计算机网络课件第1章计算机网络概述

南阳理工学院计算机系1计算机网络南阳理工学院计算机系1计算机网络南阳理工学院计算机系2网络技术：一类技术而非一门技术理论基础工程技术应用技术管理技术安全技术开发技术各种新技术新产品层出不穷，令人应接不暇基础理论基本原理并未改变，万变不离其宗南阳理工学院计算机系2网络技术：一类技术而非一门技术理论基础南阳理工学院计算机系3学习目标了解现代计算机网络的基本理论和基本原理，掌握数据通信、网络体系结构、独立网络和互联网络技术原理和相关知识，为今后深入学习网络技术和网络工程实践打基础。学习特点术语多，概念多

学习目标与学习特点南阳理工学院计算机系3学习目标学习目标与学习特点第1章概论计算机网络概述计算机网络分类计算机网络体系结构第1章概论计算机网络概述南阳理工学院计算机系5

1.1计算机网络概述计算机网络的定义计算机网络的功能计算机网络的发展和现状计算机网络的组成南阳理工学院计算机系5

1.1计算机网络概述计算机网络的南阳理工学院计算机系61.1.1计算机网络的定义及功能1、计算机网络的定义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。所谓”计算机网络”,通俗地讲,就是将地理位置不同的具有独立功能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(在协议控制下)实现网络中资源共享和数据交换的系统。南阳理工学院计算机系61.1.1计算机网络的定义及功能南阳理工学院计算机系71.1.2计算机网络的功能数据通信数据通信是计算机网络最基本的功能资源共享

软、硬件资源共享、数据共享实现分布式处理

均衡各计算机的负载、充分利用网络资源、并构成高性能的计算机体系集中管理通过MIS系统、OA等系统可以实现日常工作的集中管理，提高工作效率，增加经济效益

提高可靠性重要的资源可以通过网络在多个地点互做备份，并使用用户可以通过几条路由来访问网内的资源，从而可以有效地避免单个部件、计算机等的故障影响用户的使用南阳理工学院计算机系71.1.2计算机网络的功能数据通信数据南阳理工学院计算机系8第一阶段：计算机技术与通信技术相结合，形成计算机网络的雏形。50年代，美国半自动地面防空系统SAGE雷达与IBM计算机连接60年代初期，美国航空公司飞机订票系统SABRE-I主要特点：是终端到计算机的连接，而不是计算机到计算机的连接。即“终端——通信线路——计算机”系统。主机负担太重。终端设备没有自处理的功能，多个终端共同使用一台主计算机，主计算机既要处理通信功能，又要处理作业，它的负担过重。终端——严格地说只是提供输入、输出的设备，没有自己的CPU，是主机的输入、输出设备，离开主机不能进行工作。工作站——是一台独立可运行的计算机，许多工作可自己完成。1.1.3计算机网络的发展和现状南阳理工学院计算机系8第一阶段：计算机技术与通信技术相结合，1．具有通信功能的单机系统2．具有通信功能的多机系统主机终端以主机为中心1．具有通信功能的单机系统2．具有通信功能的多机系统主机终端南阳理工学院计算机系10第二阶段：以多个主机通过通信线路互联起来，为用户提供服务，在计算机通信网络的基础上，完成网络体系结构与协议的研究，形成了计算机网络-典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的ARPAnet主要特点：是计算机到计算机的连接，即“计算机——计算机”系统南阳理工学院计算机系10第二阶段：以多个主机通过通信线路互联计算机—计算机网络以分组交换网为中心主机分组交换网计算机—计算机网络以分组交换网为中心主机分组交换网南阳理工学院计算机系12第三阶段：在解决计算机连网与网络互连标准化问题的背景下，提出开放系统互连参考模型与协议，促进了符合国际标准的计算机网络技术的发展

20世纪70年代后期，开始提出发展计算机网络的国际标准化问题。ISO(InternationalOrganizationforStandardization简称ISO,国际标准化组织)、CCITT(InternationalTelegraphandTelephoneConsultativeCommittee国际电报电话咨询委员会)、IEEE(InstituteofElectricalandElectronicsEngineers)美国电气及电子工程师学会等都成立了专门的研究机构，研究计算机系统的互连、计算机网络协议标准化等问题。第四阶段：互连、高速、智能与更为广泛的应用

南阳理工学院计算机系12第三阶段：在解决计算机连网与网络互连南阳理工学院计算机系13互联网发展史什么是Internet?

Internet是计算机交互网络的简称，又称网间网。它是利用通信设备和线路将全世界上不同地理位置的功能相对独立的数以千万计的计算机系统互连起来，以功能完善的网络软件（网络通信协议、网络操作系统等）实现网络资源共享和信息交换的数据通信网。南阳理工学院计算机系13互联网发展史什么是Inte南阳理工学院计算机系14Internet的起源和发展1969年Internet的前身ARPANET网问世1983年初具规模，连入300多台计算机，供美国个研究机构和政府部门使用1984年ARPARNET分解成：

ARPARNET，是民用科研网军用计算机网络MILNET1986年美国国家科学基金会组建了——国家科学基金会网络（NSFNET）。NSFNET后来接管了ARPANET，并将网络改名为Internet。1989年ARPARNET解散，NSFNET对公众开放1992年成立Internet协会负责管理Internet南阳理工学院计算机系14Internet的起源和发展1969南阳理工学院计算机系15中国Internet的发展阶段

第一阶段为1986.6－1993.3是研究试验阶段此期间中国一些科研部门和高等院校开始研究Internet联网技术，并开展了科研课题和科技合作工作。这个阶段的网络应用仅限于小范围内的电子邮件服务，而且仅为少数高等院校、研究机构提供电子邮件服务

1987年9月20日，钱天白教授通过意大利公用分组交换网设在北京的分组装卸设备发出了我国的第一封电子邮件，与德国某大学进行通信，揭开了中国人使用Internet的序幕南阳理工学院计算机系15中国Internet的发展阶段第一南阳理工学院计算机系16第二阶段为1994.4至1996年，是起步阶段

1994年4月，北京中关村地区教育与科研示范网络工程进入互联网，实现和Internet的TCP/IP连接，从而开通了Internet全功能服务。从此中国被国际上正式承认为有互联网的国家此后纷纷形成了各大互联网络1、中国公用计算机互联网（CHINANET）2、中国科技（CSTNET）3、中国教育和科研计算机网（CERNET）4、中国金桥信息网（CHINAGBN）

南阳理工学院计算机系16第二阶段为1994.4至1996年，南阳理工学院计算机系171.1.5计算机网络组成资源子网硬件资源（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

