计算机网络与因特网007

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1、下载第7章局域网技术与网络拓扑7.1概述前面章节解释了如何用信号编码位串以便在通信信道上传输，还讨论了连接两台计算机并完成编码和解码工作的调制解调器硬件。尽管远程通信需要调制解调器，但大多数的网络还是局域的—整个网络位于一幢建筑物或一个房间内。并且人们经常设计小型网络用于在多台计算机之间共享资源。例如，连接两台计算机和一台打印机的局域网允许任何一台计算机访问打印机。局域网所使用的硬件技术并非由调制解调器和电缆组成。相反地，局域网技术被设计为用于共享，允许多台计算机或打印机等其他设备直接连接单个共享的网络。底层的介质是共享的，所以多台计算机必须轮流使

2、用底层传输介质。本章将描述局域网技术的基本概念，并解释采用共享方式的网络之所以流行的原因。本章还将描述基本的网络拓扑，并给出常见局域网技术的一些实例。后面三章将继续局域网的讨论，描述其他细节，包括布线方案的解释。7.2直接点对点通信最早的计算机通信系统都使用前面章节描述的方法。每一个通信信道（例如租用数据线路）只连接两台计算机并只被这两台计算机占用。被称为点对点网络（pointtopointnetwork）或网状网络（meshnetwork）的方案有三个有用的特点。第一，因为每个连接都是独立的，所以能使用任何合适的硬件。例如，底层线路的传输能力（如

3、带宽）和调制解调器不必在所有连接中都相同。第二，因为连接的计算机独占线路，所以它们能确切地决定怎样通过连接来传输数据。它们能选择帧格式、差错检测机制和最大帧尺寸。另外，每个连接是相互独立的，一旦连接着的计算机的主人同意作改变，这些细节就能改变。第三，由于只有这两台计算机能使用信道，容易增强安全性和私有性。没有其他计算机能改变被传输的数据，也没有其他计算机能得到使用权。当然，点对点连接也有缺点。当多于两台的计算机需要相互通信时，这个主要缺点变得很明显。a)在为每一对计算机提供不同的通信信道的点对点方案中，连接的数量随着计算机数量的增长而迅b)速增长。

4、例如，图7-1表明两台计算机只需一条连接，三台计算机需要三条连接，四台计算机需要六条连接。c)如图所示，连接的总数量比计算机的总数量增长得快。从数图7-1a）两台，b）三台，c）四台计算机需要的独立的学上看，N台计算机所需的连接点对点连接的数量。连接数量随着计算机数量数量同N的平方成正比：的增长而迅速增长38计计计算机网络与因特网下载直接连接数量＝（N2－　N）/2直观地看，我们通过考虑新增一台计算机到原来的系统中所需的代价能理解它的影响：新增的计算机必须与每一台已存在的计算机都建立连接。这样，新增第N台计算机需要N－1条新的连接。实际上，这种代价

5、是特别高的，因为许多连接都具有相同的物理路径。例如，假设一个组织有五台计算机，其中两台在一个地点（例如在一幢大楼的底层），另三台在另一地点（例如在同一幢大楼的顶层）。图7-2表明如果每一台计算机与所有其他计算机都有一条连接，那么在两个地点之间有六条连接，在许多情况下这样的连接具有相同的物理路径。位置2位置1图7-2显示出在点对点网络中，在两个地点之间的连接数量通常超过计算机的总数量。如果另一台计算机要加到位置1的两台计算机中，情况就更坏了：计算机的总数量变成六台，而在两个位置之间的连接数量增加到九条。（第12章将介绍如何利图7-2点对点网络的缺点是

6、对每一对计算机用电子交换来减少连接的数量。）需要一条特定的连接。在两个位置之间的连接总数量超过连接的7.3共享通信信道计算机总数量当研究人员发展了一种叫做局域网（LocalAreaNetwork，LAN）的技术之后，计算机网络的历史在60年代后期和70年代前期之间发生了巨大的变化。作为固定的昂贵的点对点连接的替代物，这种设计在基本原理上同远程网络是不同的，因为它们依赖于共享网络。每一个局域网包括一种共享介质，通常是电缆，许多计算机都连在上面。计算机按顺序使用介质来传输包。通过研究出现了几种局域网设计，这些设计在使用的电压与调制技术等细节以及共享方式

7、（即协调机制和包传输机制）上有所区别。由于共享消除了重复性，所以共享对网络有重要的经济影响：它降低了费用。结果是允许计算机共享介质的局域网技术流行起来了。事实上，允许多台计算机共享通信介质的网络被用于局域通信。点对点连接被用于长距离网络和一些其他特殊情况。如果共享能降低费用，那为什么共享网络只被用于局域通信？原因在技术上和经济上。共享网络中的计算机必须协调使用网络，而协调需要通信。因为通信所需的时间由距离决定，所以计算机之间在地理上的长距离将带来较长的延迟。长延迟的共享网络是不合适的，因为它们要花费更多时间来协调共享介质的使用，传输数据的时间相应地

8、就减少了。另外，工程师已经知道提供长距离高带宽的通信信道比提供同样带宽的短距离通信信道要昂贵得多。7.4局域网的重要性与访