三级网络技术课件2.ppt

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1、三级网络技术三级网络技术第第2 2章章 网络基本概念网络基本概念 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2.1 2.1 计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展n2020世纪世纪5050年代年代n通信技术和计算机技术相结合，奠定了计算机网络发展的理论基础。n2020世纪世纪6060年代年代n以ARPANET为代表的分组交换技术的发展，为Internet的发展奠定基础。n2020世纪世纪7070年代中期开始年代中期开始n以OSI模型为代表的网络体系结构的研究工作为网络发展的标准化产生了重要作用。n2020世纪世纪9090年代至今年代至今n标志为Internet的发展，网

2、络发展速度突飞猛进。同时，网络发展的趋势向宽带化，多媒体化方向进行。32.1 2.1 计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展(续续)nInternetInternet的发展的发展nInternet是通过路由器实现多个广域网和局域网互连的大型网际网n更高性能的Internet2正在发展之中。n局域网技术的发展局域网技术的发展n高速Ethernet：10Mbps、100Mbps、1Gbps、10Gbpsn宽带网络的发展宽带网络的发展n宽带骨干网n宽带接入网42.2 2.2 计算机网络的定义计算机网络的定义2.2.1 2.2.1 计算机网络定义的基本内容计算机网络定义的基本内容n不同时期对计算

3、机网络有不同的定义，符合网络不同时期对计算机网络有不同的定义，符合网络特征的是资源共享的观点。特征的是资源共享的观点。n“以能够相互共享资源的方式互连起来的多台自以能够相互共享资源的方式互连起来的多台自治计算机系统的集合。治计算机系统的集合。”n三层含义：三层含义：n联网的目的：资源共享和信息传输。资源指计算机硬件、软件与数据。n“自治计算机”：联网必须使用多台独立的计算机，没有主从关系，可连网工作，也可独立工作。可以为远程用户服务，也可为本地用户服务。n网络协议：必须遵循相同的网络协议。62.2.2 2.2.2 计算机网络的基本结构及其特点计算机网络的基本结构及其特点n1 1早期计算机网络结

4、构早期计算机网络结构n结构上：包括主机、终端、CCP与通信线路n逻辑功能上：包括资源子网、通信子网72.2.2 2.2.2 计算机网络的基本结构及其特点计算机网络的基本结构及其特点(续续)n2 2现代网络结构的特点现代网络结构的特点n微型计算机通过局域网连入广域网，而局域网与广域网、广域网与广域网的互联是通过路由器实现的nInternet：由路由器互联的大型、层次结构的互联网络82.3 2.3 计算机网络的分类计算机网络的分类2.3.1 网络分类方法n网络分类方法有很多，如：网络分类方法有很多，如：n按网络的传输技术：广播网和点对点网；n按网络的规模：局域网、城域网和广域网；n按拓扑结构：星型

5、网、总线网、环形网、树形网和网状网；n按交换技术：线路交换网、分组交换网和信元交换网；n按带宽分为窄带网和宽带网；nn最主要的分类方法有两种：最主要的分类方法有两种：n传输技术n网络规模 102.3.1 2.3.1 网络分类方法网络分类方法n1 1根据网络所使用的传输技术分类根据网络所使用的传输技术分类n广播式n所有计算机共享一个通信信道，一台计算机发送的数据，所有计算机都可以接收到n每个消息中都有目的地址和源地址 n局域网大多是广播式网络n点到点n需要使用分组的存储转发和路由选择技术，数据通过专门的存储转发设备(如路由器)选择路径n广域网大多是点到点网络112.3.1 2.3.1 网络分类方

6、法网络分类方法n2 2根据其覆盖的地理范围进行分类根据其覆盖的地理范围进行分类n是最能反映网络技术本质特征和最常见网络分类方法n按网络的分布距离来分类，可分为：n广域网（WAN）n局域网（LAN）n城域网（MAN）122.3.2 2.3.2 广域网广域网WANWANn作用范围作用范围:几十到几千公里，可覆盖一个国家、地几十到几千公里，可覆盖一个国家、地区、或横跨几个洲区、或横跨几个洲n通信子网：可以利用公用分组交换网、卫星通信通信子网：可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网网和无线分组交换网n广域网的主要特点有：广域网的主要特点有：n适应大容量与突发性通信的要求；n适应综合业务服务

