计算机系基础教研室
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内 容 提 要
数据通信概述
计算机网络概述
计算机网络组成
局域网技术
广域网简介
2022/10/25 2计算机科学与工程系基础教研室
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数据通信概述
几个基本概念
通信:信息的传输与交换
信息:消息中所包含的有意义的内容
信号:数据在传输过程中的表示形式
模拟信号:时间和幅度均连续变化
数字信号:时间和幅度均离散变化
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数据通信概述(Cont.)
系统模型与分类
点对点通信系统简化模型
把发送端的消息通过某种信道传递到接收端
消息→电信号 电信号 →消息
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数据通信概述(Cont.)
系统模型与分类(续)
系统分类
按传输媒介:有线和无线
按消息类型:模拟和数字
按消息内容:电报、电话和图象等
按调制方式:基带和频带
按复用方式:频分: 不同信号占据不同的频率范围
时分: 不同信号占据不同的时间区间
码分: 用一组包含互相正交的码字的
码组携带多路信号
2022/10/25 5计算机科学与工程系基础教研室
../%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%BD%91%E7%BB%9C%E4%B8%8E%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93(05%E5%8F%8A%E4%B9%8B%E5%89%8D)/netroom/%E5%9F%BA%E5%B8%A6%E5%92%8C%E9%A2%91%E5%B8%
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数据通信概述(Cont.)
通信方式
工作方式:单工、半双工、全双工
单工:消息只能在
单个方向上传输
半双工:通信双方
都可以收发消息,
但不能同时进行
全双工:通信双方
可同时进行收发消息
2022/10/25 6计算机科学与工程系基础教研室
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数据通信概述(Cont.)
通信方式(续)
数据传输方式:并行传输、串行传输
并行传输 串行传输
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数据通信概述(Cont.)
通信方式(续)
异步传输:以字符为单位,发送每一字符
代码时,前面加一个“起”信号,字符代码
后面加一个“止”信号,传输效率降低。
同步传输:以组(或称帧)为单位,一组数据
包含多个字符,以同步的时钟节拍来发送数
据信号的,传输效率较高。
2022/10/25 8计算机科学与工程系基础教研室
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数据通信概述(Cont.)
差错控制
基本思想:发送端在要传输的信息码元上附加一
些冗余监督码元构成发送码组;接收端在收到码
组后,按照相同的规则去检查该码组中信息码元
与监督码元之间的这种关系。若这种关系被破坏,
说明传输过程中发生了差错。
常用差错控制策略
检错重发(ARQ)、前向纠错(FEC)、混合
纠错(HEC)、反馈校验(IRQ)
循环冗余校验码(CRC)
工作原理:通过多项式除法来检测错误
2022/10/25 9计算机科学与工程系基础教研室
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数据通信概述(Cont.)
主要性能指标
有效性:
码元速率
信息速率
可靠性:
误码率
误比特率
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2022/10/25 10计算机科学与工程系基础教研室
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计算机网络概述
计算机网络的发展
第一代网络 (20世纪50年代末~60年代中)
称为 计算机-终端网络
或 称为 面向终端的计算机网络。
2022/10/25 11计算机科学与工程系基础教研室
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第二代网络(20世纪60年代末~80年代初)
称为 计算机─计算机网络。
通信子网:负责通信任务(通信部门建立)
资源子网:负责数据处理(用户自己建立)
IMP
IMP
IMP
IMP
IMP
IMP
IMP
H
H
H H
H
H
H
H
通信子网
资源子网
2022/10/25 12计算机科学与工程系基础教研室
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是 开放式标准化的网络。
两种网络体系结构:
TCP/IP体系结构
ISO的OSI体系结构(7层协议)
第三代网络(20世纪80年代中~90年代中)
第四代网络(20世纪90年中~至今)
称为 新一代的计算机网络。
如:带宽、网络安全、地址分配不够、多媒
体信息传输的实用化等。
2022/10/25 13计算机科学与工程系基础教研室
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计算机网络的定义及功能
1. 计算机网络的定义
将地理位置分散的、各自具备自主功能
的若干台计算机采用通信手段有机地连接起
来的一个复合系统,以实现通信交往、资源
共享和协同工作等。
