【正文】 信控制處理機或者主機連接起來，構成模塊內的面向終端的網絡。本地線路大多數是低速通信線路，可以用專線連接，也可以用交換線路連接。從網絡的傳輸效率出發(fā)，這種通信線路一般采用高速線路，如同軸電纜或光纜等。模塊內部具有較復雜的結構關系，而由若干個模塊組成的計算機網絡，結構就更加復雜了。教學小結：計算機網絡由主機、終端、通信控制處理機、集中器、本地線路、高速線路組成。 數據終端有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。如果傳輸信道為數字信道，DCE的作用是實現信號碼型與電平的轉換，以及線路接續(xù)控制等。交換網線路要通過呼叫過程建立連接，通信結束后再拆除。計算機系統(tǒng)中的通信控制器用于管理與數據終端相連接的所有通信線路。 通常數據通信有三種交換方式: (1)電路交換 電路交換是指兩臺計算機或終端在相互通信時，使用同一條實際的物理鏈路，通信中自始至終使用該鏈路進行信息傳輸，且不允許其它計算機或終端同時共亨該電路。這種存儲_轉發(fā)的方式可以提高中繼線和電路的利用率。第一個分組信息都連有接收地址和發(fā)送地址的標識。 (1)電路交換方式通常應用于公用電話網、公用電報網及電路交換的公用數據網(CSPDN)等通信網絡中。后一種方式與公用電話網基本相似，但它是用四線或二線方式連接用戶，適用于較高速率的數據交換。其優(yōu)點是實時性強、延遲很小、交換成本較低。電路交換適用于一次接續(xù)后，長報文的通信。由于這種方式，網絡傳輸時延大，并且占用了大量的內存與外存空間，因而不適用于要求系統(tǒng)安全性高、網絡時延較小的數據通信。它適用于對話式的計算機通信，如數據庫檢索、圖文信息存取、電子郵件傳遞和計算機間通信等各方面，傳輸質量高、成本較低，并可在不同速率終端間通信。 二、數據通信的分類 (1)數字數據網(DDN) 數字數據網由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點、數字信道和網絡控制管理中心組成，其網絡組成結構如框圖2所示。也可以說DDN是把數據通信技術、數字通信技術、光遷通信技術以及數字交叉連接技術結合在一起的數字通信網絡。DDN的主要特點是: ①傳輸質量高、誤碼率低:傳輸信道的誤碼率要求小。 ③要求全網的時鐘系統(tǒng)保持同步，才能保證DDN電路的傳輸質量。用戶入網速率最高不超過2Mbit/s。 (2)分組交換網 分組交換網(PSPDN)，所以又稱為X..25網。分組交換網最突出的優(yōu)點是在一條電路上同時可開放多條虛通路，為多個用戶同時使用，網絡具有動態(tài)路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能，但網絡性能較差。幀中繼網是從分組交換技術發(fā)展起來的。其功能特點為: ①使用統(tǒng)計復用技術，按需分配帶寬，向用戶提供共亨的的網絡資源，每一條線路和網絡端口都可由多個終點按信息流共亨，大大提高了網絡資源的利用率。 ③幀中繼只使用了物理層和鏈路層的一部分來執(zhí)行其交換功能，利用用戶信息和控制信息分離的D信道連接來實施以幀為單位的信息傳送，簡化了中間節(jié)點的處理。當然，幀中繼傳輸線路質量要求很高，其誤碼率應小于10的負8次方。、N64kbist/s(N=131)，以及2Mbit/s。其時延小于15ms。有線數據通信依賴于有線傳輸，因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的通信。狹義地說，移動數據通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。 二、講解例題 （10分鐘）無線數據通信 （30分鐘）教學過程詳見課件課后作業(yè) P31/1。交流什么、怎樣交流及何時交流，都必須遵循某種互相都能接受的規(guī)則。教學難點、怎樣交流及何時交流，都必須遵循某種互相都能接受的規(guī)則。 二、講授新課 (Protocol)　　為進行計算機網絡中的數據交換而建立的規(guī)則、標準或約定的集合?！　【W絡協(xié)議的三個要素：　　1)語義(Semantics)。　　2)語法(Syntax)。　　3)定時(Timing)?！　　　∮嬎銠C網絡系統(tǒng)是一個十分復雜的系統(tǒng)。分層就是系統(tǒng)分解的最好方法之一。n+1層雖然只直接使用了n層提供的服務，實際上它通過n層還間接地使用了n1層以及以下所有各層的服務?！　?