1、第一講 計算機網(wǎng)絡(luò)知識概述,計算機組網(wǎng)技術(shù),濰坊學院 計算機與通信工程學院,計算機組網(wǎng)技術(shù)要解決什么問題？,本課程學習任務(wù),網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)劃 網(wǎng)絡(luò)布線與安裝 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型配置 初步網(wǎng)絡(luò)管理,本講主要內(nèi)容,第1章 計算機網(wǎng)絡(luò)知識概述 計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的四個時期 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類 廣域網(wǎng)的有關(guān)技術(shù) 局域網(wǎng)的基礎(chǔ)知識,？,1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,1.1.1 終端計算機網(wǎng)絡(luò) 第一代計算機網(wǎng)絡(luò)實際上是以單臺計算機為中心的遠程聯(lián)機系統(tǒng)。,1.1.2 計算機計算機網(wǎng)絡(luò),第二代計算機網(wǎng)絡(luò)是多臺自主計算機通過通信線路互聯(lián)起來為用戶提供服務(wù)，即所謂的計算機計算機網(wǎng)絡(luò)。 ARPA網(wǎng)（ARPAnet）,1.1.3 開放式

2、標準化網(wǎng)絡(luò),第三代計算機網(wǎng)絡(luò)是開放式標準化網(wǎng)絡(luò)，它具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，遵循國際標準化協(xié)議。標準化使得不同的計算機能方便地互聯(lián)在一起。 OSI/RM TCP/IP,？,1.1.4 網(wǎng)絡(luò)計算機的新時代,計算機的發(fā)展已進入了網(wǎng)絡(luò)計算機的新時代，換句話說就是以網(wǎng)絡(luò)為中心的時代。 計算機網(wǎng)絡(luò)向高速化發(fā)展。 三網(wǎng)融合甚至多網(wǎng)融合是一個重要的發(fā)展方向。 實現(xiàn)5W的個人通信 Whoever Whenever Wherever Whomever Whatever,1.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類和組成,1.2.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類 1按網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍劃分 （1）局域網(wǎng)（Local Area Network，LAN）

3、。 （2）廣域網(wǎng)（Wide Area Network，WAN）。 （3）城域網(wǎng)（Metropolitan Area Network，MAN）。,表1-1 計算機網(wǎng)絡(luò)的主要特征參數(shù),校園網(wǎng),？,2按網(wǎng)絡(luò)的通信傳輸技術(shù)劃分,（1）廣播式網(wǎng)絡(luò)（Broadcast Networks）：如總線形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、微波衛(wèi)星網(wǎng)等。 （2）點點式網(wǎng)絡(luò)（Point-to-Point Networks）：如星形、樹形、網(wǎng)形等。,？,請說明兩種通信方式的基本思路？,1.2.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的組成,計算機網(wǎng)絡(luò)包括通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)。通信子網(wǎng)完成信息分組的傳遞工作，每個通信節(jié)點具有存儲轉(zhuǎn)發(fā)功能。資源子網(wǎng)包含所有由通信子網(wǎng)連接的

4、主機，向網(wǎng)絡(luò)提供各種類型的資源。通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)可分別建設(shè)。 計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件組成。,1網(wǎng)絡(luò)硬件,網(wǎng)絡(luò)硬件是指在計算機網(wǎng)絡(luò)中所采用的物理設(shè)備，包括以下內(nèi)容： （1）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器：提供網(wǎng)絡(luò)資源。 （2）工作站：用戶機。 （3）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 網(wǎng)卡 集線器HUB（中繼器） 交換機（網(wǎng)橋） 節(jié)點交換機 路由器 網(wǎng)關(guān) （4）傳輸介質(zhì)：如同軸電纜、雙絞線、光纜、無線電、微波等。,2網(wǎng)絡(luò)軟件,協(xié)議和軟件在網(wǎng)絡(luò)通信中扮演了極為重要的角色。網(wǎng)絡(luò)軟件可大致分為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件。 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件是控制和管理網(wǎng)絡(luò)運行、提供網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)資源分配與共享功能的網(wǎng)絡(luò)軟件，它為用戶提供了訪問網(wǎng)絡(luò)和操作

