第一章计算机网络概论

1、网络技术基础课程讲义 （2001年8月） 引言·第一章 计算机网络概论 第 18 页 共 18页网络技术基础课程讲义莆田高等专科学校计算机教研室 2001年8月【教材】计算机网络工程教程 黄叔武 杨一平 主编 清华大学出版社99年7月第1版 24.5元引 言一、课程特点（实用性、专业性、知识性均很强）本课程是计算机专业中实用性最强的技术课程之一。中国青年报2000年1月31日：去年，中国社会科学院进行了一次全国性的城市居民择业调查，被调查者选择的前十位职业依次是市长、政府部长、大学教授、电脑网络工程师、法官、检察官、律师、高科技企业工程师、党政机关领导干部、自然科学家。其中选择做官的

2、十居其五，而其余五种中电脑网络工程师名列前茅。本课程也是计算机课程中自学难度最大的之一，尤其是对未入门者。本课程的学习必须理论知识与实际练习并重。无理论知识无法理解网络设计、系统管理、故障分析、网络互连（不知道为什么要这样做）无实际练习无法掌握安装、文件/目录及用户管理的具体方法（不知道怎样做）二、学习目标与学习内容 学习目标：从一个网络工程师的角度，了解现代计算机网络的基本技术理论，掌握基本结构、互联原理、组网技术、网络设备、网络管理与网站建设的基本技术（定位点：技术基础），并为今后深入学习网络技术打基础 学习内容：·网络技术基础（预习教材第1、2、3章） ·局域网技术组

3、网与管理（预习教材第3、8章）·区域网技术设计、组网与综合布线（预习教材第4、5、7章）·广域网技术连接 （预习教材第六、七章）·Intranet网站 建立与管理 （预习教材第9章）·网络安全与管理（预习教材第6章）【注】根据课程需要上机 学习特点：·教材内容偏理论，与讲课内容会有较大不同，要求：听课/笔记/预习/练习·术语（中英文）多，概念多，技术性强。上网下载教案：95 下文件夹“网络技术基础教案”三、考核方式 ·书面考核（应知）：基本知识/常用命令/ 权限分析/常用文件编写/常用英文

4、术语·上机考核（应会）：网络管理四、推荐参考书1、 中国计算机软件专业技术水平考试指定用书计算机网络（初、中、高级）2、 21世纪计算机网络工程丛书（1） 网络技术基础3、 21世纪计算机网络工程丛书（2） 网络设计基础4、 WINDOWS 2000 SERVER实用教程 景丽等编著 中国经济出版社5、 千兆位以太网教程 （美）Jayant K.等著 段晓译 清华大学出版社6、 CISCO系列丛书（影印版） 网络设计与个案分析 清华大学出版社7、 网络新技术系列丛书（影印版） 千兆以太网清华大学出版社8、 Microsoft Internet Information Server 4

5、.0使用大全 人民邮电出版社9、 数据通信吉比特以太网手册 （美）史蒂芬·桑德斯 编 韩煜国 刘符译 人民邮电出版社10、计算机与信息科学十万个为什么丛书 （5） 计算机网络与数据通信 清华大学出版社11、网络升级与维护大全（美）Mark Minasi等著 聂义勇等译 电子工业版社12、宽带IP网络技术及其应用实例 万博通公司技术部 编 海洋出版社13、计算机网络系统结构分析（第2版） 倪鹏云 著 国防工业出版社 2000年4月第2版第一章 计算机网络概论【计划课时】 8课时（教材第1章）1.1 计算机网络概述1.1.1 什么是计算机网络（Network）1所谓“计算机网络”，通俗地

6、讲，就是将地理位置不同的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和数据交换的系统。 教材P5 强调“在协议控制下”2网络=资源子网+通信子网 P5 资源子网硬件资源（主机、终端、I/O设备等）、软件资源、数据资源等，负责全网数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源和网络服务 通信子网传输介质（电缆、光纤、无线电波等）、通信设备（交换机等），承担全网的数据传输、转接、加工和变换等通信处理工作 3、计算机网络是计算机技术和数据通信技术紧密结合的产物1.1.2 网络的作用教材P71、软、硬件资源共享（硬盘打印机软件包）成本上2、即时（动态）数据交换（股市行情军