7、的要求；n开放的设备接口与规范化的协议；n完善的通信服务与网络管理。n拥塞控制拥塞控制n计算机的数据传输具有“突发性”，广域网需要进行拥塞控制13几种常见广域网技术几种常见广域网技术 n分组交换网分组交换网X.25X.25n建立在原有的速率较低、误码率较高的电缆传输介质之上n为保证数据的可靠性，X.25协议包括了差错控制、流量控制、拥塞控制等功能n帧中继帧中继nX.25的简化版本n传输介质光纤化、通信设备的数字化智能化，使数据传输的差错率降低到可以忽略不计n将流量控制、差错控制等功能全部交由智能终端设备处理14几种常见广域网技术几种常见广域网技术(续续)n宽带综合业务数据网宽带综合业务数据网B

8、-ISDNB-ISDN和异步传输模式和异步传输模式ATMATMn宽带综合业务数字网（B-ISDN）：n提供64Kbit/s150Mbit/s、甚至到600Mbit/s的各种信息速率业务n技术基础：ATMnATM技术n以信元为单位n综合了以往电路交换方式和分组交换方式的优点n对各种媒体信息，进行一元化的处理、加工、传递和交换，大大提高网络效率n服务质量QoS（Quality of Service）n多媒体网络应用及实时通信要求网络传输的高速率与低延迟152.3.3 2.3.3 局域网局域网LANLANn作用范围：一般在作用范围：一般在1010公里以内，以一个单公里以内，以一个单位或一个部门的范围

9、为限，由这些单位或位或一个部门的范围为限，由这些单位或部门单独组建部门单独组建 n主要技术主要技术n以太网、令牌总线、令牌环 n交换式局域网 n10Mbps到桌面n100 Mbps以太网、1Gbps以太网作主干162.3.4 2.3.4 城域网城域网MANMANn介于局域网和广域网之间的一种技术介于局域网和广域网之间的一种技术n目标：满足几十公里范围内的多个局域网的互联目标：满足几十公里范围内的多个局域网的互联n主要技术主要技术n早期：n使用传统的FDDI技术n现在：n传输介质：光纤n交换结点：基于IP的高速路由交换机和ATM交换机n体系结构：采用核心交换层、业务汇聚层、接入层3层模式172.

10、4 2.4 计算机网络拓扑构型计算机网络拓扑构型2.4.1 2.4.1 计算机网络拓扑的定义计算机网络拓扑的定义n抽象抽象 n“点”：工作站、服务器、通信设备等n“线”：通信介质 n网络拓扑结构网络拓扑结构n通过网络中结点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络中个实体间的结构关系。n拓扑的重要性拓扑的重要性n对网络的性能、系统可靠性与通信费用都有重大影响 n主要指通信子网的拓扑构型主要指通信子网的拓扑构型 192.4.2 2.4.2 网络拓扑分类方法网络拓扑分类方法n采用点采用点-点线路的通信子网点线路的通信子网n星型、环型、树型与网状型n不可能存在总线型n采用广播信道的通信子网采用

11、广播信道的通信子网n总线型、树型、环型、无线通信与卫星通信型 202.4.2 2.4.2 网络拓扑分类方法网络拓扑分类方法n1 1星型拓扑星型拓扑n结点通过点-点通信线路与中心结点连接，中心结点控制全网的通信n优点：容易在网络中增加新的站点，易于实现和管理n缺点：中心节点的故障会引起整个网络瘫痪。n2 2环型拓扑环型拓扑n结点通过点-点通信线路连接成闭合环路n优点：容易安装和监控n缺点：容量有限，网络建成后，难以增加新的站点n3 3环型拓扑环型拓扑n星型拓扑的扩展n结点按层次进行连接，信息交换主要在上、下结点之间进行，相邻及同层结点之间一般不进行数据交换或数据交换量小n汇集信息的应用要求n4

12、4网状拓扑网状拓扑n结点之间的连接是任意的，没有规律n优点：系统可靠性高，n缺点：结构复杂，必须采用路由选择算法与流量控制方法n广域网基本上都是采用网状拓扑构型212.5 2.5 数据传输速率与误码率数据传输速率与误码率2.5.1 2.5.1 数据传输速率的定义数据传输速率的定义n1 1数据传输速率数据传输速率n在数值上等于每秒钟传输的构成数据代码的二进制比特数，又称比特率n单位为比特/秒，记作b/s、bit/s或bpsn对于二进制数据，数据传输速率可定义为：S=1/TS=1/Tn常用的数据传输速率的单位还有Kbps、Mbps、Gbps和Tbps。换算关系：1Kbps=1103bps 1Mbp

