【正文】 tan AreaNetwork） 1． FDDI 技術 FDDI 以光纖為傳輸介質，傳輸速率可以達到 100Mbps，采用單環(huán)和雙環(huán)兩種拓撲結構。無線局域網分為兩個研究方向，一是由面向數據通信的計算機局域風發(fā)展而來的，采用的是無連接協(xié)議，即 IEEE 標準；另一個是致力于面向語音蜂窩電話，采用的是基于連接的協(xié)議，即HiperLAN2標準。它的基本原理是：令牌在網絡上依次順序傳遞，等待捕獲一個空令牌，然后將要發(fā)送的信息附加到后面，往下一站發(fā)送，直到目標站，將令牌釋放；如果工作站要發(fā)送數據時，經過的令牌不是空 的，則等待令牌釋放。通過一個稱為令牌的特殊幀來控制網絡的訪問。沖突檢測是指一種檢測或識別沖突的機制，這是實現沖突退避的前提。它的基本原理是：每個節(jié)點都共享網絡傳輸信道，在每個站要發(fā)送數據之前，都會檢測信道是否空閑，如果空閑則發(fā)送，否則就等待；在發(fā)送出信息后，則對沖突進行檢測，當發(fā)現沖突時，則取消發(fā)送。 （ 3）競爭式：不對各個工作站的發(fā)送權限進行控制，而是自由競爭，它適合于分布式控制，優(yōu)點在于簡單，輕負載下效率高，重負載時效率下降得很快。 LLC 能夠提供以下三種服務 （ 1）無確認無連接的服務 （ 2）面向連接方式的服務 （ 3）有確認有連接的服務 根據介質訪問控制的方式，可以將 MAC分為以下三種方式： （ 1）循環(huán)式：每個站輪流得到發(fā)送機會，如果一段時間內有許多站發(fā)送數據，則方式很有效，如果只有很少站發(fā)數據，則該方式開銷太大。公司、企業(yè)、政府部門及至住宅小區(qū)內的計算機機都在通過LAN 連接起來，以達到資源共享、信息傳遞和數據通信的目的。并從功能上將計算機網絡邏輯劃分為資源子網和通信子網。 ? 計算機網絡的結構及其特點 計算機網絡首先是一個通信網絡，早期的計算機網絡主要是廣域網，它的結構是由負責數據處理的主計算機與終端以及負責數據通信處理的通信控制處理設備與通信線路所這兩部分所組成。 ELearning 即是指通過 inter 或其他數字化內容進行學習與教學的活動 。 2．企業(yè)的信息化 通過在企業(yè)中實施基于網絡的管理信息系統(tǒng)（ MIS）和資源制造計劃（ ERP），可以實現企業(yè)的生產、銷售、管理和服務的全面信息化，從而有效提高生產率。 ? 計算機網絡的分類 1．以通信所使用的介質分類 有線網絡和無線網絡 2．以使用網絡的對象分類 公眾網絡和專用網絡 3．以網絡傳輸技術分類 廣播式網絡和點到點式網絡 4．以網絡傳輸速度的高低分類 低速網絡和高速網絡 圖 11 點到點網絡與廣播式網絡 5．按互連規(guī)模與通信方式分類 局域網、城域網與廣域網 ※ 重點提示： 最常用的兩種計算機分類方法為：（ 1）按傳輸技術將其分為廣播式網絡與點 點式網絡；（ 2）按覆蓋范圍與規(guī)模將其分為局域網、城域網與廣域網。 4．高速的計算機網絡階段 光纖在各國的信息基礎建設中被逐漸廣泛使用，這為建立高速的網絡輔墊了基礎。在 ARPA 上首先實現了以資源共享為目的的不同計算機互連的網絡，它是今天因特網的前身。 2．計算機 計算機網絡階段 以通信子網為中心，多主機多終端。這里既包括計算機網絡中的硬件資源，如磁盤空間、打印機、繪圖儀等，也包括軟件資源，如程序、數據等。第 1 章 網絡及其系統(tǒng)設計 ? 網絡的基本概念 ? 網絡的定義 計算機網絡是指將地理位置不同的功能相對獨立的多個計算機系統(tǒng)通過通信線路相互連在一起、由專門的網絡操作系統(tǒng)進行管理，以實現資源共享的系統(tǒng)。 ※ 重點提示： 組建計算機網絡的根本目的是為了實現資源共享。 ? 網絡的發(fā)展過程 1．終端 通信線路 計算機階段 人們通過通信線將計算機與終端（ terminal）相連，通過終端進行數據的發(fā)送與接收。 1969 年在美國建成的 ARPA 是這一階段的代表。 3．計算機網絡成熟階段 國際標準化組織于 1984 年頒布了“開放系統(tǒng)互連基本參考模型”問題的研究，即為 OSI 參考模型。千兆乃至萬兆傳輸速率 的 Ether 已經被越來越多地用于局域網和城域網中，而基于光纖的廣域網鏈路的主干帶寬也已達到 10G 數量級。 ? 計算機網絡的應用 1．辦公自動化 計算機網絡能過將一個企業(yè)或機關的辦公電腦及其外部設備聯成網絡，可以實現在信息共享和公文流傳 。 4．遠程教育 遠程教育是利用 inter 技術，與教育資源相結合，在計算機網絡上進行的教學方式。 5．娛樂與消遣 網絡給我們帶了新的豐富多彩的娛樂和消遣方式，如網上聊天、在線點播、新聞瀏覽以及現在最流行的網絡在線游戲等。從資源構成的 角度講，計算機網絡是由硬件和軟件組成的。 圖 12 資源子網與通信子網的二級子網結構 ? 局域網、城域網與廣域網 ? 局域網（ LAN， Local Area Network） 局域網（ LAN）是當今計算機網絡技術應用與發(fā)展非?；钴S的一個領域。 1. IEEE 802 為局域網制定了一系列標準，主要有如下 12 種。 （ 2）預約式：將傳輸介質的使用時間劃分為時間糟，而預約管理可以是集中控制，也可以分布控制。 2． CSMA/CD 協(xié)議 CSMA/CD 即是帶沖突檢測的載波偵聽多址訪問。載波偵聽主要是指網絡中的各個站點都具備一種對總線上所傳輸的信號或載波進行監(jiān)測的功能，其策略即是“信道空閑時，立即發(fā)送 ；信道忙時，繼續(xù)監(jiān)聽”。 3．令牌總線協(xié)議 采用令牌總線協(xié)議的網絡，雖然在物理上它們還是連接在一條總線上，但是在邏輯上是組成了一個首尾相連的環(huán)。 4．令牌環(huán)協(xié)議 令牌環(huán)使用中繼器將單個的點到點線路鏈接成為物理的環(huán)形結構。 6．無線局域網 無線局域網主要可以使用紅外線、擴展頻譜和窄帶微波技術三種通信技術。 ※ 重點提示： 應用是局域網技術發(fā)展真正的動力，局域網技術的發(fā)展十分迅速，目前已在企 業(yè)、機關、學校和信息管理與服務領域得到了廣泛的應用。 2．城域網的業(yè)務特點 （ 1） 傳輸速率高 （ 2） 用戶投入少，接入簡單 （ 3） 技術先進、安全 3．城域網的主要用途及其適用范圍 （ 1） 高速上網 （ 2） 互動游戲 （ 3） VOD 視頻點播與網絡電視 （ 4） 遠程醫(yī)療、會議、教育 （ 5） 遠程監(jiān)控 （ 6） 家庭證券交易系統(tǒng) （ 7） 智能設區(qū) （ 8） 帶寬及管道出租業(yè)務 ? 廣域網（ WAN， Wide Area Network） 廣域網是一種跨地區(qū)的數據通訊網絡 ,通常包含一個國家或地區(qū)。 1．綜合業(yè)務數字網（ ISDN） 2．數據數字網（ DDN） 3． 分組交換網 4．幀中繼（ FR） 5．異步傳輸模式（ ATM） ? 寬帶城域網的設計與管理 寬帶城域網的結構與設計 1．寬帶城域網的結構 寬帶城域網的總體結構是由網絡平臺、業(yè)務平臺、管理平臺與城市寬帶出口等部分組成 。 2．寬帶城域網網絡平臺的主要功能 （ 1）核心交換層 核心交換層為整個網絡提供一個高速，寬帶的中心連接，并能提供所有城域網出去 Inter 所需要的路由服務。它稱為網絡的“最后一公里”。 ? 寬帶城域網的管理與運營 寬帶城域網位于廣域網與接入網的交匯處，各種業(yè)務和協(xié)議都在此匯聚分流和進出核心網，直接面對終端用戶，應用環(huán)境復雜。寬帶城域網管理與運營的關鍵技術包括：帶寬管理、服務質量 QoS、網絡管理、用戶管理、多業(yè)務接入、統(tǒng)計與計費、 IP地址的分配與地址轉換以及網絡安全等。 SDH 的核心就是應用了波分多路復用技術 ,就是一條光纖信道上傳輸多條信號， SDH 網絡是 ATM， DDN 等中繼網絡服務的承載網。 21世紀初，提出了光以太網的概念，它的技術核心是：利用光纖的巨大帶寬資源和以太網的成熟與易用為運營商建造新一代的 寬帶城域接入網。 圖 17 基于 RPR 的城域網應用實例 RPR 技術的主要特點可歸納如下： （ 1）支持 50ms 的快速保護 （ 2）實現靈活的環(huán)路帶寬管理 （ 3）支持環(huán)路帶寬的公平分配 ※ 重點提示： 寬帶城域網建設最大的風險是基本技術方案的選擇，一般有三類選擇：基于 SDH 的城域網方案、基于 10Ge 的城域網方案和基于 RPR 的城域網方案。它是泛指用戶網絡接口（ UNI）與業(yè)務節(jié)點接口（ SNI）間實現傳送承載功能的實體網絡。 