第 1章计算机网络概述本章主要内容：
计算机网络的产生与发展,网络的定义及常用网络概念,网络的组成要素,网络的硬件系统和软件系统组成及其作用,网络的拓扑结构及其特点,网络的功能和分类,网络的传输介质 。
本章要求：
了解计算机网络的发展过程及特点,了解网络的发展趋势
了解网络的系统组成及组成部分的作用
掌握计算机网络的基本知识和基本概念
了解网络的功能和特点
了解网络的分类方法
理解网络的拓扑结构及其特点和应用
了解各种常用传输介质的特点及应用本章分六小节：
1,1 计算机网络的发展
1,2 计算机网络的一般概念
1,3 计算机网络的功能和特点
1,4 计算机网络的组成
1,5 计算机网络的分类和拓扑结构
1,6 计算机网络的传输介质
1,1 计算机网络的发展
计算机网络的发展经历了 从简单到复杂、从单机到多机、从终端与计算机之间的通信到计算机与计算机之间的直接通信 的演变过程。
计算机网络的发展可以大致分为 四个阶段,
(1) 面向终端的计算机网络阶段
(2) 多机系统的互连阶段
(3) 标准化计算机网络阶段
(4) 网络互连和 高速网络阶段
1,面向终端的计算机网络
第一代计算机网络 --面向终端的计算机网络
计算机网络形成和发展始于 50年代中后期，发展过程也经过：
具有通信功能的脱机系统
具有通信功能的联机系统
由一台主机通过 MODEM连接远程的多台终端，
够成多终端系统，如下图所示。
MODEM MODEM 。。。
通过集线器连接多个远程终端
一台主机通过线路控制器连接远程的多台端点，
就够成联机多终端系统。
这就是最早的所谓的计算机网络，它可以地理位置上分散的多个终端通过通信线路连接到一个中心计算机上。
用户可在自己的办公室内的终端上输入数据和程序，通过通信线路传输到中心计算机上，分时访问和使用其资源，进行信息处理，处理结果再通过通信线路送回用户终端显示和打印。
该阶段就是将计算机技术与通信技术相结合实现了远距离的数据通信。
第一代计算机网络的特点,
① 面向终端
② 以主机为中心
③ 终端无处理能力
第一代计算机网络是由主机 --通信线路 --终端组成，
只可算是计算机网络的,雏形,。
2.多机系统互连阶段
第二代计算机网络 --多机系统互连形成以通信子网为中心的系统
该阶段始于 60年代后期，由多个多机系统互连在一起而形成 (各计算机通过通信线路连接，相互交换信息，实现了互连的计算机之间的资源共享 )，真正有了,网,的概念。
远程终端主 机前 端 机主机前端机集中器
TTT
T
T
集中器
T
T
T
多机互连系统主机前端机
TT
它的出现 使计算机网络的通信方式由终端与计算机之间的通信，发展到计算机与计算机之间的直接通信
用户可把整个系统看作由若干个功能不同的计算机系统之集合而成。这就是第二代计算机网络，它比第一代面向终端的计算机网络的功能扩大了很多。
美国的 ARPA网就是最早的这种形式的代表。
ARPA网是美国国防部高级研究计划局于 1969
年建成的，开始时有 4个主机相连接，到 1975
年已经有 100多台不同型号的大型计算机连于网内。它是一个典型的、也是全球第一个分组交换网。
H
H
T
T
ARPA 网络结构图
H
H
IMP
IMP
IMP IMP
IMP
H
第二代计算机网络的特点：
① 以通信子网为中心
② 数据处理与数据通信两功能分开
③ 使用分组交换技术
第二代计算机网络是计算机网络的,形成与发展”
阶段
美国的 ARPA网 就是第二代网络的代表。
3.标准化的计算机网络
第三代计算机网络 --标准化的计算机网络
