第一章高一计算机网络技术..ppt

《第一章高一计算机网络技术..ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一章高一计算机网络技术..ppt（88页珍藏版）》请在第壹文秘上搜索。

1、1.1 认识计算机网络认识计算机网络计算机网络定义为计算机网络定义为：凡是将分布在不同地理位置并具有独立功能的多台计算机，通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络软件（网络协议及网络操作系统等）支持下，以实现网络资源共享和数据传输为目的的系统，称为计算机网络。可以从以下三个方面理解计算机网络的概念: 计算机网络是一个多机系统。 计算机网络是一个互连系统 计算机网络是一个资源共享系统 计算机网络的组成 计算机网络在物理结构上，可分为网络硬件和网络软件组成，如下图所示： 、数据库应用系统等）应用软件（如）、协议软件（如）、网络操作系统（如网络软件关）器、网桥、路由器、网网络互连设备（如中继同轴

2、电缆、光纤）传输介质（如双绞线、节点处理机（交换机）网络适配器（网卡）网络工作站网络服务器计算机网络硬件计算机网络IESPXIPXIPTCPUnixLinuxServerWindows/2000计算机网络的功能计算机网络的功能 （1）资源共享 硬件共享软件共享数据共享 （2）数据通信 （3）分布控制和分布处理 网络中计算机分别控制生产过程中多个控制回路，同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制 五、计算机网络的分类五、计算机网络的分类 按网络的覆盖区域分为按网络的覆盖区域分为: :广域网（广域网（WANWAN）局域网（局域网（LANLAN）城域网（城域网（MANMAN）按信息交换方式分为:电路

3、交换网报文交换网分组交换网按网络拓扑结构分为按网络拓扑结构分为: :总线网总线网环型网环型网星型网星型网按通信介质可分为：双绞线网光纤卫星网微波网等按传输信号或传输方式可分为：基带网宽带网按通信传播方式可分为：点对点传播方式网广播方式网按网络的使用范围又可分为：专用网公用网 按网络的覆盖区域网络可分为按网络的覆盖区域网络可分为l1局域网（LAN）l2城域网（MAN）l宽带城域网的接入方式 ：l ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line） l HFC（同轴电缆/光纤混合网） l 以太网（FTTB+LAN） l3广域网（WAN）,如图所示。1.2 不同的连接策

4、略不同的连接策略一、根据需求选择网络连接形式一、根据需求选择网络连接形式l对等网：所有计算机都处于更加平等的地位，一台计算机既可以向其他计算机提供相应的文件和打印共享服务，又可以作为客户机去访问其他计算机提供的共享资源。 对等网中每一台计算机可以同时提供服务器和客户端的功能。l服务器-客户机网络：可以提供组建大型网络的能力，能向用户提供更大量的资源和网络服务。二、网络传输介质二、网络传输介质l1.双绞线双绞线l非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线l屏蔽双绞线屏蔽双绞线l2.同轴电缆同轴电缆l50、75和和 93同轴电缆同轴电缆l3.光导纤维（又称光缆）光导纤维（又称光缆）l4.无线通信与卫星通信无线通信与

5、卫星通信（1）双绞线的主要特性）双绞线的主要特性l屏蔽双绞线屏蔽双绞线 STP和非屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线UTP 铜线绝缘层外屏蔽层外部保护层（a ） 屏蔽双绞线（a ） 屏蔽双绞线铜线绝缘层外部保护层（b ） 非屏蔽双绞线（b ） 非屏蔽双绞线双绞线结构示意图双绞线结构示意图l同轴电缆结构示意图同轴电缆结构示意图内导体绝缘层外屏蔽层外部保护层（2）同轴电缆的主要特性）同轴电缆的主要特性同轴电缆结构示意图同轴电缆结构示意图（3 3）光纤的主要特性）光纤的主要特性光电转换LED发送端输入输入PIN接收端输出输出光纤光纤光信号光电转换光纤包层外部保护层(a)(a)保护层包层光纤(b)(b)包层保护