5、網(wǎng)絡(luò)的友好界面。 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件是指為某一個應(yīng)用目的而開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)軟件，它為用戶提供一些實際的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件既可用于管理和維護網(wǎng)絡(luò)本身，也可用于某一個業(yè)務(wù)領(lǐng)域,1.3 廣域網(wǎng)的有關(guān)技術(shù),1.3.1 接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)與廣域網(wǎng) 1接入網(wǎng) （1）接入網(wǎng)的概念。 國際電聯(lián)標準部（ITU-T）根據(jù)近年來電信網(wǎng)的發(fā)展演變趨勢，提出了接入網(wǎng)的概念。 從整個電信網(wǎng)的角度講，可以將全網(wǎng)劃分為公用網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)（CPN）兩大塊，其中CPN屬用戶所有，因而，通常意義的電信網(wǎng)指的是公用電信網(wǎng)部分。 公用電信網(wǎng)又可以劃分為長途網(wǎng)、中繼網(wǎng)和接入網(wǎng)三部分。,（2）寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)。,寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)包括基于雙絞線的ADS

6、L技術(shù)、基于HFC網(wǎng)（光纖和同軸電纜混合網(wǎng)）的Cable Modem技術(shù)、基于五類線的以太網(wǎng)接入技術(shù)以及光纖接入技術(shù)。 1）基于雙絞線的ADSL技術(shù)。 2）基于HFC網(wǎng)的Cable Modem技術(shù)。 3）基于五類線的以太網(wǎng)接入技術(shù)。 4）光纖接入技術(shù)。,（3）寬帶無線接入網(wǎng)技術(shù)。,目前主要有四種寬帶無線接入技術(shù)： 1）MMDS接入技術(shù)。 2）LMDS接入技術(shù)。 3）衛(wèi)星通信接入技術(shù)。 4）不可見光纖無線系統(tǒng)。,2傳輸網(wǎng),傳輸網(wǎng)分為長途傳輸網(wǎng)和本地中繼傳輸網(wǎng)兩個等級。長途傳輸網(wǎng)包括省際骨干網(wǎng)和省內(nèi)干線網(wǎng)，用作本地網(wǎng)間的信息傳輸，支持各種業(yè)務(wù)在本地網(wǎng)的網(wǎng)間互聯(lián)。中繼傳輸網(wǎng)用作本地網(wǎng)內(nèi)各局端或交換節(jié)

7、點間的中繼電路，支持構(gòu)建本地網(wǎng)。 目前，傳輸網(wǎng)主要采用SDH光纖傳輸并正利用DWDM擴容。隨著DWDM的廣泛應(yīng)用和OADM、ODXC及光交換技術(shù)的商用，一個全光網(wǎng)絡(luò)將成為傳輸網(wǎng)的核心網(wǎng)。,3廣域網(wǎng),廣域網(wǎng)（Wide Area Network，WAN）指覆蓋范圍廣闊（通?？梢愿采w一個城市、一個省、一個國家）的一類通信子網(wǎng)，有時也稱為遠程網(wǎng)。 （1）廣域網(wǎng)的特點。 主要提供面向通信的服務(wù)，支持用戶使用計算機進行遠距離的信息交換。 覆蓋范圍廣，通信距離遠，需要考慮的因素增多 由電信部門或公司負責組建、管理和維護，并向全社會提供面向通信的有償服務(wù)、流量統(tǒng)計和計費問題。,（2）廣域網(wǎng)的構(gòu)成。,廣域網(wǎng)由許

8、多節(jié)點交換機以及連接這些交換機的鏈路組成，各臺計算機連接到交換機上，節(jié)點之間的連接方式是點到點方式。,（3）廣域網(wǎng)的分組轉(zhuǎn)發(fā)機制,1）存儲轉(zhuǎn)發(fā)。 在廣域網(wǎng)中，分組往往經(jīng)過許多的節(jié)點交換機的存儲轉(zhuǎn)發(fā)（store and forward）才能到達目的地。為完成存儲轉(zhuǎn)發(fā)功能，節(jié)點交換機必須在存儲器中對分組進行緩沖。存儲操作是在分組到達時執(zhí)行，節(jié)點交換機的輸入/輸出硬件把一個分組副本放在存儲器中并通知處理器（例如使用中斷），然后進行轉(zhuǎn)發(fā)（forward）操作。處理器檢查分組，決定應(yīng)該送到哪個接口，并啟動輸出硬件設(shè)備以發(fā)送分組。,2）廣域網(wǎng)的物理編址。,局域網(wǎng)采用了平面地址結(jié)構(gòu)，對不需要進行路由選擇的局

