【文档说明】计算机网络基础及应用第2章课件.ppt,共(104)页,1.414 MB,由小橙橙上传
转载请保留链接:https://www.ichengzhen.cn/view-76561.html
以下为本文档部分文字说明:
第2章计算机网络结构2·1局域网概述2·2局域网参考模型及协议2·3常见局域网介绍2·4局域网的组成及接口配置2.5局域网共享配置2.6局域网常见故障判别2.7广域网实现模型分析2·1局域网概述•2.1.1局域网的发展在局域网飞速发展的过程中,一些大的计算机公司在推出自
己的局域网产品的同时也提出了各种各样的网络体系和协议。网络体系结构与网络协议的标准化势在必行,1981年国际标准化组织(ISO,InternationalStandardsOrganization)颁发了开放
系统互连参考模型(OSI,OpenSystemInterconnection)。1.2计算机网络的概念和分类•2.1.2局域网的特点1.就局域网的地理分布而言,通常为一个单位,甚至更小,并且站点数目较为有限,如校园网或者企业的内部网都属于局域网,当然,一
间办公室内拥有若干计算机设备以及相关通信设备经过连接也可以称为局域网;2.局域网有较高的通信速率。局域网的传输速率在每秒10Mbps的数量级以上,可达Gbps,如,早期的局域网多是10Mbps,目前主流的局域网的通信速率为100M
bps,但是千兆局域网发展的很快,这为企业用户在内部传递大数据量的多媒体数据提供了良好的通信条件;3.系统的可靠性强,有较低的时延和误码率,一般为10-8~10-11;4.支持多种传输介质,通常不同的传输介质也会影响到局域网的性能;5.能方
便共享昂贵的外设、主机以及软件、数据,从一个站点访问全网。决定局域网特性的主要技术有一下三个方面:用以传输数据的传输介质,用以连接各种设备的拓扑结构,用以共享资源的介质访问控制方法。•2.1.3局域网的拓扑结构局域网的常见
的拓扑结构有星型、环型、总线型和树型等。1.星型拓扑结构集线器图2-1星型拓扑结构目前局域网系统中采用的拓扑结构,大多数是星型结构。在星型结构中各个站点之间的通信必须通过中心节点来完成。在局域网中中心节点可以是一个中继器,也可以是一个交换机,传送的数据以帧的形式进入中心节点,
以帧中所包含的目的地址确定达到的目的站点,从而实现站点之间链路的简单通信。由于所有的通信过程都要由中心节点进程传输,所以中心节点的负荷也相对较大,并且一旦中心节点出问题,就会导致整个网络无法工作。2.环型拓扑结构耦合器图2-2环形拓扑结构在环型拓扑结构中,局域网是由一组转发器(repeater,
又称中继器)通过点到点链路连接成封闭的环所构成的。在环型拓扑结构中,局域网是由一组转发器(repeater,又称中继器)通过点到点链路连接成封闭的环所构成的。因此,每个转发器连通两条链路。转发器是较简单的设备。它能接一条链路上的数据,并以相同的速度(转发器中无需缓冲)将数据逐比特地发
送到另一条链路上去,各条链路都是单向的,即数据仅沿一个方向传送,并且所有链路都顺次向一个方向传送。因此,数据是沿一个方向(顺时针或逆时针)绕环运行的。每个站在转发器处与网络连接。数据以帧来传送。每一帧包含被发送的数据和一些控制信息,包括所希望到达的目的站地址。对大
的数据块,发送站将其分成若干较小的块,并将每一小块用一帧来发送。一个站每当要发送下一帧时,它都要等待到下一个轮次,然后才可发送。由于发送的帧要通过所有其他的站,当此帧经过目的站时,该站就可识别其地址,并在本地缓冲器中复制该帧。此帧将继续环
行,直至回到源发站,并在那里被除去。因为多个站共享一个环,为了确定每个站在什么时候可以插入数据包,就要进行控制。通用采用的是某种分布式控制方式,每个站都包含一定的控制发送和接收用的访问逻辑。3.总线和树型拓扑结构终端电阻图2-3总线型拓扑结构终端电阻图2-4树型拓扑结构就总线拓扑结构来说,通信网
络只是传输介质,没有交换机,也没有转发器。所有站通过合适的硬件直接接到一条线状传输介质(即总线)上,任何一个站的发送都在介质上传播并能被所有其他站所接收;树型拓扑结构是总线拓扑结构的一般化。传输介质是不构成闭合环路的分支电缆
。同样,来自任何站的发送也都在介质上传播,并能被所有其他站接收。通常把总线和树形拓扑结构的介质称之为多点式或广播式介质。因为所有站共享一条公共传输链路,所以在某一时刻只有一个设备能够发送。为了确定下一次哪个站可以发送(即占有
传输介质),需要某种访问控制。通常采用某种由所有被连接的站共享的协议来进行这种控制(分布式控制)。有时,也采用集中式控制。如同环型拓扑结构一样,一般用帧传输来进行通信。发送站将报文分成若干帧,一次一帧地进行发送,但在介质上或许会与来自其他站的帧相交错。当这些帧
通过所希望到达的目的站时,该站识别其地址,并进行复制。不存在中间站,因而本质上不涉及交换。当采用总线或树型拓扑结构时,此种网络免除了全部的通信处理负荷,从通信角度来看,只是一简单的无源传输介质。被连接的站所处理负荷在数量级上差不多与环形连接的相
同。2·2局域网参考模型及协议•2.2.1局域网参考模型局域网的参考模型与OSI/RM模型不尽相同,只相当于OSI/RM模型的通信子网的功能。为了简化系统结构,局域网的内部大多采用共享信道的技术,所以局域网通常不单独设立网络层,而其高层功能由具体的局域网操作系统来实现。应用层表示层会话层
传输层网络层数据链路层物理层物理层媒体访问控制子层(MAC)逻辑链路控制层(LLC)IEEE802参考模型OSI模型图2-5局域网模型同OSI/RM的对比数据链路层中与介质访问无关的部分都集中在LLC
子层。由于局域网局域共享传输媒质,拓扑结构简单,内部不存在路由选择的问题,因此局域网可以省略网络层。1.物理层物理层实现网络中实体部分的连接以及比特流的发送和接收,因此物理层要实现实体之间的电气、机械、功能和规程四大特性的匹配,以
建立、维持和拆除物理链路。一对物理层实体能确认出两个介质访问控制MAC子层实体间同等层比特单元的交换。2.数据链路层OSI模型中数据链路层负责把不可靠的传输信道转换成可靠的传输信道,传送带有校验的数据帧,采用差错控制和帧确认技术。在局域网中OSI中的数据链路层的功能分别由其LLC子层和MAC子层
承担。局域网采用共享传输媒体的工作方式,所以局域网的数据链路层必须设置媒体访问控制功能。传输媒体的多样性和对应的媒体访问控制方法的多样性,决定了把LLC独立出来形成一具单独子层的必要性,使LLC子层与媒体无关,仅让MAC子层依赖于物
