通信与计算机网络

主要内参：

＞一、通信、网络的地位

＞二、计算机及其网络的形成和发展

＞三、计算机网络功能、结构和分类

A四、网络协议体系——OSI/RM模型

＞五、局域网

＞六、网络互联通信技术

＞七、TCP/IP协议

＞八、网络安全和网络管理

＞九、通信、网络发展趋势

＞十、实例

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专注教话库.专■镇整专受故话库、专也模整专注教话库.专■镇整

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■

通讯系续

信息计算机网络系统XMR

、光线

PSTBCUAnaPAC.DIM.治

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传输一

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二、计算机及网络发展历程

1、计算机发展历程及趋势

2、网络发展历程

1、计算机发展历程

第五代人工智能(生物)计算机(？)

第四代大规模集成电路计算机(1980-今)

第三代集成电路计算机(1964—1979)

第二代晶体管计算机(1957—1963)

第一代电子管计算机(1946—1956)

计

算超级计算机

机

系大型机

统

的小型机

分

类工作站

)

4

①

…

T

X

(

V微型机

计算机的发畏趋势

微型化、巨型化

网络化

多媒体

第五代计算机

2、计算机网络的形成和发展

计算机网络是计算机技术和通信技

术高度发展并相结合的产物，出现于二

十世纪60年代的初期，发展极快。一个

国家是否具有全国性的大型计算机网络,

已经成为衡量该国家科学技术的重要标

志O

计算机网络经历了从箱单到复杂、

从低级到高级的发展过程。可概括为三

个阶段：

远程用通讯

户终端计算机

设备主机

计算机系统

计

前

置

机

处

机

理

机

计算机系统

计算机—计算机网络

主机

主机

主机通信设备

高速线路

资源子网

低速线路

主机

三，网络的功能，结构和分类

1、网络的基本功能

2、网络的结构和组成

3、网络的分类

1,网络的基本功能

计算机实质上是帮助人们进行信息处理的智能

工具。输入计算机的是信息，计算机输出的还是信息。

计算机网络是在计算机技术与通信

技术高度发展并结合的背景下，为解决

实践需要应运而生的。开发每个网络系

统都有极强的应用目的。每个不同的计

算机网络是为不同目的，解决不同需求

而设计的。因此，各个具体网络系统的

功能也不尽相同。但网络的主要功能是

相近的：

计

r1、数据快速传送和集中处理

算

数据快速传送和集中处理是计算机网络的最基本功能。

机

网2、资源共享

资源共享包括共享软件、硬件和数据资源，是计算

络机网络最有吸引力的功能。

系

统3、提高可用性和可靠性

一方面可均衡各台计算机的负载，大大提高每台计

的算机的可用性；

基另一方面，通过网络各台计算机彼此互为后备机，

本避免因故障导致系统瘫痪的情况，提高了系统的可靠性。

功4、易于分布处理

能对大型综合性问题可将任务分交给几台计算机，实

观分布处理的目的。因而使得它在经济、军事、生产管

[理和科学技术等部门发挥了重要作用，在事务处理和过

程控制中扮演了越来越重要的角色。

2、网络的结构与组成

计算机网络是由主计算机、

终端、网络节点、通信链路等网

络单元组成。从逻辑功能上看，

一个网络可分成两个子网：资源

子网和通信子网。

资源子网一般由计算机系统、终

端、终端控制器、连网外设、各种

软件资源和数据资源等组成。资源

子网负责全网的数据处理和向网络

用户提供网络资源及网络服务等。

这里将主要介绍资源子网中的主体

设备：计算机系统和终端。

资源子网

♦主计算机

在计算机网络中，主计算

机(host)负责数据处理和网络

控制，它与其他模块中的主机

联网以后，构成网络的主要资

源。网络服务器、普通PC机均

属主机算机(host).

