计算机网络技术及应用汇总

计算机网络技术及应用第1讲计算机网络概论计算机网络的形成与发展计算机网络的基本概念计算机网络的拓扑结构计算机网络的分类网络体系结构的基本概念前言学习内容及要求：掌握计算机网络相关基本概念熟悉网络的硬、软件熟练掌握WIN2K网络操作系统能组简单的局域网能进行简单的TCP/IP参数设置能简单配置路由器和交换机计算机网络的形成与发展其发展经历了四个阶段：(1)20世纪50~60年代，出现以单个计算机为中心的远程连机系统，构成面向终端的计算机网络；

(2)20世纪60~70年代，出现了多个主计算机通过通信线路互连的计算机网络。ARPANET投入使用；(3)世纪70~80年代，出现具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议的计算机网络。(4)从90年代算起，网络互联与高速网络。终端、工作站、无盘工作站终端——

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，只是到需要时才使用服务器。如：Client/Server结构网络。无盘工作站——

与工作站的区别仅在于无外存设备。如：无硬盘。发展第一阶段：远程信息处理系统为方便输入/输出，最先出现了计算机与终端的互联，如收发器、电传打字机等计算机与终端之间为数字信号，而电话线传输模拟信号，于是出现MODEM(猫)，再考虑到接口问题，出现了线路控制器。为了使用多终端，出现了多重线路控制器为了解决主机负担问题，出现前端处理机为了节省通信费用，出现了集中器发展第二阶段：计算机互联网络1964年提出了存储转发的概念。网络中传送的信息被划分成分组(packet)，称为分组交换网于1969年12月在美国国防部高级研究规划局(DARPA)的资助下建立了世界上第一个远程分组交换的ARPANET，标志着我们目前计算机网络的兴起。也是Internet的前身。该网由通信子网和资源子网组成。第三阶段：计算机网络体系结构形成随着ARPANET的建立，各个国家甚至大公司都建立了自己的网络，这些网络体系结构各不相同，协议也不一致。不同体系结构的产品难以实现互连；为网络的互联、互通带来困难。80年代开始，人们着手寻找统一网络结构和协议的途径。国际标准化组织ISO下属的计算机信息处理标准化技术委员会TC97为研究网络的标准化成立了一个分委员会。1984年正式颁布了“开放系统互连基本参考模型”。第四阶段：网络互连与高速网络1990年ARPANET正式宣布关闭，而NSFNET主干网经过不断扩充，最终形成世界范围的Internet。进入90年代后网络向开放、高速、高性能方向发展，可以传送数据、语音和图像等多媒体信息，安全性也更好。1993年美国政府提出“NII行动计划”即“国家信息基础设施”，一般称为“信息高速公路”，更在全球掀起网络建设的高潮。各类高速网不断出现。90年代后期，美国已着手研究第二代的Internet，建立了实验性网，预计21世纪初期新一代的Internet将走向实用。计算机网络在国内发展我国在80年代初期已经有一部分高校和企业建立局域网，引入了国外的局域网产品。1989年我国第一个公用分组交换网CNPAC正式运行，1993年该网扩充成层次结构的全国网CHINAPAC。1993年我国又开始启动“金”字工程，(金桥、金卡、金关)，即“三金”工程，使我国网络发展进入了一个新的时期目前我国有四大互联网络：中国公用计算机互联网(CHINANET)电信网（163,169等）中国科技网(CSNET)中国教育和科研计算机网(CERNET)中国国家公用经济信息网(CHINAGBNET)。还有中国联通网,铁通网等。见图计算机网络的基本概念定义：利用通信设备和线路将地理位置分散的、功能独立的自主计算机系统或由计算机控制的外部设备连接起来，在网络操作系统的控制下，按照约定的通信协议进行信息交换，实现资源共享的系统。1、计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享计算机资源——计算机硬件、软件和数据。2、互连的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自主（治）计算机”3、连网的计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议如TCP/IP，对IP地址和硬件地址的简单认识定义说明计算机网络的组成与结构计算机网络要完成数据处理与数据通信两大基本功能，因此计算机网络从逻辑功能上可以分成两个部分：资源子网与通信子网。通信子网资源子网拥有资源的用户主机

请求资源的用户终端

通信子网接口设备和软件

提供访问网络和处理数据的能力结点交换机（交换）

高速通信线路（传输）提供网络通信功能，完成主机之间的数据传输、交换控制和变换等通信任务资源子网由主机系统、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源组成。资源子网负责全网的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源与网络服务。主机系统通常是指大型机、中型机和小型机，是资源子网的主要组成单元，它通过高速通信线路与通信子网的通信控制处理机（CCP）相连接。普通用户通过它连入网内。终端是用户访问网络的界面。资源子网通信子网由通信控制处理机(CCP)、通信线路与其他通信设备组成，负责完成网络数据传输、转发等通信处理任务。通信控制处理机在网络拓扑结构中被称为网络结点。它一方面作为与资源子网的主机、终端连接的接口，将主机和终端连入网内；另一方面它又作为通信子网中的分组存储转发结点，完成分组的接收、校验、存储、转发等功能。通信线路为CCP之间、CCP与主机之间提供通信信道。如，电话线、双绞线、同轴电缆、光纤电缆、无线通信信道、微波与卫星通信信道等通信子网现代网络结构的特点在现代广域网结构中，随着主机系统的用户减少，资源子网的概念已经有所变化。目前，通信子网由交换设备与通信线路组成，它负责完成网络中数据传输与转发任务。交换设备主要是指路由器与交换机。常见的计算机网络结构示意图如书中图所示计算机网络组成图示

逻辑上划分为通信子网和资源子网两部分。NCCPSEPSEPSEPSE集中器网关主机MUX终端终端几点说明NCC：NetworkControlCenter网络控制中心。