理媒体和媒体访问控制方法。因此MAC子层支持数据链路功能,并为LLC子层提供服务。支持CSMA/CD,令牌环、令牌总线等介质访问控制方式。它判断哪一个设备具有享用介质的权力以及介质操作所需要的寻址。LLC子层向高层提供一个或多个逻辑接口(具有发送帧和接收帧的功能
)。还具有帧顺序控制及流量控制等功能。LLC子层还包括某些网络层功能,如数据报、虚电路控制和多路复用等,由于局域网中的数据是按编址的帧传送,没有中间交换,因而不需要路由选择•2.2.2IEEE802标准IEEE802标准已被国际标准化组织ISO采纳,作为局域网的国际标准系列,称为
ISO8802标准,以下仍称为IEEE802标准。IEEE802标准中最为常用的是IEEE802.3、IEEE802.4和IEEE802.5。在这些标准中,各种局域网有各自的拓扑结构、媒体访问控制方法、帧和格式和听任等内容。IEEE802标准系列中各
个子标准之间的关系如图2-6所示。802.1系统结构与网络互连802.2逻辑链路控制LLC802.3CSMA/CD802.4TokenBus802.5TokenRingCSMA/CD介质TokenBus介质TokenRing介质数据链路层网络层物理层IEEE802.1是
概述、局域网的体系结构、网络互联、网络管理和性能测试。IEEE802.2集中了数据链路层中与媒体无关的LLC协议。IEEE802.3载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD访问方法和物理层协议IEEE802.4令牌总线(TokenBus)访问方法和物理层的协
议IEEE802.5令牌环(TokenRing)访问方法和物理层协议IEEE802.6关于城域网的分布式他列总线DQDB(DistributedQueueDualBus)的标准。IEEE802.7宽带时间片环(Time-Slot)
访问控制方法和物理层规范IEEE802.8光纤网媒体访问控制方法和物理层规范IEEE802.9等时网(Isonet)IEEE802.10LAN的信息安全技术IEEE802.11无线LAN媒体访问控制方法和物理层规范IEEE802.12100MbpsVG-Anylan访问控制方法和物理层规范•
2.2.3IEEE802.3标准IEEE802.3标准包含载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD访问方法和物理层协议。基于IEEE802.3标准的局域网也被称为CSMA/CD局域网。CSMA的工作过程基于争用协议,网络上的每个站点争用同一通道,并独立决定是否发送信息。CSMA/CD方
法可以简单地概括为以下四点:先听后发;边听边发;冲突停止;随机延迟后重发.以太网和IEEE802.3虽然完全相同,但都采用CSMA/CD方式,拥有共同的特点;当网络结构简单,运行负载轻时,网络延时小,但随着负载的增加,网络上发生冲突的
概率增加,性能将会有明显下降。IEEE802.3物理层规范在定义可选的物理配置方面表现了极大的多样性和灵活性。为了区分各种可选用的实现方案,可以使用一种简明的表示方法:<数据传输率(Mpbs)><信号方式><最
大段长度(百米)>如10BASE5和10BASE2就是采用这种表示方法来对以太网进行表示。•2.2.4IEEE802.5标准802.5标准是令牌环(Token-Ring)访问方法和物理层协议。令牌环网是将
各个结点连接成一个闭合的环形拓扑结构,也就是将网络上所有的计算机、终端和其他外围设备都通过环接口连接到环路上,如图2-7所示。环环接口环接口环接口环接口环接口环接口图2-7环型网络结构图1.环接口环接口是计算机与链路连接
的重要结构,从逻辑上来看,环型网络中的环接口由五部分组成:发送器(缓冲),接收器(缓冲)、控制器、线驱动器和线接收器,如图2-8所示。线驱动器控制器线接收器发送器(缓冲)接收器(缓冲)输出输入节点设备(计算机、终端)节点输出节点输入环输入环输出图2-8
环接口逻辑框图2.令牌环网的工作过程由点—点链路构成的环路虽然不是真正意义上的广播媒体,但环上运行的数据帧仍能被所有的站点接收到,而且任何时刻仅允许一个站点发送数据,因此同样存在发送权竞争问题。为了解决竞争,可以使用一个称为令牌(Token)的特殊比特模式,使其沿着环路循环。规定只有获得令牌的
站点才有权发送数据帧,完成数据发送后立即释放令牌以供其它站点使用。由于环路中只有一个令牌,因此任何时刻至多只有一个站点发送数据,不会产生冲突。而且,令牌环上各站点均有相同的机会公平地获取令牌。(1)当网络空闲时,只有一个令牌在环路上绕行。(2)令牌可以理解成一种“通行证”,
哪一个站点获得了令牌,就有权向环路上发送信息。(3)环路中的每个站点边转发数据,边检查数据帧中的目的地址,若为本站点的地址,便读取其中所携带的数据。(4)数据帧绕环一周返回时,发送站将其从环路上撤消。(5)发送站点完成数据发送后,重新产生一个令牌传至下一个站点,以使其它站
点获得发送数据帧的许可权。◐优点:通信量可以调整足够的带宽重负荷时各站公平访问且效率高◐缺点:易出错•2.2.5IEEE802.4标准令牌传递环网具有结构简单、经济、没有信息冲突等优点,但由于采取按位转发方式,随着环路上节点数量的增多,信息延时也随之增加。令牌总线(Token-Bus)是在综
合了CSMA/CD和Token-Ring的优点的基础上形成的一种方法。ABCDEFG图2-9令牌总线网络拓扑结构从逻辑上看,令牌是按地址的递减顺序传送至下一个站点的,但从物理上看,带有目的的令牌帧广播到总线上所有的站点的,但从物理上看,
带有目的地址的令牌帧广播总线上所有的站点,当目的站点识别出符号它的地址,即把该令牌帧接收。应该指出,总线上站点的实际顺序与逻辑顺序并无对应关系。令牌总线不会向CSMA/CD访问方式那样产生冲突,因此令牌总线的信息帧长度只需根据要传送的信息长度来确定,就没有最短帧的要求。在令牌
总线网络中,得到令牌的站点就可以发送报文,并继续传递令牌,没有数据需要发送的站点就将令牌传递给下一个站点,令牌在网络中的传递是依次进行的,所以在整个网络中各个站点都有公平的访问权。•2.2.6光纤分布数据接口FDDIFD
DI采用了类似令牌环网的环形结构,通过光纤将多个结点环接起来,环上的结点依次获得对环路的访问权利。另外,FDDI采用了双环结构实现容错绕接,两个环路可同时工作,互为备份,逆向传输信息(即一个顺时针方向,一个逆时针方向),从而提
