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文檔簡介

第二章計算機機房及網絡的基本知識第一節網絡的拓撲結構第二節常見的通信方式第三節廣泛應用的計算機網絡介紹第四節公用建筑計算機經營管理系統計算機機房及網絡的基本知識

第一節計算機網絡的拓撲結構(1)網絡的拓撲結構網絡的拓撲結構是指拋開網絡中的具體設備,把向工作站、服務器等網絡單元抽象成為“點”,把網絡中的電纜等通信媒體抽象為“線”,從而抽象出了網絡系統的幾何結構,即為邏輯結構。(2)網絡的的拓撲結構重要性網絡的的拓撲結構對于網絡的性質、成本、可靠性都有很大的影響。計算機機房及網絡的基本知識(3)常見的網的拓撲結構星型結構總線結構環型結構樹型結構網型結構計算機機房及網絡的基本知識拓撲結構圖:計算機機房及網絡的基本知識星型結構

星型結構的網絡要用一臺計算機或其他設備作為中心節點,其他的計算機通過線路和中心節點相連接。在一個星型網局域網中,網絡上各計算機之間的通信都要通過中央結點的轉發完成通信。星型結構的特點:星型拓撲結構簡單,便于管理和維護;星型結構易擴充,易升級;對中心結點的要求比較高,一旦出現故障,全網癱瘓。計算機機房及網絡的基本知識總線型結構

總線型結構中,所有的計算機都使用同一條總線傳輸數據,出現傳輸沖突的可能性是很大的,必須用專門的通信協議來保證傳輸的正常進行。總線型結構特點:組網比較簡單,擴展網絡的結點也比較簡單。但對網絡的連接較高,一個結點出問題,將影響整個網絡。計算機機房及網絡的基本知識環型結構

環型結構是各個網絡結點通過環接口連在一條首尾相接的閉合環型通信線路中。環型結構有兩種類型,即單環結構和雙環結構。例如:單環結構的網絡有令牌環(TokenRing)。雙環結構的網絡有光纖分布式數據接口(FDDI)。特點:在環型網絡中,各工作站間無主從關系,結構簡單;信息流在網絡中沿環單向傳遞,延遲固定,實時性較好;可擴充性和可靠性都差。計算機機房及網絡的基本知識樹型結構

樹型結構是星型結構的擴展,或者說是從總線型和星型結構演變來的,它有兩種類型,一種是由總線型拓撲結構派生出來的,它由多條總線連接而成。另一種是星型結構的擴展,各結點按一定的層次連接起來,形狀像一棵倒置的樹,因此稱為樹型結構。在樹型結構的頂端有一個根結點,它帶有多分支,每個分支還可以再帶子分支。計算機機房及網絡的基本知識樹型結構的網絡特點:易于擴展,可靠性高;根結點的依賴性大,根結點出現故障,將導致全網不能工作。計算機機房及網絡的基本知識網狀結構

網狀結構是一種不規則的網絡結構,這種結構中的每一個結點和另一個之間至少有兩條鏈路。大型互聯網一般都采用這種結構,例如:我國的教育科研示范網CERNET、國際互聯網Internet的主干網都采用網狀結構。

計算機機房及網絡的基本知識網狀結構的特點:每個結點都有冗余鏈路,可靠性高;因為有多條路徑,所以可以選擇最佳路徑,但路經選擇比較復雜;結構復雜,不易管理和維護;適用于大型廣域網;線路成本高。計算機機房及網絡的基本知識第二節常見的通信方式

計算機機房及網絡的基本知識2.1數據通信基礎

主要內容2.1.1

數據通信的基本概念

2.1.2

模擬數據與數字數據的傳輸形式

2.1.3

數據傳輸中的檢錯與糾錯

2.1.4

多路復用

2.1.5

數據傳輸方式

2.1.6

數據交換方式

返回計算機機房及網絡的基本知識2.1.1數據通信的基本概念

1.數據(數據是有意義的實體,是描述事物的形式。)2.信號(信號是數據的電磁編碼或電子編碼。)3.信息(信息是數據的內容和解釋。)4.信源(通信過程中發送信息的設備稱為信源。)5.信宿(通信過程中接受信息的設備稱為信宿。)6.信道(信源和信宿之間的通信線路稱為信道。)返回計算機機房及網絡的基本知識2.1.2模擬數據與數字數據的傳輸形式

1.模擬數據在模擬信道上傳輸

如圖所示2.數字數據在模擬信道上傳輸(頻帶傳輸:只占有有限的頻帶)