PSE：Packet-SwitchedExchanger分组交换机.MUX：Multiplexer复用器作业1、简述计算机网络发展的四个阶段；2、简述计算机网络的定义3、简述组成计算机网络的资源子网和通信子网。第2讲计算机网络的分类网络拓扑分：广播式与点到点式按作用范围分：广域网(WAN)、局域网(LAN)、城域网(MAN)按使用范围分：公用网、专用网按介质分：有线网、无线网按交换功能分：电路交换网、报文交换网、分组交换网以及混合交换网按速率分：高速网、中速网、低速网按网络拓扑结构划分在采用广播信道通信子网中，一个公共的通信信道被多个网络结点共享。采用广播信道通信子网的基本拓扑结构主要有四种：总线型、树型、环型、无线通信与卫星通信。在采用点到点线路的通信子网中，每条物理线路连接一对结点。其基本拓扑构型有：星型、环型、树型与网状拓扑。点到点网络拓扑结构总线形：许多计算机共享同一个总线，最常见的以太网(Ethernet)就是总线型环形：计算机通过介质连接成环形，局域网中的令牌环即是此类型。星形：由中心节点转发的网络结构，现在的交换式网络即属此类型。树型：分级结构，又称为分级的集中式网络。网状形（不规则形）：计算机之间无规则地连接，一般广域网属于不规则形计算机网络拓扑结构图示按网络的覆盖范围分局域网（LAN）：用于将有限范围内的各种计算机、终端与外部设备互连成网。按采用的技术、应用范围和协议标准的不同可以分为共享局域网与交换局域网。城域网（MAN）：介于广域网与局域网之间的一种高速网络。一般在几十公里范围内。广域网（WAN）：范围从几十公里到几千公里。其通信子网主要使用分组交换技术。局域网(LAN)(两种广播网络)(a)总线型(b)环型城域网(MAN)基于有线电视的城域网广域网(WAN)局域网主机与子网的关系广域网从发送方到接受方的分组流网络体系结构基本概念网络体系结构与通信协议的概念ISO/OSI参考模型TCP/IP参考模型网络体系结构与通信协议概念看一个邮政系统的结构与运行过程，如下图所示运输部门的邮件运输业务通信者活动邮局服务业务邮局转送业务通信者活动邮局服务业务邮局转送业务邮政系统信件发送、接收过程示意图发信者收信者书写信件、贴邮票、送邮箱收集信件、盖邮戳，信件分拣信件打包送运输部门路由选择、运输阅读信件信件投递、信件分拣分发邮件、邮件拆包转送邮局，接收邮包网络协议的概念为了网络数据交换而制定的规则、约定与标准，称之为网络协议。网络协议主要由以下三个要素组成：语法：用户数据与控制信息的结构与格式语义：需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出的响应时序(同步)：对事件实现顺序的详细说明层次与接口的概念层次(layer):人们解决复杂问题的基本方法,层次结构体现出一种”分而治之”的方法接口(interface):是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点体系结构(architecture):网络层次结构模型与各层协议的集合.网络体系结构对计算机网络应该实现的功能进行了精确的定义,而这些功能是用什么样的硬件与软件去完成的,则是具体的实现问题.各层之间相互独立，高层不需要知道低层是如何实现的，而仅知道该层通过层间的接口所提供的服务。当任何一层发生变化时，只需接口保持不变，则在这层以上或以下各层均不受影响。层次结构的优点各层都可以采用最合适的技术来实现，各层实现技术的改变不影响其他层。整个系统被分解为若干个易于处理的部分，这使得一个庞大而复杂的系统的实现和维护变得容易。每层的功能与所提供的服务都已有精确的说明，因此这有利于促进标准化过程。小结计算机网络的拓扑结构计算机网络的分类计算机网络体系结构的提出作业计算机网络按照拓扑结构是怎样分类的？请分别画图演示。网络体系结构是怎样提出的？思考为什么提出网络体系结构。什么是网络协议，它由哪三个要素组成？ISO/OSI参考模型TCP/IP参考模型第3讲两种体系结构ISO/OSI参考模型提出：两个组织：CCITT与ISO1974年，ISO发布了著名的ISO/IEC7498标准，它定义了网络互连的7层框架，即OSI参考模型。在OSI下，进一步详细规定了每一层的功能，以实现开放系统环境中的互连性、互操作性和应用的可移植性。ISO/OSI参考模型的结构1)参考模型2)分层原则3)数据单元物理层物理层,是实现系统通信媒体的物理接口,是在物理媒体上之上的为上一层提供一个传输原始比特流的物理连接。 数据以Bit或Byte为单位传输

提供服务

提供一个透明的位流传送。

主要功能

提供物理连接，完成位流传传输通路的建立，维持和释放。

提供各种服务元素 对传输通路进行监督， 提供故障状态报告 规定机械，电气，功能和过程特性数据链路层，完成对位流的传送和控制，在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。数据以帧（Frame）为单位传输

提供服务

链路层的连接和释放

数据链路服务数据单位的透明传送

数据单位和服务质量的控制

主要功能

帧同步、链路管理、差错控制、流量控制数据链路层网络层网络层，在网络结点间提供路由选择和数据交换等操作,为传输层提供整个网络范围内两个终端用户之间数据传输的通路。数据以分组或包（Packet）为单位传输，作用：发送上一层（传输层）送来的分组主要功能路径选择、流量控制传输层，解决的是计算机程序到计算机程序之间的通信问题，即所谓的“端”到“端”的通信。传输层对信息流具有调节作用，提供可靠性传输，确保数据到达无误。传输的数据单元为报文(segment)主要功能：将传输层的传输地址映射到网络层的网络地址传输层对话层对话层，提供一种有效的方法，以组织并协调两个表示实体间的对话并管理它们间的数据交换。即负责在应用进程间建立，组织和同步其对话，检查和恢复与语义及上下有关的传送差错表示层和应用层表示层，信息表示方法的转换，为信息传递提供表示方法。提供服务符集代码转换数据格式化应用层，为用户提供一个OSI的工作环境，为网络用户之间的通信提供专用的程序。如：WWW服务、电子邮件、OICQ聊天、FTP等用层表示的数据包发送接收过程数据封装(发送)数据解封(接收)发送接收过程TCP/IP参考模型(Internet四层模型)OSI模型与TCP/IP模型比较应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层传输层互联层主机—网络层OSI参考模型TCP/IP参考模型主机—网络层它负责通过网络发送和接收IP数据报。它包括各种物理网协议，例如局域网的Ethernet、局域网的令牌环、分组交换网的X.25等。互联层它负责将源主机的报文分组发送到目的主机，源主机与目的主机可以在一个网上，也可以在不同的网上。其主要功能如下：1）接收到分组发送请求后，将分组装入IP数据报，填充报头并选择发送路径，然后将数据报发送到相应的网络输出线2）接收到其他主机发送的数据报后，检查目的地址，如需要转发，则选择发送路径，转发出去；如目的地址为本结点IP地址，则除去报头，将分组交送传输层处理。3）处理互连的路径、流控与拥塞问题。传输层它负责在应用进程之间的端端通信。主要目的：在互联网中源主机与目的主机的对等实体间建立用于会话的端-端连接。有两种协议：传输控制协议（TCP）用户数据报协议（UDP）应用层该层包括了所有的高层协议，并且总是有新的协议加入。目前有：网络终端协议（telnet）文件传输协议（ftp)简单邮件传输协议（SMTP)域名系统（DNS）简单网络管理协议（SNMP）路由信息协议（RIP）网络文件系统（NFS）超文本传输协议（HTTP）3.7网络协议介绍TCP/IP协议（Internet协议）国际互联通信协议族，实现各种计算机互联通信分组交换网络：TCP:传输控制协议，在传输层IP：网际互联协议：在网络层应用层传输层网络层网络接口链路物理网络（硬件）SMTP、FTP、HTTP、TELNET、POP3等TCP、UDPIP、TCMP、ARP802.3、802.5、HDLC等双绞线、同轴电缆、光纤、交换机等本章总结计算机网络的发展计算机网络的概念与分类网络协议ISO/OSI参考模型TCP/IP参考模型作业简述OSI参考模型的各层的功能简述TCP/IP参考模型的各层的功能TCP/IP模型中的应用层中主要有哪几种协议？分别说明。简述TCP与UDP。第4讲局域网操作系统基本概念和知识WindowsNT操作系统LANOS的基本概念和知识LANOS的定义LANOS的发展基本功能LANOS的定义就是利用局域网低层提供的数据传输功能,为高层网络用户提供共享资源管理服务,以及其他网络服务功能的局域网系统软件.OS与NOS:下图给出了管理单台计算机资源的一种程序的操作系统。在这种单机方式下，可管理的资源有：