13、s=1106bps1Gbps=1109bps 1Tbps=11012bps232.5.1 2.5.1 数据传输速率的定义数据传输速率的定义(续续)n2 2带宽与数据传输速率关系带宽与数据传输速率关系n带宽：某个信号具有的频率宽度，单位是赫兹（Hz）。n“带宽”和“速率”几乎成了同义词n通信信道最大传输速率与信道带宽之间存在着明确的关系：n奈奎斯特准则n香农定理242.5.1 2.5.1 数据传输速率的定义数据传输速率的定义(续续)n奈奎斯特准则奈奎斯特准则n描述了有限带宽、无噪声信道的最大数据传输速率与信道带宽的关系n二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与通信信道带宽（B=f，单位HZ）的

14、关系为：n例如，对于二进制数据，若B=3 000Hz，则最大数据传输速率Rmax=6 000bps。252.5.1 2.5.1 数据传输速率的定义数据传输速率的定义(续续)n香农定理香农定理n描述了有限带宽、有随机热噪声信道时，最大传输速率与信道带宽、信号噪声功率比之间的关系：其中：Rmax:数据最大传输速率，单位是bps B:信道带宽，单位是Hz S/N:信号与噪声功率比n例如：信道带宽B=3000Hz，S/N=1 000，那么Rmax30kbps。n香农定理给出了一个有限带宽、有热噪声信道的最大数据传输速率的极限值 262.5.2 误码率的定义n定义：二进制码元在数据传输系统中被传错的概率

15、，定义定义：二进制码元在数据传输系统中被传错的概率，定义为为:nP Pe e=N Ne e/N/N 其中：N：传输总码元数；Ne e：传输出错的码元n定义的理解：定义的理解：n（1）误码率是衡量正常状态下传输可靠性的参数n（2）对于一个实际的数据传输系统，不能笼统地说，误码率越低越好。误码率越低，设备则越复杂，价格越贵n（3）误码率是二进制的比值。误码率的测试是一种统计数字，测试的值越多，越接近精确值n计算机网络中，误码率通常要求低于计算机网络中，误码率通常要求低于1010-6-6 ，通信系统达不，通信系统达不到，需要进行差错控制。到，需要进行差错控制。272.6 2.6 网络体系结构与网络协

16、议的基网络体系结构与网络协议的基本概念本概念2.6.1 2.6.1 网络体系结构的基本概念网络体系结构的基本概念n1 1网络协议网络协议n定义：为网络数据交换而制定的规则、约定与标准n三要素：n语法：用户数据与控制信息的结构和格式；n语义：需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出的响应；n时序：对事件实现顺序的详细说明。292.6.1 2.6.1 网络体系结构的基本概念网络体系结构的基本概念(续续)n2 2网络体系结构网络体系结构n定义：计算机网络层次结构模型和各层协议的集合n体系结构是抽象的，实现是具体的n3 3层次结构模型层次结构模型n结构化设计方法n层次结构模型优点：n各层之间是独立的

17、n设计灵活n结构上可分割开n易于实现和维护n能促进标准化工作n第一个计算机网络体系结构：第一个计算机网络体系结构：IBMIBM公司的公司的SNA SNA 302.6.2 ISO/OSI2.6.2 ISO/OSI参考模型参考模型nOSI/RM Open System Interconnection OSI/RM Open System Interconnection Basic Reference ModelBasic Reference Model，开放系统互连基，开放系统互连基本参考模型本参考模型 n分层的体系结构、三级抽象：分层的体系结构、三级抽象：n第一级抽象：体系结构n第二级抽象：服务

18、定义n第三级抽象：协议规格说明nOSI/RMOSI/RM并不是一个标准，而只是一个概念并不是一个标准，而只是一个概念性的框架性的框架31ISOISO划分七层结构的基本原则划分七层结构的基本原则n网中各结点都具有相同的层次；网中各结点都具有相同的层次；n不同结点的同等层具有相同的功能；不同结点的同等层具有相同的功能；n同一结点内相邻层之间通过接口通信；同一结点内相邻层之间通过接口通信；n每层可以使用下层提供的服务，并向其上每层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；层提供服务；n不同结点的同等层通过协议来实现对等层不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。之间的通信。32OSIOSI参

19、考模型的结构参考模型的结构nOSIOSI参考模型的结构参考模型的结构33OSIOSI参考模型各层的功能参考模型各层的功能n物理层（物理层（Physical layerPhysical layer）n利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接；n透明地传送比特流。n数据链路层（数据链路层（Data link layerData link layer）n在通信的实体之间建立数据链路连接；n传送以“帧”为单位的数据；n采用差错控制、流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。n网络层（网络层（Network layerNetwork layer）n通过路由算法，为分组通过通信子网选择一条最佳

