计算机网络基础(同名49)课件.ppt

1、第第6 6章章 计算机网络基础计算机网络基础2 2 目录目录6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述6.2 6.2 计算机网络体系结构计算机网络体系结构6.3 6.3 通信设备通信设备6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质6.5 6.5 网络的拓扑结构网络的拓扑结构6.6 6.6 局域网局域网6.7 6.7 广域网广域网6.8 6.8 因特网因特网3 3 6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述资源共享与信息交流的需要促进了网资源共享与信息交流的需要促进了网络的出现和发展。络的出现和发展。现在，计算机网络已经成为社会生活现在，计算机网络已经成为社会生活中一种不可缺少的信息处理和通

2、信工具，中一种不可缺少的信息处理和通信工具，成为社会生活的重要组成分。成为社会生活的重要组成分。1.1.计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展4 4 6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述 1.1.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计算机网络是指通过通信设备将计算机连接起来，是指通过通信设备将计算机连接起来，并在计算机之间进行信息传输的网络。并在计算机之间进行信息传输的网络。5 5 6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述 1.1.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计算机网络是计算机技术与通信技术结合的产物，是计算机技术与通信技术结合的产

3、物，其发展经历了从简单应用到复杂应用的其发展经历了从简单应用到复杂应用的4 4个阶段。个阶段。（1 1）以一台主机为中心的联机终端网络系统）以一台主机为中心的联机终端网络系统（4 4）以下一代互联网络为中心的新一代网络）以下一代互联网络为中心的新一代网络（2 2）主机主机网络）主机主机网络（3 3）体系结构标准化网络）体系结构标准化网络6 6 （1 1）以一台主机为中心的联机终端网络系统）以一台主机为中心的联机终端网络系统n2020世纪世纪6060s s以前以前n特征特征共享主机资源共享主机资源单台主机单台主机计算、通信计算、通信多台终端多台终端用户交互用户交互本地、远程连接本地、远程连接n结

4、构结构n缺点缺点主机负荷重，数据处理通信主机负荷重，数据处理通信线路利用率低线路利用率低主机终端终端终端终端终端图1-1 以单个主机为中心 6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述 1.1.计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展7 7 （2 2）主机主机网络）主机主机网络n2020世纪世纪6060s s 2020世纪世纪8080s sn特征特征单主机终端网络的互联，形成单主机终端网络的互联，形成多主机为中心的网络多主机为中心的网络网络结构从网络结构从“主机终端主机终端”转变为转变为“主机主机主机主机”n结构结构HOSTHOSTHOSTTTTTTTTTTT通信线路 6.1 6.1 计算

5、机网络概述计算机网络概述 1.1.计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展8 8 主机主机网络的演变主机主机网络的演变n演变阶段演变阶段1 1通信任务从主机中分离通信任务从主机中分离CCP-CCP-通信控制处理机通信控制处理机n专门处理主机之间的通信任务专门处理主机之间的通信任务CCPCCPHOSTHOSTTTTTTTCCPHOSTTT 6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述 1.1.计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展9 9 n出现两层网络的概念出现两层网络的概念由由CCPCCP组成的传输网组成的传输网络络通信子网，为，为资源子网提供信息传资源子网提供信息传输服务输服务主机

6、的集合主机的集合资源子网，提供各种网络，提供各种网络资源，建立在通信子资源，建立在通信子网基础上（可多系统网基础上（可多系统并存）并存）通信 子 网主机主机主机主机终端终端图1-2 以通信子网为中心 6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述 1.1.计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展主机主机网络的演变主机主机网络的演变1010 C CC CC CHHHTTTTTTT资源子网资源子网通信子网通信子网TT 6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述 1.1.计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展主机主机网络的演变主机主机网络的演变1111 n演变阶段演变阶段2 2通信子网规模

7、扩大，私有通信子网规模扩大，私有社会公用社会公用公用数据通信网公用数据通信网n电话网络电话网络(PSTN)(PSTN)是目前普及程度最高、成本最低是目前普及程度最高、成本最低的公用通讯网络的公用通讯网络 nX.25X.25分组交换数据网分组交换数据网优点优点n降低用户系统建设成本降低用户系统建设成本n通信线路利用率高通信线路利用率高n兼容性好兼容性好公用数据通信网HOSTHOSTTTTTTTHOSTTTTT 6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述 1.1.计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展主机主机网络的演变主机主机网络的演变1212 n例子例子因特网的前身因特网的前身ARPAN

