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文档简介

1.

计算机网络的发展历史

2.

计算机网络的定义和组成

3.计算机网络的类型和功能

4.计算机网络的拓扑结构

5.计算机网络的应用

6.数据通信基础知识第1章计算机网络基础1.1计算机网络的发展历史第一章计算机网络基础面向未来的计算机网络-----以internet为核心的高速计算机网络20世纪60年代后期20世纪70年代~90年代中期20世纪90年代中期面向通信的计算机网络-----以资源共享为主面向应用的计算机网络-----体系化标准面向终端的计算机网络-----以数据通信为主20世纪50年代末面向终端的计算机网络-----以数据通信为主1.1计算机网络的发展历史第一章计算机网络基础20世纪50年代中期至20世纪60年代

人们将彼此独立发展的计算机技术和通信技术结合,完成了数据通信技术与计算机通信网络的首次结合,为计算机网络的产生做好了技术准备,并奠定了理论基础。图终端-计算机网络模型主机TTTT一台计算机经通信线路与若干终端直接相连面向通信的计算机网络-----以资源共享为主1.1计算机网络的发展历史第一章计算机网络基础20世纪60年代

(计算机——计算机网络)由若干台计算机相互连接起来的系统,即利用通信线路将多台计算机连接起来,实现了计算机―计算机之间的通信。

美国的ARPANET是计算机网络技术发展中的一个里程碑。主机TTT计算机-计算机网络模型主机TT主机主机T两种结构形式计算机网络=通信子网+资源子网面向应用的计算机网络-----体系化标准1.1计算机网络的发展历史第一章计算机网络基础20世纪70年代初期至90年代中期70年代中期,广域网、局域网与公用分组交换网发展迅速,提出了开放系统的互连参考模型与协议,促进了符合国际标准化的计算机网络技术的发展即建立网络体系结构与网络协议的标准化。OSI---开放系统互连基本参考模型面向未来的计算机网络-----以internet为核心的高速计算机网络1.1计算机网络的发展历史第一章计算机网络基础20世纪90年代中期至21世纪初期

计算机网络与Internet(即因特网)向着全面互连、高速和智能化发展,并得到了广泛的应用。

这个时代的典型技术是internet与异步传输模式(ATM)。1.2计算机网络的定义和组成第一章计算机网络基础计算机网络是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互相连接起来,以功能完善的网络软件(即网络通信协议、信息交换方式和网络操作系统等)实现网络中的资源共享和信息传递的系统。计算机网络中的计算机通常都处于不同的地理位置相互连接的计算机之间不存在互为依赖的关系。网络操作系统(单机OS功能+网络通信协议+网络资源管理+网络服务)网络的根本目的是为了实现资源共享,资源包括硬件与软件,如程序、数据库、存储设备、打印机等。定义1.2计算机网络的定义和组成第一章计算机网络基础计算机网络的组成:

计算机网络是由计算机系统、网络节点和通信链路等组成的系统。逻辑上分为资源子网和通信子网两部分。

图计算机网络的组成数据处理数据通信1.2计算机网络的定义和组成第一章计算机网络基础资源子网的组成:资源子网由拥有资源的主机系统、请求资源的用户终端、终端控制器、通信子网的接口设备、软件资源、硬件共享资源和数据资源等组成。资源子网的基本功能:资源子网负责全网的数据处理业务,并向网络客户提供各种网络资源和网络服务。通信子网的组成:通信子网由通信控制处理器(CCP)、通信线路与其他通信设备组成。通信子网的基本功能:通信子网提供网络通信功能,完成全网主机之间的数据传输、交换、控制和变换等通信任务。负责全网的数据传输、转发及通信处理等工作。1.3计算机网络的类型和功能第一章计算机网络基础计算机网络的分类:

按通信媒体划分:包括有线网和无线网按网络的管理方式划分:包括对等网和客户机/服务器网络按使用对象划分:包括公用网和专用网按网络的传输技术划分:广播式网络:所有联网计算机共享一个公共通信信道点到点网络:每条物理线路连接一对计算机1.3计算机网络的类型和功能第一章计算机网络基础计算机网络的分类:按网络的作用范围划分:局域网LAN----LocalAreaNetwork广域网WAN----WideAreaNetwork城域网MAN----MetropolitanAreaNetwork1.3计算机网络的类型和功能第一章计算机网络基础计算机网络的分类:局域网

用于将有限范围(如一个实验室、一幢大楼、一个校园)中的各种计算机、终端与外部设备互连起来。它具有很高的传输速率(几十至千兆比特),其覆盖范围一般不超过几十公里,通常将一座大楼或一个校园内分散的计算机连接起来构成LAN。城域网

城市地区网络。有时又称之为城市网、区域网、都市网。城域网介于广域网和局域网之间,其覆盖范围通常为一个城市或地区,距离从几十公里到上百公里。

城域网通常采用光纤或微波作为网络的主干通道。1.3计算机网络的类型和功能第一章计算机网络基础计算机网络的分类:广域网(WAN:WideAreaNetwork)

又称远程网,覆盖的地理范围从几十千米到几千千米。广域网覆盖一个国家、地区,或横跨几个洲,形成一种国际性的远程网络。规律是距离越长,速率越低。局域网距离最短,传输速率最高。1.3计算机网络的类型和功能第一章计算机网络基础处理器距离处理器位于同一10m

房间局域网

100m

建筑物

1Km

园区

10km城市

100km

国家

1000km

10000km星球城域网计算机网络的分类:1.3计算机网络的类型和功能第一章计算机网络基础计算机网络的分类:按网络的拓扑结构划分:

计算机网络的物理连接方式叫做网络的拓扑结构。按照网络的拓扑结构可分为:总线型、星型、环型、网状、树状和星型环拓扑结构。1.3计算机网络的类型和功能计算机网络应当具有以下3个基本功能:①计算机之间和计算机用户之间的相互通信交往。②资源共享,包含计算机硬件资源、软件资源和数据与信息资源共享。③计算机之间或计算机用户之间的协同工作。第一章计算机网络基础1.4计算机网络的拓扑结构定义:在计算机网络设计中,将通信子网中的通信处理机和其他通信设备抽象为与大小和形状无关的“点”,并将连接节点的通信线路抽象为“线”,而将这种点、线连接而成的几何图形称为网络拓扑结构。

第一章计算机网络基础1.4计算机网络的拓扑结构第一章计算机网络基础1.通信子网的分类(1)广播式的通信子网(2)点-点式的通信子网2.拓扑结构的分类(按照通信子网中的通信信道类型)(1)广播信道通信子网拓扑

(2)点-点线路通信子网拓扑总线型、树型、环型、无线通信型与卫星通信型星型、环型、树型与网状拓扑1.4计算机网络的拓扑结构分类:总线拓扑星型拓扑环型拓扑树型拓扑网状型拓扑第一章计算机网络基础第一章计算机网络基础总线型拓扑结构如图1-4(a)所示。图1-4(a)总线型拓扑结构