9、域網(wǎng)，采用這種結(jié)構(gòu)非常方便。然而在廣域網(wǎng)中，分組往往經(jīng)過許多節(jié)點交換機的存儲轉(zhuǎn)發(fā)才到達目的地。廣域網(wǎng)使用層次地址方案（hierarchical addressing scheme），使得轉(zhuǎn)發(fā)效率更高。層次地址把一個地址分成幾部分。最簡單的層次地址方案把一個地址分為兩部分：第一部分表示節(jié)點交換機，第二部分表示連到該交換機上的計算機。,圖1-3 交換機地址的層次表示方式,3）廣域網(wǎng)中的路由。,為使廣域網(wǎng)能正確地運行，內(nèi)、外部交換機都必須有一張路由表，并且都能轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點。路由表中的數(shù)據(jù)必須符合以下條件： 完整的路由。每個交換機的路由表必須含有所有可能目的地的下一站。 路由優(yōu)化。對于一個給定的目的地而言

10、，交換機路由表中下一站的值必須是指向目的地的最短路徑。,對廣域網(wǎng)而言，最簡單的方法是把它看作圖,表1-2 路由表,1.4 局域網(wǎng)的基礎(chǔ)知識,1.4.1 局域網(wǎng)的基本特征 （1）網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地理范圍比較小。 （2）信息的傳輸速率比較高 （3）具有較低誤碼率。 （4）局域網(wǎng)容易組裝、組建和維護，具有較好的靈活性。 （5）網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)營權(quán)和管理權(quán)屬于某個單位,1.4.2 局域網(wǎng)的基本組成,1服務(wù)器 2工作站 3傳輸媒體 適用于局域網(wǎng)的導(dǎo)向傳輸媒體主要有三類：雙絞線、同軸電纜和光纖。,（1）雙絞線（TP）。,雙絞線電纜分為兩類：屏蔽型雙絞線（STP）和非屏蔽型雙絞線（UTP）。,（a） （b） 圖1-9

11、非屏蔽雙絞線與屏蔽雙絞線的示意圖,（2）同軸電纜。,由一根空心的外圓柱導(dǎo)體和一根位于中心軸線的內(nèi)導(dǎo)線組成，兩導(dǎo)體間用絕緣材料隔開，如圖1-10所示。同軸電纜既可以用于基帶傳輸，又可以用于寬帶傳輸。用于局域網(wǎng)的同軸電纜都是基帶同軸電纜。,圖1-10 同軸電纜示意圖,（3）光纖,應(yīng)用光學原理，由光發(fā)送機產(chǎn)生光束，將電信號變?yōu)楣庑盘?，再把光信號?dǎo)入光纖，在另一端由光接收機接收光纖上傳來的光信號，并把它變?yōu)殡娦盘?，?jīng)解碼后再處理，如圖1-11所示。光纖分為單模光纖和多模光纖，如圖1-12所示。 單模光纖：由激光作光源，僅有一條光通路，傳輸距離長，2km以上。 多模光纖：由二極管發(fā)光，低速短距離，2km

12、以內(nèi)。,圖1-11 光纖傳輸原理,（a）多模光纖,（b）單模光纖,非導(dǎo)向傳輸媒體,非導(dǎo)向傳輸媒體指的是無線電波。 無線電微波通信在數(shù)據(jù)通信中占有重要地位。微波的頻率范圍為300MHz300GHz，但主要是使用2GHz40GHz的頻率范圍。微波在空間主要是直線傳播。微波會穿透電離層而進入宇宙空間，因此它不像短波那樣可以經(jīng)電離層反射，可以傳播到地面上很遠的地方。微波通信有兩種主要方式：地面微波接力通信和衛(wèi)星通信。,4聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,聯(lián)網(wǎng)設(shè)備是構(gòu)成計算機網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，通過這些設(shè)備，各主機才能達到傳輸數(shù)據(jù)、信息共享的目的。 局域網(wǎng)中主要的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡）、中繼器、集線器、網(wǎng)橋、交換機以及路由器，另外在無線局域網(wǎng)中，還有無線接入設(shè)備AP等。目前，最常用的設(shè)備是交換機與路由器。,1.4.3 局域網(wǎng)的類型,從不同角度來看