8、ETARPANETn美国军方建立的实验性网络美国军方建立的实验性网络n最初最初4 4个节点个节点7070s s的的100100多个节点多个节点n地域跨越美洲、欧洲地域跨越美洲、欧洲n第二代计算机网络的不足之处第二代计算机网络的不足之处网络普及程度低网络普及程度低标准不统一标准不统一网络体系结构的研究不成熟网络体系结构的研究不成熟 6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述 1.1.计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展（2 2）主机主机网络）主机主机网络1313 （3 3）体系结构标准化网络）体系结构标准化网络n2020世纪世纪8080s-s-至今至今n不同网络设备之间的兼容性和互操作

9、性是推动不同网络设备之间的兼容性和互操作性是推动网络体系结构的标准化的原动力的原动力n在网络技术、方法、理论等方面的研究日趋成熟是在网络技术、方法、理论等方面的研究日趋成熟是其基础其基础 6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述 1.1.计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展1414 （3 3）体系结构标准化网络）体系结构标准化网络n国际标准：国际标准：ISO-OSI/RMISO-OSI/RMOpen pen System ystem Interconnection/nterconnection/Recommended ecommended Modelodel（开放系统互联参考模型，

10、简称（开放系统互联参考模型，简称OSIOSI参考模型）参考模型）OSIOSI参考模型是一种概念上的网络模型参考模型是一种概念上的网络模型只说明了做什麼（只说明了做什麼（WHAT TO DOWHAT TO DO）而未规定怎样做（）而未规定怎样做（HOW HOW TO DOTO DO）其标准保证了不同网络设备之间的兼容性和互操作性其标准保证了不同网络设备之间的兼容性和互操作性规定了网络体系结构的框架规定了网络体系结构的框架现在的计算机网络均是在现在的计算机网络均是在OSI/RMOSI/RM的框架下运作的的框架下运作的 6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述 1.1.计算机网络的形成与发展计算

11、机网络的形成与发展1515 （4 4）以下一代互联网络为中心的新一代网络）以下一代互联网络为中心的新一代网络n下一代互联网络为中心的新一代网络目前已成为新下一代互联网络为中心的新一代网络目前已成为新的技术热点。的技术热点。n下一代网络是全球信息基础设施（下一代网络是全球信息基础设施（GIIGII）的具体实）的具体实现。现。n目前基于目前基于IPIP的的IPv6IPv6技术的发展，使人们坚信技术的发展，使人们坚信IPv6IPv6技技术将成为构建高性能、可扩展、可运营、可管理、术将成为构建高性能、可扩展、可运营、可管理、更安全的下一代网络的基础性工作。更安全的下一代网络的基础性工作。6.1 6.1

12、 计算机网络概述计算机网络概述 1.1.计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展1616 2.2.计算机网络的组成计算机网络的组成 由由通信子网通信子网和和资源子网资源子网两部分构成。两部分构成。n通信子网通信子网中除了包括传输信息的物理媒体外，还包括如中继器、交换机等各种通信设备。n通过通信子网互连在一起的计算机则负责运行对信息进行处理的应用程序，它们是网络中信息流动的源与宿，向网络用户提供可共享的硬件、软件和信息资源，构成资源子网资源子网。6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述1717 n计算机网络计算机网络=硬件系统硬件系统+软件系统软件系统 网络硬件网络硬件是指组成计算机网络

13、所需的硬件设备的总称，包是指组成计算机网络所需的硬件设备的总称，包括网络服务器、工作站、共享设备、通讯设备、通信介质等括网络服务器、工作站、共享设备、通讯设备、通信介质等 2.2.计算机网络的组成计算机网络的组成 6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述1818 n计算机软件系统计算机软件系统:实现网络各组成部分协调一致地实现网络各组成部分协调一致地工作的软件系统。工作的软件系统。网络操作系统。如网络操作系统。如Windows NTWindows NT、UNIXUNIX等等协议软件，如协议软件，如IPX/SPXIPX/SPX、TCP/IPTCP/IP协议等协议等设备驱动软件设备驱动软件通信

