[教育]第1章网络概论课件.ppt
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1、第第 1 章章 计算机网络技术概论计算机网络技术概论本章主要内容1.1 计算机网络的定义与发展1.2 计算机网络的分类1.3 计算机通信基础1.4 数据交换技术 1.5 计算机网络中流量控制及路径选择 1.6 计算机网络体系结构及协议1/11/202321.1 计算机网络的定义与发展1.1.2 计算机网络的发展1.1.1 计算机网络的定义1/11/20233计算机网络是指以共享资源共享资源为目的,利用通信手段把地域上相对分散的若干独立的独立的计算机系统、终端设备和数据设备连接连接起来,并在协议的控制下进行数据交换数据交换的系统。什么叫计算机网络1/11/20234 几个基本的几个基本的定义定义
2、u计算机通信定义:(数字)计算机之间的通信。计算机通信定义:(数字)计算机之间的通信。u计算机通信网定义:计算机通信网定义:实现计算机与计算机之间互实现计算机与计算机之间互连与通信的网络。连与通信的网络。u或者:将若干台具有独立功能的计算机通过通信或者:将若干台具有独立功能的计算机通过通信设备及传输媒体互连起来,在通信软件的支持下,设备及传输媒体互连起来,在通信软件的支持下,实现计算机间的信息传输与交换的系统,称之为实现计算机间的信息传输与交换的系统,称之为计算机通信网。计算机通信网。u数据通信定义数据通信定义:数字计算机或其他数字终端装置:数字计算机或其他数字终端装置之间的通信。之间的通信。
3、1/11/20235计算机网络的功能(1)实现资源共享(2)突破地域界限(3)增加可靠性(4)提高处理能力(5)进行数据通信1/11/20236计算机网络的发展 1/11/20237计算机网络的发展1/11/20238计算机网络的发展1/11/20239计算机网络的发展1/11/202310三级结构的因特网主机到主机的通信可能要经过多种网络。校园网校园网校园网校园网校园网校园网国家主干网地区网地区网地区网1/11/202311多级结构的因特网大公司地区 ISP网络接入点NAP(对等点)公司校园网主干服务提供者校园网校园网校园网校园网本地 ISP地区 ISP地区 ISP地区 ISP本地 ISP本
4、地 ISP大公司大公司网络接入点NAP(对等点)主机到主机的通信可能经过多种 ISP。1/11/202312计算机网络的发展趋势(1)开放性方向发展(2)一体化方向发展(3)多媒体网络方向发展(4)高效、安全的网络管理方向发展(5)智能化网络方向发展1/11/2023131.2 计算机网络的分类1.2.1 按拓扑结构分类1.2.2 按地域范围分类1.2.3 按传输技术分类1.2.4 按传输介质分类1/11/2023141.2.1 按拓扑结构分类按拓扑结构分类(1)总线拓扑(Bus Topology)结构(2)环型拓扑(Ring Topology)结构(3)星型拓扑(Star Topology)
5、结构(4)网状拓扑(Net Topology)通信网络QQ群号:91435186 1/11/202315拓扑结构 集线器干线耦合器总线网星形网树形网 环形网1/11/202316总线拓扑(Bus Topology)结构 1/11/202317环形拓扑和星型拓扑1/11/202318网状拓扑(Net Topology)1/11/2023191.2.2 按地域范围分类局域网LAN(Local Area Network)城域网MAN(Metropolitan Area Network)广域网WAN(Wide Area Network)1/11/202320广域网、城域网、接入网以及局域网的关系 城域
6、网城域网接入网接入网接入网接入网接入网接入网广域网局域网局域网校园网企业网1/11/2023211.2.3 按传输技术分类广播网络 点到点网络 1/11/2023221.2.4 按传输介质分类(1)有线网络 有线网络指采用同轴电缆、双绞线、光纤等有线介质来连接的计算机网络。(2)无线网络 无线网络采用微波、红外线、无线电等电磁波作为传输介质。由于无线网络的联网方式灵活方便,不受地理因素影响,因此是一种很有前途的组网方式。目前无线通信系统主要有:低功率的无绳电话系统、模拟蜂窝系统、数字蜂窝系统、移动卫星系统、无线LAN和无线WAN等。1/11/2023231.3 计算机通信基础1.3.1信号1.