6、层光导纤维结构与原理示意图光导纤维结构与原理示意图（4）无线通信与卫星通信）无线通信与卫星通信l1.无线通信无线通信l2.微波通信微波通信l3.蜂窝无线通信蜂窝无线通信l4.卫星通信卫星通信l5.蓝牙技术蓝牙技术（Bluetooth）无线电无线电l固定终端点（基站）和终端之间是无线链路BS基站基站 用户计算机和终端用户计算机和终端BSF1, F2, F3 = 使用的频率地面微波接力地面微波接力l频率：频率：100MHz10GHzl两个地面站之间传送两个地面站之间传送l可视范围可视范围l距离：距离：50 -100 kml速率低，几百速率低，几百kb/s蓝牙技术蓝牙技术l蓝牙(Bluetooth)

7、技术是一种短距的无线通讯技术，工作在2.4 GHz ISM频段，其面向移动设备间的小范围连接，通过统一的短距离无线链路，在各种数字设备间实现灵活、安全、低成本、小功耗的话音以及数据通信。主要技术特点如下：l蓝牙的指定范围是10 m，在加入额外的功率放大器后，可以将距离扩展到100 m。辅助的基带硬件可以支持4个或者更多的语音信道。 l蓝牙技术提供低价、大容量的语音和数据网络，最高数据传输速率为723.2kbit/s。 l蓝牙技术使用快速跳频(1 600跳/s)避免干扰，在干扰下，使用短数据帧来尽可能增大容量。l蓝牙技术支持单点和多点连接，可采用无线方式将若干蓝牙设备连成一个微波网，多个微波网又

8、可互连称特殊分散网，形成灵活的多重微波网的拓扑结构，从而实现各类设备之间的快速通信。 l任一蓝牙设备，都可根据IEEE 802标准得到一个唯一的48 bit的地址码，保证完成通信过程中设备的鉴权和通信的保密安全。 中微子通信中微子通信 中微子通信是利用中微子运载信息的一种通信方式。中中微子通信是利用中微子运载信息的一种通信方式。中微子是一种质量极小，又不带电的中性基本微粒。它能微子是一种质量极小，又不带电的中性基本微粒。它能以近光速进行直线传播，并极易穿透钢铁、海水，以至以近光速进行直线传播，并极易穿透钢铁、海水，以至整个地球，而本身能量损失很少，对人体无任何辐射和整个地球，而本身能量损失很少

9、，对人体无任何辐射和副作用，因此是一种十分诱人的理想信息载体。中微子副作用，因此是一种十分诱人的理想信息载体。中微子通信的设想提出已有多年，但如何方便地发射和探测中通信的设想提出已有多年，但如何方便地发射和探测中微子，把信息有效地调制给中微子和解调出来，还都是微子，把信息有效地调制给中微子和解调出来，还都是有待解决的难题，目前尚在探索之中。有待解决的难题，目前尚在探索之中。 传传输输媒媒体体 速速率率 传传输输距距离离 性性能能(抗抗干干扰扰性性) 价价格格 应应用用 双双绞绞线线 10-1000Mb/s 几几十十kM 可可以以 低低 模模拟拟/数数字字传传输输 50 同同轴轴电电缆缆 10M

10、b/s 3kM 内内 较较好好 略略 高高 于于双双绞绞线线 基基带带数数字字信信号号 75 同同轴轴电电缆缆 300-450MHz 100kM 较较好好 较较高高 模模拟拟传传输输电电视视、数数据据及及音音频频 光光纤纤 几几十十Gbps 30kM up 很很好好 较较高高 远远距距离离传传输输 短短波波 50MHz 全全球球 较较差差 较较低低 远远程程低低速速通通信信 地地面面微微波波接接力力 4-6GHz 几几百百kM 好好 中中等等 远远程程通通信信 卫卫星星 500MHz 18000kM 很很好好 与与 距距 离离无无关关 远远程程通通信信 常用传输媒体的比较常用传输媒体的比较三、

11、网络连接设备的选择三、网络连接设备的选择l网卡主要包括了以下几个部分的部件：发送和接收部件、载波检测部件、发送和接收控制部件、曼彻斯特编码译码器、LAN管理部件、微处理器等。集线器集线器l集线器是把所有的计算机按照星型总线的结构进行组网的一个重要的部件 l按信号传输方式分为两种：共享式集线器和交换式集线器 l按速度可以分为三种：速度一致，也可以分成10Mbps 100Mbps和10M/100Mbps速度自适应三种 调制解调器调制解调器(Modem)电话插座电源插座调制解调器调制解调器电话机计算机图图2-10 2-10 模拟信号与数字信号波形模拟信号与数字信号波形l何谓调制解调器l调制器（mod

