第二章 计算机网络基础 网络地理信息系统 教学课件.ppt

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1、第二章第二章 计算机网络基础计算机网络基础 武汉大学测绘学院 胡春春本章内容本章内容2.1 2.1 计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展 2.2 2.2 计算机网络的基本概念与功能计算机网络的基本概念与功能2.32.3 计算机网络的组成与分类计算机网络的组成与分类2.42.4 无线网络技术无线网络技术 2.1 2.1 计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展计算机网络是网络计算机网络是网络GIS的支撑平台。的支撑平台。计计算算机机网网络络(Computer Network)是是计计算算机机技技术术和和通通信信技技术术日日益益发发展展和和紧紧密密结结合合的产物。的产物。从从某某种种意

2、意义义上上讲讲，计计算算机机网网络络的的发发展展水水平平不不仅仅反反映映了了一一个个国国家家的的计计算算机机科科学学和和通通信信技技术术的的发发展展水水平平，而而且且已已经经成成为为衡衡量其国力及现代化程度的重要标志之一。量其国力及现代化程度的重要标志之一。计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展1946年世界上第一台电子数字计算机在美国诞生时，年世界上第一台电子数字计算机在美国诞生时，计算机技术与通信技术之间并没有太多直接的联系。计算机技术与通信技术之间并没有太多直接的联系。直直至至20世世纪纪50年年代代初初，由由于于美美国国军军方方的的需需要要，美美国国半半自自动动地地面面防防空空系

3、系统统在在计计算算机机技技术术与与通通信信技技术术的的结结合合上上进行了尝试并取得了成功。进行了尝试并取得了成功。早早期期由由于于技技术术条条件件的的限限制制，当当时时的的计计算算机机都都非非常常庞庞大大和和昂昂贵贵；主主机机是是用用来来共共享享的的，主主要要用用于于存存储储和和组组织织数数据、集中控制和管理整个系统据、集中控制和管理整个系统。早期的集中式计算机网络早期的集中式计算机网络最最典典型型的的特特征征是是：通通过过主主机机系系统统形形成成大大部部分分的的通通信信流流程程，构构成成系系统统的的所所有有通通信信协协议议都都是是系系统统专专有有的的，大大型型主主机机在在系系统统中中占占据据

4、着着绝绝对对的的支支配配作作用用，所所有有控控制制和和管管理理功功能能都都由主机来完成。由主机来完成。计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展随随着着计计算算机机技技术术的的不不断断发发展展，尤尤其其是是大大量量功功能能先先进进的的PC问问世世，使使得得个个人人可可以以使使用用独独立立的的计计算算机来完成希望的任务处理机来完成希望的任务处理。多种各异的网络计算模式多种各异的网络计算模式 以以PC 这这种种独独立立计计算算平平台台和和高高性性能能服服务务器器、工工作站、无线移动设备构成的计算机网络基础上。作站、无线移动设备构成的计算机网络基础上。计算机网络的发展阶段计算机网络的发展阶段从体系

5、结构上将计算机网络的发展与演化大致归纳为从体系结构上将计算机网络的发展与演化大致归纳为四个阶段。四个阶段。第一阶段：以主机为中心的连机终端系统。第一阶段：以主机为中心的连机终端系统。特点特点：单台或多台终端系统连接在一台主机上，共单台或多台终端系统连接在一台主机上，共享主机的资源享主机的资源(包括主机的软件和硬件资源包括主机的软件和硬件资源)。计算任务、数据管理和主机与终端之间的通计算任务、数据管理和主机与终端之间的通信均由主机承担，而终端是作为用户和主机之信均由主机承担，而终端是作为用户和主机之间交互的设备存在的。间交互的设备存在的。主机负载太重，线路利用率低。主机负载太重，线路利用率低。主

6、机负载太重，线路利用率低。主机负载太重，线路利用率低。计算机网络的发展阶段计算机网络的发展阶段第二阶段：以通信子网为中心的主机互连。第二阶段：以通信子网为中心的主机互连。最最初初的的结结构构以以多多主主机机为为中中心心的的网网络络，网网络络结结构构从从“主主机机-终终端端”转转变变为为“主主机机-主主机机”(HOST-HOST)形形式。式。随随着着技技术术的的不不断断发发展展，主主机机-主主机机结结构构的的网网络络也也经经过过了了一一系系列列的的演演进进过过程程。这这种种演演进进的的第第一一个个阶阶段段是是将将通通信信功功能能从从主主机机中中分分离离出出来来，由由通通信信控控制制处处理理机机专