14、软件通信软件管理软件管理软件网络应用软件网络应用软件2.2.计算机网络的组成计算机网络的组成 6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述1919 3.3.计算机网络的功能和应用计算机网络的功能和应用 数据通信数据通信(Communication Medium)(Communication Medium)文件传输、文件传输、IPIP电话、电话、emailemail、视频会议、视频会议、ICQICQ信息广播、交互式娱乐、音乐信息广播、交互式娱乐、音乐 资源共享资源共享(Resource Sharing)(Resource Sharing)软件、硬件、数据（数据库）软件、硬件、数据（数据库）高可靠

15、性服务高可靠性服务(High Reliability)(High Reliability)利用可替代的资源，提供连续的高可靠服务利用可替代的资源，提供连续的高可靠服务 分布处理分布处理(Distribution Processing)(Distribution Processing)网络管理网络管理(Network Management)(Network Management)网络设备配置、安全、业务、故障分析、性网络设备配置、安全、业务、故障分析、性能管理能管理 6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述2020 （1 1）管理信息系统）管理信息系统（2 2）办公自动化系统）办公自动化系统

16、（3 3）信息检索系统）信息检索系统（4 4）电子收款机系统）电子收款机系统（5 5）分布式控制系统）分布式控制系统（6 6）计算机集成与制造系统）计算机集成与制造系统（7 7）电子数据交换和电子商务系统）电子数据交换和电子商务系统（8 8）信息服务系统）信息服务系统3.3.计算机网络的功能和应用计算机网络的功能和应用 6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述2121 可以从不同的角度对计算机网络进行分类：可以从不同的角度对计算机网络进行分类：从网络的交换功能进行分类从网络的交换功能进行分类 电路交换电路交换 报文交换报文交换 分组交换分组交换 混合交换：混合交换是在一个数据网中同时采混合

17、交换：混合交换是在一个数据网中同时采用电路交换和分组交换。用电路交换和分组交换。4.4.计算机网络的分类计算机网络的分类 6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述2222 从网络的作用范围进行分类从网络的作用范围进行分类 广域网广域网WANWAN（Wide Area NetworkWide Area Network）局域网局域网LANLAN（Local Area Network Local Area Network）城域网城域网MANMAN（Metropolitan Area NetworkMetropolitan Area Network）互联网互联网InternetWorkIntern

18、etWork覆盖范围房间建筑物校园城市国家、洲或洲际网络种类局域网城域网广域网互联网分布距离10米100米10公里几十公里-4.4.计算机网络的分类计算机网络的分类 6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述2323 按传输媒体划分按传输媒体划分 有线计算机网络：网络传输介质可以是双绞线、同轴电有线计算机网络：网络传输介质可以是双绞线、同轴电缆和光纤等。缆和光纤等。无线计算机网络：网络传输介质可以是无线电波、微波、无线计算机网络：网络传输介质可以是无线电波、微波、红外线、激光等。红外线、激光等。4.4.计算机网络的分类计算机网络的分类 6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述2424 5

19、.5.计算机网络的模式计算机网络的模式计算机网络的模式主要有两种计算机网络的模式主要有两种:n对等网络模式（对等网络模式（Peer to Peer networkPeer to Peer network）在对等网络模式中，相连的机器之间彼此处在对等网络模式中，相连的机器之间彼此处于同等地位，没有主从之分。于同等地位，没有主从之分。n客户机服务器网络（客户机服务器网络（Client/ServerClient/Server）客户机服务器网络是一种基于服务器的网客户机服务器网络是一种基于服务器的网络。络。6.1 6.1 计算机网络概述计算机网络概述2525 对等网络对等网络 C o m3服 务 器/

20、客 户 机服 务 器/客 户 机服 务 器/客 户 机服 务 器/客 户 机服 务 器/客 户 机服 务 器/客 户 机2626 基于服务器的网络基于服务器的网络Com3文件服务器邮件服务器客户机客户机客户机2727 计算机网络是由多种计算机和各类终端计算机网络是由多种计算机和各类终端通过通信线路连接起来的复合系统，具有不通过通信线路连接起来的复合系统，具有不同的体系结构。同的体系结构。为了使不同体系结构的计算机网络都能为了使不同体系结构的计算机网络都能互连，国际标准化组织（互连，国际标准化组织（ISOISO）于）于19771977年提出年提出一个试图使各种计算机在世界范围内互连成一个试图使各