本地文件系统；

计算机的存储器；

加载和执行应用程序；

对所连的外部设备进行输入／输出；

在多个应用程序间进行CPU调度。NOS管理的资源有：由其它工作站访问的文件系统；

在NOS上运行的计算机的存储器；加载和执行共享应用程序；

对共享网络设备的输入／输出；

在NOS进程之间的CPU凋度。

总之，网络操作系统（NOS）与操作系统的不同在于它们提供的服务有差别。一般他说，NOS偏重于将“与网络活动相关的特性加以优化，即经过网络来管理诸如共享数据文件、软件应用和外部设备之类的资源；而操作系统（OS）则偏重于优化用户与系统的接口以及在其上面运行的应用。因此，NOS可定义为经整个网络管理资源的一种程序。NOS基本任务：屏蔽本地资源与网络资源的差异性为用户提供各种基本网络服务功能完成网络共享系统资源的管理提供网络系统的安全性服务。LANOS的发展分类：面向任务型与通用型。通用型又分为：变形级系统与基础级系统前者是在原有的单机OS的基础上，通过增加网络服务功能构成的；后者是以计算机硬件为基础，根据网络服务的特殊要求，直接利用计算机硬件与少量软件资源专门设计的。发展：对等结构非对等结构对等结构非对等结构以共享硬盘服务为基础的系统以共享文件服务为基础的系统变形级系统基础级系统对等结构LANOS在该OS中，所有的连网结点平等，安装在每个连网结点的操作系统软件相同，连网计算机的资源在原则上都是可以相互共享的。每台连网计算机都以前后台方式工作，前台为本地用户提供服务，后台为其他结点的网络用户提供服务。结点结点结点结点结点对等结构对等网用于以下情形：

1）网络用户较少；

2）网络用户都处于同一区域中；

3）对于网络来说，网络安全不是最重要的。优点：1）结构相对简单，网中任何结点间均能直接通信；

2）网络成本低、网络配置和维护简单。缺点：1）网络性能较低；

2）数据保密性差；

3）文件管理分散；

4）计算机资源占用大。因为每台连网结点既要完成工作站的功能，又要完成服务器的功能非对等结构LANOS连网的结点分为：服务器与工作站在非对等结构局域网中，连网计算机都有明确的分工。网络服务器采用高配置与高性能的计算机，以集中方式管理局域网的共享资源，并为网络工作站提供各类服务。工作站一般是配置较低的微型机系统，主要为本地用户访问本地资源与访问网络资源提供服务。文件服务器支持文件的概念和标准的文件操作，提供网络用户访问文件、目录的并发控制和安全保密措施。因此，具行完善的文件管理功能，能对全网实行统一的文件管理。LANOS的基本功能LAN基本构成：硬件：标准以太网卡、非屏蔽双绞线、集线器或交换机；软件：局域网操作系统（lanOS）,如windowsNTserver，Netware，lanserver、UNIX、linux。如图教材5-3所示。基本功能：文件服务：文件服务是局域网操作系统操作中最重要、最基本的网络服务。文件服务器以集中方式管理共享文件，为网络提供完整的数据、文件、目录服务。用户可以根据所规定的权限对文件进行建立、打开、删除、读写等操作打印服务共享打印服务可以通过设置专门的打印服务器来实现，打印服务器也可由文件服务器或工作站兼任。数据库服务CLIENT/SERVER工作模式以数据库管理系统为后援，将数据库操作与应用程序分离开来，分别由服务器端数据库和客户端工作站来执行。用户可以使用结构化查询语言SQL向数据库服务器发出查询请求，由数据库服务器完成查询后再将结果传送给用户。CLIENT/SERVER工作模式优化了局域网操作系统的协同操作性能，有效地增强了局域网操作系统的服务功能。通信服务局域网操作系统提供的通信服务主要有工作站与工作站之间的对等通信、工作站与主机之间的通信服务等功能。信息服务局域网可以存储一转方式或对等的点一点通信方式向用户提供电子服务邮件，也可提供文本文件、二进制数据文件的传输服务以及图象、视频、语音等数据的同步传输服务。分布式服务局域网操作系统的分布式服务功能，将不同的地理位置的互局域网中的资源组织在一个全局性的、可复制的分布式数据库中，网络中的多个服务器均有该数据库的副本。用户在一个工作站上注册，便可与多个服务器连接。服务器资源的存放位置对于用户来说是透明的，用户可以通过简单的操作访问大型互连局域网中的所有资源。网络管理服务提供了丰富的网络管理服务工具,可以提供网络性能分析、网络状态监控、存储管理等多种管理服务。Internet/Intranet服务支持TCP/IP，提供各种Internet服务，支持Java应用开发工具，使局域网服务器很容易成为web服务器。WindowsNT操作系统WindowsNT的发展WindowsNT的特点Windows2000Server的特点WindowsNT的发展Windows3.1：DOS环境中增加图形用户界面WindowsNT3.5：降低了对微型机配置的要求，而且在网络性能、安全性与网络管理等方面都有了很大的提高。Windows2000：以WindowsNTServer4.0为基础开发出来的，是服务器端的多用途网络操作系统。WindowsNT的特点1、域的概念：域,是安全边界.类似工作组但是比工作组功能强大,安全性高.如果说工作组是“免费的旅店”那么域（Domain）就是“星级的宾馆”；工作组可以随便出出进进，而域则需要严格控制。“域”的真正含义指的是服务器控制网络上的计算机能否加入的计算机组合。一提到组合，势必需要严格的控制。所以实行严格的管理对网络安全是非常必要的。在对等网模式下，任何一台电脑只要接入网络，其他机器就都可以访问共享资源，如共享上网等。