第一章计算机网络基础环型拓扑结构如图1-4(b)所示。图1-4(b)环型拓扑结构

22第一章计算机网络基础星型拓扑结构如图1-4(c)所示。图1-4(c)星型拓扑结构

23第一章计算机网络基础树型拓扑结构如图1-4(d)所示.图1-4(d)数型拓扑结构

24第一章计算机网络基础网状结构拓扑结构如图1-4(e)所示。图1-4(e)网状结构拓扑结构

25第一章计算机网络基础卫星通信网络的拓扑结构卫星通信网中,通信卫星就是一个中心交换站,通过分布在不同地理位置的地面站与各地区网络相互连接。地区网络可以采用上述任何一种拓扑结构。26第一章计算机网络基础信息访问用户可以通过Internet提供的www服务获取各类信息,包括政府、教育、科学、文化、娱乐、体育、艺术等各个方面的信息,甚至商业广告。通信功能QQ,msn,电子邮件,bbs等娱乐功能电影、电视、足球、游戏271.5计算机网络的应用计算机网络在办公中的应用第一章计算机网络基础计算机网络在办公中的应用

1.管理信息系统MIS

2.办公自动化OA3.信息检索系统IRS

4.电子商务系统ECS5.数据处理系统DPS6.远程教育与E-learning7.电子收款机POS8.事务处理系统TPS28第一章计算机网络基础1.5.1数据通信的基本概念1.信息信息的载体是数字、文字、语音、图形和图像等。2.数据将现实世界中各种形式的信息(如文字、声音、图像、视频等符号)转化为计算机所能接受的形式,即为数据。数据是计算机网络中处理和传输的对象。3.信号信号是数据在传输过程中的电磁波表示形式。29第一章计算机网络基础1.5.1数据通信的基本概念信号的分类模拟信号(analogsignal)的信号电平是连续变化的;数字信号(digitalsignal)是用离散的两种不同电平去表示0、1比特序列的电压脉冲信号表示;30模拟信号 波动性 持续变化 反映事物的本质 在电信业已经被广泛 使用超过100年数字信号 离散性 跃变性 设备性能先进 较为便宜模拟信号与数字信号的特点第一章计算机网络基础31第一章计算机网络基础1.5.1数据通信的基本概念4.信号带宽

信号带宽指信号的频谱范围。5.数据传输

数据传输是指将数据从网络中的一台计算机向另外一台计算机传送。以数字信号形式进行的传输称为数字传输,以模拟信号形式进行的传输称为模拟传输。6.数据通信

数据通信指网络中收发双方的一次数据传送过程。7.ASCII码(美国标准信息交换码)

可以表示128个字符:0——48(十)A——65a——9732第一章计算机网络基础1.5.1数据通信的基本概念8.信道

“信道”是数据信号传输的必经之路,它一般由传输线路和传输设备组成。9.码元在数据通信中,时间轴上的一个信号编码单元被称为码元。码元是承载信息的基本信号单元。10.数据包和数据帧在数据传输时,通常将较大的数据块分割成较小的数据段,这些数据段及其附加信息一起形成被称为“数据包”的逻辑数据单位。在实际传输时,还要将数据包进一步分割成更小的逻辑数据单位,这就是“数据帧”。33第一章计算机网络基础

不同类型的信号在不同类型的信道上传输有4种组合,每一种相应地需要进行不同的编码处理。数据:模拟数据数字数据信号:模拟信号数字信号信道:模拟信道数字信道34第一章计算机网络基础通信系统的模型通过任何媒体将信息从一地传送到另一地都称之为通信,通信系统由信源、发信终端、传输媒介、收信终端和信宿组成。信源:信息的发送方 信宿:信息的接受方信道:信号传送的通道信号:数据的电编码或电磁编码表示信号变换器:不同信号的相互转换噪声:干扰信道的无用信号(设备固有或随机的)

通信系统的组成:第一章计算机网络基础网络中两台计算机的通信过程1.5.2数据传输类型与通信方式第一章计算机网络基础371.5.2数据传输类型与通信方式第一章计算机网络基础数据传输类型模拟通信——调制解调数字通信调制解调:需要在发送端将数字信号转变成模拟信号,在接收端再将模拟信号还原成数字信号,这个过程叫做调制解调。

调制解调器:用来完成调制解调功能的设备叫做调制解调器。3839数据传输方式(数据通信按照字节使用的信道数)1.串行通信方式串行数据传输是在传输中只有1个数据位在设备之间进行的传输。对任何一个由若干位二进制数表示的字符,串行传输都是用一个传输信道,按照由低位到高位的顺序依次发送的通信方式。

2.并行通信方式并行数据传输是在传输中有多个数据位同时在设备之间进行的传输。并行通信将表示一个字符的8位二进制代码同时通过8条并行的通信信道发送的通信方式。第一章计算机网络基础40数据传输方式第一章计算机网络基础单工:数据单向传输(无线电广播)

半双工:数据可以双向传输,但不能在同一时刻双向传输(对讲机)

全双工:数据可同时双向传输(电话)

单工、半双工与全双工通信(数据通信按照信号传送方向与时间的关系)第一章计算机网络基础41单工、半双工与全双工通信第一章计算机网络基础42数据传输同步方式异步传输方式同步传输方式43第一章计算机网络基础44第一章计算机网络基础1.5.3数据编码技术基带传输(数字数据编码)

由数据直接变换成的原始电信号未经频率变换,所以称为基带信号。在信道上直接传送基带信号的传输方式称为基带传输。相应地把不使用调制器和解调器而直接传输基带信号的系统,称为基带传输系统。常见的两种编码方法。不归零编码(NRZ)曼彻斯特编码45第一章计算机网络基础不归零编码

正、负电平分别对应二进制数字的1,0,脉冲波形的有、无或正、负都占据一码元的全部时间(因此,不归零码又称为全宽码),电脉冲之间无间隔,当连续发送“0”码或连续发送“1”码时不易识别。

0代表低电平,1代表高电平。46第一章计算机网络基础不归零编码

47第五节数据通信基础知识曼彻斯特编码

曼彻斯特编码是将每一位码元分成两个相等的间隔,每一位的中间有一个跳变,从高电平跳变到低电平表示0,从低电平跳变到高电平表示1。中间的跳变可作为时钟信号和数据信号,这样有利于接收端提取同步信号。

48第一章计算机网络基础曼彻斯特编码

49第一章计算机网络基础差分曼彻斯特编码若本码元值为“0”,则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平相反。若本码元值为“1”,则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平相同。