21、种计算机在世界范围内互连成网的标准框架，即著名的网的标准框架，即著名的开放系统互连基本开放系统互连基本参考模型参考模型OSI/RMOSI/RM（Open Systems Open Systems Interconnection Reference ModelInterconnection Reference Model），简称），简称为为OSIOSI模型。模型。6.2 6.2 计算机网络体系结构计算机网络体系结构2828 1.OSI1.OSI分层参考模型分层参考模型应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层OSIOSI开放系统互连参考模型将整个

22、网络的通信功能划开放系统互连参考模型将整个网络的通信功能划分成七个层次，每个层次完成不同的功能。分成七个层次，每个层次完成不同的功能。6.2 6.2 计算机网络体系结构计算机网络体系结构2929 2.2.协议协议任何双方要成功地进行通信，必须遵守一任何双方要成功地进行通信，必须遵守一定的信息交换规则和约定，此规则和约定称为定的信息交换规则和约定，此规则和约定称为通信协议（通信协议（ProtocolProtocol）一个网络协议主要由以下三个要素组成：一个网络协议主要由以下三个要素组成：u语义：语义：即需要发出何种控制信息，完成何种即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种应答；动作以及做

23、出何种应答；u语法：语法：即数据与控制信息的结构或格式；即数据与控制信息的结构或格式；u同步：同步：即事件的实现顺序。即事件的实现顺序。6.2 6.2 计算机网络体系结构计算机网络体系结构3030 目前在网络中流行的以下网络数据传输协议：目前在网络中流行的以下网络数据传输协议：NetBEUINetBEUI、TCP/IPTCP/IP、IPX/SPXIPX/SPXOSIOSI参考模型的七层协议主要可分为三种类型：参考模型的七层协议主要可分为三种类型：u应用服务型协议：应用服务型协议：FTPFTP和和HTTPHTTP等，涉及的协议有应用等，涉及的协议有应用层、表示层和会话层，在低层协议提供的服务的基

24、础层、表示层和会话层，在低层协议提供的服务的基础上，向用户提供数据传输服务上，向用户提供数据传输服务u数据传输协议：数据传输协议：TCP/IPTCP/IP，主要功能是在两个通信实，主要功能是在两个通信实体之间提供一条逻辑的、可靠的数据传输链路。体之间提供一条逻辑的、可靠的数据传输链路。u数据链路层和物理层：数据链路层和物理层：主要功能是提供一条可靠的主要功能是提供一条可靠的点到点的数据传输线路。点到点的数据传输线路。由网络操由网络操作系统实现作系统实现由网卡生产由网卡生产厂家提供厂家提供2.2.协议协议6.2 6.2 计算机网络体系结构计算机网络体系结构3131 uNetBEUINetBEUI

25、协议：协议：由由IBMIBM公司在公司在8080年代开发出来的。主要用年代开发出来的。主要用于在局域网中传输文件。于在局域网中传输文件。Windows 98Windows 98的机器加入到的机器加入到Windows Windows NTNT域中也必须使用此协议。域中也必须使用此协议。uIPX/SPXIPX/SPX协议：协议：本来是本来是NovellNovell开发的专门用于开发的专门用于NetWareNetWare网网络的协议，现在主要在局域网中联机游戏中使用。络的协议，现在主要在局域网中联机游戏中使用。uTCP/IPTCP/IP协议：协议：互联网的基本协议，没有此协议，电脑就互联网的基本协议

26、，没有此协议，电脑就不能上不能上InternetInternet网，任何与互联网有关的操作都离不开此网，任何与互联网有关的操作都离不开此协议。协议。TCP/IPTCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Transmission Control Protocol/Internet ProtocolProtocol）：目前应用最广泛的网络互连协议。）：目前应用最广泛的网络互连协议。6.2 6.2 计算机网络体系结构计算机网络体系结构2.2.协议协议3232 服务服务服务：服务：某一层及其以下各层的一种能力，通过接口某一层及其以下各层的一种能力，通过

27、接口提供给其相邻上层的。提供给其相邻上层的。协议是协议是“水平的水平的”，是对等实体间通信的规则，是对等实体间通信的规则服务是服务是“垂直的垂直的”，是下层向上层通过接口提供的，是下层向上层通过接口提供的6.2 6.2 计算机网络体系结构计算机网络体系结构3333 3.TCP/IP3.TCP/IP参考模型参考模型OSIOSI模型与模型与TCP/IPTCP/IP四层模型的比较四层模型的比较应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层应用层应用层传输层传输层物理层物理层网络层网络层网络接口层网络接口层TelnetTelnetFTPFTPHTTPHTT