層次模型　　層次結構的好處在于使每一層實現一種相對獨立的功能?！　∷^網絡的體系結構(Architecture)就是計算機網絡各層次及其協(xié)議的集合?！　　　?)對等層的虛通信必須遵循該層的協(xié)議?！　哟谓Y構劃分的原則：　　1)每層的功能應是明確的，并且是相互獨立的?！　?)層間接口必須清晰，跨越接口的信息量應盡可能少。若層數太少，則造成每一層的協(xié)議太復雜?！　【W絡的體系結構的特點是：　　1)以功能作為劃分層次的基礎?！　?)第n層在向第n+1層提供的服務時，此服務不僅包含第n層本身的功能，還包含由下層服務提供的功能?！　?OSI基本參考模型　　(Open System Interconnection)基本參考模型是由國際標準化組織(ISO)制定的標準化開放式計算機網絡層次結構模型，又稱ISO39?！伴_放”這個詞表示能使任何兩個遵守參考模型和有關標準的系統(tǒng)進行互連。OSI的體系結構定義了一個七層模型，用以進行進程間的通信，并作為一個框架來協(xié)調各層標準的制定。OSI各層的協(xié)議規(guī)范，精確地定義了應當發(fā)送何種控制信息及何種過程來解釋該控制信息。在OSI中，只有各種協(xié)議是可以實現的，網絡中的設備只有與OSI和有關協(xié)議相一致時才能互連?！　 OSI參考模型　　從圖中可見，整個開放系統(tǒng)環(huán)境由作為信源和信宿的端開放系統(tǒng)及若干中繼開放系統(tǒng)通過物理媒體連接構成。通俗地說，它們變相當于資源子網中的主機和通信子網中的節(jié)點機(IMP)。　　。通過物理媒體傳輸到接收方后，再經過從下到上各層的傳遞，最后到達接收進程。到最底層成為由“0”或“1”組成和數據比特流，然后再轉換為電信號在物理媒體上傳輸至接收方?！　∫蚪邮辗降哪骋粚硬粫盏降紫赂鲗拥目刂菩畔?，而高層的控制信息對于它來說又只是透明的數據，所以它只閱讀和去除本層的控制信息，并進行相應的協(xié)議操作?！　【唧w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。數據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絡層來說無差錯的數據鏈路?！　?3)網絡層數據以網絡協(xié)議數據單元(分組)為單位進行傳輸。另外，為避免通信子網中出現過多的分組而造成網絡阻塞，需要對流入的分組數量進行控制?！　?4)運輸層是第一個端端，也即主機主機的層次。運輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題。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。會話層還提供在數據流中插入同步點的機制，使得數據傳輸因網絡故障而中斷后，可以不必從頭開始而僅重傳最近一個同步點以后的數據。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據的內容，可以采用抽象的標準方法來定義數據結構，并采用標準的編碼表示形式。數據壓縮和加密也是表示層可提供的表示變換功能。不同的應用層為特定類型的網絡應用提供訪問OSI環(huán)境的手段。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學科計算機網絡基礎與實訓教程課題網絡設備周數4學時數4授課班級11計算機網絡1～3教學目標及要求 網絡傳輸媒介 網絡接口卡 中繼器 集線器 網橋 交換機 路由器 網關 實訓 教學重點 集線器 網橋 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? 常用的網絡傳輸媒介可分為兩類：一類是有線的；一類是無線的。? 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。雙絞線按其電氣特性分級或分類。? EIA/TIA第二類雙絞線可用于綜合業(yè)務數字網（數據），如數字話音、IBM3270等。? 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的話音和數據傳輸。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。? 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。? 使用雙絞線組網，網卡必須帶有RJ45接口，另外還需要一個非常重要的設備——集線器Hub。? ? 