7、事生产管理订票系统电子邮件）效率上 网络桥梁 使世界变小1.1.3 计算机网络的基本形式教材P71局域网（LAN, Local Area Network） ·近距（一般10km以内，通常在一个机构或一组建筑物中）·一般使用专门敷设的线路使用本地主机资源·主机/服务器为中心2广域网（WAN, Wide Area Network） ·远程（可达数千公里，可跨地区、国家，甚至全球联网）·一般连接两个或两个以上局域网·一般通过接入租用的公共数据通信线路实现远程连接·以路由器为技术基础·WAN通信一般称为“服务”（servi

8、ce），因为网络提供商通常要对所提供的WAN服务向用户收费 Internet（因特网）最著名的广域网3介于局域网和广域网之间的网络（以下统称“区域网”） 企业网（Intranet） 园区网（Campus networks） 城域网（MAN，Metropolitan Area Network）·服务基于Internet 技术：通常提供WWW、E-mail、FTP、BBS、虚拟网等服务或功能，良好安全性，可连接Internet ·组网基于LAN技术：主机/服务器为中心，交换机为主要通信设备，独立的网络资源和管理系统，专门敷设的线路·本身可由若干个LAN组成·

9、高带宽本课程中，将这些网络以下统称“区域网”，而将单个部门或单个建筑物内的网络称为“局域网”。4远程连接（Remote connections）将位于网络分布范围之外的部门办公室和单个用户连接到本地网或Internet上。·普通客户一般通过Modem（调制解调器）和租用的公用电话线路实现远程连接由于数字信号中的高频谐波很多,在通过电话线之类所谓“模拟信道”传输时,衰减很严重,会失去数字信号的特征,所以就要在传输前先把数字信号转换成模拟信号(“调制”)，反之，接收时要进行“解调”。 参见P13 数模 模数 通信线路（电话线等） PC Modem Modem PC 1.1.4 通信网与计

10、算机网络通信网由用户终端设备、交换设备和传输线路组成。交换设备间的传输线路称为“中继线”，用户终端设备与交换设备间的传输线路称为“用户线”。常用通信网有电信网、广播电视网和计算机专用网。典型的电信网有：公用电话网（PSTN）、分组交换网（X.25）、数字数据网（DDN）、综合业务数字网（ISDN）典型的广播电视网有：无线广播电视网、卫星电视广播网、有线电视网典型的计算机专用网：局域网、区域网、广域网实际上今天三网都已用于构筑计算机网络。电信网和广播电视网目前主要用于广域网和区域网。未来的发展可能是“三网合一”。几种常用通信网比较 参考书12P2表1.1通信网交换设备中继线用户线连接设备通信业务

11、电信网公用电话网（PSTN）程控交换机SDH或PDN双绞铜线模拟电话机Modem+PC模拟电话, 中低速数据(256kbps)综合业务数字网（ISDN）具有ISDN功能程控交换机SDH或PDN双绞铜线ISDN数字电话ISDN适配器+PC数字电话, 数据综合业务(642048 kbps)分组交换网（X.25）分组交换机DDN或PDN双绞铜线分组型/非分组型终端中低速数据(64kbps)数字数据网（DDN）交叉连接设备SDH或PDN双绞铜线路由器+LAN中高速数据(642048 kbps)帧中继网（FRN）帧中继交换机SDH或PDN双绞铜线路由器+LAN中高速数据(642048 kbps)数字移动

12、网（GSM，CDMA）移动通信交换机SDH或PDN无线GSM手机CDMA手机低速数据(816 kbps)VSAT卫星网VSAT交换中心空间无线卫星转发器VSAT小站中高速数据(64512 kbps)广播电视网地面无线广播电视网电视台前端电台前端空间无线无线或有线电视机收音机电视机收音机卫星电视广播网电视台上行站空间无线卫星转发器卫星电视接收站电视机有线电视网有线电视前端光纤光纤同轴混合电视机, Cable Modem+PC电视机高速数据(40Mbps)计算机网LANLAN交换机和集线器光纤5类UTP双绞线PC高速数据(101000Mbps)MAN交换机FDDIDDNPDH光纤、双绞线路由器中高

