网络基础知识-网络基本概念及通信模型

专注通信人才培养©2009KingBondEducation.Allrightsreserved.KingBondConfidentialSecurityLevel:InternalUse网络基础知识计算机网络基本概念、网络通信模型课程目标：学习完本课程，你将掌握以下内容：计算机网络的基本概念传输介质、网络分类、拓扑结构协议的定义网络通信模型、各层功能、作用数据通信的封装过程计算机网络基础（第五版）谢希仁Page3参考资料：计算机网络基本概念网络通信模型Page4课程大纲：计算机网络基本概念计算机网络的定义及发展协议的定义网络的功能及分类传输介质网络拓扑结构Page5课程大纲：计算机网络的发展一第一代计算机网络的诞生1946年产生第一台数字计算机1954年收发器终端的产生60年代初，由多重线路控制器参与组成的网络，被称为第一代计算机网络ModemModemModemModem计算机网络发展二第二代计算机网络的诞生1964年，Baran提出存储转发概念DABCdata暂存，查找转发表，转发到相应的端口计算机网络发展三分组首部分组首部分组首部010111001010011110111110第二代计算机网络的诞生1964年，Baran提出存储转发概念1966年，David提出分组概念1969年，DARPA的计算机分组交换网ARPANET投入运行1977年OSI参考模型的提出，标志着计算机网络进入到第三个阶段计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立自主功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。其主要功能数据通信资源共享Page9计算机网络的定义Data资源下载信息交流什么是协议（Protocol）？什么是协议？为了使数据可以在网络上从源传递到目的地，网络上所有设备需要“讲”相同的“语言”描述网络通信中“语言”规范的一组规则就是协议例如：两个人交谈，必须使用相同的语言，如果你说汉语，他说阿拉伯语……数据通信协议的定义决定数据的格式和传输的一组规则或者一组惯例，协议通常由语法，语义和定时关系3部分组成@#&$％……计算机网络通俗地讲就是由多台计算机（或其它计算机网络设备）通过传输介质和软件物理（或逻辑）连接在一起组成的。总的来说计算机网络的组成基本上包括：计算机、网络操作系统、传输介质（可以是有形的，也可以是无形的，如无线网络的传输介质就是空气）以及相应的应用软件四部分。要学习网络，首先就要了解目前的主要网络类型，分清哪些是我们初级学者必须掌握的，哪些是目前的主流网络类型。虽然网络类型的划分标准各种各样，但是从地理范围划分是一种大家都认可的通用网络划分标准。按这种标准可以把各种网络类型划分为局域网、城域网、广域网和互联网四种。Page11计算机网络分类网络分类－－局域网（LocalAreaNetwork；LAN）这是我们最常见、应用最广的一种网络。现在局域网随着整个计算机网络技术的发展和提高得到充分的应用和普及，几乎每个单位都有自己的局域网，有的甚至家庭中都有自己的小型局域网。很明显。所谓局域网，那就是在局部地区范围内的网络，它所覆盖的地区范围较小。局域网在计算机数量配置上没有太多的限制，少的可以只有两台，多的可达几百台。一般来说在企业局域网中，工作站的数量在几十到两百台次左右。在网络所涉及的地理距离上一般来说可以是几米至10公里以内。局域网一般位于一个建筑物或一个单位内，不存在寻径问题，不包括网络层的应用。局域网特点：连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。目前局域网最快的速率要算现今的10G以太网了。局域网类型（IEEE的802标准委员会定义了多种主要的LAN网）：以太网（Ethernet）令牌环网（TokenRing）光纤分布式接口网络（FDDI）异步传输模式网（ATM）无线局域网（WLAN）Page13局域网的特点和类型以太网最早是由Xerox（施乐）公司创建的，在1980年由DEC、Intel和Xerox三家公司联合开发为一个标准。以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准以太网（10Mbps）、快速以太网（100Mbps）、千兆以太网（1000Mbps）和10G以太网，它们都符合IEEE802.3系列标准规范。