1、1.3網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)組成的有機(jī)整體。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)的基本模塊，提供各種網(wǎng)絡(luò)資源。 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是連接網(wǎng)絡(luò)基本模塊的橋梁，提供各種連接技術(shù)和信息交換技術(shù)。 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)的組織管理者，提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。,網(wǎng)絡(luò)邏輯劃分：資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng),資源子網(wǎng) 負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)，并向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 主要由主機(jī)、終端以及相應(yīng)的I/O設(shè)備、各種軟件資源和數(shù)據(jù)資源構(gòu)成。 通信子網(wǎng) 為資源子網(wǎng)提供傳輸、交換數(shù)據(jù)信息的能力。 主要由通信控制處理機(jī)、通信鏈路及其他設(shè)備如調(diào)制解調(diào)器等組成。,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成,從資源構(gòu)成的角度講，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

2、由硬件和軟件組成： 硬件包括各種主機(jī)、終端等用戶端設(shè)備，以及交換機(jī)、路由器等通信控制處理設(shè)備； 軟件則由各種系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序以及大量的數(shù)據(jù)資源組成。 有利于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，我們更多的是從功能角度去看待計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成，并從功能上將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)邏輯劃分為資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)。,網(wǎng)絡(luò)邏輯劃分：資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng),資源子網(wǎng) 負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)，并向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 主要由主機(jī)、終端以及相應(yīng)的I/O設(shè)備、各種軟件資源和數(shù)據(jù)資源構(gòu)成。 通信子網(wǎng) 為資源子網(wǎng)提供傳輸、交換數(shù)據(jù)信息的能力。 主要由通信控制處理機(jī)、通信鏈路及其他設(shè)備如調(diào)制解調(diào)器等組成。,資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)結(jié)構(gòu),資

3、源子網(wǎng),通信子網(wǎng),CCP,Host,Host,Host,Host,CCP,CCP,CCP,CCP,CCP,資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)(續(xù)),CCP的三大主要功能： 網(wǎng)絡(luò)接口功能-實(shí)現(xiàn)資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)的接口功能； 存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)發(fā)功能-對(duì)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息提供轉(zhuǎn)接功能； 網(wǎng)絡(luò)控制功能-為數(shù)據(jù)提供路徑選擇、流量控制等功能。 通信鏈路 用于傳輸信息的物理信道以及為達(dá)到有效、可靠的傳輸質(zhì)量所必需的信道設(shè)備的總稱。,1.3.1 網(wǎng)絡(luò)的基本模塊,1.主機(jī)(HOST) 主機(jī)是Internet中不可缺少的成員，它是信息資源與服務(wù) 的載體 。 主機(jī)可以分為兩類：服務(wù)器與客戶機(jī) 。 服務(wù)器：是信息資源與服務(wù)的提供者， 它

4、一般是性能較高、存儲(chǔ)容量較大的計(jì)算機(jī)。 客戶機(jī)：是信息資源與服務(wù)的使用者，它可以是普通的 微型機(jī)或便攜機(jī)。 2.終端（ TERMINAL) 3.通信控制處理機(jī)（CCP) 4.集中器(CONCENTRATOR) 5.本地線路 6.高速線路,1.3.2網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu),“拓樸”的概念來(lái)自離散數(shù)學(xué)中的圖論； 拓?fù)鋵W(xué)方法：把實(shí)體抽象成與其大小、形狀無(wú)關(guān)的“點(diǎn)”，而把連接實(shí)體的線路抽象成“線”，進(jìn)而以圖的形式來(lái)表示這些點(diǎn)與線之間關(guān)系的方法，其目的在于研究這些點(diǎn)、線之間的相連關(guān)系。 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與幾何結(jié)構(gòu)屬于兩不同的數(shù)學(xué)概念 在幾何結(jié)構(gòu)中，我們要考察的是點(diǎn)、線之間的位置關(guān)系，或者說幾何結(jié)構(gòu)強(qiáng)調(diào)的是點(diǎn)與線所構(gòu)成的

5、形狀及大小；拓?fù)鋵W(xué)關(guān)注的是點(diǎn)與線之間的關(guān)系。 不同的幾何結(jié)構(gòu)可以具有相同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。,廣播式網(wǎng)絡(luò) 僅有一條通信信道，由網(wǎng)絡(luò)上的所有機(jī)器共享。 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò) 由一對(duì)對(duì)機(jī)器之間的多條連接構(gòu)成。為了能從源到達(dá)目的地，這種網(wǎng)絡(luò)上的分組必須通過一臺(tái)或多臺(tái)中間機(jī)器，通常是多條路徑，長(zhǎng)度一般都不一樣。因此，選擇合理的路徑十分重要。一般來(lái)說，小的網(wǎng)絡(luò)采用廣播方式，大的網(wǎng)絡(luò)采用點(diǎn)到點(diǎn)方式。,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu),將通信子網(wǎng)中的通信處理機(jī)、計(jì)算機(jī)等設(shè)備抽象成點(diǎn)，把連接這些設(shè)備的通信線路抽象成線，并將由這些點(diǎn)和線所構(gòu)成的拓?fù)浞Q為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 為什么研究網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而不是幾何結(jié)構(gòu)？ 網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)反映出網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)關(guān)系，

