第二章网络基本概念 22计算机网络的定义 2-2-1计算机网络定义的基本内容 按照资源共享的观点,我们可以将计算机网络定义为“以能够相互共 享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合 这个定义体现了以下的几个基本特征: 1)计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享。计算机资 源主要指计算机硬件、软件与数据 2)互连的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算 机”,它们之间可以没有明确的主从关系。 3)连网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议 2-2-2计算机网络的基本结构及其特点 1、早期计算机网络结构 在网络发展过程中,最早出现的是广域网。广域网主要有数据处理和 数据通信两大功能。从计算机网络的组成的角度来看,早期的计算机 网络从逻辑功能上可以分为资源子网和通信子网两个部分
第二章 网络基本概念 2-2 计算机网络的定义 2-2-1 计算机网络定义的基本内容 按照资源共享的观点，我们可以将计算机网络定义为“以能够相互共 享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合”。 这个定义体现了以下的几个基本特征： 1) 计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享。计算机资 源主要指计算机硬件、软件与数据 2) 互连的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算 机” ,它们之间可以没有明确的主从关系。 3) 连网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议 2-2-2 计算机网络的基本结构及其特点 1、早期计算机网络结构 在网络发展过程中，最早出现的是广域网。广域网主要有数据处理和 数据通信两大功能。从计算机网络的组成的角度来看，早期的计算机 网络从逻辑功能上可以分为资源子网和通信子网两个部分
资源子网 通信子网 终端 CUP 终端 CCP CP CUP CP 终端 终端 主机 主机 1、资源子网 资源子网由主计算机系统(主机)、终端、终端控制器、连网外设、 各种软件资源与信息资源组成。主要负责全网的数据处理业务,向网 络用户提供各种网络资源与网络服务。 主机系统 终端 主机通信设备 2、通信子网 通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成,完成数 据传输、转发等通信处理任务
1、 资源子网 资源子网由主计算机系统（主机）、终端、终端控制器、连网外设、 各种软件资源与信息资源组成。主要负责全网的数据处理业务，向网 络用户提供各种网络资源与网络服务。 2、通信子网 通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成，完成数 据传输、转发等通信处理任务
2、现代网络结构的特点 随着微型计算机的广泛使用,大量的微型计算机通过局域网连入 广域网,而局域网与广域网、广域网与广域网的互联是通过路由 器实现的。在 INTERNET中,用户计算机通过校园网、企业网 或IsP联入地区主干网地区主干网通过国家主干网联入国家间 的高速主干网,这样就形成一种由路由器互联的大型、层次结构 的互联网络。 主机 同域网 局域网 通信子网 尽 路由器/路由器 路由器 大型机主机 路由器 主机大型机 路由器路由器 局域网 同域网
2、 现代网络结构的特点 随着微型计算机的广泛使用，大量的微型计算机通过局域网连入 广域网，而局域网与广域网、广域网与广域网的互联是通过路由 器实现的。在 INTERNET 中，用户计算机通过校园网、企业网 或 ISP 联入地区主干网，地区主干网通过国家主干网联入国家间 的高速主干网，这样就形成一种由路由器互联的大型、层次结构 的互联网络
2-3计算机网络的分类 2-3-1网络分类方法 计算机网络的分类方法主要有两种:按使用的传输技术分类,根据网 络的覆盖范围与规模分类 1、按照传输技术分类 在通信技术中,通信信道的类型有两类:广播通信信道与点对点通信 信道。相应的计算机网络也可分为两类:广播式网络与点对点式网络 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报文分组时,所有其他的 计算机都会“收听”到这个分组 结点1 结点3 结点2 结点4 在点对点式网络中,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 要通过中间结点接收、存储、转发,直至目的结点。由于从源 结点到目的结点之间的线路比较复杂,因此需要有路由选择算 法。采用分组存储转发与路由选择是点对点式网络与广播式网 络的重要区别之一