高了系统的可靠性和获得较高的数据传输速率。FDDI双环图2-10FDDI双环结构2·3常见局域网介绍•2.3.1以太网1.以太网的拓扑结构和访问控制方式以太网的逻辑拓扑结构是总线型,但具体到物理拓扑结构个别标准
就不再是总线结构,而是星型结构如:10/100Base-T。2.以太网的标准在以太网发展的过程当中,出现过的以太网标准有10Base-5(标准以太网)、10Base-2(便宜以太网)和10Base-T(双绞线以太网
)。(1)标准以太网10Base-5标准以太网也称粗缆以太网,采用RG-1150欧姆的同轴电缆作为传输介质,工作站通过AUI接口、收发器电缆和收发器同总线相连,如图2-11所示。总线电缆的两端接上50欧姆的
终端电阻(也叫端接器),其中的一个必须接地,这样就构成了网络电缆段,每段最远距离500米。收发器收发器收发器终端电阻终端电阻收发器电缆粗缆图2-1110Base-5网络结构图粗缆以太网的硬件配置:○网卡○收
发器○收发器同轴电缆○电缆系统○中继器粗缆以太网的优点是可靠性高,抗干扰能力强,作用距离长,并且适合于恶劣环境。由于粗缆线较贵,而且要求每个工作站都配置一个外部收发器和收发器电缆,因而成本高,投资大。(2)便宜以太网10Base-2采用细同轴电缆作为传输介质的
以太网称为细缆以太网。细缆以太网的硬件基本配置如下:①网卡②BNC-T型接头③电缆系统④中继器细缆以太网的造价相对较低,且容易安装。但由于电缆段中连入多个BNC-T连接器,存在这多个BNC连接器和BNC接头的连接点,因而同轴电缆连接的故障率较高,且不便查找和维护。(
3)双绞线以太网10Base-T双绞线以太网采用无屏蔽的双绞线作为传输介质的以太网,使用双绞线和集线器的以太网按结构划分为单集线器结构、多集线器级联结构、可叠加集线器结构。双绞线以太网基本硬件配置①集线器(HUB)②非屏蔽双绞线UTP表2-1常用以太网的主要参数标准传输介质拓扑
区段最多工作站最大区段长度/mIEEE规范速度/Mb/s10BASE-550Ω粗同轴电缆总线100个500802.31010BASE-250Ω细同轴电缆总线30个185802.3a1010BASE-T2对100Ω3类双绞线星型1024个1008
02.3i10•2.3.2高速以太网1.高速以太网通常把速率达到或超过100Mb/s的以太网称为高速以太网。在双绞线上传送100Mb/s基带信号的星型拓扑以太网,仍使用IEEE802.3的CSMA/CD协议。100BASE-T以太网又称为快速以太网(FastEthernet)。快速以太
网标准支持3种不同的物理层标准,分别是100Base-T4、100Base-TX和100Base-FX。100Base-T4需要4对3类双绞线:一对专用于发送,一对专用于接收,另两对则是双向的。将100Mbps的数据信号分配到3对电缆传输,从而降低了对电缆的要求。100Base-TX需要2对高质
量的双绞线:一对用于发送数据,另一对用于接收数据。这种电缆类型既可以是5类非屏蔽双绞线(Category5),也可以是IBM1类屏蔽双绞线(IBMType1STP)。2.千兆位以太网千兆位以太网也称为吉比特以太网,是近些年发展起来的新的高速局域网技术。千兆位以太网仍然脱胎于IEEE802.3以
太网标准,但做了很多方面的扩充,被IEEE命名为802.3z,其数据传输率为1000Mbps(即1Gbps)。千兆位以太网基本保留了原以太网MAC层CSMA/CD协议,但它对CSMA/CD协议进行了一些改动,增加了一些新的特性。千兆位以太网的物理层
并没有重新设计新协议,而是采用了ANSIX3T11的光纤通道(FiberChannel,FC)的物理层协议中关于物理介质和接口的FC-0和关于编码解码的FC-1这两部分。根据这个标准,千兆位以太网可以采用的传输介质包括两类双绞线和光纤。◎阻抗为150欧姆的屏蔽双绞线(S
TP),其标准为1000Base-CX,传输距离为25m;◎5类非屏蔽双绞线,其标准为1000Base-T,传输距离为100m;◎使用短波长光源的1000Base-SX标准,该物理层标准支持62.5μm和50μm两种直径的多模光纤,
传输距离分别为440m和550m;◎使用长波长光源的1000Base-LX标准,该物理层标准支持62.5μm和50μm两种直径的多模光纤和直径为5μm的单模光纤,传输距离分别为250m、550m和3km。表2-2千兆位以太网物理层接口标准标准介质类型光纤直径(μm)最大传输距离1000
Base-CXSTP25m1000Base-T5类UTP100m1000Base-SX多模62.5,50440m,550m1000Base-LX多模,单模62.5,50,5250m,550m,3km千兆位以太网为了让便于同以太网和快速以太网兼容,对于上层协议依然保留原有的规定。
为了保证网络稳定可靠地运行,千兆位以太网引入了载波扩展(carrierextension)和分组猝发(packetburst)传输技术。采用这两种技术就可以把千兆位以太网的冲突检测域扩展到200m,而在传送大的数据帧时网络利用率可达90%。千兆位以太网的
速度明显高于快速以太网,但其价格并不因此而高出快速以太网很多。从配置和管理方面比较,这两种以太网非常相似,因此很容易从现有的传统以太网与快速以太网可以平滑地过渡到千兆位以太网。千兆位以太网同样支持半双工和全双工两种工作方式。•2.3.3无线局域
网无线局域网的基础还是传统的有线局域网,是有线局域网的扩展和替换。它只是在有线局域网的基础上通过无线HUB、无线访问节点(AP)、无线网桥、无线网卡等设备使无线通信得以实现。与有线网络一样,无线局域网同样也需要传送介质。只是无线局域网采用的传输媒体不是
双绞线或者光纤,而是红外线(IR)或者无线电波(RF),以后者使用居多。1.无线局域网的特点2.无线局域网的传输方式(1)扩展频谱方式(2)窄带调制方式(3)红外线方式3.无线局域网的拓扑结构无线局域网的拓扑结构可归结为两类:无中心或称对等式(
PeertoPeer)拓扑和有中心(Hub-Based)拓扑。(1)无中心拓扑(2)中心拓扑4.无线局域网的主要协议标准无线接入技术区别于有线接入的特点之一是标准不统一,不同的标准有不同的应用。目前比较流行的有802.11标准、蓝牙(Bluetooth)标准以及HomeRF(家庭网
络)标准(1)802.11标准(2)蓝牙(3)家庭网络的HomeRF5.常见的无线网络组网器件有如下几种:(1)无线网络网卡(2)无线网络HUB(3)无线网络网桥2·4局域网的组成及接口配置•2.4.