6、對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性以及建設(shè)管理成本等都有著重要的影響，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中占有十分重要的地位，是網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建時(shí)首先要考慮的因素之一。 常見的網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu) 總線型 星型 樹型 環(huán)型 分布型,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu): 采用拓?fù)鋵W(xué)方法,用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和連接線路構(gòu)成的幾何圖形,1.3.2 按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有： 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 分布型結(jié)構(gòu),星形結(jié)構(gòu),優(yōu)點(diǎn): 建網(wǎng)容易、控制相對(duì)簡(jiǎn)單 缺點(diǎn): 屬于集中控制，對(duì)中心控制單元依賴性大，易出現(xiàn)瓶頸現(xiàn)象。 交換式局域網(wǎng)以及雙絞線以太網(wǎng)系統(tǒng)都是星形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。,總線型結(jié)構(gòu),優(yōu)點(diǎn): 可靠性高；局部工作站點(diǎn)出現(xiàn)故障，不會(huì)影

7、響整個(gè)網(wǎng)絡(luò) 缺點(diǎn): 因?yàn)樗泄ぷ髡就ㄐ啪ㄟ^一條共用的總線，所以若總線的任何一點(diǎn)出現(xiàn)故障，將會(huì)造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓,環(huán)形結(jié)構(gòu),優(yōu)點(diǎn)：管理簡(jiǎn)單，通信設(shè)備和線路節(jié)省，效率高 缺點(diǎn)：某一節(jié)點(diǎn)出故障，系統(tǒng)癱瘓,樹形結(jié)構(gòu),優(yōu)點(diǎn)：控制線路簡(jiǎn)單，管理易于實(shí)現(xiàn) 缺點(diǎn)：各工作站信息流通困難， 共享能力差,分布結(jié)構(gòu),優(yōu)點(diǎn): 可靠性高，資源共享方便 缺點(diǎn): 線路復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)管理困難,無(wú)線電傳輸 VLF，LF，MF，HF，VHF，UHF 無(wú)線電波的特性與頻率有關(guān) 低頻時(shí)，容易越過障礙物，能量衰減快； 高頻時(shí)，直線傳播，遇到障礙物會(huì)反射； 容易受到環(huán)境或電器設(shè)備的干擾。,廣播式傳輸,廣播式傳輸,1地面微波通信,廣播式傳輸,2

8、衛(wèi)星微波通信 衛(wèi)星微波通信（簡(jiǎn)稱衛(wèi)星通信）實(shí)際上是使用人造地球衛(wèi)星作為中繼器來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)的。,微波傳輸 特點(diǎn) 可用頻帶寬，通信容量大100MHz以上（主要是240GHz） 傳輸損傷小、抗干擾能力強(qiáng) 直線傳輸，方向性好 大氣條件和固體物妨礙微波的傳輸,圖：微波傳輸塔,廣播式傳輸,1.3.3網(wǎng)絡(luò)的組織方法,對(duì)等型局域網(wǎng)：網(wǎng)內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)一律平等。 服務(wù)器型局域網(wǎng)：突出服務(wù)器的中心地位，是局域網(wǎng)的主流工作模式。,工作模式表明了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各個(gè)節(jié)點(diǎn)的相互關(guān)系,一臺(tái)主機(jī)就是網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)（Node）,1. 對(duì)等型局域網(wǎng)（peer to peer LAN ）,網(wǎng)內(nèi)每臺(tái)計(jì)算機(jī)既可用作工作站，也可用作服務(wù)器，資源分布

9、更加靈活。 不需要專用服務(wù)器，成本較低，網(wǎng)內(nèi)同一組中的計(jì)算機(jī)可以共享相互的資源。 安全性較低，適用于小規(guī)模的辦公室或家庭局域網(wǎng)。,2. 服務(wù)器型局域網(wǎng)(server-centric LAN),因特網(wǎng)的興起帶來(lái)了C/S工作模式的廣泛應(yīng)用，由于其資源利用更加合理，也在局域網(wǎng)中得到了推廣，現(xiàn)在流行的局域網(wǎng)操作系統(tǒng)都支持C/S工作模式。 80年代用一臺(tái)服務(wù)器管理著幾十臺(tái)微機(jī)，在服務(wù)器上建立共享數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)著大量系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，提供網(wǎng)絡(luò)上的用戶共享，形成了文件共享方式。,文件共享方式,2. 服務(wù)器型局域網(wǎng)(server-centric LAN),九十年代又發(fā)展了新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一客戶機(jī)（Client）/