13、速数据(64kbps10Gbps)WAN交换机DDNPDH双绞线、光纤路由器中高速数据(64kbps2.5Gbps)1.2 数据通信 参见教材第1.3节 （P8）【数据通信】计算机与计算机或与终端之间经通信线路联接起来而进行的信息交流与传送的通信方式。 教材P11强调“专指信源和信宿中数据的形式是数字的”1.2.1 信道与数据通信系统模型 数据通信系统模型【信道】传送通信信号的“道路”。 P8 信道与电路并不等同。一条通信电路往往包括一条发送信道和一条接收信道。 信道的主要技术指标： P9-P11 ·数据率（数据传输率，比特率）：每秒传输多少二进制代码位数，单位：bps。 ·

14、;调制速率（波特率）：数字信号经调制后的传输速率（每秒传送的码元个数，即调制后模拟电信号每秒钟的变化次数），单位：Baud。·信道容量：信道能够传送的最大数据率，当信道上传送的数据率大于信道允许的数据率时，信道上根本就不能传送信号（超出时会带来各种失真）。·信道的传输速率：信号在单位时间内传送的距离（电信号在电缆中的传播速度约为光速的77%）·吞吐量：信道在单位时间内成功传输的总信息量，bps·出错率（误码率）：计算机网络中要求低于10-6，即平均每传送1兆位，才错1位。DTE（Data Terminal Equipment，数据终端设备） 如连网的微机

15、（信源或信宿）DCE（Data Circuit-terminal Equipment，数据电路端接设备） 如MODEM数据通信系统的基本构成1.2.2 基带传输 P9传输信号占用了传输电缆所允许的整个频段（至最高允许频率），所以同一时间同一电缆中只能传送一种信号（基带信号均为数字脉冲信号，不经调制直接输送）。基带传输需要解决两个问题： ·基带数字信号的编码 ·收发两端之间的同步问题基带传输常用编码方法：曼彻斯特编码/差分曼彻斯特编码，后者技术复杂，但抗干扰性强 基带传输在局域网上用得较多,信号频率高,传输速度也大大快于频带传输(通常1050Mbps) 传输电缆：同轴电缆或双

16、绞线等 1.2.3 频带传输 P9又称“宽带传输”。其传输信号时可通过“多路复用技术”在同一电缆中形成多个传输频道，所以同一时间同一电缆可由不同频道分别传送数据、声音、图形、图像等不同信号，且可远程传输。频带传输的优点是可在同一线路或信道上同时传送几路数据,使信道利用率提高。 传输电缆：同轴电缆、光缆等 第一次课到此1.2.4 通信方式 【并行】同时多个（一般为8及其倍数）数据位在两台设备间传输（适合不超过30米的短距传输）。【串行】各数据位依次在两台设备间传输【同步synchronous】面向位流的通信方式 P17·自同步 从接收的数字信号波形中提取同步信号（采用曼彻斯特/差分曼彻

17、斯特编码，每一位中间都有跳变） ·外同步 发送方在发送数据前先发一串同步时钟脉冲，接收方按这个时钟频率调整采样频率。【异步asynchronous】面向字符的通信方式 P16发送时在每个字符前/后分别设置起始位/停止位（字符间隔可随机）。即起止位间各位的收发是同步的（每位位宽相同），但各字符的发送时间间隔可以是任意的（异步）。异步方式实现简单，设备低廉，但传输效率低（每个字符须加23位作起止位），适用于低速（每秒101500个字符）的终端或对话操作。1.2.5 通信方向 P9 【单工simplex】数据只能单向传送（如看电视，无法将信息反传给电视台）主要用于数据采集系统 【半双工ha

18、lf-duplex】数据可以双向传送，但无法同时传送（如对讲机）一般用于计算机网络非主干线路【全双工full-duplex】数据可以同时双向传送（如打电话，双方可以同时对讲）主要用于计算机间通信1.2.6 带宽(bandwith) P8对模拟信号，带宽为通信信道所能提供的频率宽度（范围）； P8 信道带宽/信号带宽对数字信号，带宽为通信信道每秒能传送的二进制位数。一般认为具有810兆位/秒及以上数据传输速率的网络称为“宽带（wideband）网”。（亦说是一次连接中所能通过的数据量，常用每秒传送的比特数即bps衡量）最新发展还有所谓“广带（broadband）无线接入技术，其传输速率10兆位/