7、专门处理主机与主机之间的通信任务。门处理主机与主机之间的通信任务。HOST通信网络通信网络HOSTHOSTTTTTTTTT:：终端：终端 HOST：主机：主机其其特特点点是是将将通通信信功功能能从从主主机机中中剥剥离离后后，减减轻轻主主机机负负担担，同同时时为为两两层层结结构构的的计计算算机机网网络的形成奠定了基础。络的形成奠定了基础。第二阶段：以通信子网为中心的主机互连第二阶段：以通信子网为中心的主机互连演演进进的的第第二二个个阶阶段段逐逐渐渐形形成成了了两两层层结结构构的的计计算算机机网网络络，由由通通信信控控制制处处理理机机连连接接起起来来构构成成的的网网络络，主主要要为为主主机机提提供

8、供信信息息传传输输服服务务，称称为为通通信信子子网网。而而建建立立在在通通信信子子网网基基础础上上的的主主机机集集合合，主要提供计算资源，称为资源子网。主要提供计算资源，称为资源子网。HOSTHOSTHOST通信子网通信子网HOSTHOSTC：通信控制处理机：通信控制处理机 HOST：主机：主机CCCInternet Internet 的前身的前身的前身的前身ArpanetArpanet 是主机是主机是主机是主机-主机结构的典型代表。主机结构的典型代表。主机结构的典型代表。主机结构的典型代表。最最早早来来源源于于美美国国国国防防部部高高级级研研究究计计划划局局DARPA(Defense adv

9、anced Research Projects Agency)的的前前身身ARPA建建立立的的ARPAnet，该该网网于于1969年年投投入入使使用用。从从60年年代代开开始始，ARPA就就开开始始向向美美国国国国内内大大学学的的计计算算机机系系和和一一些些私私人人有有限限公公司司提提供供经经费费，以以促促进进基基于于分分组组交交换换技技术术的的计计算算机机网网络络的的研研究究。最最初初，ARPAnet主主要要用于军事研究目的。用于军事研究目的。1970年年的的ARPANET已已初初具具雏雏形形，并并且且开开始始向向非非军军用用部部门门开开放放，许许多多大大学学和和商商业业部部门门开开始始接接

10、入入。但但是是它它只只有有四四台台主主机机联联网网运运行行。1972年年，ARPAnet在在首首届届计计算机后台通信国际会议上首次与公众见面算机后台通信国际会议上首次与公众见面；1983年年，ARPAnet分分裂裂为为两两部部分分：ARPAnet和和纯纯军军事事用用的的MILNET。1983年年1月月，ARPA把把TCP/IP协协议议作作为为ARPAnet的的标标准准协协议议，其其后后，人人们们称称呼呼这这个个以以ARPAnet为主干网的网际互联网为为主干网的网际互联网为Internet。计算机网络的发展阶段计算机网络的发展阶段第三阶段：开放式标准化网络。第三阶段：开放式标准化网络。不同网络设

11、备之间的兼容性和互操作是推动网络不同网络设备之间的兼容性和互操作是推动网络体系结构标准化的原动力。在解决计算机连网与体系结构标准化的原动力。在解决计算机连网与网络互连标准化问题的背景下，提出了开放系统网络互连标准化问题的背景下，提出了开放系统互连参考模型与协议，促进了符合国际标准的计互连参考模型与协议，促进了符合国际标准的计算机网络技术的发展。算机网络技术的发展。物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层传输层传输层会话层会话层表示层表示层应用层应用层OSI七层模型七层模型1234567OSI七层模型物物理理层层规规定定了了激激活活、维维持持、关关闭闭通通信信端端点点之之间间的的机机械械特特

12、性性、电电气气特特性性、功功能能特特性性以以及及过过程程特特性性。该该层层为为上上层层协协议议提提供供了了一个传输数据的物理媒体。一个传输数据的物理媒体。数数据据链链路路层层在在不不可可靠靠的的物物理理介介质质上上提提供供可可靠靠的的传传输输。该该层层的的作作用用包包括括：物物理理地地址址寻寻址址、数数据据的的成成帧帧、流流量量控控制制、数数据据的的检错、重发等。检错、重发等。网网络络层层负负责责对对子子网网间间的的数数据据包包进进行行路路由由选选择择。此此外外，网网络络层层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。传传输输层层是是第第一一个个端端到到端端，即即主