1局域网的组成•2.4.2网卡•2.4.3传输介质•2.4.4集线器与交换机•2.4.5常用局域网协议•2.4.6构建双绞线局域网•2.4.1局域网的组成1.网络服务器通常在局域网中至少需要一台网络服务器,用于管理整个局域网和向局域网内的工作站提供
网络服务。2.用户工作站在网络中用户是通过工作站或者客户机访问和使用网络的共享资源。通常情况下工作站就是一台计算机,它应该是一台能够满足运行的基本配置的计算机。这些计算机通过安装在其内部的网路适配器经过网络中的传输介质连接到网络服务器。3.网络适配器网络适配器又称网卡或网络接口卡或NI
C(NetworkInterfaceCard)。它是计算机连网的重要设备。网卡(NIC)插在计算机主板插槽中,负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式,通过网络介质传输。它的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等。它的基本
功能为:从并行到串行的数据转换,包的装配和拆装,网络存取控制,数据缓存和网络信号。图2-12网络适配器(NIC)4.传输介质计算机网络的正常连接和运行是同连接它们的物理介质分不开的。传输介质是网络通信的物质基础。传输介质的性能特点对传输速率、通信距离、可连接的
网络节点数量以及传输数据的可靠性都有着很大的影响,因此必须根据不同的通信要求,合理地选择传输介质。在局域网中常用的传输介质有双绞线、同轴电缆和光导纤维等。•2.4.2网卡1.网卡的分类○依据网络类型的不同,网卡可以分为:ATM网卡、令牌环网卡和以太网网卡等;○依据网卡所支持带宽的不同可分为
10M网卡、100M网卡、10/100M自适应网卡、1000M网卡几种;○根据网卡总线类型的不同,主要分为ISA网卡、EISA网卡和PCI网卡三大类,其中PCI网卡最为常用。ISA总线网卡的带宽一般为10M,PCI总线网卡的带宽从10M到1000M都有。○根据网卡的接口类型:
根据传输介质的不同,网卡出现了AUI接口(粗缆接口)、BNC接口(细缆接口)和RJ-45接口(双绞线接口)三种接口类型。2.网卡的参数网卡有三个主要的基本参数:中断请求IRQ、DMA通道以及存储基地址和I/O
地址。在早期的操作系统中安装完网卡后,需要用户自己设置这几个参数,但现在的操作系统都能够很好地自动分配这些地址和设置这些参数。3.无盘工作站中使用的网卡无盘工作站是这样一类特殊的计算机,机箱中没有硬盘,其它硬件都有(如主板、内存等)。这样的计算机只能通过网络中的一个系统服务
器才能正常使用。无盘工作站之所以能够启动,是由硬件(工作站端)和软件(服务器端)共同配合的结果。软件上,就是服务器上的远程启动相关服务和无盘系统软件;硬件上,则是工作站网卡上的BootROM芯片。较常用的无盘启动芯片有RPL和PXE两种。RPL芯片和PXE芯片:○RPL芯片可用于10M和
100M的网卡,有针对windowsNT(2000)操作系统的,有针对NetWare操作系统的。不同的网卡支持的无盘启动芯片类型不同,需要配套使用。所以不是任何网卡都能支持无盘工作站。10M的NE20
00和8029网卡、100M的8139网卡等都支持RPL芯片,并且也都容易找到相应的RPL芯片。○PXE芯片一般用于100M的网卡,以在8139网卡上的应用最为成熟和典型,甚至很容易就可找到用于8139网卡的PXE芯片代码(用于写入主板或空白BOOT片)。现在较常见的是
那种RPL/PXE双启动的BootROM芯片。4.网卡的安装与使用在计算机上安装网卡主要包含两部分,首先是将网卡安装在计算机的主板上,然后在操作系统中安装网卡驱动程序以及对网卡进行相应设置。网卡的物理安装就是将网卡安装在计算机主板的相应插槽上,在安装的过程中应该注意以下几个方面
的问题:(1)准备工作(2)安装网卡的时候,在主板上选择一个空的PCI插槽,将网卡对准插槽插入其中,一定要保证完全插入。(3)连接网卡的RJ-45插头与网卡的连接也要保证插牢。网卡驱动程序的手工安装方法也很简单,在不同的Windows系统中的安装基本上相同,但Wi
ndows系统与Linux系统在网卡驱动程序的安装上差别非常大。这里以Windows下驱动的安装和配置为主。WindowsXP下网卡驱动程序的手工安装:在“控制面板”中通过“添加硬件”或者“系统”中的“设备管理器”都可以安装网卡的驱动
程序。图2-13控制面板在“硬件更新向导”中选择设备,可以直接单击“下一步”按钮进行自动安装,也可以单击“从磁盘安装”按钮,手工指定驱动程序所在位置。如下图所示。图2-14硬件安装向导在安装完网卡后,需要对网络进行基本的设置,通过“本地连接”的
属性窗口可以设置主机的一些重要网络参数。选择“Internet协议(TCP/IP)”后,单击“属性”按钮。对Internet协议(TCP/IP)进行设置。图2-15本地连接属性图2-16TCP/IP属性设置•2.4.3传输介质1.双绞线双绞线(TP:TwistedPairwire)是
局域网中最常用的一种传输介质。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。图2-17非屏蔽双绞线(中间是起加强作用的抗拉纤维)双绞线级可以传递模拟信号也可以传递模拟信号。EIA/TIA为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号。计算机网络中使用第三、四、五类。这五种型号如下:第一类:主要用于传输语音
(一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆),不用于数据传输。第二类:传输频率为1MHz,用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输,常见于使用4Mbps规范令牌传递协议的旧的令牌网。第三类:指目前在ANSI
和EIA/TIA568标准中指定的电缆。该电缆的传输频率为16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输,主要用于10base-T。第四类:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mb
ps的数据传输,主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。第五类:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输,主要用于100base-T和10base-T网络,这是目前计算机网络中主要
使用的双绞线类型。○除了此上双绞线类型以外,近年还出现了超五类和六类非屏蔽双绞线。与五类双绞线相比超五类双绞线的衰减和串扰更小,可以提供好的网络基础。分类最高工作频率(MHz)最高数据传输率(Mbit/s)最大网段长度/m主要应用三类161010010Mbit/s网络四
类201610010Mbit/s的令牌网(用的很少)五类10010010010和100Mbit/s的以太网超五类12515510010、100和1000Mbit/s的网络表2-3常见非屏蔽双绞线型号2.同轴电缆同轴电缆
