1、計算機網絡第計算機網絡第1 1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論2本章學習要求本章學習要求： 了解：計算機網絡的形成與發展過程。了解：計算機網絡的形成與發展過程。 掌握：計算機網絡的定義與分類。掌握：計算機網絡的定義與分類。 掌握：計算機網絡的組成與結構的基本概念。掌握：計算機網絡的組成與結構的基本概念。 掌握：計算機網絡拓撲構型的定義、分類與掌握：計算機網絡拓撲構型的定義、分類與 特點。特點。 掌握：分組交換的基本概念。掌握：分組交換的基本概念。本章知識點結構本章知識點結構計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論31.1.1 計算機網絡發展階段的劃分計算機網絡發展階段的劃

2、分第一階段：計算機網絡技術與理論準備階段第一階段：計算機網絡技術與理論準備階段 （可以追溯到（可以追溯到20世紀世紀50年代）年代） 數據通信技術日趨成熟，為計算機網絡的數據通信技術日趨成熟，為計算機網絡的形成奠定了技術基礎。形成奠定了技術基礎。 分組交換概念的提出為計算機網絡的研究分組交換概念的提出為計算機網絡的研究奠定了理論基礎。奠定了理論基礎。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論4第二階段：計算機網絡的形成第二階段：計算機網絡的形成 （從（從20世紀世紀60年代）年代） ARPANET的成功運行證明了分組交換理的成功運行證明了分組交換理論的正確性。論的正確性。 T

3、CP/IP協議的廣泛應用為更大規模的網協議的廣泛應用為更大規模的網絡互聯奠定了堅實的基礎。絡互聯奠定了堅實的基礎。 E-mail、FTP、TELNET、BBS等應用展等應用展現出網絡技術廣闊的應用前景。現出網絡技術廣闊的應用前景。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論5第三階段：網絡體系結構的研究第三階段：網絡體系結構的研究 （20世紀世紀70年代中期開始）年代中期開始） OSI參考模型的研究對網絡理論體系的形參考模型的研究對網絡理論體系的形成與發展，以及在網絡協議標準化研究成與發展，以及在網絡協議標準化研究方面起到了重要的推動作用。方面起到了重要的推動作用。 TCP/I

4、P協議經受了市場和用戶的檢驗，協議經受了市場和用戶的檢驗，吸引了大量的投資，推動了吸引了大量的投資，推動了Internet應用應用的發展，成為業界標準。的發展，成為業界標準。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論6第四階段：第四階段：Internet應用、無線網絡與網絡應用、無線網絡與網絡 安全技術研究的發展安全技術研究的發展 （從（從20世紀世紀90年代開始）年代開始） Internet作為全球性的網際網與大型信息作為全球性的網際網與大型信息系統，在當今政治、經濟、文化、科研、系統，在當今政治、經濟、文化、科研、教育與社會生活等方面發揮了越來越重教育與社會生活等方面發揮

5、了越來越重要的作用。要的作用。 Internet大規模接入推動了接入技術的發大規模接入推動了接入技術的發展，促進了計算機網絡、電信通信網與展，促進了計算機網絡、電信通信網與有線電視網的有線電視網的“三網融合三網融合”。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論7 對等（對等（P2P）網絡技術的研究，使得）網絡技術的研究，使得“即即時通信時通信”等新的網絡應用不斷涌現，進等新的網絡應用不斷涌現，進一步豐富了人與人之間信息交互與共享一步豐富了人與人之間信息交互與共享的方式。的方式。 無線局域網與無線城域網技術日益成熟，無線局域網與無線城域網技術日益成熟，并已進入應用階段。無線自組

6、網、無線并已進入應用階段。無線自組網、無線傳感器網絡的研究與應用受到了高度重傳感器網絡的研究與應用受到了高度重視。視。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論8 通過射頻標簽通過射頻標簽RFID、各種類型的傳感器、各種類型的傳感器與傳感網，以及光學視頻感知與攝錄設與傳感網，以及光學視頻感知與攝錄設備，能夠方便、自動地采集各種物品、備，能夠方便、自動地采集各種物品、環境信息，拓寬了人與人、人與物、物環境信息，拓寬了人與人、人與物、物與物之間更為廣泛的信息交互，促進了與物之間更為廣泛的信息交互，促進了物聯網（物聯網（IoT）技術的形成與發展。）技術的形成與發展。 隨著網絡應用的