尽管对等网络上的共享文件可以加访问密码，但是非常容易被破解。域需要域控制器在windowsNT域中，有主域控制器(primarydomaincontroller)，它往往是一台运行windowsNTserver的计算机；此外，还有后备域控制器(backupdomaincontroller)与普通服务器，它们都是运行windowsNTserver的计算机。主域控制器保存用户文件与应用程序，对网络文件访问进行集中、高效地管理，并为用户与用户组提供信息。后备域控制器的主要功能是提供系统容错，它保存着用户与用户组信息的备份。WindowsNT的特点：内存与任务管理：32位体系结构，内存空间可达4GB。开放的体系结构：内置了四种标准网络协议：TCP/IP、MWLink、Netbios的扩展用户接口（netbeui)、数据链路控制协议。内置管理：安全保密机制，可为每个文件设置不同的访问权限集中式管理：利用域与信任关系实现对大型网络的管理；用户工作站管理：通过用户描述文件，可对工作站用户的优先级、网络连接、程序组与用户注册进行管理。Widows2000server操作系统活动目录Activedirectory（AD）：是一种目录服务，它存储有关网络对象的信息，例如用户、组、计算机、共享资源、打印机和联系人等信息，并使管理员和用户可以方便地查找和使用这些网络信息。域仍是windows2000server的基本管理单位，但增加了许多的新功能。域与工作组1、创建方式不同，“工作组”可以由任何一个计算机的主人来创建，他在“工作组”输入新名称，重新启动一下就创建了一个新组，每一个电脑都可以创建一个组。而“域”只能由服务器来创建，其他的计算机只能加入这个域。如图域与工作组2、安全机制不同，在“域”中有可以登录该域的帐号，这些由域管理员来建立。在“工作组”中不存在组帐号，只有本机上的帐号和密码。域与工作组3、登录方式不同，在工作组方式下，计算机启动后自动就在工作组中。登录"域"是要提交"域用户名"和"密码"，一旦登录，便被赋予相应的权限。小结LANOS的基本概念对等与非对等LANOSLANOS的基本功能对域的理解WindowsNT的特点Windows2000server的新功能作业什么是局域网OS，其基本任务是什么？说明对等网的特点.LANOS的基本功能有哪些，简述之简述域与工作组的区别。第5讲数据通信基本概念基本概念几个术语模拟与数字通信的表示数字通信中的主要技术指标几种通信方式数据通信基本概念数据通信的定义：是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码0、1比特序列的过程。模拟数据通信和数字数据通信几个术语的解释模拟信号和数字信号的表示模拟数据和数字数据的表示几个术语数据－定义为有意义的实体。数据可分为模拟数据和数字数据。模拟数据是在某区间内连续变化的值；数字数据是离散的值信号－是数据的电子或电磁编码。信号可分为模拟信号和数字信号。模拟信号是随时间连续变化的电流、电压或电磁波；数字信号则是一系列离散的电脉冲。可选择适当的参量来表示要传输的数据信息－是数据的内容和解释信源－通信过程中产生和发送信息的设备或计算机信宿－通信过程中接收和处理信息的设备或计算机信道－信源和信宿之间的通信线路模拟信号和数字信号的表示模拟信号和数字信号可通过参量(幅度)来表示：如图所示模拟数据和数字数据的表示模拟数据和数字数据都可以用模拟信号或数字信号来表示，因而无论信源产生的是模拟数据还是数字数据，在传输过程中都可以用适合于信道传输的某种信号形式来传输1）模拟数据可以用模拟信号来表示。模拟数据是时间的函数，并占有一定的频率范围，即频带。这种数据可以直接用占有相同频带的电信号，即对应的模拟信号来表示。模拟电话通信是它的一个应用模型2）数字数据可以用模拟信号来表示。如Modem可以把数字数据调制成模拟信号也可以把模拟信号解调成数字数据。用Modem拨号上网是它的一个应用模型3）模拟数据也可以用数字信号来表示。对于声音数据来说，完成模拟数据和数字信号转换功能的设施是编码解码器CODEC。它将直接表示声音数据的模拟信号编码转换成二进制流近似表示的数字信号;而在线路另一端的CODEC,则将二进制流码恢复成原来的模拟数据。数字电话通信是它的一个应用模型4）数字数据可以用数字信号来表示。数字数据可直接用二进制数字脉冲信号来表示，但为了改善其传播特性，一般先要对二进制数据进行编码。数字数据专线网DDN网络通信是它的一个应用模型数据通信中的主要技术指标数据传输速率:1)数据传输速率--每秒传输二进制信息的位数，单位为位/秒，记作bps或b/s;2)信号传输速率--单位时间内通过信道传输的码元数，单位为波特，记作Baud。信号传输速率,也称码元速率、调制速率或波特率信道容量：信道容量表示一个信道的最大数据传输速率，单位：位/秒(bps)信道容量与数据传输速率的区别是，前者表示信道的最大数据传输速率，是信道传输数据能力的极限，而后者是实际的数据传输速率。如公路上的最大限速与汽车实际速度的关系。带宽与信道容量1、奈奎斯特定理：频带宽度为B（赫兹）的无噪声数字信道，所能传输的信号的最高码元速率为2B波特，则最大数据传输速率（信道容量）C可由下式确定：C=2Blog2N比特/秒式中，N为码元所能取的离散值的个数，即给定时刻数字信号可能取的电平状态个数。例：若一理想低通信道带宽为6kHz，并通过4个电平的数字信号，则在无噪声情况下，信道容量为：