13、主机机到到主主机机的的层层次次。传传输输层层负负责责将将上上层层数数据据分分段段并并提提供供端端到到端端的的、可可靠靠的的或或不不可可靠靠的的传传输输。此外，传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。此外，传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。会会话话层层管管理理主主机机之之间间的的会会话话进进程程，即即负负责责建建立立、管管理理、终终止止进进程程之之间间的的会会话话。会会话话层层还还利利用用在在数数据据中中插插入入校校验验点点来来实实现现数据的同步。数据的同步。表表示示层层对对上上层层数数据据或或信信息息进进行行变变换换以以保保证证一一个个主主机机应应用用层层信信息息可可以以被被

14、另另一一个个主主机机的的应应用用程程序序理理解解。表表示示层层的的数数据据转转换换包包括数据的加密、压缩、格式转换等。括数据的加密、压缩、格式转换等。应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。计算机网络的发展阶段计算机网络的发展阶段第四阶段：宽带综合业务数字网第四阶段：宽带综合业务数字网 随着计算机技术和信息技术的进一步发展，随着计算机技术和信息技术的进一步发展，计算机网络向综合化、高速化和智能化方向发计算机网络向综合化、高速化和智能化方向发展，并获得广泛应用。目前计算机网络的发展展，并获得广泛应用。目前计算机网络的发展正处于这

15、个阶段。正处于这个阶段。计算机网络协议的标准化进程计算机网络协议的标准化进程目的目的许许多多网网络络是是使使用用不不同同的的硬硬件件和和软软件件的的异异构构网网络络，使使得得大大部部分分网网络络不不能能兼兼容容，不不能能进进行行通通信信。因因此建立网络的标准是非常必要的。此建立网络的标准是非常必要的。网络体系结构与网络协议标准网络体系结构与网络协议标准例例如如，IBM公公司司的的系系统统网网络络架架构构(System Network Architecture，SNA)、DEC公公司司的的数数 字字 网网 络络 结结 构构(Digital Network Architecture，DNA)等。等

16、。在在Internet中中目目前前广广泛泛使使用用的的TCP/IP是是在在ARPAnet的体系结构基础上发展起来的。的体系结构基础上发展起来的。计算机网络协议的标准化进程计算机网络协议的标准化进程在二十世纪七十年代后期在二十世纪七十年代后期各各种种网网络络体体系系结结构构和和协协议议标标准准的的不不统统一一，将将会会使使计计算算机机网网络络的的发发展展和和应应用用受受到到很很大大限限制制。因因此此，计计算算机机网网络络体体系系结结构构与与协协议议必必须须走走标标准化的道路。准化的道路。二十世纪八十年代初期二十世纪八十年代初期网网络络体体系系结结构构与与协协议议标标准准化化的的研研究究取取得得了

17、了重重大大进进展展。国国际际标标准准化化组组织织 ISO在在 1983年年 制制 定定 出出 了了 开开 放放 系系 统统 互互 连连 参参 考考 模模 型型，简简 称称OSI(Open Systems Interconnection)；二十世纪八十年代二十世纪八十年代局域网标准化局域网标准化PC之之间间资资源源共共享享需需求求的的增增加加促促使使局局域域网网技技术术得得到到快快速速发发展展，而而随随着着局局域域网网的的广广泛泛使使用用和和各各种种局局域域网网产产品品的的增增加加，局局域域网网的的标标准化愈加显得重要。准化愈加显得重要。国国际际电电工工电电气气委委员员会会(IEEE)下下设设的

18、的802委委员员会会制制定定了了IEEE802系列标准，有时也被称为局域网参考模型。系列标准，有时也被称为局域网参考模型。基基于于交交互互的的网网络络体体系系结结构构框框架架模模型型 ，继继承承传传统统计计算算机机网网络络体体系系结结构构，同时又吸收软件体系结构同时又吸收软件体系结构 ，将是计算机网络体系结构的重要发展趋势，将是计算机网络体系结构的重要发展趋势。计算机网络基础计算机网络基础2.1 2.1 计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展 2.2 2.2 计算机网络的基本概念与功能计算机网络的基本概念与功能2.32.3 计算机网络的组成与分类计算机网络的组成与分类2.42.4 无线网

19、络技术无线网络技术 2.2 2.2 计算机网络的基本概念与功能计算机网络的基本概念与功能在在计计算算机机网网络络的的不不同同发发展展阶阶段段，人人们们提提出出了了不不同同的的定定义义。这这些些定定义义也也正正反反应应了了当当时时的的网网络络技技术术发发展展的的水水平平以以及及人人们们对对网网络络的的认认识识程程度。度。主主要要是是从从广广义义的的观观点点、资资源源共共享享的的观观点点和和用用户户透透明明性性的的观观点点三三个个方方面面来来对对计计算算机机网网络络进进行定义的。行定义的。基基于于资资源源共共享享观观点点的的定定义义能能够够比比较较准准确确地地表表述述计计算机网络的基本特征。算机网