是计算机网络中较早出现的一类传输介质,目前使用的越来越少。同轴电缆使用硬铜线作为芯材来传输信号,在其外部包裹着一层绝缘材料。在这层绝缘材料之外用密织的网状金属导体环绕作为屏蔽层,网外再覆盖一层保护性材料,因此同轴电缆有很好的
抗电磁干扰的性能。计算机网络中经常使用的同轴电缆根据以用需求分为细同轴电缆(简称细缆或10Base2)和粗同轴电缆(简称粗缆或10Base5)。除此之外还有用于有线电视系统中使用的同轴电缆,主要用于传递模
拟信号。图2-18同轴电缆规格类型阻抗说明RG-58/U细同轴电缆50Ω实心铜线RG-58A/U细同轴电缆50Ω绞合线束RG-58C/U细同轴电缆50ΩRG-58A/U的军用标准RG-59CATV线缆75Ω用
于宽带传输的电缆,常用于CATVRG-62基带电缆90Ω用于ArcNet和IBM3270终端的电缆RG-8细同轴电缆50Ω实心铜线,较粗,直径为0.4英寸RG-11细同轴电缆50Ω实心铜线,较粗,直径为0.4英寸表2-4常用同轴电缆同轴电缆的这种结构,使它具有高带
宽和极好的噪声抑制特性。同轴电缆的带宽取决于电缆长度。1km的电缆可以达到1Gb/s~2Gb/s的数据传输速率。还可以使用更长的电缆,但是传输率要降低或使用中间放大器3.光导纤维我们经常说的光缆就是由光
导纤维组成的,光导纤维是由两种或两种以上折射率不同的透明材料通过特殊复合技术制成的复合纤维。光导纤维细小、柔韧并能传输光信号的介质。一根光缆中一般包含有多条光纤。加强芯外层护套绑带光纤图2-18光缆截面图光纤的类型是由其材料,芯和外层尺寸所决
定,芯的大小决定光的传输质量○单模光纤(SMFSingleModeFibre)的纤芯直径很小,在给定的工作波长上只能以单一模式传播,传输频带宽,传输容量大。如8.3/125μm单模光纤。(所谓“模”就是指以一定的角度进入光纤的一束光线)○多模光纤(M
MFMultiModeFiber)中心玻璃芯较粗(50或62.5μm),可传多种模式的光。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。○光导纤维的特点如下:△传输速率高,目前实际可以达到的传输速率从几十Mb/s到几千Mb/s△抗电磁干扰能力强,重量轻
,体积小,韧性好,安全保密性高△传输衰减极小,使用光纤传输,可以实现6~8km距离内不适用中继器的高速率数据传输。△光缆的价格较为昂贵,因此主要用于计算机网络的主干线,但随着其生产成本的不断减低,技术的不断提高,光纤架设到居民小区在很多
大中城市已经普及。△光纤的衔接和分支都比较困难,尤其是在分支时,信号能量损失很大。4.无线介质①红外线系统红外线局域网采用小于1微米波长的红外线作为传输媒体,有较强的方向性,由于它采用低于可见光的部分频谱作为传输介质,使用不受无线电管理部门的限制。红外信号要求视距传输,并且窃听困难,对邻近区
域的类似系统也不会产生干扰。在实际应用中,由于红外线具有很高的背景噪声,受日光、环境照明等影响较大,一般要求的发射功率较高,红外无线局域网是目前“100Mbit/s以上、性能价格比高的网络”唯一可行的选择。②
无线电波采用无线电波作为无线局域网的传输介质是目前应用最多的,这主要是因为无线电波的覆盖范围较广,应用较广泛。使用扩频方式通信时,特别是直接序列扩频调制方法因发射功率低于自然的背景噪声,具有很强的抗干扰抗噪声能力、抗衰落能力。•2.4.4集线器与交换机1.集线器集线器也称HUB是早期局域网
构建过程中常用的连接设备,虽然现在它已不是主要网络设备,但它为现在一些网络设备的发展提供了基础。经过20多年的发展,集线器发展出很多不同的种类。(1)按尺寸分类按照外形尺寸分,集线器有机架式和桌面式两种。图2-19机架式集线器图
2-20桌面式集线器(2)按带宽分类按提供的带宽划分,集线器有10Mbps集线器、100Mbps集线器、10/100Mbps自适应集线器三种。○10Mbps集线器,是指该集线器中的所有端口只能提供○10Mbps的带宽;○100Mbps
集线器,则是指该集线器中的所有端口只能提供100Mbps带宽;10/100Mbps自适应集线器,也称为"双速集线器",是指该集线器可以在10Mbps和100Mbps之间进行切换。端口能自动判断与之相连接的设备所能提供的连接速率,并自动调整至与之相适应
的最高速率。(3)按扩展方式分类按照扩展方式分类,集线器有可堆叠集线器和不可堆叠集线器两种。集线器的级联与堆叠的目的是为了扩充端口数的方法。当集线器的端口不够用时,可通过这两种扩展方式来增加端口数。处以上这些常见的分类方法外,还可以根据配置形式的
不同,将集线器可分为独立型集线器、模块化集线器以及可堆叠式集线器三大类。根据对集线器管理方式的不同可分为哑集线器(DampHub)和智能集线器(IntelligentHub)两种形式。2.交换机交换机(S
witch)是集线器的升级换代产品,从外观上来看,它与集线器基本上没有多大区别。但交换机的工作原理与集线器是不同的,交换机提供了许多集线器无法实现的网络互联功能。交换机能经济地将网络分成小的冲突网域,为每个工作站提供更高的带宽图2-21交换机(1)交
换技术在交换机中采用过三种交换技术:端口交换、帧交换、信元交换。①端口交换端口交换技术最早出现在插槽式的集线器中,这类集线器的背板通常划分有多条以太网段(每条网段为一个广播域),不用网桥或路由连接,网络之间是互不相通的。以太模块插入后通常被分配到某个
背板的网段上,端口交换用于将以太模块的端口在背板的多个网段之间进行分配、平衡。②帧交换帧交换是目前应用最广的局域网交换技术,它通过对传统传输媒介进行微分段,提供并行传送的机制,以减小冲突域,获得高的带宽。一般来讲每个公司的产品的实现技术均会有差异,但对网络帧的处理方式一般有以下
几种:●直通交换:提供线速处理能力,交换机只读出网络帧的前14个字节,便将网络帧传送到相应的端口上。●存储转发:通过对网络帧的读取进行验错和控制。前一种方法的交换速度非常快,但缺乏对网络帧进行更高级的控制,缺乏智能性和安全性,同时也无法支持具有不同速率的端口的
交换。因此,各厂商把后一种技术作为重点。③信元交换ATM技术代表了网络和通讯技术发展的未来方向,ATM采用固定长度53个字节的信元交换。由于长度固定,因而便于用硬件实现。ATM采用专用的非差别连接,并行运行,可以通过一个交换机同时建立多个节点,但并不会
影响每个节点之间的通信能力。ATM还容许在源节点和目标、节点建立多个虚拟链接,以保障足够的带宽和容错能力。ATM采用了统计时分电路进行复用,因而能大大提高通道的利用率。ATM的带宽可以达到25M、155M、6
22M甚至数Gb的传输能力。(2)局域网交换机的种类局域网交换机根据使用的网络技术可以分为:以大网交换机、令牌环交换机、FDDI交换机、ATM交换机、快速以太网交换机等。(3)交换机与集线器的区别主要体现在如下几个方面:●在OSI/RM(OSI参考模型)中的工作层次不同●数
据传输方式不同●带宽占用方式不同●传输模式不同•2.4.5常用局域网协议网络中不同的工作站,服务器之间能传输数据,源于协议的存在。一台计算机只有在遵守网络协议的前提下,才能在网络上与其他计算机进行正常的通信。在局域网中用得的比较多的是:TCP/IP
