無線傳輸介質：常用于有線鋪設不便的特殊地理環境，或者作為地面通信系統的備份和補充。 使用較多的是微波通信和衛星通信。 微波：是一種通過空氣發送的高頻無線電信號，它是直線傳輸的，所以發送器和接收器之間不能有障礙物，必須是直線的。典型的微波站是成系統的，每個站在接收到信號后，將它放大，再將其轉發。 衛星通信：可以看成是一種特殊的微波通信，使用地球同步衛星作為中繼站來轉發微波信號，可以突破地面微波的距離限制，通信量大、傳輸距離遠、可靠性高等優點。,微波通信： 微波盤必須被放在一個相對較高的位置，如高山上，塔頂，或在較高的建筑物上（每隔30米就有一個微波中轉站）,衛星通信： 信息傳播衛星就是一個中繼站，它將來自地球的信號彼此轉播 （衛星距地球約22，000米高）,4. 數據通信的主要性能指標 數據通信的任務是傳送數據信息，人們希望傳輸速度快、信息量大、可靠性高，把這些要求具體到技術上，主要有以下幾頂指標： 傳輸速率：是指每秒能夠傳輸數據代碼的位位，單位為比特/秒（bit/s）如10mbps,1Gbps,3.3 數據通信與計算機網絡,帶寬:是指信道能夠傳送信號的頻率寬度，也就是可傳送信號的最高頻率與最低頻率之差。一般信道的帶寬越大，其容量就越大，信號的失真就越小，傳輸速率就越高。 誤碼率：二進制碼在傳輸過程中被傳錯的概率。它是衡量數據通信系統正常工作情況下的可靠性指標。在計算機網絡系統中，對誤碼率有較高的要求，一般要低于10-6 交通運輸比喻數據通信： 傳輸介質=交通公路；傳輸速率=公路上允許行駛的車速 帶寬=公路的車道數；誤碼率=交通事故發生的概率 顯然：公路上的車道越多，車速越高，交通事故率越低，則車輛流通速度越快，交通系統的運行越好。,三、計算機網絡概述 計算機網絡：就是用傳輸介質把分布在不同地理位置的計算機和其他通信設備連接起來，實現數據通信和資源共享的分布式系統。 （一）計算機網絡的功能 1、數據通信：這是計算機網絡最基本的功能，電子郵件廣泛使用已取代了傳統的電話、電報、郵遞通信等方式，網上電話、視頻會議等各中通信方式正在發展。這不僅改變了傳統通信方式，也解除了利用軟盤和磁帶傳遞信息的不便，從而提高計算機系統的整體性能，方便了人們的工作和生活。,3.3 數據通信與計算機網絡,2、資源共享 ：是網絡最具吸引力的一種功能，它是指網絡用戶可以共享網絡中各種硬件和軟件資源，使網絡中各地區的資源互通有無、分工協作，從而大大提高系統資源的利用率。 利用網絡可以共享主機設備，如大型機，小型機，以完成特殊處理任務 可以共享外部設備，如打印機，繪圖儀，掃描儀等，以節約投資 最重要的是，利用計算機網絡共享軟件、數據等信息資源，可最大限度地降低成本和提高效率。 3、提高計算機的可靠性和可用性：網絡中的各臺計算機通過網絡彼此互為后備，一旦某臺計算機出現故障，其任務可由其他計算機代替，提高系統可靠性；當網絡中某臺計算機負擔過重時，可將任務轉交給網絡中較空閑的計算機完成，以均衡各臺計算機負載，提高每臺計算機的可用性。 4、易于進行分布式信息處理：用戶可以根據問題性質，選擇網絡中最適合的資源來處理，使問題得到快速而經濟的解決。對于較大型問題可通過一定算法將任務分給不同的計算機協同工作，實現分布處理。,（二）網絡拓撲結構 網絡拓撲：是指網絡布局的方法（如何選擇適當線路，線路容量，連接方式等，以使整個網絡結構合理，成本低廉）。 常見的拓撲結構有星型、環型、總線型、樹型等 ，如下圖所示： 星型結構的網絡有一個中央節點，任何兩個節點的通信要經過中央節點。 優點：這種拓撲結構簡單、建網容易、便于管理， 缺點：但它屬于集中控制，對中央節點的依賴性大，一旦中 央節點出現故障，整個網絡就會癱瘓，主機負載過重，可靠性低，通信線路利用率低。,環型網絡中，各個節點連成環狀，信息沿著一個方向傳遞，通過各個中間節點的存儲轉發，最后到達目的節點。 