网络通信系统及应用服务1

2019/10/18网络通信系统及应用服务2005.82019/10/18InformationTechnology(IT)•硬件•软件•网络2019/10/18•硬件PC机：IBM,HP,联想服务器：IBM,SUN,HP电脑周边设备：打印机，扫描仪，摄像机等InformationTechnology(IT)2019/10/18•软件应用软件：金融，证券，企事业等数据库：Oracle,SQLServer等InformationTechnology(IT)2019/10/18•网络IP网络Internet传输网络：SDH,DDN,ATM,FR,HDSL语音网络视频网络InformationTechnology(IT)2019/10/18网络通信•计算机网络基础•网络设计2019/10/18计算机网络基础2019/10/181.信息交换(数据通信)功能2.资源共享3.提高系统的可靠性4.分布处理计算机网络功能2019/10/18计算机网络应用计算机网络在工业、农业、交通、运输、国防、电信、银行、广播等方面都有广泛的应用。工厂企业可用网络来实现生产的监测、过程控制、管理和辅助决策。铁路部门可用网络来实现报表收集、运行管理和行车调度。邮电部门可利用网络来提供世界范围内快速而廉价的电子邮件、传真和IP电话服务。计算机网络信息，如新闻广播、各种生活信息及商业广告等等，是为人们提供服务的，要求具有广泛性；但有些信息，如国防信息、公司企业机密及个人信件等，要求具有保密性，由此产生了一种新的技术--防火墙技术，以保证信息的安全。2019/10/18计算机网络结构组成（一）硬件组成:服务器、工作站、网卡、调制解调器、中继器、集线器、网桥、路由器和网关、传输媒体、不间断电源UPS软件组成:网络操作系统、网络协议和应用服务软件2019/10/18逻辑上划分为通信子网和资源子网两部分。NCC：NetworkControlCenter网络控制中心。PSE：ProjectSupportEquipment工程辅助设备MUX：MultipleUserExperiment多用户实验NCCPSEPSEPSEPSE集中器网关主机MUX终端终端计算机网络结构组成示意图2019/10/18计算机网络组成（二）通信子网和资源子网通信子网完成信息分组的传递工作，每个通信结点具有存储转发功能，当通信线路繁忙时，每个分组能在结点存储、排队，当线路空闲时分组被转发送出，从而提高了线路的利用率和整个网络的效率。资源子网包含所有由资源子网连接的主机，这些主机向网络提供各种类型的资源。2019/10/18计算机网络组成（三）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，负责全网数据传输、通信处理工作；资源子网由主计算机系统、终端控制器、联网外设、各种软件资源与信息资源组成，代表着网络的数据处理资源和数据存储资源，负责全网数据处理和向网络用户提供网络资源和网络服务工作。2019/10/18按作用范围分：广域网(WAN)、局域网(LAN)、城域网(MAN)按使用范围分：公用网、专用网网络拓扑分：集中式(星形网)、分布式(网状网)、分散式计算机网络分类2019/10/18把工作站、服务器等网络单元抽象成为“点”，把网络中的电缆等通信媒体抽象为“线”，从而抽象出了网络系统的具体结构，即为逻辑结构。网络拓扑结构有：(1)总线形：许多计算机共享同一个总线，最常见的以太网(Ethernet)就是总线形。(2)环形：计算机通过介质连接成环形，局域网中的令牌环即是此类型。(3)星形：由中心结点转发的网络结构，现在的交换式网络即属此类型。(4)树型：分级结构，又称为分级的集中式网络。(5)网状形（不规则形）：计算机之间无规则地连接，一般广域网属于不规则形从网络的拓扑结构进行分类计算机网络拓扑结构2019/10/18计算机网络拓扑结构(二)2019/10/18总线型网络拓扑星型网络拓扑环型网络拓扑树型网络拓扑四种常见网络拓扑结构2019/10/181．