50第一章计算机网络基础差分曼彻斯特编码51第一章计算机网络基础

52第五节数据通信基础知识

宽带传输(模拟数据编码)

宽带传输系统是指包括调制解调过程的传输系统。调制就是用原始信号的变化规律,去改变载波信号的某些参数(如幅度、频率和相位等),使这些参数的变化规律与原始信号一致的过程。解调就是从接收的已调信号中解出原始信号的过程。53第一章计算机网络基础

宽带传输

54第一章计算机网络基础

宽带传输

数字数据的模拟信号调制分为三种形式:幅移键控法(ASK)频移键控法(FSK)相移键控法(PSK)55第一章计算机网络基础数据编码技术

ASK:用载波的两个不同振幅表示0(0v)和1(+5v)FSK:用载波的两个不同频率表示0和1PSK:用载波的起始相位的变化表示0(同相)和1(反相)56第五节数据通信基础知识编码图

57第一章计算机网络基础多路复用技术

多路复用技术是一种将两个或多个彼此相互独立的信号合并为一个复合信号,在一条公用信道上进行传输的方法。58第一章计算机网络基础

多路复用技术主要有以下优点:

(1)只需一条通信线路,所需的传输介质较少,且传输介质的容量可以得到充分利用。

(2)由于节省了不必要的传输线路投资,大大地降低了设备费用。

(3)多路复用系统对用户是透明的,提高了通信系统的工作效率。59第一章计算机网络基础常用的多路复用技术有:时分多路复用技术TDM频分多路复用技术FDM波分多路复用技术WDM60第一章计算机网络基础

611.时分多路复用技术TDM

用以信道传输时间作为分割对象,通过为多个信道分配互不重叠的时间片来实现多路复用,因此时分多路复用更适合于数字信号的传输。2.频分多路复用技术FDM原理:如果每路信号以不同的载波频率进行调制,而且各个载波频率是完全独立的,则每个信道就能独立地传输一路信号。第一章计算机网络基础3.波分多路复用技术WDM

波分多路复用WDM主要用于全光纤介质组成的计算机网络。它类似于频分多路复用,将光纤信道划分为多个波段,相当于FDM中的频段,每路信号占用一个波段。62第一章计算机网络基础

1.

计算机网络体系结构

2.

开放系统互联参考模型

3.TCP/IP的体系结构

4.OSI与TCP/IP参考模型的比较

5.iP地址ipv6

6.第2章计算机体系结构

7.局域网标准—IEEE802.X协议(Protocol)一种通信约定。

网络中的计算机之间进行通讯时,它们之间必须使用一种双方都能理解的语言,这种语言被称为协议。协议的三要素:⑴语法(如何讲):是用户数据与控制信息的结构与格式。⑵语义(讲什么):是需要发出何种控制信息,以及要完成的动作与应做出的响应。⑶时序(讲话次序):是对事件实现顺序控制的时间。2.1计算机网络体系结构第2章计算机体系结构2.1计算机网络体系结构第2章计算机体系结构协议的功能1.分割和重组

分割是指将较大的数据单元分割成较小的数据包,其反过程称为重组用户A分割重组用户BP报文报文分割为信息包报文PPPP信息包重组为报文2.1计算机网络体系结构第2章计算机体系结构协议的功能2.寻址

寻址功能使设备彼此识别,同时可以进行路径选择发送方数据包选择哪条路径?ABCX数据包…..2.1计算机网络体系结构第2章计算机体系结构协议的功能3.封装与拆装

封装是指在数据单元(数据包)的始端或者末端增加控制信息,其相反过程是拆装用户A分割重组用户B数据数据数据数据控制信息控制信息2.1计算机网络体系结构第2章计算机体系结构协议的功能4.排序

排序是指对报文发送与接收顺序的的控制数据设备数据设备数据设备数据设备123132……2.1计算机网络体系结构第2章计算机体系结构协议的功能5.信息流控制

流量控制功能是指在信息流过大时所采取的一系列措施传输信道信息流控制2.1计算机网络体系结构把网络层次结构模型与各层次协议的集合定义为计算机网络体系结构。为了减少计算机网络的复杂程度,按照结构化设计方法,计算机网络将其功能划分为若干个层次,较高层次建立在较低层次的基础上,并为其更高层次提供必要的服务功能。网络中的每一层都起到隔离作用,使得低层功能具体实现方法的变更不会影响到高一层所执行的功能。第2章计算机体系结构2.1计算机网络体系结构第2章计算机体系结构邮政系统工作流程2.1计算机网络体系结构第2章计算机体系结构实体N层N层协议图2.1网络分层模型的示意图N层实体实体N-1层N-1层协议N-1层实体实体1层1层协议1层实体接口接口接口接口在网络体系结构的层次结构中,各层有各层的协议。如图所示,一台机器上的第N层可与另一台机器上的第N层进行通话,通话的规则就是第N层协议。网络体系结构的工作流程2.1计算机网络体系结构计算机网络中采用层次结构的好处是:⑴各层之间相互独立。⑵灵活性好。⑶各层都可采用最合适的技术来实现。⑷易于实现维护。⑸有利于促进标准化。第2章计算机体系结构国际标准化组织ISO在1977年建立了一个分委员会来专门研究体系结构,提出了开放系统互连参考模型(OSI:OpenSystemInterconnectionReferenceMode),这是一个定义连接异种计算机标准的主体结构,OSI被认为是解决了已有协议在广域网和高通信负载方面存在的问题。“开放”表示能使任何两个遵守参考模型和有关标准的系统进行连接。“互连”是指将不同的系统互相连接起来,以达到相互交换信息,共享资源,分布应用和分布处理的目的。第2章计算机体系结构2.2开放系统互联参考模型2.2.1OSI七层模型开放系统互连参考模型(OSI)采用分层的结构化技术,共分7层,从低到高为:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。无论什么样的分层模型,都基于一个基本思想,遵守同样的分层原则:即目标站第n层收到的对象应当与源站第n层发出的对象完全一致,如图2.2所示。它由7个协议层组成,最低3层(1~3)是依赖网络的,实现通信子网的功能。高3层(5~7)是面向应用的,实现资源子网的功能。

第2章计算机体系结构应用层会话层传输层网络层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层接口接口接口接口接口接口表示层协议会话层协议传输层协议数据链路层图2.2OSI七层模型表示层网络层协议物理媒介数据链路层协议主机X主机Y应用层协议第2章计算机体系结构OSI参考模型分层的原则是:每层的功能应是明确的,并且是相互独立的。当某一层具体实现方法更新时,只要保持与上、下层的接口不变,那么就不会对邻层产生影响。层间接口必须清晰,跨越接口的信息量应尽可能少。每一层的功能选定都应基于已有的成功经验。在需要不同的通信服务时,可在一层内再设置两个或更多的子层次,当不需要该服务时,也可绕过这些子层次。