2022/10/25 14计算机科学与工程系基础教研室
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这里强调:
(1) 计算机的“自主性”:是指计算机离开了网络
环境也能独立地运行,发挥作用。
(2) 连接的“有机性”:是指将计算机等连接起来
时必须遵循一定的通信协议。
(3) 连接的“目的性”:是指将计算机连接成网络
是为了相互进行通信交往,实现信息交换、
资源共享或协同工作。
1. 计算机网络定义(续)
2022/10/25 15计算机科学与工程系基础教研室
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(1) 相互通信与交往。
(2) 共享资源。包括硬件资源、软件资源和数
据与信息资源。
(3) 协同工作、分布处理。
核心功能是共享资源。
2. 计算机网络的功能
2022/10/25 16计算机科学与工程系基础教研室
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计算机网络的分类
1. 按网络的拓扑结构分类:总线形网、星形
网、环形网、星形树网等;
2. 按网络的传输介质分类:同轴电缆网、双
绞线网、光纤网等;
3. 按网络的传输速率分类:10兆网、100兆网、
1000兆网等;
4. 按网络的媒体访问控制方式分类:以太网,
令牌环网、令牌总线网等;
5. 按计算机网络使用的操作系统分类:
Windows NT网、 Novell网等;
2022/10/25 17计算机科学与工程系基础教研室
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6. 按网络覆盖地理范围的大小分类
局域网 LAN(Local Area Network)
在同一房间、同一建筑楼或同一校园内。
城域网 MAN(Metropolitan Area Network)
是一种大型的LAN,在同一个城区内。
广域网 WAN(Wide Area Network)
是一种跨越大的地域的网络,通常包含一个
国家或洲。
互联网 internet
通过WAN连接的LAN的集合,如:Internet
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2022/10/25 18计算机科学与工程系基础教研室
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计算机网络组成
计算机网络硬件
主要包括网络服务器、网络工作站、传输介质及
接口设备。
1. 网络服务器 Server
是网络的核心,它支持网络操作系统的运行,负责
网络资源管理与网络通信,运行应用程序、处理网络工
作站的服务请求等功能。
根据作用的不同,服务器又有文件服务器、打印服
务器、应用服务器和通讯服务器之分。
2022/10/25 19计算机科学与工程系基础教研室
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计算机网络硬件(Cont.)
2. 网络工作站 Workstation
是网络用户用来向网络服务器请求共享资
源或服务的计算机。
不同于网络服务器,作为工作站的计算机
可以只是一般的PC机,其上运行的操作系统可
以各种各样,如Windows、Linux等。
2022/10/25 20计算机科学与工程系基础教研室
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每一台连到网络上的用户终端电脑,
都称为网络工作站。
2022/10/25 21计算机科学与工程系基础教研室
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计算机网络硬件(Cont.)
3. 传输介质
传输介质指在发送方与接收方之间的物理通路。
有线传输介质包括:同轴电缆、双绞线、光纤等。
(在中介绍)
无线传输:各种不同频率的电磁波都可以在空间
传播,如:无线电广播用的长波(LW)、中波
(MW)、短波(SW)、超短波,电视广播用的甚高
频(VHF)、超高频(UHF),通信常用的微波
(microwave),红外激光等。
2022/10/25 22计算机科学与工程系基础教研室
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微波的种类
地面微波
卫星微波
2022/10/25 23计算机科学与工程系基础教研室
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地面微波
地面微波需要很多建立在高山顶上的微波
中继塔进行“接力”,才能传到远方。
2022/10/25 24计算机科学与工程系基础教研室
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卫星微波
卫星微波利用人造卫星“站得高看得远”的接收和
转发,很容易将信号传到远方。
理论上,在地球上方只要有三颗高轨道的与地球自
旋速度同步的卫星,就可以将信号传到地球上的任
何地方。
卫星微波缺点是,由于卫星太远,虽然电磁波速度
为每秒30万公里,但电磁波一上一下,也需要较长
时间,用户会感觉到有明显的延时。
2022/10/25 25计算机科学与工程系基础教研室
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4. 通信接口部件-网卡(NIC)
每一台上网的
服务器或工作站上都
必须安装网卡,才能
进行网络通信,实现
网络存取。
主要功能是:服务器
与工作站之间发送和
接收数据。
2022/10/25 26计算机科学与工程系基础教研室
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4. 通信接口部件(Cont.)
