06远程通信与网络

1第六章远程通信与网络26.1通信系统概述数据通信的基本概念信息源发送设备传输媒体接收设备接收者通信系统的概念模型信源数据通信媒介接收者信邮递员收信人(只能看)报告麦克风与投影仪与会听众(能听能看)电子邮件电话线接收者(只能看)图6-1通信的三个基本元素3数据通信的基本概念6.1续信号类型数字信号模拟信号数据率度量传输速度bps;波特率(每秒信号变化的次数)低速(窄带)信道300bps;声带信道=9600bps;高速(宽带)信道5千万bps数据流向单工eg.无线电广播半双工eg.打电话双工eg.发电子邮件传输方式并行传输和串行传输信道容量信道容量:信道的最大数据率;一个极限参数带宽:在一给定介质上可同时传送信号的频率范围基带300～9600bps和宽带256000～100万bps4数字通讯系统是以计算机为中心，结合分散在远程的终端装置或其他计算机，通过通讯线路彼此连接起来，进行数据或信息的传输、交换、存储和处理的设备总称。信源通信媒体信源信号转换设备调制设备信号复原设备解调设备数字通讯系统(加)5计算机终端线道通讯处理器：调制解调器;多路复用器；网络互联设备网络软件计算机通讯系统(加)接受者主机终端多路器调制解调器调制解调器多路器前端处理器主机前端处理器通讯媒介(通道)6传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路，计算机网络中采用的传输介质分有线和无线两大类。有线传输介质:双绞线、同轴电缆和光纤无线传输介质:卫星、红外线和微波传输介质6.1续7有线传输介质6.1续双绞线(Twistedpaircable)分屏蔽双绞线STP（较高的带宽,成本高）与非屏蔽双绞线UTP（成本低而流行），两对线型的接插头称为RJ11，四对线型的接插头称为RJ45。STP=155Mbps常见16MbpsUTP分五级:1,2类UTP:声音和低数据传输速率4Mbps3类UTP:10Mbps4类UTP:16Mbps5类UTP:100Mbps长度限制:100米8有线传输介质6.1续同轴电缆(Coaxialcable)比双绞线贵和快;噪声小;抗干扰较强75Ω宽带电缆:只发送数字信号10Mbps50Ω基带电缆:发送数字信号和模拟信号同轴电缆光纤(Coaxialcable)信号衰减小,不受电磁干扰,安全性高,不易被窃听;轻而细,不占空间;贵;连接技术要求较高单模光纤(贵和大容量)和多模光纤250亿bps带宽200M9无线传输介质6.1续无线传输介质(电磁波,频率)无线电传输低频衰减大;高频被遮挡易受电子设备干扰微波传输直线传播基于地面的微波系统30英里基于卫星的微波系统延迟0.5～5秒红外线传输传输距离较短＜几百码可被强光侵害无需物理连接→无线网络，设备可移动对无线频率干扰不敏感，防窃听较好卫星通信和激光通信(加)10接口部件6.1续调制解调器modem：在通信过程中将数据信号转换成模拟信号或者将模拟信号转换成数据信号的设备。外置式和内置式14400～56600bps适配器网络接口卡：简称网卡，用来负责计算机和网络之间的集中数据转换。通信控制部件多路复用器时分多路复用器TDM频分多路复用器FDM前端处理器协议转换器11数据交换技术6.1续电路交换四步：呼叫请求；建立连接；数据传送；拆除连接。使用设备简单，操作简单；数据传输延迟小；建立连接时间长；线路独占使用，利用率不高报文交换存储－转发方式不适用于交互式或实时通信分组交换电路＋报文按固定长度分组，每次发送一个分组数据报；虚电路；信元交换异步传输模式53B(5+48)虚电路灵活;数据传输速率高;126.2网络概述计算机网络的概念计算机网络是一个将地理位置分散、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，在相应网络软件的支持下实现信息互通和资源共享的系统。