信息系统工程概论课件5.pptVIP

信息系统工程概论(4) 符长青博士 第5章 计算机网络工程 第一代计算机网络：以单个计算机为中心的远程联机系统 第二代计算机网络：以通信子网为中心 第三代计算机网络：具有统一的网络体系结构并遵循国际标准的开放式和标准化的网络 第四代计算机网络：从二十世纪八十年代末开始，局域网技术发展成熟，出现了光纤及高速网络技术、无线网络和智能网络，整个网络就像一个对用户透明的巨大的计算机系统，发展为以Internet为代表的国际互联网 计算机网络的分类 （1）按距离分类 ①局域网（LAN）：一般限定小于10公里的区域范围内，其特点是配置容易，不存在寻径问题，由单个的广播信道来连结网上计算机，速率高。局域网通常用于一个单位内。 ②城域网（MAN）：规模局限在一座城市的范围内，大约10公里至100公里的区域范围。 ③广域网（WAN）：也称为远程网，网络跨越国界、洲界，区域范围达到几百公里至几千公里。 （2）按传输介质分类 ①有线网：采用同轴电缆或双绞线来连接的计算机网络。它价格便宜，安装方便，但易受干扰，传输率较低，传输距离短。 ②光纤网：采用光导纤维做传输介质，传输距离长，传输率高，抗干扰能力强，不会受到电子监听设备的监听。不过其价格高，安装技术要求也高。 ③无线网：采用空气做传输介质，用电磁波作为载体来传输数据，建设成本低，联网方式灵活方便，易于扩展，是一种很有前途的连网方式。 网络协议和接口 协议是实现计算机互连的前提，是计算机网络工作的基础。网络协议是指在网络环境中，要对同层通信实体间交换的报文的格式、如何交换以及必要的差错控制设施（如超时重发）做出全网一致的约定，这些约定（规则）称为网络协议。 网络接口是指在网络环境中，要求对相邻层实体间合作所需交换的信息格式、交换规则及必要的差错控制加以规定，这些规定称为接口。 OSI/RM最初用来做为开发网络通信协议族的一个工业参考标准，是各个层上使用的协议国际化标准。整个OSI/RM模型共分7层，当接收数据时，数据是自下而上传输的；当发送数据时，数据是自上而下传输的。它定义了每一层该做什么，但未确切描述用于各层的协议和服务。 OSI参考模型（1） （1）物理层 物理层协议规定不同种类传输设备、传输媒介如何将数字信号从一端传送 到另一端。它是完全面向硬件的，通过一系列协议定义了以下特征： ①机械特征：规定线缆与网络接口卡的连接头的形状、几何尺寸、引脚线数、 引线排列方式和锁定装置等一系列外形特征。 ②电气特征：规定在传输过程中多少伏特电压代表“1”，多少伏特电压代表“0”。 ③功能特征：规定了连接双方每个连接线的作用（数据线、控制线、定时线和 地线） ④过程特征：具体规定了通信双方的通信步骤。 （2）数据链路层 数据链路层通过一系列协议实现 ①封装成帧：把数据组成一定大小的数据块（帧），以帧为单位发送、接受 和校验数据。 ②流量控制：实时控制传输速率，以免出现发送数据过快而丢失数据的情况。 ③差错控制：对接收的数据进行检验，如果发现错误，则通知发送方重传。 ④传输管理：对数据链路进行管理。 OSI参考模型（2） （3）网络层 网络层用于从发送端向接收端传送分组，负责确保信息到达预定的目标。如果通信双方在网络中不是邻接的，当一个数据分组从发送端发送到接收端时，就可能要经过多个网络结点，这些结点暂时存储“路过”的数据分组，再根据网络的“交通状况”选择下一个结点将数据分组发出去，直到发送到接收方为止。工作在网络层上的协议主要有IP协议和IPX协议。 （4）传输层 传输层实现发送端和接收端的端到端的数据分组传送，负责实现数据包无差错、按顺序、无丢失何无冗余地传输。在传输层上，所执行的任务包括检错和纠错。工作在传输层的协议有TCP协议、UDP协议和SPX协议。 （5）会话层 会话层主要负责管理远程用户或进程间的通信，包括通信控制，检查点设置，重建中断的传输链路，名字查找和安全验证。 OSI参考模型（3） （6）表示层 表示层以下的各层只关心从源地到目的地可靠地传输数据，而表示层则关心的是所传送信息的语义与语法。它负责将接收到的数据转换为计算机内的表示方法或特定程序的表示方法。也就是说，它负责通