19、秒）高质量的欣赏型电影点播需要6M以上带宽。低质量的网络新闻型视频点播只需几十到几百bps。1.2.7 多路复用技术(multiplexing) P20就是将多个不同来源的信号复用在一条物理信道上同时传送。 SDM（空分复用技术） 各子信道是一独立的物理链路（如一条电缆中包含成百对线路）FDM（频分多路复用技术）好比将本来一条公路的运输，变成又在公路上空分不同空域高度同时进行多层陆空运输（适用于模拟信号传输） TDM（时分多路复用技术）好比将本来只专门为一个人提供服务变成分时为众人提供服务，之所以能够“复用”，是因为数据在接收后处理的过程往往远大于数据传输的过程甚至接收后只是存储起来（适用于数

20、字信号传输）WDM（波分复用技术） 在一根光纤传输两个光波（通过波长为1310nm和1550nm），主要用于接入网，很少用于长距离传输 P22DWDM（密集波分复用技术）即能将几种不同波长的光信号组合起来（合波）通过光纤进行传输，又能将光纤中组合传输的光信号分开（分波）送入几个不同通信设备的一种光学技术。目前16波和32波DWDN技术已完全成熟并得到广泛应用，48波和96波也开始商用化，200波系统实例室研究也见诸报道。DWDM系统是目前世界上最先进的宽带传输系统。它利用不同的光波在同一光纤内传输数十个乃至数百万个光信号。未来的信息高速公路的主干道是由DWDM组成的光网层。DWDM广泛用于长距

21、离传输，用于建设全光网络。“中国高速互连研究试验网NSFCNET”是在国家自然科学基金委的资助下，由清华大学、中国科学院计算机信息网络中心、北京大学、北京邮电大学、北京航空航天大学等单位承担建设的重大联合研究项目。项目的研究目标是，建设我国第一个基于密集波分多路复用（DWDM）光传输技术的高速计算机互连学术性试验网络，研究下一代互联网络关键技术和基础理论，开发若干重大应用系统，为我国开展下一代互联网络技术研究提供实验环境。它利用DWDM光纤传输系统，建成了下一代高速计算机互连网络，最高传输速率达到10Gbps；在北京地区，基于高速光纤传输系统，建成了一个由6个结点组成的高速计算机互连研究试验网

22、。该主干网拓扑结构采用以清华大学为中心的两环结构，即清华大学、北京大学和中科院为一个环形结构,采用WDM/DWDM技术，具备16个波长复用传输（波长间隔为100GHz），清华大学和北京大学间的传输速率为10G, 其余部分传输速率为2.5G；清华大学、国家自然科学基金委、北京邮电大学和北京航空航天大学为另一个环形结构，其速率为2.5G。项目从1999年11月正式启动，2000年9月试验网络开通。目前，网络进入试运行。2001年7月6日，在清华大学华业大厦多功能厅，"中国高速互连研究试验网NSFCNET"重大研究项目顺利通过由国家自然科学基金委组织的验收、鉴定。1.3 通信网络

23、数据交换技术 最简单数据通信：两站点直接用线路连接。对远程或多点通信：限于经济性或连接的非永久性，一般需要采用“交换技术”即通过中间节点（交换设备）进行。一般来说，对数据交换有下面五个基本要求：1、 要满足多种多样的用户对各种不同速率的数据通信的需求；2、 在交换的连接过程中的速度要快；3、 高的传输准确性；4、 适应用户的实时性要求，网络时延要小；5、 能满足用户各种数据通信业务的需要。常用数据交换技术有：1电路交换(circuit switching) 【名词】站 节点（结点） 通信时需在两站间先建立一专用通信“线路”，即所谓“通信通道”。最普通的电路交换例子是电话系统。 通信过程三次握手

24、（handshake）： ·建立连接（hello）源端向网络系统发送一个带目标端地址的请求联接信号，中间结点按一定路由算法分配一条可能达到目标的信道，在这个请求呼叫的联接过程中，各中间结点“记住”了联接中的输入输出对应关系，相当于在源端和目标端间临时分配了一条直达通路，直至取消（例：打电话前先摘机拨号）·数据传送 数字或模拟数据 一般为全双工（即可同时在两个方向传输数据）（ACK，确认）·取消连接（bye） 交换机交换机 主叫用户被叫用户 主户 特点：通信通道利用率很低（连接期间专用该通道，空闲照样付费） 数据通信时真正占用线路的时间一般不超过10%甚至只有1%（