根據ATamp。它需要四根導線通信，兩根用于發(fā)送數據，兩根用于接收數據。? （2）在同一信道上允許連接4個中繼器或集線器。? （4）在另外2個網段上，除作中繼器鏈路外，不能接任何節(jié)點。? 雙絞線組網的基本要求是網絡部件間延時滿足如下公式：? （中繼器延時+電纜延時+網卡延時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。經常提到的10Base2以太網就是使用細同軸電纜組網的。? （1）細纜連接設備及其技術參數。同軸電纜組網的網卡必須帶有細纜連接接口（通常在網卡上標有“BNC”字樣）。? 最大網絡干線電纜長度：925米。? BNC、T型連接器之間的最小距離：。采用細纜組網，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。? 下面是細纜組網的技術參數：? 最大的干線段長度：185米。? 每條干線段支持的最大節(jié)點數：30。? （2）粗纜連接設備及其技術參數。使用粗纜組網，網卡必須有DIX接口（一般都標有DIX字樣）。? 最大網絡干線電纜長度：2500米。? 收發(fā)器之間的最小距離：。教學過程詳見課件課后作業(yè) P89/1。 二、講授新課 ? 局域網LAN（Local Area Network）是計算機通信網的重要組成部分，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、數據庫等相互連接起來組成的計算機通信網。? 1972年Bell（貝爾）公司提出了兩種環(huán)型局域網技術。從此局域網開始進入標準化進程。這一階段的網絡技術是共享傳輸通道、共享帶寬的共享式局域網技術。一般為數百米至數千米，可以覆蓋一幢大樓、一所學?；蛘咭粋€企業(yè)。? （2）數據傳輸速率高。? （3）誤碼率低。? （4）以PC為主體。? （5）一般僅包含OSI參考模型中的最低二層功能，即僅涉及通信子網的內容。? （6）協(xié)議簡單，結構靈活，建網成本低，周期短，便于管理和擴充。 ? 局域網的拓撲結構? 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。? 2. 按拓撲結構分類? 計算機網絡的拓撲結構是指網絡節(jié)點的地理分布和互連關系上的幾何構形。局域網經常采用總線型、環(huán)型、星型這幾種最常見的拓撲結構，因此可以把局域網分為總線型局域網、環(huán)型局域網、星型局域網和混合型局域網等類型。? （2）局域網的可靠性是考慮選擇局域網的重要因素。? （3）局域網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軟、硬件接口的復雜性。? 根據客戶機/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、數據庫服務器、事務處理服務器、應用服務器和對象服務器等幾種類型。? 1. 文件服務器? 文件服務器是最早出現的一種服務器類型，如圖51所示。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據庫文件，然后將該數據庫文件發(fā)送到客戶機。以這種服務器的工作過程可以看出其缺點是網絡負荷較大，致使網絡的工作效率較低。 ? 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。? 根據所使用的領域不同，工作站在性能上也有所差別。? 介質訪問控制（Media Access Control，MAC）就是用于解決局域網中共用信道產生競爭時如何分配信道的使用權的問題。? （2）確定型訪問控制協(xié)議，即有序的訪問控制協(xié)議，如令牌方式。? 在總線環(huán)境中，沖突的發(fā)生可能有兩種原因：一種是總線上兩個或兩個以上的接點同時發(fā)送信息；另一種是一個較遠的接點已經發(fā)送信息，但是由于線路較長，使之到達目的地時，另一個剛好發(fā)送了信息。? 2. 載波偵聽多路訪問? 基本的載波偵聽多路訪問（CSMA）方法的算法如下：? （1）一個站要發(fā)送信息時，首先需要監(jiān)聽總線，以確定是否有其他站發(fā)送的信號。? （3）如果總線（傳輸介質）是忙的，則等待一定時間后重試。 ? （1）不堅持CSMA。不堅持CSMA的缺點是不能找到信道剛好變成空閑的時刻，這樣就會影響信道利用率的提高。監(jiān)聽到信道忙，則繼續(xù)監(jiān)