计算机网络技术基础与数据通信基础(ppt 73页).ppt

1、计算机网络技术基础,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,引 言,一、课程特点（实用性、专业性、知识性均很强） 知识性和实用性最强的技术课程之一。 计算机课程中自学难度最大的之一。 网络工程师应掌握的知识和技术有： 网络规划与组网设计 （网络协议/网络类型/网络结构/网络设备选择） 网站建立 (服务器安装/网页制作) 网络管理与维护（用户和文件系统管理/安全性） 网络施工技术（综合布线等） 网络数据库开发与维护（Web数据库技术） 真正掌握计算机网络技术必须理论与实践并重。本课程只是以网络理论为主的入门课程。 网络技术专家=扎实的理论基础+踏实的工作实践,二、学习目标与学习特点,学习目标

2、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 教材内容偏旧偏空，所以大量讲课内容在教材之外。 术语（中英文）多，概念多，技术性强 要求：听课/笔记/预习教案/作业 教案下载 0 /网络技术基础教案/ 04年新教案,答疑： ,三、学习内容,学习内容（教材只是学习参考） 第一章 计算机网络概述 第二章 数据通信基础 第三章 计算机网络体系结构与协议 第四章 计算机局域网 第五章 网络互连与TCP/IP协议 第六章 Intern

3、et及其应用 第七章 网络连接设备与技术 第八章 网络系统集成 第九章 网络安全技术基础,四、考核方式,考试方式 平时作业与课堂表现 20% 期中考试（笔试） 20% 期末考试 （笔试） 60% 说明： 旷课三次或上课习惯睡觉者不必参加考试 本课程与过去课程相关不大，基础不是问题。 笔试内容 基本知识 基本概念 基本协议 常用命令 常用英文术语,提示：可上网查看历次考题,五、推荐参考书 入门 最新计算机网络实用教程（台湾）杨丰瑞 杨丰任编著 中国铁道出版社 2001年7月 计算机网络陈文革 程向前编（面向21世纪课程教材） 高等教育出版社 1999年6月 提高 计算机网络（第3版）美）Andr

4、ew S. Tanenbaum著 熊桂喜/王小虎译 清华大学出版社1998年7月 TCP/IP协议族（影印英文版） （美）Behrouz A.Forouzan/Sophia Chung Fegan著 清华大学出版社 2000年12月,第一章 计算机网络概述,本章主要内容 1.1 计算机网络基本知识 1.2 通信网络数据交换技术 1.3 外网接入技术 1.4 网络的四种基本系统结构 1.5 常用网络操作系统,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.1 计算机网络基本知识,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.1.1 什么是计算机网络(Network),a计算机网络的基本要求 未连网

5、前的计算机系统“信息孤岛”。 传输要求：必须将信息送到正确的目标设备。 信息必须由且只能由指定设备（用户）接收。 精度要求：必须保证信息传输的准确性。 在传输后被改变、出现错误的信息是不可用的信息。 时间要求：必须保证信息传输的时间性。 迟到的信息是无用的信息。 对于视频、音频之类实时传输，还要求保证信息传输的顺序。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,b、计算机网络的基本组成,一个用于计算机连网通信的系统一般由六个部分组成： 信息（message） 文字、数值、图形、声音、图像等 发送设备 各种信息处理设备（计算机等） 接收设备 各种信息处理设备（计算机等） 通信设备 负责主机间的通信

6、控制和通信处理 传输媒介 各种电缆、光缆、无线电波等 通信协议 通信规则（无协议的两台设备可以连接但无法通信，如同讲不同语言的两人无法对讲）,主机(host),莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,c、计算机网络的定义(参考),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。,未来通信和网络的目标5W： 任何人（whoever） 任何时间（whenever） 任何地方（wherever） 和任何人（whomever）

7、任何信息（whatever）,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,d计算机网络的组成 网络=资源子网+通信子网,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,通信子网,资源子网,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.1.2 计算机网络的功能和应用,资源共享 从成本上看 软、硬件资源共享（硬盘打印机软件包） 数据交换 从效率上看 即时（动态）数据交换（股市行情军事生产管理订票系统电