20、络的基本特征。广义的观点更侧重于对计算机通信网络的描述广义的观点更侧重于对计算机通信网络的描述 用用户户透透明明性性的的观观点点则则更更多多地地是是描描述述分分布布式式计计算算机机系统。系统。计算机网络的概念 根根据据资资源源共共享享观观点点对对计计算算机机网网络络进进行行定定义义是是当当前前广广泛泛采采用用的的一一种种比比较较容容易易理理解解和和为为人人所所接受的方式。相关的定义如：接受的方式。相关的定义如：以以能能够够相相互互共共享享资资源源的的方方式式互互连连起起来来的的计计算算机机系系统的集合。统的集合。将将若若干干台台计计算算机机通通过过传传输输介介质质物物理理连连接接，并并通通过过

21、网网络络软软件件相相互互连连系系到到一一起起而而实实现现资资源源共共享享的的计计算算机系统。机系统。利利用用各各种种通通信信手手段段，例例如如电电话话、微微波波通通信信等等，把把地地理理上上分分散散的的计计算算机机有有机机地地结结合合在在一一起起实实现现相相互互通信且共享软件、硬件和数据等资源的系统。通信且共享软件、硬件和数据等资源的系统。将将地地理理位位置置不不同同、具具有有独独立立功功能能的的多多个个计计算算机机系系统统通通过过通通信信设设备备和和线线路路连连接接起起来来，以以功功能能完完善善的的网络软件实现资源共享的系统。网络软件实现资源共享的系统。计算机网络的概念资源共享的观点所定义的

22、计算机网络具资源共享的观点所定义的计算机网络具有以下共同点：有以下共同点：(1)计算机网络的主要目的是实现计算机资计算机网络的主要目的是实现计算机资源的共享，其中共享的资源包括软件、硬源的共享，其中共享的资源包括软件、硬件和数据资源。件和数据资源。(2)互连的计算机是分布在不同地理位置互连的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的的多台独立的“自治计算机自治计算机”。(3)连网的计算机之间的通信必须遵循共连网的计算机之间的通信必须遵循共同的通信规则同的通信规则协议。协议。计算机网络与分布式计算机系统的区别计算机网络与分布式计算机系统的区别 共同点：共同点：在在计计算算机机硬硬件件连连接接、系系统

23、统拓拓扑扑结结构构和和通通信信控控制制等等方面基本一样，都具有方面基本一样，都具有通信通信和和资源共享资源共享的功能。的功能。区别：区别：分分布布式式计计算算机机系系统统是是在在分分布布式式计计算算机机操操作作系系统统支支持持下下进进行行的的并并行行计计算算和和分分布布式式数数据据处处理理。计计算算机机网网络络系系统统是是在在网网络络操操作作系系统统支支持持下下，实实现现互互连连的的计算机之间的资源共享。计算机之间的资源共享。分分布布式式系系统统是是一一个个构构建建于于网网络络之之上上的的软软件件系系统统。这这样样，计计算算机机网网络络和和分分布布式式系系统统之之间间的的区区别别主主要要在软件

24、在软件(尤其是操作系统尤其是操作系统)方面，而不是硬件。方面，而不是硬件。计算机网络的功能 数据通信数据通信资源共享资源共享共享的主要资源有：硬件、软件和数据。共享的主要资源有：硬件、软件和数据。提高系统的可靠性和可用性提高系统的可靠性和可用性对于一个非网络系统来说，单个部件或计算机的对于一个非网络系统来说，单个部件或计算机的暂时失效必须通过替换设备才能维持整个系统的暂时失效必须通过替换设备才能维持整个系统的继续运行。而在计算机网络系统中，由于各种资继续运行。而在计算机网络系统中，由于各种资源分布存放，有些资源互为备份，这样可以避免源分布存放，有些资源互为备份，这样可以避免因单点的暂时失效而影

25、响用户。因单点的暂时失效而影响用户。促进分布式数据处理和分布式数据库的发展促进分布式数据处理和分布式数据库的发展单个系统的处理能力是有限的，而自治计算机之单个系统的处理能力是有限的，而自治计算机之间的互连使它们之间实现分布式协同计算成为可间的互连使它们之间实现分布式协同计算成为可能，从而为分布式数据处理和分布式数据库的发能，从而为分布式数据处理和分布式数据库的发展奠定了必要的硬件基础。展奠定了必要的硬件基础。计算机网络基础2.1 2.1 计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展 2.2 2.2 计算机网络的基本概念与功能计算机网络的基本概念与功能2.32.3 计算机网络的组成与分类计算机网