如圖所示3.模擬數據在數字信道上傳輸4.數字數據在數字信道上傳輸(基帶傳輸:占有很大的頻帶)

如圖所示返回計算機機房及網絡的基本知識模擬數據在模擬信道上傳輸

返回計算機機房及網絡的基本知識數字數據在模擬信道上傳輸返回計算機機房及網絡的基本知識數字數據在模擬信道上傳輸返回

只有兩種相位的調相方式稱為兩相調制。為了提高信息的傳輸速率,還經常采用四相調制和八相調制方式。(a)四相調制方式的相位分配(b)八相調制方式的相位分配計算機機房及網絡的基本知識數字數據在數字信道上傳輸返回雙極性碼單極性碼常用的RS-232就是一種典型的不歸零型雙極性二元碼接口電路。比起單極性碼來,雙極性碼的可靠性要高,抗干擾性強。計算機機房及網絡的基本知識數字數據在數字信道上傳輸返回計算機機房及網絡的基本知識2.1.3數據傳輸中的檢錯與糾錯

常用誤碼率來表示錯碼的程度。誤碼率可表示為:在計算機通信網中,通常要求誤碼率應在10-5-10-9之間。信道噪聲分為熱噪聲與沖擊噪聲兩類。熱噪聲由傳輸介質導體的電子熱運動產生。熱噪聲是一種隨機噪聲,所引起的傳輸差錯為隨機差錯,這種差錯的特點是在數據序列中前后位之間的差錯彼此無關。沖擊噪聲是由外界電磁突發干擾引起,與熱噪聲相比,沖擊噪聲幅度較大,是引起傳輸差錯的主要原因。錯誤之間有相關性。

返回計算機機房及網絡的基本知識2.1.3數據傳輸中的檢錯與糾錯

1.檢錯碼檢錯碼是指在發送每一組信息時發送一些附加位,通過這些附加位,接收端可以判斷所接收的數據是否正確。(奇偶校驗、CRC校驗)2.糾錯碼指在發送每一組信息時發送足夠的附加位,借助于這些附加信息,接收端在接收譯碼器的控制下不僅可以發現錯誤,而且還能自動糾正錯誤。(方塊校驗)返回計算機機房及網絡的基本知識2.1.4

多路復用

多路復用的原理如下圖所示,在發送端,多路復用器合并N個輸入信號,在接收端,多路復用器通過譯碼,從復合信號中分離出原始信號。分為三大類:頻分多路復用(FDM)和時分多路復用(TDM)波分多路復用

返回計算機機房及網絡的基本知識頻分多路復用

在物理信道的可用帶寬超過單路信號所需帶寬的情況下,可將該物理信道的總帶寬分割成若干個子信道,每個子信道傳輸一路信號。(例如語音信號300-3400Hz)為避免相臨頻段互擾,頻段之間必須保留一定的間隙,該間隙稱為保護帶。返回計算機機房及網絡的基本知識時分多路復用

如果物理信道所能達到的傳輸率超過傳單一信源要求的數據傳輸率,則可將物理信道按時間分成時間片,供多個信源輪流使用。返回計算機機房及網絡的基本知識2.1.5數據傳輸方式

1.并行傳輸方式采用并行傳輸方式,可以一次傳輸多位數據。相應地,從發送端到接收端的信道需要若干根傳輸線。例如,計算機的并行口常用于連接打印機,每次并行輸出8位數據,如圖所示。2.串行傳輸方式串行傳輸是一位一位地傳送的,從發送端到接收端只要一根傳輸線即可如圖所示。

串行數據通信又有三種不同的方向性結構:單工、半雙工和全雙工,如圖所示。返回計算機機房及網絡的基本知識并行傳輸方式

返回計算機機房及網絡的基本知識串行傳輸方式

返回計算機機房及網絡的基本知識單工、半雙工和全雙工

返回計算機機房及網絡的基本知識2.1.6

數據交換方式

1.線路交換2.報文交換3.分組交換

返回計算機機房及網絡的基本知識1.線路交換

進行數據通信時,在數據傳輸期間,源結點與目標結點之間存在一條由中轉結點構成的專用物理線路。需要線路建立、數據傳送和線路拆除三個過程。如圖示返回計算機機房及網絡的基本知識線路交換

返回線路交換方式的優點是:通信實時性強,適用于交互式會話類通信。線路交換方式的缺點是:對突發性通信不適應,系統效率低;系統不具有存儲數據的能力,不能平滑交通量;系統不具備差錯控制能力,無法發現與糾正傳輸過程中發生的數據差錯。在進行線路交換方式研究的基礎上,人們提出了存儲轉發交換方式。計算機機房及網絡的基本知識2.報文交換