20、路径；n网络层要实现路由选择、拥塞控制与网络互连等功能。34OSIOSI参考模型各层的功能参考模型各层的功能(续续)n传输层（传输层（Transport layerTransport layer）n向用户提供可靠的端到端（End-to-End）服务，透明地传送报文；n向高层屏蔽了下层数据通信的细节；n计算机通信体系结构中最关键的一层。n会话层（会话层（Session layerSession layer）n组织两个会话进程之间的通信，并管理数据的交换35OSIOSI参考模型各层的功能参考模型各层的功能(续续)n表示层（表示层（Presentation layerPresentation lay

21、er）n处理在两个通信系统中交换信息的表示方式；n数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。n应用层（应用层（Application layerApplication layer）n为应用程序提供了网络服务；n应用层需要识别并保证通信对方的可用性，使得协同工作的应用程序之间的同步；n建立传输错误纠正与保证数据完整性的控制机制。362.6.3 TCP/IP2.6.3 TCP/IP参考模型与协议参考模型与协议n1 1TCP/IPTCP/IP参考模型与协议的发展过程参考模型与协议的发展过程nTCP/IPTransmission Control Protocol/Internet Proto

22、col，传输控制协议/互联网协议n最早在ARPANET中使用nTCP/IP特点：n开放的协议标准，可以免费使用n独立于特定的网络硬件n统一的网络地址分配方案n标准化的高层协议37TCP/IPTCP/IP参考模型与层次参考模型与层次 38TCP/IPTCP/IP参考模型与层次参考模型与层次(续续)n主机主机-网络层（网络层（Host-to-Network layerHost-to-Network layer）n与OSI的数据链路层和物理层相对应n功能：n负责接收IP数据报并通过网络发送之n从网络口接收物理帧，装配成IP数据报上交给互连层nTCP/IP中并没有定义这一部分n可以连接不同的网络类型n

23、局域网：如以太网、令牌环网、令牌总线网n公共数据网：如X.25、帧中继、DDN等39TCP/IPTCP/IP参考模型与层次参考模型与层次(续续)n互连层（互连层（Internet layerInternet layer）n相当于OSI参考模型网络层的无连接网络服务n主要功能：n处理来自传输层的分组发送请求；n处理接收的数据报；n处理互连的路径选择、流量控制与拥塞控制等问题。n主要协议：nIP协议：互连层的核心协议；nICMP：因特网控制报文协议，用于差错控制；nIGMP：Internet组管理协议；nARP：地址解析协议，负责将IP地址转换为物理地址；nRARP反向地址解析协议，负责将物理地址

24、转换IP地址。40TCP/IPTCP/IP参考模型与层次参考模型与层次(续续)n互连层（互连层（Internet layerInternet layer）n相当于OSI参考模型网络层的无连接网络服务n主要功能：n处理来自传输层的分组发送请求；n处理接收的数据报；n处理互连的路径选择、流量控制与拥塞控制等问题。n主要协议：nIP协议：互连层的核心协议；nICMP：因特网控制报文协议，用于差错控制；nIGMP：Internet组管理协议；nARP：地址解析协议，负责将IP地址转换为物理地址；nRARP反向地址解析协议，负责将物理地址转换IP地址。41TCP/IPTCP/IP参考模型与层次参考模型与

25、层次(续续)n传输层（传输层（Transport layerTransport layer）n对应于OSI参考模型的传输层n主要功能：n负责应用进程之间的端-端（End-End）通信；n在互联网中源主机与目的主机的对等实体之间建立用于会话的端一端连接n主要协议：nTCP：传输控制协议n一种可靠的、面向连接的、全双工的面向数据流的协议nUDP：用户数据报协议n一种不可靠的、无连接协议，差错与排序由应用层完成42TCP/IPTCP/IP参考模型与层次参考模型与层次(续续)n应用层（应用层（Application layerApplication layer）n对应于OSI参考模型的会话层、表示层和

