网络的功能与构造
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3.1 网络的功能与构造
本节内容
认识网络
网络的功能
网络中的硬件 网络中的软件
网络的起源
20世纪50年代初，美国为了自身的安全，在美国本土北 部和加拿大境内，建立了一个半自动地面防空系统，简称 SAGE系统。译成中文叫赛其系统。 在赛其系统中，美国在加拿大边境带设立了警戒雷达。 在北美防空司令部的信息处理中心有数台大型电子计算机。 警戒雷达将天空中的飞机目标的方位，距离和高度等信息 通过雷达录取设备自动录取下来，并转换成二进制的数字 信号；然后通过数据通信设备将它传送到北美防空司令部 的信息处理中心；大型计算机自动地接收这些信息，并经 过加工处理计算出飞机的飞行航向、飞行速度和飞行的瞬 时位置，还可以判别出是否入侵的敌机，并将这些信息迅 速传到空军和高炮部队，使它们有足够的时间作战斗准备。 在赛其系统中，雷达录取设备采集到的飞机目标信息自动 送到通信设备，赛其信息处理中心的大型计算机自动地将 通信设备送来的信息接收下来。这种将计算机与通信设备 结合使用在人类的历史上还属首次，因此也可以说是一种 创新。没有计算机与通信技术相结合的尝试，也就不会有 现在这样先进的计算机网络。
2、资源共享 3、分布处理
网络的种类
按拓扑结构分：星型、环型、总线型 按通线方式分：点对点传输网络和广 播式传输网络。 按覆盖范围分：局域网和广域网、城 域网
网络的种类
按网络覆盖范围分类
局域网（Local Area Network，LAN）
覆盖范围一般不超过十公里，通常是一幢建筑物内、 相邻的几幢建筑物之间或者是一个园区的网络。
通信连接设备 如中继器、集线器、网桥、交换机、路由器
通信连接设备
交换机(switch) 集线器(hub) 路由器（router) 网桥 网卡 无线网卡
• 通常来讲，通信连接设备包括中继器、集线器(又
称HUB)、网桥、交换机和路由器等，它们各自的 功能见图
通信连接设备
认识网络
思考：打印机能不能被共享？
网络的三大功能
1、数据通信
无数台终端（计算机）可以同时上网，数据传输；这是计算 机网络最基本的功能，主要完成计算机网络中各个节点之间 的系统通信。用户可以在网上传送电子邮件、发布新闻消息、 进行电子购物、电子贸易、远程教育。 可以实现硬件、软件资源共享，如共享打印机、共享各种软 件等等 同时工作，并行处理，一项复杂的任务可以划分成许多部门， 由网络内各计算机分别协作并行完成有关部分，使整个系统 的性能大为增强，当组成分布处理机的一台或若干台处理机 发生故障，其他分布处理机仍可以继续工作，分布处理机的 所有资源均可组成它的处理机共享，共享资源采用分散的控 制方式，各台处理机部分主次，它们对资源的共享是“平等” 的
例如10M 12口共享式集线器，是指12端口共享这10M带宽， 而对于10M 12口交换机来说，每个端口都独占10M带宽， 其提供的总带宽可达10M*12=120M。 (邮局的邮递员：接受自己辖区信件、非自己辖区信件退 给邮局)
路由器
1、路由器的作用。路由器用于连接多个逻辑网络 （一个单独的网络或子网）。当数据从一个网络传 输到另一个网络时，需要通过路由器完成，它具有 判断网络地址和选择路径的功能。 2、路由器主要为经过路由器的每个数据帧寻找一条 最佳路径并将数据有效地传送到目的站点。因此， 路由算法是路由器的关键。如果到目的节点有一条 以上的路径，路由器将基于预先确定的规则选择
综合服务器
一台单独的服务器计 算机上可以同时有多个服 务器软件在运行 也就是说，这台计算 机可以向网络上的工作站 提供多种不同的服务(例如 Web服务、邮件服务、数 据库服务等)。
网络中的硬件
计算机
工作站 用户直接面对使用的计算机，或称客户机 （Client） 服务器(Server) 是网络中一种为客户提供各种服务的高性能的计 算机，它能够用于网络管理、运行应用程序、处 理各网络工作站成员的信息请求，连接一些外部 设备，提供给网络上工作站共享
通信连接设备 如中继器、集线器、网桥、交换机、路由器 传输介质 用于传输网络数据的专用线缆，如光纤、双绞 线、光缆、电缆、无线（电磁波）
传输介质