7、快速增長，社會對網絡隨著網絡應用的快速增長，社會對網絡安全問題的重視程度也越來越高。強烈安全問題的重視程度也越來越高。強烈的社會需求推動了網絡安全技術的快速的社會需求推動了網絡安全技術的快速發展。發展。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論91.1.2 計算機網絡的形成與發展計算機網絡的形成與發展1ARPANET研究研究通信網絡方案的設計兩個基本問題通信網絡方案的設計兩個基本問題： 網絡拓撲結構網絡拓撲結構 數據傳輸方式數據傳輸方式計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論10 集中式和非集中式集中式和非集中式 拓撲構型拓撲構型 分布式網絡分布式網絡 拓

8、撲構型拓撲構型計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論11分組交換技術分組交換技術 通信子網結構與分組交換原理示意圖通信子網結構與分組交換原理示意圖計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論12 ARPANET最早四個節點的結構最早四個節點的結構計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論132TCP/IP協議研究與發展協議研究與發展 ARPANET的協議結構的協議結構計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論143NSFNET對對Internet發展的影響發展的影響計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡

9、概論151.1.3 Internet的高速發展與信息高速公路的高速發展與信息高速公路 的建設的建設 1993年年9月，美國公布了國家信息基礎設施月，美國公布了國家信息基礎設施（NII）建設計劃，）建設計劃，NII被形象地稱為信息高速被形象地稱為信息高速公路。公路。 1995年年2月全球信息基礎設施委員會（月全球信息基礎設施委員會（GIIC）成立，目的是推動與協調各國信息技術與信息成立，目的是推動與協調各國信息技術與信息服務的發展與應用。服務的發展與應用。 電信運營商紛紛將競爭重點和大量資金轉移到電信運營商紛紛將競爭重點和大量資金轉移到高效、經濟、支持大量用戶接入和支持多種業高效、經濟、支持大量

10、用戶接入和支持多種業務的城域網建設中。務的城域網建設中。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論161.1.4 寬帶城域網與三網融合技術的發展寬帶城域網與三網融合技術的發展計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論171.1.5 物聯網技術的形成與發展物聯網技術的形成與發展 物聯網是在物聯網是在Internet技術的基礎上，利用技術的基礎上，利用射頻標簽、無線傳感與光學傳感等感知射頻標簽、無線傳感與光學傳感等感知技術，自動獲取物理世界的各種信息，技術，自動獲取物理世界的各種信息，通過三網融合形成的下一代網絡系統，通過三網融合形成的下一代網絡系統，構建一個覆

11、蓋世界上人與人、人與物、構建一個覆蓋世界上人與人、人與物、物與物的智能信息系統。物與物的智能信息系統。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論18理解物聯網的基本概念，需要注意的幾個問題理解物聯網的基本概念，需要注意的幾個問題： 物聯網是物聯網是Internet的接入方式的延伸與功的接入方式的延伸與功能的擴展。能的擴展。 物聯網實現物理世界與信息世界的無縫物聯網實現物理世界與信息世界的無縫連接。連接。 物聯網預示著網絡技術將會在更大范圍、物聯網預示著網絡技術將會在更大范圍、更深層次應用的發展趨勢。更深層次應用的發展趨勢。 物聯網提出了很多新的研究課題。物聯網提出了很多新的研

12、究課題。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論191.2 計算機網絡技術發展的三條主線計算機網絡技術發展的三條主線計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論20第一條主線：從第一條主線：從ARPANET到到Internet ARPANET的研究奠定了的研究奠定了Internet發展的基礎，發展的基礎，而聯系兩者的是而聯系兩者的是TCP/IP協議。協議。 在在Internet形成過程中，廣域網、城域網、局形成過程中，廣域網、城域網、局域網與個人區域網技術逐步成熟。域網與個人區域網技術逐步成熟。 今后除了計算機之外，各種今后除了計算機之外，各種PDA、智能手