26、应用层n直接对用户服务n主要协议：n网络终端协议TELNET，用于远程登录；n文件传输协议FTP，用于实现互联网中交互式文件传输功能；n域名服务DNS，用于设备名字到IP地址映射；n电子邮件协议SMTP，用于电子邮件传送；n超文本传输协议HTTP，用于WWW服务；n简单网络管理协议SNMP，用于网络管理；n43TCP/IPTCP/IP协议簇协议簇442.6.4 OSI2.6.4 OSI参考模型与参考模型与TCP/IPTCP/IP参考模型的比较参考模型的比较n共同点：共同点：n层次结构的概念n传输层功能相似nOSIOSI参考模型主要缺陷：参考模型主要缺陷：n模型的层次数量与内容不是最佳的选择n把

27、“服务”与“协议”的定义结合起来使得模型变得很复杂，寻址、流量控制与差错控制在每一层重复出现，效率低n受到通信思想的支配，不适合计算机与软件的工作方式nTCP/IPTCP/IP参考模型主要缺陷：参考模型主要缺陷：n在服务、接口与协议的区别上不清楚n在某些层次的划分上不够合理452.7 2.7 典型计算机网络典型计算机网络2.7.1 ARPANET2.7.1 ARPANETn阿帕网（阿帕网（APRANETAPRANET）是）是InternetInternet的前身的前身n一个分组交换网一个分组交换网n促进了促进了TCP/IPTCP/IP协议的发展协议的发展n分成两个独立的部分分成两个独立的部分n

28、一部分仍叫做ARPANET，用于进一步的研究工作；n另一部分成为著名的MILNET，用于军方的非机密通信472.7.2 NSFNET2.7.2 NSFNETn第一个使用第一个使用TCP/IPTCP/IP协议的广域网，初始速率协议的广域网，初始速率56kbps56kbpsn层次型结构：分为主干网、地区网与校园网层次型结构：分为主干网、地区网与校园网n主机连入校园网，校园网连入地区网，地区网连主机连入校园网，校园网连入地区网，地区网连入主干网，主干网再通过高速通信线路与入主干网，主干网再通过高速通信线路与ARPANETARPANET相连。相连。nNSFNET:NSFNET:包括主干网与地区网包括主

29、干网与地区网n第二个主干网第二个主干网:采用采用T1T1载波，速率载波，速率1.544Mbps1.544MbpsnANSNETANSNET：与：与ANSANS提供的提供的T3T3主干网连通，速率主干网连通，速率44.746Mbps 44.746Mbps 482.7.3 Internet2.7.3 Internetn由由NFSNETNFSNET与与ARPANET ARPANET 发展起来的发展起来的n传统的应用：传统的应用：n电子邮件：E-Mailn文件传输：FTPn远程登录：Telnetn网络新闻：USERNETnWWWWWW（World Wide WebWorld Wide Web，万维网）

30、的发展，万维网）的发展，使使InternetInternet应用达到新高潮应用达到新高潮492.7.4 Internet22.7.4 Internet2n19961996年年1010月付诸实施月付诸实施n初始运行速率可达初始运行速率可达10Gbps10Gbpsn网络层运行的是网络层运行的是IPv4IPv4，但同时也支持，但同时也支持IPv6IPv6业务业务nIPv4IPv4地址是地址是3232位，地址有限位，地址有限nIPv6IPv6地址是地址是128128位，地址空间非常大位，地址空间非常大502.8 2.8 网络计算研究与应用的发展网络计算研究与应用的发展2.8.1 2.8.1 网络计算的

31、基本概念网络计算的基本概念n“计算计算”内涵的发展内涵的发展n网络将被视为最强有力的超级计算环境，网络将被视为最强有力的超级计算环境，包含了丰富的计算、数据、存储、传输等包含了丰富的计算、数据、存储、传输等各类资源各类资源n主要包括：主要包括：n移动计算网络、网络多媒体计算、网络并行计算、网格计算、存储区域网络与网络分布式对象计算 522.8.2 2.8.2 移动计算网络的研究与应用移动计算网络的研究与应用n移动计算的基本概念移动计算的基本概念n为用户提供移动的计算环境和新的计算模式n在任何时间都能够及时、准确地将有用信息提供给在任何地理位置的用户n包括移动计算网络和移动Internetn无线

32、局域网无线局域网n用微波、激光、红外线等无线电波来部分或全部代替有线局域网中的同轴电缆、双绞线、光纤nAd hocAd hoc网络网络n一种由一组用户群构成、不需要基站的移动通信模式n没有固定的路由器，每个系统都具备动态搜索、定位和恢复连接的能力nWAPWAP协议协议n让用户使用内置浏览器在移动电话的小屏幕上访问Internetn移动移动IPIP技术技术n支持移动结点在Internet中的操作n包括移动IPv4和Pv6532.8.3 2.8.3 多媒体网络的研究与应用多媒体网络的研究与应用n1 1多媒体网络的基本概念多媒体网络的基本概念n能够传输多媒体数据的通信网络n需要支持多媒体传输所需要的