優點：這種拓撲結構管理簡單，實時性強 缺點：可靠性差，總路徑長度較短，一旦一個節點出現故障，則可能造成全網不能工作，并且當環中節點過多時，傳輸效率降低，響應時間變長。（串行工作方式）,3、總線結構：各節點都連接在一條公共的傳輸總線上。 優點：由于節省了電纜和其他連接設備，使用的電纜較少，安裝容易，網絡連接成本較低 缺點：網絡線路對整個系統較大，一旦出現故障，網絡中在該節點之后的所有節點將全部停止工作，而且常會因負載過重降低傳輸速度。 （串行工作方式）,4、樹型結構：各個節點按層次進行連接。 優點：易于擴展，出現故障易于恢復，一個分支的隔離和修復不會影響到其他分支的正常工作（并行） 缺點：這種拓撲結構比較復雜，成本較高,3.3 數據通信與計算機網絡,除此之外，還有一些其他類型的拓撲結構，如網絡型等。實際的信息系統開發中，較少采用單一結構，而是根據網絡應用方式、網絡操作系統及現場環境，以及布線費用、適應節點高速的靈活性和網絡可靠性等方面進行綜合考慮，往往要采用一些混合型結構。,（三）網絡的類型 1、按網絡的覆蓋的地理范圍分 局域網: (local area network,LAN)覆蓋有限的區域。通常在幾公里幾十公里范圍內，常用于一幢大樓內或緊鄰樓群間的通信。局域網的傳輸速率通常為10-100MBPS。一個組織中可構建一人或多個局域網，一個局域網可以包含多個子網，使得所有計算機可以共享局域網的軟、硬件，各用戶之間還可以彼此通信，互相交換信息。例：部門級網，校園網，企業網等。 城域網： （metropolitan area network,MAN）是將一個城市范圍內的計算機互聯，這種網絡連接距離可以在10100公里。MAN比LAN擴展的距離更長，連接的計算機數量更多，在地理位置上可以說是LAN延伸。在一個大型城市或都市地區，一個MAN通常連接著多個LAN。如一個MAN連接政府機構的LAN、醫院的LAN、電信的LAN、公司企業的LAN等等。由于光纖連接的引入，使MAN中高速的LAN互聯成為可能。MAN的運行方式與LAN相似。,3.3 數據通信與計算機網絡,廣域網：（wide area network,WAN ）它所覆蓋的范圍比MAN更廣，一般是在不同城市和不同國家之間的LAN或者MAN互聯，地理范圍可以幾百公里幾千公里。廣域網要使用公共的通信系統，利用各種通信設施覆蓋廣大的地理區域，如長途電話、衛星傳輸和海底電纜。例如，國際銀行業務網絡和航班訂票系統。Internet可以視為世界上最大的廣域網。 2、按網絡的所有權分類 公共網絡(public network)：是一種組織或個人可共同使用的網絡。電話系統、因特網是普遍使用的公共網絡。特點：資源有限，但用戶是無限的。因而為了獲得公共網絡的使用權，必定出現競爭問題。例如， 電話系統的線路是有限的，隨著用戶數的增加，高峰時段拔打電話總會出現“線路忙”信號，需等待線路釋放。 電話拔號上網，INTER服務商擁有的IP地址是有限的，當這些IP地址均被 占用時，你的上網將被告知“忙”，同樣需要等待被釋放的IP地址。,專用網(private network):是指組織擁有或租用通信介質，擁有獨占使用網絡設備的權力。那些對通信線路要求高可靠性的組織，往往使用專用網，這種網是組織獨占使用的。例如： 早期的銀行系統使用專用網來實現全國范圍內總行與各分行之間的信息溝通。如果組織的網絡覆蓋很大的地理范圍，那么組織則可能需要對通信線路有壟斷使用權，但無須網絡線路的所有權。在這種情況下，組織可從通信提供商那里租用通信線路。這樣就能保障線路滿足組織的應用需求，公司只要按租用期支付一定費用，因為是專用的，安全性較易控制，相對來說傳輸速度較快。 增值網（value-added network）：是一種半公用網。這類網絡除了提供一地到另一地的信息傳輸外，還可提供一些附加服務。