第六章工业测控计算机网络技术 61计算机网络概述 611计算机网络的形成与发展 纵观计算机网络的形成与发展历史,我们大致可以将它划分为四个阶段 第一阶段可以追溯到50年代。那时,人们开始将彼此独立发展的计算机技 蓊嬈持锍贪磬,产硅激孬沔信楚菘義芣都子甡仑猛砠初步 第二阶段60年代。典型代表是美国的 ARPANET, RPANET是计算机网络 技术发展中的一个里程碑,它的研究成果对促进网络技术的发展起到了重要 的作用,并为 Internet 的形成奠定了基础。 第三阶段70年代中期。70年代中期国际上各种广域网、局域网发展十分迅 随之而来的是网 Internation tandards organization)在推动开放系统参考模型与网络协议的研究方面做 大量的工作,对网络理论体系的形成与网络技术的发展起到了重要的作用。 第四阶90年代。90年代网络技术最富有挑战性的话题是 Internet技术 Internet作为世界性的信息网络,正在当今经济、文化、科学研究、教育与人 类社会生活等方面发挥着越来越重要的作用
第六章 工业测控计算机网络技术 6.1 计算机网络概述 6.1.1 计算机网络的形成与发展 纵观计算机网络的形成与发展历史，我们大致可以将它划分为四个阶段： 第一阶段可以追溯到50年代。那时，人们开始将彼此独立发展的计算机技 术与通信技术结合起来，对数据通信技术与计算机通信网络进行了一些初步 的研究,为计算机网络的产生做好了一定的技术准备，奠定了理论基础。 第二阶段 60年代。典型代表是美国的ARPANET，RPANET是计算机网络 技术发展中的一个里程碑，它的研究成果对促进网络技术的发展起到了重要 的作用，并为Internet的形成奠定了基础。 第三阶段 70年代中期。70年代中期国际上各种广域网、局域网发展十分迅 速，各个计算机生产商纷纷发展各自的计算机网络系统，但随之而来的是网 络体系结构与网络协议的国际标准化问题。国际标推化组织ISO(Internation Standards Organization)在推动开放系统参考模型与网络协议的研究方面做了 大量的工作，对网络理论体系的形成与网络技术的发展起到了重要的作用。 第四阶90年代。90年代网络技术最富有挑战性的话题是Internet技术。 Internet作为世界性的信息网络，正在当今经济、文化、科学研究、教育与人 类社会生活等方面发挥着越来越重要的作用
612计算机网络的定义 ■定义:凡将地理位置不同、具有独立功能的多个 计算机系统用通信设备和线路连接起来,由功能完 善的网络软件实现网络资源共享的系统称为计算机 网络。 计算机网络既可以用通信线路将几台计算机系统 连成简单的网络,实现信息的收集、分配、传输和处 理,也可以将数百台计算机系统,用数千公里的通信 线路连成全国或全球通信网,以实现资源共享
6.1.2 计算机网络的定义 ◼ 定义： 凡将地理位置不同、具有独立功能的多个 计算机系统用通信设备和线路连接起来，由功能完 善的网络软件实现网络资源共享的系统称为计算机 网络。 ◼ 计算机网络既可以用通信线路将几台计算机系统 连成简单的网络，实现信息的收集、分配、传输和处 理，也可以将数百台计算机系统，用数千公里的通信 线路连成全国或全球通信网，以实现资源共享
613计算机网络的分类 计算机网络的分类方法可以是多样的.其 中最主要的两种方法是 根据网络所使用的传输技术分类; ■·根据网络的覆盖范围与规模分类
6.1.3 计算机网络的分类 ◼ 计算机网络的分类方法可以是多样的．其 中最主要的两种方法是 ◼ ·根据网络所使用的传输技术分类； ◼ ·根据网络的覆盖范围与规模分类
■1.根据网络传输技术进行分类 网络所采用的传输技术决定了网络的主要技术特点, 因此根据网络所采用的传输技术对网络进行划分是一种很 重要的方法。 广播式网络( Broadcast networks) 在广播式网络中,所有连网计算机都共享一个公共通信 道。当一台计算机利用共享通信信道发送数据(报文分 组时,所有其它的计算机都会“收听”到这个分组。由 于发送的分组中带有目的地址与源地址,接收到该分组的 计算机将检查目的地址是否是与本节点地址相同。如果和 接收报文分组的目的地址与本节点地址相同,则接收该分 组,否则丢弃该分组。 在广播信道中,由于信道共享可能引起信道访问冲突, 因此信道访问控制是要解决的关键问题