33、交互性与实时性要求n2 2网络视频会议系统网络视频会议系统n一种典型的网络多媒体系统n多媒体会议系统标准nH.320、H.323。n工具：n微软公司的NetMeetingn多播主干网（Mbone）n应用系统分为：n一对一系统、一对多系统、多对一系统、多对多系统542.8.3 2.8.3 多媒体网络的研究与应用多媒体网络的研究与应用(续续)n3 3多媒体网络应用对数据通信的要求多媒体网络应用对数据通信的要求n高传输带宽要求；n不同类型的数据对传输的要求不同；n网络中的多媒体流传输的连续性与实时性要求；n网络中多媒体数据传输的低时延要求；n网络中的多媒体传输同步要求；n网络中的多媒体的多方参与通信

34、的特点。552.8.3 2.8.3 多媒体网络的研究与应用多媒体网络的研究与应用(续续)n4 4传统网络对多媒体应用的不适应及解决的思路传统网络对多媒体应用的不适应及解决的思路n传统的IP网络不适合多媒体网络应用n改进传统网络的方法主要两种：n增大带宽：传输介质和路由器性能两个方面着手n改进协议：支持IP多播、资源预留协议、区分服务与多协议标识交换n路由器的硬件体系结构的发展经历n5个发展阶段：从单总线单CPU单总线主从CPU单总线对称CPU多总线多CPU交换结构n从基于软件实现路由功能的单总线单CPU结构路由器，转到使用专门的ASIC芯片的交换式路由器发展562.8.4 2.8.4 网络并行

35、计算的研究与应用网络并行计算的研究与应用n1 1网络并行计算的基本概念网络并行计算的基本概念n使用多个CPU或者计算机来协同工作的计算模式n并行计算的结构：n并行计算机：上千个CPU组成n虚拟超级计算机：由网络互联的多台计算机组成n从互联结构上，可分为：n紧耦合n松耦合572.8.4 2.8.4 网络并行计算的研究与应用网络并行计算的研究与应用(续续)n2 2机群计算机群计算n主要思想：n将一些主机连接起来，通过网络互连，使得计算机硬件、操作系统、中间件软件、各种系统管理软件有机结合起来，从而获得较高的性能价格比。n组件：n高性能的计算结点机(PC或工作站)、具有较强网络功能的微内核操作系统、

36、高性能的局域网系统、高速传输协议和服务、中间件与并行程序设计环境、编译器和语言等n分类：n按应用目标分：高性能机群与高可用性机群；n按处理机类型分：PC机群、工作站机群、对称多处理器机群；n按处理机的配置分：同构性机群与非同构性机群。582.8.4 2.8.4 网络并行计算的研究与应用网络并行计算的研究与应用(续续)n3 3网格计算网格计算n目标：n将广域网上一些计算资源、数据源和其他设备等互联，形成一个大的可相互利用、合作的高性能计算网，用户可以像登录一台超级巨型机一样使用它n定义：n一个广域范围的“无缝的集成和协同计算环境”n应用：n桌面超级计算、智能设备、协同环境与分布式并行计算592.

37、8.5 2.8.5 存储区域网络的研究与应用存储区域网络的研究与应用n存储区域网络的基本概念存储区域网络的基本概念n存储区域网络SANn网络连接存储NASn存储区域网络存储区域网络n存储服务提供商SSP60典型考题分析典型考题分析 n【例例2-12-1】以下关于计算机网络特征的描述以下关于计算机网络特征的描述中，哪一个是错误的？中，哪一个是错误的？_（20062006年年9 9月）月）A）计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享B）网络用户可以调用网中多台计算机共同完成某项任务C）联网计算机既可以联网工作也可以脱网工作D）联网计算机必须作同一的操作系统n答案：答案：D D62n【例例2-

38、22-2】建立计算机网络的主要目的是实建立计算机网络的主要目的是实现计算机资源的共享。计算机资源主要指现计算机资源的共享。计算机资源主要指计算机的计算机的_。（。（20022002年年9 9月）月）.硬件、软件 .Web服务器、数据库服务 .数据 .网络操作系统A）和B）和C）、和D）和n答案：答案：D D63n【例例2-32-3】计算机网络的基本分类方法主要计算机网络的基本分类方法主要有两种：一种是根据网络所使用的传输技有两种：一种是根据网络所使用的传输技术；另一种是根据术；另一种是根据_。（。（20022002年年9 9月）月）A）网络协议B）网络操作系统类型C）覆盖范围与规模D）网络服务

