【正文】 始信號的形式 經(jīng)過調制后的載波信號，攜帶著被傳輸?shù)男盘栐谛诺乐羞M行長距離傳輸 34 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 例： ADSL寬帶上網(wǎng) 調制解調器把計算機送出的數(shù)字信號 ,采用數(shù)字調制的方法 ,調制成為適合于在用戶電話線上傳輸?shù)妮d波信號 載波信號在電話網(wǎng)中經(jīng)過交換機傳輸至目的地 目的地計算機通過解調器從載波信號中恢復出數(shù)字信號傳送給計算機 ADSL MODEM ADSL MODEM 35 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) (4) 多路復用技術 36 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 怎樣降低傳輸成本？ ? 分析： ? 通信系統(tǒng)中，傳輸線路的建設和維護成本占整個系統(tǒng)成本的相當大的份額 ? 一條傳輸線路（銅線、光纖、無線電波）的容量通常遠遠超過傳輸 1路用戶信號所需的能力 ? 降低成本采用的技術 ——多路復用技術 (Multiplexing) ? 多路信號使用同一條傳輸線同時進行傳輸 ? 方法： ? 頻分多路復用 （ FDM） ? 時分多路復用 （ TDM） ? 波分多路復用（ WDM） 37 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 時分多路復用 (Time Division Multiplexing, TDM) ? 思想：各通信終端 （ 計算機、電話 ） 以規(guī)定的順序和時間輪流 使用同一傳輸線路進行數(shù)據(jù)傳輸 ? 工作原理： H F G E D C B A 傳輸線路 時間片 G C 終端 1 終端 2 終端 3 終端 4 H D F B E A 多路復用器 4 3 2 1 4 3 2 1 數(shù)據(jù) t Multiplexer 多路分路器 終端甲 終端乙 終端丙 終端丁 E A F B G C H D Demultiplexer ? 應用：主要使用在數(shù)字通信領域，如電話中繼通信、GSM手機、總線式以太網(wǎng)等 38 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 頻分多路復用 (Frequency Division Multiplexing, FDM) ? 思想：將每個通信終端發(fā)送的信號調制在 不同頻率 的載波上，通過頻分多路復用器 (MUX)將它們復合成為一個信號，然后在同一傳輸線路上進行傳輸。 多路復用技術使得成千上萬路通信可以在同一條傳輸線上同時進行，大大節(jié)省了通信成本 頻分多路、時分多路和波分多路等技術可以同時使用，以提高復用效率 41 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 交換技術 （ 1） 電路交換與分組交換 （ 2） 分組交換機與存儲轉發(fā) （ 3） 分組交換的應用 42 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 通信系統(tǒng)中 “ 交換 ” 的含義 ? “ 交換 ” (switching)的含義就是 轉接 ——把一條鏈路轉接到另一條鏈路，使它們連通起來 ? 從通信資源的分配角度來看，“交換”就是按照某種方式 動態(tài)地分配傳輸線路 ? 常用的交換方式： ? 電路交換 ? 分組交換 交換機 43 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) （ 1）電路交換與分組交換 44 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 什么是電路交換？ ? 電路交換的過程： ? 建立連接 ? 通信 ? 釋放連接 ? 應用：電話通信 ( ( ( ( 交換機 交換機 交換機 交換機 用戶線 用戶線 中繼線 中繼線 B D C A ? 分析： ?通話全過程中用戶始終占用端到端的傳輸信道 ?由于計算機數(shù)據(jù)傳輸具有突發(fā)性，不適合計算機數(shù)據(jù)通信 45 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 分組交換 —計算機網(wǎng)絡采用的技術 ? 分組交換（也稱包交換）的要點： ? 被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)必須劃分為若干“分組” (packet, 簡稱“包” )進行傳輸 ? 每個分組中必須包含收發(fā)雙方的地址 ? 每個分組由分組交換機進行處理、存儲和轉發(fā)才能送達目的地 ? 每個分組的格式如下： 有效載荷 (傳輸?shù)臄?shù)據(jù) ) 校驗 信息 發(fā)送計算機 地址 目的計算機 地址 編號 ? 