13、機、智能手機、傳感器、射頻標簽系統等移動數字終端設備都傳感器、射頻標簽系統等移動數字終端設備都會連接到會連接到Internet之中。之中。 P2P技術受到學術界與產業界的高度重視。新技術受到學術界與產業界的高度重視。新的基于的基于P2P網絡應用不斷出現，成為網絡應用不斷出現，成為21世紀網世紀網絡應用重要的研究方向之一。絡應用重要的研究方向之一。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論21第二條主線：從無線分組網到無線自組網、無線第二條主線：從無線分組網到無線自組網、無線 傳感器網絡傳感器網絡 在無線分組網的基礎上發展起來的無線自組網在無線分組網的基礎上發展起來的無線自組網

14、Ad hoc是一種特殊的無線、自組織、對等、多跳、移動的網是一種特殊的無線、自組織、對等、多跳、移動的網絡，具有重要的應用價值。絡，具有重要的應用價值。 無線傳感器網絡無線傳感器網絡WSN的研究受到高度關注，被評價為的研究受到高度關注，被評價為“21世紀最有影響的世紀最有影響的21項技術之一項技術之一”和和“改變世界的改變世界的十大技術之首十大技術之首”。 無線傳感器網絡已經成為物聯網重要的支撐技術之一。無線傳感器網絡已經成為物聯網重要的支撐技術之一。 無線個人區域網絡在家庭網絡中的應用具有很好的應無線個人區域網絡在家庭網絡中的應用具有很好的應用前景。無線個人區域網的用前景。無線個人區域網的8

15、02.15.4標準、藍牙協議、標準、藍牙協議、ZigBee協議已經成為當前研究與應用的熱點。協議已經成為當前研究與應用的熱點。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論22第三條主線：網絡安全技術第三條主線：網絡安全技術 現實社會對網絡技術依賴的程度越高，網現實社會對網絡技術依賴的程度越高，網絡安全技術就越顯得重要。絡安全技術就越顯得重要。 目前網絡攻擊呈現出目前網絡攻擊呈現出“趨利性趨利性”的特點。的特點。 網絡安全是一個系統的社會工程，涉及技網絡安全是一個系統的社會工程，涉及技術、管理、道德與法制環境等多個方面。術、管理、道德與法制環境等多個方面。 物聯網將要面臨著更為嚴

16、峻的網絡安全問物聯網將要面臨著更為嚴峻的網絡安全問題。題。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論231.3 計算機網絡定義與分類計算機網絡定義與分類1.3.1 計算機網絡定義計算機網絡定義計算機網絡是計算機網絡是“以相互共以相互共享資源的方式互聯起來的享資源的方式互聯起來的自治計算機系統的集合自治計算機系統的集合”。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論24計算機網絡主要特征計算機網絡主要特征： 組建計算機網絡的主要目的是實現計算組建計算機網絡的主要目的是實現計算機資源的共享。機資源的共享。 互聯的計算機系統是自治的系統。互聯的計算機系統是自治的系統

17、。 聯網計算機之間的通信必須遵循共同的聯網計算機之間的通信必須遵循共同的網絡協議網絡協議計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論251.3.2 計算機網絡的分類方法計算機網絡的分類方法 計算機網絡按照其覆蓋的地理范圍進行計算機網絡按照其覆蓋的地理范圍進行分類，可以很好地反映不同類型網絡的分類，可以很好地反映不同類型網絡的技術特征。技術特征。 按覆蓋的地理范圍劃分，計算機網絡可按覆蓋的地理范圍劃分，計算機網絡可以分為：廣域網、城域網、局域網與個以分為：廣域網、城域網、局域網與個人區域網。人區域網。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論26理解網絡分類需要

18、注意幾個問題理解網絡分類需要注意幾個問題： 距離數據只是一些參考值，這之間沒有嚴格的距離數據只是一些參考值，這之間沒有嚴格的界限。界限。 隨著技術的進步，局域網、城域網、廣域網之隨著技術的進步，局域網、城域網、廣域網之間的界限越來越模糊了。間的界限越來越模糊了。 連接用戶連接用戶10m之內的數字移動終端設備的網絡之內的數字移動終端設備的網絡多是用無線通信技術，因此個人區域網更準確多是用無線通信技術，因此個人區域網更準確的含義是無線個人區域網。的含義是無線個人區域網。 無線個人區域網（無線個人區域網（WPAN）是目前發展最為迅）是目前發展最為迅速的領域之一。速的領域之一。計算機網絡第計算機網絡第