传输介质一般是指传送网络数据的专用线 缆，有有线与无线两种。目前常用的 传输 介质有双绞线和光缆。 有线传输介质：双绞线、光缆、同轴电缆 无线传输介质：红外线、无线电波、卫星
包括中继器、集线器（又称HUB）、网桥、交换机 和路由器等。 中继器：无论采用何种传输介质，其传输距离都 是有限的，超过这些距离，就需要中继器来扩展 距离，中继器的功能就是将经过衰减而变得不完 整的信号，经过整理后，重新变成完整的信号再 继续发送。
通信连接设备
集线器(HUB)：可以看成是一种多端口的中继器， 是共享带宽式的，其带宽由它的端口来平均分配， 如总带宽为10MB/S的集线器，连接4台工作站同时 上网时，每台工作站平均带宽仅为10/4=2.5MB/S。
网络的种类
什么是网络
由两台或两台以上的计算机通过网络设备连 接起来所组成的一个系统，在这个系统中计 算机与计算机之间可以进行数据通讯、数据 共享及协同完成某些数据处理工作。 由定义分析：
计算机、网络设备、连接
硬件要求：计算机 网络设备 传输介质
网络中Baidu Nhomakorabea硬件
计算机
工作站或客户机（Client） 用户直接面对使用的计算机，或称客户机 服务器(Server) 是网络中一种为客户提供各种服务的高性能的计 算机，它能够用于网络管理、运行应用程序、处 理各网络工作站成员的信息请求，连接一些外部 设备，提供给网络上工作站共享
城域网（Metropolitan Area Network，MAN）
覆盖范围介于局域网和广域网之间，通常为数十公里 到数百公里的一座城市内。
广域网（Wide Area Network，WAN）
覆盖范围通常为数百公里到数千公里，甚至数万公里， 可以是一个地区或一个国家，甚至世界几大洲或整个地球。
最佳路径。
(邮局的分检员：走何路径、如何运送)
网络中的硬件
计算机
工作站 用户直接面对使用的计算机，或称客户机 服务器(Server) 是网络中一种为客户提供各种服务的高性能的计算 机，它能够用于网络管理、运行应用程序、处理各 网络工作站成员的信息请求，连接一些外部设备， 提供给网络上工作站共享
认识网络
什么是网络？
计算机网络是两台或两台以上的计算机 通过网络设备连接起来所组成的一个系统，在 这个系统中计算机与计算机之间可以进行数据 通讯、数据共享及协同完成某些数据处理工作。
认识网络
根据上面的网络定义中提到的网络功能，请大家 对平时的网络操作做一些归类； 1. 网 络 聊 天 QQ 、 发 送 电 子 邮 件 ___________________________； 2. 网 上 下 载 歌 曲 、 网 上 电 子 图 书 馆 ____________________________； 3.在处理神州号宇宙飞船升空及飞行这一问题时， 网络中的所有计算机都协作完成一部分的数据处 理任务 ___________________________；
传输介质
双绞线
屏蔽双绞线
非屏蔽双绞线
传输介质
光纤 同轴电缆
铜芯
绝缘层
外导体 屏蔽层
保护套
双绞线与光缆的比较
双绞线 光 缆
传输最大距离
带宽
100米
100M
几十千米
几乎无限
适用场合
短距离内的布线， 主要用于主干线， 如楼内布线 楼宇间的布线 1.5~3元/ 米
价格
光纤：26元/米~ 140元/米
交换机
Chapter 5
1、 1993年开始出现局域网交换设备，称为交换机或 交换器。交换机是一种具有简单、高性价比和高端口密 集的交换产品，它工作在数据链路层，按MAC地址决策 信息转发，但是它的转发延迟很小，接近单个局域 网的性能。
2、 交换机利用专门设计的集成电路可以在所有端口 并
行转发信息，从而为每个工作站提供了更高的带宽。
网络的软件
网络的软件
网络应用软件有两种结构： 一种是客户机/服务器（C/S，Client/Server ） 结构 一种是浏览器/服务器（B/S，Brower/Server） 结构。
C/S与B/S
网络应用软件有两种结构： 客户/服务器(C/S，Client/Server)结构 浏览器/服务器(B/S，Brower/Server)结构。 最明显的区别在于： • 采用C/S结构时，需要安装客户端软件。如 可以安装QQ软件，利用QQ客户端来聊天； • 使用B/S结构，可以直接在浏览器中操作。如 可以通过IE浏览器直接登陆web QQ来聊天。