该阶段始于 70年代末，这是按照 ISO提出的 OSI参考模型 为指导性标准构建的计算机网络。
第三代计算机网络是计算机网络的,成熟” 阶段。
4.高速、综合化网络
第四代计算机网络 --高速、综合化网络
该阶段始于 80年代末，相继出现了 快速以太网、光纤分布式数字接口 (FDDI)、快速分组交换技术 (包括帧中继,ATM)、千兆以太网、
B-ISDN 等一系列新型网络技术，这就是高速与综合化计算机网络阶段。
第四代计算机网络的特点：
① 高速（宽带）化
② 业务综合化
第四代计算机网络属于计算机网络的,继续发展,阶段
Internet就是这一代网络的典型代表，已经成为人类最重要的、最大的知识宝库
高速化的特征,网络宽频带，低时延。光纤等高速传输介质，可实现高速率；快速交换技术可保证低时延。
综合化,一个网中综合了多种媒体（语音、
视频、图像、数据等）的信息。使用多媒体技术实现综合化。
5.计算机网络的发展趋势
进入 21世纪,计算机网络向着和继续向着综合化,
宽带化,智能化和个性化方向发展,这也是网络发展的目标,高速网络,宽带接入,高速交换网络,全光网络等 。
曾经独立发展的电信网络,电视网络和计算机网络正在融合,进而将合而为一 (即,三网合一,)。
1,2 计算机网络的一般概念
1,网络定义
利用 ① 通信线路将 ② 地理上分散的,具有 ③ 独立功能的计算机系统和 ④ 通信设备按 ⑤ 不同的形式连接起来,⑥ 以功能完善的 ⑦ 网络软件实现资源共享和信息传递的 ⑧ 复合系统 。
计算机网络的基本特征：
① 具有共享能力
② 各计算机自治 (计算机自成系统 )
③ 网络协议支持 (管理、控制和通信 )
④ 具有通信功能一般计算机网络示意图
A
B C
D
E
通信子网资源子网
H1
H4
H2
H3
T
T
T
2,资源子网和通信子网
资源子网 (用户子网 )是由各计算机系统、终端控制器和终端设备、软件和可供共享的数据库等组成。
其功能是负责全网面向应用的数据处理工作，向用户提供数据处理能力、数据存储能力、数据管理能力和数据输入输出能力以及其他数据资源。
网络资源,硬件资源、软件资源和数据资源
资源共享,是指网络系统中的各计算机用户可以利用网内其他计算机系统中的全部或部分资源的过程。它是网络的主要功能之一。
通信子网 是由通信硬件 (通信设备和通信线路等 )和通信软件组成，其功能是为网中用户共享各种网络资源提供必要的通信手段和通信服务。
节点 (Node),就是由一条或多条通信线路连接的具有一定功能的设备。网络中的各主计算机、终端和通信设备等均可称为节点 。
网络节点有两类,访问节点、交换节点。
访问节点,也称为端节点，通常指计算机及附属设备和终端。
交换节点,也叫转接节点，其作用是支持网络的连接并提供转发与交换功能，通过所连接的线路来交换信息，该类节点通常为通信设备。
3,广域网、局域网和城域网
广域网 (WAN),WAN覆盖的范围大,如一个大城市一个国家或洲际间建立的网络 。
局域网 (LAN),LAN覆盖范围有限,属于一个部门或单位组建的小范围网络,是目前计算机网络发展中最活跃的分支 。
城域网 (MAN),是指建立在大城市、大都市区域的计算机网络，覆盖城市的大部分或全部地域。
4,互连网
目前世界上有许多网络，而不同网络的物理结构、
协议和所用的标准都各不相同。如果连接到不同网络的用户需要进行相互通信，就需要将这些不同的网络通过一种称为,中继系统,的设备连接起来，
并由该,中继系统,完成相应的转换。