第2章计算机体系结构OSI参考模型各层的功能1.物理层(PhysicalLayer)物理层位于OSI参考模型的最低层。该层是网络通信的数据传输介质,由连接不同结点的电缆与设备共同构成。物理层的主要功能是:利用传输介质为数据链路层提供物理连接,以实现数据流的透明传输。2.数据链路层(DataLinkLayer)在物理层提供的服务基础上,数据链路层在通信的实体间建立数据链路连接;传输以“帧”为单位的数据包;采用差错控制与流量控制方法,使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。第2章计算机体系结构2.2开放系统互联参考模型3.网络层(NetworkLayer)通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径;为数据在结点之间传输创建逻辑链路;实现拥塞控制、网络互连等功能。4.传输层(TransportLayer)向用户提供可靠端到端(end-to-end)服务;处理数据包错误、数据包次序,以及其他一些关键传输问题;传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节,是计算机通信体系结构中关键的一层。79第2章计算机体系结构5.会话层(SessionLayer)负责维护结点的会话进程之间的通信,以及提供管理数据交换等功能;会话连接和传输连接之间有三种关系:一对一关系;一对多关系;多对一关系。会话过程中,会话层来需要决定使用全双工通信还是半双工通信。6.表示层(PresentationLayer)用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式,主要包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。80第2章计算机体系结构7.应用层(ApplicationLayer)应用层是OSI参考模型中最靠近用户的一层,负责为用户的应用程序提供网络服务。与OSI参考模型的其他层不同的是,它不为任何其他OSI层提供服务,而只是为OSI模型以外的应用程序提供服务,如电子表格程序和文字处理程序。包括为相互通信的应用程序或进程之间建立连接、进行同步,建立关于错误纠正和控制数据完整性过程的协商等。应用层还包含大量的应用协议,如虚拟终端协议(Telnet)、简单邮件传输协议(SMTP)、简单网络管理协议(SNMP)和超文本传输协议(HTTP)等。81第2章计算机体系结构82第2章计算机体系结构OSI的通信模型结构2.2.3OSI模型每一层数据的名称为了使数据分组从源主机传送到目的主机,如图2.8中所示,源主机OSI模型的每一层要与目标主机的每一层进行通信。用Peer-to-peercommunications(对等实体间通信)表示源主机与目的主机对等层间的通信。在这一过程中,每一层的协议交换的信息称为协议数据单元(PDU)。位于源计算机上的每个通信层,使用针对该层的协议数据单元(PDU)与目标计算机上的对等层进行通信。第2章计算机体系结构图2.8第2章计算机体系结构OSI中数据传输过程第2章计算机体系结构2.3TCP/IP模型2.3.1TCP/IP模型TCP/IP是一组通信协议的代名词,这组协议使任何具有网络设备的用户能访问和共享Internet上的信息,其中最重要的协议族是传输控制协议(TCP)和网际协议(IP)。TCP和IP是两个独立且紧密结合的协议,负责管理和引导数据报文在Internet上的传输。二者使用专门的报文头定义每个报文的内容。TCP负责和远程主机的连接,IP负责寻址,使报文被送到其该去的地方。第2章计算机体系结构2.3TCP/IP模型TCP/IP也分为不同的层次开发,每一层负责不同的通信功能。但TCP/IP协议简化了层次设备,只有四层,由下而上分别为网络接口层、网际层、传输层、应用层,如图2.9所示。第2章计算机体系结构2.3TCP/IP模型第2章计算机体系结构2.3TCP/IP模型2.3.2TCP/IP参考模型的层次TCP/IP事实上是一个协议系列或协议簇,目前包含了100多个协议,用来将各种计算机和数据通信设备组成实际的TCP/IP计算机网络。1.网络接口层网络接口层为TCP/IP参考模型的底层,也被称为链路层或主机-网络层。2.网际层(IP)TCP/IP参考模型的网际层,也称Internet层、IP层、网间网络层。它与OSI模型的网络层相对应。第2章计算机体系结构2.3TCP/IP模型3.传输层传输层是TCP/IP参考模型的第3层,它负责在应用进程之间的端-端通信。传输层的主要功能:在互联网中源主机的对等实体之间建立用于会话的端-端连接。在传输层定义了以下两种协议:1)传输控制协议(TCP,TransportControlProtocol)是一种可靠的面向连接的协议2)用户数据报协议(UDP,UserDatagramProtocol)是一种不可靠的无连接的协议第2章计算机体系结构2.3TCP/IP模型4.应用层应用层包括了众多的应用与应用支撑协议。常见的应用协议有:文件传输协议FTP、超文本传输协议HTTP、简单邮件传输协议SMTP、虚拟终端TELNET;常见的应用支撑协议包括域名服务DNS和简单网络管理协议SNMP等。第2章计算机体系结构2.3TCP/IP模型FTPHTTPSMTPDNS图2.9TCP/IP协议图TelnetTCPUDPIP互联网您的局域网许多局域网和广域网应用层协议传输层协议网络层协议网络接入层IPICMPIPARPIPRARP第2章计算机体系结构2.3TCP/IP模型IP协议IP网际协议是网络层协议的一种重要协议。它位于TCP的下一层,负责完成网络中包的路径选择,并跟踪这些包到达不同目的端的路径。第2章计算机体系结构OSI和TCP/IP的共同点都采用了协议分层方法,将庞大且复杂的问题划分为若干个较容易处理的范围较小的问题各协议层次的功能大体上相似,都存在网络层、传输层和应用层两者都可以解决异构网的互连,实现世界上不同厂家生产的计算机之间的通信都是计算机通信的国际性标准都是计算机通信的国际性标准都是基于一种协议栈的概念第2章计算机体系结构OSI和TCP/IP的差别模型设计的差别层数和层间调用关系不同最初设计的差别

