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1、第6章 计算机局域网技术基础,2023年3月,2,6.1 计算机网络概述,计算机网络的概念计算机网络的功能计算机网络的组成资源子网和通信子网计算机网络的分类网络拓扑结构标准化组织,2023年3月,3,一、计算机网络的定义,定义:简单定义：“互联起来的独立自主的计算机集合”；完整的定义：“利用通信设备和线路，将分布在不同地理位置的、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件（网络通信协议及网络操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统”；,2023年3月,4,二、计算机网络的功能,数据交换和通信计算机网络中的计算机之可以快速可靠地相互传递数据、程序或文件。资源共享充分利用计算机网
2、络中提供的资源（包括硬件、软件和数据）是计算机网络组网的主要目标之一。,2023年3月,5,三、计算机网络的组成,计算机网络的系统组成 计算机网络完成数据处理与数据通信两大基本功能：由负责数据处理的计算机；负责数据通信的通信控制处理机CCP 与通信线路组成。资源子网；通信子网；计算机网络的软件 网络协议软件、网络通信软件、网络操作系统、网络管理软件和网络应用软件；,2023年3月,6,四、资源子网和通信子网,资源子网资源子网由主机、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。通信子网通信子网由通信控制处理机、通信线路与其它通信设备
3、组成，完成网络数据传输、转发等通信处理任务。,2023年3月,7,五、计算机网络的分类,按网络的作用范围：局域网(LAN)；城域网(MAN)；广域网(WAN)；按网络的传输技术：广播式网络；点到点网络；按网络的使用范围：公用网；专用网；,按通信介质：有线网；无线网；按企业管理分类：内联网(Intranet)；外联网(Extranet)；因特网(Internet)；,2023年3月,8,1、局域网（Local Area Network）,LAN通常安装在一个建筑物或校园（园区）中，覆盖的地理范围从几十米至数公里。例如，一个实验室、一栋大楼、一个校园或一个单位。LAN是计算机通过高速线路相连组成的
4、网络，网上传输速率较高，从10Mbps100Mbps1000Mbps。通过LAN，各种计算机可以共享资源;例如，共享打印机和数据库。,2023年3月,9,2、城域网（Metropolitan Area Network）,MAN规模局限在一座城市的范围内，覆盖的地理范围从几十公里至数百公里。MAN是对局域网的延伸，用来连接局域网，在传输介质和布线结构方面牵涉范围较广。,2023年3月,10,3、广域网（Wide Area Network）,WAN覆盖的地理范围从数百公里至数千公里，甚至上万公里。可以是一个地区或一个国家，甚至世界几大洲，故称远程网。WAN在采用的技术、应用范围和协议标准方面有所不
5、同。在WAN中，通常是利用邮电部门提供的各种公用交换网，将分布在不同地区的计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。广域网使用的主要技术为存储转发技术。,2023年3月,11,4、广播式网络（Broadcast Network）,共享信道。广播式网络仅有一条通信信道，网络上的所有计算机都共享这个通信信道。当一台计算机在信道上发送分组或数据包时，网络中的每台计算机都会接收到这个分组，并且将自己的地址与分组中的目的地址进行比较，如果相同，则处理该分组，否则将它丢弃。单播、组播和广播。在广播式网络中，若某个分组发出以后，网络上的每一台机器都接收并处理它，则称这种方式广播，若分组是发送给网络中的某些计算
6、机，则被称为多点播送或组播，若分组只发送给网络中的某一台计算机，则称为单播。,2023年3月,12,5、点到点网络（Point-to-Point Network）,在点到点网络中，两台计算机之间通过一条物理线路连接。若两台计算机之间没有直接连接的线路，分组可能要通过一个或多个中间节点的接收、存储、转发，才能将分组能从信源发送到目的地。由于连接多台计算机之间的线路结构可能非常复杂，存在着多条路由，因此在点到点的网络中如何选择最佳路径显得特别重要。,2023年3月,13,6、公用网和专用网,公用网由电信部门组建，一般由政府电信部门管理和控制，网络内的传输和交换装置可提供（如租用）给任何部门和单位使
7、用，例如公共电话交换网PSTN、数字数据网DDN、综合业务数字网ISDN等。专用网由某个单位或部门组建，不允许其他部门或单位使用，例如金融、石油、铁路等行业都有自己的专网。专用网可以租用电信部门的传输线路，也可以自己铺设线路，但后者的成本非常高。,2023年3月,14,7、有线网,有线网是指采用双绞线、同轴电缆、光纤连接的计算机网络。有线网的传输介质包括：双绞线：双绞线网是目前最常见的连网方式，它比较经济，安装方便，传输率和抗干扰能力一般，广泛应用于局域网中。还可以通过电话线上网，通过现有电力网导线建网；同轴电缆：可以通过专用的粗电缆或细电缆组网。此外，还可通过有线电视电缆，使用电缆调制解调器
