完整版第七章

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计算机基础
• 三网合一 • 电信网络(电话网) • 有线电视网络 • 计算机网络(发展最快,核心) • internet及Internet区别 • 小写:通用名称,泛指网络 • 大写:专有名词,因特网,是全球范围的
互联网,适用tcp/ip协议,前身是美国的阿 帕网(arpanet)
计算机基础
2、网络的划分
计算机基础
网络体系结构
• 计算机网络的各层协议的集合 • 网络协议层次式的好处 1.各层之间独立 2.灵活性好 3.结构上课分割开来 4.易于实现和维护 5.能促进标准化工作
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• OSI七层模型各层设备:
• 1、物理层:各种传输媒体(光线、网线),各类 物理设备(如:计算机、HUB),各类插槽、插 座。 2、数据链路层:分为两个子层:逻辑链路控制层 (LLC)和媒体访问控制层(MAC)。网卡、网 桥和二层交换机 3、网络层:路由器、网关和三层交换机 4、传输层:四层交换机 5、会话层:五层交换机
这些电路常有租用线路和交换线路两种类型。 广域网可作为公共通信网,它包括电话网、分组数 据交换网、卫星网等大型的地理范围可达几十公里 到几万公里的网络系统,如国家间或洲际间建立的 网络均属于广域网。
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根据信息交换方式分类
• 1.电路交换网:如电话网 • 2.报文交换网:如点报网 • 3.分组交换网:如X.25网 • 4.混合交换网:同事采用电路和分组的网络 如帧中继网
层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层及物理 层。其主要作用是帮助用户理解所开发的功能和通信软件的 流程,并且明确了在每一层通信中所用到的规则即协议。
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网络协议构成要素
• 语法:用户数据域控制信息的结构与格式 • 语义:需要发出何种控制信息,以及完成
的动作与做出的响应 • 时序:对事件实现的顺序的详细说明
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有关信号的几个基本概念
• 单向通信(单工通信)——只能有一个方 向的通信而没有反方向的交互。
• 双向交替通信(半双工通信)——通信的 双方都可以发送信息,但不能双方同时发 送(当然也就不能同时接收)。
• 双向同时通信(全双工通信)——通信的 双方可以同时发送和接收信息。
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导向传输媒体
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星形拓扑结构
该结构采用一中心设备为主结点与各从结点连接组 成。其中心设备叫集线器或交换机或多口中继器。
中心设备HUB
优点:再配置容易,故障排除方便,网络易于扩展和维护。且
HUB可再进行级联.
缺点:要求中央节点的可靠性高,需要电缆数量多,媒介的安装
较困难。
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环形拓扑结构
它是一个点到点首尾相连的闭合环路。环路中的信息是顺 着某个方向从一台设备传到另一台设备(每台设备均包括有 接受器和发送器,信号在每台设备中都能被重复或放大), 当某个结点的地址与信息流的目的地址相吻合时,信息便被 该接结点接收。网络结构如下图所示 :
根据应用范围划分,网络分为: 局域网、城域网、广域网、互联网
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局域网LAN
Local Area Network 技术的出现,扩展了个人 计算机的能力,局域网是将小区域内计算机及各种 通信设备通过高速通信线路互连在一起的通信网络, 属于企业或单位自行组建的网络。
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城域网MAN 和 广域网WAN
户和密码,确保授权用户访问网络资源。 如,多媒体教学系统,ERP系统 3. 专用服务器结构 有明确的服务分工,跟C/S模式差不多,由 若干工作站与一台或者多台专门的服务器, 通过通信线路连接,共享存储设备。
如,文件打印服务,WEB,邮件,DNS
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5、网络的传输介质
传输介质把网络中的各种设备互连在一起,是 数据在网络上传输的通路。网络的常用传输介质可 分为有线介质和无线介质。有线介质有同轴电缆、 双绞线、光缆等;无线介质时利用无线电波在自由 空间的传播,实现多种通信,主要有微波通信、卫 星通信等。
• 双绞线 • 同轴电缆 • 光缆
