MIS-5e 第06章 通信与网络

图6.7 同轴电缆结构图
（1）带宽
不同介质的传输能力是用带宽来表达的。带宽是指通信介质所能传输 的信息频率的变化范围，它决定了信道的最大数据传输率，即每秒能 够传输的信息量（以每秒多少字节来衡量） （2）双绞线 由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成。 是最常见的传输媒体，既可以用于传输模拟信号，也可以用于传输数 字信号。 （3）同轴电缆 由一对导体组成，但它们是按“同轴”形式构成线对，结构如图6-7。 分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。 （4）光纤 是光导纤维的简称。
O S I 模型的最低层或第一层，该层包括物理连网媒介，如电缆连线连 接器。物理层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号。 在你的桌面P C 上插入网络接口卡，你就建立了计算机连网的基础。换 言之，你提供了一个物理层。尽管物理层不提供纠错服务，但它能够设 定数据传输速率并监测数据出错率。网络物理问题，如电线断开，将影 响物理层。
X.25采用分组交换技术，在公用数据网上以分组形式工作 。按需分配原则提供通信带宽。目前仅实现了物理层、数 据链路层及网络层三层数据通信及管理。 （5）因特网与TCP/IP协议 TCP/IP协议是一个协议套，包含了一系列协议，其中最重 要的是传输控制协议（TCP）和网络协议（IP）。TCP协
议通过系列化应答和必要时重发数据包，为应用程序提供了可 靠的传输流和虚拟连接服务，IP协议的核心功能是寻址和路由 选择。 （5）综合服务数字网络 是一种国际通信标准，能支持世界范围公用电话网络系统的使 用，能将模拟信号转换成数字信号，经由双绞线的电话线路传 输，同时也传输包括文本、图像、声音等格雷格式的信息。 其目标是提高对各类格式信息的传输量，传输速度，传输的可 靠性以及对信息用户的服务。 我国“三金工程”的“金桥”工程 主要应用如下：局域网的扩展与互联、文件传输、“三金工程 ”、声像管理、零售业的经营管理（POS）、音像会议。
传输层
O S I 模型中最重要的一层。传输协议同时进行流量控制或是基于接收方 可接收数据的快慢程度规定适当的发送速率。除此之外，传输层按照网 络能处理的最大尺寸将较长的数据包进行强制分割。例如，以太网无法 接收大于1 5 0 0 字节的数据包。发送方节点的传输层将数据分割成较小 的数据片，同时对每一数据片安排一序列号，以便数据到达接收方节点 的传输层时，能以正确的顺序重组。该过程即被称为排序。 工作在传输层的一种服务是 T C P / I P 协议套中的T C P （传输控制协议 ），另一项传输层服务是I P X / S P X 协议集的S P X （序列包交换）。
（6）通信软件 是所有通信网络的一个重要组成部分。主框架广域网上的 通信软件包通常称为通信管理器或远程处理管理器。局域 网依靠的通信软件称为网络操作系统。 一般提供以下常用功能： •存取功能： •传送功能 •网络管理
•出错控制
•安全管理
6.3通信管理
6.3.1通信网络在管理中的应用
（2）多路复用器
能把多个信号组合为一个信号传输。多路复用技术有两种： 频分多路复用和时分多路复用
（3）前端处理机
一般是小型机或微型机，专门为大型主干计算机处理数据通 信控制功能。
（4）交换机
（5）网络互连
网络互连把一个网络上的某一主机连到另一网络上的一个主 机，可使不同网络上的用户相互通信、交换信息和共享资源 。用于网络之间互联的中继设备，按他们的功能可以分为以 下几类： 中继器 可以相互连接的两个局域网间进行双向的传说通 信。扩展了网络电缆的长度。 桥接器 。 用于连接多个地址兼容的，即同一类型的局域网
局域网E
组织的 数据库
图6. 4 某人寿保险公司的局域网和广域网
广域网是因特网的核心部分。 局域网是在一个有限的区域内连接信息处理设备。如一个办 公室。可经由通信处理器，即网关，连接到广域网。 城域网的作用范围在广域网和局域网之间。
2、按拓扑结构分类
拓扑： 结点： 链路： 网络的拓扑结构常分为两大类：点到点式和广播式
应用层
负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务。术语“应用层”并不 是指运行在网络上的某个特别应用程序 ，应用层提供的服务包括文件 传输、文件管理以及电子邮件的信息处理。
（2）现实中最重要和最广泛是用的方法、标准与协议 ①以太网和令牌环形网 ②FDDI ③802.11无线局域网协议 ④蓝牙技术
（3）X.25公用网
存储转发：
通信子网：
资源子网： 公用网： 公用数据网： 分组：
分组交换网：
协议： 网络的体系结构;
3、第三代计算机通信网络 是国际标准化的网络，它具有统一的网络体系结构、遵循国 际标准化的协议。表准化将使不同类型的计算机能方便地互 联在一起。 国际标准化组织（ISO）下属的计算机与信息处理标准化技 术委员会制定并在1984年正式颁布了“开放系统互联基本参 考模型”的国际标准ISO7489.“开放系统”，可以和任何其 他系统通信而相互开放。
计算机网络正朝着分布式系统方向发展。对用户而言是透明 的。另一个具体目标是协同工作。
计算机网络另一个发展趋势是无线移动网络。
