【文章內容簡介】 只閱讀和去除本層的控制信息，并進行相應的協(xié)議操作。發(fā)送方和接收方的對等實體看到的信息是相同的，就好像這些信息通過虛通信直接給了對方一樣。　　　　 數(shù)據(jù)的實際傳遞過程　　各層功能簡要介紹：　　(1)物理層定義了為建立、維護和拆除物理鏈路所需的機械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性，其作用是使原始的數(shù)據(jù)比特流能在物理媒體上傳輸。具體涉及接插件的規(guī)格、“0”、“1”信號的電平表示、收發(fā)雙方的協(xié)調等內容。　　(2)數(shù)據(jù)鏈路層比特流被組織成數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)單元(通常稱為幀)，并以其為單位進行傳輸，幀中包含地址、控制、數(shù)據(jù)及校驗碼等信息。數(shù)據(jù)鏈路層的主要作用是通過校驗、確認和反饋重發(fā)等手段，將不可靠的物理鏈路改造成對網(wǎng)絡層來說無差錯的數(shù)據(jù)鏈路。數(shù)據(jù)鏈路層還要協(xié)調收發(fā)雙方的數(shù)據(jù)傳輸速率，即進行流量控制，以防止接收方因來不及處理發(fā)送方來的高速數(shù)據(jù)而導致緩沖器溢出及線路阻塞?！　?3)網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)以網(wǎng)絡協(xié)議數(shù)據(jù)單元(分組)為單位進行傳輸。網(wǎng)絡層關心的是通信子網(wǎng)的運行控制，主要解決如何使數(shù)據(jù)分組跨越通信子網(wǎng)從源傳送到目的地的問題，這就需要在通信子網(wǎng)中進行路由選擇。另外，為避免通信子網(wǎng)中出現(xiàn)過多的分組而造成網(wǎng)絡阻塞，需要對流入的分組數(shù)量進行控制。當分組要跨越多個通信子網(wǎng)才能到達目的地時，還要解決網(wǎng)際互連的問題?！　?4)運輸層是第一個端端，也即主機主機的層次。運輸層提供的端到端的透明數(shù)據(jù)運輸服務，使高層用戶不必關心通信子網(wǎng)的存在，由此用統(tǒng)一的運輸原語書寫的高層軟件便可運行于任何通信子網(wǎng)上。運輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題。　　(5)會話層是進程進程的層次，其主要功能是組織和同步不同的主機上各種進程間的通信(也稱為對話)。會話層負責在兩個會話層實體之間進行對話連接的建立和拆除。在半雙工情況下，會話層提供一種數(shù)據(jù)權標來控制某一方何時有權發(fā)送數(shù)據(jù)。會話層還提供在數(shù)據(jù)流中插入同步點的機制，使得數(shù)據(jù)傳輸因網(wǎng)絡故障而中斷后，可以不必從頭開始而僅重傳最近一個同步點以后的數(shù)據(jù)?！　?6)表示層為上層用戶提供共同的數(shù)據(jù)或信息的語法表示變換。為了讓采用不同編碼方法的計算機在通信中能相互理解數(shù)據(jù)的內容，可以采用抽象的標準方法來定義數(shù)據(jù)結構，并采用標準的編碼表示形式。表示層管理這些抽象的數(shù)據(jù)結構，并將計算機內部的表示形式轉換成網(wǎng)絡通信中采用的標準表示形式。數(shù)據(jù)壓縮和加密也是表示層可提供的表示變換功能。　　(7)應用層是開放系統(tǒng)互連環(huán)境的最高層。不同的應用層為特定類型的網(wǎng)絡應用提供訪問OSI環(huán)境的手段。網(wǎng)絡環(huán)境下不同主機間的文件傳送訪問和管理(FTAM)、傳送標準電子郵件的文電處理系統(tǒng)(MHS)、使不同類型的終端和主機通過網(wǎng)絡交互訪問的虛擬終端(VT)協(xié)議等都屬于應用層的范疇。三、堂上提問及例題講解 （10分鐘）OSI基本參考模型教學過程詳見課件課后作業(yè) P67/2學科計算機網(wǎng)絡基礎與實訓教程課題網(wǎng)絡設備周數(shù)4學時數(shù)4授課班級11計算機網(wǎng)絡1～3教學目標及要求 網(wǎng)絡傳輸媒介 網(wǎng)絡接口卡 中繼器 集線器 網(wǎng)橋 交換機 路由器 網(wǎng)關 實訓 教學重點 集線器 網(wǎng)橋 交換機 路由器教學難點 交換機 路由器實驗儀器及教具 多媒體教學系統(tǒng) 教 學 過 程備 注? 