第5章 计算机网络技术基础.ppt

第5章 计算机网络技术基础 5.1. 计算机网络基础知识 1．计算机网络的发展 2. 计算机网络的含义 3．计算机网络的传输介质 4．计算机网络的拓扑结构 5．计算机网络的功能 1．计算机网络的发展 计算机网络源于计算机与通信技术的结合，始于20世纪50年代，近40年来得到了迅猛发展。由单机与终端之间远程通信，到今天世界上成千上万计算机互联，其发展经历了几个阶段。 1.以单机为中心的联机系统 2. 计算机—计算机网络 3. 体系结构标准化网络 到20世纪70年代末，国际标准化组织（ISO）成立了专门的工作组来研究计算机网络的标准，在研究、吸收各计算机制造厂家网络体系结构标准化经验的基础上，制定了“开放系统互联参考模型”（OSI），它意在将异种计算机方便互联，构成网络，这种遵循网络体系结构标准建成的网络称为第三代网络。 2．计算机网络的含义 计算机网络就是将地理上分散布置的具有独立功能的多台计算机,利用通信手段通过通信设备和线路连接起来，按照特定的通信协议进行信息交流，实现资源共享的系统。 3．计算机网络的传输介质 传输介质用来传送计算机网络中的数据。常用的传输介质有： （1）双绞线（Twisted Pair） （2）同轴电缆（Coaxial Cable） （3）光纤（Optical Fiber） （4）无线传送 双绞线 双绞线是现在使用最普遍的传输介质，基本结构由两条相互绝缘的铜线绞接在一起组成，典型直径为1mm，两根线绞接是为了防止其电磁感应在邻近线对中产生干扰信号。 同轴电缆 同轴电缆由内、外两部分导体组成，内部是单股实心铜芯或成绞形的多股铜芯，外部是采用编织状屏蔽或箔式屏蔽，内部铜芯与外部屏蔽之间用塑料绝缘体隔开。常用的同轴电缆有：电阻是50Ω的细缆和电阻是70Ω的粗缆，典型的传输速率为10bit/s，传输距离要远于双绞线，具有很强的抗干扰能力。 光纤 光纤也称光缆，是由纤芯、包层和保护膜组成。 根据光缆传输形式不同，可将光缆分为单模光缆和多模光缆，传输距离分别是几十公里和几公里，多用于点到点的链路上，最大的优点是能避免外界的电磁或是噪音的干扰，最大限度的降低了衰减程度，传输性能要高于双绞线和同轴电缆，但价格较昂贵。 无线传送 传输介质也可以采用技术先进的非直接连接介质如微波、红外线和卫星等，每一种传输介质都是建立在不同的电磁辐射基础之上的，微波多用于电话或通信系统。 4．计算机网络的拓扑结构 （1）星型结构 （2）环型结构 （3）总线结构 （4）树型结构 （1）星型结构 （2）环型结构 （3）总线结构 （4）树型结构 5．计算机网络的功能 （1）数据通信 （2）资源共享 （3）集中管理 （4）实现分布式处理 5-2 局域网与网络互接 5-2-1 局域网概述 1.特点 （1）较小的地域范围 （2）高传输速率，低误差率。局域网传输速率一般为10-8~10-11之间。 （3）局域网通常由一个单位自行建立，由其内部控制管理和使用。 ① CSMA/CD 线路上某个站点若要发送数据，首先要对传输介质侦听，以决定介质上是否有其他站点的发送信号存在。如果介质是空闲的，则可以发送。如果介质是忙的，则等待一个随机长的时间间隔后重试。当总线上两个站点监听到介质空闲而同时发送时，即产生了冲突。 ② 令牌环介质访问控制 当一个站点要发送信息时，需等待空标记到达，然后将它改为忙标记，紧跟着忙标记，把数据帧发送到环上。由于令牌是忙标记，则其他站点不发送数据。 ③ 令牌总线介质访问控制 在物理总线结构上，各节点共享总线介质，但从逻辑上可以看作是一种环型。在总线上的每个站点都有一个顺序逻辑号，站点访问按该逻辑号循环，形成一个逻辑环 . 2 局域网的关键技术 （1）拓扑结构 （2）传输介质 （3）介质访问控制协议 5-2-2网络互连设备 （1）网络适配器 网络适配器也称网卡，是计算机之间相互通信的接口，也是计算机和网络之间的逻辑链路，是使计算机具有网络服务功能的基本条件之一。目前常用的网卡类型有：10Mbps、100Mbps、10/100Mbps自适应网卡等几种。 （2）集线器 集线器也叫HUB，作为中心节点实现各个工作站的点对点连接。其连接简单方便，单个端口设备的故障不会影响整个网络的连接。 （3）交换机 采用交换技术的以太网。工作在数据链路层. （4）路由器 路由器，如图6-9所示，是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读懂”对方的数据，从而构成一个更大的网络。 路由器有两大典型功能，即数据通道功能和控制功能。 （5）网桥 网桥是一种在数据链路层实现局域网互联的设备。它在两个局域网网段之间对链路层帧进行接收，存