计算机网络基础 教学课件 作者 汤霖 第1章 计算机网络概述.ppt

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1、计算机网络基础第1章计算机网络概述1．1计算机网络的分类和拓扑结构1．2计算机网络体系结构1．3数据交换技术1．4数据通信基础1．5因特网1．6国际标准化组织1．1计算机网络的分类和拓扑结构1．1．1计算机网络的分类计算机网络的分类方法很多，但其中两点是最重要和使用最广泛的：网络的传输技术和大小规模。1．网络按传输技术分类网络按照传输技术分为两类：广播式网络和点到点网络（1）广播式网络（2）点到点式网络2．按连接距离和规模分类网络按所连接距离和规模分类的情况见表1—1所示。表1—1网络按规模分类距离应用场所网络技术类型10km

2、以内室内、建筑物、校园等局域网10km～100km城市城域网100km以上地区、国家广域网1000km以上全球范围因特网（1）局域网（LAN：LocalAreaNetwork）（2）城域网（MAN：MetropolitanAreaNetwork）（3）广域网（WAN：WideAreaNetwork）（4）无线网（WirelessNetwork）（5）因特网（Internet）1．1．2计算机网络的拓扑结构计算机网络拓扑是指网络中通信线路和计算机以及其他组件的物理连接方法和形式。主要有总线拓扑、星型拓扑、环型拓扑和树型拓扑以及网

3、状拓扑。网络拓扑结构关系到网络设备的类型、设备的能力、网络的扩张潜力和网络的管理模式等。1．总线拓扑2．环型拓扑3．星型拓扑4．树型拓扑5．网状拓扑1．2计算机网络体系结构计算机网络体系结构是对构成计算机网络的各个组成部分之间的关系及其所要实现的功能的定义和描述。1．2．1层次结构和协议1．层次结构2．分层结构的数据传送3．接口和服务4．服务和协议的关系1．2．2ISO/OSI参考模型国际标准化组织ISO于1983年推出了开放系统互连参考模型OSI/RM（OpenSystemInterconnection/ReferenceM

4、odel），该模型是为了解决异种机互连而制定的开放式计算机网络层次结构模型。OSI模型有七层其分层原则如下：（1）根据不同功能抽象分层，每个层应该实现一个定义明确的功能（2）不能太少，不能太多。分层如果太少，使每层的功能太多，从而无实现将问题简化的目的，另外，无法将各层独立出来；如果层次太多，相反又会使问题变得复杂。（3）每层功能的选择应有助于制定网络协议的国际标准，各层边界的选择应尽量减少跨过接口的通信量。（4）保留以前的好的相关分层方法。通信技术有一百多年的历史，已经成熟和完善。因此我们完全可以利用它来服务于网络。（5）允

5、许每层分子层。（6）允许某层旁路。OSI模型如图1—12所示。OSI/RM分层方法及各层功能：下面我们依次讨论OSI参考模型的各层。1．物理层2．数据链路层3．网络层4．传输层5．会话层6．表示层7．应用层1．2．3TCP/IP参考模型1．TCP/IP参考模型2．OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较1．3数据交换技术1．电路交换2．报文交换3．分组交换1．4数据通信基础1．4．1数据通信基本概念数据通信指通过数据通信系统将数据以某种信号方式从一个地方安全可靠地传送到另一个地方。1．数据2．信号3．数据传输速率和调制速率1

6、．4．2数据通信方式按信号的传输方向分，数据通信可以分为单工、半双工和全双工三种工作方式。单工通信：在单工信道上信息只能在一个方向上传输。发送方不能接收，接收方也不能发送。信道的全部带宽都用于由发送方到接收方的数据的传送。半双工通信：在半双工信道上，通信双方中交替发送和接收信息，但不能同时进行。在一段时间内，信道的全部带宽用于一个方向上传送信息。这种方式要求通信双方都有发送和接收能力，因而这种设备比单工通信的复杂，价格也比单工通信的贵，但比全双工设备便宜。在要求不高的场合，多采用这种通信方式。全双工通信：这是一种可进行双向信息

7、传送的通信方式。这不但要求通信双方都有发送和接收设备，而且要求信道能提供双向传输的双倍带宽。所以全双工通信设备最复杂，价格最贵。在通信过程中，发送方和接收方必须在时间上保持同步，才能准确地传送信息。在传送由多个码元组成的字符以及由许多字符组成的数据块时，通信双方要就信息的起止时间取得一致，这种同步作用有两种不同的方式，因而也对应了两种不同的传输方式。异步传输：即把各个字符分开传输，字符之间插入同步信息这种方式也叫起止式同步，即在字符的前后分别插入起始位（“0”）和停止位（“1”），如图1—16所示。起始位对接收方的时钟起置位作

8、用。接收方时钟置位后只要在8~11位的传送时间内准确，就能正确接收一个字符。最后的停止位告诉接收该字符传送结束，然后接收方就可以检测后续字符的起始位了。当没有字符传送时，连续传送停止位。加入校验位的目的是检查传输中的错误，一般使用奇偶校验。异步传输的优点是简单，但是由于起止位