南阳理工学院计算机系171.1.5计算机网络组成资源子网通信南阳理工学院计算机系181.2计算机网络分类1、根据网络的覆盖范围进行分类，计算机网络可以分为三种基本类型：局域网（LocalAreaNetwork，LAN）、城域网（MetropolitanAreaNetwork，MAN）和广域网（WideAreaNetwork，WAN）。这种分类方法也是目前比较流行的一种方法。南阳理工学院计算机系181.2计算机网络分类1、根据网络南阳理工学院计算机系19局域网通常是由地理范围在几公里以内的、采用单一或有限的传输介质、按照某种网络结构相互连接起来的计算机组成的网络。采用广播(broadcast)技术共享传输媒介传送局域网还有以下特点：分布距离近（通常在1000~2000m范围内），传输速度高，连接费用低，数据传输可靠，延迟低，误码率低，易维护。局域网

（LAN,LocalAreaNetwork）南阳理工学院计算机系19局域网通常是由地理范围在几公里以内的南阳理工学院计算机系20广域网

（WAN,WideAreaNetwork）广域网也称为远程网，它的联网设备分布范围很广，从数百公里至数千或数万公里不等。它所涉及的地理范围可以是市、地区、省、国家，乃至世界范围。广域网是通过卫星、微波、无线电、电话线、光纤等传输介质连接的国家网络和国际网络，它是全球计算机网络的主干网络。广域网一般具有以下几个特点：地理范围没有限制；传输介质复杂；由于长距离的传输，数据的传输速率较低，且容易出现错误，采用的技术比较复杂

WAN通信一般称为“服务”（service）——收费南阳理工学院计算机系20广域网

（WAN,WideAre南阳理工学院计算机系21传送距离介于LAN和WAN之间(通常是一个城市）城域网一般具有以下几个特点：采用的传输介质相对复杂；数据传输速率次于局域网；数据传输距离相对局域网要长，信号容易受到干扰；组网比较复杂，成本较高。城域网

(MAN,MetropolitanAreaNetworks)南阳理工学院计算机系21传送距离介于LAN和WAN之间(通常南阳理工学院计算机系22城域网示意图本市教育网市政府办公网本市电子商务网本市其他网……城市公用网络南阳理工学院计算机系22城域网示意图本市教育网市政府办公网本南阳理工学院计算机系23介于LAN和MAN之间的自治性网络由某一实体（企业、高校、小区、研究院所、政府等）独立管理若干相对独立的LAN组成外连城域网或因特网形式有：Intranet

（内联网）

Campusnetworks(园区网/校园网)

区域网

(CAN,CampusNetwork)南阳理工学院计算机系23介于LAN和MAN之间的自治性网络南阳理工学院计算机系24大量使用外部信息资源（特别是Internet)服务基于Internet技术——WWW、E-mail、FTP、BBS、安全技术等组网基于LAN技术——交换机为主要通信设备，独立的网络资源（服务器）和管理系统，专门敷设的线路本身可由若干个LAN组成或是一个大型的LAN与LAN一样的高带宽区域网的特点南阳理工学院计算机系24大量使用外部信息资源（特别是Inte南阳理工学院计算机系25互连网络和因特网

internetandInternet互连网络(internet)–几个网络相互连接形成因特网(Internet)–世界上最大的互连网络路由器南阳理工学院计算机系25互连网络和因特网

internet南阳理工学院计算机系262根据网络的通信方式分类

点到点式网络：点到点传播指网络中每两台主机、两台节点交换机之间或主机与节点交换机之间都存在一条物理信道，即每条物理线路连接一对计算机。机器（包括主机和节点交换机）沿某信道发送的数据确定无疑地只有信道另一端的唯一一台机器收到。

广播式网络：广播式网络中的广播是指网络中所有连网计算机都共享一个公共通信信道，当一台计算机利用共享通信信道发送报文分组时，所有其它计算机都会将会接收并处理这个分组。由于发送的分组中带有目的地址与源地址，网络中所有计算机接收到该分组的计算机将检查目的地址是否与本节点的地址相同。如果被接受报文分组的目的地址与本节点地址相同，则接受该分组，否则将收到的分组丢弃。。南阳理工学院计算机系262根据网络的通信方式分类南阳理工学院计算机系271.2.4计算机的网络常用的拓扑结构按照拓扑学的观点，将工作站、服务器、交换机等网络单元抽象为“点”，网络中的传输介质抽象为“线”，计算机网络系统就变成了由点和线组成的几何图形，它表示了通信媒介与各节点的物理连接结构，这种结构称为网络的拓扑结构。计算机的网络最基本的拓扑结构有星型、总线型、环型。其它拓扑结构如树型和网状型拓扑结构都是由这三种结构扩展而成的。在局域网中，最常用的拓扑结构是星型和总线型两种，而网状型拓扑结构是广域网及Internet的拓扑结构。如果从计算机网络的构成来看，拓扑结构就是通信子网的拓扑结构图。南阳理工学院计算机系271.2.4计算机的网络常用的拓扑结南阳理工学院计算机系28南阳理工学院计算机系28南阳理工学院计算机系291.总线型拓扑网络在总线形拓扑结构中，网络中的所有节点都直接连接到同一条传输介质上，这条传输介质称为总线。由于在同一时刻在总线上只能传输一路信号，因此，一次只允许一个节点发送数据，其他节点只能处于接收状态。各个节点将依据一定的访问规则分时地使用总线来传输数据，发送节点发送的数据帧沿着总线向两端传播，总线上的各个节点都能接收到这个数据帧，并判断是否是发送给本节点的。如果是发送给本节点的，则将该数据帧保留下来；否则将丢弃该数据帧。总线形网络的“广播式”传输是依赖于数据信号沿着总线向两端传播的基本特性实现的。南阳理工学院计算机系291.总线型拓扑网络在总线形拓扑结构南阳理工学院计算机系30南阳理工学院计算机系30总线型拓扑结构有如下优点：结构简单灵活，非常便于扩充，网络响应速度快。设备量少、价格低廉、安装使用方便。某个站点失效不会影响到其他站点。共享资源能力强，极便于广播式工作，一个节点发送的数据帧所有节点都可接收。所需电缆长度很短，减少了安装费用，易于布线和维护。网络扩展性好。由于采用总线结构，增加节点时只需要往总线上连接就行了。多个节点共用一条传输信道，信道利用率高。总线型拓扑结构缺点如下：总线拓扑的网不是集中控制，故障检测需在网上各个站点进行，使故障诊断困难。总线不能过长，有一定的限制。另外，一条总线上连接的节点数量也不能过多。接在总线上的站点要有介质访问控制功能，因此站点必须具有智能，从而增加了站点的硬件和软件费用。所有的工作站通信均通过一条共用的总线，导致实时性很差。总线型拓扑结构有如下优点：南阳理工学院计算机系322.星型拓扑网络在星型拓扑结构中，节点将分成端节点和中央节点两种，每个端节点必须通过点到点链路连接到中央节点上。任何两个端节点之间都要通过中央节点实现数据交换和通信。由于中央节点要与多机连接，线路较多，为便于集中连线，目前多采用一种称为交换设备的硬件作为中央节点。星型网是目前广泛而又首选使用的网络拓朴设计之一。南阳理工学院计算机系322.星型拓扑网络在星型拓扑结构中，使用星型结构，主要有以下优点：传输可靠性好，即使某个端节点发生了故障，也不会影响其他端节点的数据传输。并且故障容易检测。易增加端结点、实现数据安全和优先级控制、实现网络监控。网络结构简单，便于管理，便于大型网络的维护和调试。控制简单，建网容易，移动某个工作站非常简单。网络延迟时间较短，误码率较低。每个站点直接连到中央节点，故障容易检测和隔离，可很方便地将有故障的站点从系统中删除。任何一个连接只涉及到中央节点和一个站点，控制介质访问的方法简单，使访问协议也十分简单。星型结构主要存在如下缺点：一条通信线路只被该线路上的中央节点和一个站点使用，因此线路利用率不高；中央节点负荷太重，而且对中心结点依赖性大。当中央节点产生故障时，全网不能工作，所以对中央节点的可靠性和冗余度要求很高。星型拓扑中每个站点直接和中央节点相连，需要大量电缆，电缆沟、维护、安装等一系列问题会产生，因此而增加的费用相当可观。由于中央节点的端口有限而且端口越多结构越复杂，因此能够接上的节点数量有限。使用星型结构，主要有以下优点：南阳理工学院计算机系343.环型拓扑网络在环形拓扑结构中，各个节点通过收发器连入网络，收发器之间通过点到点链路连接成一个闭合的环形网络。发送节点所发送的数据帧沿着环路单向传递，每经过一个节点，该节点要判断这个数据帧是否是发送给本节点的，如果是发送给本节点的，则要将数据帧拷贝下来，然后再将数据帧传递到下游节点。当数据帧历遍各个节点后，由发送节点将数据帧从环路上取下。这样，通过数据帧历遍各个节点可以实现“广播式”传输。