25、语音通信最高可达80%）。实时性好（连接期间无延迟）带宽固定（不适合猝发性大通信流量），整个线路要求单一速率，无差错控制功能只能一对一通信交换设备简单（纯硬件），收发速度快 第二次课到此2.报文交换（message switching） 采用存储转发（store-and-forward）技术实现数据传输，即A站发出的数据被整个地作为一个“报文”，而且传送在每个中间节点处都要先存储一下再转发给下一节点。（注意对报文大小没有限制）它是由传统的邮递通讯方式发展起来的一种交换方式，这种方式直接以一次传送的信息包（报文）为单位组织通信，如一封信、一个文件或一个电子邮件等，信息包的长度不定，自带目标用户地

26、址。它没有连接和取消连接的过程，每个信息包在传输过程中只是一段一段地占用信道，而不是占用整个链路。转发交换机转发交换机用户用户存储存储报文存储器存储器特点：通道可复用（连接期间无需独占通道，多个报文可分时共享同一通道）带宽可调变（对猝发性通信流量十分适合）实时性差（存储转发过程引起通信延迟），不适用于语音和视频之类实时或交互式的通信要求可实现一对多通信交换设备（节点）为具有大容量存储器的电脑设备3.（报文）分组交换（packet switching）类似于报文交换技术，但所传输的数据被分割成一个个不等长的“分组”（packet，包）进行传送。由于每个分组数据包很小（一般为几千个二进制位），传送

27、设备只需将它们保存在主存中再转发，而无需存储在物理存储设备中，所以速度、效率和实时性均优于报文交换。分组交换的方法有两种： P25数据报(datagram) 分割后的各个数据包（带有目的地址）通过网络单独发送到目的站再装配复原“无连接”方法。它是在报文交换方式的基础上，把所有传送的信息在送入交换网前都进一步划分为更短的报文分组，每个分组除带目标地址以供交换器选择路由外还应带所属信息包的编号，以便同一信息包的分组在经过可能不同的路径经不同的时延而到达目标后，在目标端按编号组合，恢复完整的信息包。 【无连接】将数据发出后，不从目标设备接收反馈信息，类似于普通平信的寄送。虚拟电路（virtual c

28、ircuit） 传送方式类似电路交换（建立连接数据传送取消连接），但连接是“虚拟”的，数据包在每个节点处仍需存储转发，并不独占线路，所以可进行多路通信。“面向连接”方法。它是在报文分组基础上增加一个联接过程，对目标的寻址在联接过程中进行。系统对所建的虚电路分配一个虚电路号，数据分组带虚电路号，因此源端用户或以把全部数据分组，顺序地从给定的虚电路以固定路径送向目标端。这是一种电路交换与分组交换相结合的方式。【面向连接】数据在目标设备处被成功接收后会反馈回确认信息，类似于要求回执的邮件寄送。比较：线路连接好比一个封闭管道，A、B两人站在两端，不管是否传送，别人不能使用管道。 虚拟电路好比一条开放的

29、传送带，A、B两人站在两端，每次发送一个带接收地址的小罐头，传送带两边其他人也可同时进行小罐头的传送。特点：综合了分组交换（通道复用、自适应路由、一对多等）与电路交换（实时性等）的优点。需复杂软件控制，通信设备造价较高4.信元交换（cell switching）又称“快速分组交换”。数据被切分成一个个固定大小的“信元”（如53字节），这样允许交换以硬件形式完成，同时不必进行复杂的计算，使交换更快速。特点：高速交换，又适应于不同速率的要求，特别适合于多媒体信息的传送通信设备价格极高 （P238： 网卡1500美元/交换机10000美元以上） 能最充分支持QoS【QoS】服务质量（Quality

30、of Service）体现了数据网络提供服务的能力。服务质量可以由一些特定的参数来描述。客户和通信提供者可以协商这些参数的值。对于每一个服务质量参数，其最差情况下的值被指定了，要求通信提供者必须要达到或超过该值。衡量QoS的主要性能指标有：带宽控制、传输延迟、读码特性、流量控制、抖动控制和实时特性等。从用户的角度看，QoS是通信业务的质量要求，从网络的角度看，QoS是网络的整体性能。目前真正能达到多媒体应用所需的QoS要求的是ATM。（正如人到餐馆就餐一样，低档餐馆只提供所需的饭菜，而顾客可能还要求卫生、快捷、空调、包箱、卡拉OK等“服务质量”）电路交换可以提供充分的带宽，报文交换通过灵活地对