分組交換示意： 3 2 1 （ c） 1 3 2 （ b） 不同的包在不同鏈路上進行傳輸 1 2 3 3 2 1 （ d） 到 接收方后，再將收到的包按順序組合在一起 3 2 1 3 2 1 （ a） 發(fā)送方將數(shù)據(jù)分成 3個包 表示分組交換機 46 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) （ 2）分組交換機與存儲轉發(fā) ?“分組交換機” ——網(wǎng)絡中必須使用的一種實現(xiàn)分組交換方式的數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P鍵設備 ?分組交換機的 任務 是：負責包的轉發(fā) ?分組交換機的 基本工作模式 ：存儲轉發(fā) ?分組交換機有 許多端口 ，用來連接計算機和遠程數(shù)字通信線路 ?分組交換機可以互連，以擴大網(wǎng)絡的規(guī)模和任意延伸網(wǎng)絡的連接距離 47 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 分組交換與存儲轉發(fā)的過程 高速數(shù)字通信線路 計算機 A B C D E F G H 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 端口 目的地 端口 － 3 E,F,G C,D H A,B 3 3 目的地 端口 3 3 E,F,G C,D H A,B 4 － 目的地 端口 2 － E,F,G C,D H A,B 4 3 目的地 端口 1 1 E,F,G C,D H A,B － 4 分組交換機 1 分組交換機 2 分組 交換機 3 分組 交換機 4 計算機 G收到所有數(shù)據(jù)包后，將包組裝為一個文件 交換機每收到一個包，就根據(jù)包的目的地地址 , 選擇一個輸出端口 若目的地計算機就在交換機上，則交換機直接將包發(fā)給該計算機 A將文件拆分成若干個包 ,將包逐個地發(fā)給交換機 例：計算機 A的文件＝ 計算機 G 48 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 通過分組交換機互連而成的計算機網(wǎng) 計算機的編址方案 使用兩個整數(shù)表示：第 1個數(shù)表示分組交換機號，第 2個數(shù)表示計算機連接到該交換機上的端口號 交 換 機 1 1 2 3 4 1 2 3 4 5 交 換 機 2 1 2 3 4 1 2 3 4 5 交換機 3 1 2 3 4 5 1 2 3 4 交換機 4 1 2 3 4 5 1 2 3 4 高速數(shù)字通信干線 [1,2] [1,5] [3,2] [3,5] [4,1] [4,3] [4,5] [2,3] 分組交換機有許多端口， 低速端口用來連接計算機 ， 高速端口 則通過遠程數(shù)字通信線路 連接另一交換機 , 每個端口既可輸入也可輸出 49 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 分組交換機中的 存儲轉發(fā) 過程 H1 A 分組交換網(wǎng) B D E C H5 H6 H4 H2 H3 H1 向 H5 發(fā)送分組 交換機 主機 在交換機 E 暫存 查找轉發(fā)表 找到轉發(fā)的端口 最后到達目的主機 H5 在交換機 C 暫存 查找轉發(fā)表 找到轉發(fā)的端口 在交換機 A 暫存 查找轉發(fā)表 找到轉發(fā)的端口 50 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 分組交換技術的優(yōu)點和問題 ? 優(yōu)點： ? 高效 動態(tài)分配傳輸帶寬，對通信鏈路是逐段占用。 ? 分組交換的不足： ? 分組在各結點存儲轉發(fā)時需要 排隊 ，這就會造成一定的 時延 。 A、頻分 B、時分 C、碼分 D、波分 53 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 是非題： 每個移動通信系統(tǒng)均由移動臺、基站、移動電話交換中心等組成。例如： TCP/IP, HTTP, FTP， POP3等 4. 網(wǎng)絡操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡應用軟件： ? 網(wǎng)絡操作系統(tǒng)：實現(xiàn)通信協(xié)議、管理網(wǎng)絡資源等 ? 網(wǎng)絡應用軟件：實現(xiàn)各種網(wǎng)絡應用，如瀏覽器、電子郵件程序、 、搜索引擎等 61 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 當前使用的主流網(wǎng)絡操作系統(tǒng) ? 