《网络工程基础知识》PPT课件

按速率和带宽分类
网络带宽的单位为赫兹〔Hz〕传输速率为 每秒传输的比特数〔bit/s〕。
低速网 中速网 高速网
按传输介质分类
❖ 有线网
同轴电缆 双交线 光纤网
❖ 无线网：主要有卫星无线网
按通信方式分类
点对点通信方式网：采用点对点的连接方式， 且没有信道竞争。
播送式构造网：一个共同的传播介质把各个计 算机连接起来，所有主机共享一条信道。由 于信道共享而容易引起信道访问冲突。
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第一章 网络工程根底知识
本章重点： 了解计算机网络的含义 掌握计算机网络的主要功能 理解网络的分类形式 了解计算机网络的五种构造〔总线型、
采用城域网，实 现了大量用户、 各种信息传输， 但没能迅速推广 到世界各国。
3.广域网：也称远程网。由相距较远的局域网 或城域网互联而成。有四种通信方式：
公用 网〔PSTN〕 综合效劳数字网〔ISDN〕
DDN专线
帧中继〔Frame Relay〕
传输距离远，传输 速率较低，误码率 较高。机制复杂。
4.因特网：国际互联网，分布在世界各地。它 是将成千上万个局域网和广域网互联形成一 个规模空前的超级计算机网络。
1.局域网：指在有限的地理区域内构成的计算机网络， 通常以一个单位或一个部门为限。这种网只能容纳有 限数量〔几台或几十台〕的计算机，它覆盖范围一般 不超过几公里。
采用局域网，传 输速率较高，误 码率较低。组网 方便，技术简单。
2.城域网：是指介于局域网和广域网之间的一种大范 围的高速网络，它是将一个个局域网连接起来的， 从而形成一个规模较大的都市范围内的网络。覆盖 范围一般为几十公里。
路由器〔Router〕
(1)路由器在Internet中起着数据转发和信息 资源进出的枢纽作用，是Internet的核心设 备。它是局域网和广域网之间进展互联的关 键设备。
〔2〕功能：负载平衡，阻止播送风暴，控制 网络流量以及提高系统容错能力。简言之： 支持多协议，提供多种不同的物理接口，从 而使不同的厂家，不同规格的网络产品之间 以及不同协议的网络之间进展非常有效的网 络互联。
〔2〕利用双绞线或同轴电缆以10Mbit/s 或100Mbit/s速度传输信息。
中继器〔Repeater〕
〔1〕又称重发器，用来连接一样拓扑构造 的局域网，是网络中最简单的设备。如果传 输距离长的话，就要安装一个“中继器〞
〔2〕作用：去除噪声，放大整型信号，增 大网段以延长网络距离
集线器〔Hub〕
3.带宽:指信道允许的最高频率和最低频 率之差。它是物理信道的频带宽度。单 位：赫兹〔Hz〕
4. 信道容量:指物理信道上能够传输数据 的最大能力。
5. 误码率:指二进制码元在数据传输中被 传错的概率,也称为“出错率〞。
1.5 网络通信设备
在网络中，各个计算机之间必须通过网络传输设 备构成规定的链路。 调制解调器〔MODEM〕 〔1〕它是通过 线,连接网络的小型设备。一种数字 形式的电信号与模拟形式的电信号之间互相转换。 当前最廉价、最普及的网络户联设备。 〔2〕作用：
❖ 总线型拓扑
❖
总线型拓扑构造采用单根传输线作为传
输介质，所有的站点都通过相应的硬件接口
直接连接到传输介质或总线上〔见以下图〕。
任何一个站点发送的信号都可以沿着介质传
播，而且能被其他所有站点接收。
总线型拓扑图
❖ 星型拓扑
❖
星型拓扑构造是由通过点到点链路接到
中央结点的各站点组成的〔见以下图〕。
中心 处理机
(2)数据单位是帧 (3)分为两层:介质访问控制层(MAC)
逻辑链路控制层(LLC) (4)数据链路层协议分为两类:面向字符型
面向比特型 3.网络层
(1)高层协议与低层协议之间的界面，提供路由，为信息包的 传送选择一条最正确路径。 〔2〕数据单位是包
〔3〕功能： a:实现整个网络系统内连接，为传输层提供整个网络范围内 两个终端用户之间数据传输的通路。 b:提供建立，保持和释放通信连接手段。
星型拓扑图
❖ 环型
❖
环型拓扑构造是由连接成封闭回路的网
络结点组成的，每一个结点与它左右相邻的
结点连接〔见以下图〕。
环型拓扑图
❖ 树型
❖
树型拓扑构造又称为分级的集中式网络。
是星型构造的扩展，它采用分层构造，具有
一个节点和多层分支节点〔见以下图〕。
环型拓扑图
❖ 网状型
❖
网状型拓扑构造是一种无规定的连接方
式，其中的每个节点均可能与任何节点相连。
〔见以下图〕。
终端 终端
终端
终端 节点
节点
节点
终端
节点
终端
终端
终端 终端
❖ 小结：
❖
在实际组建网络时，网络拓扑构造不是
单一类型的，而是有几种根本类型混合而成。
如局域网常采用总线型、星型、环型和树型
构造，广域网常采用树型和网状型构造。
❖ 思考题
❖
试比较5种拓扑构造的优缺点？
4.传输层 〔1〕建立在网络层和会话层之间，是网络体系构造中上下层 之间衔接的一个接口层，它是整个分层体系协议的核心。 〔2〕功能： 从会话层承受数据，根据需要把数据切成较小的数据片， 并把数据传送给网络层，确保数据片正确到达网络层，从而 实现两层间数据的透明传送。