Page14局域网技术类型－－以太网技术（Ethernet）这种网络一般来说是在一个城市，但不在同一地理小区范围内的计算机互联。Page15网络分类－城域网（MetropolitanAreaNetwork；MAN）如：连接政府机构的LAN、医院的LAN、电信的LAN、公司企业的LAN等等。由于光纤连接的引入，使MAN中高速的LAN互连成为可能。所覆盖的范围比城域网（MAN）更广，它一般是在不同城市之间的LAN或者MAN网络互联，地理范围可从几百公里到几千公里。如：邮电部的CHINANET，CHINAPAC，和CHINADDN网。Page16网络分类－广域网（WideAreaNetwork；WAN）互联网又因其英文单词“Internet”的谐音，又称为“英特网”。从地理范围来说，它可以是全球计算机的互联，这种网络的最大的特点就是不定性，整个网络的计算机每时每刻随着人们网络的接入在不变的变化。Page17网络分类－互联网（INTERNET）网络传输介质是网络中发送方与接收方之间的物理通路，它对网络的数据通信具有一定的影响。常用的传输介质有：双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输媒介。Page18传输介质双绞线简称TP，将一对以上的双绞线封装在一个绝缘外套中，为了降低信号的干扰程度，电缆中的每一对双绞线一般是由两根绝缘铜导线相互扭绕而成，也因此把它称为双绞线。双绞线分为分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)。目前市面上出售的UTP分为3类，4类，5类和超5类四种：双绞线一般用于星型网的布线连接，两端安装有RJ-45头(水晶头)，连接网卡与集线器，最大网线长度为100米，如果要加大网络的范围，在两段双绞线之间可安装中继器，最多可安装4个中继器，如安装4个中继器连5个网段，最大传输范围可达500米Page19传输介质－网线（双绞线）网线色谱、制作网线（直通线、交叉线）的应用序号设备类型1设备类型2线缆类型1PC机PC机交叉线2PC机交换机直通线3PC机路由器交叉线4交换机交换机交叉线5交换机路由器直通线6路由器路由器交叉线78注：除PC机与路由器外，遵循原则：同类设备用交叉线，异类设备用直通线同轴电缆由绕在同一轴线上的两个导体组成。具有抗干扰能力强，连接简单等特点，信息传输速度可达每秒几百兆位，是中、高档局域网的首选传输介质。同轴电缆：由一根空心的外圆柱导体和一根位于中心轴线的内导线组成，内导线和圆柱导体及外界之间用绝缘材料隔开。Page22传输介质－同轴电缆按直径的不同，可分为粗缆和细缆两种：粗缆：传输距离长，性能好但成本高、网络安装、维护困难，一般用于大型局域网的干线，连接时两端需终接器。(1)粗缆与外部收发器相连。(2)收发器与网卡之间用AUI电缆相连。(3)网卡必须有AUI接口（15针D型接口）：每段500米，100个用户，4个中继器可达2500米，收发器之间最小2.5米，收发器电缆最大50米。细缆：与BNC网卡相连，两端装50欧的终端电阻。用T型头，T型头之间最小0.5米。细缆网络每段干线长度最大为185米，每段干线最多接入30个用户。如采用4个中继器连接5个网段，网络最大距离可达925米。Page23同轴电缆的分类根据传输频带的不同，可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种类型：基带：数字信号，信号占整个信道，同一时间内能传送一种信号。宽带：可传送不同频率的信号。注：同轴电缆需用带BNC头的T型连接器连接。Page24同轴电缆分类二光纤又称为光缆或光导纤维，由光导纤维纤芯、玻璃网层和能吸收光线的外壳组成。是由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质。应用光学原理，由光发送机产生光束，将电信号变为光信号，再把光信号导入光纤，在另一端由光接收机接收光纤上传来的光信号，并把它变为电信号，经解码后再处理。与其它传输介质比较，光纤的电磁绝缘性能好、信号衰小、频带宽、传输速度快、传输距离大。主要用于要求传输距离较长、布线条件特殊的主干网连接。具有不受外界电磁场的影响，无限制的带宽等特点，可以实现