1、1第7章 計算機網絡基礎 7.1 計算機網絡概述 7.2 計算機網絡的組成 7.3 局域網 7.4 廣域網* 7.5 Internet及其應用 7.6 常用網頁制作軟件簡介27.1 計算機網絡概述7.1.1 計算機網絡的發展7.1.2 計算機網絡的定義及其功能7.1.3 計算機網絡的分類7.1.4 數據通信基礎7.1.5 計算機網絡協議和體系結構3（1）遠程終端聯機階段一臺主機和若干終端通過通信線路連接起來。有人認為這還不能算是計算機網絡，只能稱為聯機系統。7.1.1 計算機網絡的發展缺點：主從關系明顯主機負擔過重線路利用率低4多個計算機連接起來的用于傳輸信息的計算機群。以美國的ARPANET

2、與分組交換技術為重要標志。 特點：“計算機-計算機”通信；體系結構差異較大，不利于互聯。（2）計算機網絡階段1971年ARPANET5IP 網絡路由器6 國際標準化組織ISO于1977年提出了一個使各種計算機在世界范圍內互聯成網的標準框架，即“開放系統互聯參考模型”，簡稱為OSI/RM，以實現更大范圍的計算機資源共享。特點：全網具有統一的體系結構；以資源共享為主要目的。（3）計算機網絡互聯階段7 1993年美國宣布建立國家信息基礎設施NII后，全世界許多國家紛紛制定和建立本國的NII，從而極大地推動了計算機網絡技術的發展。（4）信息高速公路階段特點：開放性綜合性智能化8計算機技術和通訊技術相結

3、合的產物。是利用通信設備和通信線路，把地理上分散而各自具有獨立工作能力的許多計算機相互連接起來，在網絡軟件的支持下，實現彼此之間的數據通訊和資源共享的一個系統。 7.1.2 計算機網絡的定義及其功能（1）計算機網絡的定義9數據通信：計算機網絡最基本的功能。資源共享 例如，利用網上民航售票系統，可查詢各地航班信息，并可訂購需要的機票。不需要考慮資源的位置（3）計算機網絡的主要功能實現分布式的信息處理SETIHOME項目：尋找外星智能項目提高計算機系統的可靠性和可用性10（1）按照網絡的使用性質分類公用網：一般是國家的電信部門建造的網絡。也可稱為公眾網。例：中國公用計算機互聯網(CHINANET)

4、 中國金橋信息網(CHINAGBN)專用網：某部門為本系統的特殊業務工作的需要而建造的網絡例：中國科技網(CSTNET) 中國教育和科研計算機網(CERNET)7.1.3 計算機網絡的分類11（2）按照網絡的拓撲結構分類拓撲(topolgy)：從圖論演變而來的概念，是一種研究與大小形狀無關的點、線、面特點的方法。常見的網絡拓撲結構有：總線形結構星形結構環行結構樹形結構網狀結構網絡的拓撲結構：各節點在網絡上的連接形式。12總線形結構將網絡上各個節點設備和一根總線相連。網絡中所有節點工作站都是通過總線進行信息傳輸。13星形結構各個工作站以星形方式連接網絡中每一個節點設備都以中心節點為中心，通過連接

5、線與中心節點相連接14環形結構網絡中各個節點通過一條首尾相連的通信鏈路連接起來的一個閉合的環形結構網。15樹形結構天然的分級結構又稱為分級的集中式網絡16網狀結構每個節點至少與其他兩個節點直接相連；通信速度快；可靠性高；但建網投資大。WorkstationWorkstationWorkstationWorkstationWorkstation17局域網(Local Area Network，LAN)覆蓋范圍在10公里以內的計算機網絡廣域網(Wide Area Network，WAN)覆蓋范圍在幾十公里到幾千公里。城域網(Metropolitan Area Network，MAN) 介于局域網和

6、廣域網之間，550公里，一個城市。（3）按照網絡的覆蓋范圍分類18城域網城域網接入網接入網接入網接入網接入網接入網廣域網局域網局域網校園網企業網19（4）按通信傳播方式分類廣播方式網絡：僅有一條通道，由網絡上所有的計算機共享。點對點傳播方式的網絡： 由一對對機器間的多條鏈路構成。這種網絡上的報文分組在信源和信宿之間需通過一臺和多臺中間設備進行傳播。一般來說，局域性網絡使用廣播方式；廣域性網絡使用點對點方式。20客戶機服務器網絡 (Client/Server，C/S模式)（5）按服務方式分類可信息網絡服務器21對等網（Peer-To-Peer ,P2P）可信息網絡22 數據通信和數據通信系統通信

7、系統的簡單模型（三要素）：信源（宿）信道信宿（源）信源：信息的發送端信道：信息的傳輸通路；由各種類型的傳輸介質和有關的中間通信設備所組成；是一個物理鏈路，或是電磁頻譜范圍內的一個頻段；分類：有線/無線、專用/公用、模擬/數字。信宿：信息的接收端7.1.4 數據通信基礎23舉例：有線電話人：信源人：信宿電話機：通信終端設備電話線：傳輸媒介電話線中的電流：信息的載體信道24數據通信系統包括：數據傳輸系統：通信子系統或通信子網，其主要任務是實現不同數據終端設備之間的數據傳輸。數據處理系統：資源子系統或資源子網，由許多數據終端設備組成，是網絡中信息傳輸的信源或信宿，負責提供信息、接收信息與處理信息。2