例如： 如果組織需要使用電子數據交換（EDI）的處理方式與遍布世界各地的供應商和顧客進行信息交流，那么可以選擇通過購買全部網絡所需的硬、軟件來構建屬于自己的網絡；也可以選擇從通信服務提供商那里租用專線和，并開發軟件以便對EDI信息傳輸中所涉及到的信息進行必須的格式轉換。但是上述做法無論是在經濟上還是技術上或在其他方面都是不可行的。因此，我們一般還是選擇付費的VAN服務。,如果選擇使用VAN,所付費用一般根據傳輸的信息量來計算。這是增值網的一個優點。與租用專線不同，組織不必為保證線路的暢通而付費；與公用網相似的是，VAN也是由通信服務提供商擁有并經營，供許多企業用戶使用；與專用網相似的是：VAN提供通信業務以外的服務。一般而言，信息傳輸速度比公用網要快，而且能提供比公用網更高的安全性。增值 是VAN最重要的特征。 虛擬專用網（virtual private network,VPN）:是部署于公共網絡基礎設施中的一種網絡，它并不為用戶提供專線或通信介質，但保證組織使用網絡。所有用戶的大量信息都將被在這個網絡中一起傳送。VPN提供者為組織信息傳輸提供數據加密服務，以保證隱私權。它使用和專用網絡相同的安全性、管理以及服務質量策略，適用于跨國公司、跨地區和分支機構多的企業、集團。它能將用戶在呼地所用的電話、ISDN、交換等利用公共通信網組成一個虛擬的專用網，彼此間的通信如同置身于同一個辦公樓內一樣便捷，節省了用戶租用長途專線組網的巨額開支，同時可利用多種業務功能對網絡中每個 成員進行權限設置，從而控制通信費用。見圖3-5，公用網與專用網比較 優點：虛擬專網提供了靈活性高、資費便宜、覆蓋全面的長途通信，管理方便，用戶只能業務進行申請，維護，管理工作全由電信運營部門集中負責，通信質量穩定、可靠無延遲、無干擾，是現代企業理想的通信方式。因為組織通過因特網實施電子商務，所以虛擬專網已成為因特網上的流行趨勢。,（四）網絡的接口部件 調制解調器 網絡適配器 多路復用器 中繼器 集線器 網橋 路由器 網關,3.3 數據通信與計算機網絡,3.3 數據通信與計算機網絡,四、網絡體系結構與協議 （一）網絡協議與體系結構 （二）開放系統互聯參考模型 根據層次化模型的設計原則，該模型將整個網絡分為七個層次：物理層 、 數據鏈路層、 網絡層 、傳輸層 、 會話層 、表示層 、應用層 （三）Internet的分層結構 TCP/IP參考模型共分為四層：應用層、傳輸層、網絡互聯層和主機至網絡層。,五、Internet Internet上的資源浩如煙海，它提供的典型服務有以下幾個方面： 電子郵件E-mail WWW 電子公告板BBS 網絡新聞服務Usenet 文件傳輸協議FTP 遠程登錄Telnet,3.3 數據通信與計算機網絡,六、計算機網絡應用 （一）企業內部網（Intranet）及其應用 Intranet是使用Internet技術組建的企業內部網 ，以WWW方式向企業內的用戶提供各種信息資源。Intranet所定義的企業網絡除訪問Internet公用資源外，純粹用于企業內部信息交流，它強調的是提高企業的內部效率。各種財務、人事、制造等應用軟件確實成功的幫助企業提高了企業的工作效率。 （二）企業外部網（Extranet）及其應用 Extranet（企業外部網）是Intranet的一種延伸，它不僅僅局限于一個企業內部，而是把相互合作企業的Intranet網絡連在一起，是一種廣義上的企業內部網。 Extranet把企業內部已存在的網絡擴展到企業之外，從而可以完成一些合作性的商業應用（如企業和其客戶及供應商之間的電子商務、供應管理等）。,3.3 數據通信與計算機網絡,（三）聯機事務處理 聯機事務處理是指利用計算機網絡，將分布于不同地理位置的業務處理計算機設備或網絡與業務管理中心網絡聯接，以便于在任何一個網絡節點上都可以進行統一、實時的業務處理活動或客戶服務。 （四）