中继器(Repeater)
又称转发器、重发器,工作在物理层。由于
信号在媒体上传输时,其幅度将会不断地衰减,
信号只能传输有限的距离。中继器就是用于扩
展传输距离,其功能是对从一条电缆上接收的
信号进行再生放大,以补偿信号的衰减,并发
送到另一条电缆上。
2022/10/25 27计算机科学与工程系基础教研室
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4. 通信接口部件(Cont.)
集线器(Hub)
又称集中器,它能将多条电缆接收到的信
号发送到另一条电缆上。
网桥(Bridge)
又称桥接器,当两个相同类型或不同类型
的局域网需要连接时可用网桥实现。网桥工
作在数据链路层。
2022/10/25 28计算机科学与工程系基础教研室
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4. 通信接口部件(Cont.)
交换机(Switch)
用于连接几个独立的局域网或把大的网络分段成
许多较小的、阻塞更小的局域网,按需要在局域网之
间交换信息,使局域网整体带宽得到成倍提高。
路由器(Router)
当有两个以上同类网络互联时,应选择路由器。
路由器不仅具有网桥的全部功能,还具有路径的选择
功能 。
2022/10/25 29计算机科学与工程系基础教研室
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4. 通信接口部件(Cont.)
网关(Gateway)
也称信关,用于互联异种网络(即不同类
型的网络)。当局域网与广域网相连或广域
网与广域网相连时,应配置网关。
网关除了具有路由器的全部功能外,还
要承担异种网之间不同协议的转换。
2022/10/25 30计算机科学与工程系基础教研室
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计算机网络软件
包括网络OS、通信软件和网络通信通信协议。
1. 通信协议
为了实现计算机网络中不同主机之间、不同操作系
统之间的通信,而规定的网络全体成员必须共同遵守的
一系列规则和约定。
网络协议的关键要素
(1) 语法: 是指数据的结构或格式
(2) 语义: 是指发送数据中每一部分的含义
(3) 时序: 是指数据何时发送和发送速率等。
2022/10/25 31计算机科学与工程系基础教研室
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2. OSI七层协议模型
国际标准化组织(ISO)1977年提出了开放系统互
连(OSI)的七层参考模型。
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
数据链路层
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
物理层
物理通道
应用层协议
表示层协议
会话层协议
传输层协议
网络层协议
物理层协议
数据链路层协议
计算机A 计算机B
2022/10/25 32计算机科学与工程系基础教研室
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2. OSI七层协议模型
7层之中,l~3层接近硬件,4~7层则
以软件实现为主。一台计算机的某一层与另
一台计算机的同一层对话,所使用的规则和
约定集合起来称为网络的某一层协议。
在通信时,高层的数据和控制信息传递
给相邻的下一层,一层一层直至最底层;通
过物理线路传到对方后,再一层一层还原。
最底层实现的是真实的通信,各层之间
实现的是虚拟通信。层和协议的集合构成了
网络体系结构。
11
22
33
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66
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2022/10/25 33计算机科学与工程系基础教研室
netroom/%E4%BC%A0%E8%BE%93%E5%B1%
netroom/%E7%89%A9%E7%90%86%E5%B1%
..%5C%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%BD%91%E7%BB%9C%E4%B8%8E%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93(05%E5%8F%8A%E4%B9%8B%E5%89%8D)%5Cnetroom%5C%E6%95%B0%E6%8D%AE%E9%93%BE%E8%B7%AF%E5%B1%
netroom/%E7%BD%91%E7%BB%9C%E5%B1%
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3. TCP/IP体系结构
目前在因特网中主要采用TCP/IP结构。它将网
络体系结构分为四层,即网络接口层、互联层、传输
