计算机网络课件@无忧PP

1、回顾：回顾：通过计算机网络技术一本教材的学习，我们掌握了哪些知识？计算机网络的定义、网络的功能、分类、网络的发展阶段、网络安全等学习要点：学习要点：第九章 计算机网络计算机网络发展的过程计算机网络的定义、组成、功能计算机网络的结构结构计算机网络的分类一、计算机网络的发展过程一、计算机网络的发展过程计算机网络已经历了四代多个终端接入到单个主机.它的出现和发展时期为20世纪50年代中-70年代初包括LAN, MAN, WAN)，它的出现和发展时期大约是20世纪70-90年代. 典型的代表是目前Internet网的前身ARPANET.如后面示意图。包括:ISO/OSI-RM(国际标准化组织的开放式互

2、连参考模型各种类型的网络全面互联，并向宽带化、高速化、智能化方向发展。例如：在Internet环境下，不同类型、不同档次的计算机或者网络只要遵守tcp/ip协议，都可以连入网中相互通信，共享资源。第一代:面向终端的计算机网络面向终端的计算机网络第二代:以分组交换网络为代表的网络以分组交换网络为代表的网络第三代:标准化网络标准化网络第四代:网络互联网络互联1具有通信功能的单机系统具有通信功能的单机系统2具有通信功能的多机系统具有通信功能的多机系统计算机网络的发展过程计算机网络的发展过程3计算机计算机计算机网络计算机网络4.网络与网络阶段计算机网络的发展过程计算机网络的发展过程二、计算机网络的定义

3、与功能二、计算机网络的定义与功能 将地理位置不同且具具有独立功能的多个计算机系有独立功能的多个计算机系统统通过通信线路和通信设备通信线路和通信设备相互连接在一起，通过网络网络操作系统及网络协议软件操作系统及网络协议软件进行管理，以实现资源共享和资源共享和相互通信相互通信的系统。1各计算机是独立自主的，其运行不依赖于其他计算机2计算机之间的连接是物理实现的3用来实现网络通信、资源管理和网络服务的专门软件4计算机之间能够利用各种通信手段进行相互通信，并共享软件、硬件和数据等资源2.计算机网络的功能计算机网络的功能 计算机网络的基本功能数据通信数据通信共享资源共享资源数据信息的集中和综合处理数据信息

4、的集中和综合处理均衡负载、相互协作均衡负载、相互协作运行分布式运行分布式计算机网络的逻辑结构通信子网通信子网通信设备 用于转发数据包通信链路资源子网资源子网主机终端HHHH主机通信子网转发结点资源子网计算机网络的基本组成 网络由硬件和软件硬件和软件两大部分组成。硬件包括计算机、终端、通信线路和通信设备，主要负责数据处理数据处理和数据转数据转发发；软件由网络操作系统、通信协议、网络管理软件和应用软件组成，控制数据的通信数据的通信和实现各种网络的应用实现各种网络的应用。计算机体系结构1. 网络的分层体系结构网络的分层体系结构 层次模型层次模型如右图：如右图：2.计算机网络标准制定组织计算机网络标准

5、制定组织 (1)国际标准化组织国际标准化组织 (2)电气电子工程师协会电气电子工程师协会 (3)美国国防部高级研究计划署美国国防部高级研究计划署公用线路AABBCCDD编址、路由选择、报文分组层应用管理层对话管理层数据链路控制层实体 1实体 2计算机网络的拓朴结构计算机网络的拓朴结构定义定义:指将网络单元抽象为结点，通信线指将网络单元抽象为结点，通信线路抽象为链路，计算机网络是由一组结点路抽象为链路，计算机网络是由一组结点和连接结点的链路组成的。和连接结点的链路组成的。 其中：结点是由一个通信接口单元和有关的设备如计其中：结点是由一个通信接口单元和有关的设备如计算机、磁盘等到构成，可分为转接结

6、点和访问结点；链路算机、磁盘等到构成，可分为转接结点和访问结点；链路是指两个结点之间承载信息的通信线路或信道。是指两个结点之间承载信息的通信线路或信道。常见计算机网络的拓朴结构有：常见计算机网络的拓朴结构有：总线型网络拓朴结构；星型网络拓朴结构；总线型网络拓朴结构；星型网络拓朴结构；环型网络拓朴结构；树型网络拓朴结构；环型网络拓朴结构；树型网络拓朴结构；网型网络拓朴结构；混合型网络拓朴结构。网型网络拓朴结构；混合型网络拓朴结构。三、计算机网络的拓扑结构三、计算机网络的拓扑结构 计算机网络拓扑结构是指计算机网络节点和通讯链路所组成的几何形状，也即网络节点之间的连接方式。 1. 星型拓扑结构星型拓