19、1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論271.3.3 廣域網廣域網廣域網具有兩個主要的特征廣域網具有兩個主要的特征：廣域網是一種公共數據廣域網是一種公共數據網絡。網絡。廣域網研究的重點是寬廣域網研究的重點是寬帶核心交換技術。帶核心交換技術。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論281.3.4 城域網城域網 寬帶城域網的定義寬帶城域網的定義寬帶城域網是以寬帶城域網是以IP協議為基礎，通過計算協議為基礎，通過計算機網絡、廣播電視網、電信網的三網融合，機網絡、廣播電視網、電信網的三網融合，形成覆蓋城市區域的網絡通信平臺，為語形成覆蓋城市區域的網絡通信平臺，為語音、數據、圖像、視頻

20、傳輸與大規模的用音、數據、圖像、視頻傳輸與大規模的用戶接入提供高速與保證質量的服務。戶接入提供高速與保證質量的服務。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論29 寬帶城域網應用領域寬帶城域網應用領域計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論30寬帶城域網技術的主要特征寬帶城域網技術的主要特征 完善的光纖傳輸網是寬帶城域網的基礎。完善的光纖傳輸網是寬帶城域網的基礎。 傳統電信、有線電視與傳統電信、有線電視與IP業務的融合成業務的融合成為了寬帶城域網的核心業務。為了寬帶城域網的核心業務。 高端路由器和多層交換機是寬帶城域網高端路由器和多層交換機是寬帶城域網的核

21、心設備。的核心設備。 擴大寬帶接入的規模與服務質量是發展擴大寬帶接入的規模與服務質量是發展寬帶城域網應用的關鍵。寬帶城域網應用的關鍵。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論31寬帶城域網的功能結構寬帶城域網的功能結構計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論32寬帶城域網網絡層次結構寬帶城域網網絡層次結構計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論331.3.5 局域網局域網局域網的定義局域網的定義 局域網（局域網（LAN）用于將有限范圍內（例）用于將有限范圍內（例如一個實驗室、一幢大樓、一個校園）如一個實驗室、一幢大樓、一個校園）的各種

22、計算機、終端與外部設備互聯成的各種計算機、終端與外部設備互聯成網。網。 按照采用的技術、應用范圍和協議標準按照采用的技術、應用范圍和協議標準的不同，局域網可以分為共享局域網與的不同，局域網可以分為共享局域網與交換局域網。交換局域網。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論34局域網主要技術特征局域網主要技術特征 局域網覆蓋有限的地理范圍，它適用于機關、校園、工局域網覆蓋有限的地理范圍，它適用于機關、校園、工廠等有限范圍內的計算機、終端與各類信息處理設備連廠等有限范圍內的計算機、終端與各類信息處理設備連網的需求。網的需求。 局域網能夠提供高數據傳輸速率（局域網能夠提供高數據傳

23、輸速率（10Mbps100Gbps）、）、低誤碼率的高質量數據傳輸環境。低誤碼率的高質量數據傳輸環境。 局域網一般屬于一個單位所有，易于建立、維護與擴展。局域網一般屬于一個單位所有，易于建立、維護與擴展。 決定局域網性能的三個因素是：拓撲、傳輸介質與介質決定局域網性能的三個因素是：拓撲、傳輸介質與介質訪問控制方法。訪問控制方法。 局域網可以用于辦公室、家庭個人計算機的接入，園區、局域網可以用于辦公室、家庭個人計算機的接入，園區、企業與學校的主干網絡，以及大型服務器集群、存儲區企業與學校的主干網絡，以及大型服務器集群、存儲區域網絡、云計算服務器集群的后端網絡。域網絡、云計算服務器集群的后端網絡。