39、器类型与规模n答案：答案：C C64n【例例2-42-4】在通信技术中，通信信道有点在通信技术中，通信信道有点-点通信信道和点通信信道和_通信信道两类。通信信道两类。（20052005年年9 9月）月）n答案：广播式答案：广播式65n【例例2-52-5】点点-点式网络与广播式网络在技点式网络与广播式网络在技术上有重要区别。点术上有重要区别。点-点式网络需要采用分点式网络需要采用分组存储转发与组存储转发与_。（。（20052005年年4 4月）月）A）路由选择B）交换C）层次结构D）地址分配n答案：答案：A A66n【例例2-62-6】广域网覆盖的地理范围从几十公广域网覆盖的地理范围从几十公里到

40、几千公里。它的通信子网主要使用里到几千公里。它的通信子网主要使用_。（。（20042004年年9 9月）月）A）报文交换技术B）分组交换技术C）文件交换技术D）电路交换技术n答案：答案：B B67n【例例2-72-7】由于要进行大型科学计算、信息由于要进行大型科学计算、信息处理、多媒体数据服务与视频服务，广域处理、多媒体数据服务与视频服务，广域网需要能提供很高的带宽。同时，计算机网需要能提供很高的带宽。同时，计算机的数据传输又具有的数据传输又具有“突发性突发性”的特点，因的特点，因此可能带来通信子网暂时的与局部的此可能带来通信子网暂时的与局部的_现象。（现象。（20022002年年9 9月）月

41、）n答案：拥塞或拥挤答案：拥塞或拥挤68n【例例2-82-8】哪种广域网技术是在哪种广域网技术是在 X.25 X.25 公用公用分组交换网的基础上发展起来的？分组交换网的基础上发展起来的？_（20062006年年9 9月）月）A）ATMB）帧中继C）ADSLD）光纤分布式数据接口n答案：答案：B B69n【例例2-92-9】由于在多媒体网络应用中需要同由于在多媒体网络应用中需要同时传输语音、数字、文字、图形与视频信时传输语音、数字、文字、图形与视频信息等多种类型的数据，不同类型的数据对息等多种类型的数据，不同类型的数据对传输的服务要求不同，因此多媒体网络应传输的服务要求不同，因此多媒体网络应用

42、要求网络传输提供高速率与低用要求网络传输提供高速率与低_的的服务。（服务。（20052005年年4 4月）月）n答案：时延答案：时延70n【例例2-102-10】城域网设计的目标是满足城市城域网设计的目标是满足城市范围内的大量企业、机关与学校的多个范围内的大量企业、机关与学校的多个_。（。（20062006年年4 4月）月）A）局域网互联B）局域网与广域网互联C）广域网互联D）广域网与广域网互联n答案：答案：A A71n【例例2-112-11】以下关于城域网建设方案特点的描述以下关于城域网建设方案特点的描述中，那些是正确的？中，那些是正确的？_（20042004年年9 9月）月）、主干传输介质

43、采用光纤、交换结点采用基于IP交换的高速路由交换机或ATM交换机、采用ISO/OSI七层结构模型、采用核心交换层，业务汇聚层与接入层3层模式A）、B）、C）、D）、n答案：答案：A A72n【例例2-122-12】在实际的计算机网络组建过程在实际的计算机网络组建过程中，一般首先应该做什么？中，一般首先应该做什么？_（20062006年年9 9月）月）A）网络拓扑结构设计B）设备选型C）应用程序结构设计D）网络协议选型n答案：答案：A A73n【例例2-132-13】计算机网络拓扑主要是指计算机网络拓扑主要是指_子网的拓扑构型，它对网络性能、子网的拓扑构型，它对网络性能、系统可靠性与通信费用度有

44、重大影响。系统可靠性与通信费用度有重大影响。（20052005年年4 4月）月）n答案：通信答案：通信74n【例例2-142-14】广域网一般采用网状拓扑构型，该构广域网一般采用网状拓扑构型，该构型的系统可靠性高，但是结构复杂。为了实现正型的系统可靠性高，但是结构复杂。为了实现正确的传输必须采用确的传输必须采用_。（。（20042004年年9 9月）月）、光纤传输技术、路由选择算法 、无线通信技术、流量控制方法A）和B）和C）和D）和n答案：答案：C C75n【例例2-152-15】描述计算机网络中数据通信的描述计算机网络中数据通信的基本技术参数是数据传输速率与基本技术参数是数据传输速率与_。