28、PSMTPSMTPTCPTCPUDPUDPIPIP局域网：以太局域网：以太网、令牌环网、令牌环网、网、FDDIFDDI等等广域网：广域网：ATMATM、帧中、帧中继继 、X.25X.25等等PPPPPP、SLIPSLIPRS-232RS-2326.2 6.2 计算机网络体系结构计算机网络体系结构3434 OSIOSI引入了服务、接口、协议、分层的概念，引入了服务、接口、协议、分层的概念，TCP/IPTCP/IP正是正是借鉴了借鉴了OSIOSI的这些概念建模的。的这些概念建模的。OSIOSI先有模型，后有协议，先有模型，后有协议，TCP/IPTCP/IP则相反。则相反。OSIOSI先有标准后实践

29、，先有标准后实践，TCP/IPTCP/IP则相反。则相反。OSIOSI花了很长时间的标准化，而同时花了很长时间的标准化，而同时TCP/IPTCP/IP已经被广泛使已经被广泛使用。用。OSI OSI 太复杂，太复杂，TCP/IPTCP/IP简单简单3.TCP/IP3.TCP/IP参考模型参考模型6.2 6.2 计算机网络体系结构计算机网络体系结构3535 TCP/IPTCP/IP的协议分层模型的协议分层模型3.TCP/IP3.TCP/IP参考模型参考模型6.2 6.2 计算机网络体系结构计算机网络体系结构3636 6.3 6.3 通信设备通信设备交换机交换机防火墙防火墙交换机主机主机WEB服务器

30、WEB服务器路由器应用服务器应用服务器交换机因特网集线器数据库企业内部网企业内部网外部访问子网外部访问子网外界因特网外界因特网3838 n常用通信设备的功能层次常用通信设备的功能层次OSI层次地址类型设备传输层及以上应用程序进程地址（端口）网关（协议转换器）网络层网络地址（IP地址）路由器（三层交换机）数据链路层物理地址（MAC地址）网桥、交换机（网卡）物理层无中继器、集线器、（网卡）6.3 6.3 通信设备通信设备3939 (1)(1)网络适配器：网网络适配器：网卡、调制解调器卡、调制解调器网卡网卡完成计算机信息与网完成计算机信息与网线上传输的信息之间线上传输的信息之间的转换的转换传输速率传

31、输速率:即每秒传送的位数即每秒传送的位数，单位是单位是bit/sbit/s，简写为，简写为bpsbps。目前常用目前常用56Kbps56Kbps、10Mbps10Mbps、100Mbps.100Mbps.6.3 6.3 通信设备通信设备4040 网卡的安装网卡的安装 1硬件安装2网卡驱动程序的安装6.3 6.3 通信设备通信设备4141 调制解调器调制解调器4242 (2)(2)中继器中继器 解决通信信号衰减，进行通信信号放大解决通信信号衰减，进行通信信号放大,在在物理层。物理层。6.3 6.3 通信设备通信设备4343 （3 3）集线器）集线器集线器是一个特殊的中继器，对接收到地信号进行再集

32、线器是一个特殊的中继器，对接收到地信号进行再生放大，以扩大网络地传输距离；生放大，以扩大网络地传输距离；它是多个网络电缆的中间转接设备；它是多个网络电缆的中间转接设备；是对网络进行集中管理的主要设备；是对网络进行集中管理的主要设备；集线器有利于故障地检测和提高网络的可靠性；集线器有利于故障地检测和提高网络的可靠性；所有主机共享带宽无法限制冲突和广播适用于小型网络2582164x115xxth rn tA1268x2x9x3x041157x1x13791 0 1ABx8 x2 x1xexxC6.3 6.3 通信设备通信设备4444 （3 3）集线器）集线器集线器间的级联：能够增加集线器的端口数量

33、外，还可集线器间的级联：能够增加集线器的端口数量外，还可以延扩局域网络的范围。最多可以有四个集线器进行级以延扩局域网络的范围。最多可以有四个集线器进行级连单根网线长度不能超过连单根网线长度不能超过100100米，总长度不能超过米，总长度不能超过500500米米6.3 6.3 通信设备通信设备4545 （4 4）交换机）交换机n交换机是目前组建局域网最为常用的设备，属交换机是目前组建局域网最为常用的设备，属于于数据链路层数据链路层设备，大部分交换机外型与集线设备，大部分交换机外型与集线器非常相似器非常相似6.3 6.3 通信设备通信设备 4646 （4 4）交换机）交换机n工作时能够记录每个端口