24、計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論351.3.6 個人區域網個人區域網 隨著筆記本計算機、智能手機、隨著筆記本計算機、智能手機、PDA、投影儀、投影儀與信息家電的廣泛應用，人們逐漸提出自身附與信息家電的廣泛應用，人們逐漸提出自身附近近10m范圍內的個人操作空間（范圍內的個人操作空間（POS）移動數）移動數字終端設備聯網的需求。字終端設備聯網的需求。 由于個人區域網絡（由于個人區域網絡（PAN）主要是用無線通信）主要是用無線通信技術實現聯網設備之間的通信，因此就出現了技術實現聯網設備之間的通信，因此就出現了無線個人區域網絡（無線個人區域網絡（WPAN）的概念。）的概念。

25、 目前在無線傳感器網絡目前在無線傳感器網絡WSN中主要使用的無線中主要使用的無線通信技術是通信技術是802.11標準的標準的WLAN、802.15.4標準標準的無線個人區域網（的無線個人區域網（6LoWPLAN）技術、藍）技術、藍牙技術、牙技術、ZigBee技術。技術。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論36無線個人區域網絡技術研究的現狀無線個人區域網絡技術研究的現狀藍牙技術特點藍牙技術特點： 開放的規范。開放的規范。 近距離無線通信。近距離無線通信。 語音和數據傳輸。語音和數據傳輸。 在世界任何地方都能進行通信。在世界任何地方都能進行通信。計算機網絡第計算機網絡第1章

26、章 計算機網絡概論計算機網絡概論37ZigBee技術特點技術特點 ZigBee的基礎是的基礎是IEEE802.15.4標準，早期的名字是標準，早期的名字是HomeRF或或FireFly。 ZigBee是一種面向自動控制的近距離、低功耗、低速是一種面向自動控制的近距離、低功耗、低速率、低成本的無線網絡技術。率、低成本的無線網絡技術。 ZigBee適應于數據采集與控制節點多、數據傳輸量不適應于數據采集與控制節點多、數據傳輸量不大、覆蓋面廣、造價低的應用領域。大、覆蓋面廣、造價低的應用領域。 基于基于ZigBee的無線傳感器網絡已在家庭網絡、安全監的無線傳感器網絡已在家庭網絡、安全監控、汽車自動化、

27、消費電器、兒童玩具、醫用設備控控、汽車自動化、消費電器、兒童玩具、醫用設備控制、工業控制、無線定位等領域，特別是在家庭自動制、工業控制、無線定位等領域，特別是在家庭自動化、醫療保健與工業控制中展現出重要的應用前景，化、醫療保健與工業控制中展現出重要的應用前景，引起產業界的高度關注。引起產業界的高度關注。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論381.4 計算機網絡的組成與結構計算機網絡的組成與結構1.4.1 早期計算機網絡組成與結構早期計算機網絡組成與結構 從邏輯功能上看，廣域網是由資源子網與從邏輯功能上看，廣域網是由資源子網與通信子網等兩個部分組成。通信子網等兩個部分組成

28、。 資源子網包括：主機與終端、終端控制器、資源子網包括：主機與終端、終端控制器、聯網外設、各種網絡軟件與數據資源。聯網外設、各種網絡軟件與數據資源。 通信子網包括：路由器、各種互聯設備與通信子網包括：路由器、各種互聯設備與通信線路。通信線路。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論391.4.2 ISP的層次結構的層次結構 用戶接入與使用各種網絡服務都需要經過用戶接入與使用各種網絡服務都需要經過Internet服務提供商服務提供商(ISP)來提供的。來提供的。 ISP可以分為多個層次。可以分為多個層次。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論401.4.

29、3 Internet的網絡結構的網絡結構計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論41Internet網絡結構的主要特點網絡結構的主要特點： 大量的用戶計算機與移動終端設備通過符合大量的用戶計算機與移動終端設備通過符合802.3標準標準的局域網、的局域網、802.11標準的無線局域網、標準的無線局域網、802.16標準的無標準的無線城域網、無線自組網、無線傳感器網絡，有線電話線城域網、無線自組網、無線傳感器網絡，有線電話交換網、無線交換網、無線3G/4G移動通信網，以及有線電視網接移動通信網，以及有線電視網接入本地的入本地的ISP、企業網或校園網。、企業網或校園網。 ISP將