层和应用层。
2022/10/25 34计算机科学与工程系基础教研室
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3. TCP/IP-网络接口层
这是最低一层,包含各种逻辑链路控制
和媒介访问协议,例如各种局域网协议、广
域网协议等。该层的作用是接收数据并通过
特定网络传输。
2022/10/25 35计算机科学与工程系基础教研室
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3. TCP/IP-互联层
负责主机之间的通信,即将上面传输层的数据
分组装入到本层的数据分组(又称IP数据报)中,IP
数据报是可变长度的,包含两个部分,即报文头和数
据。除定义数据分组格式外,还具有路由选择和拥塞
控制。
2022/10/25 36计算机科学与工程系基础教研室
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3. TCP/IP-传输层
负责点到点的应用实体之间的通信,其
中TCP协议是一种可靠的、面向连接的协议,
保证主机之间有可靠的数据传输。
2022/10/25 37计算机科学与工程系基础教研室
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3. TCP/IP-应用层
主要向用户提供一组常用的协议:
简单电子邮件协议(SMTP)
超文本传输协议(HTTP)
远程登录协议(TELNET)
文件传输协议(FTP)
域名服务(DNS)
2022/10/25 38计算机科学与工程系基础教研室
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4. 网络操作系统
定义:实现网络通信的有关协议以及为
网络中各类用户提供网络服务的软件的集合,
其主要目标是使用户能通过网络上各个计算
机站点去方便而高效地享用和管理网络上的
各类资源(数据信息资源,软、硬件资源)。
目前最为流行的网络操作系统有UNIX,
Windows NT和Novell Netware。
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2022/10/25 39计算机科学与工程系基础教研室
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局域网技术
基本特征:
(1) 整个局域网中所有物理设备分布在半径不超过几公
里的有限地理范围之内(不涉及远程通信问题)。
(2) 整个局域网由同一组织或机构所拥有。
(3) 在局域网中可实现相当高的数据传输速率,比较常
用的为10Mbps至100 Mbps,现在有的单位已构建千
兆位以太网,传输速率可达到1000 Mb/s。
(4) 局域网内的连接相当规整,有严格的标准可以遵循。
2022/10/25 40计算机科学与工程系基础教研室
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局域网拓扑结构
网络拓扑结构指的是网络上的通信线路
以及网络设备之间相互联接的几何排列或物
理布局的形式。简言之,拓扑结构是指用传
输媒体互联各种设备的物理布局。
目前常用的拓扑结构有总线形、星形、
环形、星形树拓扑等。
2022/10/25 41计算机科学与工程系基础教研室
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网中的每个节点都连接在一条公共传输的
总线上,网络上所有节点都要通过总线进行相
互通信。
优点:结构简单、易安装、
成本低、增删节点
方便、扩充性强
缺点:总线负荷重、系统
范围一般在2km以内
局域网拓扑结构-总线形结构
2022/10/25 42计算机科学与工程系基础教研室
netroom%5C%E6%80%BB%E7%BA%BF%E7%BB%93%E6%9E%
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局域网拓扑结构-星形结构
网中的每个节点都连接到中央节点,两
个用户只有通过中央节点才能通信。
优点:结构简单、建网容易、
传输速度快、便于控制
和管理。
缺点:可靠性差,中央节点通
常采用双机热备份;通
信线路不能公用。
2022/10/25 43计算机科学与工程系基础教研室
netroom%5C%E6%98%9F%E5%9E%8B%E7%BB%93%E6%9E%
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网中的各个节点通过一条首尾相连的通信
链路连接起来的一个闭合环形结构网。
优点:网络接口简单、
通信设备和线路
节省、通信容量
比较均匀。
缺点:传输效率低、可
靠性差,需增加
旁路装置提高可
靠性。
局域网拓扑结构-环形结构
2022/10/25 44计算机科学与工程系基础教研室
netroom%5C%E4%BB%A4%E7%89%8C%E7%BD%