C=2×6×log24=24kbps带宽与信道容量2、香农定理B是信道带宽（赫），S是信号功率（瓦），N是噪声功率（瓦）信噪比（dB）=10lg（S/N）例如：电话拨号线路，信道带宽4000Hz，以信噪比30dB计算，信道容量C=4000*log2（1＋103）=40Kbps数字信号的频带特性数字信号方波频带从0~∞因此当这样的信号通过带限信道时，会发生变形。当数字信号传输速度越快，由于变形所造成的相互干扰越严重。数字信号通过带限信道因此信道容量和频带宽度呈一定比例关系。影响信道容量的因素-1香农公式C=Hlog2（1＋S/N）(bps)带宽信噪比（信号功率/噪声功率）影响信道容量的因素-2信道容量不仅由传输介质决定，还受到信道上网络设备处理速度的影响。带宽就像水管的粗细网络设备就像水管的阀门、连接器等数据就像水管中的水信道容量带宽就像道路的宽窄数据就像要跑在道路上的车误码率--二进制数据位传输时出错的概率它是衡量数据通信系统在正常工作情况下的传输可靠性的指标。在计算机网络中，一般要求误码率低于10-6，若误码率达不到这个指标，可通过差错控制方法检错和纠错公式：Pe=Ne/N

式中Ne为其中出错的位数；N为传输的数据总数带宽在模拟系统中，当输入的信号频率高或低到一定程度，使得系统的输出功率成为输入功率的一半时(即-3dB)，最高频率和最低频率间的差值就代表了系统的通频带宽，其单位为赫兹(Hz)。比如在传统的固定电话系统中，从固定话机终端到交换中心的双绞线路系统(Twistpair)，所能提供的通信带宽可以到2MHz以上，其中我们的语音通信只使用了从300Hz~3400Hz的频段，使用的通信带宽约为3KHz。现在，基于双绞线传输的xDSL接入网技术，能够充分使用语音带宽以外的频率，高速传送数据业务，实现宽带网接入。带宽图模拟电话线的频带(300Hz~3400Hz为语音通信频带，25KHz~1.1MHz为ADSL频带)通信方式按信道数分:并行通信与串行通信串行通信:成本低，远程通信中常用需解决位同步问题并行通信:成本高，速度快,用于近距离通信并行通信方式并行通信传输中有多个数据位，同时在两个设备之间传输。发送设备将这些数据位通过对应的数据线传送给接收设备，还可附加一位数据校验位。接收设备可同时接收到这些数据，不需要做任何变换就可直接使用。并行方式主要用于近距离通信。计算机内的总线结构就是并行通信的例子。这种方法的优点是传输速度快，处理简单。见图并行数据传输串行通信方式串行数据传输时，数据是一位一位地在通信线上传输的，先由具有几位总线的计算机内的发送设备，将几位并行数据经并--串转换硬件转换成串行方式，再逐位经传输线到达接收站的设备中，并在接收端将数据从串行方式重新转换成并行方式，以供接收方使用。串行数据传输的速度要比并行传输慢得多，但对于覆盖面极其广阔的公用电话系统来说具有更大的现实意义。见图串行数据传输串行通信的方向性结构串行数据通信的方向性结构有三种，即单工、半双工和全双工单工数据传输只支持数据在一个方向上传输；半双工数据传输允许数据在两个方向上传输，但是，在某一时刻，只允许数据在一个方向上传输.它实际上是一种切换方向的单工通信；全双工数据通信允许数据同时在两个方向上传输.因此，全双工通信是两个单工通信方式的结合，它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力同步技术同步，就是要求通信的收发双方在时间基准上保持一致。同步问题分为：正确区分信号中的每个比特位同步区分每个单元（字符或字节）的开始和结束位字符同步区分每个完整的信号块或帧（报文）的开始和结束位帧同步1）位同步：为了保持通信过程中收发双方的时钟频率一致，接收方根据发送端发送数据的起止时间和时钟频率，来校正自己的时间基准与时钟频率。这个过程就是位同步。实现位同步有两种方法：外同步法：是在发送段发送一路数据信号的同时，另外发送一路同步时钟信号。接受段根据接收到的同步时钟信号来校正时间基准与时钟频率，实现收发双方的位同步内同步法是从自含时钟编码的发送数据中提取同步时钟的方法2)字符同步：保证双方正确传输字符的过程。如ASCII码的传输。实现字符同步的方法主要有两种：同步式：将字符组织成组,以组为单位连续传送.在每组字符之前加上一个或多个用于同步控制的同步字符SYN，每个数据字符内不加附加位。如书中图所示异步式：每个字符作为一个独立的整体进行发送，字符之间的时间间隔可以是任意的。如书中图所示，为了实现字符同步，每个字符的第一位前加1位起始位（逻辑“1”），字符的最后一位后加1、1.5或2位终止位（逻辑“0”）。同步通信方式更适用于高速数据传输。同步、异步（a）单同步格式（b）双同步格式（a）异步格式本课小结数据通信的基本概念和术语数据通信的一般过程数据传输的类型与方式:并行与串行通信,单工、半双工、全双工通信，基于同步问题的同步与异步通信。作业1、简述并熟记几个术语与概念：数据传输速率，信道容量，误码率。2、简述并画图说明串行、并行通信与单工、双工、半双工通信。3、说明什么是同步，分为哪两类，有何实现方法？4、写出计算信道容量的两个公式，并举例计算。第6讲数据通信基础二一、传输介质及主要特性二、基带传输三、频带传输一、传输介质及主要特性传输介质:是网络中接收双方的物理通路,也是通信中实际传送信息的载体.常用的传输介质:双绞线、同轴电缆、无线与卫星通信信道。1、双绞线STP(屏蔽双绞线)和UTP(非屏蔽双绞线)类型对bps特点CAT1220K传输声音CAT244M很少用于现代网CAT3410M通常用于低速网CAT4420M用在16M令牌环和10M以太网CAT54100M用在100M以太网中，支持高速网络。CAT5+4200MCAT64600M双绞线主要特性物理特性：屏蔽与非屏蔽，见图传输特性：五类双绞线，常用第三、四、五类非屏蔽双绞线。其中，三类线带宽16MHZ，五类线带宽100MHZ。连通性：既可用于点-点连接，也可用于多点连接。地理范围：远各中继线时，15KM；用于10MbpsLAN时，100m。抗干扰性：取决于扭曲长度及适当的屏蔽价格：低于其它介质，安装、维护方便。双绞线是现在以太网组网时最常使用的一种连接线

UTP连接设备RJ-45连接器18两种连线标准TIA/EIAT568A

国际首推TIA/EIAT568B

广泛使用三种连线方式直通线交叉线翻转线TIA/EIAT568B标准的直通线

两端线缆的顺序完全一致Pin Label1 RD+2 RD-3 TD+4 NC5 NC6 TD-7 NC8 NC10BaseT/

100BaseTx直通线Pin Label1 TD+2 TD-3 RD+4 NC5 NC6 RD-7 NC8 NCServer/Router18直通线81Hub/Switch1188TIA/EIAT568B标准的交叉线

线缆的一端做交叉10BaseT/

100BaseT交叉线Pin Label1 RD+2 RD-3 TD+4 NC5 NC6 TD-7 NC8 NCPin Label1 RD+2 RD-3 TD+4 NC5 NC6 TD-7 NC8 NC交叉线181881Hub/SwitchHub/Switch182、铜轴电缆(CoaxialCable)广泛使用的同轴电缆有两种。一种是阻抗为50欧姆的基带同轴电缆，另一种是阻抗为75欧姆的宽带同轴电缆电缆类型网络类型电缆电阻/端接器(Ω)RG-810Base5以太网50RG-1110Base5以太网50RG-58A/U10Base2以太网50RG-59/UARCnet网，有线电视网75RG-62A/UARCnet网93表铜轴电缆的类型铜轴电缆类型直径连接器速率网段长度每段节点数细缆0.2inchBNC10M18530粗缆0.4inch收发器10M500100同轴电缆主要特性物理特性：如图传输特性：分为基带与宽带同轴电缆连通性：既支持点-点连接，也支持多点连接。地理范围：基带：几公里范围内；宽带：几十公里范围内抗干扰性：较强价格：介于双绞线与光缆之间3、光纤用光脉冲的出现表示“1”，不出现表示“0”光传输系统由三个部分组成：光纤传输介质、光源和检测器多模光纤：纤芯的直径较粗，光纤中可能有许多种沿不同途径同时传播的模式单模光纤：光在光纤中的传播没有反射，而沿直线传播较易较难端接低高造价大小信号衰减发光二极管激光光源低高数据传输率短长距离多模光纤单模光纤项目表单模光纤与多模光纤的比较光纤主要特性物理描述：50~100um、传导光波的介质传输特性：通过内部的全反射来传输一束经过编码的光信号，如图所示光纤传输分为单模与多模两类。单模指光纤的光信号仅与光纤轴成单个可分辨角度的单光线传输；相应地，多模光纤的光信号与光纤轴成多个可分辨角度的多光线传输。连通性：一般是点-点方式地理范围：由于衰减极小，可在6~8公里距离内抗干扰性：不受外界电磁干扰与噪声的影响，能在长距离、高速率传输中保持低误码率。几种介质误码率比较：双绞线典型误码率：10-6~10-5

基带同轴电缆：低于10-7

宽带同轴电缆：低于10-9

光纤：低于10-10价格：高于前两种介质4、无线通信与卫星通信无线电波：传播距离远，容易穿过建筑物，全方向传播。无线通信使用的频率在3MHz至1GHz微波：频率在100MHz以上的无线电波，其能量集中于一点并沿直线传播。典型的工作频率为2GHz、4GHz、8GHz、12GHz卫星通信：卫星和地面站之间的微波通信系统图无线电波的传播地球表面地球表面地面波电离层(a)无线电波沿地表传播(b)无线电波被电离层反射电磁波谱与移动通信：