总线型网络拓扑结构总线型拓扑是一种比较简单的结构，采用的是一根中央主电缆，称为公共总线的传输介质，各结点直接与总线相连接，信息沿总线介质逐个结点地广播传送。这种结构非常简单，所需要的电缆也很少。总线型网络拓扑2019/10/18在总线型网络结构上的所有工作站或计算机都通过相应的硬件接口直接连在一根中央主电缆上，任何一个结点的信息都可以沿着总线向两个方向传输并且能被总线中任何一个结点所接收，其传输方式类似于广播电台。总线网络也称为广播式网络。2019/10/18（1）网络结构简单灵活，结点的插入、删除都较方便，因此易于扩展。（2）可靠性高，由于总线通常用无源工作方式，因此任一个结点故障都不会造成整个网络的故障。（3）网络响应速度快，共享资源能力强，便于广播式工作。（4）设备量少，价格低，安装使用方便。（5）故障诊断和隔离困难，网络对总线比较敏感。总线型网络拓扑结构的特点2019/10/18星型网络结构是以中央结点为中心与各个结点连接而组成的，各结点与中央结点通过点到点的方式连接。中央结点可直接与从结点通信，而从结点之间必须经过中央结点才能通信。通常中央结点由一种称为集线器(HUB)的设备充当，因此，网上的计算机之间都是通过集线器来相互通信的。星型网络拓扑2019/10/18星型网络结构上的所有微机都通过中央结点，中央结点又称为中心转接站，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。所以对中央结点要求相当高，中央结点相当复杂，负担较重。因为，中心结点的故障可能造成全网瘫痪。目前，大多局域网都采用星型网络拓扑结构，最为流行的PBX就是星型网络拓扑结构。2019/10/18（1）网络结构简单，便于管理，控制简单，联网建网都容易。（2）网络延时时间较短，误码率较低。（3）网络共享资源能力较差，通信线路利用率不高。（4）结点间的通信必须经过中央结点进行转接，中央结点负担太高，工作复杂。（5）现有的数据处理和声音通信的信息网大多采用星型网络结构。星型网络拓扑结构的特点2019/10/18环型网络拓扑结构指的是在网络中的各结点通过环路接口连在一条首尾相接的闭合环型通信线路中，环路上的任何结点均可以请求发送信息，请求一旦被批准，便可以向环路发送信息。环型网络拓扑2019/10/18环型网络拓扑结构上的所有微机都通过一条环型线首尾相连。环型网络拓扑结构中的数据按照事先约定好的方向，从一个结点单向传送到另一个结点，没有路径的选择问题。由于环线是公用的，所以，一个结点发出的信息必须穿越环中所有的环路接口，信息流中目的地址与环上某结点地址相符时，信息被该结点的环路接口所接收，而后，信息继续流向下一环路接口，一直流回到发送信息的环路接口结点为止。在整个发收信息过程中，任何一个接口损坏，将导致整个网络瘫痪。2019/10/18（1）信息在网络中沿固定方向流动，两个结点间仅有惟一的通路，大大简化了路径选择的控制。（2）由于信息是串行穿过多个结点环路接口，所以，当结点过多时，影响传输的效率，使网络响应时间变长。（3）环路中每一结点的收发信息均由环路接口控制，控制软件较简单。（4）当网络固定后，其延时也确定，实时性强。（5）在网络信息流动过程中，由于信息源结点到目的结点都要经过环路中各中间结点，所以，任何结点的故障都能导致环路失常，可靠性差。由于环路是封闭的，不易扩展。环型网络拓扑结构的特点2019/10/18树型网络拓扑结构是总线型网络的扩展，它是在总线型网络上加分支形成的，该结构与DOS中的目录树结构相似，其传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路。树型网络拓扑2019/10/18树型网络结构是层次结构，它是一种在分级管理基础上的集中式网络，主要通信是在上下级结点之间，最上层的结点称为根结点，具有统管全网的能力，下面的结点称为子结点，具有统管所在支路网部分结点的能力。一般一个分支结点的故障不影响到另一个分支结点的工作，任何一个结点发出的信息都可以传送到整个传输介质，该网络也是广播式网络，树型网上的链路具有一定的专用性，无须对原网作任何改动就可以扩充工作站。