南阳理工学院计算机系343.环型拓扑网络在环形拓扑结构中，环型拓扑结构具有如下优点：数据沿固定方向逐点传输（固定的单向流动），网络结构简单，传输延时确定，容易实现高速以及长距离传送。某个节点发生故障时，可以自动旁路（由“中继器”完成），可靠性较高。所需电缆长度比星型拓扑要短得多，同时不需像星型拓扑结构那样配制接线盒。每个节点地位平等，每个节点可获得平行控制权环型拓扑主要有以下这些缺点：扩充环的配置比较困难，同样要关掉一部分已接入网的站点也不容易。由于信息是串行穿过多个节点环路接口，当节点过多时，影响传输效率，使网络响应时间变长。但当网络确定时，其延时固定，实时性强。环上每个节点接到数据后，要负责将它发送至环上，这意味着要同时考虑访问控制协议。节点发送数据前，必须事先知道传输介质对它是可用的。环型网结构比较适合于实时信息处理系统和工厂自动化系统。典型的环形网络有Token-Ring和FDDI等。环型拓扑结构具有如下优点：南阳理工学院计算机系361.3计算机网络的体系结构1.3.1网络体系结构的定义和发展计算机网络是一个复杂的系统，相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作。为了降低系统设计和实现的难度，把计算机网络要实现的功能进行结构化和模块化的设计，将整体功能分为几个相对独立的子功能层次，各个功能层次间进行有机的连接，将庞大而复杂的问题转化为若干较小的局部问题进行处理，使问题简单化。南阳理工学院计算机系361.3计算机网络的体系结构1.3.南阳理工学院计算机系37为什么要分层?从应用（用户）角度考虑应用（用户）并不关心网络是如何传输的，即网络提供的服务对用户是透明的；传输最终是通过物理链路上的比特流实现的；数据传输的过程（功能）被分解为若干个相对独立的层次整个传输的过程是一个复杂的过程；为降低其复杂性，将一个复杂的系统（过程）分解为若干个子系统，即若干层；每一个子系统有相对独立的功能；分层的目的是为了降低复杂性，提高灵活性；每一层都有一些约定的标准、规则；南阳理工学院计算机系37为什么要分层?从应用（用户）角度考虑南阳理工学院计算机系38划分层次的举例南阳理工学院计算机系38划分层次的举例南阳理工学院计算机系39网络协议计算机网络中的数据交换必须遵守事先约定好的规则。这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题（同步含有时序的意思）。网络协议(networkprotocol)，简称为协议，是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。南阳理工学院计算机系39网络协议计算机网络中的数据交换必须遵南阳理工学院计算机系40网络协议三要素一个网络协议由语法、语义和同步三个要素所组成。语法是指数据和控制信息的结构或格式，它用于确定通信时采用的数据格式、编码、信号电平等。通俗地讲，语法规定了通信双方之间“讲什么”的问题。语义由通信过程的说明构成，它规定了需要发出何种控制信息、完成何种控制动作及做出何种响应，对发布请求、执行动作以及返回应答予以解释，并确定用于协调和差错处理的控制信息。语义解决了通信双方之间“如何讲”的问题。同步是对事件实现顺序的详细说明，它用于确定事件的顺序以及速度匹配。同步解决了通信双方之间“何时讲”的问题。语法数据与控制信息的结构或格式。语义需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。同步事件实现顺序的详细说明。南阳理工学院计算机系40网络协议三要素一个网络协议由语法、南阳理工学院计算机系41划分层次的概念举例

主机

1

向主机

2

通过网络发送文件。可以将要做的工作进行如下的划分。第一类工作与传送文件直接有关。确信对方已做好接收和存储文件的准备。双方协调好一致的文件格式。两个主机将文件传送模块作为最高的一层。剩下的工作由下面的模块负责。南阳理工学院计算机系41划分层次的概念举例主机1向主机南阳理工学院计算机系42两个主机交换文件

文件传送模块主机

1主机

2文件传送模块只看这两个文件传送模块好像文件及文件传送命令是按照水平方向的虚线传送的把文件交给下层模块进行发送把收到的文件交给上层模块南阳理工学院计算机系42两个主机交换文件文件传送模块主机南阳理工学院计算机系43再设计一个通信服务模块