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1.双绞线
• 也称为双扭线。把两根互相绝缘的铜导线并排放 在一起,然后用规则的方法绞合(twist)起来就构 成了双绞线。绞合可减少对相邻导线的电磁干扰。
• 模拟传输和数字传输都可以使用双绞线,其通信 距离一般为几到几十公里。距离太长时就要加放 大器以便将衰减了的信号放大到合适的数值(对 于模拟传输),或者加上中继器以便将失真了的 数字信号进行整形(对于数字传输)。
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零比特填充
• PPP 协议用在 SONET/SDH 链路时,是 使用同步传输(一连串的比特连续传 送)。这时 PPP 协议采用零比特填充方 法来实现透明传输。
• 在发送端,只要发现有 5 个连续 1,则 立即填入一个 0。接收端对帧中的比特 流进行扫描。每当发现 5 个连续1时,就 把这 5 个连续 1 后的一个 0 删除,
局域网的范围是有限的,不能满足某些大型跨 地区的计算机通信和数据共享的需要。因此,需要 把位于更大地理范围的计算机系统连接起来形成一 个规模更大的网络,这就是城域网或广域网。
城域网的作用范围从几十公里到上百公里,是 在一个城市或某个地区间建立起来的网络系统,广 域网又叫远程网,一般是通过某类电信公司所支持 的链接电路连接起来的网络。
• 6、表示层:六层交换机 7、应用层:计算机、负载均衡和七层交换机
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• 中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。
– 物理层中继系统:转发器(repeater)。 – 数据链路层中继系统:网桥或桥接器(bridge)。 – 网络层中继系统:路由器(router)。 – 网络层以上的中继系统:网关(gateway)。
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3.光缆
• 光纤通信就是利用光导纤维传递光脉冲来 进行通信。有光脉冲相当于1,没光脉冲相 当于0。
• 由于可见光的频率非常高,约为108MHz的 量级,因此一个光纤通信系统的传输带宽 远远大于目前其他各种传输媒体的带宽。
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• 数据链路层:它提供点对点的数据传 输,并保证信息在线路中可靠传输。 如地址识别、差错控制等。
优点:容易添加新的分支和结
点;一个结点或线路故障,不 影响整个系统,该结点会从整 个系统中隔离出来。
HUB
HUB
缺点:对根结点依赖较大。若
根结点故障,则全网络瘫。
计算机基础
网状拓扑结构
这种结构又叫分布式结构,任一结点都至少有两条 线路与其他结点相连。如果某一结点或线路发生故障, 也不会影响整个网络的正常工作。网络结构如下图 所示:
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总线型结构
总线拓扑结构 :该T型网电络缆结分构接通头常采用一终条结长器电缆
(总线或主干)作传输媒介,通过T型电缆分接头将 许多短电缆(分支)直接连接到总线上
优点: 该结构简单、灵活;其结点设备的增加和拆除方便;网络 响应速度快、成本低、共享资源能力强。可用中继器扩展总线网络, 中继器能放大信号,使信号在更长距离内传输。 缺点:网络的故障诊断和隔离较困难,任何故障都会造成整个网络 运行不正常,网络负载过重时会降低网络的传输速度。
计算机基础
• OSI七层模型和TCP/IP四层模型的区别: OSI七层模型和TCP/IP四层模型最大的区别 在于:OSI七层模型是一个理论上的网络通 信模型,而TCP/IP四层模型则是实际运行 的网络协议。
计算机基础
各层的功能 ➢物理层 :该层是OSI参考模型的最低层, 直接和网络硬件打交道,传输线路可以是同 轴电缆、光缆、卫星以及普通的电话。
优点:故障的排除和故障
点的隔离较容易,可靠性高, 容错能力较强。
缺点:随着网络中设备数
量的增加,安装和再配置特 别困难。
计算机基础
4.网络的功能:
1、信息交换:计算机之间和计算机用户之间的相 互通信交往。 2、资源共享:包含计算机硬件资源,软件资源和 数据与信息资源共享。
计算机之间要实现信息交换和资源共享就必须要 遵守一定的协议,如TCP/IP协议
• 导线越粗,其通信距离就越远,但导线的价格也 越高。
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2.同轴电缆
• 同轴电缆有内导体铜质芯线(单股实心或 多股绞合线)、绝缘层。网状编织的外导 体屏蔽层(也可以是单股的)以及保护塑 料外层所组成。
• 由于外导体屏蔽层的作用,同轴电缆具有 较好的抗干扰特性,被广泛用于传输较高 速率的数据。பைடு நூலகம்
第七章
网络基础知识
计算机基础
计算机网络入门
1、什么是计算机网络?