26、络的组成与分类2.42.4 无线网络技术无线网络技术 计算机网络的组成及分类 计算机网络的组成概括为以下几个部分：计算机网络的组成概括为以下几个部分：计算机、操作系统、传输介质计算机、操作系统、传输介质(可以是可以是有形的，也可以是无形的，如无线网络有形的，也可以是无形的，如无线网络的传输介质就是无形的无线电波的传输介质就是无形的无线电波)以及以及相应的应用软件。相应的应用软件。计算机是网络中被连接的对象；计算机是网络中被连接的对象；传输介质则用于将分布在不同地理位置的传输介质则用于将分布在不同地理位置的计算机连接起来构成网络；计算机连接起来构成网络；操作系统和相应的软件则是计算机网络的操作系

27、统和相应的软件则是计算机网络的通信规则和规程的具体实现。通信规则和规程的具体实现。计算机网络的组成实现网络设备之间的连接的硬件设备：实现网络设备之间的连接的硬件设备：中中继继器器(Repeater)，提提供供对对信信号号的的放放大大和和转转发发，它它只只能能连连接接具具有有相相同同物物理理协协议议的的局局域域网网，中继器主要用于扩充局域网电缆段的距离。中继器主要用于扩充局域网电缆段的距离。实现网络设备之间的连接的硬件设备集集线线器器(Hub)。用用于于连连接接计计算算机机组组和和具具有有复复杂杂拓拓扑扑的的局局域域网网。是是计计算算机机网网络络中中连连接接多多个个计计算算机机或或其其他他设设备

28、备的的连连接接设设备备，是是对对网网络进行集中管理的重要工具络进行集中管理的重要工具。实现网络设备之间的连接的硬件设备交交换换机机(Switch)。为为网网络络用用户户组组提提供供比比Hub更更优优秀秀的的性性能能。交交换换机机建建立立一一个个工工作作站站和和服服务务器器间间的的私私有有连连接接(或或者者一一个个到到服服务务器的高速骨干连接器的高速骨干连接)。实现网络设备之间的连接的硬件设备路路由由器器(Router)。使使用用在在广广域域网网中中，它它工工作作在在网网络络层层，把把网网络络数数据据报报文文传传送送到到正正确确的的传传送送设设备备。路路由由器器是是一一种种连连接接多多个个网网络

29、络或或网网段段的的网网络络设设备备，它它能能将将不不同同网网络络或或网网段段之之间间的的数数据据信信息息进进行行“翻翻译译”，以以使使它它们们能能够够相相互互“读读”懂懂对对方方的的数数据据，从从而而构构成成一一个个更更大大的的网网络络。路路由由器器的的基基本本功功能能：网络互连网络互连 、数据处理、数据处理、网络管理、网络管理。网网桥桥(Bridge)。是是在在数数据据链链路路层层实实现现局局域域网网互互连连的的存存储储转转发发设设备备，它它独独立立于于高高层层协协议议，可可以以实实现现异异构构型型局局域域网网的的互互连连。网网桥桥的的功功能能在在延延长长网网络络跨跨度度上上类类似似于于中中

30、继继器器，然然而而它它能能提提供供智智能能化化连连接接服服务。务。计算机网络的分类 按分布距离按分布距离局局域域网网，这这是是最最常常见见、应应用用最最广广的的一一种种网网络络，是是在在局局部部地地区区范范围围内内的的网网络络，它它所所覆覆盖盖的的地地区区范范围围较较小小。局局域域网网在在网网络络所所覆覆盖盖的的地地理理距距离离上上可可以以从从几米至几米至10千米以内。千米以内。指指在在某某一一区区域域内内由由多多台台计计算算机机互互联联成成的的计计算算机机组组。它它一一般般用用于于短短距距离离的的计计算算机机之之间间数数据据、信信息息的的传传递递，属属于于一一个个部部门门或或一一个个单单位位

31、组组建建的的小小范范围围网网络络，其成本低、应用广、组网方便、使用灵活其成本低、应用广、组网方便、使用灵活。如：学校、医院、机关、工厂如：学校、医院、机关、工厂按分布距离分类城城域域网网，是是在在一一个个城城市市、但但不不在在同同一一地地理理小小区区范范围围内内的的计计算算机机互互连连而而成成的的网网络络。这这种种网网络络的的连连接接距距离离可以在可以在10-100千米。千米。广广域域网网，也也称称为为远远程程网网，所所覆覆盖盖的的范范围围比比MAN更更广广，它它一一般般是是在在不不同同城城市市之之间间的的LAN或或者者MAN互互连而成，地理范围可从几百千米到几千千米。连而成，地理范围可从几百