♦终端：终端是网络中用量最大，分布最广的

设备，直接面对用户，是用户进行网络操作、

实现人一机对话的工具。

复合终端：由多台输入输出设备组

成，但对终端的控制仍由控制电路实

现；

智能终端：终端控制器为可编程控

:制器，通常为微机。

通信子网由网络节点、通信链路及信

号变换器等组成，负责数据在网络中的

传输与通信控制。

a.网络节点：负责信息的发送和接受，信息的转

发等功能，通常网络节点本身就是一台计算机。

b.通信链路：通信链路是两个节点之间的一条通

信通道，常被称为信道。

c.信号转换器：信号变换器提供数字信号和模拟

信号之间的变换，如调制解调器。

计算机网络

局域网(LAN)广域网(WAN)城域网(MAN)■耳联网(Internet)

局域网的分布广域网一般城域网是介于局互联网其实不是一

范围一般在几跨城市、地区甚域网与广域网之种具体的物理网络

技术，它是将不同

公里以内，最至国家。此类网间的一种大范围的物理网络技术按

大不超过10公络出于军事、国的高速网络。城某种协议统一起来

里，属于一个防和科学研究的域网的设计目标的--种高层技术。

地区或一个单需要，发展较早。广域网与广域网、

是要满足儿十公广域网与局域网、

位组建的网络目前，许多里范围内的大量局域网与局域网之

O它是在小型全国性的计算机企业、机关、公间的互连，形成了

计算机和微型网络就属于这类司和社会服务部局部处理与远程处

理、有限地域范围

计算机大量推网络，例如中国门的计算机连网资源共享与广大地

广使用之后才邮电部的需求，实现大量域范围资源共享相

逐渐发展起来ChianNet网、用户、多种信息结合的互联网。目

前世界上发展最快、

的。传输的综合信息

Chinapac网也是最热门的网络

和ChinaDDN等。网络就是Internet网

各类计算机网络的特征参数，如下表:

网络分类缩写分布是豳大约处理机位于传输速率

同一范围

局域网10m房间

TLAAXNT4Mbps〜10

建筑物

100mGbps

1km校园

城域网MAN10km城市50Kbps〜10

0Mbps

广域网WAN100km国家9.6kbps-45

Mbps

互联网1000km洲或洲际9.6kbps〜45

Mbps

四、网络林以体系一OSI/RM模型

1、协议的概念

所谓网络协议，是计算机之间

进行通信时，为保证数据有序地发

送和接收，而预先约定的规则（标

准或约定）。规则中明确规定了：

通信时数据的格式、传送时序及相

应的控制信息与应答信号。

2、开放式系统互联参考模型

OSI/RM(OpenSystemInterconnect

/ReferenceModel）开放►式系统互^耳关参考^型,

是由国际标准化组织（ISO）制定的网络

协议层次模型，又称为ISO/OSI网络体系

结构。为实现不同网络的互连，OSI/RM

模型把网络通信定义为7个层次。

:jy咨空■绘aOSI/RM模型层次结构

由

低

层

到

高

层

提供物理链路，实现比特流的透明传输。

五、局域网

1、局域网特征

2、IEEE802标准

3、介质访问控制方法

4、以太网一最普及的局域网

5、网络设备简介

1、局域网特点

a、范围有限，用户个数有限，仅用于办公

室、工厂、学校等内部网络。

b、高传输速率和低误码率。

c、传输介质较多，既可用通信线路（如电

话线），又可用专门的线路（如同轴电缆，光

纤，双绞线等）。

d、局域网侧重共享信息的处理，广域网侧

重共享位置准确无误及传输的安全性。

决定局域网特征的主要技术：拓扑结构、

数据传输形式、介质访问控制方法。

2、IEEE802标准

IEEE802.1A概述和系统结构。

IEEE802.IB网络管理和网际互联。

IEEE802.2逻辑链路控制。

IEEE802.3CSMA/CD总线访问控制方法物理层技术规范。

IEEE802.4令牌总线访问控制方法及物理层技术规范。

IEEE802.5令牌环网访问控制方法及物理层规范。

IEEE802.6城域网访问控制方法及物理层技术规范。

IEEE802.7宽带技术。

IEEE802.8光纤技术。

IEEE802.9综合业务数字网(ISDN)技术。

IEEE802.10局域网安全技术。

IEEE802.11无线局域网。

3、介质访问控制方法

三种常用的局域网的介质访问控制方

法。

♦CSMA/CD（载波监听多路访问技术）

♦令牌环

♦令牌总线

4、以太网一最普及的局域网

采用CSMA/CD载波监听多路访问技术

标准以太网符合IEEE802.3协议规范。

网络使用效率高。

以太网有主要有以下几种：

粗缆以太网10BASE-5;细缆以太网

10BASE-2;细/粗同轴电缆混合网络；

双绞线以太网10BASE-T;快速以太网

100BASE-T及高速以太网。目前高速以太

网数据传输率10Gb/s。

5、网络设备简介

♦网卡(NIC)

♦网络集线器(HUB)