1）了解电磁波谱与通信类型关系，如图

2）不同传输介质传输不同频率的信号，如普通双绞线可传输低频与中频信号，同轴电缆可传输低频到特高频信号，光纤可传输可见光信号。无线通信与卫星通信无线通信与卫星通信微波通信：载波频率为2GHZ至40GHZ。频率高，可同时传送大量信息；由于微波是沿直线传播的，故在地面的传播距离有限。卫星通信：是利用地球同步卫星作为中继来转发微波信号的一种特殊微波通信形式。卫星通信可以克服地面微波通信距离的限制，三个同步卫星可以覆盖地球上全部通信区域红外通信和激光通信：和微波通信一样，有很强的方向性，都是沿直线传播的。但红外通信和激光通信要把传输的信号分别转换为红外光信号和激光信号后才能直接在空间沿直线传播。二、基带传输基本概念基带：表示计算机二进制的比特序列的矩形脉冲信号的固有频率。基带信号：即表示计算机二进制的比特序列的这种矩形脉冲信号。基带传输：在数字通信信道上直接传送基带信号的方法。通信信道带宽对传输的影响：它对数据信号传输中失真的影响很大。信道带宽越宽，信号传输的失真就越小三、频带传输的基本概念频带传输：利用模拟通信信道传输数据信号的方法调制解调器工作原理调制解调器的类型：

1）内置的：指在计算机扩展槽中的调制解调器卡；

2）外置的：安装简单，连接到串行口即可传输速率：36.6kbps与56kbps了解宽带宽带是指在同一传输介质上，使用特殊的技术或者设备，可以利用不同的频道进行多重（并行）传输，并且速率在256Kbps以上。至于到底多少速率以上算作宽带，目前没有国际标准，有人说大于56K就是宽带，有人说1Mbps以上才算宽带，这里我们按照约定俗成和网络多媒体视频数据量来考量为256K。因此与传统的互联网接入技术相比，宽带接入技术最大的优势就是其带宽速率远远超过56Kbps拨号。这里还涉及到另外一种接入方式：ISDN,虽然他的接入速度也高过56K拨号，但是看看中国电信自己对ISDN的称谓“窄带综合数字业务网”，所以它并不能算作宽带接入。了解宽带宽带网的特点和优点：传输速率高。每个用户的最大速率都远远大于56K和ISDN。这样，有效地保证了图像、声音、数据传送的清晰度和连贯性，无论是通过电子邮件收发大型文件还是下载图像或软件均可在瞬间完成。相对费用低。一方面高速的连接节约了大量网上等待时间，使上网费用大大降低。另一方面，宽带接入技术都不通过传统的电话网络交换机，不存在占用电话线的问题，无需交纳电话费，进一步减少了用户的上网费用。高速连接使得视频点播，远程教育，网上娱乐等深层次应用成为可能，极大地丰富了互联网的应用。了解ADSLADSL是英文AsymmetricalDigitalSubscriberLoop(非对称数字用户环路)的英文缩写，ADSL技术是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽带技术，它利用现有的一对电话铜线，为用户提供上、下行非对称的传输速率(带宽)。非对称主要体现在上行速率(最高640Kbps)和下行速率(最高8Mdps)的非对称性上。上行(从用户到网络)为低速的传输，可达640Kbps；下行(从网络到用户)为高速传输，可达8Mbps。它最初主要是针对视频点播业务开发的，随着技术的发展，逐步成为了一种较方便的宽带接入技术，为电信部门所重视。小结比较几种传输介质的特性理解基带传输、频带传输与宽带传输作业通过比较说明双绞线、同轴电缆与光纤等三种常用传输介质的特点什么是基带信号和基带传输什么是频带传输第7讲数据通信基础3

--数据交换技术问题的提出：在解决了数据的编码与传输等基本问题后，接下来要考虑的是：数据是如何通过通信子网，实现资源子网中两台计算机间的数据交换的？几种数据交换技术ATM技术远程传输网络，不可能铺设用户到用户的线路，因此产生了交换技术。交换技术是指数据被从设备的一个端口送到另一个端口所采用的技术。电路交换报文交换分组交换高速交换技术帧中继信元交换（ATM）光交换一个交换网络的拓扑结构广域网中的数据交换技术线（电）路交换方式存储转发交换方式，分为：报文交换分组交换数据报方式虚电路方式1．电路交换（线路交换）

在数据传输期间，在源结点与目的结点之间有一条利用中间结点构成的一条专用的物理连接线路，直到数据传输结束。如：电话网。电路交换技术完成数据传输要经历三个过程：电路建立数据传输电路拆除

电路建立传输数据之前，要经过呼叫过程，建立一条端到端的电路。如：建立ABC电路。数据传输

电路ABC建立后，数据可从A→B→C，也可以从C→B→A

。电路拆除

数据传输结束后，由某一方（A或C）发出拆除请求，一直拆除到对方结点。

电路交换的优点：

数据传输可靠、迅速；

可保持原来的序列。

缺点：

线路接通时间较长，特别是在通信线路繁忙的情况下；

线路接通后，独占信道，不利于提高线路利用率。

总结：适用于系统间要求高质量的大量数据传输的情况。2．报文交换

采用存储——

转发方式。

数据发送者将用户信息连同目的地址等辅助信息合在一起，形成一定格式的报文发往中间结点；

各中间结点收到报文后，将它全部存储到本地硬盘，直到输出线路有空闲时，再转发到下一个中间结点；

最后直至到达目的结点。

报文交换原理报文交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。当一个站要发送报文时，它将一个目的地址附加到报文上，网络节点根据报文上的目的地址信息，把报文发送到下一个节点，一直逐个节点地转送到目的节点。每个节点在收到整个报文并检查无误后，就暂存这个报文，然后利用路由信息找出下一个节点的地址，再把整个报文传送给下一个节点。因此，端与端之间无需先通过呼叫建立连接。一个报文在每个节点的延迟时间，等于接收报文所需的时间加上向下一个节点转发所需的排队延迟时间之和。报文交换过程,如图所示报文交换优点：不需要预先建立电路和事后拆除电路；

在中间结点可以进行校验和代码转换；

线路的效率高，许多报文可分时共享一条结点到结点的通道；

网络中结点都有缓冲存储区，不需要收发双方同时处于激活状态；

当通信量很大时，电路交换网会因阻塞而拒绝某些请求，但报文交换网却仍然可接收报文，但传送延迟会增加；

报文交换系统可把一个报文发送到多个目的地，而电路交换网很难做到这一点；

能够建立报文的优先权。

报文交换缺点：每个中间结点必须有较大容量的硬盘等存储器；

当报文很大时，会明显增加时延，不能满足实时或交互式通信要求；

发出的报文不一定按顺序到达目的地（因为可能走的不是一条路）。3．分组交换

分组交换分为：虚电路（分组）交换数据报（分组）交换

分组交换的工作原理分组交换是报文交换的一种改进，它将报文分成若干个分组，每个分组的长度有一个上限，有限长度的分组使得每个节点所需的存储能力降低了，分组可以存储到内存中，提高了交换速度。它适用于交互式通信，如终端与主机通信。分组交换有虚电路分组交换和数据报分组交换两种。它是计算机网络中使用最广泛的一种交换技术(1)虚电路分组交换如图所示，分三个阶段：虚电路建立阶段数据传输阶段虚电路拆除阶段（1）虚电路分组交换以建立H1-H3虚电路为例.首先发一个呼叫请求分组到结点A，请求建立一条到H3站的连接；结点A决定到结点B的路径，结点B决定到结点C的路径，结点C最终把呼叫请求分组传送到H3站；

