车载网络技术讲义.doc

第1章 绪论 1.1 计算机网络基础知识 1.1.1 计算机网络基础知识 1. 计算机网络的定义 计算机网络定义为“以相互共享资源(硬件、软件和数据等方式)、以计算机间传输信息为目的而连接起来、且各自具备独立功能的计算机系统之集合”。 “广义的”计算机网络是在协议控制下由一台或多台计算机、若干台终端设备、数据传输设备以及便于终端和计算机之间或者若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之集合。这个定义，表明计算机网是在协议控制下通过通信系统来实现计算机之间的连接。网络的终端有很多并非是传统意义上的计算机或终端设备，可能是嵌入冰箱中的一个基于微处理器的控制模块，也可能是埋在交通路口马路地下的一个智能传感器。 2．计算机网络的类型 （1）按跨度分类 从网络范围或网络上终端之间的距离角度，可以将计算机网络分为局域网、城域网和广域网三种类型。 局域网（Local Area Network, LAN） 局域网是在一个有限区域内连接的计算机网络，它所覆盖的地区范围较小。最常见、应用最广的一种网络。局域网在计算机数量配置上没有太多的限制。在网络所涉及的地理距离上一般来说可以是几米至10公里以内。局域网一般位于一个建筑物或一个单位内，不存在寻径问题。这种网络的特点就是：连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。以太网（Ethernet）、令牌环网（Token Ring）、光纤分布式接口网络（FDDI）、异步传输模式网（ATM）以及必威体育精装版的无线局域网（WLAN）。etropolitan Area Network，MAN） 这种网络一般来说是在一个城市，但不在同一地理小区范围内的计算机互联。这种网络的连接距离可以在10100公里。MAN与LAN相比扩展的距离更长，连接的计算机数量更多，在地理范围上可以说是LAN网络的延伸。在一个大型城市或都市地区，一个MAN网络通常连接着多个LAN网。如连接政府机构的LAN、医院的LAN、电信的LAN、公司企业的LAN等等。ide Area Network, WAN）因为距离较远，信息衰减比较严重，所以这种网络一般是要租用专线。在星型拓扑构型中，节点通过点到点通信线路与中心节点连接。中心节点控制全网的通信，任何两节点之间的通信都要通过中心节点。星型拓扑构型结构简单，易于实现，便于管理，但是网络的中心节点也是全网可靠性的瓶颈，中心节点的故障可能造成全网瘫痪。　　　 　　 星型网络 总线型网 总线型网是从计算机的总线访问控制发展而来的。是一种比较简单的计算机网络结构，它采用一条称为公共总线的传输介质，将各计算机直接与总线连接，信息沿总线介质逐个节点广播传送。它将所有的入网计算机通过分接头接入一条载波传输线，网络拓扑结构就是一条传输线。由于所有的入网计算机共用一条传输信道，因此总线型网的一个特殊问题就是信道的访问控制权的分配，并由此产生一系列处理机制。 总线型网络的特点是：由一条总线连接入网计算机，所以信道利用率较高；分时访问总线，网络长度和网络节点数受传输延时、驱动能力及访问机制的限制，适合于传输距离较短、节点数不是很多的情况。目前，局域网多采用此种方式。汽车上的网络多采用这种结构，尤其是低端网络。 总线型网络 环型网 环型网通过—个转发器将每台入网计算机接入网络，每个转发器与相邻两台转发器用物 理链路相连．所有转发器组成一个拓扑为环的网络系统。环型网由于其点一点通信路由的唯一性，因此，不宜在广域范围内组建计算机网络。它也是一种较为实用的局域网拓扑结构，尤其是在实时性要求较高的环境。 环型网的主要特点是；由于一次通信信息在网中传输最大时间是固定的，因此实时性较 高；每个网上节点只与其他两个节点有物理链路直接互连．因此传输控制机制较为简单，一个 节点出故障可能会终止全网运行，因此可靠性较差；网络扩充需对全网进行拓扑和访问控制机 制的调整，因此较为复杂。由于汽车上线控技术要求实时性好的网络系统，有一些车载网络系统支持这种结构，采用冗余通道提高可靠性。 环形网络 在实际应用中，上述三种类型的网络经常被综合应用，并形成互连网。互连网是指将两个或两个以上的计算机网络连接而成的更大的计算机网络。 树型网 由多个星型网络构成的网络称为多级星型网络，多级星型网络按层次方式排列即形成树型网络，树型结构网是分级的集中控制式网络，与星型网络相比，其通信线路总长度短，成本较低，节点易于扩充，但除叶节点及其相连的线路外，任一节点及其相连的线路故障都会使系统受到影响。 树型网络 3．计算机网络的功能 （1）资