30、終端用戶的計算機匯接到寬帶城域網。寬帶城域將終端用戶的計算機匯接到寬帶城域網。寬帶城域網通過城市寬帶出口連接到國家或國際級主干網。網通過城市寬帶出口連接到國家或國際級主干網。 大型主干網是由大量分布在不同地理位置、通過光纖大型主干網是由大量分布在不同地理位置、通過光纖連接的高端路由器構成，提供高帶寬的傳輸服務。連接的高端路由器構成，提供高帶寬的傳輸服務。 國際或國家級主干網組成國際或國家級主干網組成Internet的主干網。國際、國的主干網。國際、國家級主干網與地區主干網連接有很多服務器集群，為家級主干網與地區主干網連接有很多服務器集群，為接入的用戶提供各種接入的用戶提供各種Internet服

31、務。服務。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論42Internet核心交換部分與邊緣部分的抽象方法核心交換部分與邊緣部分的抽象方法計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論431.5 計算機網絡拓撲結構計算機網絡拓撲結構1.5.1 計算機網絡拓撲的定義計算機網絡拓撲的定義理解網絡拓撲知識需要注意的問題理解網絡拓撲知識需要注意的問題： 拓撲學是將實體抽象成與其大小、形狀無關的拓撲學是將實體抽象成與其大小、形狀無關的“點點”，將連接實體的線路抽象成，將連接實體的線路抽象成“線線”，進而研究，進而研究“點點”、“線線”、“面面”之間的關系。之間的關系。 計算

32、機網絡拓撲是通過網中節點與通信線路之間的幾計算機網絡拓撲是通過網中節點與通信線路之間的幾何關系表示網絡結構，反映出網絡中各實體之間的結何關系表示網絡結構，反映出網絡中各實體之間的結構關系。構關系。 計算機網絡拓撲是指通信子網的拓撲結構。計算機網絡拓撲是指通信子網的拓撲結構。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論441.5.2 計算機網絡拓撲的分類與特點計算機網絡拓撲的分類與特點基本的網絡拓撲構型的結構基本的網絡拓撲構型的結構計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論45星形拓撲星形拓撲 節點通過點節點通過點- -點通信線路與中心節點連接。點通信線路與中心

33、節點連接。 中心節點控制全網的通信，任何兩節點之間的中心節點控制全網的通信，任何兩節點之間的通信都要通過中心節點。通信都要通過中心節點。 星形拓撲結構簡單，易于實現，便于管理。星形拓撲結構簡單，易于實現，便于管理。 網絡的中心節點是全網性能與可靠性的瓶頸，網絡的中心節點是全網性能與可靠性的瓶頸，中心節點的故障可能造成全網癱瘓。中心節點的故障可能造成全網癱瘓。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論46環形拓撲環形拓撲 節點通過點節點通過點- -點通信線路連接成閉合環路。點通信線路連接成閉合環路。 環中數據將沿一個方向逐站傳送。環中數據將沿一個方向逐站傳送。 環形拓撲結構簡單

34、，傳輸延時確定。環形拓撲結構簡單，傳輸延時確定。 環中每個節點與連接節點之間的通信線路都會環中每個節點與連接節點之間的通信線路都會成為網絡可靠性的瓶頸。環中任何一個節點出成為網絡可靠性的瓶頸。環中任何一個節點出現線路故障，都可能造成網絡癱瘓。現線路故障，都可能造成網絡癱瘓。 為了方便節點的加入和撤出環，控制節點數據為了方便節點的加入和撤出環，控制節點數據傳輸順序，保證環的正常工作，需要設計復雜傳輸順序，保證環的正常工作，需要設計復雜的環維護協議。的環維護協議。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論47總線形拓撲總線形拓撲 所有節點連接到一條作為公共傳輸介質的總線所有節點連

35、接到一條作為公共傳輸介質的總線，以廣播方式發送和接收數據。，以廣播方式發送和接收數據。 當一個節點利用總線發送數據時，其他節點只當一個節點利用總線發送數據時，其他節點只能接收數據。能接收數據。 如果有兩個或兩個以上的節點同時發送數據時如果有兩個或兩個以上的節點同時發送數據時，就會出現沖突，造成傳輸失敗。，就會出現沖突，造成傳輸失敗。 總線形拓撲結構的優點是結構簡單，缺點是必總線形拓撲結構的優點是結構簡單，缺點是必須解決多節點訪問總線的介質訪問控制問題。須解決多節點訪問總線的介質訪問控制問題。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論48樹形拓撲樹形拓撲 節點按層次進行連接，信

