计算机网络技术-第七章计算机网络多媒体与信息安全技术

•分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线(STP)两 种
•主要用于：中、低档局域网及计算机电多网媒络话体技与术信系-第息七安统章全计技算。术机网络
传输介质
n 光纤：由纤芯、包层以及护套构成
•不受外界电磁干扰与影响，信号衰变小，频带较宽， 传输距离远，传输速度快；主要用于高速局域网中。
计算机网络技术-第七章计算机网络 多媒体与信息安全技术
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计算机网络的拓扑结构
基本概念
网络拓扑结构——通过网中结点和通信线路之 间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各实 体的结构关系。
它其实就是抛开网络中的具体设备，利用拓扑 学观点，把计算机、打印机等通信设备抽象地看 成“节点”，把电缆等通信介质看成“链路”。 这样，从拓扑学的观点看，计算机网络就变成节 点和链路组成的几何图形，我们就称之为网络的 拓扑结构。
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传输介质
n 同轴电缆：由内部导体、环绕绝缘层、金 属屏蔽网、外层护套组成
•抗干扰能力强，传输数据稳定、价格便宜；
•主要用于中、高档局域网及电话系统。 分50和70
欧姆两种。
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传输介质
n 双绞线：将一对或一对以上的双绞线封装 在一个绝缘外套中的一种传输介质。
从网络的功能和结构来划分 通信子网：负责全网中的信息传递。由线缆、网卡、 集线器、交换机和路由器等设备构成。 资源子网：为用户提供信息资源。通常指的是计算机。
•集线器(hub)
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计算机网络系统的基本组成
n 计算机网络系统由网络硬件和网络软件两 部分组成。
n 令牌总线传递方式（Token Passing Bus） n 令牌环传递方式（Token Ring）
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访问控制方式
控制方式 CSMA／CD 总线式
令牌总线传递 方式
令牌环传递方 式
适用范围 总线型和树型 网络中
环型、总线型 和树型网络中
环型网络中
优点
简单、可靠、 延迟小、成本 低
公平、信息走 向和传输延时 时间确定，适 合实时性场合
访问方式可调 整、提供优先 权服务、实时 性强。
缺点 传输效率低、 不适合实时性 场合
设计复杂，节 点的加入和撤 出复杂
令牌维护困难、 有空牌丢失和 重复牌现象。
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n 20世纪60年代中期，由于资源共享的需要，实现 了计算机之间的通信。
n 1969年美国国防部研制的高级研究计划局网络 （ARPANET），是仅有4个结点的分组交换网， 标志着计算机通信网络的诞生。
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计算机网络的发展
n 计算机网络发展经历了从简单、低级到复 杂、高级的四个阶段：
n 20世纪50年代，人们将计算机技术与通信技术 结合起来，为计算机网络的产生奠定了基础。
n 20世纪60年代，美国的ARPANET与分组交换 技术是计算机网络的一个里程碑。
n 20世纪70年代中期，国际上各种广域网、局域 网与公用分组交换网发展十分迅速。
n 20世纪90年代，局域网技术发展成熟，出现了 光纤、高速网络技术、无线网络与信息安全技 术、多媒体和智能网络。
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传输介质
传输介质又称为传输媒体，是传输信息的 载体，也即是将信息从一个结点向另一个结点 传送的连接线路实体。
n 同轴电缆（50欧姆电缆和75欧姆电缆） n 绞线（UTP和STP） n 光纤（用于高速网中） n 无线传输介质
n 微波通信 n 红外系统
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Internet的发展历史
1990年7月 ANSnet 完全取代 NFSnet。为了解 决 NSFnet 的通信能力和满足不断增长的用户 需求，美国高级网络和服务组织（Advanced Network & Service）重新建立了 ANSnet 网， 比 NFSnet的网络容量扩充了30倍，这就是今天 的 Internet 主干。
计算机网络技术-第七章计算机网络 多媒体与个主要技术要素：
n 网络拓扑结构：总线型、星型、环型、树型、 网状型
n 传输介质：双绞线、光纤、微波、激光、红外 线
n 介质访问控制方法，也称介质存取控制技术， 是对传输信道的控制和使用的技术标准，其功 能在于合理完成传信道使用的分配。
n 网络适配器：简称网卡，是计算机与通信介质 的接口
n 共享的外部设备：连接在服务器上的硬盘、打 印机等
n 传输介质：传送信息的载体，是网络传输信息 的通道。