常用的網(wǎng)絡傳輸媒介可分為兩類：一類是有線的；一類是無線的。有線傳輸媒介主要有同軸電纜、雙絞線及光纖；無線媒介有微波、無線電、激光和紅外線等。? 1. 雙絞線? 雙絞線是由兩條導線按一定扭距相互絞合在一起的類似于電話線的傳輸媒體，每根線加絕緣層并有顏色來標記，如下圖所示。成對線的扭絞旨在使電磁輻射和外部電磁干擾減到最小。雙絞線按其電氣特性分級或分類。? ? EIA/TIA（電氣工業(yè)協(xié)會/電信工業(yè)協(xié)會）第一類雙絞線通常不在LAN技術中使用，主要用于模擬話音。? EIA/TIA第二類雙絞線可用于綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（數(shù)據(jù)），如數(shù)字話音、IBM3270等。這兩類雙絞線在LAN中很少使用。? EIA/TIA第三類雙絞線是一種24WG的四對非屏蔽雙絞線，符合EIA/TIA568標準中確定的100歐姆水平布線電纜的要求， 10BaseT的話音和數(shù)據(jù)傳輸。? EIA/TIA第四類雙絞線在性能上比第三類有一定改進，適用于包括16Mbps令牌環(huán)局域網(wǎng)在內的數(shù)據(jù)傳輸速率。其傳輸特性滿足EIA/TIA Technical Services Bulletin 定義的第四類電纜的規(guī)范，也滿足NEMA和UL Twistedpair Qualification Program定義的規(guī)范。這類雙絞線可以是UTP，也可以是STP。? EIA/TIA第五類雙絞線是24AWG的四對電纜，比100歐姆低損耗電纜具有更好的傳輸特性，并適用于16Mbps以上的速率，最高可達100Mbps。150歐姆STP是另外一種高性能屏蔽式22AWG或24AWG的電纜，它支持的數(shù)據(jù)傳輸速率可達100Mbps或更高，并支持600MHz頻帶上的全息圖像。? 使用雙絞線組網(wǎng)，網(wǎng)卡必須帶有RJ45接口，另外還需要一個非常重要的設備——集線器Hub。如下圖所示是RJ45接頭示意圖。? ? 根據(jù)ATamp。T接線標準，雙絞線與RJ45接頭的連接方法在10BaseT和100BaseT是相同的。它需要四根導線通信，兩根用于發(fā)送數(shù)據(jù)，兩根用于接收數(shù)據(jù)。? 雙絞線（10BaseT）以太網(wǎng)技術規(guī)范可歸結為54321規(guī)則：? （1）允許5個網(wǎng)段，每網(wǎng)段最長100米。? （2）在同一信道上允許連接4個中繼器或集線器。? （3）在其中的3個網(wǎng)段上可以增加節(jié)點。? （4）在另外2個網(wǎng)段上，除作中繼器鏈路外，不能接任何節(jié)點。? （5）上述將組建1個大型的沖突域，最大站點數(shù)1024，網(wǎng)絡直徑達2500米。? 雙絞線組網(wǎng)的基本要求是網(wǎng)絡部件間延時滿足如下公式：? （中繼器延時+電纜延時+網(wǎng)卡延時2）2 ? 2. 同軸電纜? 同軸電纜可分為兩類：粗纜和細纜，? 不論粗纜還是細纜，其中央都是一根銅線，外面包有絕緣層，如下圖所示。由于同軸電纜絕緣效果佳、頻帶也寬、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、價格適中、性價比高，所以它是局域網(wǎng)中普遍采用的一種傳輸媒介。經(jīng)常提到的10Base2以太網(wǎng)就是使用細同軸電纜組網(wǎng)的。使用同軸電纜組網(wǎng)，需要在兩端連接50歐的反射電阻，這就是通常所說的終端匹配器。? （1）細纜連接設備及其技術參數(shù)。采用細纜組網(wǎng)，除需要電纜外，還需要BNC頭、T型頭及終端匹配器等，如下圖所示。同軸電纜組網(wǎng)的網(wǎng)卡必須帶有細纜連接接口（通常在網(wǎng)卡上標有“BNC”字樣）。? 下面是細纜組網(wǎng)的技術參數(shù)：? 最大的干線段長度：185米。? 