这样,我们把由多个网络相互连接构成的复合网络称为互连网 。 互连网一般是不同网络的相互连接,如局域网和广域网连接,两个局域网相互连接或多个局域网通过广域网连接起来 。
目前全球最大的互连网是 Internet。
5,公用网和专用网
就计算机网络的应用范围和管理性质来看，它可以分为公用网和专用网。
公用网 也叫通用网,一般由政府的电信部门组建,
控制和管理,网络内的数据传输和交换设备可租用给任何个人或部门使用 。 部分的广域网是公用网 。
专用网 通常是由某一部门,某一系统,某机关,学校,公司等组建,管理和使用的 。 多数局域网属于专用网 。 某些广域网也可用作专用网,如广电网,铁路网等 。 目前专用广域网发展也极为迅速,它们也提供对外租用服务,形成与公用网竞争的局面 。
6,透明和虚拟
虚拟,如果一个事物或过程实际上并不存在，但却表现出来了，就象实际存在一样，这种属性就叫虚拟。如虚拟工作站、虚拟驱动器、虚拟终端、虚拟电路、虚拟网络等
透明,如果一个事物或过程是实际存在的，但并没有表现出来，看似好象不存在一样，这种属性就叫透明。从用户的角度看，计算机网络通常提供透明的传输，使网络用户可以不必考虑网络的存在而访问网络的任何资源。
7,联机多用户系统
下图是一个联机多用户系统。该系统是为了充分利用昂贵的计算机资源而发展起来的，目前仍在使用。在系统中，一台中心计算机与若干台终端和计算机相连接，供多个用户同时使用。系统中不论中心计算机上连接多少个终端或计算机，它与其所连接的终端或计算机之间都是支配和被支配的关系。
图 1.4 联机多用户系统主机
联机多用户系统，都是由一台中心计算机、多个联机终端以及一个多用户操作系统组成。终端一般只有输入输出功能，不具备独立的数据处理能力，而数据处理实际上是通过中心计算机进行的。
现在很多多用户系统中都用微机代做终端，这些终端本身都是具有单独数据处理能力的计算机，这就是智能终端。
8,虚拟局域网与虚拟专用网
虚拟局域网 (VLAN)是指利用网络软件和网络交换技术将跨越不同地理位置的一个或多个物理网段上的相关用户组成的一个逻辑工作组 (逻辑网络 )。 VLAN是依赖网络软件建立起的逻辑网络，相当部分的 VLAN是临时性的。
虚拟专用网 (VPN)是指依靠 Internet服务提供者
(ISP)和其他网络服务提供者 (NSP)在公共网络中建立的专用的数据通信网络。 VPN可使用户利用公共网的资源将分散在各地的机构动态地连接起来，进行数据低成本的安全传输，这样既节省长途电话费用支出，又不再需要专用线路。
1.3 网络的功能和特点
1,计算机网络的功能
① 资源共享
② 信息传输
③ 集中管理
④ 均衡负荷和分布式处理
⑤ 综合服务和应用
2,计算机网络的特点
① 可靠性,当网内某子系统出现故障时,可由网内其他子系统代为处理,网络环境提供了高度的可靠性 。
② 独立性,网络系统中各相连的计算机系统是相对独立的,它们各自既相互联系又相互独立 。
③ 可扩充性,可以很灵活地在网络中接入新的计算机系统,如远程终端系统等,达到扩充网络系统功能的目的 。
④ 高效性,网络信息传递迅速,系统实时性强 。
网络系统可把一个大型复杂的任务分给几台计算机去处理,从而提高了工作效率 。
⑤ 廉价性,网络可实现资源共享,进行资源调剂,避免系统中的重复建设和重复投资,从而达到节省投资和降低成本的目的 。
⑥ 透明性,网络用户所关心的是如何利用网络高效而可靠地完成自己的任务,而不去考虑网络所涉及的技术和具体工作过程 。
⑦ 易操作性,掌握网络使用技术要比掌握大型计算机系统的使用技术简单得多 。 大多数用户都会感到网络的使用方便,操作简单 。