8、（Cable Modem）上网；光纤：光纤网采用光导纤维作传输介质。光纤传输距离长，传输率高，可达每秒数千兆比特，抗干扰性强，不会受到电子监听设备的监听，是高安全性网络的理想选择。,2023年3月,15,8、无线网,无线网使用电磁波传播数据，它可以传送无线电波和卫星信号。无线网包括：无线电话：通过手机上网已成为新的热点。目前联网费用较高，速率不高。但由于联网方式灵活方便，是一种很有发展前途的连网方式；无线电视网：普及率高，但无法在一个频道上和用户进行实时交互；微波通信网：通信保密性和安全性较好；卫星通信网：能进行远距离通信，但价格昂贵。,2023年3月,16,9、内联网（Intranet）,内
9、联网Intranet是指企业内部使用Internet上的浏览器/服务器模式建立的企业内部网。在内部网络上采用通用的TCP/IP作为通信协议，利用Internet的WWW技术，以Web模型作为标准平台。一般具备自己的Intranet Web服务器和安全防护系统，为企业内部服务。,2023年3月,17,10、外联网（Extranet）,外联网 Extranet是泛指企业之间，根据需要扩展连接到与自己相关的其他企业网。采用Internet技术，又有自己的WWW服务器，但不一定与Internet直接进行连接的网络。同时必须建立防火墙把内联网与Internet隔离开，以确保企业内部信息的安全。,2023
10、年3月,18,11、因特网（Internet）,因特网Internet是目前最流行的一种国际互连网。Internet起源于美国，自1995年开始启用，发展非常迅速，特别是随着Web浏览器的普遍应用，Internet已在全世界范围得到应用。利用在全球性的各种通信系统基础上，像一个无法比拟的巨大数据库，并结合多媒体的“声、图、文”表现能力，不仅能处理一般数据和文本，而且也能处理语音、静止图象、电视图像、动画和三维图形等等。,2023年3月,19,六、拓扑结构,概念拓扑学把实体抽象成与其大小、形状无关的点，将连接实体的线路抽象成线，进而研究点、线、面之间关系，这种点线图称拓扑。在计算机网络中，将主机
11、和终端抽象为点，将通信介质抽象为线，形成点和线组成的图形，使人们对网络整体有明确的全貌印象；计算机网络的拓扑结构就是网络中通信线路和站点（计算机或设备）的几何排列形式。,2023年3月,20,计算机网络的拓扑结构,2023年3月,21,星型拓扑网络,各节点通过点到点的链路与中心节点相连，中心节点可以是转接中心，起到连通的作用，也可以是一台主机，此时就具有数据处理和转接的功能。优点：很容易在网络中增加新的站点，数据的安全性和优先级容易控制，易实现网络监控。缺点属于集中控制，对中心节点的依赖性大，一旦中心节点有故障会引起整个网络瘫痪。,2023年3月,22,树型拓扑网络,网络中的各节点形成了一个层
12、次化的结构，树中的各个节点都为计算机。树中低层计算机的功能和应用有关，一般都具有明确定义的和专业化很强的任务，如数据的采集和变换等，而高层的计算机具备通用的功能，以便协调系统的工作，如数据处理、命令执行和综合处理等。一般来说，层次结构的层不宜过多，以免转接开销过大，使高层节点的负荷过重。,2023年3月,23,总线型拓扑网络,网络中所有的站点共享一条数据通道，一个节点发出的信息可以被网络上的多个节点接收。由于多个节点连接到一条公用信道上，必须采取某种方法分配信道，以决定哪个节点可以发送数据。总线型网络结构简单，安装方便，需要铺设的线缆最短，成本低，某个站点自身的故障一般不会影响整个网络。因此它
13、是最普遍使用的一种网络。其缺点是实时性较差，总线的任何一点故障都会导致网络瘫痪。,2023年3月,24,环型拓扑网络,在环行拓扑网络中，节点通过点到点通信线路连接成闭合环路。环中数据将沿一个方向逐站传送。环型拓扑网络结构简单，传输延时确定，但是环中每个节点与连接节点之间的通信线路都会成为网络可靠性的屏障。对于环型网络，网络节点的加入、退出、环路的维护和管理都比较复杂。,2023年3月,25,网状型拓扑网络,网状型拓扑网络中，节点之间的连接是任意的，没有规律。主要优点是可靠性高，但结构复杂，必须采用路由选择算法和流量控制方法。广域网基本上采用网状型拓扑结构。,2023年3月,26,七、标准化组织
14、ISO,ISO 国际标准化组织ISO(International Standardization Organization)，是一个全球性的非政府组织，是国际标准化领域中一个十分重要的组织。ISO于1947年2月23日正式成立，总部设在瑞士的日内瓦。ISO致力于开发科学、技术、经济领域里的广泛合作，尤其在信息技术方面，ISO制定了网络通信的标准，即开放系统互连OSI。,2023年3月,27,标准化组织 IEEE,电气和电子工程师学会IEEEIEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers)于1963年，由美国电气工程师学会（AIEE）和美国无线电工程师学会（IRE）合并而成，是美国规模最大的专业学会。IEEE的标准制定内容有电气与电子设备、试验方法、原器件、符号、定义以及测试方法等。IEEE最大的成果是定义了局域网和城域网的标准，这个标准被称为802项目或802系列标准。,