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局域网拓扑结构-网状结构
网状拓扑结构的每一个节点都与其他节点一
一直接互连。
利用冗余连接,实现节点之间的高速传输和
高容错性能,以提高网络的速度和可靠性。
2022/10/25 45计算机科学与工程系基础教研室
netroom/%E7%BD%91%E7%8A%B6%E7%BB%93%E6%9E%
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局域网拓扑结构-星形树结构
从总线形演变而来,形状像一棵倒挂的树
其特点与总线形拓扑大致相似
不同的地方是树形拓扑故障易于检测和隔
离。
星形树是星形结构的一种扩充,每个中
心节点与端用户的连接仍为星形
中心节点级连形成树,但级连个数有限
制,并随厂商的不同而变化。
局域网拓扑结构-树形结构
2022/10/25 46计算机科学与工程系基础教研室
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常用的传输介质
一、有线传输媒体
双绞线双绞线 ((twisted pairtwisted pair))
由两根相互绝缘的铜导线对扭绞在一起(目前
常用一条线中有四对绞线),又分为屏蔽双绞线STP
和非屏蔽双绞线UTP两种,价廉、布线方便。
2022/10/25 47计算机科学与工程系基础教研室
netroom/%E5%8F%8C%E7%BB%9E%E7%BA%
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双绞线
内导体芯线
绝缘
内屏蔽
外屏蔽
外套
--螺旋绞合的双导线,≈1mm
--每根4对、25对、1800对
--典型连接距离100m(LAN)
--RJ45插座、插头
--优缺点:
成本低
组装密度高、节省空间
安装容易(综合布线系统)
平衡传输(高速率)
抗干扰性一般
连接距离短
2022/10/25 48计算机科学与工程系基础教研室
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屏蔽双绞线 (STP) 非屏蔽双绞线 (UTP)
以铝箔屏蔽以减少
干扰和串音
双绞线外无任何屏蔽层
2022/10/25 49计算机科学与工程系基础教研室
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常用的传输介质(cont.)
同轴电缆(同轴电缆(coaxialcoaxial))
由内导体铜质芯线、绝缘层、网状编织的外导
体屏蔽层以及保护性塑料外壳组成。芯线和屏蔽层共
用同一轴心,又分为细缆和粗缆两种,抗干扰强。
塑料外套塑料外套
屏蔽层屏蔽层
铜芯线铜芯线
绝缘层绝缘层
2022/10/25 50计算机科学与工程系基础教研室
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同轴电缆
基带同轴电缆
阻抗50,用于数字传输
宽带同轴电缆
阻抗75 ,用于模拟传输,主要用于CATV
2022/10/25 51计算机科学与工程系基础教研室
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细同轴
D=,10Mbit/s
每段185m、4中继、5段(925m)
优缺点:
价格低
安装方便(T型连接器、BNC接头、Terminator)
抗干扰能力较强
可靠性差
2022/10/25 52计算机科学与工程系基础教研室
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粗同轴
D=,10Mbit/s
每段500m、4中继、5段(2500m)
优缺点:价格稍高
安装方便(收发器、收发器电缆、Terminator)
抗干扰能力强
连接距离中等
可靠性好
2022/10/25 53计算机科学与工程系基础教研室
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常用的传输介质(cont.)
光纤(光纤(optical fiber)optical fiber)
由能传导光波的石英玻璃纤维加保护层
构成,以光脉冲的形式来传输信号,具有带
宽宽,速度快、距离远、可靠性高等优点,
但价格高。
2022/10/25 54计算机科学与工程系基础教研室
netroom/%E5%85%89%E7%BC%
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光纤分类
单模光纤:直径小、采用较长波长的激光
传送信号,损耗小、传输距离长;
多模光纤:直径大、采用较短波长的激光
传送信号,损耗大、传输距离短。
光波在纤芯中的传播光波在纤芯中的传播
2022/10/25 55计算机科学与工程系基础教研室
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常用的传输介质(cont.)