2-3 计算机网络的分类 2-3-1 网络分类方法 计算机网络的分类方法主要有两种：按使用的传输技术分类，根据网 络的覆盖范围与规模分类。 1、 按照传输技术分类 在通信技术中，通信信道的类型有两类：广播通信信道与点对点通信 信道。相应的计算机网络也可分为两类：广播式网络与点对点式网络。 ⚫ 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报文分组时，所有其他的 计算机都会“收听”到这个分组。 ⚫ 在点对点式网络中，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 要通过中间结点接收、存储、转发，直至目的结点。由于从源 结点到目的结点之间的线路比较复杂，因此需要有路由选择算 法。采用分组存储转发与路由选择是点对点式网络与广播式网 络的重要区别之一。 结点 1 结点 2 结点 3 结点 4
用户环线 交换设备 2、按照覆盖的地理范围分: 计算机网络可以分为三类:局坷网、城网与广域网。 2-3-2广域网(wAN) 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。 广域网的通信子网主要使用分组交换技术 广域网应具备以下特点 1)适应大容量与突发性通信的要求 2)适应综合业务服务的要求 3)开放的设备接口与规范化的协议 4)完善的通信服务与网络管理
2、按照覆盖的地理范围分： 计算机网络可以分为三类：局域网、城域网与广域网。 2-3-2 广域网(WAN) 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。 广域网的通信子网主要使用分组交换技术。 广域网应具备以下特点： 1) 适应大容量与突发性通信的要求 2) 适应综合业务服务的要求 3) 开放的设备接口与规范化的协议 4) 完善的通信服务与网络管理
由于计算机的数据传输具有“突发性”的特点,通信子网中的负荷极 不稳定,随之可能带来通信子网的暂时与局部的拥塞现象。因此广域 网必须能适应大数据、突发性传输的要求,并能对网络拥塞有良好的 控制功能。 讨论广域网必然会涉及X.25网、帧中继、SMDS、B-ISDN与ATM 网 X25网:使用CCIT的X25建议标准。采用速率较低,误码率较 高的电缆传输介质。为了保证数据传输的可靠性,X25协议包括了 差错控制、流量控制、拥塞控制等功能。Ⅹ25协议的复杂执行过程 必然要增大网络传输的延迟时间。 鸟马 X25 X25 Ethernet LAN X25 PSDN X25 FDDILAN→ Ethernet LAN 帧中继(FR):使用数据传输速率高、误码率低的光纤,使用简单的 协议,以减小网络传输延迟,而必要的差错控制功能将由用户设备来 完成
由于计算机的数据传输具有“突发性”的特点，通信子网中的负荷极 不稳定，随之可能带来通信子网的暂时与局部的拥塞现象。因此广域 网必须能适应大数据、突发性传输的要求，并能对网络拥塞有良好的 控制功能。 讨论广域网必然会涉及 X.25 网、帧中继、SMDS、B-ISDN 与 ATM 网。 X.25 网：使用 CCITT 的 X.25 建议标准。采用速率较低，误码率较 高的电缆传输介质。为了保证数据传输的可靠性，X.25 协议包括了 差错控制、流量控制、拥塞控制等功能。X.25 协议的复杂执行过程 必然要增大网络传输的延迟时间。 帧中继（FR）：使用数据传输速率高、误码率低的光纤，使用简单的 协议，以减小网络传输延迟，而必要的差错控制功能将由用户设备来 完成
显品品品是 集线器 DCE帧中继置AN EH两DcE、作为TE的 路由器 作为DTE的路由器 PSE 作为』TE的交换机 B-ISDN:综合业务数据网。实现电话网,电报网和数据通信网的三 网合一。 2NTl通过TA上网 PC机 ISDN线 普通传真机 NTI 终端适配器 TA 普通模拟电话 ATM(异步传输模式):能保证用户对数据传输服务质量QoS的需求 实现了线路交换,分组交换的结合,符合B-SDN的需求,因此BSDN 选择了ATM作为它的数据传输技术
B-ISDN：综合业务数据网。实现电话网，电报网和数据通信网的三 网合一。 ATM（异步传输模式）：能保证用户对数据传输服务质量 QoS 的需求。 实现了线路交换，分组交换的结合，符合B-ISDN 的需求，因此B-ISDN 选择了 ATM 作为它的数据传输技术
