单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,计算机通信网,计算机通信网是计算机技术与通信技术日益发展并相互结合的产物，它是由信息收集、传输、存储及处理多个过程组成的一个系统,。,计算机通信网 计算机通信网是计算机技术与通信技术日益发展并相,1,计篡机网络的组成,通信子网和资源子网,计篡机网络的组成 通信子网和资源子网,2,计算机网络的功能,资源共享,分布式处理,可靠性高,实行集中控制,计算机网络的功能 资源共享,3,计算机网络的拓扑结构,星型、树型、环型、总线型、星环型,计算机网络的拓扑结构 星型、树型、环型、总线型、星环型,4,网络通信协议,现代计算机网络的设计，是按高度结构化方式进行的。,为了减少协议设计的复杂性，多数网络都按层或级的方式来组织。,不同网络，其层的数量、各层名称、内容及功能都不尽相同。,在所有网络中，每层的目的都是为它的上一层提供一定的服务，而这种服务如何实现则对上层加以屏蔽。,网络通信协议现代计算机网络的设计，是按高度结构化方式进行的。,5,通信协议的概念,在计算机通信网络中各种通信实体共同遵守的约定。,分为两部分：,面向应用处理高层协议,面向通信功能低层协议,计算机网络的各层及协议的集合，称为网络体系结构。,通信协议的概念在计算机通信网络中各种通信实体共同遵守的约定。,6,开放系统互连(OSI)参考模型,由国际标准化组织(ISO)提出。,开放系统互连(OSI)参考模型 由国际标准化组织(ISO)提,7,OSI参考模型功能,物理层：,在通信信道上传输原始比特。,资源子网与通信子网接口的机械及电气特性。,数据链路层：,把数据分装在数据帧中，按顺序发送数据帧。,信息流量调节。,网络层：,确定从源端到目的端的路径选择。,异种网络间是互换。,OSI参考模型功能物理层：,8,OSI参考模型功能,传输层,源端机与目的机间的程序，利用报头和控制报文进行对话,会话层：,允许不同机器上的用户之间建立会话关系。,表示层：,关心的是所传送信息的语法、语义以及数据压缩、加密等。,应用层：,向终端用户提供直接服务，提供与应用及系统管理有关的分布式信息服务。,OSI参考模型功能传输层,9,ISO参考模型的数据传输,ISO参考模型的数据传输,10,存取控制技术,决定计算机网络特性的三个主要因素：,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。,介质访问控制实现方法：,载波监听/冲突检测(CSMA与CSMA/CD),令牌总线(Token Bus),令牌环(token ring),存取控制技术决定计算机网络特性的三个主要因素：,11,争用协议,载波监听多路访问CSMA：,每个站都能在发送前监听信道介质上是否有发送帧存在。如果有，这个站就暂时不发送信息，从而减小发生冲突的可能。,载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD),当总线上有两个站点监听总线上没有信号存在而发送帧时，将产生冲突。,每个站在发送帧期间，同时有检测冲突的能力。一旦检测到冲突就立即停止发送，并向总线上发送一串阻塞信号，通知总线上各站冲突已发生。,Ethernet就是采用CSMA/CD协议。,在低负载时，要发送帧的站点能立即发送；在重负载时，仍能保证系统稳定。,争用协议载波监听多路访问CSMA：,12,令牌总线(Token Bus),把物理上的总线结构的网，设想成逻辑上的环网，令牌沿逻辑环顺序发送（令牌是一组特定的代码，例如，011111100）。,一个站只有持有令牌后，才能向逻辑总线发送数据帧。每个站保留令牌的时间是有规定的，如果时间超过，令牌就继续往下传。