网络介质：数据传输的物理通道协议：网络设备间进行通信的一组约定节点：网络中某分支的端点或网络中若干条分支的公共汇交点。链路：是指两个相邻节点之间的通信线路。13网络发展6.2续联机系统以资源共享为目标－互联网络标准化网络网际互连及高速网络14网络类型（按网络覆盖范围划分）6.2续局域网LAN（localareanetwork）在一个有限的范围内（一栋大楼或一个学校），将各种计算机、终端和外围设备互联而形成的网络。10㏎城域网MAN（metropolitanareanetwork）覆盖几十㏎范围内企业、单位的多个局域网互联而成的网络。是介于局域网和广域网之间的一种高速网络。电话公司;蜂窝移动电话广域网WAN（wideareanetwork）覆盖几十㏎到几千㏎的范围，可达到一个国家、地区，或几个洲的国际远程网。Internet是一个最大的广域网。15网络类型（按传输技术划分）6.2续广播式网络只有一条通信信道都接收;非目的地址的机器丢弃接收信息传输距离比较短的小型网络eg.局域网点到点网络一对对机器之间的多条连接线路由算法传输距离远的大型网络16计算机网络从功能上可分为两部分:资源子网和通信子网。网络拓扑结构(加)主机主机主机主机主机主机通信子网通信链路通信设备通信子网资源子网17网络拓扑结构6.2续计算机网络的拓扑结构表示网络中的结点与通信线路之间的几何关系，反映网络中各实体间的结构关系。拓扑结构主要有：星形、总线、环形、树形及网形18“点”－网络中的具体设备，如工作站、服务器等“线”－网络中的电缆等通信媒体点-点网络共享信道网络C拓扑结构类型19网络拓扑结构6.2续20......通信控制器PC1PC2PC3点阵打印机硬盘驱动器激光打印机a.星形网络......PC1PC2PC3点阵打印机激光打印机b.总线形网络......PC1PC2PC3硬盘驱动器激光打印机c.环形网络网络拓扑结构6.2续21混合局域网拓扑结构6.2续......集线器PC1PC2PC3星形环..PC4..PC5物理连接数据流22......集线器PC1PC2PC3..PC4..PC5星形总线集线器..PC4..PC5混合局域网拓扑结构6.2续23........................服务器服务器集线器集线器集线器集线器菊花链形混合局域网拓扑结构6.2续24数据处理模式6.2续集中式系统与分布式系统根据信息系统的硬件、软件、数据等信息资源在空间的分布情况，系统的结构又可分为集中式和分布式两大类型。集中式系统信息资源在空间上集中配置的系统称为集中式系统超型微机/小型机；DBMS；数据；多用户应用程序终端终端打印机复印机通讯设备远程通信25数据处理模式6.2续集中式系统与分布式系统集中式系统的优点信息资源集中，管理方便，规范统一；专业人员集中，便于组织人员培训和提高工作系统安全措施方便；信息资源利用率高集中式系统的不足随着系统规模扩大和功能提高，集中式系统复杂性迅速增长，管理维护困难；对组织变革和技术发展适应性差；不利于发挥用户在系统开发、维护和管理方面的积极性系统比较脆弱26数据处理模式6.2续集中式系统与分布式系统分布式系统利用计算机网络把分布在不同地点的计算机硬件、软件、数据等信息资源联系在一起，服务于一个共同的目标而实现相互通信和资源共享，就形成了信息系统的分布式结构。具有分布式结构系统的系统称为分布式系统。