若H3站准备接收这个连接，就发一个呼叫接收分组到结点C,这个分组通过结点B和A返回到H1站。虚电路建立完成；传输数据：来自H1站的每一个数据分组都通过结点A、B和C传输，来自H3站的每一个数据分组都通过结点C、B和A传输；数据传送完毕，有一个站用清除请求分组来结束这次连接。虚电路分组交换特点在每次报文分组发送之前，必须在发送方与接收方之间建立一条逻辑连接（虚电路）；一次通信的所有报文分组都通过这条虚电路顺序传送，因此报文分组不必带目的地址、源地址等辅助信息；报文分组通过虚电路上的每个站点时，结点只需要做差错检测，而不需要做路径选择；通信子网中每个结点可以和任何结点建立多条虚电路连接。虚电路方式1234567BACDEa1a2a3a1a2a3a1a2a3a1a2a3a1a2a3（2）数据包（报）分组交换

数据包（报）：每个分组带有完整的目的地址，独立地进行传输，这种分组常叫做数据包（报）。

每个数据报自身携带足够的地址信息。数据报分组交换一个节点收到一个数据报后，根据数据报中的地址信息和节点所储存的路由信息，找出一个合适的出路，把数据报原样地发送到下一节点。由于各数据报所走的路径不一定相同，因此不能保证各个数据报按顺序到达目的地，有的数据报甚至会中途丢失。整个过程中，没有虚电路建立，但要为每个数据报做路由选择。工作过程，如图所示数据报方式1234567BACDEa1a2a3a1a2a3a1a2a3a1a2a3a1a2a3数据报分组交换特点：同一报文的不同分组可以有不同的传输路径通过通信子网。同一报文的不同分组到达目的节点时可能出现乱序、重复与丢失现象。每一个分组在传输过程中都必须带有目的地址与源地址。数据报方式报文传输延迟较大，适用于突发性通信，不使用于长报文、会话式通信。例：假如H1站有3个分组报文要发送到H3站，且按1、2、3次序发送到结点A。

结点A必须对每个数据报作出路径选择。当数据报1进入时，结点A测定到去B的队列比去结点F的队列短，因此选择去结点B的路径；

数据报2也是如此；

对数据报3，结点A发现去结点F的队列短，因此把数据报3发送到结点F。

结果：具有同样目的地址的数据报不能遵循同样的路径，有可能数据报3比数据报2先到达结点C；

三个数据报不能按顺序到达H3，即对到达H3站的数据报要重新排序。

虚电路和数据报的比较：

虚电路：虚电路适用于两端之间的长时间数据交换，尤其是在交互式会话中每次传送的数据很短的情况下，可免去每个分组要有地址信息的额外开销；可按顺序到达；可对流量进行控制，接收方在来不及接收数据时，可以通知发送方暂缓发送分组；弱点是当某个结点或某条链路出故障即彻底失效时，则所有经过故障点的虚电路将立即破坏。数据报：省去呼叫建立阶段，它传输少数几个分组的速度比虚电路简便灵活；各结点需为每个分组作路径选择判定，故可绕开故障点而到达目的地；不保证按顺序到达，数据的丢失也不会立即知道。从表面上看，分组交换与报文交换没什么特殊的优点，其实不然，其优点有：把数据单位的最大长度限制在较小的范围内，这个结点所需要的存储能力降低了，分组可以存储在内存中，提高了交换速度；源结点发出一个报文的第1分组后，可以连续发出第2个、第3个分组，而第1个分组可能还在半路中，这些分组在各个结点中被同时接收、处理和发送，而且可走不同的路径。这种并行性降低了整体传播时间，并随时利用网络中流量的分布变化而走尽可能快的路径。

小结电路交换：在数据传输前必须先设置一条完全的通路。在线路释放前，该电路由一对用户独占。对于突发式的通信，电路交换效率不高。报文交换：报文从源点传送到目的地采用存储转发的方式，在传送报文时，同时只占用一段通道。在交换结点中需要缓冲存储，报文需要排队。因此，报文交换不能满足实时通信的要求。分组交换：交换方式和报文交换方式类似，但报文被分成分组传送，并规定了最大的分组长度。在数据报分组交换中，目的地需要重新组装报文。在虚电路分组交换中，在数据传送之前必须通过虚呼叫设置一条虚电路。

ATM技术基本概念ＡＴＭ(AsynchronousTransferMode)即异步传输模式,就是国际电信联盟ITU-T制定的标准,现已成为实现B-ISDN的核心技术.ATM是一种传输模式，在这一模式中，信息被组织成信元，因包含来自某用户信息的各个信元不需要周期性出现，这种传输模式是异步的。ATM信元是固定长度的分组，共有５３个字节，分为２个部分。前面５个字节为信头，主要完成寻址的功能；后面的４８个字节为信息段，用来装载来自不同用户，不同业务的信息。ATM技术基本概念话音，数据，图象等所有的数字信息都要经过切割，封装成统一格式的信元在网中传递，并在接收端恢复成所需格式由于ATM技术简化了交换过程，去除了不必要的数据校验，采用易于处理的固定信元格式，所以ATM交换速率大大高于传统的数据网，如x.25，DDN,帧中继等下图就是ATM的一般入网方式，与网络直接相连的可以是支持ATM协议的路由器或装有ATM卡的主机，也可以是ATM子网。在一条物理链路上，可同时建立多条承载不同业务的虚电路，如语音，图象，文件传输等svc:交换型虚电路;pvc:永久型虚电路ATM的工作原理ATM信元交换是面向连接的.源ATM端主机在数据传输之前将根据对网络带宽的需求,发出连接建立请求。ATM交换机在接收到请求后，将根据网络状况选择从源ATM端主机，经过ATM网到达目的ATM主机的路径，构造相应的路由表，从而建立源与目的ATM主机的虚拟连接。小结比较几种数据交换方式ATM技术的原理与特点作业简述电路(线路)交换的优缺点；比较报文、分组与信元；简述数据报分组交换的特点；简述虚电路分组交换的特点。月考1复习题纲名词解释:1.计算机网络;2.计算机网络体系结构;3.数据通信;4.NOS;5.数据传输速率;6.串行通信;7.并行通信;8.单工通信;9.半双工通信;10.双工通信;11.同步;12.位同步;13.字符同步;14.信道容量;15.带宽;16.基带传输;17.频带传输;18.误码率;19.信元;20.活动目录。问答:简述计算机网络发展的四个阶段？计算机网络按拓扑结构和覆盖范围是如何分类的？必要时，画图演示。简述ISO/OSI参考模型各层及其功能；简述TCP/IP参考模型各层和常用协议。比较实现位同步的两种方法？比较实现字符同步的两种方法？什么是网络协议？其主要由哪三要素组成？说明对等网的特点；简述域与工作组的区别。简述电路(线路)交换的优缺点；比较报文、分组与信元；简述数据报分组交换的特点；简述虚电路分组交换的特点。简述局域网OS的基本任务；写出计算信道容量的两个公式，并会举例计算。实训部分:熟记常用的网络命令；熟记双绞线T568B标准的线序；进一步理解域、活动目录和域控制器之间的关系，理解域和工作组的具体区别。理解并熟悉windows操作系统的用户与用户组及其应用。熟悉如何升级为域控制器、又如何降级。