文件传送模块主机

1主机

2文件传送模块只看这两个通信服务模块好像可直接把文件可靠地传送到对方把文件交给下层模块进行发送把收到的文件交给上层模块通信服务模块通信服务模块南阳理工学院计算机系43再设计一个通信服务模块文件传送模块南阳理工学院计算机系44再设计一个网络接入模块

文件传送模块主机

1主机

2文件传送模块通信服务模块通信服务模块网络接入模块网络接入模块通信网络网络接口网络接口网络接入模块负责做与网络接口细节有关的工作例如，规定传输的帧格式，帧的最大长度等。南阳理工学院计算机系44再设计一个网络接入模块文件传送模块南阳理工学院计算机系45分层的好处各层之间是独立的。灵活性好。结构上可分割开。易于实现和维护。能促进标准化工作。南阳理工学院计算机系45分层的好处各层之间是独立的。南阳理工学院计算机系46层数多少要适当若层数太少，就会使每一层的协议太复杂。层数太多又会在描述和综合各层功能的系统工程任务时遇到较多的困难。南阳理工学院计算机系46层数多少要适当若层数太少，就会使每南阳理工学院计算机系47计算机网络体系结构概念网络体系结构（architecture）

计算机网络的各层、层中协议和层间接口的集合。为了完成计算机间的通信协作，把开放系统互连的功能划分成定义明确的层次，并规定了对等层实体间通信的协议；而在相邻层之间都有层间接口，接口定义了下层向上层提供的服务。在协议的控制下，各对等层实体间的通信使得每一层能够向上一层提供服务，从而实现了网络的通信。网络各层、对等层进行通信的协议以及相邻层接口的集合称为网络体系结构。南阳理工学院计算机系47计算机网络体系结构概念网络体系结构（南阳理工学院计算机系481.3.2实体、协议、服务和服务访问点实体(entity)表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务。南阳理工学院计算机系481.3.2实体、协议、服务和服务南阳理工学院计算机系49实体、协议、服务和服务访问点（续）本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是透明的。协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称为服务访问点SAP(ServiceAccessPoint)。南阳理工学院计算机系49实体、协议、服务和服务访问点（续）南阳理工学院计算机系50实体、协议、服务和服务访问点（续）协议(n+1)SAPSAP交换原语交换原语实体(n+1)服务提供者第n层第n+1层实体(n+1)服务用户实体(n)实体(n)协议(n)南阳理工学院计算机系50实体、协议、服务和服务访问点（续）南阳理工学院计算机系511.3.3OSI参考模型L1L2L3L4L5L6L7PhysicalLayerNetworkLayerTransportSessionPresentationApplicationDataLinkControl7应用层6表示层5会话层4传输层3网络层2数据链路层1物理层

用户系统层

数据通信网衔接

软件由软件实现（面向通信用户）

资源子网的任务

网络由硬件实现（完成传送服务）通信子网任务

南阳理工学院计算机系511.3.3OSI参考模型L1L2L南阳理工学院计算机系52网络设备终端用户设备:Workstation（工作站）等此类设备需要有物理连接到网络物理连接设备都有MAC地址网络设备:

第一层:RepeaterHub

第二层:Bridges

Switch

第三层:Router南阳理工学院计算机系52网络设备终端用户设备:南阳理工学院计算机系53OSI参考模型通信过程南阳理工学院计算机系53OSI参考模型通信过程南阳理工学院计算机系54OSI参考模型通信过程南阳理工学院计算机系54OSI参考模型通信过程南阳理工学院计算机系55OSI参考模型虚通信的概念虚通信(VirtulCommunication)南阳理工学院计算机系55OSI参考模型虚通信的概念虚通信南阳理工学院计算机系56OSI参考模型

通信过程实际通信过程要复杂得多……南阳理工学院计算机系56OSI参考模型通信过程实南阳理工学院计算机系57OSI参考模型

通信过程实际网络通信过程同样要复杂得多……南阳理工学院计算机系57OSI参考模型通信过程实南阳理工学院计算机系58OSI参考模型可知:

OSI将网络通信过程分为若干协议层,每层实现通信过程中的某一部分功能；发送和接收双方应具有相同的协议层，双方同一协议层的协议必须一致。说明：并非所有网络通信都必须通过完整的七层；实际上，如果在同一个LAN内（直接通过物理地址传输）通信，通常只用到下两层和应用层，如果跨LAN（路由选择成为必要），则需要用到下面四层和应用层。两个节点有加密/解密的通信要求时，可能用到表示层。并非现有的网络通信都是按本模型分层(实际上一个也没有);每层可能对应有若干个具体协议，通信双方同层协议必须相同或相互兼容南阳理工学院计算机系58OSI参考模型可知:南阳理工学院计算机系591.3.4TCP/IP的体系结构应用层运输层网际层网络接口层主机A主机B路由器网络

2网络

1应用层运输层网际层网络接口层网际层网络接口层4321路由器在转发分组时最高只用到网络层而没有使用运输层和应用层。南阳理工学院计算机系591.3.4TCP/IP的体系结构南阳理工学院计算机系60沙漏计时器形状的

TCP/IP协议族HTTPSMTPDNSRTPTCPUDPIP网际层网络接口层运输层应用层………网络接口

1网络接口

2网络接口

3EverythingoverIPIP

可为各式各样的应用程序提供服务IPoverEverythingIP

可应用到各式各样的网络上南阳理工学院计算机系60沙漏计时器形状的

TCP/IP协议族南阳理工学院计算机系611.3.5具有五层协议的体系结构TCP/IP是四层的体系结构：应用层、运输层、网际层和网络接口层。但最下面的网络接口层并没有具体内容。因此往往采取折中的办法，即综合

OSI和

TCP/IP

的优点，采用一种只有五层协议的体系结构。南阳理工学院计算机系611.3.5具有五层协议的体系结构南阳理工学院计算机系62五层协议的体系结构应用层(applicationlayer)运输层(transportlayer)网络层(networklayer)数据链路层(datalinklayer)物理层(physicallayer)数据链路层5应用层4运输层3网络层2数据链路层1物理层南阳理工学院计算机系62五层协议的体系结构应用层(appl南阳理工学院计算机系63主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2应用进程数据先传送到应用层加上应用层首部，成为应用层