34、中连接的主机工作时能够记录每个端口中连接的主机的的MACMAC地址，当交换机接收到一个数据帧地址，当交换机接收到一个数据帧时，根据数据帧中的目的时，根据数据帧中的目的MACMAC地址决定应地址决定应该将数据帧从哪个端口转发出去该将数据帧从哪个端口转发出去6.3 6.3 通信设备通信设备 4747 （4 4）交换机）交换机n集线器与交换机性能之比较集线器与交换机性能之比较集线器的每个端口中连接的所有主机均属于集线器的每个端口中连接的所有主机均属于同一个冲突域同一个冲突域交换机的每个端口中连接的所有主机属于各交换机的每个端口中连接的所有主机属于各自独立的冲突域自独立的冲突域结论：一个结论：一个10

35、0M100M的的HubHub，所有的端口共享这，所有的端口共享这100M100M的带宽，而一个的带宽，而一个100M100M的交换机，则是的交换机，则是每个端口单独拥有每个端口单独拥有100M100M的带宽的带宽6.3 6.3 通信设备通信设备4848 （5 5）路由器（）路由器（RouterRouter）路由器工作在路由器工作在网络层网络层。6.3 6.3 通信设备通信设备4949 （5 5）路由器（）路由器（RouterRouter）u发送方和接收方分别位于两个不同的网段，也就是发送方和接收方分别位于两个不同的网段，也就是说发送方和接收方的说发送方和接收方的IPIP地址所属的网络地址不同时

36、，地址所属的网络地址不同时，需要路由器。需要路由器。u路由器的主要任务是收集路由信息，为每个报文路由器的主要任务是收集路由信息，为每个报文提供路由选择服务。提供路由选择服务。u从网络互连的角度来看，路由器担当了局域网与从网络互连的角度来看，路由器担当了局域网与局域网、局域网与广域网、广域网与广域网之间的局域网、局域网与广域网、广域网与广域网之间的互连的任务。互连的任务。6.3 6.3 通信设备通信设备5050 （5 5）路由器（）路由器（RouterRouter）6.3 6.3 通信设备通信设备n路由器中有一个路由表，提供了到每个网络的路由路由器中有一个路由表，提供了到每个网络的路由信息信息n

37、路由器接收到路由器接收到IPIP分组时，根据其目的分组时，根据其目的IPIP地址在路由地址在路由表查找对应的路由信息，这些路由信息指出了该分表查找对应的路由信息，这些路由信息指出了该分组下一个经过的路由器，如果找不到对应的路由信组下一个经过的路由器，如果找不到对应的路由信息，那么就会丢弃该报文，并向源节点报告目的站息，那么就会丢弃该报文，并向源节点报告目的站点不可达点不可达n路由器通过特定的路由协议收集路由信息、维护路路由器通过特定的路由协议收集路由信息、维护路由表由表n普通的计算机中可以使用普通的计算机中可以使用“route printroute print”命令显示命令显示本机的路由表信息

38、本机的路由表信息5151 6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质u传输介质传输介质：数据在网络上传输的通路，把：数据在网络上传输的通路，把网络中的各种设备互连在一起。网络中的各种设备互连在一起。传输介质分类：传输介质分类：u有线介质：有线介质：双绞线、同轴电缆、光纤等双绞线、同轴电缆、光纤等u无线介质：无线介质：微波通信、卫星通信等微波通信、卫星通信等5252 1.1.有线传输介质有线传输介质 n双绞线n同轴电缆(粗、细)n光纤6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质5353 u双绞线双绞线 两条相互绝缘的铜线按一定扭距扭绞而成，成对两条相互绝缘的铜线按一定扭距扭绞而成，成对线的扭绞