32、千米到几千千米。Internet，无论从地理范围，还是从网络规模来讲，无论从地理范围，还是从网络规模来讲，目前它都是世界上最大的一种网络。目前它都是世界上最大的一种网络。计算机网络的分类按交换方式按交换方式电路交换，在数据传输之前设置一条连通的物理通电路交换，在数据传输之前设置一条连通的物理通路。路。报文交换，报文交换方式的数据传输单位是报文。报文交换，报文交换方式的数据传输单位是报文。报文是站点一次性要发送的完整数据块，其长度不报文是站点一次性要发送的完整数据块，其长度不限且可变。限且可变。分组交换分组交换，分组交换是报文交换的一种改进，它将，分组交换是报文交换的一种改进，它将报文分成若干个

33、分组，每个分组的长度有一个上限。报文分成若干个分组，每个分组的长度有一个上限。有限长度的分组降低了每个节点的存储能力，分组有限长度的分组降低了每个节点的存储能力，分组可以存储到内存中，以提高交换速度。可以存储到内存中，以提高交换速度。计算机网络的分类按拓扑结构分类按拓扑结构分类 拓扑结构是指网络中计算机的连接方式，它拓扑结构是指网络中计算机的连接方式，它影响着网络的设计、功能、可靠性以及通信影响着网络的设计、功能、可靠性以及通信费用等方面。费用等方面。总线型网络总线型网络：总线型网络采用一个公共信道作为：总线型网络采用一个公共信道作为传输媒体，所有节点都通过相应的硬件接口直接传输媒体，所有节点

34、都通过相应的硬件接口直接连到公共传输媒体上，任何一个节点计算机发送连到公共传输媒体上，任何一个节点计算机发送的信号都沿传输媒体传播，且能被其他节点计算的信号都沿传输媒体传播，且能被其他节点计算机接收。机接收。其优点是所需线缆少、成本低、易于扩充、其优点是所需线缆少、成本低、易于扩充、结构简单、可靠性较高。缺点是采用竞争总结构简单、可靠性较高。缺点是采用竞争总线方式传输，易产生争用总线的冲突，在节线方式传输，易产生争用总线的冲突，在节点多、负荷重的情况下，传输效率很低；点多、负荷重的情况下，传输效率很低；按拓扑结构分类星型网络星型网络:星型结构的网络由中央节点和通星型结构的网络由中央节点和通过点

35、到点通信链路连接到中央节点的各个过点到点通信链路连接到中央节点的各个节点组成，采用集中式控制策略，节点间节点组成，采用集中式控制策略，节点间的通信都要通过中央节点并由其控制。的通信都要通过中央节点并由其控制。优点是结构和控制简单、便于管理；故障优点是结构和控制简单、便于管理；故障诊断和隔离容易，单个节点发生故障不会诊断和隔离容易，单个节点发生故障不会影响全网；中央节点对各个节点的服务方影响全网；中央节点对各个节点的服务方便，对全网的重新配置也方便。缺点是所便，对全网的重新配置也方便。缺点是所需线缆长、成本高；可靠性依赖于中央节需线缆长、成本高；可靠性依赖于中央节点，若中央节点发生故障，则全网瘫

36、痪。点，若中央节点发生故障，则全网瘫痪。按拓扑结构分类环型网络环型网络:由节点和连接节点的链路组成的由节点和连接节点的链路组成的一个闭合环，每个节点能接收从一条链路一个闭合环，每个节点能接收从一条链路传来的数据，并以同样的速度把该数据沿传来的数据，并以同样的速度把该数据沿着环路送到另一端链路上。着环路送到另一端链路上。优点是结构简单、所需线缆短、成本低；扩充优点是结构简单、所需线缆短、成本低；扩充方便、增减节点容易；可使用光纤，传输率高。方便、增减节点容易；可使用光纤，传输率高。缺点是可靠性差，一个节点发生故障可导致全缺点是可靠性差，一个节点发生故障可导致全网瘫痪；故障检测困难；网瘫痪；故障检

37、测困难；计算机网络的分类按服务性质按服务性质 工作组网络，工作组网络通过连接有限数量的用户工作组网络，工作组网络通过连接有限数量的用户(通常通常25个或更少个或更少)来实现共享文件、打印设备和其来实现共享文件、打印设备和其他计算机资源的目的。他计算机资源的目的。部门级网络部门级网络，部门级网络使用专门的服务器来为客，部门级网络使用专门的服务器来为客户工作站提供资源户工作站提供资源 企业级网络，企业级网络用来连接多个部门级企业级网络，企业级网络用来连接多个部门级LAN。计算机网络基础2.1 2.1 计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展 2.2 2.2 计算机网络的基本概念与功能计算机网络