二、无线传输媒体
使用无线电波作为传输媒体,不需要在
数据的发送方和接收方之间“拉线”。
优点:无需布线、机动灵活
缺点:安全性、可靠性、稳定性差
2022/10/25 56计算机科学与工程系基础教研室
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局域网体系结构与标准
在在ISOISO的的OSIOSI七层参考模型中,通信网工七层参考模型中,通信网工
作在下三层:作在下三层:物理层、数据链路层和网络层物理层、数据链路层和网络层。。
局域网作为一种特殊的通信网,首先它是局域网作为一种特殊的通信网,首先它是
用带地址的帧来传送数据;其次局域网拓扑结用带地址的帧来传送数据;其次局域网拓扑结
构非常简单,节点与节点之间直接相连,数据构非常简单,节点与节点之间直接相连,数据
传送不需要中间交换,不存在路由选择的问题,传送不需要中间交换,不存在路由选择的问题,
由此看来局域网中没有单独设置网络层的必要。由此看来局域网中没有单独设置网络层的必要。
2022/10/25 57计算机科学与工程系基础教研室
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局域网体系结构
逻辑链路控制子层: 处理两个站点间的逻辑链接
媒体访问控制子层: 控制对传输媒体的访问
物理层: 负责物理连接和在物理媒体上比特流的传输
逻辑链路控制子层
媒体访问控制子层
物理层
2022/10/25 58计算机科学与工程系基础教研室
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典型的局域网技术
由于以IBM PC为代表的个人计算机的普
及应用,80年代中期局域网技术的应用得到迅
速发展和普及。
典型的LAN技术,除了以太网(Ethernet)
和令牌环(Token ring)网以外,还发展了在光
纤介质上运行、通信距离更远的FDDI(光纤分
布式数据接口),用作局域网的干线或者园区
网。
2022/10/25 59计算机科学与工程系基础教研室
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以太网技术---1
以太网是国际上的主流网络,已发展了近
三十年,性能不断提高,从最初的10Mb/s以
太网发展到100Mb/s的快速以太网,以及最近
发展到1000Mb/s的千兆位以太网。
网络拓扑从总线形发展为星形;工作方式
从共享式发展到交换式;网上应用从单纯传输
数据发展到传输多媒体信息。
2022/10/25 60计算机科学与工程系基础教研室
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以太网技术---2
传统的以太网的传输速率为10Mb/s。它
所采用的主要技术如下:
传输速率为 10Mb/s
基本拓扑结构为总线形
介质存取方式为CSMA/CD共享争用方式。
CSMA/CD:带冲突检测的载波侦听多路
存取方式。
2022/10/25 61计算机科学与工程系基础教研室
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以太网技术---3
CSMA/CD一般采用的操作如下:
1. 如果传输介质空闲,它就发送数据。
2. 如果传输介质正忙,它等待直至传输介质
空闲才发送。
3. 如果发生冲突,立即取消本次信息发送,
并在等待一个随机时间(即长短不确定的
一段时间)之后重新发送。这样,两个站
的发送就有可能错开时间,避免再次冲突。
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以太网技术---4
CSMA/CD工作流程:
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快速以太网---1
快速以太网100Base-T
快速以太网100Base-T是在传统以太网
10Base-T的基础上发展起来的具有100Mb/s
传输速率的以太网。
有两种形式:
1. 使用共享式集线器
2. 使用交换式集线器(即交换机)
2022/10/25 64计算机科学与工程系基础教研室
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快速以太网---2
使用共享式集线器
网络带宽由连接到该集线器上的所有站点
共享,每个站点所能获得的平均带宽为网络带
宽除以站点总数。例如,对100Mb/s的快速以
太网来说,若连接了10个站点,则100Mb/s网
络带宽由这10个站点共享,平均到每个站点能
得到10Mb/s的带宽。
2022/10/25 65计算机科学与工程系基础教研室
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快速以太网---3
使用交换式集线器
网络中每个站点独占网络带宽,网络性能
大有提高。仍以100Mb/s的快速以太网为例,
不管网络上连接有多少站点,每个站点都能独
立使用100Mb/s带宽。
它能像电话总机那样,使一个用户与另一
个用户的通信(例如A与C、B与D的通信)互不
干扰,各自独占100Mb/s带宽。
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快速以太网---4
交换式以太网
2022/10/25 67计算机科学与工程系基础教研室
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千兆位以太网
具有每秒1000兆位的传输速率(1000Mb/s)