本节内容
认识网络
网络的功能
网络中的硬件 网络中的软件
网络的起源
20世纪50年代初，美国为了自身的安全，在美国本土北 部和加拿大境内，建立了一个半自动地面防空系统，简称 SAGE系统。译成中文叫赛其系统。 在赛其系统中，美国在加拿大边境带设立了警戒雷达。 在北美防空司令部的信息处理中心有数台大型电子计算机。 警戒雷达将天空中的飞机目标的方位，距离和高度等信息 通过雷达录取设备自动录取下来，并转换成二进制的数字 信号；然后通过数据通信设备将它传送到北美防空司令部 的信息处理中心；大型计算机自动地接收这些信息，并经 过加工处理计算出飞机的飞行航向、飞行速度和飞行的瞬 时位置，还可以判别出是否入侵的敌机，并将这些信息迅 速传到空军和高炮部队，使它们有足够的时间作战斗准备。 在赛其系统中，雷达录取设备采集到的飞机目标信息自动 送到通信设备，赛其信息处理中心的大型计算机自动地将 通信设备送来的信息接收下来。这种将计算机与通信设备 结合使用在人类的历史上还属首次，因此也可以说是一种 创新。没有计算机与通信技术相结合的尝试，也就不会有 现在这样先进的计算机网络。
2、资源共享 3、分布处理
网络的种类
按拓扑结构分：星型、环型、总线型 按通线方式分：点对点传输网络和广 播式传输网络。 按覆盖范围分：局域网和广域网、城 域网
网络的种类
按网络覆盖范围分类
局域网（Local Area Network，LAN）
覆盖范围一般不超过十公里，通常是一幢建筑物内、 相邻的几幢建筑物之间或者是一个园区的网络。
通信连接设备 如中继器、集线器、网桥、交换机、路由器
通信连接设备
交换机(switch) 集线器(hub) 路由器（router) 网桥 网卡 无线网卡
• 通常来讲，通信连接设备包括中继器、集线器(又
称HUB)、网桥、交换机和路由器等，它们各自的 功能见图
通信连接设备
认识网络
思考：打印机能不能被共享？
网络的三大功能
1、数据通信
无数台终端（计算机）可以同时上网，数据传输；这是计算 机网络最基本的功能，主要完成计算机网络中各个节点之间 的系统通信。用户可以在网上传送电子邮件、发布新闻消息、 进行电子购物、电子贸易、远程教育。 可以实现硬件、软件资源共享，如共享打印机、共享各种软 件等等 同时工作，并行处理，一项复杂的任务可以划分成许多部门， 由网络内各计算机分别协作并行完成有关部分，使整个系统 的性能大为增强，当组成分布处理机的一台或若干台处理机 发生故障，其他分布处理机仍可以继续工作，分布处理机的 所有资源均可组成它的处理机共享，共享资源采用分散的控 制方式，各台处理机部分主次，它们对资源的共享是“平等” 的
例如10M 12口共享式集线器，是指12端口共享这10M带宽， 而对于10M 12口交换机来说，每个端口都独占10M带宽， 其提供的总带宽可达10M*12=120M。 (邮局的邮递员：接受自己辖区信件、非自己辖区信件退 给邮局)
路由器
1、路由器的作用。路由器用于连接多个逻辑网络 （一个单独的网络或子网）。当数据从一个网络传 输到另一个网络时，需要通过路由器完成，它具有 判断网络地址和选择路径的功能。 2、路由器主要为经过路由器的每个数据帧寻找一条 最佳路径并将数据有效地传送到目的站点。因此， 路由算法是路由器的关键。如果到目的节点有一条 以上的路径，路由器将基于预先确定的规则选择
综合服务器
一台单独的服务器计 算机上可以同时有多个服 务器软件在运行 也就是说，这台计算 机可以向网络上的工作站 提供多种不同的服务(例如 Web服务、邮件服务、数 据库服务等)。
网络中的硬件
计算机
工作站 用户直接面对使用的计算机，或称客户机 （Client） 服务器(Server) 是网络中一种为客户提供各种服务的高性能的计 算机，它能够用于网络管理、运行应用程序、处 理各网络工作站成员的信息请求，连接一些外部 设备，提供给网络上工作站共享
通信连接设备 如中继器、集线器、网桥、交换机、路由器 传输介质 用于传输网络数据的专用线缆，如光纤、双绞 线、光缆、电缆、无线（电磁波）
传输介质
传输介质一般是指传送网络数据的专用线 缆，有有线与无线两种。目前常用的 传输 介质有双绞线和光缆。 有线传输介质：双绞线、光缆、同轴电缆 无线传输介质：红外线、无线电波、卫星