1,4 计算机网络的组成
1．网络的基本要素：
网络的基本要素 (硬件 )包括网络端点设备,网络连接与互连设备和网络传输介质 。
从系统功能角度看，计算机网络由资源子网和通信子网组成。资源子网中的设备通常又叫做数据终端设备
DTE,通信子网中的设备通常又叫做数据通信设备
DCE。
DCE DCEDTE DTE
资源 子网通 信 子 网计算机网络的组成模型
2．从系统组成的角度看：
计算机网络由 硬件部分 和 软件部分 组成。
网络的系统组成硬件系统软件系统主机,终端通信控制器多路复用器通信线路
。。。。。。
互连设备网络操作系统网络协议软件网络管理软件网络通信软件网络应用软件计算机网络硬件系统
⑴ 主计算机 (HOST),与其他主计算机系统连网后构成网络中的主要资源。
主计算机的 作用,
① 负责网络中的数据处理；
② 执行网络协议；
③ 网络控制和管理；
④ 管理共享数据库。
⑵ 终端,用户访问网络的设备。
终端的主要 功能,把用户输入的信息转变为适合传送的信息送到网络上；把网络上其他节点输出并经过通信线路接收的信息转变为用户所能识别的信息 。
智能终端 还具有一定的运算、数据处理和管理能力。
虚拟终端 是网络中的一个重要概念 。
附：虚拟终端 (VT)
。。。
M
T1
主机
T2M VT
VT
接口虚拟终端示意图
T3
虚拟终端,在进行网络设计时，无法对各种实际终端的复杂情况通盘考虑，而通常是按一个假设的、统一的标准终端来考虑。这种假设的标准终端就是虚拟终端。如下图所示：
⑶ 通信控制处理机 (CCP),也称通信控制器，在某些网络中也叫前端处理机 (FEP)、接口信息处理机 (IMP)等。
CCP主要作用,承担通信控制和管理工作，减轻主机负担。
通信控制处理机是一种在计算机网络系统中执行通信控制与处理功能的专用计算机，通常由小型机或微型机担任。
⑷ 调制解调器 (MODEM)：
⑸ 多路复用器,具有多路复用功能。
一种数据传输和信号转换设备。借助于调制解调器，
就可以进行 远距离通信,便于 实现多路复用 。
利用多路复用器可实现在一条物理链路上同时传输多路信号，提高信道利用率。
⑹ 集中器：
…
T
主机前端机集中器
T
T
集中器用于在终端密集的地方，可以节省通信线路，
提高线路利用率。集中器可由微型机或单片机担任。
⑺ 通信线路：
通信线路是传输信息的载波媒体。
计算机网络中的通信线路有有线线路和无线线路。
有线线路有双绞线、同轴电缆、光缆等；
无线线路有微波、卫星、红外线、激光等。
⑻ 网络连接和互连设备
网络连接设备有：中继器、集线器及各种线路连接器等；
网络互连设备有：网桥、路由器、交换机和网关等。
计算机网络软件系统网络软件,完成网络中的各种服务、控制和管理工作的程序。网络软件系统有：
⑴ 网络操作系统
⑵ 网络协议软件
⑶ 网络管理软件
⑷ 网络通信软件
⑸ 网络应用软件
⑴ 网络操作系统 (NOS)：
NOS 是网络软件系统的基础，与网络的硬件结构相联系。
NOS 的主要作用,除具有常规操作系统的功能外，还具有 网络通信管理功能、网络范围内的资源管理功能和网络服务 等。
常用的 NOS有 Windows NT,Windows 2000,
NetWare,Unix,Linux 等。
⑵ 网络协议软件 (Protocol)：
网络协议软件是网络软件系统中最重要、最核心的部分。它是计算机网络中各部分通信所必须遵守的规则的集合。