传输介质采用光纤或短程铜线
千兆以太网的出现,能有效地解决主干上拥挤的问
题,使网络性能大大提高。
实际应用中,一般这样组网:桌面系统采用10Mb/s
的传统以太网技术,办公楼系统采用100Mb/s的快
速以太网技术,而构筑校园网或企业网主干的使用
千兆位以太网。
2022/10/25 68计算机科学与工程系基础教研室
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令牌环网技术
在令牌环上,所有工作站像共享式以太网一
样通过一条公共信道进行通信。
与以太网不同的是,令牌环采用令牌传递
(Token Passing)方式控制各站对公共
信道的使用。
每个站必须拥有令牌才能占用公共信道发送
数据。
2022/10/25 69计算机科学与工程系基础教研室
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令牌环网技术---1
截获令牌与发送帧
令牌沿着环路流动,当某个站希望发送数
据时,首先必须截获令牌,此时环上暂时没有
令牌,以确保任一时刻环上只有一个站可以发
送数据。
2022/10/25 70计算机科学与工程系基础教研室
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令牌环网技术---2
接收帧与转发帧
当某站获得令牌将信息帧发送到环上后,
该信息帧将沿着环路一个站一个站地传送。每
经过一个站,该站便检查帧的目的站是否包括
本站(因为有可能组播)。若包括,则拷贝该
帧到自己的缓冲区,同时将该帧转发到其下游
站;否则该站直接将该帧转发给其下游站。
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令牌环网技术---3
清除帧与释放令牌
当信息帧在环上绕行一圈回到发送站时,
发送站检查发现该帧的源站正是本站就不再往
下转发,转去检查该帧的发送情况:
若发送成功,则将该帧从环上清除,并产
生一个新的令牌释放到环上。
若发现该帧被没有被目的站正确收下,则
重发该帧。
2022/10/25 72计算机科学与工程系基础教研室
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FDDI-光纤分布式数据接口
令牌环网是单令牌制,即整个环路上要么只
有一个令牌帧在绕环旋转:环上所有站都无
数据要发送;要么仅有一个站在发送数据:
令牌已被某站截获,环上便暂时没有了令牌,
直到发送站完成了数据的发送。
在FDDI中采用多令牌制,即某站一旦抓获令
牌并发送信息帧后,即使它发出的帧尚未返
回源发站,也立即产生并释放新的令牌。
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广域网简介
基本特征:
(1) 是覆盖地理范围相对较广(数十公里到数千公里)的
数据通信网络。可以分布在一个城市、一个国家,甚
至跨过许多国家分布到全球。
(2) WAN通常分属于多个单位或部门所有,也可以由几
个不同地域的局域网经公共网络相互连接也可构成一
个广域网。
(3) 在WAN中,数据传输速率相对较低,一般只有几十
Kbps至2Mbps左右,最高也不过几兆(个别干线除
外)。
(4) 网络的相互连接通常很不规整,有相当大的随意性。
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广域网图示
2022/10/25 75计算机科学与工程系基础教研室
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广域网-点对点链接
点对点是预先建立的一条从客户端经过电
信营运商网络到达远端目标网络的通信路
径。
点对点可能是一条租用专线,也可以是两
点之间永久性固定连接。
点对点在实际应用中,由于线路利用率低、
运行成本高,应用较少。
2022/10/25 76计算机科学与工程系基础教研室
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广域网-电路交换
电路交换是通过网络中的节点在两个通信
终端之间建立一条专用的物理链路。
电话系统就是使用电路交换技术。
优点:
(1) 通信期间,传输的延迟时间极短
(大约100公里只有6微秒)
(2) 线路一旦接通,通信一般不会发生冲突
缺点: 独占线路,信道带宽浪费
2022/10/25 77计算机科学与工程系基础教研室
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广域网-报文交换
报文交换不独占线路,类似于邮局发信。
(即使用交换设备来存储报文并转发)
报文交换就是有名的所谓“存储-转发”
技术。
优点:
(1) 充分利用各个信道,交换设备可存放报文
(2) 交换设备可检查报文传输中有无差错
缺点: 报文过长,传输延迟时间较长
2022/10/25 78计算机科学与工程系基础教研室
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广域网-分组交换
分组交换技术是把一个“报文”分割成若
干个较小的单位,称为分组(packet)
优点:
(1) 报文过长将独占信道,但分组较小将共享
信道。
(2) 当传输出错时,重输时间短。
缺点: 报文先要分组后再传输,到达目的地后
分组再要装配。
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2022/10/25 79计算机科学与工程系基础教研室