n 网络通信设备：交换机，中继器，集线器 n 网络互连设备：网桥、网关、路由器，调制解
调器
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网络软件
n 网络操作系统：运行在网络硬件之上的， 为网络用户提供共享资源管理服务、基本 通信服务、网络系统安全服务及其他网络 服务的软件系统。承担整个网络的任务管 理和资源管理、分配，是网络中各个计算 机及其他设备遵守协议，协调一致的工作。
n 网络应用软件：用于提高网络本身的性能， 改善网络的管理能力。
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广域网（WAN）
n 广域网：覆盖一个城市, 国家, 乃至全球。广域网 由相距较远的局域网或城域网互联而成。例如中 国教育科研网就是广域网。传输速率比MAN低。
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计算机网络的分类
从信号传输使用的频带或传输介质来划分 基带网：双绞线，传输数字信号，输率0～10Mbps。 宽带网：同轴电缆，传输模拟信号，输率0～400Mbps 如CATV。
局域网的速度：10~1000Mbps 组建技术有：Ethrnet技术、FDDI技术、ATM技
术。
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城域网（MAN）
城域网是位于一座城市内的一组局域网。实际上 是将分布在一个城市内不同地点的局域网互联起 来的较大范围内的网络。速率一般低于1Mbps. 例如：闭路电视（CATV）网
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计算机网络的拓扑结构
拓扑结构的分类
拓扑结构影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信 费用用，是设计计算机网络时值得注意的重要问题。根据通 信子网设计方式的不同，网络可以分成不同的拓扑结构：
最基本的拓扑结构有：星型、环型、总线型、树型、网状型 五种。
n 网络硬件对网络的性能起着决定性作用，是网 络运行的实体；
n 网络软件是支持网络运行、利用网络资源的工 具
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网络硬件
n 服务器：用来管理网络并为网络用户提供网络 服务；
n 客户机：通过网络适配器连接到网络上的计算 机，可作为独立的计算机供用户端使用，同时 又可以访问服务器。
广域网，WAN（ Wide Area Network）
n 按通信方式来划分：
n 点对点传输网络：中间结点的接收、存储与转 发
n 广播式传输网络：共享公共通信信道
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局域网（LAN）
局域网是将小范围的计算机、打印机等互联在一 起的计算机网络，用来实现信息共享和相互通信。
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什么是计算机网络？
简单地说，计算机网络的定义就是，相互连接 的、实现资源共享的独立自主的计算机的集合。
资源共享观点的定义：以能够相互共享资源的方 式互联起来的自治计算机系统的集合。
较为严格的定义是：将地理位置不同，具有独 立功能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实现网中资源共享的 系统。
n 网络协议的多样性，以ISO/OSI模型作为标 准：TCP/IP协议、 IPX/SPX协议等
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局域网
n 局域网：将小范围内的有限的通信设备互 联在一起的通信网。
n IEEE802的定义：局域网是一个数据通信 系统，其传输范围在中等地区领域，使用 中等或高等的传输速率，可连接最大独立 设备，在物理信道上互相通信。
计算机网络技术-第七章 计算机网络多媒体与信
息安全技术
2020/12/8
计算机网络技术-第七章计算机网络 多媒体与信息安全技术
计算机网络的形成
n 1952美国的半自动地面防空系统——世界最早网 络雏形。
n 20世纪60年代，美国航空公司和IBM公司联合研 发——全国航空公司飞机订票系统
n 上述均属于由一台计算机经过通信线路与若干个 终端直接连接的方式称为面向终端的计算机网络。
计算机网络协议
n 网络协议是管理网络上所有实体（服务器、 计算机、交换机、路由器、防火墙等）之 间通信规则的集合，是用来控制计算机之 间数据传输的计算机软件。
n 计算机之间相互通信时共同遵守一定的规 则，这些规则就称为网络协议，使网络上 各种设备能够相互交换信息，不同计算机 之间必须使用相同的网络协议才能进行通 信。
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访问控制方式
• 在计算机网络中，特别是局域网的广播信道中， 各个节点都通过公共传输信道相互通信，但任何一 个时刻，一个信道只能被一个用户占用。常常会产 生多个用户竞争信号传输权时，如何处理合理分配 信道的技术难题？