2019/10/18（1）树型网络结构的通信线路较短，所以网络成本低。（2）由于树型网的链路具有一定的专用性，所以易于维护和扩充。（3）在某一个分结点或连线上的故障将影响该支路网的正常工作。（4）树型网络结构较星型网复杂。树型网络拓扑结构的特点2019/10/18拓扑结构的选择网络拓扑结构是网络的基本要素，处于基础的地位，选择合适的网络拓扑结构很重要。确定拓扑结构，要考虑联网的计算机数量、地理覆盖范围、网络结点变动的情况，以及今后的升级或扩展因素。以上几种拓扑结构各有千秋，目前符合广播式布线系统的星型网络拓扑结构及其双绞线传输介质将会成为21世纪局域网最流行的趋势。在实际组建网络时，其拓扑结构不一定是单一的，通常是这四种拓扑结构的综合。2019/10/18从网络的作用范围进行分类从网络的作用范围分类，可以分为：①广域网；②局域网；③城域网。广域网WAN（WideAreaNetwork）的作用范围通常为几十到几千公里。广域网有时也称为远程网（longhaulNetwork）。局域网LAN（LocalAreaNetwork）一般用微型计算机通过高速通信线路相连（速率通常在10Mbit/S以上），但在地理上则局限在较小的范围（如1km左右）。城域网MAN（MetropolitaAreaNetwork）的作用范围在广域网和局域网之间，例如作用范围是一个城市，其传送速率比局域网的更高，但作用距离约为5—50km。2019/10/18从网络的使用范围进行分类从网络的使用范围可分为公用网和专用网两种。公用网（publicnetwork）一般是国家的邮电部门建造的网络。“公用”的意思就是所有愿意接邮电部门规定交纳费用的人都可以使用。因此，公用网也可称为公众网。专用网（PrivateNetwork）是某个部门为本单位的特殊工作的需要而建造的网络。这种网络不向本单位以外的人提供服务。例如，军队、铁路、电力等系统均有本系统的专用网。2019/10/18按网络通信传播方式进行分类(1)广播式网络(2)点到点式网络广播式网络所采用的传输技术是广播通信信道技术，该传输技术采用多个结点共享一个通信信道，一个结点广播信息，其他结点必须接收信息。所有连接网络的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“接收”到这个分组。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与本结点地址相同，如果被接收报文分组的目的地址与本结点地址相同，则接收该分组，否则丢弃该分组。2019/10/18按网络通信传播方式进行分类（二）点到点式网络所采用的传输技术是点到点通信信道技术，该传输技术采用一个信道线路与一对结点相连接，其他计算机都不能“接收”信息。在点对点网络中，每条物理线路连接一对计算机。如果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来接收、存储、转发直至目的结点。由于连接多台计算机之间的线路结构一般比较复杂，因此，从源结点到目的结点可能存在多条路由，决定分组从通信子网的源结点到达目的结点的路由需要有路由选择算法来计算。2019/10/18按介质分：有线网、无线网有线网(采用如同轴电缆、双绞线、光纤等物理介质来传输数据的网络)无线网（采用卫星、微波等无线形式来传输数据的网络）按速率分：高速网、中速网、低速网高速网（网上数据传输速率在50Mbps--750Mbps之间的系统。信息高速公路）中速网（网上数据传输速率在1.5Mbps—45Mbps之间的系统。传统的数字式公用数据网）低速网（网上数据传输速率在300bps—1.4Mbps之间的系统。借助调制解调器利用电话网来实现）计算机网络的其他分类方法2019/10/18网络设计•自顶向下的网络设计方法•分析客户的需求和目标•逻辑网络设计•物理网络设计•网络设计的测试、优化和文档编写2019/10