報文:在發送數據時,不管發送數據的長度是多少,都把它當做一個邏輯單元,在發送的數據上加上目的地址、源地址與控制信息,按一定的格式打包后組成一個報文。報文交換的傳輸方式為“存儲——轉發”,特點如下:線路利用率較高可以將一個報文發送到多個目的地可以設置優先權每個報文都要進行路由實時性較差返回計算機機房及網絡的基本知識3.分組交換

分組交換的傳輸方式為“存儲——轉發”,實時性較差。分組交換與報文交換的區別在于限制所傳輸數據的最大長度,典型的最大長度是1000或幾千比特。發送站將一個長報文分成多個報文分組,接收站將多個報文分組按順序重新組織成一個長報文。報文分組通常也被稱為分組。分組交換的兩種工作方式為數據報和虛電路方式返回計算機機房及網絡的基本知識數據報方式

返回在數據報方式中,與線路交換方式相比,分組傳送之間不需要預先在源主機與目的主機之間建立"線路連接"。源主機所發送的每一個分組都可以獨立地選擇一條傳輸路徑。每個分組在通信子網中可能是通過不同的傳輸路徑,從源主機到達目的主機。計算機機房及網絡的基本知識數據報方式的特點

返回

同一報文的不同分組可以有不同的傳輸路徑。同一報文的不同分組到達目的結點時可能出現亂序、重復與丟失現象。每一個分組在傳輸過程中都必須帶有目的地址與源地址。數據報方式報文傳輸延遲較大,適用于突發性通信,不適用于長報文、會話式通信。

在研究數據報交換方式的優缺點的基礎上,人們進一步提出了虛電路交換方式。計算機機房及網絡的基本知識虛電路方式

返回虛電路方式試圖將數據報方式與線路交換方式結合起來,發揮兩種方法的優點,達到最佳的數據交換效果。虛電路方式在分組發送之前,需要在發送方和接收方建立一條邏輯連接的虛電路。計算機機房及網絡的基本知識虛電路方式的特點

返回(1)在每次報文分組發送之前,必須在發送方與接收方之間建立一條邏輯連接。(2)一次通信的所有報文分組都通過這條虛電路順序傳送,因此報文分組不必帶目的地址、源地址等輔助信息。報文分組到達目的結點時不會出現丟失、重復與亂序的現象。(3)報文分組通過虛電路上的每個結點時,結點只需要做差錯檢測,而不需要做路徑選擇。(4)通信子網中每個結點可以和任何結點建立多條虛電路連接。計算機機房及網絡的基本知識第三節廣泛應用的計算機網絡介紹計算機機房及網絡的基本知識目前國內常見的有以下的幾種接入方式可選擇。1.PSTN公共電話網這是最容易實施的方法,費用低廉。只要一條可以連接ISP的電話線和一個賬號就可以。但缺點是傳輸速度低,線路可靠性差。適合對可靠性要求不高的辦公室以及小型企業。如果用戶多,可以多條電話線共同工作,提高訪問速度。計算機機房及網絡的基本知識2.ISDN目前在國內迅速普及,價格大幅度下降,有的地方甚至是免初裝費用。兩個信道128kbit/s的速率,快速的連接以及比較可靠的線路,可以滿足中小型企業瀏覽以及收發電子郵件的需求。而且還可以通過ISDN和Internet組建企業VPN。這種方法的性能價格比很高,在國內大多數的城市都有ISDN接入服務。計算機機房及網絡的基本知識3.ADSL非對稱數字用戶環路,可以在普通的電話銅纜上提供1.5~8Mbit/s的下行和10~64kbit/s的上行傳輸,可進行視頻會議和影視節目傳輸,非常適合中、小企業。可是有一個致命的弱點:用戶距離電信的交換機房的線路距離不能超過4~6km,限制了它的應用范圍。計算機機房及網絡的基本知識4.DDN專線這種方式適合對帶寬要求比較高的應用,如企業網站。它的特點也是速率比較高,范圍從64kbit/s~2Mbit/s。但是,由于整個鏈路被企業獨占,所以費用很高,因此中小企業較少選擇。這種線路優點很多:有固定的IP地址,可靠的線路運行,永久的連接等等。但是性能價格比太低,除非用戶資金充足,否則不推薦使用這種方法。計算機機房及網絡的基本知識5.衛星接入目前,國內一些Internet服務提供商開展了衛星接入Internet的業務。適合偏遠地方又需要較高帶寬

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