2．接入技術與“數字會聚”、“三網融合” 電信網、計算機網和有線電視網三大網絡的高層業(yè)務應用的融合。 ※ 重點提示： 作為用戶接入鋼的主要有三類：計算機網絡、電信通信網與廣播電視網。 ? 接入技術的主要功能特點與分類 1．接入網的主要功能 ： （ 1）用戶口功能（ UPF） （ 2）業(yè)務口功能（ SPF） （ 3）核心功能（ CF） （ 4）傳送功能（ TF） （ 5） AN系統(tǒng)管理功能（ SMF） 2．接入網的特點 （ 1）主要完成復用、交叉連接和傳輸功能，不具備交換功能。 （ 5）對環(huán)境的適應能力強 （ 6）組網能力強 （ 7）可采用 HDSL、 ADSL、有源或無源光網絡、 HFC 和無線網等多種接入技術。 圖 18 接入網技術按接入技術分類圖 圖 19 為接入網技術按接入方式分類圖 ? 各種接入技術的特點 1． xDSL 接入 xDSL 是 DSL（ Digital Subscriber Line）的統(tǒng)稱 ,意即數字用戶線路 ,是以銅電話線為傳輸介質的點對點傳輸技術。 xDSL 具有以下特征： （ 1） 與話音工作于不同頻段，基本不影響電話的正常使用，話音所占頻帶為 0－ 4KHz； xDSL 調制頻帶為 － 1MHz。 （ 3） 銅線的具體條件、天氣和片斷對話可能將影響傳輸性能。 （ 2）按接口角度分：可分為內置式、外置式和交互式機頂盒三種 （ 3）按傳輸方式分：可分為雙向對稱式傳輸和非對稱式傳輸。 （ 5）按同步方式分：可分為同步交換和異步交換。光纖接入可以分為有源光接入和無源光接入。 表 11 IEEE 802 系列標準對比 IEEE IEEE IEEE IEEE 標準類型 WLAN WMAN WMAN WMAN 覆蓋范圍 150m（ ） 100m（ ） 115km 幾公里 25km 工作頻率 （ ） （ ） 1~11GHz 許可或免許可頻段 11~60Hz 許可頻段 60GHz 許可頻段 許可頻段 移動性 無 無 本地 250km/h 業(yè)務定位 個人用戶，游牧 式數據接入 中小企業(yè)用戶的數據接入 無線傳輸 個人用戶的寬帶移動數據業(yè)務為主 高速移動數據業(yè)務 QoS 支持 不具備 不具備 不具備 不具備 標準化程度 高系列標準中的大多數已制定完成，只有少數部分尚在制定中 2020 年 6 月份獲得 IEEE 批準 2020 年上半年通過 處于早期需求分析階段 第 2 章 網絡的總體規(guī)劃與設計 ? 中小型網絡系統(tǒng)的基本結構 圖 21 基于網絡的中小型信息系統(tǒng)的結構示意圖 ? 網絡的運行環(huán)境要求 網絡的運行環(huán)境即整個網絡系統(tǒng)運行時放置網絡硬件設備的環(huán)境要求以及網絡電源供應所需要的良好安全穩(wěn)定的供電系統(tǒng)，它是保障系統(tǒng)安全、可靠與穩(wěn)定運行所必需的基本設備。 關鍵的網絡設備對供電系統(tǒng)的要求是很嚴格的，一般是用專門的供電系統(tǒng)，因為它具有較好的穩(wěn)壓同時帶有備用電源與供電智能管理。 2．操作系統(tǒng) 網絡操作系統(tǒng)作為網絡用戶和計算機之間的接口，通常具有復雜性、并行性、高效性和安全性等特點。 （ 3）操作系統(tǒng)可同時支持多個 CPU，這樣可以減少程序處理時間以提高操作系統(tǒng)性能。 （ 5）操作系統(tǒng)能夠支持用戶通過遠程對網絡系統(tǒng)進行管理和維護。前者包括有Oracle、 MS SQL Server 等，后者主要包括等 Java、 Visual C++、 Visual Basic、 Delphi 等。 5．網絡安全系統(tǒng) 網絡安全就是網絡上的信息的安全，是指網絡系統(tǒng)的硬軟件系統(tǒng)及其數據受到保護，不因突然的或者惡意的原因而遭到破壞、更改和泄露，系統(tǒng)連續(xù)可靠正常地運行，并給予持久不中斷的網絡服務。 ? 網絡系統(tǒng)設計流程 圖 22為網絡系統(tǒng)設計流程圖 ? 用戶需求與網絡應用需求調研 用戶需求 以下是進行用戶需求調研的主要內容： （ 1） 了解用戶對整個應用系統(tǒng)所期望達成的目標，要對用戶的商業(yè)目標和解決方案的約束進行全面分析。