大连 上海 Router 视像会议 ATM Router Router 广州 23-3局域网(LAN) 在局域网领域中,采用以太网 Ethernet、令牌总线( Token bus、令 牌环( Token ring)原理的局域网产品形成了三足鼎立之势。 Hub o loe 口固国 Workstation Workstation Workstation 2-3-4城域网(MAN) 城域网是介于广域网与局域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。早期的城域网产品主要是光纤分布式数据接口 DDD
2-3-3 局域网（LAN） 在局域网领域中，采用以太网 Ethernet、令牌总线(Token Bus)、令 牌环(Token Ring)原理的局域网产品形成了三足鼎立之势。 2-3-4 城域网（MAN） 城域网是介于广域网与局域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。早期的城域网产品主要是光纤分布式数据接口 (FDDI)
目前的城域网建设方案有几个共同点,那就是:传输介质采用光纤, 交换结点采用基于IP交换的高速路由交换机或ATM交换机,在体 系结构上采用核心交换层、业务汇聚层与接入层的三层模式。 网 2-4计算机网络的拓朴构型 2-4-1计算机网络拓朴的定义 网络的拓扑结构指的是通过网中结点与通信线路之间的几何关系表示网络 结构,反映出网络中各实体间的结构关系。拓扑设计是建设计算机网络的第 一步,也是实现各种网络协议的基础,它对网络性能、系统可靠性与通信费 用都有重大影响。计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓朴构型。 结点 结点 总线 总线
目前的城域网建设方案有几个共同点，那就是：传输介质采用光纤， 交换结点采用基于 IP 交换的高速路由交换机或 ATM 交换机，在体 系结构上采用核心交换层、业务汇聚层与接入层的三层模式。 2-4 计算机网络的拓朴构型 2-4-1 计算机网络拓朴的定义 网络的拓扑结构指的是通过网中结点与通信线路之间的几何关系表示网络 结构，反映出网络中各实体间的结构关系。拓扑设计是建设计算机网络的第 一步，也是实现各种网络协议的基础，它对网络性能、系统可靠性与通信费 用都有重大影响。计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓朴构型
2-4-2网络拓朴分类方法 网络拓扑分为两类:点对点线路通信子网的拓朴与广播信道通信子网 的拓朴。 点对点式网络的基本拓朴构型有:星型、环型、树型、网状型 广播式网络的基本拓朴构型有:总线型、树型、环形、无线通信与卫 星通信型。 H1×AC公 总线型 星型 树型 环型 网状 星型结构:结点通过点对点通信线路与中心结点连接,中心结点控制 全网的通信,任何两结点之间的通信都要通过中心结点 环型结构:将结点通过点对点通信线路连接成闭合环路 树型结构:结点按层次进行连接,信息交换主要在上、下结点之间进行, 相邻及同层结点之间一般不进行数据交换或数据交换量小。 网状结构;又称为无规则型。结点之间的连接是任意的,没有规律。具 有较高的系统可靠性,但结构复杂,必须采用路由选择算法与流量控制 方法。目前实际存在和使用的广域网基本上都采用网状拓朴 25数据传输速率与误码率 25-1数据传输速率的定义 计算机网络数据通信有两个基本参数:数据传输速率与误码率 数据传输速率
2-4-2 网络拓朴分类方法 网络拓扑分为两类：点对点线路通信子网的拓朴与广播信道通信子网 的拓朴。 点对点式网络的基本拓朴构型有：星型、环型、树型、网状型 广播式网络的基本拓朴构型有：总线型、树型、环形、无线通信与卫 星通信型。 星型结构：结点通过点对点通信线路与中心结点连接，中心结点控制 全网的通信，任何两结点之间的通信都要通过中心结点。 环型结构：将结点通过点对点通信线路连接成闭合环路。 树型结构：结点按层次进行连接，信息交换主要在上、下结点之间进行， 相邻及同层结点之间一般不进行数据交换或数据交换量小。 网状结构；又称为无规则型。结点之间的连接是任意的，没有规律。具 有较高的系统可靠性，但结构复杂，必须采用路由选择算法与流量控制 方法。目前实际存在和使用的广域网基本上都采用网状拓朴。 2-5 数据传输速率与误码率 2-5-1 数据传输速率的定义 计算机网络数据通信有两个基本参数：数据传输速率与误码率 1、 数据传输速率