◼ 1. 根据网络传输技术进行分类 ◼ 网络所采用的传输技术决定了网络的主要技术特点， 因此根据网络所采用的传输技术对网络进行划分是一种很 重要的方法。 ◼ (1) 广播式网络(Broadcast Networks) ◼ 在广播式网络中，所有连网计算机都共享一个公共通信 信道。当一台计算机利用共享通信信道发送数据(报文分 组)时，所有其它的计算机都会“收听”到这个分组。由 于发送的分组中带有目的地址与源地址，接收到该分组的 计算机将检查目的地址是否是与本节点地址相同。如果和 接收报文分组的目的地址与本节点地址相同，则接收该分 组，否则丢弃该分组。 ◼ 在广播信道中，由于信道共享可能引起信道访问冲突， 因此信道访问控制是要解决的关键问题
(2)点到点式网络( Point-to-Point networks) 与广播网络相反,在点到点式网络中,每条 物理线路连接一对计算机。假如两台计算机之间 没有直接连接的线路,那么它们之间的分组传输 就要通过中间节点的接收、存储、转发,直至目 的节点。由于连接多台计算机之间的线路结构可 能是复杂的,因此从源节点到目的节点可能存在 多条路由。决定分组从通信子网的源节点到达目 的节点的路由需要有路由选择算法 采用分组存储转发与路由选择是点到点式网 络与广播式网络的重要区别之一
◼ (2) 点到点式网络(Point-to-Point Networks ) ◼ 与广播网络相反，在点到点式网络中，每条 物理线路连接一对计算机。假如两台计算机之间 没有直接连接的线路，那么它们之间的分组传输 就要通过中间节点的接收、存储、转发，直至目 的节点。由于连接多台计算机之间的线路结构可 能是复杂的，因此从源节点到目的节点可能存在 多条路由。决定分组从通信子网的源节点到达目 的节点的路由需要有路由选择算法。 ◼ 采用分组存储转发与路由选择是点到点式网 络与广播式网络的重要区别之一。 ◼
2.根据网络的覆盖范围进行分类 计算机网络按照其覆盖的地理范围进行分类,可 以很好地反映不同类型网络的技术特征。由于网络覆 盖的地理范围不同,它们所采用的传输技术也就不同, 因而形成了不同的网络技术特点与网络服务功能。 按覆盖的地理范围进行分类,计算机网络可以分为 局域网 LAN LOcal Area Network) 城域网 MAN(Metropolitant Area Network) 广域网 WAN(Wide Area Network
2. 根据网络的覆盖范围进行分类 ◼ 计算机网络按照其覆盖的地理范围进行分类，可 以很好地反映不同类型网络的技术特征。由于网络覆 盖的地理范围不同，它们所采用的传输技术也就不同， 因而形成了不同的网络技术特点与网络服务功能。 ◼ 按覆盖的地理范围进行分类，计算机网络可以分为 ◼ ·局域网 LAN (Local Area Network) ◼ ·城域网MAN (Metropolitant Area Network) ◼ ·广域网WAN (Wide Area Network)
(①)局域网LAN( Local Area network) 局域网用于将有限范围内(如一个实验室、一幢大楼 个校园)的各种计算机、终端与外部设备互连成网。局 域网按照采用的技术、应用范围和协议标淮的不同可以分 为共亨局域网与交换局域网。局域网技术发展迅速,应用 日益广泛。 局域网的特点是组建方便、使用灵活,是计算机网络 中最活跃的领域之一。随着社会信息化的不断发展,为了 更好地发挥网络作用,局域网也可以连接到公共网或广域 网上。例如,一个学校的校园网就可以连接到 Internet这种 广域网上,这样校园网上的用户可以享用广域网上提供的 许多资源,也可以和广域网上的用户通信