8、5 調制與解調實現數字信號和模擬信號的轉換的設備；調制和解調總是成對使用的。調制數字信號模擬信號解調模擬信號數字信號26定義：在一條物理信道上，同時傳輸多路信號；例如：聲音、數據等；目的：提高傳輸線路的利用率，減少費用；采用設備：多路復用器。DEMUX復用器解復用器共享信道MUX 多路復用27時分多路復用 各終端設備以事先規定好的各不相同的時間間隔使用同一傳輸線路進行數據傳輸。頻率時間BCDBCDBCDBCDAAAATDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀28頻分多路復用 頻率時間頻率 1頻率 2頻率 3頻率 4頻率 5 每對終端設備使用各不相同而又互不干擾的頻率進行數據傳輸。29

9、數據交換技術 交換機交換：中轉節點參與的通信現象。交換節點：中轉的節點。 30常用以下三種方法：（1）電路交換 （2）報文交換 （3）分組交換 存儲轉發交換計算機網絡中使用的交換技術可分電路交換和存儲轉發交換兩大類。31（1）電路交換又叫線路交換(Circuit Switching)一種在發送端和接收端之間實際建立一條物理信道的交換方式。電路交換的三個階段：建立連接通信釋放連接32電信網電信網向用戶電話機提供可靠交付例：電話網33AB報文：在通信技術中，把要發送的數據與發出地、目的地等有關控制信息結合在一起組成一個報文。報文在交換機中排隊采用存儲/轉發技術（2）報文交換優點：線路利用率較高；收

10、發雙方不需同時工作。缺點：延時長，不宜用于實時通信或交互通信。34（3）分組交換在發送端，先把較長的報文劃分成較短的、固定長度的數據段。 假定這個報文較長不便于傳輸報文 0 010分組交換網以“分組”作為數據傳輸單元；再依次把各分組發送到接收端。35帶寬又稱為信道容量；信道允許的最大數據傳輸速率；是數據通信信道的主要性能參數之一；接入網的數據傳輸速率1Mbps，稱為寬帶網。 數據通信系統的性能指標數據傳輸速率：簡稱數據率，也稱為吞吐率；指單位時間內傳送的二進制數據位數；計量單位：千位/秒(Kbps)、兆位/秒(Mbps)。36端-端延遲：指數據從信源（源計算機）傳送到信宿（目的計算機）所花費的

11、時間；延遲包括主機處理延遲和網絡傳輸延遲。誤碼率：數據傳輸中出錯數據占被傳輸數據總數的比例；是通信信道的主要性能參數。37丟棄丟棄丟棄分組交換的因特網 不保證可靠交付38概念：在計算機網絡中，為使各計算機之間或計算機與終端之間能正確地傳送信息，必須對關于信息傳輸順序、信息格式和信息內容等方面有一組約定或規則，即所謂的網絡協議。7.1.5 計算機網絡協議和體系結構（1）計算機網絡協議簡言之，即計算機之間進行通信時遵守的規則或規約。39藍軍聯合進攻白軍必勝藍軍單獨進攻白軍必敗明日正午進攻?同意收到“同意”收到：收到“同意”40 計算機網絡協議的內容：語法：用來規定數據與控制信息的結構或格式，如采用

12、ASCII編碼。語義：確定通信雙方之間“講什么”同步：用來確定事件的順序以及速度匹配、排序人的協議和網絡協議之間的對比timeHiHiGot the time？2:00TCP connection req.TCP connection reply.Get .*.cn/index.htm41計算機網絡的層次劃分及其各層協議的集合。即關于計算機網絡應設置哪幾層，每個層次又應提供哪些功能的精確定義。“化整為零，分而治之”不同的計算機網絡體系結構可以用不同的硬件和軟件實現。（2）計算機網絡的體系結構421974年IBM的SNA(System Network Architecture)1975年DEC的

13、DNA(digital Network Architecture)HP公司的DSN(Distrubuted System Network)Internet上使用的TCP/IPSperry Univac公司的DDABorroughts公司的DNSHoneywell公司的DSA日本富士通公司的FNA網絡的體系結構有很多：43（3）OSI參考模型把整個網絡的通信功能劃分為7個層次。每個層次完成各自的功能，通過各層間的接口和功能的組合與其相鄰層連接，從而實現不同系統之間、不同節點之間的信息傳輸。低層協議為相鄰的高層協議提供相應服務，高層協議作為低層協議的用戶而存在。 國際標準化組織ISO于1977年提

14、出了一個使各種計算機在世界范圍內互聯成網的標準框架，即“開放系統互聯參考模型”，簡稱為OSI/RM。44 層號層的名稱主要功能7應用層 與用戶應用進程的接口，即相當于：做什么？6表示層數據格式的轉換，即相當于：對方看起來像什么？5 會話層會話的管理和數據傳輸的同步，即相當于：輪到誰講話和從何處講？4運輸層從端到端經網絡透明地傳輸報文，即相當于：對方在何處？ 3網絡層分組傳輸和路由選擇，即相當于：走哪條路可以到達該處？2數據鏈路層在鏈路上無差錯地傳送一幀一幀信息，即相當于：每一步應怎么走？1物理層 將比特流送到物理介質上傳送，即相當于：對于一層 的每一步該怎樣利用物理介質？45應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層主機B應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層主機A互連物理傳輸媒體通信子網資源子網46OSI參考模型及其各有關標準只是技術規范，而不是過程規范，它的作用只是為開放系統提供概念上和功能上的主體框架。在具體實現中，一般只取OSI中的一部分并有所變化，至今并沒有一個與OSI完全一致的體系得以實現。說明：47TCP/IP協議是目前網絡互連中使用最為廣泛的協議，它是一個協議族。TCP/IP