8、子邮件） 网络桥梁 使世界变小 可靠性和安全性 如:通过网络备份存放提高信息可靠性 使用网络访问权限控制提高信息安全性,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.1.3 计算机网络的分类,通常可以通过两个方式来分类：传输技术和网络规模。 1按传输技术分 广播式网络（broadcast network） 一条共享通信信道；信息以广播形式送到所有站点，网络地址符合者接收之，不符者舍弃之。 特例：多播（multicasting） 点到点网络（point-to-point network） 信息从源主机到目标主机，通常要经过多个中间设备，且有多条路径。因此其路由算法十分重要。 一般来讲 小的、本地

9、性的网络采用广播方式 大的、远程性的网络采用点到点方式,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,2按网络规模分 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)，免费用或少费用。 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)； 一般通过租用的专线接入公共数据通信网实现远程连接； 以路由器为技术基础（一般连接两个或两个以上局域网）。 WAN通信一般称为“服务”（service），因为网络提供商通常要对所

10、提供的WAN服务收费。 城域网（MAN，Metropolitan Area Network） 分布范围在LAN和WAN之间(几十公里内),通常是一个城市内多数LAN的组合网。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,2按网络规模分(续) 介于局域网和广域网之间的网络（CAN,统称“区域网”） 内部网（Intranet） 园区网/校园网（Campus networks） 最大特点：大量使用外部信息资源（特别是Internet上的资源)。 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：

11、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组成或是一个大型的LAN。 高带宽。 本课程中，将这类网络以下统称“区域网”，而将单个部门或单个建筑物内的网络称为“局域网”。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,2按网络规模分(续) 互连网络（internet） 若干个网络连接起来构成一个更大的网络。 Internet is a largest internet！ 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）

12、和租用的公用电话线路实现远程连接。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.1.4 通信网与计算机网络,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”。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.1.4 通信网与计算机网络（续） 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）。从整个电信网的角度来划分，电信网可以分为三个部分：长途网（长途端局以上的部分）、中继网（长途端局和市话局及市

13、话局之间的部分）和用户接入网（从本地电话局到用户之间的部分）。 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。 网络技术的发展趋势是“三网合一”。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.2 通信网络数据交换技术,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.2.1 数据交换技术概述,最简单的网络连接：两站点直接用线路连接。 一般通信网络，则根据网络结构的不同可以分为交换通信网络和广播通信网络。 广播通信网络中的通信方式是广播式，所有网络节点共

14、享通信媒介，不需要中间节点的介入。LAN一般为广播通信网络。 交换通信网络是由若干个网络节点按照某一拓扑结构相互连接而成的。数据的传送从源节点开始，需经过若干中间节点转发（交换），才能最终到达目的节点。限于经济性或连接的非永久性，WAN一般为交换通信网络。 【名词】站 节点(结点),广播通信网络,交换通信网络,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.2.2 数据交换：基本要求与常用技术,一般来说，对数据交换有下面五个基本要求： 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 在交换的连接过程中的速度要快 高的传输准确性 适应用户的实时性要求，网络时延要小 能满足用户各种数据通信业务的

15、需要 常用数据交换技术有: 电路交换 报文交换 分组交换 虚电路分组交换 数据报分组交换 信元交换,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,数据交换技术之一：电路交换（circuit switching）,通信时需在两站间通过交换结点（交换机）先建立一条独享的通信“线路”, 即所谓“通信通道”。 通信过程三次握手（handshake）： 建立连接（hello） 电路建立 源端向网络系统发送一个带目标端地址的请求联接信号（呼叫），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

16、路，直至取消（例：打电话前先摘机拨号）。 数据传送（talk） 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） 电路释放(电路拆除）,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,电路交换：源于电话通讯技术,电路交换是由传统的电话通讯方式发展起来的一种交换方式。 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%（语音通信最高可达80%）。而且建立电路和电路释放时间较长，小数据量传送不经济。 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

17、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,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,数据交换技术之二：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”（对报文大小没有限制），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。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

18、用信道，而不是占用整个链路。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,报文交换：适合在公用电报网中使用,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）需用大容量存储器的电脑设备 在实际应用中报文交换主要用于传输报文较短、实时性要求较低的通信业务，如公用电报网。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,数据交换技术之三：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

19、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。,报文交换,分组交换,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,两种分组交换方式,分组交换的方法有两种： 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。 虚电路（virtual circuit） 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。