对可靠性的强调不同标准的效率和性能上存在差别市场应用和支持上不同

第2章计算机体系结构IP地址网络层协议定义了识别网络中主机的地址地址包括网络部分和主机部分2.5IP地址IP地址与MAC地址2.5IP地址网络的物理地址给Internet统一全网地址带来一些问题(1)物理地址是物理网络技术的一种体现,不同的物理网络,其物理地址的长短、格式各不相同。例如,以太网的MAC地址在不同的物理网络中难以寻找,而令牌环网的地址格式也缺乏惟一性。显然,这两种地址管理方式都会给跨网通信设置障碍。(2)物理网络的地址被固化在网络设备中,通常是不能修改的。(3)物理地址属于非层次化的地址,它只能标识出单个的设备,而标识不出该设备连接的是哪一个网络。Internet采用一种全局通用的地址格式,为全网的每一个网络和每一台主机分配一个Internet地址,以此屏蔽物理网络地址的差异。IP协议的一项重要功能就是专门处理这个问题,即通过IP协议把主机原来的物理地址隐藏起来,在网络层中使用统一的IP地址。2.5IP地址IP地址的结构和表示方法例如255最大值255255255主机ID网络ID2.5IP地址IP地址分类(1)2.5IP地址IP地址分类(2)A类0XXXXXXX1-126地址类第一个8位数的格式范围B类10XXXXXX128-191C类110XXXXX192-223D类1110XXXX224-239E类1111XXXX240-2552.5IP地址有一些IP地址具有专门用途或特殊意义。对于IP地址的分配、使用应遵循以下规则:网络号必须是唯一的;网络号的首字节不能是127,此数保留给内部回送函数,用于诊断;主机号对所属的网络号必须是唯一的;主机号的各位不能全为“1”,全为“1”用作广播地址;主机号的各位不能全为“0”,全为“0”表示本地网络。2.5IP地址IP地址空间中的某些地址已经为特殊目的而保留,而且通常并不允许作为主机地址。如表所示,这些保留地址的规则如下

网络部分主机部分地址类型用途127any全“0”全“1”Any全“0”Any全“1”网络地址代表一个网段广播地址特定网段的所有节点回环地址回环测试广播地址本网段所有节点所有网络Quidway路由器用于指定默认路由2.5IP地址特殊地址(单播,广播,组播)单播:是指设备与设备之间点对点的通信。单播通信时所用的IP地址是确定的某台的IP地址。广播:是某一台设备对全网段的所有结点的一种通信模式。组播:是一台设备对多台特定设备的通信模式。

2.5IP地址私用地址私用地址不需要注册,仅用于局域网内部,该地址在局域网内部是惟一的。当网络上的公用地址不足时,可以通过网络地址翻译(NAT),利用少量的公用地址把大量的配有私用地址的机器连接到公用网上。下列地址作为私用地址:——54——54——542.5IP地址/8/8私用网络是A类网络ID,允许下述有效IP地址范围:

至54.。私用网络有24位主机号。私用地址2.5IP地址/12/12私用网络可以被认为是16位B类网络ID,20位可分配的地址空间(20位主机号),能够应用于私人组织里的任一子网化方案./12私用网络允许下列有效的IP地址范围:

至54。

私用地址2.5IP地址/16/16私用网络可以被认为是C类网络ID,16位可分配的地址空间(16位主机号),可用于私人组织里的任一子网化方案。/16私用网络允许使用下述有效IP地址范围:

至54。私用地址2.5IP地址IPv6为什么要升级IPv4?1.IP地址空间危机。2.IP性能议题3.IP安全性议题4.自动配置2.6IPv6IPv6变化体现在以下五个重要方面:1.扩展地址

IPv6的地址结构中除了把32位地址空间扩展到了128位外,还对IP主机可能获得的不同类型地址作了一些调整。IPv6中取消了广播地址而代之以任意点播地址。IPv4中用于指定一个网络接口的单播地址和用于指定由一个或多个主机侦听的组播地址基本不变。2.6IPv62.简化的包头包头的简化使得IP的某些工作方式发生了变化。一方面,所有包头长度统一,因此不再需要包头长度字段。此外,通过修改包分段的规则可以在包头中去掉一些字段。IPv6中的分段只能由源节点进行:该包所经过的中间路由器不能再进行任何分段。最后,去掉IP头校验和,但不会影响可靠性,因为头校验和将由更高层协议(UDP和TCP)负责。2.6IPv63.对扩展和选项支持的改进 在IPv4中可以在IP头的尾部加入选项,与此不同,IPv6中把选项加在单独的扩展头中。通过这种方法,选项头只有在必要的时候才需要检查和处理。IPv62.6IPv64.流在IPv4中,对所有包大致同等对待,这意味着每个包都是由中间路由器按照自己的方式来处理的。路由器并不跟踪任意两台主机间发送的包,因此不能“记住”如何对将来的包进行处理。IPv6实现了流概念:流指的是从一个特定源发向一个特定(单播或者是组播)目的地的包序列,源点希望中间路由器对这些包进行特殊处理。

IPv62.6IPv65.身份验证和保密

IPv6使用了两种安全性扩展:IP身份验证头(AH)首先由RFC1826(IP身份验证头)描述。IPv62.6IPv6IPv6的地址结构●IPv6的IP地址由8个地址节组成,每地址节包含16个地址位,用4个16进制位书写,地址节与地址节间用冒号分隔。IPv62.6IPv62.7局域网标准—IEEE802.X2.7.1IEEE802.X参考模型的概述

1980年2月,IEEE(美国电气电子工程师协会)成立了局域网标准委员会(简称IEEE802委员会),专门从事局域网标准化工作,并制定了IEEE802标准。2.7局域网标准—IEEE802.X2.7.2IEEE802与OSI参考模型的关系

数据链路层逻辑链路控制子层(LLC)802.2逻辑链路控制标准(LLC)介质存取控制子层(MAC)802.3CSMA/CD802.4TokenBus802.5TokenRing物理层物理层CSMA/CD介质TokenBus介质TokenRing介质OSIIEEE802IEEE802局域网参考模型IEEE802参考模型只对应于OSI参考模型的低两层(数据链路层和物理层)。他将数据链路层划分成两个子层:逻辑链路控制子层(LLC)与介质访问控制子层(MAC)2.7局域网标准—IEEE802.X2.7.2IEEE802标准

IEEE802.1标准,定义了局域网体系结构、网络互连,以及网络管理与性能测试;IEEE802.2标准,定义了逻辑链路控制LLC子层功能与服务;IEEE802.3标准,定义了CSMA/CD总线介质存取控制子层与物理层规范;IEEE802.4标准,定义了令牌总线(Tokenbus)介质存取控制子层与物理层规范;IEEE802.5标准,定义了令牌环(Tokenring)介质存取控制子层与物理层规范;2.7局域网标准—IEEE802.X2.7.2IEEE802标准

IEEE802.6标准,定义了城域网MAN介质存取控制子层与物理层规范;IEEE802.7标准,定义了宽带网络技术;IEEE802.8标准,定义了光纤传输技术;IEEE802.9标准,定义了综合语音与数据综合局域网(IVDLAN);IEEE802.10标准,定义了可互操作的局域网安全性规范(SILS);IEEE802.11标准,定义了无线局域网技术;

1.

局域网概述

2.

