【正文】 ? 例如： TCP/IP, HTTP, FTP， POP3等 4. 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件： ? 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：實現(xiàn)通信協(xié)議、管理網(wǎng)絡(luò)資源等 ? 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件：實現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)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(dāng)前使用的主流網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) ? 主流網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)： ? Linux， 源代碼開放，可免費得到許多應(yīng)用軟件 ? UNIX系統(tǒng)， 穩(wěn)定性和安全性好，可用于大型網(wǎng)絡(luò) ? 微軟公司的 Windows系統(tǒng)的服務(wù)器版 （如 Windows NT Server、 Windows 2022 Server，Windows Server 2022 R2等，用于中低檔服務(wù)器） ? 網(wǎng)絡(luò)管理員 (超級用戶 ) 的職責(zé)： ? 為用戶建立賬號 (開戶 )、分配資源使用權(quán)限、撤銷賬號 (銷戶 )、維護(hù)網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時單位時間內(nèi)傳送的二進(jìn)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(dá)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(nèi)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。 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。 多路復(fù)用技術(shù)使得成千上萬路通信可以在同一條傳輸線上同時進(jìn)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(shù)可以同時使用，以提高復(fù)用效率 41 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 交換技術(shù) （ 1） 電路交換與分組交換 （ 2） 分組交換機與存儲轉(zhuǎn)發(fā) （ 3） 分組交換的應(yīng)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(zhuǎn)接 ——把一條鏈路轉(zhuǎn)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(yīng)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(luò)采用的技術(shù) ? 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(jìn)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(jìn)行處理、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)才能送達(dá)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(jìn)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(zhuǎn)發(fā) ?“分組交換機” ——網(wǎng)絡(luò)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(guān)鍵設(shè)備 ?分組交換機的 任務(wù) 是：負(fù)責(zé)包的轉(zhuǎn)發(fā) ?分組交換機的 基本工作模式 ：存儲轉(zhuǎn)發(fā) ?分組交換機有 許多端口 ，用來連接計算機和遠(yuǎn)程數(shù)字通信線路 ?分組交換機可以互連，以擴大網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和任意延伸網(wǎng)絡(luò)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(zhuǎn)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(yuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)發(fā)表 找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口 最后到達(dá)目的主機 H5 在交換機 C 暫存 查找轉(zhuǎn)發(fā)表 找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口 在交換機 A 暫存 查找轉(zhuǎn)發(fā)表 找到轉(zhuǎn)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(shù)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。因此若把高頻振蕩的正弦波信號作為攜帶信息的 載波， 把數(shù)字信號放在 (調(diào)制 在 )載波上傳輸，則可比直接傳輸?shù)木嚯x遠(yuǎn)得多 32 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 數(shù)字信號的三種調(diào)制方法 (ASK) 幅移鍵控 (FSK) 頻移鍵控 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 調(diào)制信號 (兩個狀態(tài) ) (PSK) 相移鍵控 載波信號 (高頻正弦波 ) 調(diào)制后的 載波信號 傳輸 信號 解調(diào)器 載波信號 調(diào)制后的 載波信號 傳輸 信號 調(diào)制器 載波信號 實現(xiàn)信號調(diào)制與解調(diào)的設(shè)備分別稱為 “ 調(diào)制器 ” 和 “ 解調(diào)器 ” ： 33 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 遠(yuǎn)距離通信必須使用 MODEM ? 通信一般是雙向進(jìn)行的，收發(fā)雙方都需要調(diào)制器與解調(diào)器，它們通常做在一起，稱為調(diào)制解調(diào)器 (MODEM) 信 道 信源 (宿 ) 信宿 (源 ) 調(diào)制后 的載波 信號 調(diào)制后 的載波 信號 調(diào)制 (解調(diào) )器 (調(diào)制 ) 解調(diào)器 載波 載波 信源信號通過 調(diào)制器 調(diào)整載波的某個參數(shù) (幅度、頻率或相位 ) 到達(dá)目的地后，使用解調(diào)器 把載波所攜帶的信號檢測出來，恢復(fù)為原始信號的形式 經(jīng)過調(diào)制后的載波信號，攜帶著被傳輸?shù)男盘栐谛诺乐羞M(jìn)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(diào)制解調(diào)器把計算機送出的數(shù)字信號 ,采用數(shù)字調(diào)制的方法 ,調(diào)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(diào)器從載波信號中恢復(fù)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(fù)用技術(shù) 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(shè)和維護(hù)成本占整個系統(tǒng)成本的相當(dāng)大的份額 ? 一條傳輸線路（銅線、光纖、無線電波）的容量通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳輸 1路用戶信號所需的能力 ? 降低成本采用的技術(shù) ——多路復(fù)用技術(shù) (Multiplexing) ? 多路信號使用同一條傳輸線同時進(jìn)行傳輸 ? 方法： ? 頻分多路復(fù)用 （ FDM） ? 時分多路復(fù)用 （ TDM） ? 波分多路復(fù)用（ WDM） 37 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 時分多路復(fù)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(jìn)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(fù)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(yīng)用：主要使用在數(shù)字通信領(lǐng)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(fù)用 (Frequency Division Multiplexing, FDM) ? 思想：將每個通信終端發(fā)送的信號調(diào)制在 不同頻率 的載波上，通過頻分多路復(fù)用器 (MUX)將它們復(fù)合成為一個信號，然后在同一傳輸線路上進(jìn)行傳輸。 缺點是強度稍差 ， 精確連接兩根光纖比較困難 電話、電視等通信系統(tǒng)的遠(yuǎn)程干線，計算機網(wǎng)絡(luò)的干線 無線通信 自由空間 使用微波、紅外線、激光等， 建設(shè)費用低，抗災(zāi)能力強，容量大，無線接入使得通信更加方便 .但易被竊聽、易受干擾 廣播，電視，移動通信系統(tǒng)，計算機無線局域網(wǎng) 13 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 電纜通信 ? 原理：利用電流 (電壓 )傳輸信息 ? 雙絞線：由兩根相互絞合成均勻螺紋狀的導(dǎo)線組成。 A．信號 B．信源 C．信宿 D．信道 題解 10 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) 模擬信號與數(shù)字信號 ? 通信系統(tǒng)中被傳輸?shù)男畔⒈仨氜D(zhuǎn)換成某種 電信號 (或光信號 ) 才能進(jìn)行傳輸 t 數(shù)字信號 信號 強度 模擬信號 信號 強度 t ? 電信號 (或光信號 ) 有兩種形式： ? 模擬信號 形式 : 通過連續(xù)變化的物理量 （ 如信號的幅度 ） 來表示信息 ， 例如人們打電話或者播音員播音時聲音經(jīng)話筒 (麥克風(fēng) )轉(zhuǎn)換得到的電信號； ? 數(shù)字信號 形式 : 使用有限個狀態(tài) (一般是 2個狀態(tài) )來表示 （ 編碼 ） 信息 ， 例如電報機 、 傳真機和計算機發(fā)出的信號都是數(shù)字信號 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 11 第 4章 計算機網(wǎng)路與因特網(wǎng) (2) 有線通信與無線通信 ? 需使用物理介質(zhì)進(jìn)行信號傳輸?shù)氖?有線通信 ，例如 ? 金屬導(dǎo)體（雙絞線、同軸電纜），傳輸電流信號