45、（20052005年年4 4月）月）A）服务质量B）传输延迟C）误码率D）响应时间n答案：答案：C C76n【例例2-162-16】数据传输速率是描述数据传输系统的数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标之一，数据传输速率在数值上等于重要技术指标之一，数据传输速率在数值上等于每秒钟传输构成数据代码的二进制每秒钟传输构成数据代码的二进制_。（20032003年年4 4月）月）A）比特数B）字符数C）帧数D）分组数n答案：答案：A A77n【例例2-172-17】常用的数据传输率单位有常用的数据传输率单位有KbpsKbps、MbpsMbps、GbpsGbps，如果局域网的传输速率，如果局域网的

46、传输速率100Mbps100Mbps，那么发送，那么发送 1bit 1bit 数据需要的时间数据需要的时间是是_。（。（20062006年年9 9月）月）A）110-6sB）110-7sC）110-8sD）110-9sn答案：答案：C C78n【例例2-182-18】常用的数据传输速率单位有常用的数据传输速率单位有KbpsKbps、MbpsMbps、GbpsGbps与与TbpsTbps。1Mbps1Mbps等于等于_。（。（20052005年年4 4月）月）A）1103 bpsB）1106 bpsC）1109bpsD）11012 bpsn答案：答案：D D79n【例例2-192-19】奈奎斯特

47、定理描述了有限带宽、奈奎斯特定理描述了有限带宽、无噪声信道的最大数据传输速率与信道带无噪声信道的最大数据传输速率与信道带宽的关系。对于二进制数据，若信道带宽宽的关系。对于二进制数据，若信道带宽B=3000HzB=3000Hz，则最大数据传输速率为，则最大数据传输速率为_。（20032003年年9 9月）月）A）300bpsB）3000bpsC）6000bpsD）2400bpsn答案：答案：C C80n【例例2-202-20】香农定理描述了信道带宽与那香农定理描述了信道带宽与那些参数之间的关系？些参数之间的关系？_（20052005年年4 4月）月）1.最大传输速率2.信号功率 3.功率噪声A）

48、1、2和3B）仅1和2C）仅1和3D）仅2和3n答案：答案：A A81n【例例2-212-21】误码率是指二进制码元在数据误码率是指二进制码元在数据传输系统中被传错的传输系统中被传错的_。（。（20062006年年9 9月）月）A）比特数B）字节数C）概率D）速度n答案：答案：C C82n【例例2-222-22】以下关于误码率的描述中，哪种说法以下关于误码率的描述中，哪种说法是错误的？是错误的？_（20062006年年4 4月）月）A）误码率是指二进制码元在数据传输系统中传错的概率B）数据传输系统的误码率必须为0C）在数据传输速率确定后，误码率越低，传输系统设备越复杂D）如果传输的不是二进制码

49、元，要折合成二进制码元计算n答案：答案：B B83n【例例2-232-23】一个功能完备的计算机网络需要制定一个功能完备的计算机网络需要制定一套复杂的协议集。对于复杂的计算机网络协议一套复杂的协议集。对于复杂的计算机网络协议来说，最好的组织方式是来说，最好的组织方式是_。（。（20022002年年9 9月）月）A）连续地址编码模型B）层次结构模型C）分布式进程通信模型D）混合结构模型n答案：答案：B B84n【例例2-242-24】以下关于网络体系结构的描述以下关于网络体系结构的描述中，错误的是中，错误的是_。（。（20052005年年9 9月）月）A）网络体系结构是抽象的，而实现是具体的B）

50、层次结构的各层之间相对独立C）网络体系结构对实现所规定功能的硬件和软件有明确的定义D）当任何一层发生变化时，只要接口保持不变，其他各层均不受影响n答案：答案：C C85n【例例2-252-25】一个网络协议主要由以下三个要素组一个网络协议主要由以下三个要素组成：语法、语义与时序。其中语法规定了哪些信成：语法、语义与时序。其中语法规定了哪些信息的结构与格式？息的结构与格式？_（20032003年年4 4月）月）I用户数据服务原语III控制信息应用程序A）I和IIB）I和C）I、和IVD）II和n答案：答案：B B86n【例例2-262-26】以下关于以下关于 OSI OSI 参考模型的描述中，哪