◼ (1) 局域网 LAN(Local Area Network) ◼ 局域网用于将有限范围内(如一个实验室、一幢大楼、 一个校园)的各种计算机、终端与外部设备互连成网。局 域网按照采用的技术、应用范围和协议标淮的不同可以分 为共享局域网与交换局域网。局域网技术发展迅速，应用 日益广泛。 ◼ 局域网的特点是组建方便、使用灵活，是计算机网络 中最活跃的领域之一。随着社会信息化的不断发展，为了 更好地发挥网络作用，局域网也可以连接到公共网或广域 网上。例如，一个学校的校园网就可以连接到Internet这种 广域网上，这样校园网上的用户可以享用广域网上提供的 许多资源，也可以和广域网上的用户通信
(2)城域网MAN( Metropolitan Area Network) 城市地区网络常简称为城域网。城域网是介 于广域网与局城网之间的一种高速网络。城域网 设计的目标是要满足几十公里范围内的大量企业 机关、公司的多个局域网互连的需求,以实现大 量用户之间的数据、语音、图形与视频等多种信 息的传输功能
◼ (2) 城域网 MAN (Metropolitan Area Network) ◼ 城市地区网络常简称为城域网。城域网是介 于广域网与局城网之间的一种高速网络。城域网 设计的目标是要满足几十公里范围内的大量企业、 机关、公司的多个局域网互连的需求，以实现大 量用户之间的数据、语音、图形与视频等多种信 息的传输功能
(3)广域网WAN( Wide Area network) 广域网也称为远程网。它所覆盖的地理范围从几十 公里到几千公里。广域网覆盖一个国家、地区,或横跨几 个洲,形成国际性的远程网络。广城网的通信子网主要使 用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公用分组交 换网、卫星通信网和无线分组交换网,它将分布在不同地 区的计算机系统互连起来.达到资源共享的目的。 广域网是从六十年代开始发展的,其典型代表是美国 国防部的 ARPANET网,既现在在全世界普遍使用的 Internet网。中国公网 CHINANET、国家公用信息通信网 (又名金桥网) CHINAGBN、中国教育科研计算机网 CERNET均是广域网
◼ (3) 广域网 WAN (Wide Area Network) ◼ 广域网也称为远程网。它所覆盖的地理范围从几十 公里到几千公里。广域网覆盖一个国家、地区，或横跨几 个洲，形成国际性的远程网络。广城网的通信子网主要使 用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公用分组交 换网、卫星通信网和无线分组交换网，它将分布在不同地 区的计算机系统互连起来．达到资源共享的目的。 ◼ ◼ 广域网是从六十年代开始发展的，其典型代表是美国 国防部的ARPANET网，既现在在全世界普遍使用的 Internet网。中国公网CHINANET、国家公用信息通信网 （又名金桥网）CHINAGBN、中国教育科研计算机网 CERNET均是广域网
62局域网技术概述 621局域网的主要技术特点 ■局域网主要的技术特点有以下几点 1.局域网覆盖有限的地理范围,它适用于机关、公司、校园、 军营、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设 备连网的需求; 2.局域网具有较高数据传输速率(10-100b、低误码率 的高质量数据传输环境,数据传输速率高达1(Gbps(1000bps) 的高速局域网正在发展之中; 3.局域网一般属于一个单位所有,易于建立、维护和扩展; 4.决定局城网特性的主要技术要素有三点:网络拓扑、传输 介质与介质访问控制方法;
6.2 局域网技术概述 ◼ 6.2.1局域网的主要技术特点 ◼ 局域网主要的技术特点有以下几点： ◼ 1．局域网覆盖有限的地理范围，它适用于机关、公司、校园、 军营、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设 备连网的需求； ◼ 2．局域网具有较高数据传输速率(10~1000Mbps)、低误码率 的高质量数据传输环境，数据传输速率高达1Gbps(1000Mbps) 的高速局域网正在发展之中； ◼ 3．局域网一般属于一个单位所有，易于建立、维护和扩展； ◼ 4．决定局城网特性的主要技术要素有三点：网络拓扑、传输 介质与介质访问控制方法；