PDU南阳理工学院计算机系63主机1向主机2发送数据54南阳理工学院计算机系64主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2应用层PDU再传送到运输层加上运输层首部，成为运输层报文南阳理工学院计算机系64主机1向主机2发送数据54南阳理工学院计算机系65主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2运输层报文再传送到网络层加上网络层首部，成为IP数据报（或分组）南阳理工学院计算机系65主机1向主机2发送数据54南阳理工学院计算机系66主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2IP数据报再传送到数据链路层加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧南阳理工学院计算机系66主机1向主机2发送数据54南阳理工学院计算机系67主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2数据链路层帧再传送到物理层最下面的物理层把比特流传送到物理媒体南阳理工学院计算机系67主机1向主机2发送数据54南阳理工学院计算机系68主机

1

向主机

2

发送数据应用层(applicationlayer)5432154321物理传输媒体主机

1AP2AP1电信号（或光信号）在物理媒体中传播从发送端物理层传送到接收端物理层主机

2南阳理工学院计算机系68主机1向主机2发送数据应用南阳理工学院计算机系69主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2物理层接收到比特流，上交给数据链路层南阳理工学院计算机系69主机1向主机2发送数据54南阳理工学院计算机系70主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2数据链路层剥去帧首部和帧尾部取出数据部分，上交给网络层南阳理工学院计算机系70主机1向主机2发送数据54南阳理工学院计算机系71主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2网络层剥去首部，取出数据部分上交给运输层南阳理工学院计算机系71主机1向主机2发送数据54南阳理工学院计算机系72主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2运输层剥去首部，取出数据部分上交给应用层南阳理工学院计算机系72主机1向主机2发送数据54南阳理工学院计算机系73主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2应用层剥去首部，取出应用程序数据上交给应用进程南阳理工学院计算机系73主机1向主机2发送数据54南阳理工学院计算机系74主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2我收到了

AP1

发来的应用程序数据！南阳理工学院计算机系74主机1向主机2发送数据54南阳理工学院计算机系75主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2应用程序数据应用层首部H510100110100101比特流110101110101注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次应用程序数据H5应用程序数据H4H5应用程序数据H3H4H5应用程序数据H4运输层首部H3网络层首部H2链路层首部T2链路层尾部南阳理工学院计算机系75主机1向主机2发送数据54南阳理工学院计算机系76主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

210100110100101比特流110101110101计算机2的物理层收到比特流后交给数据链路层H2T2H3H4H5应用程序数据南阳理工学院计算机系76主机1向主机2发送数据54南阳理工学院计算机系77H3H4H5应用程序数据主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2数据链路层剥去帧首部和帧尾部后把帧的数据部分交给网络层H2T2H3H4H5应用程序数据南阳理工学院计算机系77H3H4H5应用程序数据主南阳理工学院计算机系78H4H5应用程序数据H3H4H5应用程序数据主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2网络层剥去分组首部后把分组的数据部分交给运输层南阳理工学院计算机系78H4H5应用程序数据H3H南阳理工学院计算机系79H5应用程序数据H4H5应用程序数据主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2运输层剥去报文首部后把报文的数据部分交给应用层南阳理工学院计算机系79H5应用程序数据H4H5应南阳理工学院计算机系80应用程序数据H5应用程序数据主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2应用层剥去应用层PDU首部后把应用程序数据交给应用进程南阳理工学院计算机系80应用程序数据H5应用程南阳理工学院计算机系81主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2我收到了

AP1

发来的应用程序数据！南阳理工学院计算机系81主机1向主机2发送数据54南阳理工学院计算机系82协议很复杂协议必须把所有不利的条件事先都估计到，而不能假定一切都是正常的和非常理想的。看一个计算机网络协议是否正确，不能光看在正常情况下是否正确，而且还必须非常仔细地检查这个协议能否应付各种异常情况。南阳理工学院计算机系82协议很复杂协议必须把所有不利的条件南阳理工学院计算机系83著名的协议举例【例1-1】占据东、西两个山顶的蓝军1和蓝军2与驻扎在山谷的白军作战。其力量对比是：单独的蓝军1或蓝军2打不过白军，但蓝军1和蓝军2协同作战则可战胜白军。现蓝军1拟于次日正午向白军发起攻击。于是用计算机发送电文给蓝军2。但通信线路很不好，电文出错或丢失的可能性较大（没有电话可使用）。因此要求收到电文的友军必须送回一个确认电文。但此确认电文也可能出错或丢失。试问能否设计出一种协议使得蓝军1和蓝军2能够实现协同作战因而一定（即100%而不是99.999…%）取得胜利？

南阳理工学院计算机系83著名的协议举例【例1-1】占据东、南阳理工学院计算机系84明日正午进攻，如何？同意收到“同意”收到：收到“同意”………………这样的协议无法实现！南阳理工学院计算机系84明日正午进攻，如何？同意收到“同意”南阳理工学院计算机系85结论这样无限循环下去，两边的蓝军都始终无法确定自己最后发出的电文对方是否已经收到。没有一种协议能够蓝军能100%获胜。南阳理工学院计算机系85结论这样无限循环下去，两边的蓝军都始南阳理工学院计算机系86【例1-2】客户进程和服务器进程

使用

TCP/IP

协议进行通信数据链路层物理层运输层网络层数据链路层物理层运输层网络层①

客户发起连接建立请求②

服务器接受连接建立请求应用层应用层因特网客户服务器以后就逐级使用下层提供的服务(使用TCP和IP）南阳理工学院计算机系86【例1-2】客户进程和服务器进程

使南阳理工学院计算机系87功能较强的计算机

可同时运行多个服务器进程数据链路层物理层运输层网络层应用层计算机3服务器1服务器2数据链路层物理层运输层网络层应用层计算机1客户1数据链路层物理层运输层网络层应用层计算机2客户2因特网南阳理工学院计算机系87功能较强的计算机

可同时运行多个服务南阳理工学院计算机系88练习题：1.（多选题，七选四）在ISO/OSI参考模型中，同层对等实体间进行信息交换时必须遵守的规则称为(),相邻层间进行信息交换时必须遵守的规则称为()。一般下一层对上一层提供操作服务称为()。上一层对下一层通过称为()关系实现。A、协议；B、接口；C、服务；D、关系；E、调用；F、连接；G、会话答案．A、B、C、E

南阳理工学院计算机系88练习题：答案．A、B、C、E南阳理工学院计算机系89判断：（）2．如果一台计算机可以和其它地理位置的另一台计算机进行通信，那么这台计算机就是一个遵循OSI标准的开放系统。（）3．ISO划分网络层次的基本原则是：不同的节点都有相同的层次；不同节点的相同层次可以有不同的功能。