协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。图2-22局域网中常用的协议1.NeTBEUINetBEUI是NetBiosEnhancedUserInterface的缩写,即NetBios增强用户接口,此协议被多种操作
系统采用,NetBEUI协议是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议,安装后不需要进行设置,特别适合于在“网络邻居”传送数据。2.IPX/SPXIPX是Novell用于Netware客户端/服务器的协议群组,避免了Ne
TBEUI的弱点。但是,IPX具有完全的路由能力,可用于大型企业网。由于其在网络普及初期发挥了巨大的作用,所以得到了很多厂商的支持,包括Microsoft等,到现在很多软件和硬件也均支持这种协议。包括32位网络地址,在单个环境中带来了新的不同弱点。它和TCP/IP
的一个显著不同就是它不使用IP地址,而是使用网卡的物理地址即(MAC)地址。3.TCP/IPTCP/IP是在60年代由麻省理工学院和一些商业组织为美国国防部开发的。ARPANET就是基于TCP/IP协议开发的,并发展成为作为科学家和工程师交流媒体的Internet。TCP/IP同时具备了可扩
展性和可靠性的需求。不幸的是牺牲了速度和效率。Internet公用化以后,人们开始发现全球网的强大功能。Internet的普遍性是TCP/IP至今仍然使用的原因。常常在没有意识到的情况下,用户就在自己的PC上安装了TCP/IP栈,从而使该网络协议
在全球应用最广。TCP/IP的32位寻址功能方案不足以支持即将加入Internet的主机和网络数。因而可能代替当前实现的标准是IPv6。•2.4.6构建双绞线局域网目前主流局域网仍然是双绞线局域网,无论是快速以太网还是千兆以太网,基本的组网形式差
别不大。在双绞线局域网中,双绞线主要用于连接网卡与交换机以及交换机之间的连接,有时也可直接用于两个网卡之间的连接。常见接线方式有两种:568A接线规范和568B接线规范标准12345678568B白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕568A白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕表2-5双绞线接线规范
1.双绞线连接网卡和交换机时的线对分布在局域网中,从网卡到交换机间的连线为直通连接(MDI)也叫平接,即两个RJ-45连接器中导线的分布应统一。5类UTP规定8根(4对)线,实际上只用了其中的4根,其中1和2脚
必须成一对,3和6脚也必须成一对。当RJ-45连接器有弹片的一面朝下,带金属片的一端向前时,RJ-45接头中8个引脚的分布如图3-33所示。其中引脚1(TX+)和引脚2(TX-)用于发数据,引脚3(RX+)和引脚6(RX-)用于接收数据,即一对用于发送数据,一对用于接收数据。其他的2对(4根)线没
有使用。12345678图2-23RJ-45接头线序当用双绞线连接网卡和交换机时,两端的RJ-45连接器中导线的分布如图2-24所示。1234567812345678图2-24交叉连接注意:引脚1和2必须
是同一对线,引脚3和6必须是同一对线,不能搞错。2.双绞线连接两个交换机的线对分布如果是两个交换机(或集线器)通过双绞线连接,则双绞线接头中线对的分布与上述连接网卡和交换机时有所不同,必须要进行错线(MDIX)。两边采用不同
的接线方式叫扭接或交叉连接。错线的方法是:将一端的TX+接到另一端的RX+,一端的TX-接到另一端的RX-,也就是A端的第1脚接到B端的第3脚,A端的第2脚接到B端的第6脚,连接方式如图2-24所示。3.局域网的组
网方式交换式局域网是基于中心节点的结构。在这种结构中,总线型的拓扑结构要发展到层次化的星型拓扑。(1)单交换机方案(2)多交换机方案注意,有些交换机专门提供有级联端口,当使用该端口与其他交换机普通端口进行连接时
,无需使用特殊的交叉线,而只需使用普通的直通线即可。否则,交换机之间的级联必须使用交叉线。2.5局域网共享配置•2.5.1工作组组是指计算机的逻辑组合,它把具有共同目的的设备名(打印机、硬盘)供组成员共享,组成员管
理自己的账号并保证数据安全。这样的模式下,网络中的各个计算机都互为其他计算机的服务器和工作站,每台计算机上都有自己的用户和组账号。这种模式适用于用户较少的网络。1.工作组方式的特点●工作组中的计算机之间是一种
平等关系,提供服务是相互的。●工作组模式下资源和帐户的管理是分散的。每个计算机上的管理员能够完全实现对自己计算机上的资源和帐户的管理。●用户只能在自己的计算机上登陆,因为其登录验证信息在本地计算机上,因此对于用户身份的验证只能在本机上进行。●在工作组模式下,计算机的管理员不能给
用户分配一个基于服务器的配置文件,而只能在该用户第一次登陆到系统时,给他分配一个用户缺省的配置文件,该文件存储在本地计算机上,并对该用户的工作环境进行配置。●工作组模式下,可以通过一下途径实现资源的互相访问:◑利
用Guest账户访问。◑在目的计算机上为使用资源的用户创建一个账户,利用该账户连接到目的资源上,此时将被提示输入该账户的密码。这种组织方式的缺点是,当用户账户数量较大是,管理工作量较大、管理不方便。2.Windows中组的分类(1)全局组全
局组是有本域的域用户组成的,他是面向域用户的。全局组不仅能够在创建它的计算机上使用,在域中的任何一台计算机中都可以使用,甚至可以跨域使用。(2)本地组本地组是指该组仅限于所在的计算机和目录数据库。组中的成员在一个目录数据库中定义,并且可以赋予它所在计算机上的用户特权和对资源的访问许可。除
了这两个组以外,还有一些特殊组,这些特殊组的成员不是有管理员指定和分配的,其成员是动态变化的。•2.5.2域与工作组基于本地化和较为松散地管理不同的是域管理,域是一个相对严格和全局化的管理方式。“域”指的是服务
器控制网络上的计算机能否加入的计算机组合。实行严格的管理对网络安全是非常必要的。在对等网模式下,任何一台电脑只要接入网络,就可以访问共享资源,如共享ISDN上网等。尽管对等网络上的共享文件可以加访问密码,但是非常容易被破解。在由Window
s9x构成的对等网中,数据是非常不安全的。在“域”模式下,至少有一台服务器负责每一台联入网络的电脑和用户的验证工作,这样的服务器称为“域控制器(DomainController,简写为DC)”。“域控制器”中包含了由这个域的账户、密码、属于这个域的计算
机等信息构成的数据库。当电脑联入网络时,域控制器首先要鉴别这台电脑是否是属于这个域的,用户使用的登录账号是否存在、密码是否正确。如果以上信息不正确,域控制器就拒绝这个用户从这台电脑登录。不能登录,用户就不能访问服务器上有权限保护的资源,只能以对等网用户的方式访问Windows共享
出来的资源,这样就一定程度上保护了网络上的资源。2.6局域网常见故障判别•2.6.1局域网中常见的故障及其原因1.常见的网络故障局域网出现故障的主要表现就是用户无法上网,找不到网络邻居或者找到网络邻居不能共享资源等,但是同样
的表现不一定是一样的原因引起来的,因此要通过各种方法进行测试。通常网络不能正常工作的主要原因,有网卡设置错误、传输介质的连接故障以及线路质量不好等。2.网络故障的原因以及解决方法局域网出现的问题总的来说可以划分为两大类,硬件方面的问题和软件方面的问题。