微机工作站服务器外设微机工作站服务器外设27数据处理模式6.2续集中式系统与分布式系统分布式系统的优点可以根据应用需要和存取方便来配置资源有利于发挥用户在系统开发、维护、和信息资源管理方面的积极性系统拓展方便，以渐进方式合理建设，合理使用系统开发所需资源系统健壮性好分布式系统的不足由于信息资源分散，系统开发、维护和管理标准不易统一配置在不同地点的信息资源分属不同系统，管理协调有一定难度安全保密措施难度大28网络体系结构6.2续网络计算模式随着计算机网络技术在信息系统中得到日益广泛应用，基于计算机网络技术的分布式系统在信息处理上的计算模式有:文件服务器(FileServer)/工作站结构模式客户/服务器(Client/Server)模式对称式结构模式(加)浏览器/服务器结构(Browers/Server)模式(加)29文件服务器/工作站结构•文件服务器结构——NETWARE–选用一台容量大，磁盘访问速度快的机器作为文件服务器，其目的是为工作站保存大量的文件以便共享。–该结构网络中各工作站不能相互访问，只能通过服务器间接交换数据，服务器可以作为工作站的逻辑盘–服务器的磁盘采用智能化管理模式，统一对工作站的文件访问进行最短路径访问。运行网络体系结构6.2续30网络体系结构客户机/服务器（Client/Server）C/S是基于资源不对称且为实现共享提出来的，将数据和应用分布到多个处理机上。主要包括三部分：数据库服务器，客户端应用程序，网络。C/S将应用一分为二：客户端（前台）负责完成与用户交互任务，客户程序发送、请求和分析从服务器的数据。服务器（后台）负责为应用程序管理数据。传统两层C/S又成为胖客户机（fatclient）/瘦服务器（thinserver）31网络体系结构输入数据输出数据请求按钮业务处理开始数据存取请求业务处理结束SQL请求开始SQL请求结束业务处理开始数据存取请求业务处理结果DBMS执行SQL两层C/S结构处理流程业务处理请示和处理数据处理结束表示层业务处理程序数据存储程序数据层数据登录/更新/读取的请求数据登录/更新/读取的结果32网络体系结构传统两层C/S结构的特点优点对特定数据集进行操作，保证系统的并发性灵活性机扩充性好缺点开发成本高，对客户端软硬件配置要求较高软硬件组合与集成能力有限；客户端程序设计复杂，随着功能扩展，客户端变得臃肿平台限制，软件移植困难，新技术不能轻易运用软件维护和升级困难数据安全性不好33网络体系结构..客户机......客户机客户机客户机..客户机数据库服务器数据库服务器应用服务器三层C/S结构与两层C/S结构相比，增加了一个应用服务器，可以将整个应用逻辑驻留在应用服务器上，只有表示层存于客户端机上，这种结构又称为“瘦客户机（thinclient）”。三层C/S结构将应用功能分为表示层，功能层，数据层三部分。34网络体系结构输入数据输出数据请求按钮业务处理开始数据存取请求业务处理结束SQL请求开始SQL请求结束业务处理开始数据存取请求业务处理结果DBMS执行SQL业务处理请示和处理数据处理结束表示层业务处理程序数据存储程序数据层功能层数据登录/更新/读取的请求数据登录/更新/读取的结果三层C/S结构处理流程35客户/服务器模式(Client/Server)请求响应结果.•客户/服务器模式——WindowsNT，Windows2000,WindowsXP–服务器不再是简单的作为大型运行程序或数据库文件的集中保存设备，而是为客户端完成确切的操作，且仅将操作结果传送给客户端–客户端之间不能相互访问，除非有特别的支持（如微软网络，相当于存在响应服务器）–请求响应用户数与响应时间（事务处理能力）是对服务器性能的衡量网络体系结构6.2续36对称式结构(加)•对称式结构——WindowsforGroups–每个机器既是工作站，同时又是服务器–Windows系列采用这种思想，每个机器可以被其他机器共享，作为其它机器的打印机服务器，或是光驱提供者，也可运行网络数据库供其它机器共享–缺点是由于机器之间的性能接近，而起不到服务器所应起的作用网络体系结构6.2续37网络体系结构浏览器/服务器（Browser/Server）B/S结构是三层C/S架构在WEB技术下延伸。Web三层体系结构，即客户端浏览器/Web服务器/数据库服务器（B/W/D，Browser/WebServer/DatabaseSe