10、服務(wù)器（Server），簡(jiǎn)稱C/S方式，體現(xiàn)了請(qǐng)求與服務(wù)之間的合作關(guān)系。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中有多個(gè)服務(wù)器，每個(gè)服務(wù)器提供一種專項(xiàng)服務(wù)。,C/S結(jié)構(gòu),1.5 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件組成,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 由專門用作服務(wù)器的產(chǎn)品或由高性能的PC機(jī)充當(dāng)，在局域網(wǎng)中，服務(wù)器可以將其CPU、內(nèi)存、磁盤、打印機(jī)、數(shù)據(jù)等資源提供給客戶機(jī)（工作站）共享，并負(fù)責(zé)對(duì)這些資源的管理，協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)用戶對(duì)這些資源的使用。局域網(wǎng)中的服務(wù)器大多是提供文件和打印機(jī)共享服務(wù)。在廣域網(wǎng)中，服務(wù)器的功能是多種多樣的，有承擔(dān)電子郵件收發(fā)的郵件服務(wù)器，有WWW服務(wù)器，有識(shí)別上網(wǎng)用戶的域名服務(wù)器，新聞服務(wù)器等等。,網(wǎng)絡(luò)適配器 網(wǎng)絡(luò)適配器 (NIA-Networ

11、k Interface Adapter)，簡(jiǎn)稱網(wǎng)卡。用于實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)電纜之間的物理連接，為計(jì)算機(jī)之間相互通信提供一條物理通道，并通過這條通道進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。在局域網(wǎng)中，每一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)都需要安裝一塊或多塊網(wǎng)卡，通過介質(zhì)連接器將計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)電纜系統(tǒng)。 集線器與交換機(jī) 集線器的主要功能是提供多個(gè)雙絞線或其他傳輸介質(zhì)的連接端口，每個(gè)端口可通過傳輸介質(zhì)和計(jì)算機(jī)中的網(wǎng)卡相連。當(dāng)某個(gè)端口收到網(wǎng)絡(luò)信號(hào)時(shí)，集線器將在傳輸中衰減了的信號(hào)放大整形后發(fā)往其他所有連接端口。集線器是局域網(wǎng)絡(luò)的連網(wǎng)設(shè)備,以太網(wǎng)卡,HUB 及交換機(jī),用HUB和交換機(jī)連接的局域網(wǎng),中繼器 中繼器是最簡(jiǎn)單的局域網(wǎng)延伸設(shè)備，由于信號(hào)

12、在網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)中有衰減和噪音，使有用的數(shù)據(jù)信號(hào)變得越來(lái)越弱，因此為了保證有用數(shù)據(jù)的完整性，并在一定范圍內(nèi)傳送，要用中繼器把所接收到的弱信號(hào)分離，并再生放大以保持與原數(shù)據(jù)相同。,中繼器,路由器（Router） 兩個(gè)以上不同類網(wǎng)絡(luò)需要互聯(lián)時(shí)，應(yīng)使用路由器。路由器可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的信息擁擠的程度，自動(dòng)的選擇適當(dāng)?shù)穆窂絺鬟f信息。,路由器,調(diào)制解調(diào)器(Modem) 調(diào)制解調(diào)器是一種能將數(shù)字信號(hào)調(diào)制成模擬信號(hào)，又能將模擬信號(hào)解調(diào)成數(shù)字信號(hào)的裝置。個(gè)人用戶通過電話線撥號(hào)上Internet，調(diào)制解調(diào)器是不可缺少的設(shè)備。,調(diào)制解調(diào)器,通信線路 網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)分為有線介質(zhì)和無(wú)線介質(zhì)兩種。有線介質(zhì)有雙絞線、同軸電纜和光纖三種，無(wú)線介質(zhì)又分為微波、衛(wèi)星和紅外等多種 。,雙絞線（ Twisted Pair ）,同軸電纜（Coaxial Cable） 基帶（Baseband Coaxial Cable ） 傳輸數(shù)字信號(hào)，一個(gè)信道 阻抗50 ，速率10Mbps 寬帶（Broadband Coaxial Cable） 傳輸多路不同頻率的模擬信號(hào) 阻抗75 ，300M或450Mbps，100km,光纖（Fiber Optics） 特點(diǎn) 依靠光波承載信息 高傳送速率，通信容量大 傳輸損耗小，適合長(zhǎng)距離傳輸 抗雷電和