局域网的拓扑结构

3.局域网的基本组成

4.局域网的访问控制技术

7.虚拟局域网

5.典型局域网组网技术

6.高速局域网第3章局域网组网技术3.1局域网概述

局域网通常是指小区域范围内各种数据通信设备互相连接在一起而构成的一种通信网络,它允许在有限范围和距离内的许多独立设备间的资源共享或直接相互通信。1213.1局域网概述

局域网(localareanetwork,LAN)是一种小范围内(一般为几公里)的以实现资源共享、数据传递和彼此通信为基本目的,由计算机、网络连接设备和通信线路等硬件按照某种网络结构连接而成的,配有相应软件的高速计算机网络。3.1.1局域网的定义

1223.1局域网概述3.1.2局域网的主要特点和功能1.局域网的特征传输速率高传输距离有限误码率低局域网通常归属单一1233.1局域网概述3.1.2局域网的主要特点和功能2.局域网的优点组网方便使用灵活信号传输速度快网络建设费用低适合于中小单位的计算机联网1243.1局域网概述3.局域网的功能局域网的主要功能与计算机网络的基本功能类似。(1)资源共享(2)通信交往1253.1局域网概述4.局域网的典型分布区域同一房间内的所有主机,覆盖距离为10m的数量级。同一楼宇内的所有主机,覆盖距离为100m的数量级。同一校园、厂区、院落内的所有主机,覆盖距离为1000m的数量级(这种情况又称为“校园网”)。1263.1局域网概述3.1.3局域网的四大实现技术网络拓扑结构(如图2-1)传输介质和介质的访问控制方式通信协议布线技术为了能顺利地组建自己的局域网,网络管理人员和网络工程师应对上述这些技术做出合适的选择和设计。1273.1局域网概述图2-1网络拓扑结构

1283.2局域网的拓扑结构

网络拓扑结构是网络规划和设计的重要内容,也是网络设计的第一步。从计算机网络拓扑结构的定义来看,计算机网络的拓扑结构应该指其通信子网中节点和链路排列组成的几何图形。1293.2局域网的拓扑结构

1.局域网拓扑结构的选择原则(1)

价格:网络拓扑结构直接决定了网络的安装和维护费用。(2)

速率:拓扑结构直接关系到系统的数据传输速率和带宽。(3)

规模:网络的拓扑结构直接与网络的规模相关。如,使用交换机的树型拓扑结构支持的节点数目就较多,而总线型拓扑结构支持的节点数目就较少。1303.2局域网的拓扑结构

网络的拓扑的选择,将直接影响网络的投资、运行速率、安装、维护和诊断等各种性能。目前,局域网上广泛使用的几种物理拓扑结构是:总线型、环型拓扑、星型拓扑和树型拓扑。1313.2局域网的拓扑结构

3.2.1总线型拓扑结构1321.主要特点:①所有工作站和服务器共享一条公共信道。②是一种广播式网络。一个工作站发送的数据能被网络上的任何节点接收到。③工作站接收信息的方式是:当它收到信息后会对该信息中的目的地址进行检查,如果目的地址与本机地址一样,就接收该信息,否则,拒绝接收该信息。(将网卡的工作模式设为混杂模式可以接收所有的数据包。图2-2总线型拓扑结构图总线型总线拓扑3.2局域网拓扑结构3.2局域网拓扑结构1.总线拓扑的优点

a.结构简单、易于扩充

b.电缆长度短、布线容易2.总线拓扑的缺点 故障诊断困难:由于不是集中控制,故障检测需在网上各个站点上进行。3.2局域网的拓扑结构总线型拓扑结构的典型应用是以太网(Ethernet),其中最典型的是,细缆以太网—10BASE2和粗缆以太网--10BASE5,如下图:1353.2局域网的拓扑结构

2-3总线拓扑结构的应用(10BASE2以太网)1363.2局域网的拓扑结构

2.“总线”拓扑结构的应用特点(1)优点结构简单灵活。可靠性较高。在低负荷时,网络响应速度较快。硬件设备量和电缆量少,造价低。易于安装、配置,使用和维护方便。共享能力强,适合于一点发送,多点接收的场合——广播式网络1373.2局域网的拓扑结构(2)缺点故障诊断困难。总线结构的网络维修不便,一个链路故障,将会破坏网络上所有节点的通信。当网络电缆故障时,检测工作需要涉及整个网络。网络扩充不便。在“总线”网络上,增加节点时,需要断开相邻节点,整个网络将停止工作。因此,此类网络的扩展性较差。1383.2局域网的拓扑结构信号随距离的增加而衰减,因此,总线网络的传输距离受到限制。总线的带宽成为网络的瓶颈。一般总线结构上的N个节点共享,并“争用”公用总线(即传输介质),因此,当网络中的节点数目较多时,网络性能下降。由于单个网段的距离长度受到严格的限制,因而负载能力有限。1393.2局域网的拓扑结构3.适用场合小型办公自动化系统实验室游戏厅小型信息管理系统4.网络范例10BASE5和10BASE2(粗缆和细缆以太网)。1403.2局域网的拓扑结构3.2.2环型拓扑在环型拓扑结构中,结点之间通过网卡利用点-点线路连接构成闭合的环型。环型拓扑看起来像是首尾相接的总线拓扑,其拓扑结构是“环状”的,如图2-4所示;其典型应用有Token-Ring令牌环网,其实际应用的连接如图2-5所示。1413.2局域网的拓扑结构

图2-4环型拓扑结构图2-5环型拓扑应用(Token-Ring)1423.2局域网的拓扑结构1.“环型”拓扑结构的特点网络中信息流向固定(单向),两结点之间仅有唯一的通路。环路中每个结点的收发信息均由环接口控制,控制软件较简单。在环型拓扑上,通常使用“令牌”在网络上传递信息。1433.2局域网的拓扑结构2“环型”拓扑结构的应用特点(1)优点

由于两个节点之间只有唯一的通路,因此大大简化了路径选择的控制。当有旁路电路时,某个节点发生故障可以自动旁路,这样可以提高可靠性。传输时间固定,适用于对数据传输实时性要求较高的应用场合。在负荷较重的场合,比“争用”信道的总线式网络有更高的传输速率。由于光纤适合于信号单方向传递和点-点式连接,因此“环型”结构最适合使用光纤。1443.2局域网的拓扑结构

(2)缺点传输效率低。由于信号以串行方式通过多个节点的环路接口,因此,当节点过多时,传输效率较低,网络响应时间变长。灵活性差。单环时,由于环路封闭,因此扩展不便。可靠性差,管理不易。当没有旁路电路或单环时,只要有一个工作站出现故障,整个网络都将瘫痪。环路维护复杂,实现困难,维护费用和造价高。1453.2局域网的拓扑结构3.适用场合这种结构被广泛应用于局域网主干网的一种网络拓扑结构。在高速主干网中,环型网络通常使用光纤作为传输介质,它适用于企业的自动化系统、对数据传输实时性要求较高的应用场合以及负荷较重的大型网络和信息管理系统。4.网络范例IBM令牌环网(Token-Ring)和FDDI环型网络。1463.2