7、3.2 数字编码技术1.3.3 数字调制技术1.3.4 传输介质1.3.5 数据传输1.3.6 多路复用技术 1.3.7 差错控制技术1/11/2023241.3.1信号模拟信号 数字信号 1/11/2023251.3.2 数字编码技术1/11/2023261.3.3 数字调制技术1/11/202327根据载波信号要素的改变方式,数字数据的调制主要分为下面4种:幅移键控、频移键控、相移键控、正交调幅。(1)幅移键控(Amplitude Shift Keying,ASK)(2)频移键控(Frequency Shift Keying,FSK)(3)相移键控(Phase Shift Keying,P
8、SK)(4)正交调幅(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)1/11/2023281.3.3 数字调制技术1/11/202329正交调幅(QAM)编码技术就是将ASK和PSK以某种方式结合起来的一种编码技术。如图1-16所示,8-QAM使用了幅度与相位的8种组合,每个码元3个比特。同理,16-QAM的幅度和相位有16种组合,每个组合代表一个码元,每个码元有4个比特的信息量。图1-16 两种不同的QAM的星座图1/11/202330问题:计算机系统通过MODEM传输信号的工作过程?1/11/2023311.3.4 传输介质传输介质1有线介质 (1)双绞线 (2)
9、同轴电缆 (3)光纤2无线介质 (1)无线电短波通信 (2)地面微波接力通信 (3)红外线和激光 (4)卫星通信1/11/2023321.3.5 数据传输数据传输类型(1)基带传输和宽带传输(2)并行传输和串行传输2数据通信的同步技术(1)异步传输模式(2)同步传输模式3数据传输方式(1)单工通信(2)半双工通信(3)全双工通信1/11/2023331.3.6 多路复用技术1频分多路复用1/11/202334时分多路复用(Time Division Multiplexing,TDM)是将多路信号按一定的时间间隔相间传送,以在一条传输线上实现“同时”传送多路信号。1/11/202335(3)波分
10、多路复用波分多路复用(Wave Division Multiplexing,WDM)主要用于全光纤网组成的通信系统。波分复用就是光的频分复用。1/11/202336码分多路复用(Coding Division Multiplexing Access,CDMA)1/11/2023371.3.7 差错控制技术1差错的类型2差错控制的基本方法(1)“回声”法(2)“表决”法(3)ARQ方法根据发送方发送报文方式的不同,ARQ协议可以分为:停等ARQ协议(Stop-and-Wait ARQ)、后退N帧ARQ协议(Go-back N ARQ)、选择性重传ARQ协议(Selective Repeat AR
11、Q)。(4)FEC方法(5)HEC方法1/11/2023383差错控制编码(1)奇偶校验(2)方块校验(3)循环冗余校验(4)海明码1/11/2023391.4 数据交换技术1.4.1 电路交换技术1.4.2 报文交换技术1.4.3 分组交换技术1.4.4 几种交换方式的比较1/11/2023401.4 数据交换技术数据交换技术是指在任意拓扑结构的通信网络中,通过网络节点的某种转换方式实现任意两个或多个节点之间数据传输的技术。目前常用的数据交换技术有电路交换技术、报文交换技术、分组交换技术和其它一些高速的数据交换技术。1/11/2023411.4.1 电路交换技术1/11/202342电路交换
12、举例A 和 B 通话经过四个交换机通话在 A 到 B 的连接上进行(交换机交换机交换机交换机用户线用户线中继线中继线BDCA1/11/202343电路交换举例C 和 D 通话只经过一个本地交换机通话在 C 到 D 的连接上进行(交换机交换机交换机交换机用户线用户线中继线中继线BDCA1/11/2023441.4.2 报文交换技术其传输方式为“存储转发”方式。存储转发原理如图1-30所示。图1-30 存储转发原理图1/11/202345数 据数 据数 据报文分组交换的原理每一个数据段前面添加上首部构成分组。首部首部首部分组 1分组 2分组 3请注意:现在左边是“前面”1/11/202346分组交
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