♦以太网交换机

♦以太网网络互联设备

♦无线网络设备

互联设备的作用

寻址功

OSI层次互联设备作用

能

中继器、集在电缆段间复制比特，放大

物理层无地址

线器电信号，扩展网络长度。

数据链路网桥、交换在LAN之间对存储转发数据

MAC地址

机链路帧。

网络层路由器在异型网络间存储转发分组。网络地址

传输层及在第四层或第四层以上实现

网关

以上不同网络体系间互联接口。

六、网络互联通信技术

1、网络互联的基本概念及方法

2、公共传输系统

有线、无线

3、水利信息化通信技术

笠”强必J

1、网络互联的基本概念及方法

网间互联的复杂性取决于要互联的网的

a帧、分组、报文和协议的差异程度。

一般LAN-LAN互联由于在传输层以下，大

多采用中继器和桥。网桥工作在数据链路层，

透明网桥用于同种类型的LAN的互联，改变封

装的网桥有能力改变每种通信协议所规定的

数据包的封装。交换式集线器工作在数据链

路层，它除普通集线器的功能外，还能以高

的数据速率实现不同类型的LAN的互联。

而LAN-WAN互联主要是扩大数据通信网的

连通范围，由于协议差异很大，一般采用路

由器，并且可以利用公共传输系统联网。

2、公共传输余统

从用户角度看，公共传输系统主要

提供：电路交换服务、分组交换服务、

租用线路或专线服务三种通信服务。

常见的公共传输系统如下：PSTN、

ISDN、N-ISDN、B-ISDN、X.25、F.R.、

、、其中、、

SMDSSDHATMOX.25F.R.

SMDS、BTSDN属于包交换网络。

a.公共电话交换网PSTN

以模拟技术为基础的电路交

换网络，因此两个站点经PSTN通

信时，中间必须经双方Modem实

现数1模信号的转换。可作为备

份线路考虑。

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d.DDN数字数据网

一种利用数字信道提供数据信号传输的数

据传输网，也是面向所有专线或专网用户的基

础电信网。DDN网的特点：传输速率高、质量

好、距离远、多协议支持、安全可靠、费用低

廉。DDN提供的业务有专用电路、帧中继、压

缩话音/G3传真业务、虚拟专用网。带宽在2M

以内。

DDN接入方式非常丰富，常用的有：二线

模拟传输方式、二线（四线）频带调制解调器

传输方式、2B+D数据终端单元（DTU）传输方

式等等。

e.X.25分组交换网

X.25是在公用数据网上以分组方式工作的数据终

端设备DTE和数据电路端接设备DCE之间的接口，实现

a

点对点的交互方式。在单个物理链路上可复用多条逻

辑信道（即虚电路），使一个DTE接口接入X.25网后可

与一个或多个远程DTE同时互联，实现全双工的信息交

换。

持点网内个节点具有存储转发能力,能接入不同类型

的用户设备、可靠性高、多路复用、流量控制和拥塞

控制、点对点协议（不支持广播）、支持多种协议,

可与其他公用网互联。

X.25接入：a、在大规模、多协议网络中，采用路由器和

网关同时连接X.25和本地局域网。b、在中小规模协议

较少的网络中，采用一台PC机做为路由器。c、使用分

组装拆设备PDA。

DDN与X.25的比较

DDN与X.25的比较

DDNX.25

不具备交换功能。分组交换网。

是一个全透明的数据网:本身有三层协议，只

络：有系统高层协议透明。

提供点对点的非交换型用呼叫建立临时虚电

的为用户独占的永久型路

虚电路。

f.帧中继的应用

帧中继是在X.25基础上，简化了差

错控制、流量控制和路由选择功能，着

眼于数据的快速传输以提高网络的吞吐

量，而形成的一种新型的交换技术。因

此帧中继为原X.25用户提供性能更高或

范围更广的业务，另夕卜，帧中继也可基

于DDN网等平台上实现

帧中继和X.25的异同点

帧中继和X.25的异同点

帧中继X.25

着眼于数据的快速传输，最大程度地强调网络内数据传输的可靠性

提IWJ网络吞吐量。

只有物理层和数据链路层，省去了分为物理层、数据链路层、分组层。

X.25的分组层，把分组层的一些功能

取消或削弱后合并在数据链路层。

非确认性型的网络，只在源端点DTE确认型的网络，在分组层对报文进

和终端点DTE之间进行确认和重发，行分组和