38、的基本概念与功能2.32.3 计算机网络的组成与分类计算机网络的组成与分类2.42.4 无线网络技术无线网络技术 2.42.4 无线网络技术无线网络技术无无线线组组网网技技术术是是目目前前国国际际上上较较为为先先进进的的技技术术。无无线线网网络络利利用用了了无无线线多多址址信信道道的的一一种种有有效效方方法法来来支支持持计计算算机机之之间间的的通通信信，并并为为通通信信的的移移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。动化、个性化和多媒体应用提供了可能。无无线线网网络络的的通通信信范范围围不不受受环环境境条条件件的的限限制制，使使得得网网络络的的传传输输范范围围得得以拓宽，最长可达数十千米。以拓宽，

39、最长可达数十千米。无线网络的分类无线网络的分类 无无线线广广域域网网(Wireless Wide Area Network，WWAN)技技术术可可使使用用户户通通过过远远程程公公共共网网络络或或专专用用网网络络建建立立无无线线网网络络连连接接。通通过过使使用用无无线线服服务务提提供供商商所所维维护护的的若若干干天天线线基基站站或或卫卫星星系系统统，这这些些连连接接可可 以以 覆覆 盖盖 广广 大大 的的 地地 理理 区区 域域 。(2G系系 统统：GSM、CDMA;2.5G:GPRS;3G:WCDMA,CDMA2000,TD-SCDMA)无无线线局局域域网网（Wireless Local Ar

40、ea Network，WLAN）是是一一个个灵灵活活的的数数据据通通信信系系统统，它它能能够够取取代代或或扩扩展展有有线线局局域域网网，以以提提供供更更多多功功能能。利利用用RF技技术术，无无需需架架设设线线缆缆，无无线线局局域域网网就就可可以以通通过过空空气气穿穿越越墙墙壁壁、屋屋顶顶甚甚至至水水泥泥结结构构建建筑筑物物来来发发送送和和接接收收数数据据。它它反反映映出出网网络络基基础础设设施施不不一一定定是是实实实实在在在在的的物物理理实实体体，不不一一定定就就是是固固定定的的、难难以以移移动动的的（或或移移动动成成本本很很高高），而而是是可可以以随随用用户户一一起移动，甚至可以跟企业的变化

41、速度一样快。起移动，甚至可以跟企业的变化速度一样快。无线网络的分类无线网络的分类无无线线个个人人区区域域网网(Wireless Personal Area Network，WPAN)是是为为个个人人提提供供特特殊殊无无线线通通信信的的技技术术，它它所所涉涉及及的的设设备备有有PDA、移移动动电电话话和和便便携携式式计计算算机机等等。目目前前两两个个主主要要的的WPAN技技术术是是蓝牙和红外光波。蓝牙和红外光波。无线局域网无无 线线 局局 域域 网网(Wireless Local Area Network，WLAN)是是移移动动计计算算网网络络的的关关键键技技术术之之一一，它它主主要要实实现现移

42、移动动站站中中的的物物理理层层与与链链路路层层功功能能，为为移移动动计计算算网网络络提供必要的物理接口。提供必要的物理接口。无线局域网与有线局域网的无线局域网与有线局域网的主要区别主要区别：移移动动性性不不同同，有有线线局局域域网网中中每每个个地地址址对对应应于于一一台台固固定定在在某某个个位位置置的的计计算算机机设设备备，受受到到线线缆缆的的约约束束。在在一一个个局局部部区区域域内内(例例如如大大楼楼、校校园园)，无无线线局局域域网网用用户户可可以以在在任任何何地地方方实实时时地地访问网络信息。访问网络信息。传输介质不同，无线局域网使用无线电波或光波来传输信号。传输介质不同，无线局域网使用无

43、线电波或光波来传输信号。拓拓扑扑结结构构不不同同，无无线线局局域域网网的的拓拓扑扑结结构构是是移移动动的的，它它不不同同于于有线局域网的拓扑结构。有线局域网的拓扑结构。可可靠靠性性处处理理不不同同，为为了了方方便便无无线线局局域域网网与与TCP/IP协协议议的的连连接接，无无线线局局域域网网的的逻逻辑辑链链路路层层被被设设计计成成与与其其他他有有线线网网络络的的逻逻辑辑链链路路层层相相同同。因因此此，无无线线网网络络的的移移动动性性被被限限制制在在介介质质访访问问（Media Access Control，MAC）层层内内，这这就就要要求求MAC层层担负更多的可靠性处理任务。担负更多的可靠性处