20、“面向连接”方法。,数据报交换,虚电路交换,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,分组交换技术：数据报与虚电路比较,数据报(datagram) 无需呼叫建立连接阶段,所以传输少量数据时比虚电路快。分组可绕过故障节点到达目的地，但不保证分组能按序到达，数据丢失也不知晓。 虚电路（virtual circuit） 传输前需先建立连接，所以适用于两端之间大数据量交换。能保证每个分组按序正确到达。但构成虚电路的某个节点或链路出故障时，虚电路完全失效。,数据报交换,虚电路交换,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,三种交换技术比较,电路交换 数据传输之前必须先通过呼叫设置一条完整通路。在线路拆除

21、(释放)之前该通路由一对用户完全占用。效率不高，适合于较轻和间接式负载使用租用的线路进行通信。LAN中广泛使用。 报文交换 报文从源点传送到目的地采用存储转发的方式，报文需要排队。因此报文交换不适合于交互式通信，不能满足实时通信的要求。通常用于公用电报网。 分组交换 分组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，数据报传送之前必须通过虚呼叫设置一条虚电路。分组交换技术是在计算机数据通信网中最广泛使用的交换技术，适用于交换中等或大量数据情况。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,数据交换技术之四：信元

22、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（“贵族网络”） 能最充分支持QoS 采用信元交换技术的主要网络是ATM（异步传输模式）网络。,【QoS】服务质量（Quality 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

23、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”）,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1. 常用外网技术,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,什么是外网？,现代网络，与外网（特别是因特网）的连接是必不可少的。对一般用户而言，一般是通过接入第三方的通信网实现WAN连接，所以网络工程

24、师需要了解各种接入的通信网的性能和线路使用情况(费用等)。 通信网通常有三种类型：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。 本节仅要求了解常见通信网的名称、类型和特点。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,（1）PSTN （公用电话交换网） DTE+Modem+电话交换机,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,PSTN的特点：,PSTN即许多家庭或单位个人使用的拨号网络。 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

25、个Modem接入计算机，构成计算机网络。由于PSTN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56kbps（一路数字话路速率在64kbps以下）。 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）+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。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,（2）DDN （数字数据网） DTE+基带Modem+DCCS交换机 由数字交叉联接设备DCCS（Digital Cr

26、oss 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。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,DDN （数字数据网）网络示意图,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,DDN （数字数据网）的特点：,采用数字传输信道传输数据信号的通信网，用户的终端设备通过DTU（基带MODEM）与就近的DCCS节点机相连。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

27、到某地的DDN信道，必须向NMC申请。国内主要是中国公用数字数据网(CHINADDN)。 DDN的主干传输为光纤传输，采用数字信道直接传送数据，所以传输质量高。 采用专线连接的方式而不必选择路由，直接进入主干网络，传输速度快，网络时延小，线路质量好，是目前使用最多、影响最大的广域网接入技术。 但DDN专线需要铺设专用线路从用户端进入主干网络，用户 除了需要交纳昂贵的网络流量费，还有一笔可观的线路月租费，相同带宽费用是其他上网方式的很多倍，用户端还需要专用的接入设备和路由器，不适合普通的互联网用户。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,（3）PSDN （分组交换网） DTE+（集中器）+

28、分组交换机 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。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DTE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。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,PSDN （分组交换网） 的特点：,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”

29、，故PSDN网又称“X.25网”。DTE用户终端只要外部接口符合X.25分组交换技术建议标准，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。传输速率64kbps。 PSDN最大优点是在传输中可进行差错校验，因此能够在线路误码率较高时保障数据完整、可靠的传输。但现在线路质量已大大提高，PSDN已进入暮年。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,（4）FRN （帧

30、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。 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。 帧中继线路质量好，速度与DDN相当，费用是DDN的1/2到

31、1/4，但帧中继线路质量随网络负载上下波动，传输可靠性比DDN差。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,FRN （帧中继网）网络示意图：,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、T3和T4。T载波提供最大传送率是274Mbps。 Bell系统的T1载波利用脉码调制PCM和时分TDM技术，使24路采样声音信号复用一个通道。每一个帧包含 193位，每一帧用 125s时间传送。T1系统的数据传输速率为1.544Mbps。 T1 1.544Mbps(6424kbps，四条线) T2 6.312Mbps T3 45Mbps(28条T1)亦可租用“部分T1