(1)检查本机的问题①工作站网络属性配置②工作站的网卡首先测试本机的IP地址,如本机的IP地址为192.168.4.24,在命令行窗口中使用ping命令进行测试。如果出现“bytes=32time<10msttl=64”这样的信息,如下图
所示,则说明网卡配置没有问题。如果出现“Requestedtimeout”的问题那么说明你的网卡出现了问题。图2-25测试本机IP地址解决方法:出现这个问题的网卡并不一定就是出现了物理损坏而无法使用了,有可能是网卡与插槽的接触不良引起的,也有可能是网卡驱动程序出现问题。首先在“设备
管理器”中检查网络适配器项是否正常,如果有黄色的惊叹号或者红叉则说明网卡有问题。对于这样的情况可以重新安装网卡驱动程序,然后重新使用ping进行测试。如果依然有红叉出现,最有可能是网络连接的问题。还有一种原因也会引起网卡的故障,网卡的IRQ地址中断与其它相冲突可导致无法使用,在设备管理器中
看到黄色的惊叹号。(2)网络线路问题如果客户机的网卡和TCP/IP都没有问题接下来就是需要查看连接线路是否有问题。(3)交换机或者Hub故障双绞线和网卡如果都没有问题,就需要查看交换机的端口是不是坏了。(4)如果按
照以上的步骤来处理的话一般都能发现网络的故障并解决。不过除了上面的种种因素还有可能是其他的例如,开启的本地防火墙,主机感染病毒,或者是因为交换机的电源等等问题。由于网络系统的复杂和出现问题的结点非常多,所以检查时一定要仔细和耐心。•2.6.2常用的网络故障检测方
法1.常用网络连接检测工具网络经常出现的问题,一般都应准备一些常用工具,查网线自然也需要有查线的工具。以下几种工具,有些是常用到的工具,有些则属于专业工具。⑴万用表的使用⑵电缆扫描仪的使用⑶电缆测试仪的使用2.常用的测试
命令除了使用硬件检测工具对网络的连通性进行检测之外,使用专用的网络测试软件对网络进行测试也是必不可少的。在Windows系统中常用的网络命令行程序有:ipconfig、Ping、Arp、nbtstat、n
etstat、tracert、pathping等(1)ipconfigipconfig是用于获得主机配置信息,包括IP地址、子网掩码和默认网关。对于Windows95和Windows98的客户机使用的是winipcfg命令。图2-2
6查询本机主机配置信息ipconfig命令后可以跟参数用以不同的应用。主要参数all、renew和release。●all当ipconfig不带任何参数是用于显示系统的网络接口信息,使用带/all选项的时,将给出所有接口的详细配置报告,包括任何已配置的串行端口。使用此命令还可以将这些
信息重定向的文件中如:ipconfig/all>e:\ipinfo.txt使用ipconfig/renew刷新配置●renewrenew参数用于刷新DHCP租约。使用这个参数的前提是系统设置为自动获取IP地址方式。●releaserelease参数用于i
pconfig命令立即释放主机的当前DHCP配置。(2)PingPing命令主要用于测试IP级别的连通性。发现和解决问题时,可以使用Ping向目标主机名或IP地址发送ICMP回应请求。也可以使用Ping隔离网络硬件问题和不兼容配置。通
常最好先用Ping命令验证本地计算机和网络主机之间的路由是否存在,以及要连接的网络主机的IP地址。Ping目标主机的IP地址看它是否响应,如下:pingIP地址命令格式说明1Ping127.0.0.1Ping回环地址验证是否在本地计算
机上安装TCP/IP以及配置是否正确。2ping本地主机IP地址Ping本地计算机的IP地址验证是否正确地添加到网络。3ping默认网关Ping默认网关的IP地址验证默认网关是否运行以及能否与本地网络上的本地主机通讯。4ping远程主机
IP地址Ping远程主机的IP地址验证能否通过路由器通讯。表2-6使用Ping时应该执行以下步骤Ping常用的参数-t不断向指定的计算机发送报文,按Ctrl+Break可以查看统计信息或继续运行,直到用户按Ctrl+C键中断。-
a将IP地址解析为计算机名。-ncount发送由count指定数量的回应报文。-1size发送由size指定数据大小的回应报文。-rcount在“记录路由”字段中记录发出报文和返回报文的路由。指定的Count值最小可以是1,最大可以是9。-scoun
t指定由count指定的转发次数的时间戳。-wtimeout以毫秒为单位指定超时间隔。●ping命令经常用来对TCP/IP网络进行诊断。通过向目的计算机发送一个报文,让它将这个报文返送回来,如果返回的报文和发
送的报文一致,那就说明ping命令成功了。如果在指定时间内没有收到应答报文,则ping就认为该计算机不可达,然后显示“Requesttimeout”信息。通过对ping的数据进行分析,就能判断出计算机
是否开着,网络是否存在配置、物理故障。也可以使用ping实用程序测试计算机名和IP地址,如果能够成功校验IP地址却不能成功校验计算机名,则说明名称解析存在问题。当然,报文返回时间越短,Requesttimeout出现的次数越少,则意味着与此计算机的连接稳定和
速度快。●如果在使用Ping命令,测试的对象以主机的域名方式给出,出现如下提示说明该远程主机的域名不能被DNS服务器转换成IP地址。网络故障可能为DNS服务器有故障,或其域名不正确,也可能为网络管理员的计算机与远程主机之间的通信线路有故障。C:/
>pingwww.163.comUnknownhostwww.163.com(3)netstat可以使用netstat命令显示协议统计信息和当前的TCP/IP连接。它可以显示当前正在活动的网络连接的详细信息,例如显示网络连接、路由表和网络接口信
息。可以选择特定的协议并查看其具体使用信息;显示所有主机的端口号及当前主机的详细路由信息。-a显示所有与主机建立连接及正在监听的端口信息。-r显示路由表和活动连接。-e显示以太网的统计数据,该参数一般与s
参数共同使用。-s显示每个协议的统计情况,(TCP、UDP、ICMP、IP)。-n以数字格式显示地址和端口信息。图2-27使用netstat–a命令(4)nbtstatTCP/IP上的NetBIOS(NetBT)将NetBIOS名称
解析成IP地址。TCP/IP为NetBIOS名称解析提供了很多选项,包括本地缓存搜索、WINS服务器查询、广播、DNS服务器查询以及Lmhosts和主机文件搜索。Nbtstat是解决NetBIOS名称解析问题的有用工具。(5)pathpingpa
thping命令是一个路由跟踪工具,它将ping和tracert命令的功能和这两个工具所不提供的其他信息结合起来。pathping命令在一段时间内将数据包发送到到达最终目标的路径上的每个路由器,然后基
于数据包的计算机结果从每个跃点返回。由于命令显示数据包在任何给定路由器或链接上丢失的程度,因此可以很容易地确定可能导致网络问题的路由器或链接。(6)arparp命令可以显示和设置Internet到以太网的地址
转换表内容。这个表一般由ARP来维护。当仅使用一个主机名作为参数时,arp命令显示这个主机的当前ARP表条目内容。如果这个主机不在当前ARP表中那么ARP就会显示一条说明信息。2.7广域网实现模型分析•2.7.1概述广域网(WideAreaNetwork-WAN)