5. 会话层 〔1〕用于建立、管理以及终止两个应用系统之间的 会话，它是用户连接到网络的接口。最重要的特征 是数据交换。 〔2〕根本任务是负责两主机间的原始报文的传输 〔3〕功能：会话层连接到传输层的映射，会话连 接的流量控制、数据传输、会话连接恢复与释放、 会话连接收理、过失控制。
星型及网络设备的使用〕 OSI七层参考模型
1.1 计算机网络
计算机网络的定义
计算机网络是指在协议控制下由一台 或多台计算机、假设干台终端设备、数据 传输设备，以及用于终端和计算机之间或 者假设干台计算机之间数据流动的通信控 制处理机等所组成的系统的集合。
简言之：
计算机网络是现代通信技术与计算机技术相 结合的产物。
调制：将计算机的数字信号转换成 使用的模拟 信号。
解调：将 使用的模拟信号转换成计算机能 识别的数字信号。
〔3〕传输速率一般为33.6Kbit/s、 56Kbit/s
网络适配器〔网卡〕
〔1〕完成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、执行工作站与 效劳器送来的各种控制命令。是计算机网络 的专门附加接口电路。
中央主机
50年代 计算机-终端
终端
终端
中央主机
终端
前置处
理机
集中器 终端
前置处 理机
中央主机
前置处 理机
典型代表ARPA网
前置处 理机
中央主机 60年代末 计算机-计 算机
中央主机
70年代中期 局域网
80年代局域网迅速开展 90年代网络互连，Internet崛起
1.3 计算机网络分类
❖ 按地理范围分类 ❖ 按网络构造分类 ❖ 按速率和带宽分类 ❖ 按传输介质分类 ❖ 按通信方式分类
本章小结
❖ 计算机网络的概念 ❖ 相互连接的自治计算机的集合 ❖ 计算机网络的功能 ❖ 通信、共享、可靠性、节约投资、分布处理 ❖ 计算机网络的分类 ❖ 按地域分布、拓扑构造、传播方式等 ❖ OSI七层参考模型 ❖ 物理层、数据链路层、网络层、传输层、会
话层、表示层、应用层
作业：
❖ 试比较五种拓扑构造的异同点。 ❖ 什么是OSI？分别表达其功能模型。
网关〔Gate Way〕
连接两个完全不同构造的网络，发生在网
❖ ISO:国际标准化组织 OSI:开放系统互连ຫໍສະໝຸດ ❖ OSI七层模型介绍 :
1. 物理层
(1) 物理层是OSI/ISO的第一层，它虽然处于最底 层，却是整个开放系统的根底。物理层为设备之 间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据 传输提供可靠的环境。
(2)数据单位是位
(3)物理层的主要功能 为数据端设备提供传送数据的通路,数据通路可
以是一个物理媒体,也可以是多个物理媒体连接而 成.一次完整的数据传输,包括激活物理连接,传送数 据,终止物理连接.所谓激活,就是不管有多少物理媒 体参与,都要在通信的两个数据终端设备间连接起 来,形成一条通路。
(1)数据链路可以粗略地理解为数据通道。物理层要为终端 设备间的数据通信提供传输媒体及其连接。
Internet是世界上开展最快、应 用最广泛的网络。
物理连接
物理连接：指网络的硬件设备的连接。
逻辑连接：指实现两个中间设备之间的信息交换时所涉及 到的路由选择和协议转换问题，是一种高层技术。
按网络拓扑构造分类
拓扑构造：网络的组成形式 网络信道分布
总线型 星型 环型 树型 网状型
计算机网络构造
1.4 网络通信根本概念
❖ 通信系统的主要指标：
1.数据传输速率S(比特率):指在有效带宽上,单位时间 内传送的二进制代码的有效位数(bit)数。它是一种 信号传输速率。 单位：bit/s kbit/s Mbit/s 2.波特率：指数字信号经过调制后的速率，即二进制 转换后的模拟信号每秒钟变化的次数。它是波形速 率。
〔1〕提供连接成物理上的星型拓扑，实现 网络的连通，相当与多口的中继器，完成计 算机结点的连接。
〔2〕功能：
①在局域网上
②减少网络堵塞
③提供不同类别的局域网之间的连接能力。
④实现高速通信
网桥〔Bridge〕
(1)从一个网段将数据帧转发至另一个网段， 被广泛地用于扩展局域网的范围。
〔2〕功能：在延长网络跨度上类似于中继 器，它提供智能化连接效劳，起到调整网络 负载，提高整个网络传输性能的作用。
计算机网络包括三局部：多台计算机〔以及终 端〕实体、通信线路和通信设备、网络软件。
计算机网络的功能
资源共享
计算机网络最主要的功能之一——资源共享
数据传输
打印文件
给你发E-mail mail
没关系！
提高可靠性
分布式数据处理
1.2 计算机网络开展史
计算机网络的开展过程大致分为四个阶 段，按时间先后顺序分别为： 面向终端的计算机网络 两级构造的计算机网络 计算机互联网络〔Internet〕 宽带综合业务数字网
6. 表示层 〔1〕为在应用过程之间传送的信息提供表示方法 的效劳，它关心的只是发出的信息的语法和语义。 〔2〕特定的功能：不同数据编码格式的转换，提 供数据压缩、解压缩效劳，对数据进展加密、解密。
7. 应用层
(1)是OSI的最高层,为网络用户之间的通信提供专用 的程序。
〔2〕主要功能是通过一些编码规那么定义在通信中 传送这些信息所需要的传送语法。