32、”（最小为64kbps）,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,（5）ISDN（综合业务数字网）DTE+（TA）+NT2+NT1+ISDN交换机,ISDN（Integrated Services Digital Network）,中国电信将其俗称为”一线通”,是通过对电话网进行数字化发展起来的。它采用数字传输和数字交换技术,将电话、传真、可视图文及数据通信等多种业务综合在一个统一的数字网络进行传输和处理。ISDN向用户提供两种接口: 基本速率接口BRI（Basic Rate Interface）提供2B+D信道，即两个64kbps 的B信道，用于话音、数据和图像的传输，一个16kbps 的

33、D信道，用于传输信令或分组信息，总带宽144kbps。 （常用于个人用户） 基群速率接口PRI（Primary Rate Interface）提供23B+D（1.54Mpbs）或32B+D（2.048Mbps）信道。（常用于网吧类LAN与Internet的连接或重要部门的DDN备份）。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,ISDN（综合业务数字网）网络示意图：,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,（6）xDSL（数字用户环路） DTE + ADSL Modem+交换机,xDSL是一组数字用户环路(Digital Subscriber Loop）技术，其中x表示有若干种（见下表），它

34、利用现在电话线铜缆用户线中的2对或3对双绞线实现高速数据接入。XDSL有对称（如HDSL）与非对称（如ADSL）之分来满足不同的用户需求，所谓对称与非对称是指上行与下行的带宽是否相同。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,ADSL：通过电话线实现宽带接入,目前最常用的是中国电信开通的ADSL业务（Asymmetric Digital Subscriber Line）即“非对称数字用户线”。它在普通电话线的底频语音上叠加高频数字信号，能够提供高达8Mbps的高速下行速率和2Mbps的上行速率，传输距离可达36千米。它无需修改任何现有协议和网络结构 (只需在电信公司的线路出口和用户的电话线路

35、入口各加一台 ADSL调制解调器)，即可在电讯公司与最终用户间架起一座高速通道。当在你身边的电话线两端分别放置ADSL Modem时，在这段电话线上便产生了三个信息通道： 一个速率为 1.5Mbps-9Mbps的高速下行通道，用于用户下载信息； 一个速率为 16Kbps-1Mbps的中速双工通道，用于用户上传信息； 一个普通的老式电话服务通道，用于普通电话服务。 且这三个通道可以同时工作。在铜线两端安装ADSL Modem的作用是接收基带数据，然后通过调制技术形成高速模拟信号进行传输。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,ADSL标准,G.DMT标准 所谓“全速率ADSL”； 支持8Mb

36、ps高速下行和 1.5Mbps上行速率； 要求用户端安装分离器，成本高，适用于网吧和小型 网络的共享接入。 G.LITE标准 所谓“轻型ADSL“； 支持1.5Mbps高速下行和512Kbps上行速率； 省去复杂的分离器，适用于普通家庭用户。,目前所有ADSL局端设备都支持以上两个标准，用户可根据需要选择支持不同标准的客户端设备。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,ADSL的特点,高速Internet接入 （相比PSTN和ISDN） 数据和语音同时传输 接入费用低廉 （相比DDN） 可以拥有静态IP 始终在线 软硬件安装简单 （普通电话线/申请ADSL业务/准备ADSL Modem/设

37、置）,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,ADSL接入及计费方式,专线接入 静态IP，无须拨号（无用户名和密码）。通常采用包月制计费。 虚拟拨号 连接时获得动态IP，需“拨号”（输入用户名和密码），但并非真拨号，只是系统记录拨入和离线时间以便计费的一种技术方式。故可采用计时收费。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,ADSL接入方式之一：家庭接入,用户设备：ADSL MODEM卡（内置式）； ADSL分离器（采用全速率接入时，通常由局方提供） 。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,ADSL接入方式之二：家庭接入,用户设备：带USB接口的ADSL MODEM（外置式）； AD

38、SL分离器（采用全速率接入时，通常由局方提供） 。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,(a)ADSL MODEM卡(内置式) (b)(c)带USB接口的ADSL MODEM(外置式),(a),(b),(c),莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,ADSL接入方式之三：网吧或单位接入,用户设备： 带RJ-45接口的ADSL MODEM（外置式）； ADSL分离器（采用全速率接入时，通常由局方提供）； 可后接集线器，实现小型网络的Internet共享。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,ADSL接入方式之四：要求网络安全性好的单位接入,用户设备： ADSL路由器（价格高）,通常