计算机网络就是相互连接的独立的计算机的集 合,是计算机技术和通信技术广泛应用和高度 发展的产物。 定义:为了实现计算机之间的通信交往,资源 共享和协同工作,采用通信手段,将地理分散 的,各自具备自主功能的一组计算机有机的联 系起来,并且由网络操作系统进行管理的计算 机复合系统。
计算机基础
• OSI七层模型各层协议(了解性内容) • 1、物理层:IEEE802.3
2、数据链路层:PPP、FR、HDLC、VLAN、 MAC 3、网络层:IP、IPX、OSPF、RIP、IGRP、 ICMP、ARP、RARP 4、传输层:TCP、UDP、SPX 5、会话层:NFS、SQL、NETBIOS、RPC 6、表示层:JPEG、MPEG、ASII 7、应用层:Telnet、HTTP、FTP、WWW、NFS、 SMTP
计算机基础
• Internet的基本功能 • Internet的应用非常广泛而且发展迅速。它的
最基本的功能有3个:电子邮件(E-mail)、 远程登录(Telnet)和文件传输。 (1) 电子邮件是Internet上使用得最广泛的一种 服务,是Internet 最重要、最基本的应用。 (2) 远程登录是Internet上较早提供的服务。 (3) 文件传输协议 FTP(File Transfer Protocol)是Internet传输的服务之一。
5.信元交换网:如ATM网
计算机基础
按网络的适用范围分类
• 公用网 • 专用网
计算机基础
3、网络的拓扑结构
网络的拓扑结构是指网络中计算机和其 他硬件的物理布局,最基本的网络拓扑 结构有以下几种: (1) 总线型拓扑结构 (2) 星型拓扑结构 (3) 环型拓扑结构 (4) 树型拓扑结构 (5) 网状型拓扑结构
计算机基础
• TCP/IP四层模型各层的协议: 1、网络接口层:HDLC(高级链路控制协议)、 PPP(点对点协议)、SLIP(串行线路接口协议) 2、网络互联层:IP(网际协议)、ICMP(网际 控制消息协议)、ARP(地址解析协议)、 RARP(反向地址解析协议) 3、传输层:TCP(控制传输协议)、UDP(用 户数据报协议) 4、应用层:FTP(文件传输协议)、HTTP(超 文本传输协议)、DNS(域名服务器协议)、 SMTP(简单邮件传输协议)、NFS(网络文件 系统协议)
计算机基础
• 网络层:网络层又称通信子网层。它负责 路由的选择分段和重组。
计算机基础
网际层的 IP 协议及配套协议
应用层 传输层
各种应用层协议 (HTTP, FTP, SMTP 等)
TCP, UDP
ICMP IGMP
优点:电缆故障易予排除,回路
有很高的容错能力。
缺点:安装和再配置较总线拓扑
结构难;传输线路上的任何故障 都会导致网络完全瘫痪。
计算机基础
树型拓扑结构
任何两个用户都不能形成回路,每条通信线路都必须 支持双向传输。在树型结构中,有一个根结点,根结 点下是枝结点和叶结点,组成特点类似于星型结构的 级联,网络结构如下图所示 :
计算机基础
计算机网络的工作模式
• 1 对等式网络(p2p)方式 计算机地位平等,没有从属关系,也没有 服务器和客户机,资源分散在每台计算机 上,因此,每台计算机可以做服务器也可 以做客户机,自己管理资源,满足一般数 据传输的需要,小型单位在计算机数量较 少时可以选择,对等网机构
计算机基础
• 2 客户机/服务器 (c/s模式) 服务器为客户机提供服务,还可以认证用
计算机基础
6、网络模型
开放式系统互连参考模型OSI
目的:为了规范异种网络和不同机型的互连,由国
际标准化组织(ISO)和国际电信联盟(ITU-T)联合开发 了网络的体系结构标准——开放式系统互连(Open Systems Interconnection 缩写为OSI 参考模型。
OSI 模型将网络划分为功能上相对独立的七个层:应用
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