答案2．（×）

3．（×）

南阳理工学院计算机系89判断：答案2．（×）南阳理工学院计算机系90判断题：4、协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间的通信的规则。5、服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。6、数据链路不等同于链路，它在链路上加了控制数据传输的规程答案：4、√5、√6、√

南阳理工学院计算机系90判断题：答案：4、√5、√6、√南阳理工学院计算机系917、网卡实现的主要功能是（）

A、物理层与网络层的功能

B、网络层与应用层的功能

C、物理层与数据链路层的功能

D、网络层与表示层的功能

答案：C8、下面哪些是网络层的功能的是（

）。

A、路由选择

B、流量控制

C、建立连接

D、分组交换

答案ABD

南阳理工学院计算机系917、网卡实现的主要功能是（）

A、南阳理工学院计算机系929.OSI/RM参考模型的七层协议中低三层是______。

A、会话层、总线层、网络层

B、表示层、传输层、物理层

C、物理层、数据链路层、网络层

D、逻辑层、发送层、接收层

10.计算机网络的体系结构是指_____。

A、计算机网络的分层结构和协议的集合

B、计算机网络的连接形式

C、计算机网络的协议集合

D、由通信线路连接起来的网络系统南阳理工学院计算机系929.OSI/RM参考模型的七层协议中南阳理工学院计算机系9311、在开放系统连接环境中，两个N层实体进行通信，他们可能用到的服务是（）

AN-1层提供的服务BN层提供的服务

CN+1层提供的服务D以上都不对12、对等实体在一次交互作用中传送的信息单位称为___（1）___它包括__（2）__两部分（1）A接口数据单元B服务数据单元

C协议数据单元D交互数据单元

（2）A控制信息和用户信息B接口信息和用户信息

C接口信息和用户信息D控制信息和校验信息答案：A答案：（1）C（2）A南阳理工学院计算机系9311、在开放系统连接环境中，两个N层南阳理工学院计算机系9413、网络协议是计算机网络和分布系统中相互通信的（1）间交换信息时必须遵守的规则的集合。协议的关键成分中（2）是数据和控制信息的结构或格式；（3）是用于协调和进行差错处理的控制信息；定时是对事件实现顺序的详细说明，而网络体系结构则是（4）。（1）A相邻层实体B同等层实体C同一层实体D不同层实体（2）A语义实体B语法C服务D词法（3）A语义B差错控制C协议D协同控制（4）A网络各层及层中协议的集合B网络各层协议及其具体描述C网络层间接口及具体描述D网络各层、层中协议和层间接口的集合答案（1）B（2）B（3）A（4）D南阳理工学院计算机系9413、网络协议是计算机网络和分布系统南阳理工学院计算机系95计算机网络南阳理工学院计算机系1计算机网络南阳理工学院计算机系96网络技术：一类技术而非一门技术理论基础工程技术应用技术管理技术安全技术开发技术各种新技术新产品层出不穷，令人应接不暇基础理论基本原理并未改变，万变不离其宗南阳理工学院计算机系2网络技术：一类技术而非一门技术理论基础南阳理工学院计算机系97学习目标了解现代计算机网络的基本理论和基本原理，掌握数据通信、网络体系结构、独立网络和互联网络技术原理和相关知识，为今后深入学习网络技术和网络工程实践打基础。学习特点术语多，概念多

学习目标与学习特点南阳理工学院计算机系3学习目标学习目标与学习特点第1章概论计算机网络概述计算机网络分类计算机网络体系结构第1章概论计算机网络概述南阳理工学院计算机系99

1.1计算机网络概述计算机网络的定义计算机网络的功能计算机网络的发展和现状计算机网络的组成南阳理工学院计算机系5

1.1计算机网络概述计算机网络的南阳理工学院计算机系1001.1.1计算机网络的定义及功能1、计算机网络的定义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。所谓”计算机网络”,通俗地讲,就是将地理位置不同的具有独立功能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(在协议控制下)实现网络中资源共享和数据交换的系统。南阳理工学院计算机系61.1.1计算机网络的定义及功能南阳理工学院计算机系1011.1.2计算机网络的功能数据通信数据通信是计算机网络最基本的功能资源共享

软、硬件资源共享、数据共享实现分布式处理

均衡各计算机的负载、充分利用网络资源、并构成高性能的计算机体系集中管理通过MIS系统、OA等系统可以实现日常工作的集中管理，提高工作效率，增加经济效益

提高可靠性重要的资源可以通过网络在多个地点互做备份，并使用用户可以通过几条路由来访问网内的资源，从而可以有效地避免单个部件、计算机等的故障影响用户的使用南阳理工学院计算机系71.1.2计算机网络的功能数据通信数据南阳理工学院计算机系102第一阶段：计算机技术与通信技术相结合，形成计算机网络的雏形。50年代，美国半自动地面防空系统SAGE雷达与IBM计算机连接60年代初期，美国航空公司飞机订票系统SABRE-I主要特点：是终端到计算机的连接，而不是计算机到计算机的连接。即“终端——通信线路——计算机”系统。主机负担太重。终端设备没有自处理的功能，多个终端共同使用一台主计算机，主计算机既要处理通信功能，又要处理作业，它的负担过重。终端——严格地说只是提供输入、输出的设备，没有自己的CPU，是主机的输入、输出设备，离开主机不能进行工作。工作站——是一台独立可运行的计算机，许多工作可自己完成。1.1.3计算机网络的发展和现状南阳理工学院计算机系8第一阶段：计算机技术与通信技术相结合，1．具有通信功能的单机系统2．具有通信功能的多机系统主机终端以主机为中心1．具有通信功能的单机系统2．具有通信功能的多机系统主机终端南阳理工学院计算机系104第二阶段：以多个主机通过通信线路互联起来，为用户提供服务，在计算机通信网络的基础上，完成网络体系结构与协议的研究，形成了计算机网络-典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的ARPAnet主要特点：是计算机到计算机的连接，即“计算机——计算机”系统南阳理工学院计算机系10第二阶段：以多个主机通过通信线路互联计算机—计算机网络以分组交换网为中心主机分组交换网计算机—计算机网络以分组交换网为中心主机分组交换网南阳理工学院计算机系106第三阶段：在解决计算机连网与网络互连标准化问题的背景下，提出开放系统互连参考模型与协议，促进了符合国际标准的计算机网络技术的发展

20世纪70年代后期，开始提出发展计算机网络的国际标准化问题。ISO(InternationalOrganizationforStandardization简称ISO,国际标准化组织)、CCITT(InternationalTelegraphandTelephoneConsultativeCommittee国际电报电话咨询委员会)、IEEE(InstituteofElectricalandElectronicsEngineers)美国电气及电子工程师学会等都成立了专门的研究机构，研究计算机系统的互连、计算机网络协议标准化等问题。第四阶段：互连、高速、智能与更为广泛的应用

南阳理工学院计算机系12第三阶段：在解决计算机连网与网络互连南阳理工学院计算机系107互联网发展史什么是Internet?

