“110”

IP地址

每一個(gè)IP地址由如下的三個(gè)部分構(gòu)成：

IP地址=地址類型號(hào)+網(wǎng)絡(luò)號(hào)+主機(jī)號(hào)

IP地址的表示：

二進(jìn)制表示：00000000.00000000.00000000.00000000

十進(jìn)制表示：XXX.XXX.XXX.XXX（XXX取值范圍：0-255）

例如：8A類地址，首字節(jié)0~127

130.24.35.68B類地址，首字節(jié)128~191

202.119.23.12C類地址，首字節(jié)192~223

IP地址

■入網(wǎng)：

申請(qǐng)并獲得IP地址授權(quán)機(jī)構(gòu)分配的IP地址。實(shí)際上授權(quán)機(jī)構(gòu)

只是分配一個(gè)類型號(hào)和網(wǎng)絡(luò)號(hào)，組網(wǎng)者再對(duì)子網(wǎng)內(nèi)的每一臺(tái)

主機(jī)指定一個(gè)主機(jī)號(hào)，從而構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)中每一臺(tái)計(jì)算機(jī)的IP

地址。

■從不分配給任何主機(jī)使用的特殊IP地址：/

網(wǎng)絡(luò)地址：主機(jī)地址每一位都為“0”的IP地址。用來表示整

個(gè)一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)，它指的是物理網(wǎng)絡(luò)本身而不是連到該

網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)。

直接廣播地址：主機(jī)地址每一位都為“1”的IP地址。當(dāng)一個(gè)

包被發(fā)送到某個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)的直接廣播地址時(shí)，這個(gè)包將

送達(dá)該網(wǎng)絡(luò)上的每一臺(tái)主機(jī)。

IP數(shù)據(jù)報(bào)

互連網(wǎng)中的各個(gè)物理子網(wǎng)使用的數(shù)據(jù)包（或信息

幀）的格式可能是互不兼容的，因此不能直接將

一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)送來的包傳送給另一個(gè)子網(wǎng)。

為了克服這種異構(gòu)性，IP協(xié)議定義了一種獨(dú)立于各

種物理網(wǎng)的數(shù)據(jù)包的格式，稱為IP數(shù)據(jù)報(bào)（IP

datagram）。

03478151631

版本號(hào)頭部長度服務(wù)類型數(shù)據(jù)報(bào)總長度

發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)的計(jì)算機(jī)的IP地址（源IP地址）

接收數(shù)據(jù)報(bào)的計(jì)算機(jī)的IP地址（目的地IP地址）

數(shù)據(jù)開始

IP數(shù)據(jù)報(bào)

■IP數(shù)據(jù)報(bào)組成：

頭部一

主要是為了確定在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆酚?/p>

包括：發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)的計(jì)算機(jī)的IP地址

接收數(shù)據(jù)報(bào)的計(jì)算機(jī)的IP地址

IP協(xié)議的版本號(hào)（目前的版本是第4版，簡稱IPv4）

頭部長度（以32位為單位指出數(shù)據(jù)報(bào)頭部的長度）

數(shù)據(jù)報(bào)長度（頭部長度加上數(shù)據(jù)部分的長度）

服務(wù)類型（指明發(fā)送數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊螅?/p>

數(shù)據(jù)區(qū)|

數(shù)據(jù)部分的長度可以根據(jù)應(yīng)用而改變，數(shù)據(jù)量最小的時(shí)候

也許只有1個(gè)字