39、是为了使电磁辐射和外部电磁干扰减到线的扭绞是为了使电磁辐射和外部电磁干扰减到最小。最小。双绞线示意图双绞线示意图6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质1.1.有线传输介质有线传输介质 5454 屏蔽双绞线屏蔽双绞线 (STP)(STP)非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线 (UTP)(UTP)n以金属丝编制的屏蔽以金属丝编制的屏蔽网以减少干扰和串音网以减少干扰和串音双绞线外没有任何附加屏蔽双绞线外没有任何附加屏蔽内导体芯线内导体芯线绝缘层绝缘层箔屏蔽箔屏蔽铜屏蔽铜屏蔽外套外套6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质1.1.有线传输介质有线传输介质 5555 LANLAN上常用上常用UTPUTP，

40、又分为：，又分为：3 3类、类、4 4类、类、(超超)5)5类、类、6 6类类q3 3类：又称为音频电缆，主要用于比较老式的类：又称为音频电缆，主要用于比较老式的10BaseT10BaseT局域网。数据局域网。数据传输速率可达传输速率可达10Mbps10Mbps。q4 4类：主要用于实现基于令牌环和类：主要用于实现基于令牌环和10BaseT10BaseT以太网的网络。由两对双以太网的网络。由两对双绞线构成，最大传输速率为绞线构成，最大传输速率为20Mbps20Mbps。q5 5类：是目前最为流行的双绞线，主要用于实现基于以太网的网络，类：是目前最为流行的双绞线，主要用于实现基于以太网的网络，最

41、大传输速率为最大传输速率为100Mbps100Mbps。被广泛用于。被广泛用于10BaseT/100BaseT10BaseT/100BaseT网络中。网络中。q超超5 5类：具有衰减小，串扰少，并且具有更高信噪比、更小的时延误类：具有衰减小，串扰少，并且具有更高信噪比、更小的时延误差，性能得到很大提高。主要用于千兆位以太网（差，性能得到很大提高。主要用于千兆位以太网（1000Mbps1000Mbps）。）。q6 6类：传输性能远远高于超类：传输性能远远高于超5 5类标准，最适用于传输速率高于类标准，最适用于传输速率高于1Gbps1Gbps的的应用。布线标准采用星形的拓扑结构，要求的布线距离为：

42、永久链应用。布线标准采用星形的拓扑结构，要求的布线距离为：永久链路的长度不能超过路的长度不能超过90m90m，信道长度不能超过，信道长度不能超过100m100m。6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质1.1.有线传输介质有线传输介质 u双绞线双绞线5656 连接器连接器RJ45RJ45头头以太网使用以太网使用RJ11RJ11头头电话使用电话使用6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质1.1.有线传输介质有线传输介质 u双绞线双绞线5757 双绞线的制作方法双绞线的制作方法n双绞线的线序（按双绞线的线序（按EAI-EAI-TIA-568BTIA-568B）1 1白橙白橙2 2橙橙3 3

43、白绿白绿4 4蓝蓝5 5白蓝白蓝6 6绿绿7 7白棕白棕8 8棕棕1 1、2 2用于发送，用于发送，3 3、6 6用于接收，用于接收，4 4、5 5，7 7、8 8是双向线。是双向线。1 1、2 2线必须是双绞，线必须是双绞，3 3、6 6双绞，双绞，4 4、5 5双绞，双绞，7 7、8 8双绞双绞6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质1.1.有线传输介质有线传输介质 5858 n直通线：直通线：所谓的直通线是指双绞线两端的发送端口与发送端口直接相连，接收端口与接收端口直接相连。PC等网络设备连接到HUB双绞线的制作方法双绞线的制作方法6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质1.1.

44、有线传输介质有线传输介质 5959 n交叉线交叉线：所谓的交叉线即指双绞线两端的发送端口与接收端口交叉相连。集线器（交换机）与集线器（交换机）通过普通端口进行连接 两台计算机间的直接双绞线连接6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质1.1.有线传输介质有线传输介质 6060 双绞线特点双绞线特点n结构简单，容易安装，普通UTP较便宜 n有一定的传输速率 n信号衰减较大，传输距离有限（100m）n有辐射，容易被窃听6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质1.1.有线传输介质有线传输介质 6161 u同轴电缆同轴电缆n同轴电缆由同心的内导体、电绝缘体、屏蔽层、同轴电缆由同心的内导体、电绝缘