最大網(wǎng)絡干線電纜長度：925米。? 每條干線段支持的最大節(jié)點數(shù)：30。? BNC、T型連接器之間的最小距離：。? （1）細纜連接設備及其技術參數(shù)。采用細纜組網(wǎng)，除需要電纜外，還需要BNC頭、T型頭及終端匹配器等，如下圖所示。同軸電纜組網(wǎng)的網(wǎng)卡必須帶有細纜連接接口（通常在網(wǎng)卡上標有“BNC”字樣）。? 下面是細纜組網(wǎng)的技術參數(shù)：? 最大的干線段長度：185米。? 最大網(wǎng)絡干線電纜長度：925米。? 每條干線段支持的最大節(jié)點數(shù)：30。? BNC、T型連接器之間的最小距離：。? （2）粗纜連接設備及其技術參數(shù)。包括轉換器、DIX連接器及電纜、N系列插頭、N系列匹配器，如下圖所示。使用粗纜組網(wǎng)，網(wǎng)卡必須有DIX接口（一般都標有DIX字樣）。? 下面是采用粗纜組網(wǎng)的技術參數(shù)：? 最大的干線長度：500米。? 最大網(wǎng)絡干線電纜長度：2500米。? 每條干線段支持的最大節(jié)點數(shù)：100個。? 收發(fā)器之間的最小距離：。? 收發(fā)器電纜的最大長度：50米。教學過程詳見課件課后作業(yè) P89/1。學科計算機網(wǎng)絡基礎與實訓教程課題局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)技術周數(shù)9學時數(shù)4授課班級11計算機網(wǎng)絡1～3教學目標及要求 局域網(wǎng)的基本概念 網(wǎng)絡服務器與工作站 介質訪問控制方法 局域網(wǎng)組網(wǎng)技術 IEEE 廣域網(wǎng)的基本概念 廣域網(wǎng)的組成 實訓教學重點 局域網(wǎng)的基本概念 網(wǎng)絡服務器與工作站 介質訪問控制方法 局域網(wǎng)組網(wǎng)技術教學難點 廣域網(wǎng)的基本概念 廣域網(wǎng)的組成實驗儀器及教具多媒體教學系統(tǒng) 教 學 過 程備 注一、教學導入 （5分鐘）復習前一章，引入新課。 二、講授新課 ? 局域網(wǎng)LAN（Local Area Network）是計算機通信網(wǎng)的重要組成部分，是一種在一個局部地區(qū)范圍內（例如一個學校、一個工廠、一家醫(yī)院、一個機關等），把各種計算機、外圍設備、數(shù)據(jù)庫等相互連接起來組成的計算機通信網(wǎng)。? 局域網(wǎng)的產生和發(fā)展? 為了共享軟件、硬件資源和相互之間傳送數(shù)據(jù)和文件，于是產生了近距離高速通信的要求，這就是局域網(wǎng)產生的背景。? 1972年Bell（貝爾）公司提出了兩種環(huán)型局域網(wǎng)技術。? 1983年，IEEE ，正式制定并頒布了IEEE ，這個標準被稱為標準以太網(wǎng)（10Base5）。從此局域網(wǎng)開始進入標準化進程。? 1983年，美國國家標準化委員會ANSI （FDDI）標準，使局域網(wǎng)的傳輸速率提高到了100Mbps。這一階段的網(wǎng)絡技術是共享傳輸通道、共享帶寬的共享式局域網(wǎng)技術。? 局域網(wǎng)的特點? 區(qū)別于一般的廣域網(wǎng)，局域網(wǎng)通常具有如下特征：? （1）地理分布范圍小。一般為數(shù)百米至數(shù)千米，可以覆蓋一幢大樓、一所學?；蛘咭粋€企業(yè)。局域網(wǎng)一般為一個機構所擁有。? （2）數(shù)據(jù)傳輸速率高。一般為10Mbps~10Gbps，可以交換各類數(shù)字和非數(shù)字（如語音、圖像、視頻等）信息。? （3）誤碼率低。這是因為局域網(wǎng)通常采用段距離基帶傳輸，可以使用高質量的傳輸媒體，從而提高了數(shù)據(jù)傳輸質量。? （4）以PC為主體。包括各種終端及外設，網(wǎng)絡中一般不設中央主機系統(tǒng)。? （5）一般僅包含OSI參考模型中的最低二層功能，即僅涉及通信子網(wǎng)的內容。所以連到局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信設備必須加上高層協(xié)議和網(wǎng)絡軟件才能組成計算機網(wǎng)絡。? （6）協(xié)議簡單，結構靈活，建網(wǎng)成本低，周期短，便于管理和擴充。? 