包括中继器、集线器（又称HUB）、网桥、交换机 和路由器等。 中继器：无论采用何种传输介质，其传输距离都 是有限的，超过这些距离，就需要中继器来扩展 距离，中继器的功能就是将经过衰减而变得不完 整的信号，经过整理后，重新变成完整的信号再 继续发送。
通信连接设备
集线器(HUB)：可以看成是一种多端口的中继器， 是共享带宽式的，其带宽由它的端口来平均分配， 如总带宽为10MB/S的集线器，连接4台工作站同时 上网时，每台工作站平均带宽仅为10/4=2.5MB/S。
网络的种类
什么是网络
由两台或两台以上的计算机通过网络设备连 接起来所组成的一个系统，在这个系统中计 算机与计算机之间可以进行数据通讯、数据 共享及协同完成某些数据处理工作。 由定义分析：
计算机、网络设备、连接
硬件要求：计算机 网络设备 传输介质
网络中Baidu Nhomakorabea硬件
计算机
工作站或客户机（Client） 用户直接面对使用的计算机，或称客户机 服务器(Server) 是网络中一种为客户提供各种服务的高性能的计 算机，它能够用于网络管理、运行应用程序、处 理各网络工作站成员的信息请求，连接一些外部 设备，提供给网络上工作站共享
城域网（Metropolitan Area Network，MAN）
覆盖范围介于局域网和广域网之间，通常为数十公里 到数百公里的一座城市内。
广域网（Wide Area Network，WAN）
覆盖范围通常为数百公里到数千公里，甚至数万公里， 可以是一个地区或一个国家，甚至世界几大洲或整个地球。
最佳路径。
(邮局的分检员：走何路径、如何运送)
网络中的硬件
计算机
工作站 用户直接面对使用的计算机，或称客户机 服务器(Server) 是网络中一种为客户提供各种服务的高性能的计算 机，它能够用于网络管理、运行应用程序、处理各 网络工作站成员的信息请求，连接一些外部设备， 提供给网络上工作站共享
认识网络
什么是网络？
计算机网络是两台或两台以上的计算机 通过网络设备连接起来所组成的一个系统，在 这个系统中计算机与计算机之间可以进行数据 通讯、数据共享及协同完成某些数据处理工作。
认识网络
根据上面的网络定义中提到的网络功能，请大家 对平时的网络操作做一些归类； 1. 网 络 聊 天 QQ 、 发 送 电 子 邮 件 ___________________________； 2. 网 上 下 载 歌 曲 、 网 上 电 子 图 书 馆 ____________________________； 3.在处理神州号宇宙飞船升空及飞行这一问题时， 网络中的所有计算机都协作完成一部分的数据处 理任务 ___________________________；
传输介质
双绞线
屏蔽双绞线
非屏蔽双绞线
传输介质
光纤 同轴电缆
铜芯
绝缘层
外导体 屏蔽层
保护套
双绞线与光缆的比较
双绞线 光 缆
传输最大距离
带宽
100米
100M
几十千米
几乎无限
适用场合
短距离内的布线， 主要用于主干线， 如楼内布线 楼宇间的布线 1.5~3元/ 米
价格
光纤：26元/米~ 140元/米
交换机
Chapter 5
1、 1993年开始出现局域网交换设备，称为交换机或 交换器。交换机是一种具有简单、高性价比和高端口密 集的交换产品，它工作在数据链路层，按MAC地址决策 信息转发，但是它的转发延迟很小，接近单个局域 网的性能。
2、 交换机利用专门设计的集成电路可以在所有端口 并
行转发信息，从而为每个工作站提供了更高的带宽。
网络的软件
网络的软件
网络应用软件有两种结构： 一种是客户机/服务器（C/S，Client/Server ） 结构 一种是浏览器/服务器（B/S，Brower/Server） 结构。
C/S与B/S
网络应用软件有两种结构： 客户/服务器(C/S，Client/Server)结构 浏览器/服务器(B/S，Brower/Server)结构。 最明显的区别在于： • 采用C/S结构时，需要安装客户端软件。如 可以安装QQ软件，利用QQ客户端来聊天； • 使用B/S结构，可以直接在浏览器中操作。如 可以通过IE浏览器直接登陆web QQ来聊天。