45、体、屏蔽层、保护外套组成。保护外套组成。6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质1.1.有线传输介质有线传输介质 6262 基带电缆和宽带电缆基带电缆和宽带电缆粗缆和细缆粗缆和细缆u同轴电缆分类同轴电缆分类6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质1.1.有线传输介质有线传输介质 6363 n有两种广泛使用的同轴电有两种广泛使用的同轴电缆缆一种是一条电缆只用于一种是一条电缆只用于一个信道，一个信道，5050，用于数，用于数字传输字传输，由于多用于基，由于多用于基带传输，也叫基带同轴带传输，也叫基带同轴电缆电缆另一种是一条电缆同时另一种是一条电缆同时传输不同频率的多路模传输不同频率的多路模

46、拟信号，拟信号，75 75 ，用于模，用于模拟传输，拟传输，即宽带同轴电即宽带同轴电缆。缆。铜芯绝缘层外导体屏蔽层保护套u同轴电缆同轴电缆6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质1.1.有线传输介质有线传输介质 6464 q细同轴细同轴q50 50，D=1.02cm，10Mbpsq185m185m、4 4中继、中继、5 5段（段（925m925m）q优缺点优缺点：价格低；安装方便（T型连接器、BNC接头、Terminator）；抗干扰能力强；距离短可靠性差q粗粗同轴同轴q50 50，D=2.54cm，10Mbpsq500m500m、4 4中继、中继、5 5段（段（2500m2500m）q优

47、缺点优缺点：价格稍高；安装方便（收发器、收发器电缆、Terminator）；抗干扰能力强；距离中等；可靠性好 u同轴电缆同轴电缆6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质1.1.有线传输介质有线传输介质 6565 T T型连接头、型连接头、BNCBNC连接器、终端器连接器、终端器u同轴电缆连接器同轴电缆连接器6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质1.1.有线传输介质有线传输介质 6666 n特点特点高带宽，传输率较高。高带宽，传输率较高。损耗较低，传输距离较远损耗较低，传输距离较远(200m,500m)(200m,500m)。辐射低，保密性好，抗干扰能力强。辐射低，保密性好，抗干扰能力

48、强。架设安装方便，容易分支。架设安装方便，容易分支。宽带电缆可实现多路复用传输。宽带电缆可实现多路复用传输。目前，同轴电缆大量被光纤取代，但仍广泛应用于有目前，同轴电缆大量被光纤取代，但仍广泛应用于有线电视和某些局域网。线电视和某些局域网。u同轴电缆同轴电缆6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质1.1.有线传输介质有线传输介质 6767 n光纤所用材料为玻璃，外层有包层和缓冲涂覆层光纤所用材料为玻璃，外层有包层和缓冲涂覆层n原理：基于光在两种介质交界面上的全反射现象，把以光原理：基于光在两种介质交界面上的全反射现象，把以光形式出现的能量约束在波导内，并引导光沿着轴线平行的形式出现的能量约

49、束在波导内，并引导光沿着轴线平行的方向传播。方向传播。u光纤光纤6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质1.1.有线传输介质有线传输介质 6868 玻璃光纤：纤芯及包层均用玻璃，损耗小，玻璃光纤：纤芯及包层均用玻璃，损耗小，成本高。用于远距离宽带传输。成本高。用于远距离宽带传输。塑料光纤：纤芯为玻璃，包层为塑料，损耗塑料光纤：纤芯为玻璃，包层为塑料，损耗大，成本低。短距离基带传输。大，成本低。短距离基带传输。单模光纤：芯径小，只有一个入射角，光源单模光纤：芯径小，只有一个入射角，光源必须用激光，成本高，带宽宽。必须用激光，成本高，带宽宽。多模光纤：芯径大，多个入射角，光源可以多模光纤：芯径

50、大，多个入射角，光源可以用用LEDLED，成本低。，成本低。u光纤分类光纤分类6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质1.1.有线传输介质有线传输介质 单模单模 SMF SMF 光纤的直径减小到一个光波波长 多模多模 MMF MMF 多束光线以不同的反射角传播多束光线以不同的反射角传播光纤传送模式：光纤传送模式：MMFMMF、SMFSMF7070 单芯光缆单芯光缆玻璃封套塑料外套玻璃内芯多芯光缆多芯光缆玻璃内芯塑料外套玻璃封套外壳u典型的光纤典型的光纤6.4 6.4 网络的传输介质网络的传输介质1.1.有线传输介质有线传输介质 7171 芯封套外套加强芯光纤外壳加强芯光纤束u高密度多芯光缆