Internet是计算机交互网络的简称，又称网间网。它是利用通信设备和线路将全世界上不同地理位置的功能相对独立的数以千万计的计算机系统互连起来，以功能完善的网络软件（网络通信协议、网络操作系统等）实现网络资源共享和信息交换的数据通信网。南阳理工学院计算机系13互联网发展史什么是Inte南阳理工学院计算机系108Internet的起源和发展1969年Internet的前身ARPANET网问世1983年初具规模，连入300多台计算机，供美国个研究机构和政府部门使用1984年ARPARNET分解成：

ARPARNET，是民用科研网军用计算机网络MILNET1986年美国国家科学基金会组建了——国家科学基金会网络（NSFNET）。NSFNET后来接管了ARPANET，并将网络改名为Internet。1989年ARPARNET解散，NSFNET对公众开放1992年成立Internet协会负责管理Internet南阳理工学院计算机系14Internet的起源和发展1969南阳理工学院计算机系109中国Internet的发展阶段

第一阶段为1986.6－1993.3是研究试验阶段此期间中国一些科研部门和高等院校开始研究Internet联网技术，并开展了科研课题和科技合作工作。这个阶段的网络应用仅限于小范围内的电子邮件服务，而且仅为少数高等院校、研究机构提供电子邮件服务

1987年9月20日，钱天白教授通过意大利公用分组交换网设在北京的分组装卸设备发出了我国的第一封电子邮件，与德国某大学进行通信，揭开了中国人使用Internet的序幕南阳理工学院计算机系15中国Internet的发展阶段第一南阳理工学院计算机系110第二阶段为1994.4至1996年，是起步阶段

1994年4月，北京中关村地区教育与科研示范网络工程进入互联网，实现和Internet的TCP/IP连接，从而开通了Internet全功能服务。从此中国被国际上正式承认为有互联网的国家此后纷纷形成了各大互联网络1、中国公用计算机互联网（CHINANET）2、中国科技（CSTNET）3、中国教育和科研计算机网（CERNET）4、中国金桥信息网（CHINAGBN）

南阳理工学院计算机系16第二阶段为1994.4至1996年，南阳理工学院计算机系1111.1.5计算机网络组成资源子网硬件资源（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

南阳理工学院计算机系171.1.5计算机网络组成资源子网通信南阳理工学院计算机系1121.2计算机网络分类1、根据网络的覆盖范围进行分类，计算机网络可以分为三种基本类型：局域网（LocalAreaNetwork，LAN）、城域网（MetropolitanAreaNetwork，MAN）和广域网（WideAreaNetwork，WAN）。这种分类方法也是目前比较流行的一种方法。南阳理工学院计算机系181.2计算机网络分类1、根据网络南阳理工学院计算机系113局域网通常是由地理范围在几公里以内的、采用单一或有限的传输介质、按照某种网络结构相互连接起来的计算机组成的网络。采用广播(broadcast)技术共享传输媒介传送局域网还有以下特点：分布距离近（通常在1000~2000m范围内），传输速度高，连接费用低，数据传输可靠，延迟低，误码率低，易维护。局域网

（LAN,LocalAreaNetwork）南阳理工学院计算机系19局域网通常是由地理范围在几公里以内的南阳理工学院计算机系114广域网

（WAN,WideAreaNetwork）广域网也称为远程网，它的联网设备分布范围很广，从数百公里至数千或数万公里不等。它所涉及的地理范围可以是市、地区、省、国家，乃至世界范围。广域网是通过卫星、微波、无线电、电话线、光纤等传输介质连接的国家网络和国际网络，它是全球计算机网络的主干网络。广域网一般具有以下几个特点：地理范围没有限制；传输介质复杂；由于长距离的传输，数据的传输速率较低，且容易出现错误，采用的技术比较复杂

WAN通信一般称为“服务”（service）——收费南阳理工学院计算机系20广域网

（WAN,WideAre南阳理工学院计算机系115传送距离介于LAN和WAN之间(通常是一个城市）城域网一般具有以下几个特点：采用的传输介质相对复杂；数据传输速率次于局域网；数据传输距离相对局域网要长，信号容易受到干扰；组网比较复杂，成本较高。城域网

(MAN,MetropolitanAreaNetworks)南阳理工学院计算机系21传送距离介于LAN和WAN之间(通常南阳理工学院计算机系116城域网示意图本市教育网市政府办公网本市电子商务网本市其他网……城市公用网络南阳理工学院计算机系22城域网示意图本市教育网市政府办公网本南阳理工学院计算机系117介于LAN和MAN之间的自治性网络由某一实体（企业、高校、小区、研究院所、政府等）独立管理若干相对独立的LAN组成外连城域网或因特网形式有：Intranet

（内联网）

Campusnetworks(园区网/校园网)

区域网

(CAN,CampusNetwork)南阳理工学院计算机系23介于LAN和MAN之间的自治性网络南阳理工学院计算机系118大量使用外部信息资源（特别是Internet)服务基于Internet技术——WWW、E-mail、FTP、BBS、安全技术等组网基于LAN技术——交换机为主要通信设备，独立的网络资源（服务器）和管理系统，专门敷设的线路本身可由若干个LAN组成或是一个大型的LAN与LAN一样的高带宽区域网的特点南阳理工学院计算机系24大量使用外部信息资源（特别是Inte南阳理工学院计算机系119互连网络和因特网

internetandInternet互连网络(internet)–几个网络相互连接形成因特网(Internet)–世界上最大的互连网络路由器南阳理工学院计算机系25互连网络和因特网

internet南阳理工学院计算机系1202根据网络的通信方式分类

点到点式网络：点到点传播指网络中每两台主机、两台节点交换机之间或主机与节点交换机之间都存在一条物理信道，即每条物理线路连接一对计算机。机器（包括主机和节点交换机）沿某信道发送的数据确定无疑地只有信道另一端的唯一一台机器收到。