31、多种请求提供服务从而有效利用带宽，信元交换具有电路交换和报文交换的优点。电路交换常用于电话通信、低速数据通信、用户电报（telex）等，报文交换常用于公众电报转换网。1.4 LAN常用组网技术参见教材第3章其特点是连接线路为用户自行敷设的专用线路（不考虑线路使用费问题）。通常通过“访问控制”技术来实现网络通信。·以太网（Ethernet）交换技术 （10Mbps）·快速以太网（Fast Ethernet）技术 （100Mbps）·千兆位以太网（Gigabit Ethernet）技术 （1000Mbps）·令牌环交换技术 （4Mbps和16Mbps）

32、83;ATM（异步传输模式）交换技术 （155Mbps）·FDDI（光纤分布式数据接口）技术 (100Mbps，发展将1.2Gbps)这部分内容将在后面各章进一步讨论。1.5 WAN常用联网技术 WAN的特点是一般是通过接入第三方的通信网实现WAN连接，需要充分考虑通信网的性能和线路使用费。它的主要技术在于计算机网络系统与通信系统的结合。通信系统是比计算机和计算机网络发展早得多的一种人造信息传输系统。计算机结合形成广域网的通信系统，可以归结为三种类型：公共服务通信网、高速光纤通信网（SDH、ATM和B-ISDN）和无线移动通信网。常用三种交换技术则有：电路交换、分组交换、信元交换。1

33、.5.1使用公共服务通信网接入公共服务通信网络大体经历着公用服务电话网络PSTN（Public Service Telephone Network）、数字数据网DDN（Digital Data Network）、分组交换数据网络PSDN（Packet Switch Data Network）、帧中继网络FRN（Frame Relay Network0、综合业务数字网络ISDN（Integrated Service Digital Network）、宽带综合业务数字网络B-ISDN和信息高速公路ISHW（Information Super HighWay）的道路，向综合、高速、宽带的方向发展。

34、（1）PSTN （公用电路交换网） DTE+Modem+电话交换机 PSTN即指一般的公用电话网，是一种以模拟技术为基础的电路交换网络。用它构造计算机网络通信费用最低，但其数据传输质量和传输速率也最差。最方便之处是：凡是电话线所到处均可通过一个Modem接入计算机，构成计算机网络。当然，利用PSTN的原模拟话音线路接计算机，由于其用户线的信道频带已按话音传输要求设计为很窄的4kHz，所以数据终端设备联接PSTN的接口速度很难提高，即使采用高速Modem技术也只达56kb/s（一路数字话路速率在64kb/s以下）。 由于PSTN是在电路交换和集中式同步复用技术基础上构成的交换网络，所以PSTN话

35、机端用户之间的通信都采用拨号呼叫的有联接通信方向。PSTN从窄带用户线到长途信道，用户话路逐级集中，复用信道的带宽便越来越宽，长途信道可能要集中数万到数十万路话路，所以多采用载波调制形成的宽带电缆、微波中继、卫星、光缆等宽带信道。其传输方式也由传统的模拟传输方式逐步向数字传输方式发展（即数字化），包括把话音模拟信息通过PCM脉码调制技术变换成数字话音发送、用数字程控交换机替代传统的纵横制机电式交换机等，为计算机直接通过数字接口接入PSTN提供了有利条件。 其系统为多级多层次的网络型结构，典型结构为：DTE+Modem+用户专用小型交换机PBX（Private Branch eXchange）+

36、市话局交换机+长途局交换机+多路复用载波机+长途宽带信道。部门用户专用电话网市话网长途电话网市话网部门用户专用电话网PSTN网络的基本系统结构示意图注：用户专用小交换机（PCB，Priavte Branch eXchange）（2）DDN （数字数据网） DTE+基带Modem+DCCS交换机DDN（Digital Data Network）是由数字多路复用设备、数字交叉联接设备DCCS（Digital Cross Connect System）及各种数字信道组成的、以传送计算机数据为目的的公共服务通信网。其基本系统结构如下图所示：DCCS是一种具有交换功能的多路复用/分用设备，其基本系统结构