主流網(wǎng)絡操作系統(tǒng)： ? Linux， 源代碼開放，可免費得到許多應用軟件 ? UNIX系統(tǒng)， 穩(wěn)定性和安全性好，可用于大型網(wǎng)絡 ? 微軟公司的 Windows系統(tǒng)的服務器版 （如 Windows NT Server、 Windows 2022 Server，Windows Server 2022 R2等，用于中低檔服務器） ? 網(wǎng)絡管理員 (超級用戶 ) 的職責： ? 為用戶建立賬號 (開戶 )、分配資源使用權限、撤銷賬號 (銷戶 )、維護網(wǎng)絡正常工作和保證信息安全 62 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) （ 4）數(shù)據(jù)傳輸速率與帶寬 ? 數(shù)據(jù)傳輸速率 (簡稱數(shù)據(jù)速率 , data rate) ? 指實際進行數(shù)據(jù)傳輸時單位時間內傳送的二進位數(shù)目 ? 計量單位： “比特 /秒” (bps) 、“千比特 /秒” (kb/s) 、“兆比特 /秒” (Mb/s) 或“吉比特 /秒” (Gb/s)等 ? 帶寬 (也稱為信道容量 , bandwidth) ? 數(shù)據(jù)鏈路能夠達到的的 最高 數(shù)據(jù)傳輸速率 ? 誤碼率 (error rate) ? 指數(shù)據(jù)傳輸中規(guī)定時間內出錯數(shù)據(jù)占被傳輸數(shù)據(jù)總數(shù)的比例 ? 端－端延遲 (endend delay) ? 指數(shù)據(jù)從信源傳送到信宿所花費的時間。每個注冊用戶都有自己的賬號和口令，并獲得使用某些服務的授權 ? 需要獲得服務時，用戶應先登錄 (login，輸入用戶名和口令 )，登錄成功后才能訪問服務器上的資源 ? 客戶機向服務器提出請求 (例如訪問某個文件 )，服務器響應請求， 找到該文件，然后將文件傳送給客戶機 (服務器 ) LAN 或 WAN (客戶機 ) 請求 請求 結果 結果 71 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) C/S模式例 1：文件服務 ? 文件服務 (又叫做“共享存儲服務” ) ? 客戶機可以使用服務器中可共享的數(shù)據(jù)文件，使用方法如同使用本地磁盤一樣 ? 必須在獲得服務器授權的情況下進行 文件 服務器 有訪問權限 無訪問權限 ( 如果是共享服務器中的程序，則一般是將該程序下載到客戶機中然后再在客戶機中運行，需購買軟件的多用戶版本和軟件許可證 ) 72 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) C/S模式例 2：打印服務 ? 打印服務：共享打印機 打印服務器 （管理程序） 共享的打印機 客戶機 2 客戶機 1 ?打印管理程序的一般原則是先來先服務 (排隊處理 ) ?可以更改打印任務的順序，也可取消某個正在排隊的打印任務 73 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 例 3： ATM柜員機 ? 例： 銀行 ATM自動柜員機的工作過程 : ? ATM機是金融計算機網(wǎng)絡上的客戶機，它是一臺嵌入式計算機，供存款、取款、查詢等使用 ? 服務器在銀行的計算中心，是一臺大 (巨)型計算機，具有一個非常龐大的數(shù)據(jù)庫 ? 取款操作時的工作過程： ? ATM將用戶身份信息送到服務器 ? 服務器檢查是否為合法用戶，給出提示 ? 用戶輸入取款數(shù) ? 服務器檢查是否在允許范圍，若可，記帳，發(fā)命令給 ATM輸出現(xiàn)款 ? 室外覆蓋距離通?？蛇_100～ 300米，室內一般為 30米左右 每個無線節(jié)點都需要有 1塊無線網(wǎng)卡 91 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 無線局域網(wǎng)的構建 ? 無線局域網(wǎng)還不能完全脫離有線網(wǎng)路，只是有線網(wǎng)絡的補充 ? “ 迅馳 ”標記：表示使用了 Intel公司的低功耗移動 CPU和相應的芯片組以及集成的無線網(wǎng)卡，可實現(xiàn)無線局域網(wǎng)連接 ? 無線接入點 （ WAP或 AP）：實際就是一個無線交換機或無線 Hub，相當于手機通信中的“基站”。 ? 若層數(shù)太多，描述和綜合各層功能時太繁瑣 國際標準 （ 7層） 因特網(wǎng)標準 （ 4層） 100 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) (2) TCP/IP協(xié)議 ? 計算機網(wǎng)絡的分層結構中，不同計算機的同一層必須共同遵循相同的規(guī)則和約定，才能正確地進行數(shù)據(jù)通信，這些規(guī)則和約定就是 網(wǎng)絡協(xié)議 ? 現(xiàn)在大多數(shù)局域網(wǎng)和因特網(wǎng)，都采用發(fā)源于美國國防部的 TCP