7、扑结构 由中央结点和通过点到点链路接到中央结点的各站点组成，如图所示。 优点优点: 1）简单，易管理和维护； 2）易实现结构化布线； 3)易扩展，易升级。 缺点缺点: 1) 依赖于中心结点，如果此结点出现故障，全网则 瘫痪。 2) 采用专用线路，需要的电缆多，维护，安装量 大，成本高。 3）中心点负担重，传输易成瓶颈。2 .总线拓扑结构总线拓扑结构 总线拓扑结构采用单根传输线作为传输介质，各站点均通过硬件接口直接联到传输介质上，如图所示。 优点优点: 1)结构简单，易于扩充； 2) 共享能力强，易于广播传输； 3)电缆少，布线容易，费用低； 4) 网络响应快，网络效率和利用率低。 缺点缺点:

8、1) 故障诊断,隔离困难 2) 站点应是智能的,有介质访问控制功能. 3) 超过一定的站点,需要加中继器. n 3 2 13 .环形拓扑环形拓扑 各个网络节点通过环节点连在一条首尾相接的闭合环状通信线路中，如图所示。 优点优点: 1) 各节点无主从关系，结构简单,直观； 2) 信息流单方向传输,特别适合光纤； 3）节点路径唯一，简化了路径选择。 缺点缺点: 1) 可靠性差任一结点故障,将引起全网瘫痪.故障诊断难. 2) 扩充困难,需停掉全网.4. 树型结构树型结构 总线和星型结构的结合，一种是由总线型派生出来的；另一种是星型结构的扩展，如图所示。是目前双绞线常用的结构. 优点优点: 1）各节点

9、按一定层次连接； 2) 易于扩展； 2) 容易隔离故障，可靠性高。缺点缺点: 1) 对根节点的依赖性大； 2）成本高。5. 网状拓扑结构网状拓扑结构 网络节点与通信线路互连成不规则的形状，节点之间没有固定连接形式，如图所示。 优点优点: 1) 可靠性高，对每个节点都有冗余链路； 2) 可选择最佳路径。 缺点缺点: 1)线路成本高； 2) 管理复杂，需解决路径选择、结构优化、流量控制等问题。1. 按传输技术分按传输技术分 广播式网络广播式网络广播网络只有一个通信信道，为网络上所有的机器所共享。广播网络只有一个通信信道，为网络上所有的机器所共享。静态静态动态动态集中集中分散分散 小型、地理位置上集

10、中的小型、地理位置上集中的网络多采用广播形式；大型网网络多采用广播形式；大型网络通常采用点到点方式络通常采用点到点方式; ; 点到点网络点到点网络由许多一对对计算机间的连接组成。由许多一对对计算机间的连接组成。2.按网络规模分按网络规模分处理器距离处理器距离 处理器位于同一处理器位于同一10m 房间房间 100m 建筑物建筑物1km 园区园区10km 城市城市100km 国家国家 1000km 洲洲 10000km 星球星球城域网城域网广域网广域网局域网局域网 局域网局域网( (LANLAN,Local Area Network),Local Area Network)一般指处于几公里内校园或

11、一幢建筑物内的专用网络。一般指处于几公里内校园或一幢建筑物内的专用网络。中低速网络中低速网络 IEEE802.3IEEE802.3IEEE802.4IEEE802.4IEEE802.5IEEE802.5IEEE802.12100BASE-X100BASE-X高速网络高速网络覆盖距离一般为覆盖距离一般为10km左右左右传输速率高，已达传输速率高，已达1010GbpsGbps误码率低误码率低总线型、环型总线型、环型组建方便、使用灵活、易于管理组建方便、使用灵活、易于管理支持多媒体支持多媒体可与本地有线电视网络相关可与本地有线电视网络相关可有一条或两条电缆可有一条或两条电缆不包含交换元素不包含交换元

12、素覆盖距离可达数百公里覆盖距离可达数百公里 城域网城域网( (MANMAN,Metropolitan Area Network),Metropolitan Area Network)介于局域网和广域网之间的一种高速网络介于局域网和广域网之间的一种高速网络 广域网广域网( (WANWAN，Wide Area Network)Wide Area Network)覆盖的地理范围非常大，可达数百公里或数千公里。覆盖的地理范围非常大，可达数百公里或数千公里。覆盖范围大，在几十到几千千米覆盖范围大，在几十到几千千米网络拓扑结构复杂网络拓扑结构复杂传输速率在传输速率在9.6kbps-10Gbps9.6kbps-10Gbps广域网连接常借用公用通信网广域网连接常借用公用通信网星形型 总线型 环形型树状型 网状型(1)(1)按拓扑结构分：按拓扑结构分：3.其他的网络分类方法其他的网络分类方法(2)(2)按交换功能分为：按交换功能分为：分组交换网 报文交换网线路交换网 混合交换网(3)(3)按无域控制器分：按无域控制器分：有线网络 无线网络对等网络 客户/服务器网络(4)(4)按信号传递方式分：按信号传递