覆蓋局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的區(qū)域是城市區(qū)域網(wǎng)MAN，簡稱城域網(wǎng)。 ? 局域網(wǎng)的拓撲結構? 1. 拓撲結構概念? 是用一些簡單的幾何圖形來表示復雜的形式結構。在計算機網(wǎng)絡中引用拓撲結構的目的是利用它來表示網(wǎng)絡傳輸介質的連接形式，即線路構成的幾何形狀。? 2. 按拓撲結構分類? 計算機網(wǎng)絡的拓撲結構是指網(wǎng)絡節(jié)點的地理分布和互連關系上的幾何構形。? 這種分類方法是最常用的分類方法。局域網(wǎng)經(jīng)常采用總線型、環(huán)型、星型這幾種最常見的拓撲結構，因此可以把局域網(wǎng)分為總線型局域網(wǎng)、環(huán)型局域網(wǎng)、星型局域網(wǎng)和混合型局域網(wǎng)等類型。? 3. 局域網(wǎng)拓撲結構的選擇? 選擇局域網(wǎng)拓撲結構需要考慮如下諸多因素：? （1）局域網(wǎng)既要易于安裝，又要易于擴展。? （2）局域網(wǎng)的可靠性是考慮選擇局域網(wǎng)的重要因素。要易于故障診斷和隔離，以使得局域網(wǎng)的主體在局部發(fā)生故障時仍然能夠正常運行。? （3）局域網(wǎng)拓撲結構的選擇還會影響傳輸媒體的選擇和媒體訪問控制方法的確定，這些因素又會影響各個節(jié)點運行速度和局域網(wǎng)軟、硬件接口的復雜性。? 網(wǎng)絡服務器? 服務器（Server）是整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的核心，它就是為網(wǎng)絡用戶提供服務并管理整個網(wǎng)絡的設備。? 根據(jù)客戶機/服務器交互模式中服務器提供的服務的類型的不同，可以將其分為文件服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、事務處理服務器、應用服務器和對象服務器等幾種類型。其中，前兩種類型是最基本的，而后面的幾種類型都是在此基礎上發(fā)展起來的。? 1. 文件服務器? 文件服務器是最早出現(xiàn)的一種服務器類型，如圖51所示。? 它的工作過程是：如果用戶想要查詢或處理文件服務器中的數(shù)據(jù)庫文件，由客戶機向文件服務器發(fā)出文件查詢請求。文件服務器在接收到客戶機的請求后，在服務器硬盤中搜索用戶所需的數(shù)據(jù)庫文件，然后將該數(shù)據(jù)庫文件發(fā)送到客戶機?？蛻魴C運行客戶應用程序，對數(shù)據(jù)庫文件進行處理，然后將修改過的數(shù)據(jù)庫文件發(fā)送回文件服務器。以這種服務器的工作過程可以看出其缺點是網(wǎng)絡負荷較大，致使網(wǎng)絡的工作效率較低。? 2. 數(shù)據(jù)庫服務器? 在該服務器的工作模式中（如下圖所示），客戶機通過一條SQL命令將服務請求發(fā)送到數(shù)據(jù)庫服務器，數(shù)據(jù)庫服務器將每一條SQL命令的執(zhí)行結果回送給客戶機。 ? 服務器從外型來看，和普通的PC并沒有什么兩樣，但其內部結構和性能卻與普通的個人PC機有著本質的不同。體現(xiàn)在以下方面：? 1）硬件結構? 2）性能? 工作站? 工作站（workstation）是一種高性能計算機，它與普通計算機相比具備更強大的數(shù)據(jù)運算與圖形和圖像處理能力。? 根據(jù)所使用的領域不同，工作站在性能上也有所差別?，F(xiàn)在常見的工作站主要有：圖形工作站、文件工作站、程序開發(fā)等，它們所涉及的領域主要有工程設計、圖形處理、軟件開發(fā)和金融管理等。? 介質訪問控制（Media Access Control，MAC）就是用于解決局域網(wǎng)中共用信道產生競爭時如何分配信道的使用權的問題。局域網(wǎng)目前常用的訪問控制方法有：? （1）爭用型介質訪問控制協(xié)議，即隨機型的介質訪問控制協(xié)議，如以太網(wǎng)的CSMA/CD方式。? （2）確定型訪問控制協(xié)議，即有序的訪問控制協(xié)議，如令牌