,当令牌为某站拥有时，该站即有权发送一个或多个信息分组，发送完毕，令牌传给下一站。,在此过程中各站部依次获得公平使用信道轮流发送的权利。,令牌总线(Token Bus)把物理上的总线结构的网，设想,13,令牌总线(Token Bus),数据等待时间关键的参数：,根据需求，选定网中的站点数及最大的报文长度，从而保证在限定的时间内，任一站点可以取得令牌。,令牌总线访问控制还提供了不同的服务级别，即不同的优先级。,令牌总线网络的功能：,上述正常操作。,初始化功能：生成一个顺序访问次序。,故障恢复功能：网络中令牌丢失或出现多个令牌。,将不活动站点从环中除去，将新活动站点加入逻辑环。,令牌总线(Token Bus)数据等待时间关键的参数：,14,令牌环(token ring),在许多方面与令牌总线方式相同，不同点在于帧信息直接由一个站点传到另一个站点，而不是以广播方式传输。,令牌绕环而行，若没有站要求发送，也没有站要求接收，则令牌在环上循环不止。这种令牌称为“空闲令牌”。,若A站准备向C站发送数据，则当令牌到达站A后，先将“空闲”令牌改为忙令牌，然后在发出忙令牌后，紧跟着发送数据帧。,当数据帧沿环经过各站时，每个站接口必须识别数据帧的目标地址是否指向本站。,如果不是指向本站，该站只简单地转发数据帧到下一站。,如果指向本站，则该站复制数据帧到接口缓冲器，然后进行检验，同时还在该数据帧的应答位标上“1”，表示已正确接收，并继续转发至下一站。,令牌环(token ring)在许多方面与令牌总线方式相同,15,令牌环(token ring),当该帧返回到A站时，发送站见数据帧已正确接收，便将数据帧删除掉，并产生一个新的空闲令牌。,若一个数据帧绕环运行，经过目标站，而目标站没有接收，则数据帧应答位仍为“0”。当该帧再返回到发送站时，发送站见到应答位字段是“0”，知道该帧没有被目标站接收，将再向目标站发送该数据帧。若经过多次发送，目标站总是在应答位标“0”，则说明目标站有故障，应按故障处理。,在轻负载时，由于存在等待令牌的时间，故效率较低。,在重负载时，对各站公平，效率也高。,令牌环(token ring)当该帧返回到A站时，发送站见数,16,令牌环(token ring),数据和令牌相同时：用位插入的方法区分。,令牌出错时：,种是环中无令牌循环，或一直是忙令牌在循环。,可在环中设置一个监控站，当检测到长时间没有令牌，即令牌丢失的情况。,在每个站设置一个限定时间，当某站有数据要发送且等待令牌的时间超过定时，则认为令牌已经丢失。,令牌环(token ring)数据和令牌相同时：用位插入的方,17,网络互连,实现网络互连的要求：,首先必须在网路之间提供一条链路，至少需要一条物理通道和控制链路；,其次在不同的网络进程间提供路径选择功能和传递数据功能；,提供各用户使用网络的记录和保持状态信息。,在提供以上功能时，不能改变原有网络结构，能够协调各种网络的不同特性。,网络互连的功能可分为两类：,基本功能：网络互连必须有的功能。,扩展功能：互连网络提供各种服务级别时所需的功能，包括协议的转换、分组分段、组合和重复率以及差错检测等。,网络互连实现网络互连的要求：,18,网络互连,不同网络之间的差异性：,有不同的编址方案每个网络都有不同的端点名字，编址的方法和目录保持方案。,不同的网络访问机制对不同网络上多个站点、站点和网络之间的访问机制往往是不相同的。,不同的分组方案,不同的超时,连接和无连接服务,不同网络之间的差错恢复、状态报告、路径选择技术也不相同,网络互连不同网络之间的差异性：,19,网络互连结构方案,DCE：数据通信设备,DTE：通信终端设备,DTE级,DCE级,网对网,协议转换器,X-75,端对端,网间协议（IP）,桥,根据网络互连是接DCE还是DTE，传送的服务是端到端还是网络对网络，可分为四种类型：,网络互连结构方案DCE：数据通信设备DTE级DCE级网对网协,20,桥(Bridge),桥一般用来连接类型相同的LAN。