第8讲局域网使用的传输介质与设备IEEE802.3参考模型与协议LAN使用的传输介质LAN组网需要的设备IEEE802.3参考模型与协议IEEE制定的局域网标准，它与OSI参考模型的关系如图所示，即对应于OSI参考模型的数据链路层与物理层，它将数据链路层划分为逻辑链路控制（LLＣ）子层与介质访问控制（ＭAC）子层。介质访问控制方法：带有冲突检测的载波侦听多路访问方法(CSMA/CD)、令牌总线（tokenbus)与令牌环(tokenring）方法。应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层物理层介质访问控制子层逻辑链路控制子层IEEE802参考模型IEEE802标准及它们之间的关系如图：IEEE802.1定义了LAN体系结构、网络互连以及网络管理与性能测试；IEEE802.2定义了逻辑链路控制子层功能与服务；IEEE802.3定义了CSMA/CD总线介质访问控制子层与物理层规范；IEEE802.4定义了令牌总线介质访问控制子层与物理层规范；IEEE802.5定义了令牌环介质访问控制子层与物理层规范；IEEE802.6定义了城域网介质访问控制子层与物理层规范；IEEE802.7定义了宽带网络技术IEEE802.8定义了光纤传输技术IEEE802.9定义了综合语音与数据局域网(IVD-LAN)技术；IEEE802.10定义了可互操作的局域网安全性规范(SILS)；IEEE802.11定义了无线局域网技术局域网使用的传输介质IEEE802.3标准支持的传输介质：IEEE802.3的物理层标准：

10BASE-5（粗缆）；

10BASE-2（细缆）；

10BASE-T（非屏蔽双绞线）；

10BASE-FP、10BASE-FB与10BASE-FL（光缆）。IEEE802.3u的物理层标准：

100BASE-TX(５类非屏蔽双绞线）；

100BASE-T4(３类非屏蔽双绞线）；

100BASE-FX(光缆）

IEEE802.3物理层标准类型10BASE-5:1)传输介质:50欧姆的基带同轴电缆2)最大干线段长度是500米3)数据传输速率为10Mbps4)AUI连接器10BASE-2:1)传输介质:50欧姆的基带细同轴电缆;2)最大长度:185m3)数据传输速率:10Mbps4)BNＣ器连接插头10BASE-T:1)介质：３类或５类非屏蔽双绞线2)RJ-45接插件3)网卡与集线器间最大长度１００m10BASE-FP、10BASE-FB与10BASE-FL：1)介质：光纤；2)速率：１０Ｍbps；3)10BASE-FP：无源集线器连接光纤，最大长度５００米；4)10BASE-FB：有源集线器连接光纤，最大长度２０００米；5)10BASE-FL：将以太网中继器的数目由最多４个扩展到６个。100BASE-TX：支持５类非屏蔽双绞线UTP与１类屏蔽双绞线STP100BASE-T4：支持３类非屏蔽双绞线UTP100BASE-FX:支持２芯的多模或单模光纤另外，千兆以太网出现后，802.3物理层又相应增加了支持５类非屏蔽双绞线的1000

BASE－T标准以及支持单模和多模光纤的1000BASE-X与1000BASE-SX标准。局域网组网需要的设备网卡（NIC）集线器（hub)局域网交换机（LANswitch)网卡即网络接口卡(NIC):它固化了物理层与数据链路层的协议.分类：

1)按网卡支持的计算机种类分：

标准以太网卡:用于台式机

PCMCIA：用于便携式计算机连网

2)按网卡支持的传输速率分：

10Mbps、100Mbps、10/100Mbps自适应、1000Mbps网卡3)按网卡支持的传输介质类型分：双绞线网卡、粗缆网卡、细缆网卡、光纤网卡。4)按网卡所支持的总线类型分：

ISA网卡与PCI网卡集线器是以太网的中心连接设备，它是对“共享介质”总线型局域网结构的一种改进。采用CSMA/CD介质访问控制方法普通hub提供两类端口：一类是用于连接结点的RJ-45端口，另一类端口可以是用于连接粗缆的AUI端口，用于连接细缆的BNC端口，也可以是光纤连接端口，这类端口称为向上连接端口。Hub传送数据Hub的分类：1)按hub支持的传输速率分为：10Mbps;100Mbps和10/100Mbps自适应集线器；2)按hub是否能堆叠，分为：普通hub与堆叠式hub。3)按hub是否支持管理功能,分为:简单集线器与带网管功能的智能集线器局域网交换机是交换式局域网的核心设备，它从根本上改变了“共享介质”的工作方式，它可以通过局域网交换机支持交换机端口结点之间的多个并发连接，实现多结点之间数据的并发传输。端口：分为半双工端口与全双工端口。专用端口与共享端口分类：1)简单的10Mbps交换机：只能提供固定数量的端口，用来连接专用的10Mbps以太网结点或10Mbps以太网集线器。2)10/100Mbps自适应的交换机：保证10Mbps与100Mbps结点工作在同一网络中。3)大型局域网交换机：是一种箱式结构，可在其中灵活地插入各种模块，如10Mbps以太网模块、路由器模块、ATM模块以及FDDI模块，通过它可以构成大型局域网的主干网。小结IEEE802参考模型IEEE802标准支持的传输介质局域网使用的设备：网卡、集线器和交换机作业列出IEEE802系列协议标准以太网卡、集线器和交换机分别分为哪些类型？第9讲局域网组网方法

与结构化布线局域网组网方法局域网结构化布线技术局域网的组网方法同轴电缆组网方法双绞线组网方法快速以太网组网方法千兆以太网组网方法同轴电缆组网方法粗缆方式细缆方式粗缆与细缆混用方式粗缆方式组网基本硬件设备：1、带AUI接口的以太网卡；2、粗缆的外部收发器；3、收发器电缆；4、粗同轴电缆中继器（repeater)用来作为总线的同轴电缆的长度。它作为物理层的连接设备，能起到接收、放大、整形与转发同轴电缆中的数据信号的作用。常见规范：在典型以太网中，常用AUI接口的两端口相同的介质中继器。如不用中继器，最大粗缆长度不能超过米，如使用中继器，一个以太网中最多只允许4个中继器；在每个粗缆以太网中，最多只能连入100个结点。两个收发器之间的最小距离为2.5米，收发器电缆最大长度为50米。500细缆方式组网基本硬件设备：1、带有BNC接口的以太网卡；2、BNCT型连接器；3、细同轴电缆。常见规范：在典型以太网中，如不使用中继器，则最大细缆长度不能超过米。在细缆以太网中，最多允许使用4个中继器，连接5条细缆缆段。两个相邻的BNCT型连接器之间的距离应是0.5米的整数倍，并且最小距离为0.5米。185粗缆与细缆混用方式粗缆与细缆混合结构的电缆缆段最大长度为500米。如果粗缆长度为L、细缆长度为t，则L、t之间的关系为：

L+3.28t<=500优点：造价合理，粗缆用于室外，细缆用于室内；缺点：结构复杂，维护困难双绞线组网方法基本的硬件设备组网方法：1、单一集线器结构；2、多集线器结构；3、堆叠式集线器结构。单一集线器结构拓扑：星型；从结点到集线器的非屏蔽双绞线最大长度为100米；适用于小型工作组规模的局域网，典型的单一集线器一般支持8~24个RJ-45端口与一个BNC、AU