37、和功能与PSTN中的局间数字程控交换机无本质区别，但其交换控制（输入和输出的连接选择）由DDN网管中心NMC统一集中控制，而PSTN由用户拨号自动寻址。因此，用户要使用一条从某地到某地的DDN信道，必须向NMC申请。DDN的用户输入回路完全避开了PSTN的窄带话音信道，可直接从DCCS以E1速率（2.048Mbps）的数字接口向计算机提供高速点-点连接。DCCS间的中继信道是可与PSTN局间信道共用光缆连接。DDN与计算机用户终端设备（DTE）通过专用数据终端设备DTU（Date Termanal Unit）连接。DTU实际上是一种数传机（“基带Modem”），它对计算机输出的二进制编码信号进

38、行简单变换后直接送DSSC，其主要作用是增加从DTE到DSSC的连接距离（可达数千米）。DTU安放在DTE处，从DTU到DCCS可铺设专线，亦可利用已有的高质量电话用户线（未接入PSTN交换机）。DDN为用户提供的基本业务是专用电路业务，最典型的是点-点专用电路（DDN专线）。从用户角度看，租用一条DDN专线就是租用了一条高质量、高带宽的双向数字信道，可直接进行数字通信。它与PSTN专线的区别在于：PSTN专线是固定的物理连接和一个模拟信道，其带宽窄、质量差、没有完善的网管软件系统；DDN专线为半固定连接，即根据用户需要临时建立的一条固定连接，而且是一个数字信道，质量高，带宽大，具有路由故障自

39、动迂回功能，有较完善的网管系统，能充分保护用户的通信质量。从用户角度看，只要申请专线后，连接就已完成。此外，DDN本质上仍是一种基于电路交换的专线数据通信服务。它具有PSTN电路交换网时延小、服务方便的优点，同样有信道利用率不高的缺点，但比PSTN有更高的传输速率、传输质量和可靠性，且专为计算机数据通信服务，不必与话音通信争用信道，费用则高于PSTN。DDN专线已越来越多地用于计算机网络系统广域的点-点高速接入，亦可用于分组交换网的物理连接。（3）PSDN （分组交换网） DTE+（集中器）+ 分组交换机·X.25分组交换技术 传输速率64kbps 点对点（非一点对多点）虚电路 它提

40、供一个可信赖的WAN线路，但不能提供骨干网所要求的高带宽 PSDN诞生于70年代，是广域网发展早期在分组交换和统计时分复用技术基础上构成的以数据通信为目标的公共数据网。其基本结构如下图所示：互联的交换机组构成PSDN交换网的核心，每台交换机都具有分组交换功能，故称“分组交换机”（PSX，Packet Switch eXchange）。交换机根据TE送来的分组报文所携带的地址信息，按一定路由算法在交换网内选择转发路径。用户设备通过“集中器”或直接接入分组交换机。使用集中器的目的是便于用户就近接入。PSDN采用X系统标准，其中PSX和DTE之间的联接和通信标准为“X.25 建议”，故PSDN网又称

41、“X.25网”。DTE用户终端只要外部接口符合X.25建议标准，就可接入任何公司的X.25网。DTE到集中器或直接到PSX使用的物理线路称“用户线”，常用专线（短距）或租用PSTN线（通过同步的频带Modem接入）。PSX间则常使用数字PSTN高速信道。PSDN采用虚电路（面向连接）技术，比PSTN具有更好的信道利用率，常用于构筑广域网。（4）FRN（帧中继网）是在简化X.25协议基础上形成的一种基于光纤的高速、广域和公共服务的数据通信网，它比X.25网性能好，比ATM网成本低，且易于构造。传输速率2Mbps。【T-carrier】（T载波）一种多路复用的高速租用线，T载波服务级包括T1、T2

42、、T3和T4。T载波提供最大传送率是274Mbps。T11.544Mbps(64×24kbps，四条线) T26.312Mbps T345Mbps(28条T1)亦可租用“部分T1”（最小为64kbps）与X.25相比，帧中继交换的是帧（frame）而不是报文分组。X.25网强调网内数据传输的高度可靠性，是个确认型的网络，相邻结点间都要有确认和重发机制；而帧中继着眼于数据的快速传递，最大程度地提高网络的吞吐量，是根据当前的传输设备以及替代铜质线的光纤已能充分保障数据传输可靠性的前提下设计的，它只在源端点和目的端点间进行确认和重发，各中间结点间只进行检错，有错即简单把其丢弃。帧中继网可以