它属于端到端DCE级的连接，主要在数据链路层实现互连。,桥接收到帧后，送到数据链路层进行差错校验，然后送至物理层，通过物理层传输介质传到另一个子网。在转发帧以前，桥对帧的内容和格式不作修改或只做少量修改。,应有足够缓冲区，以满足高峰负载的要求。,必须具有寻址和路径选择功能：当桥收到帧时，要决定正确的路径，将该帧送到目的网络的站点上。,桥(Bridge)桥一般用来连接类型相同的LAN。它属于端,21,X-75协议,X-25规定主机（DTE）和DCE之间的接口，包括低三层协议，允许建立、保持和结束两个DTE之间的虚电路。,X-75规定单个终端设备STE之间的协议。STE的作用是连接两个X-25网络的DCE级。,X-75将一些虚电路串接起来，提供一条DTE至DTE的虚电路，其中包括从DCE到STE，或从STE到DCE的网内连接。每一段都具有分开的虚电路，分开的流控制和差错控制等不同实体。,X-75协议X-25规定主机（DTE）和DCE之间的接口，包,22,网间协议,IP,IP主要用于不同网络上两个主机之间发送数据，主机上的IP模块构成一个带有全局网络地址的数据报。,所谓IP模块就是在IP数据报上加一个报头，然后将它送至网间连接器。网间连接器再将分组拆开，恢复原数据报，分析IP头，从而决定该数据报的控制信息，还原数据。,如果是数据，网间连接器还必须进行路径选择。在发送数据前，网间连接器将数据分段，每个段成为独立的IP数据报，然后将它们排成队列进行发送。,目的主机将相应头除去，恢复成IP数据报，将它们缓存起来，然后重新组装成原始的数据，最后传递至更高的协议层处理，由更高协议负责数据报流排序，端到端差错控制和流控。,从上述的IP操作过程看，IP主要解决一个问题：寻址、路径选择、分段和重新组装。,网间协议IP IP主要用于不同网络上两个主机之间发送数据，主,23,网间协议IP,IP是英国DOD和NBS制定的网络互连协议。协议分成三部分：,与较高层的接口，规定IP提供的服务；,规定主机和网间连接器之间的交互作用；,与较低层的接口，规定IP需要的服务。,网间协议IP IP是英国DOD和NBS制定的网络互连协议。协,24,协议转换,协议转换器用来连接具有不同协议的网络，是网络对网络的DTE级结构。,连接不同类的网络需要不同的协议转换器。例如，连接,N,个不同类型的网络，需要协议转换器个数为：,N,(,N一1,)/2，采用专用协议转换器的结构是不可取的。,协议转换协议转换器用来连接具有不同协议的网络，是网络对网络的,25,计算机网络的应用,在资源共享、分布式控制、办公自动化、远程教育、财政、金融、贸易等各方面都已经有广泛的应用。,管理信息系统（MIS）,对信息进行收集、传递、贮存、加工、维护和使用。,实测企业的各种运行情况，利用过去的数据预测未来，从全局出发辅助企业决策，利用信息控制企业行为，辅助企业实现规划目标。,企业规模较大，数据比较分散，只有通过计算机网络，才可能实现信息收集和处理。,计算机网络的应用在资源共享、分布式控制、办公自动化、远程教育,26,火电厂MIS功能结构图,火电厂管理信息系统,领导查询,实时系统,燃料管理,生产计划,劳动人事,物资管理,后勤管理,生产分场,办公管理,汽机运行情况,锅炉运行情况,电气运行情况,燃煤运行情况,燃油运行情况,生产技术日报,各种指标台帐,上报各种报表,生产计划管理,劳动人事管理,社会保险管理,运行分场管理,除灰分场管理,燃料分场管理,热工分场管理,电气分场管理,化学分场管理,汽机分场管理,锅炉分场管理,火电厂MIS功能结构图 火电厂管理信息系统 领导查询 实时,27,