局域网的拓扑结构3.2.3星型拓扑星型拓扑(startopology)的结构如图2-6所示;在应用时,该结构通过一条条独立的电缆或双绞线将各节点(计算机或其他网络设备)连接到中央设备上,中央设备通常是以太网交换机或集线器(Hub),如图2-7所示。1473.2局域网的拓扑结构图2-6星型拓扑结构图

图2-7星型拓扑应用(10BASET交换式或共享式以太网)148星型星型拓扑3.3局域网拓扑结构3.2局域网的拓扑结构1.“星型”拓扑结构的特点在典型的“星型”拓扑中,每个节点经过中央设备发送数据。这种结构很像连接到中央交换室的电话线路。中央设备(指HUB)在信号分发之前,对其进行放大和再生。1.每个节点通过中央设备收发数据.2.中央设备在信号分发之前,对其放大和再生.1503.2局域网的拓扑结构2.“星型”拓扑结构的应用特点(1)优点网络结构简单。易于检查故障。扩展性好。集线器或交换机上的多种类型接口,可以连接多种传输介质。每个节点与中心节点使用单独的连线,因此,单个边节点的故障不会影响整个网络,易于节点故障的处理。造价和维护费用低。1513.2局域网的拓扑结构(2)缺点中心节点出故障时,才会导致整个网络的瘫痪。目前,交换机和集线器的质量一般较好。对于使用集线器结构的网络,其最大缺点是当负荷激增时,中央节点的负荷过重。此时,作为中心节点的集线器也就成为了网络的瓶颈。需要较多的传输介质,通信线路利用率低,也造成投资的增大。当负荷过重时,系统响应和性能下降较快。1523.2局域网的拓扑结构3.适用场合星型拓扑结构的网络已经逐步取代了总线拓扑式的网络。成为网络市场的主流。星型拓扑结构主要用于以下3种场合。(1)工作间网络(2)智能大厦:(3)采用网络交换机或交换式集线器的交换式网络1533.2局域网的拓扑结构4.网络范例10BASET和100BASET(双绞线共享式或交换式以太网)。154

树型拓扑可以从星型拓扑或总线拓扑演变而来,形状像一棵倒置的树,顶端有一个带分支的根,每个分支还可延伸出子分支。3.3局域网拓扑结构3.2.4树型拓扑1.“树型”拓扑的结构3.2局域网的拓扑结构3.2.4树型拓扑1.“树型”拓扑的结构树型拓扑(TreeTopology)结构如图2-8所示,它可以看成是星型拓扑的扩展,其典型的应用是以太网的交换机与集线器级联后组成的网络,其应用结构如图2-9所示。156树型拓扑1.树型拓扑的优点a.易于扩展从本质上看这种结构可以延伸出很多分支和子分支,新的节点和新的分支很容易加入网内。b.故障容易隔离如果某一分支的节点或线路发生故障,很容易将该分支和整个系统隔离开来。2.树型拓扑的缺点树型拓扑的缺点是对根的依赖性大,如果根发生故障,则全网不能正常工作,因此这种结构的可靠性和星型结构相似。3.2局域网拓扑结构3.2局域网的拓扑结构

图2-8树型拓扑结构

1583.2局域网的拓扑结构

图2-9树型拓扑应用(交换机或集线器组成的以太网)1593.2局域网的拓扑结构2.“树型”拓扑结构的应用特点(1)优点

“树型”拓扑结构与星型拓扑结构类似,都具有易于扩展、故障隔离容易、网络层次清楚等优点。设计合理的“树型”拓扑可以比星型拓扑结构节约许多通信线路的投资费用。1603.2局域网的拓扑结构(2)缺点树型拓扑结构比星型更为复杂,由于数据在传输过程中要经过多条链路,因此时延较大;另外,要求根节点和各级分支节点都具有较高的可靠性。1613.2

局域网的拓扑结构3.适用场合树型拓扑属于集中控制式网络,适用于分级管理的场合,或者是控制型网络。如,多级智能大厦的分层网络。4.网络范例

100BASET和千兆以太网组成的多级网络,以及使用ATM交换机组成的分层网络等。

162软件系统网络操作系统网络管理软件网络应用软件网络的核心软件网络服务器网络工作站网络适配器(网卡)网络传输介质电缆双绞线光纤其他配件网络连接与互联设备收发器、中继器,集线器、交换机、网桥路由器、网关硬件系统3.3局域网的基本组成1633.3局域网的基本组成1.局域网的软件系统2.局域网的硬件件系统现代局域网一般采用基于服务器的网络类型(1)网络服务器(Server)(2)网络工作站(workstation)(3)网络适配器(网卡)(4)网络传输介质(5)网络连接与互联设备1643.3局域网的基本组成3.局域网中的其他组件(1)网络资源:在网络上任何用户可以获得的东西,均可以看作资源。(2)用户:任何使用客户机访问网络资源的人。(3)协议:协议是计算机之间通信和联系的语言。1653.3局域网的基本组成3.3.1网络服务器

1.网络服务器分类主干(控)服务器和各种功能性服务器两类。主干服务器主要指系统中的一个或多个装有网络操作系统的高性能的服务器;166网络的功能服务器ftp服务器通信和远程访问服务器Web服务器(www服务器)DNS服务器打印服务器3.3局域网的基本组成2.网络主干服务器

网络中可以有一台或多台主干(控)服务器,这些服务器是网络的“管理服务器”。它们在网络中,能够实现对计算机、用户或资源等对象的控制,并能够提供各种网络服务。1673.3局域网的基本组成它们应当具有以下的功能和要求:(1)运行和安装局域网的操作系统。(2)实现网络中的软件、硬件和数据信息等资源共享的主要部件。(3)网络管理员通过局域网内的“管理服务器”,实现对网络上的人员、设备、资源、通信和安全等全方位的可靠管理。(4)一般网络的主干服务器需要接受和处理来自多个客户机的数据处理、资源访问和网络服务等的服务器请求,因此,对CPU的数量、内存容量,以及质量的要求均比较高。1683.3局域网的基本组成3.网络的功能服务器人们从不同的角度,根据服务器作用的不同,对网络应用服务器进行了如下的分类:(1)打印服务器(2)通信和远程访问服务器(3)WWW(Web)服务器(4)DNS服务器(5)DHCP服务器1693.3局域网的基本组成集成的服务器集成的服务器的设计主要应用在中小型网络中。所谓的“集成”就是在一台物理设备上,通过软件的安装和配置,使其同时充当主控服务器(安装有网络操作系统)、打印服务器、WWW服务器、通信服务器和数据库服务器等多种角色。专用服务器在较大的网络中,服务器的物理设备往往根据其身份而分别设置。即采用专用的服务器完成专门的工作。1704.网络服务器物理设备的选择与配备3.3局域网的基本组成