43、依附在DDN网或X.25网上，如通过在DDN网的结点上安装帧中继模块来实现（只是单从帧中继业务来看可以认为帧中继是一个独立的网络）。【帧】在数据传输中,被起始和终止标志序列括起来并包括标志序列（地址、控制和校验数据）在内的连续二进制位的序列 说明：数据通信控制规程有面向字符和面向比特之分 ·面向字符在字符（8个二进制位一组）基础上生成报文和接收报文 该规程规定了若干控制字符，以识别报文的开始和结束，如用字符STX（ASCII值2）指示报文开始，用字符ETX（ACSII值3）指示报文结束，二者之间为报文正文（8个二进制位一组）。 00000010（STX）字符1字符2字符3000000

44、11（ETX） ·面向比特在二进制位(bit )基础上生成报文和接收报文 此规程中报文称为“帧”。每帧均以二进制位组（01111110）开始和结束。该帧标志间是正文（任意长二进制位，不必是8的倍数）。 01111110（帧标志）001010001001111110（帧标志）（5）ISDN（综合业务数字网） DTE+（TA）+NT2+NT1+ISDN交换机ISDN（Integrated Services Digital Network）是通过对电话网进行数字化发展起来的，只要在已有的电话网交换机中增添或更改部分设备就可构成ISDN网。ISDN的目标是将多种业务集成在一个网内，包括电话、

45、传真、可视图文及数据通信等。其最大特点是用户数据和控制信令在网络端到端之间保持逻辑分离（采用同步时分多路复用技术）。ISDN的基本速率接口BRI（Basic Rate Interface）提供2B+D通道，其中B通道是64kbps，用于数据的传输，D通道是16kbps，用于信令的传输。ISDN的基群速率接口PRI（Primary Rate Interface）提供23B+D（1.54Mpbs）或32B+D（2.048Mbps）通道。（6）xDSL（数字用户环路）（7）ATM·WAN ATM技术 155Mbps（最多2.5Gbps） 采用面向连接方法（虚电路） ATM是当今WAN上最主

46、要的利用信元交换技术的网络可同时支持语音、图像和数据，多媒体信息提供高速交换，支持多种QoS等级·SMDS技术（Switched Multimegabit Data Service） 交换式多兆位数据服务 P203 1.545Mbps 采用无连接方法 一种在公共数据网上高速和高性能的连接方式（常用于城域网）第三次课到此 1.6 局域网的四种基本结构 ·终端主机（T/H）系统 ·工作站服务器（W/S）系统 ·客户机服务器（C/S）系统 ·对等网络系统 终端主机系统（Terminal/Host）系统 主机 多用户卡终端终端终端又称主机系统或多用户系

47、统。 操作系统：UNIX（XENIX）、LINUX 主 机：大、中、小型机，高档微机 特 点：“哑”终端（键盘显示器，甚至可以无CPU与内存） 一切事务由主机分时处理 （与MS-DOS命令不兼容） 说 明：Internet总体上为UNIX系统，网上之PC机执行模拟终端程序模拟成终端进入主机（此时PC机只是负责将键盘指令主机，主机处理结果显示屏，一切处理与PC机上的CPU无关，均由主机进行）工作站文件服务器（Workstation/File Server）系统 操作系统：NetWare（主流产品）Novell公司出品服 务 器：高档微机特 点：服务器提供数据共享服务和传送管理功能（不处理数据）文件服务器 网卡工作站工作站工作站 工作站执行应用程序的所有功能，通过磁盘映象，又可象使用本地磁盘一样使用服务器上的硬盘。客户机服务器（Client/Server）系统 （网络结构同W/S系统） 操作系统：Windows NT (93.5推出，可单机使用又可作网络操作系统的产品) Windows 2000 Server/Advanced Server （二者均为Microsoft公司产品，因LAN Manager本身在容错能力和支持方面比不上NetWare，故推出Windows NT） 服 务 器：高档微机（亦有用大、中、小型机） 特 点：服务器除提供数据共享和传送管理服务外，