36、息交換主要在上、下節點按層次進行連接，信息交換主要在上、下節點之間進行，相鄰及同層節點之間通常不進節點之間進行，相鄰及同層節點之間通常不進行數據交換，或數據交換量比較小。行數據交換，或數據交換量比較小。 樹形拓撲可以看成是星形拓撲的一種擴展，樹樹形拓撲可以看成是星形拓撲的一種擴展，樹形拓撲網絡適用于匯集信息。形拓撲網絡適用于匯集信息。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論49網狀拓撲網狀拓撲 節點之間的連接是任意的，沒有規律。網狀拓節點之間的連接是任意的，沒有規律。網狀拓撲的優點是系統可靠性高。撲的優點是系統可靠性高。 網狀拓撲結構復雜，必須采用路由選擇算法、網狀拓撲結構

37、復雜，必須采用路由選擇算法、流量控制與擁塞控制方法。流量控制與擁塞控制方法。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論501.6 分組交換技術的基本概念分組交換技術的基本概念1.6.1 數據交換方式的分類數據交換方式的分類計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論511.6.2 線路交換的特點線路交換的特點計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論521.6.3 分組交換的特點分組交換的特點存儲轉發交換的特點存儲轉發交換的特點： 發送的數據與目的地址、源地址、控制信息一發送的數據與目的地址、源地址、控制信息一起，按照一定的格式組成一個數據單

38、元（報文起，按照一定的格式組成一個數據單元（報文或報文分組）再發送出去。或報文分組）再發送出去。 路由器可以動態選擇傳輸路徑，可以平滑通信路由器可以動態選擇傳輸路徑，可以平滑通信量，線路的利用率高。量，線路的利用率高。 數據單元在通過路由器時需要進行差錯處理，數據單元在通過路由器時需要進行差錯處理，可以提高數據傳輸可靠性。可以提高數據傳輸可靠性。 路由器可以對不同通信速率的線路進行速率轉路由器可以對不同通信速率的線路進行速率轉換。換。計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論53報文與報文分組的比較報文與報文分組的比較計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概

39、論54報文交換與分組交換的比較報文交換與分組交換的比較計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論551.6.4 數據報方式與虛電路方式數據報方式與虛電路方式數據報方式數據報方式計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論56虛電路方式虛電路方式計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論571.6.5 數據報交換與線路交換的比較數據報交換與線路交換的比較延時的基本概念延時的基本概念 延時是描述網絡性能的重要參數之一。延時是描述網絡性能的重要參數之一。 網絡延時包括發送延時、傳播延時、排隊延時網絡延時包括發送延時、傳播延時、排隊延時與處理延時。與

40、處理延時。 發送延時發送延時計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論58傳播延時傳播延時排隊延時排隊延時總延時總延時=發送延時發送延時+ +傳播延時傳播延時+ +排隊延時排隊延時+ +處理延時處理延時計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論59電路交換過程的總延時組成電路交換過程的總延時組成計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論60分組交換的總延時組成分組交換的總延時組成計算機網絡第計算機網絡第1章章 計算機網絡概論計算機網絡概論611.6.6 面向連接服務與無連接服務面向連接服務與無連接服務通信服務類型通信服務類型 面向連接服務與無連接服務對實現服務的協議的復雜性面向連接服務與無連接服務對實現服務的協議的復雜性與傳輸的可靠性有很大影響。根據主機對數據傳輸效率與傳輸的可靠性有很大影響。根據主機對數據傳輸效率和可靠性要求的不同，設計者可以選擇面向連接服務服和可靠性要求的不同，設計者可以選擇面向連接服務服務或無連接服務。務或無連接服務。 在網絡數據傳輸的各層（例如物理層、數據鏈路層、網在網絡數據傳輸的各層（例如物理層、數據鏈路層、網絡層與傳輸層），都會涉及面向連接服務與無連接服務絡層與傳輸層），都會涉及面向連接服務與無連接服務