5.选购网络服务器时需要考虑的主要因素(1)价格因素:在中小型网络中,服务器的负荷通常会比其他工作站的负荷高的多,因此,在网络工程预算中,一般购买服务器的费用应占总投资的10%20%。(2)系统的开放性、系统的延续性、系统的可扩展性、系统互连性能、应用软件的支持、性能价格比的合理性,生产厂商的技术支持以及等各种因素。

171还需要考虑的因素:系统的开放性、可扩展性、应用软件的支持、生产厂商的技术支持等。服务器的总体性能。CPU的速度、内存容量、硬盘等。1723.3局域网的基本组成3.3局域网的基本组成3.3.2客户机或工作站在网络中,客户连入网络中的计算机就是客户机;也称为客户工作站,简称工作站。客户机的功能用户通过客户机接受网络服务,访问网络资源,因此客户机应具备接受网络服务、访问网络资源、接受网络管理的接口和功能。客户机的类型各种类型的计算机:都可以成为网络客户机。无盘工作站:是一种特殊的客户机。173客户机的配置要求硬件软件网卡内存其他配置操作系统(Windows2003/XP/vista/win7)网络连接软件(Microsoft网络客户端、TCP/IP协议等)3.3局域网的基本组成1743.3局域网的基本组成3.3.3网络适配器

“网络适配器”(networkadapter),又称为网络接口卡(networkinterfacecard),简称网卡或NIC。它的品种和质量的好坏将直接影响网络的性能和网络上运行软件的效果。1753.3局域网的基本组成1.网络适配器的基本功能

网卡工作在OSI模型的第2层(数据链路层),它实现工作站与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配,接收和执行工作站与服务器送来的各种控制命令,完成物理层和数据链路层的功能。从功能来说,网卡相当于广域网的通信控制处理机,通过它将工作站或服务器连接到网络上,实现网络资源共享和相互通信。1763.3局域网的基本组成2.选购网络适配器时应考虑的因素(1)速率(10Mb/s、100/1000Mb/s)(2)总线接口类型(3)支持的网络类型和电缆接口(4)其他因素177(2)总线接口类型网卡要插在计算机主板的扩展插槽上,因此,选购的网卡必须与计算机内部可使用的总线插槽类型一致。常见的总线插槽有:ISA、EISA、VESA、PCI、PCMCIA。ISA卡:使用8位或16位总线插槽,目前较少使用。PCI卡:目前最流行的网卡。工作站一般使用32位的PCI网卡;服务器上常用64位或增强型(PCI-X)的PCI网卡。3.3局域网的基本组成178ISA卡

3Com3C905CX,PCI卡

总线接口类型总线接口类型1793.3局域网的基本组成PCMCIA网卡:主要用于笔记本电脑,一般分为16位和32位两种总线类型。无线网卡和USB网卡NETGEARMA111无线网卡

TP-LINKTL-WN310G无线网卡NETGEARFA511网卡

1803.3局域网的基本组成(3)支持的网络类型和电缆接口支持的网络类型电缆接口以太网卡令牌环网卡FDDI网卡ATM网卡RJ45BNCAUI1813.3局域网的基本组成3.3局域网的基本组成3.安装和配置网络适配器(1)安装网卡首先,将选用的网卡插入计算机内与其对应的总线插槽内。其次,连接本机的网线(即网络传输介质)。1823.3局域网的基本组成(2)配置网卡①硬件配置当网卡需要硬件配置时,应按说明书依次进行。目前,网卡大多都不需要进行硬件配置。②软件配置:目前常用的PCI网卡,在Windows98/Me/NT/2000/XP下,通常跟随安装向导,即可实现自动安装和配置。183一、传输介质概念传输介质是计算机网络的通信线路,即信息传递的载体。分类有线传输介质和无线传输介质两大类选择传输介质时应考虑时应从以下各个方面着手:网络拓扑结构网络连接方式网络通信容量系统传输时的可靠性要求所传输的数据类型环境因素计算机网络传输介质184(一)有线传输介质目前,在局域网中常用的有线传输介质有双绞线、同轴电缆和光导纤维等。1.双绞线1)双绞线的概念双绞线(twistedpair,TP)是当前最常用的一种传输介质,它是由两根绝缘的金属导体扭在一起形成的。我们把它叫做2芯(一对双绞线)。双绞线电缆是由若干对双绞线对,捆成一条电缆并以坚韧的护套包裹着,以减小各对导线之间的电磁干扰。计算机网络传输介质185例如:普通的电话双绞线电缆,它是由4芯(2对双绞线)或者2芯(1对双绞线)构成的。但是在计算机网络上用的双绞线电缆是8芯(4对双绞线)。2)双绞线的优缺点双绞线中一根导线在传输中发生的电磁辐射会被另一根导线上的电磁辐射抵消,这样可以降低信号干扰的程度,使其具有传输特性比较稳定的优点,其缺点是传输损耗较大。计算机网络传输介质1863)双绞线的分类

按照减少或消除相互间电磁干扰的方式不同:双绞线分为无屏蔽双绞线(unshieldedtwistedpair,UTP)和有屏蔽双绞线(shieldedtwistedpair,STP)2种.

计算机网络传输介质187(1)无屏蔽双绞线(UTP)无屏蔽双绞线是通过线的对扭来减少或者消除相互间的电磁干扰。它是由外部保护层与多对双绞线组成。

计算机网络传输介质188

UTP的应用特性

1.低成本(略高于同轴电缆)

2.易于安装

3.高容量(高速传输能力)

4.100m以内的低传输距离(高衰减)

5.抗干扰(EMI)能力差计算机网络传输介质189无屏蔽双绞线的优缺点

无屏蔽双绞线的最大优点是价格便宜,易于安装,所以被广泛地应用在传输模拟信号的电话系统和局域网的数据传输中。UTP的最大缺点是,绝缘性能不好,信号衰减比较厉害。计算机网络传输介质190(2)有屏蔽双绞线(STP)

有屏蔽双绞线是通过屏蔽层来减少或者消除相互间的电磁干扰。

它是由外部保护层、屏蔽层与多对双绞线组成。计算机网络传输介质191(2)有屏蔽双绞线(STP)STP和UTP的不同之处是,在双绞线和外层保护套中间增加了一层金属屏蔽保护膜,用以减少信号传送时所产生的电磁干扰,并具有减小辐射、防止信息被窃听的功能。

计算机网络传输介质192STP的应用特性(与UTP相比)

1.中等成本由于整个系统都需要屏蔽器件,因此价格比UTP高一倍以上。安装难易程度中等。

2.比UTP具有更高的容量。

3.100m以内的低传输距离(高衰减与UTP相同)。

4.抗干扰(EMI)能力中等。

5.保密性强。目前,除了在某些特殊场合(如电磁干扰和辐射严重、对传输质量有较高要求等)使用STP

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