是一种跨地区的数据通讯网络,通常可以覆盖一个城市,一个省,一个国家的一类通信子网,有时也称为远程网。广域网的特点●主要提供面向通信的服务,支持用户使用计算机进行远距离的信息交换;●覆盖范围广,通信的距离远,需要
考虑的因素增多,如媒体的成本、线路的冗余、媒体带宽的利用和差错处理等;●由电信部门或公司负责组建、管理和维护,并向全社会提供面向通信的有偿服务、流量统计和计费问题。•2.7.2常见广域网技术常见的广域网技术有数字数据网(DDN)、帧中继、X.25协议、ISDN、ADSL等1.数字数据网(
DDN)DDN(DigitalDataNetwork)也称数字数据网,是电信部门结合多种通信技术向用户提供的一种高速通信业务,利用数字信道提供半永久性的连接电路进行数据传输的一种数据接入业务网络。用户端设备(主要为网关路由器)一般通过基带Modem或DTU利用市话
双绞线实现网络接入。(1)DDN的优点●传输速率高,在DDN网内的数字交叉连接复用设备能提供2Mb/s或N×64kb/s(不大于2M)速率的数字传输信道。●协议简单,采用交叉连接技术和时分复用技术。●全透明传输,由于DDN将数字通信的规程和
协议寄托在智能化程度较高的用户终端来完成,不受任何规程的约束,无协议限制,可支持数据、图像、话音等多媒体业务,是一种面向各类各种数据用户的共用通信网。●灵活的连接方式,可以支持数据、语音、图像传输等多种业务,他不仅可以和用户终端设备进行连接,也可以和用户网络连接,为用户提供灵活的组网环境。●电路可
靠性高,采用路由迂回和备用方式,使电路安全可靠。●传输质量高、网络时延小,由于DDN用户信息是根据事先约定的协议,在固定通道带宽和预先约定速率下顺序连续传输,免去了目的终端对信息的重组,因此减少了延时。●网络运行管理简便,采用网管对网络业务进行调度监控,使网络管理(2)DDN
的缺点DDN是固定信道方式,不能进行动态复用,在数据量不大的情况下线路利用率较低;由于是点-点的通信,需要多个DDN端口才能支持与多个结点通信,进网的端口数多。另外,对于部分用户而言,费用相对偏高。(3)DDN的应用DDN网
作为一种数据业务的承载网络,不仅可以实现用户终端的接入,而且可以满足用户网络的互连,扩大信息的交换与应用范围。在各行各业、各个领域中的应用也是较广泛的。如无线移动通信网利用DDN联网后,提高了网络的可靠性和快
速自愈能力。高质量的电视电话会议,今后增值业务的开发,都是以DDN网为基础的。DDN的具体应用范围为:●数据传输、图像传输、语音传输。●民航、火车站售票联网。●银行联网。●股市行情广播及交易。●信息数据库查
询系统。●智能小区。●任何电脑联网通信。2.X.25X.25协议是CCITT提出的一个与分组交换网的数据终端设备(DTE)和数据电路端接设备(DCE)有关的接口协议。它为用户终端与分组交换网之间的通信提
供了一些共同的规程。DTE通常指的是用户侧的主机或终端等,DCE则常指同步调制解调器等设备;DTE与DCE直接连接,DCE连接至分组交换机的某个端口,分组交换机之间建立若干连接,这样,便形成了DTE与DTE之间的通路。在一个X.25网络中,各实
体之间的关系如下图所示:(注:PSE是指分组交换设备)分组交换网PSECEPSEDCEDTEDCEDCEDTEDCEDTE图2-28X.25网络模型X.25网络的端用户系统是指企业、部门或者个人连入X.25网络的各种计算机系统,包括各种大、中、小和微型计算机系统。这些系统及其软件(系统软件和应
用软件)主要提供面向用户数据处理的服务。为了保证这些端用户系统可以方便地接入网络,PSDN提供了多种接口方式:●专线/拨号同步方式●专线/拨号异步方式●路由器入网方式但是X.25采用模拟信道、信道质量差,信道差错方面处理比较复杂,数据传输
的网络时延较大(差错处理、存储-转发等),端口速率低(不超过64Kbps)。X.25分组交换网适用于交换式短报文的传输,不适合实时性要求高、信息量大的业务使用。3.帧中继1984年,CCITT开始了分组交换技术的“改造工程”,并提出了一种新的分组交换技术—帧中继技术,对应的标准为CCITTQ.92
2。帧中继技术首先是淡化了交换设备上的层次概念,将数据链路层和网络层进行了融合。融合的目的一方面减少了层次之间的接口处理;另一方面,也可以通过对融合的功能进行分析,发现冗余项,并进行简化。帧中继具有以下
一些特点:(1)帧中继技术主要用于传递数据业务,它使用一组规程将数据信息以帧的形式(简称帧中继协议)有效地进行传送。它是广域网通信的一种方式。(2)帧中继所使用的是逻辑连接,而不是物理连接,在一个物理连接上可复用多个逻辑连接(即可建立多条逻辑信道),可
实现带宽的复用和动态分配。(3)帧中继协议是对X.25协议的简化,因此处理效率很高,网络吞吐量高,通信时延低,帧中继用户的接入速率在64kbit/s至2Mbit/s,甚至可达到34Mbit/s。(4)帧中继的帧信息长度远比X.25分组长度要长
,最大帧长度可达1600字节/帧,适合于封装局域网的数据单元,适合传送突发业务(如压缩视频业务、WWW业务等)。FR帧中继路由器或FRAD路由器或FRAD局域网1局域网2图2-29帧中继通信图2-29中,局域网1和局域网2代表两个要通过帧中继网络互联的局域网。
路由器或FRAD(帧中继拆装设备)的作用是将局域网1的帧(如以太网帧、令牌环帧等)封装打包成FR的帧,送入FR网络进行传送。FR路由器2或FRAD2将从FR网络接收到的帧中继帧解包,并转换为以太网帧送给局域网2。4.综合
业务数字服务网(ISDN)综合业务数字服务网俗称“超级一线通”,其主要目标是集成声音和非声音的服务,以数字形式统一处理各种公用网的通信业务。ISDN所提供的业务主要有:语音业务允许用户将ISDN终端或计算机接入ISDN;可
视图文;智能用户电报、传真业务;遥测和告警业务。ISDN提供两种接入速率:(1)基本速率接口(BRI)(2)一次群速率接口(PRI)N-ISDN和B-ISDN在性能上的差异较大:N-ISDN以目前的电话网为基础,用
户环路主要采用双绞线,而B-ISDN的用户环路和长途干线都采用光缆;N-ISDN的各种通道的速率固定(如:B通道为64Kbps),而B-ISDN的速率是可变的;N-ISDN以传输数字化语音为主,而B-ISDN可以传输
各种数字化信息(如:语音、数据和图像等)。5.非对称数字用户环路(ADSL)ADSL技术与其它常见接入技术的对比:●ADSL与普通拨号Modem的比较●ADSL与ISDN的比较●ADSL与DDN的比较(2)ADSL的安装步骤首先在您的计算机中安装一块网卡,10M或者
10M/100M自适应的都可以。安装ADSLModem的信号分离器(又叫滤波器,Splite)。信号分离器是用来将电话线路中的高频数字信号和低频语音信号分离的。安装时先将来自电信局端的电话线接入信号分离器的输入端,然后再用前面准备那根电话线一头连接
信号分离器的语音信号输出口,另一端连接电话机。安装ADSLModem。用前面准备好的另一根电话线将来自于信号分离器的ADSL高频信号接入ADSLModem的ADSL插孔,再用一根五类双绞线,一头连接ADSLModem的10BaseT插孔,另一头连接计算机网卡中的网线插孔。