39、还后接有交换机或集线器； ADSL分离器（采用全速率接入时，通常由局方提供）； 可提供地址转换、一个IP共享Internet连接等功能。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,（7）HFC（光纤/同轴电缆混合网） DTE+Cable Modem+有线电视传输系统,近年来，有线电视(CATV)正在由同轴电缆向HFC（Hybrid Fiber Coaxial)发展，即主干采用光纤，而光结点小区仍采用同轴电缆。与PSTN相比，CATV带宽可达550/750MHz，在城市几十公里内仍具有良好的传输特性。一个光结点小区可容纳2000个家庭接入。目前我国有5000多万户CATV用户，而且以每年新增50

40、0万户速度发展。 两大技术难题：（1）变单向传输为双向传输 （2）采用CableModem (电缆调制解调器) CATVHFC给我们带来了什么？ 高速联接访问Internet 10-30Mbps，是PSTN的100倍 推动多媒体应用 VOD（视频点播），在家点看电影不是梦想 电视、电话共缆传输,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,（7）HFC（有线电视网） DTE+Cable Modem+有线电视传输系统,HFC网是一种新型的用于解决“最后一公里”接入问题的宽带网络，它有效地利用了当前的先进成熟电视传输技术，融数字与模拟传输为一体，集光电功能于一身，同时提供较高质量和较多频道的传统模拟广

41、播电视节目、较好性能价格比的电话服务、高速数据传输服务和多种信息增值服务，还可以逐步开展交互式数字视频应用。,HFC的优点是利用现有的有线电视网络，不需要再单独架设网络，且速度比较快，缺点是HFC网络结构是树型的，Cable Modem上行10M下行38M的信道带宽是整个社区用户共享的，用户数增多，每个用户的带宽就急剧下降，而且共享型网络拓扑致命的缺陷就是它的安全性（整个社区属于一个网段），数据传送基于广播机制，同一个社区的所有用户都可以接收到他人的数据包。,还有一种利用CATV的方法是使用“数字机顶盒”：让电视兼任电脑,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,（8）SONET/SDH（同步

42、光纤网络/同步数字体系传输网）,SONET是美国用于光纤数据传输的标准，最大的可以达到9.953Gbps。实际线路速率接近20 Gbps ，与SONET相当的国际标准是SDH（同步数字体系）。据称，ATM over SDH有可能成为城域网建设的主流技术之一。 SDH实际上是一种全网时钟同步体系。该体系要求在SDH传输网中设置一个高精度、高稳定度的统一的时钟源（常用具有10-11稳定度和精度的铯原子钟），由它通过专门的信道对全网所有网络单元中的时钟进行频率和相位的同步。由于全网所有节点的时钟保持严格的同步，所以传输数据时不必再考虑位串同步措施，大大提高了传输效率和速率。 美国和加拿大采用的是SO

43、NET，欧洲和中国采用SDH。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,（9）ATM（异步传输模式）网,ATM是一种基于统计时分复用（ATDM）的信元交换方法，而且是着眼于与高速光纤传输介质配合而研制的一种高速交换技术。它可同时支持语音、图像和数据等多媒体信息提供高速交换，充分支持QoS。 ATM网络的原理：将传输数据切分为固定长度的信元传送，可根据业务类型对带宽的需要动态分配信元，执行异步信元交换；采用纯交换技术，每个连接都有自己的独占带宽，数据传送效率高，基本传输速率155Mbps（最大2.5Gbps）。 ATM的基本单位是信元（cell）。每个信元长度为53字节，其中前5个字节为信头(

44、header），载有地址信息和控制信息（目的地址、信元类型、优先级等），后48字节为净荷（payload），载有各种形式的信息。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,（10）SMDS技术（交换式多兆位数据服务）,SMDS技术（Switched Multimegabit Data Service）是美国七个地区性BELL公司制定的一项宽带通信标准，被设计来连接多个LAN，主要用于城域网。 SMDS是一种基于信元交换技术的高速和高性能的连接方式，采用无连接方法（1.545Mbps ），是基于数据报的高速分组交换WAN技术，主要用于公用数据网络的通信。SMDS可以采用光纤介质或铜介质。,莆田学