44、理任务。无线局域网的组成 无无线线局局域域网网由由无无线线网网络络接接口口卡卡(Network Interface Card，NIC)、传传输输介介质质、无无线线接接入入点点(Access Point，AP)、站站点点和和有有关关设设备备组组成成，采采用用单单元元结结构构，将将整整个个系系统统分分成成许许多多单单元元，每每个个单单元元称称为为一一个个基基本本服服务务组组（BSS）。）。无无线线网网络络接接口口卡卡。又又称称为为无无线线网网络络适适配配器器，用用于于将将PC或其他设备同无线网络连接起来。或其他设备同无线网络连接起来。接接入入点点。又又称称为为存存取取点点。它它就就象象是是无无线线

45、网网络络的的一一个个无无线线基基站站，能能将将多多个个无无线线的的接接入入站站聚聚合合到到有有线线网网络络上上，相当于有线网络中的互连设备。相当于有线网络中的互连设备。站站点点。能能接接收收和和发发送送无无线线信信号号并并共共享享无无线线局局域域网网频频段的设备。段的设备。传输介质传输介质。传输信号的媒体，如无线电波等。传输信号的媒体，如无线电波等。基本服务组基本服务组。采采用用两两种种控控制制方方式式，集集中中控控制制方方式式：每每个个单单元元由由一一个个中中心心站站控控制制，网网络络中中的的终终端端在在该该中中心心站站的的控控制制下下与与其其他他终终端端通通信信。分分布布对对等等式式：BS

46、S中中任任意意两两个个终终端可直接通信，勿需中心站转接。端可直接通信，勿需中心站转接。一一个个无无线线局局域域网网可可由由一一个个基基本本服服务务区区（Basic Service Area,BSA）组组成成，一一个个BSA通通常常包包含含若若干干个个单单元元，这这些些单单元元通通过过AP与与某某骨骨干干网网相相连连。骨骨干干网网可可以以是是有有线线网，也可以是无线网。网，也可以是无线网。无线局域网标准无线局域网标准 IEEE802.11IEEE802.11是是IEEE最最初初制制定定的的一一个个无无线线局局域域网网标标准准，主主要要用用于于解解决决办办公公室室局局域域网网和和校校园园网网中中用

47、用户户终终端端的的无无线线接接入入，业业务主要限于数据存取，数据传输速率最高只能达到务主要限于数据存取，数据传输速率最高只能达到2Mbps。相相继继推推出出了了IEEE802.11b和和IEEE802.11a两两个个标标准准，IEEE802.11b物物理理层层支支持持5.5Mbps和和11Mbps两两种种速速率率，使使用用动动态态速速率率漂漂移移，IEEE802.11a物物理理层层速速率率可可达达54 Mbps，传输层可达，传输层可达25Mbps。蓝牙标准蓝牙标准（IEEE 802.15）蓝蓝牙牙比比IEEE802.11更更具具移移动动性性，比比如如，IEEE802.11限限制制在在办办公公室

48、室和和校校园园内内，蓝蓝牙牙能能把把一一个个设设备备连连接接到到LAN 和和 WAN，甚至支持全球漫游。，甚至支持全球漫游。主主要要是是点点对对点点的的短短距距离离无无线线发发送送技技术术，要要么么是是射射频频，要要么么是是红外线。红外线。无线组网问题 实现无线或移动计算机网络的方法有很多，目前主要有四条途径。实现无线或移动计算机网络的方法有很多，目前主要有四条途径。直直接接利利用用现现有有的的模模拟拟或或数数字字蜂蜂窝窝电电话话网网、微微蜂蜂窝窝无无线线电电话话网网传传送计算机数据；送计算机数据；建立专用的移动分组交换网；建立专用的移动分组交换网；在现有的蜂窝电话网络上建立面向移动计算机的分组交换网；在现有的蜂窝电话网络上建立面向移动计算机的分组交换网；从无线局域网发展到移动计算机网络从无线局域网发展到移动计算机网络。组网方式简单。组网方式简单。利用蜂窝电话网，使得网络覆盖范围广。利用蜂窝电话网，使得网络覆盖范围广。无无线线组组网网与与专专用用的的分分组组交交换换数数据据网网络络相相比比，其其可可靠靠性性差差，数数据据的的传传输速率较低，在空间数据和多媒体数据的传输中容易造成速率瓶颈。输速率较低，在空间数据和多媒体数据的传输中容易造成速率瓶颈。谢谢 谢！谢！