6.1.3计算机通信网络的应用模式 网络用户可以通过网络实现软件共享、信息共享、外设共享 、处理能力共享及与他人通信五项功能。 20世纪90年代起，星期了客户机/服务器系统模型这种新的网 络应用模式。
•远程通信通道和介质 •计算机 •网络通信控制软件：由控制远程通信活动及管理远程通信功能 的程序组成。
6.2.1计算机通信网络的类型 1、按地理覆盖距离分类 从网络的作用范围来看，网络可分为：广域网、局域网和城 域网。 局域网A
局域网D
通过Modem远程 访问中央服务器 (总部） 局域网B
局域网C
用纤维来传输电信号时，在发送端先要将其转换成光信号，而在接收 段又要由光检波器还原成电信号，如下图6-8示.传送可见光的光纤称 为
多模光纤，传输激光的光纤称为单模光纤。
图6. 8 光纤传输 （5）无线传输媒体
媒体是大气。目前有三种技术通过大气传播：微波、红外线 和激光。
（6）传输媒体的选择
在低通信容量的局域网中，双绞线的性能/价格比是最好的。 对于大多数的局域网而言，需要连接较多设备而且通信容量 相当大时可以选择同轴电缆。随通信网络广泛采用数字传输 技术，选用光纤作为传输媒体更有一系列优点：频带宽、速 度快、体积小、重量轻、衰减小、能与电磁隔离、误码率低
(a)星型结构
(b)环型结构
(c)树型结构
图6.5
点到点式网络的拓扑结构
（2）广播式拓扑结构 即只有一个由所有结点共享的通信线路。有两种方式： 总线式、卫星和无线电式
卫星
(a)总线型
(b)卫星和无线电式
图6. 6 广播式网络拓扑结构
6.2.2通信介质
传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的路径和物理 通路。计算机网络采用的传输媒体分为有线和无线两大类 。双绞线、同轴电缆和光线是常用的三种有线传输媒体。 卫星通信、无线通信、红外通信、激光通信以及微波通信 的信息载体属于无线传输媒体。
网络层
O S I 模型的第三层，其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址 ，并决定如何将数据从发送方路由到接收方。 网络层通过综合考虑发送优先权、网络拥塞程度、服务质量以及可选路 由的花费来决定从一个网络中节点A 到另一个网络中节点B 的最佳路径 。由于网络层处理路由，而路由器因为即连接网络各段，并智能指导数 据传送，属于网络层。在网络中，“路由”是基于编址方案、使用模式 以及可达性来指引数据的发送。
6.2计算机通信网网络的概念与实现技术
数据通信是远程通信以及计算机为基础的信息处理技术的整体 ，并主要是依赖计算机与计算机化的设备，为此广义的远程通 信与计算机通信同义。
教材143页图6-3是一个最简单的计算机通信网，由以下五类基 本元素组成： •终端
•远程通信处理器：支持终端与计算机之间的数据传输与接收
同层传输
资源子网
附 加 信 息
通信子网
去 除 附 加 信 息
数据链路层
O S I 模型的第二层，它控制网络层与物理层之间的通信。它的主要功 能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。为了保证传输， 从网络层接收到的数据被分割成特定的可被物理层传输的帧。帧是用来 移动数据的结构包，它不仅包括原始数据，还包括发送方和接收方的网 络地址以及纠错和控制信息。其中的地址确定了帧将发送到何处，而纠 错和控制信息则确保帧无差错到达。 数据链路层的功能独立于网络和它的节点和所采用的物理层类型，它也 不关心是否正在运行 Wo r d 、E x c e l 或使用I n t e r n e t 。有一些连 接设备，如交换机，由于它们要对帧解码并使用帧信息将数据发送到正 确的接收方，所点之间建立和维持通信。 会话层的功能包括：建立 通信链接，保持会话过程通信链接的畅通，同步两个节点之间的对 话， 决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送。 你可能常常听到有人把会话层称作网络通信的“交通警察”。当通过拨 号向你的 I S P （因特网服务提供商）请求连接到因特网时，I S P 服务器 上的会话层向你与你的P C 客户机上的会话层进行协商连接。若你的电话 线偶然从墙上插孔脱落时，你终端机上的会话层将检测到连接中断并重 新发起连接。会话层通过决定节点通信的优先级和通信时间的长短来设 置通信期限
路由器 工作在网络层，原则上只能连接相同协议的网 络，或能连接在网络层互操作的系统。
网关或网间连接器 运行在OSI最高层，对物理层到应用 层均能支持。这是一种连接两个异构系统，特别是两个不 同协议系统的设备。
6.2.4网络通信的标准、协议与软件 （1）OSI网络通信协议 协议： 网关： OSI模型分为七层，每一层都是建立在前一层的基础上的， 地下每一层的目的都是为高层提供服务。 物理层
第6章
6.1计算机通信网络系统
通信与网络
6.1.1计算机通信网络系统的定义 计算机通信网络就是利用通信设备和线路将地理位置不同、功能独立的 多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件（即网络通信协议、 信息交换方式及网络操作系统等），实现网络中资源共享和信息传递的 系统。有两个含义： 计算机网络 远程通信