45、院现代教育技术中心 2004年1月,（11）DQDB技术（分布式队列双总线）,DQDB技术（Distributed queue dual bus）是一种广播式城域网技术。DQDB由两条单向总线组成，两条平行的单向总线穿绕于整个城市，各站点同时接于两条总线之上。每条总线都有一个首端点（head-end），它产生一个稳定的53字节的信元流。每个信元从首端点沿总线往下传，到达终点时，从总线中消失。目的计算机在发送者右方时使用上方的总线，反之使用下方的总线。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,（12）B-ISDN（宽带综合业务数字网）,使用基于SDH的ATM（ATM over SDH）网络作为

46、基本交换网络。SDH利用同步时分复用技术（STDM）和统一的同步时钟，着重于解决以光纤为基础的高速数字传输问题。ATM则是利用异步（统计）时分复用技术实现数字信号高速传输和交换的一种模式。它更着眼于解决高速交换方面的问题。所以B-ISDN就是将SDH的高速传输能力与ATM的高速交换能力结合起来而形成的一种宽带综合业务数字传输网络。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,（13）DWDM技术,现有的光纤城域网基本上都采用的是SONET/SDH技术，虽然非常适合语音传输应用，但随着多种数据传输业务的增加，改善网络性能所需的投资却很难令运营商们接受。另外，SONET/SDH的传输效率和利用率也不

47、能令人满意。随着数据业务的高速增长，这些问题变得越来越突出。于是，世界主要的光传输设备提供商推出了DWDM（密集波分复用）解决方案。 DWDM技术的大容量和波分复用特性非常适合当前宽带网多种业务、多种协议并存的发展趋势。而城域网正是通信网中最复杂的环节，需要直接面对多业务、多协议环境，DWDM是目前惟一可以很好地适应这种环境的低价解决方案。另外，发展城域DWDM与现有的SDH网不会发生冲突，两者可以并存，而且运营商可以通过城域DWDM网提供SDH业务，最大限度地保护前期投资。 2001年7月6日，“中国高速互连研究试验网（NSFCNET）”重大研究项目在清华大学顺利通过由国家自然科学基金委组织

48、的验收、鉴定。该项目是该项目由清华大学、中国科学院计算机信息中心、北京大学、北京航空航天大学和北京邮电大学联合承担建设，是我国第一个高速计算机互联试验网络，首次实现了与国际下一代互联网络Internet 2的连接，标志着我国下一代互联网研究建设取得重大突破。NSFCNET采用200GBPS密集波分复用DWDM光传输技术，在北京建立了连接六个节点的2.510GBPS高速计算机互连研究试验网，是我国第一个与Internet 2实现互联的计算机互联网。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.4 网络的五种基本系统结构,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.4.1 终端主机（Termi

49、nal/Host）系统 (T/H系统),又称主机系统或多用户系统。 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）,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.4.2 工作站文件服务器(Workstation/File Server)系统(W/S系统),

50、操作系统：Novell公司出品的NetWare（主流产品） 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），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。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.4.3 .客户机服务器（Client/Server）系统 (C/S系统),操作系统： Windows NT/2000 /2003 Server Windows 2000 Advanced Server 服 务 器：高档微机或大、中、小型机 特 点： 服务器除提供数据共享和传送管理服务外，亦可应Client机要求提供数据

51、库处理服务（即对Client要求的数据记录作筛选或检索后再传输，从而减少了传输压力W/S系统是将整个文件传输给工作站处理，哪怕所处理的仅为整个库文件中的一个记录）,基于C/S系统的网络访问系统资源需要两个独立的实体： 客户机给出访问系统资源的请求 服务器管理对资源的访问，但只在收到一个客户机请求时才被激活（一直空闲等待用户请求）,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.4.4 浏览器服务器（Browser/Server）系统 (B/S系统),操作系统： Windows NT/2000/2003 Server Unix Linux 服 务 器：Web服务器 特 点： 是C/S系统在因特网上应用的换代技术。C/S目前主要应用于LAN的数据库管理系统中，B/S则主要用于发布网页的网站系统中。B/S客户端采用统一的浏览器软件（如IE），用户接口标准通用，操作界面一致。,基于B/S系统的网络访问系统资源同样需要两个独立的实体： 客户机给出所访问网站的网址（如因特网用户电脑） 服务器管理对资源的访问，但只在收到一个客户机请求时才被激活（一直空闲等待用户请求），且提供的资源主要为成套网页。,成套 网页,Web 服务器,浏览器,客户机,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.4.5