12、ulation）l解调器（demodulation）l内置与外置Modem的区别l计算机端口（串口、并口、USB口）l如何连接调制解调器l外置调制解调器指示灯含义l共享式集线器价格也比较低，但是共享式集线器并不能有效地提高局域网的整体性能、不能检测网络信号传输时所出现的错误。l与共享式集线器不同，交换式集线器具有信号过滤的功能。它只将信号传送给某一已知地址的端口。另外交换式集线器可以给每一个端口分配专用的带宽。 l下图所示的是一款双速自适应集线器 交换机交换机l由于交换机对多数端口的数据进行同时交换，这就要求具有很宽的交换总线带宽，如果交换机有N个端口，每个端口的带宽是M，交换机总线带宽超过N

13、M，那么该交换机就可以实现线速交换。l交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的芯片，因此转发速度可以做到非常快。集线器集线器Hub与交换机与交换机Swicth的异同比较的异同比较相同点：lHub和Swicth都是用来组建和扩展局域网的，外观上都是由一些端口构成，常见的有12、24、48端口，因此很难区分，一般通过产品的标识进行区分。交换机上通常有Switch字样，集线器上有Hub字样。不同点：l交换机基于物理地址、硬件地址进行数据帧的端口转发，工作在数据链路层；集线器没有物理地址、硬件地址端口表，工作在物理层。l交换机之间级连没有距离限制，集线器级连有距离限制。l交换机不划分虚拟局域网时和集线

14、器基本上一样，划分了虚拟局域网后好像是由多个Hub构成。四、计算机网络的拓扑构型四、计算机网络的拓扑构型l计算机网络拓扑结构计算机网络拓扑结构l计算机网络拓扑是通过网中结点与通信线路之间的几何关系计算机网络拓扑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表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系; ;l计算机网络拓扑主要是指计算机网络拓扑主要是指通信子网通信子网的拓扑构型。的拓扑构型。l计算机网络拓扑分类计算机网络拓扑分类l在采用点在采用点- -点线路的通信子网中，每条物理线路连接一对结点线路的通信子网中，每条物理线路连接一对结点。点。l点点- -点线路

15、的通信子网基本拓扑构型有：点线路的通信子网基本拓扑构型有：l星型星型l环型环型l树型树型l网状型网状型1.星型拓扑结构星型拓扑结构图图1-3 星型拓扑结构图星型拓扑结构图2.环型拓扑结构环型拓扑结构图图1-4 环型拓扑结构图环型拓扑结构图3.总线型拓扑结构总线型拓扑结构图图1-5 总线拓扑结构图总线拓扑结构图1.3 网络中的数据通信网络中的数据通信l信号：是数据在传输过程中电信号的表现形式。l按照在传输介质上传输的信号类型有两种：l模拟信号和数字信号l模拟信号：的信号电平是连续变化的；l数字信号：是用两种不同的电平去表示0、1比特序列的电压脉冲信号表示。l按照在传输介质上传输的信号类型，通信系

16、统分为模拟通信系统与数字通信系统两种。模拟信号与数字信号波形(a)(a)v(t)v(t)tt(b)(b)模拟信号模拟信号数字信号数字信号模拟信号与数字信号波形模拟信号与数字信号波形数据传输类型与通信系统数据传输类型与通信系统 数据传输类型l模拟通信l数字通信 数据通信系统计算机计算机系统系统计算机计算机系统系统调制解调器调制解调器信道信道调制解调器调制解调器图图2-2 2-2 数据通信系统数据通信系统通信线路通信线路(3)数据通信方式l单工、半双工与全双工通信l按信号传送方向与时间关系分l单工通信 （simplex）l半双工通信 (half-duplex)l全双工通信 (full- duplex)发送接收单向通道单向通道双向通道双向通道双向通道双向通道(a)(a)(b)(b)(c)(c)发送接收接收发送发送接收接收发送单工、半双工与全双工通信单工、半双工与全双工通信信道信道l信道定义信道(channel)是通信双方之间以传输介质为基础传递信号的通路。 根据传输介质（例如：普通导线、双绞线、同轴电缆、光缆以及各种频段的无线电传播等）的不同，信道可信道可以分为有线信道和无线信道。以分为有线