广播式网络：广播式网络中的广播是指网络中所有连网计算机都共享一个公共通信信道，当一台计算机利用共享通信信道发送报文分组时，所有其它计算机都会将会接收并处理这个分组。由于发送的分组中带有目的地址与源地址，网络中所有计算机接收到该分组的计算机将检查目的地址是否与本节点的地址相同。如果被接受报文分组的目的地址与本节点地址相同，则接受该分组，否则将收到的分组丢弃。。南阳理工学院计算机系262根据网络的通信方式分类南阳理工学院计算机系1211.2.4计算机的网络常用的拓扑结构按照拓扑学的观点，将工作站、服务器、交换机等网络单元抽象为“点”，网络中的传输介质抽象为“线”，计算机网络系统就变成了由点和线组成的几何图形，它表示了通信媒介与各节点的物理连接结构，这种结构称为网络的拓扑结构。计算机的网络最基本的拓扑结构有星型、总线型、环型。其它拓扑结构如树型和网状型拓扑结构都是由这三种结构扩展而成的。在局域网中，最常用的拓扑结构是星型和总线型两种，而网状型拓扑结构是广域网及Internet的拓扑结构。如果从计算机网络的构成来看，拓扑结构就是通信子网的拓扑结构图。南阳理工学院计算机系271.2.4计算机的网络常用的拓扑结南阳理工学院计算机系122南阳理工学院计算机系28南阳理工学院计算机系1231.总线型拓扑网络在总线形拓扑结构中，网络中的所有节点都直接连接到同一条传输介质上，这条传输介质称为总线。由于在同一时刻在总线上只能传输一路信号，因此，一次只允许一个节点发送数据，其他节点只能处于接收状态。各个节点将依据一定的访问规则分时地使用总线来传输数据，发送节点发送的数据帧沿着总线向两端传播，总线上的各个节点都能接收到这个数据帧，并判断是否是发送给本节点的。如果是发送给本节点的，则将该数据帧保留下来；否则将丢弃该数据帧。总线形网络的“广播式”传输是依赖于数据信号沿着总线向两端传播的基本特性实现的。南阳理工学院计算机系291.总线型拓扑网络在总线形拓扑结构南阳理工学院计算机系124南阳理工学院计算机系30总线型拓扑结构有如下优点：结构简单灵活，非常便于扩充，网络响应速度快。设备量少、价格低廉、安装使用方便。某个站点失效不会影响到其他站点。共享资源能力强，极便于广播式工作，一个节点发送的数据帧所有节点都可接收。所需电缆长度很短，减少了安装费用，易于布线和维护。网络扩展性好。由于采用总线结构，增加节点时只需要往总线上连接就行了。多个节点共用一条传输信道，信道利用率高。总线型拓扑结构缺点如下：总线拓扑的网不是集中控制，故障检测需在网上各个站点进行，使故障诊断困难。总线不能过长，有一定的限制。另外，一条总线上连接的节点数量也不能过多。接在总线上的站点要有介质访问控制功能，因此站点必须具有智能，从而增加了站点的硬件和软件费用。所有的工作站通信均通过一条共用的总线，导致实时性很差。总线型拓扑结构有如下优点：南阳理工学院计算机系1262.星型拓扑网络在星型拓扑结构中，节点将分成端节点和中央节点两种，每个端节点必须通过点到点链路连接到中央节点上。任何两个端节点之间都要通过中央节点实现数据交换和通信。由于中央节点要与多机连接，线路较多，为便于集中连线，目前多采用一种称为交换设备的硬件作为中央节点。星型网是目前广泛而又首选使用的网络拓朴设计之一。南阳理工学院计算机系322.星型拓扑网络在星型拓扑结构中，使用星型结构，主要有以下优点：传输可靠性好，即使某个端节点发生了故障，也不会影响其他端节点的数据传输。并且故障容易检测。易增加端结点、实现数据安全和优先级控制、实现网络监控。网络结构简单，便于管理，便于大型网络的维护和调试。控制简单，建网容易，移动某个工作站非常简单。网络延迟时间较短，误码率较低。每个站点直接连到中央节点，故障容易检测和隔离，可很方便地将有故障的站点从系统中删除。任何一个连接只涉及到中央节点和一个站点，控制介质访问的方法简单，使访问协议也十分简单。星型结构主要存在如下缺点：一条通信线路只被该线路上的中央节点和一个站点使用，因此线路利用率不高；中央节点负荷太重，而且对中心结点依赖性大。当中央节点产生故障时，全网不能工作，所以对中央节点的可靠性和冗余度要求很高。星型拓扑中每个站点直接和中央节点相连，需要大量电缆，电缆沟、维护、安装等一系列问题会产生，因此而增加的费用相当可观。由于中央节点的端口有限而且端口越多结构越复杂，因此能够接上的节点数量有限。使用星型结构，主要有以下优点：南阳理工学院计算机系1283.环型拓扑网络在环形拓扑结构中，各个节点通过收发器连入网络，收发器之间通过点到点链路连接成一个闭合的环形网络。发送节点所发送的数据帧沿着环路单向传递，每经过一个节点，该节点要判断这个数据帧是否是发送给本节点的，如果是发送给本节点的，则要将数据帧拷贝下来，然后再将数据帧传递到下游节点。当数据帧历遍各个节点后，由发送节点将数据帧从环路上取下。这样，通过数据帧历遍各个节点可以实现“广播式”传输。

南阳理工学院计算机系343.环型拓扑网络在环形拓扑结构中，环型拓扑结构具有如下优点：数据沿固定方向逐点传输（固定的单向流动），网络结构简单，传输延时确定，容易实现高速以及长距离传送。某个节点发生故障时，可以自动旁路（由“中继器”完成），可靠性较高。所需电缆长度比星型拓扑要短得多，同时不需像星型拓扑结构那样配制接线盒。每个节点地位平等，每个节点可获得平行控制权环型拓扑主要有以下这些缺点：扩充环的配置比较困难，同样要关掉一部分已接入网的站点也不容易。由于信息是串行穿过多个节点环路接口，当节点过多时，影响传输效率，使网络响应时间变长。但当网络确定时，其延时固定，实时性强。环上每个节点接到数据后，要负责将它发送至环上，这意味着要同时考虑访问控制协议。节点发送数据前，必须事先知道传输介质对它是可用的。环型网结构比较适合于实时信息处理系统和工厂自动化系统。典型的环形网络有Token-Ring和FDDI等。环型拓扑结构具有如下优点：南阳理工学院计算机系1301.3计算机网络的体系结构1.3.1网络体系结构的定义和发展计算机网络是一个复杂的系统，相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作。为了降低系统设计和实现的难度，把计算机网络要实现的功能进行结构化和模块化的设计，将整体功能分为几个相对独立的子功能层次，各个功能层次间进行有机的连接，将庞大而复杂的问题转化为若干较小的局部问题进行处理，使问题简单化。南阳理工学院计算机系361.3计