网络协议软件的种类很多，不同体系结构的网络系统都有支持自身系统的协议软件。典型的网络协议软件有,TCP／ IP协议,IEEE 802标准协议系列,X.25协议 等。
⑶ 网络管理软件：
提供网络的性能管理、配置管理、故障管理、
计费管理、安全管理和网络运行状态监视与统计等功能。
⑷ 网络通信软件：
使用户在不必详细了解通信控制规程的情况下，
能很容易地控制自己的应用程序与多个站点进行通信，并对大量的通信数据进行加工和处理。
主要的通信软件都能很方便地与主机连接，并具有完善的传真功能、文件传输功能等。
⑸ 网络应用软件：
其主要作用是为用户提供信息传输、资源共享服务和各种用户业务的管理与服务。
网络应用软件可分为 两类,由网络软件商开发的通用工具 (如电子邮件,WEB服务器及相应的浏览 )和依赖于不同用户业务的软件 (如网上的金融业务、电信业务管理、交通控制和管理、数据库及办公自动化等 )。
1.5 网络的分类和拓扑结构
1,计算机网络的分类
① 按照网络的覆盖范围划分：广域网、城域网和局域网；
② 按照网络的逻辑功能划分：资源子网和通信子网；
③ 按照网络的拓扑结构划分：星型网,总线型网,环型网,树型网和网型网等
④ 按传输介质的种类划分：双绞线网,同轴电缆网,光纤网,卫星网和微波网等；
⑤ 按照网络的应用范围和管理性质划分公用网和专用网；
⑥ 按照网络的交换方式划分：电路交换网、分组交换网,ATM交换网等；
还有一些其他的划分方法，如按照网络内信息的共享方式的不同分为对等网和客户机／服务器网，
按照网络内信息的传输速度的快慢的不同分为低速网、中速网和高速网，按照网络内信息传输介质形态的不同分为有线网和无线网，按照网络内数据的组织方式的不同分为分布式数据网和集中式数据网等。
2,网络拓扑结构
网络拓扑结构,就是网络中各节点及连线的几何构形。网络中各节点由通信线路连接，可构成多种类型的网络
计算机网络是由多个具有独立功能的计算机系统按 不同的形式 连接起来的，这不同的形式就是指网络的拓扑结构
网络的拓扑结构对整个网络的设计、网络功能、
网络可靠性、费用等方面有着重要的影响。
常见的网络拓扑结构有 星型,树型,总线型,
环型 和 网型 等。
(a) (c)(b)
(d) (e)
网络的拓扑结构
(1) 星型网络：
组成,由中央节点与各站点通过传输介质连接而成 。 以中央节点为中心,实行集中式控制 。
该节点可能是转接设备,也可是主机 。
特点,结构简单,建网,扩充,管理,控制和诊断维护容易；但可靠性差,分布式处理能力差,电缆长度大 。
(2) 总线型网络：
组成,各站点通过相应的连接器连接到公共传输介质 (总线 )上,各站信息均在总线上传输,
属广播式信道 。
特点,结构简单,扩充容易,可靠性较高；但控制复杂且时延不确定,受总线长度限制而使系统范围小,诊断维护较困难 。
(3) 环型网络：
组成,各站点由传输介质连接构成闭合环路,
数据在一个环路中单向传输 。 要双向传输时,
必须有双环支持 。
特点,节省线路,路径选择简单；但故障诊断困难,不容易扩充,节点多时响应时间长 。
(4) 树型网络：
组成,多级星型,分级连接 。
特点,线路总长度短,成本较低,节点易于扩充,故障隔离容易；但结构较复杂,传输延时较大 。
(5) 网型网络：
组成,节点间连线较多,各节点间都有直线连接时为全连通网,大多数连接不规则 。
特点,可靠性较高,节点共享资源容易,便于信息流量分配及负荷均衡,可选择较佳路径,
传输延时小；但控制和管理复杂,协议和软件复杂,布线工程量大,建设成本高 。
1,6 计算机网络的传输介质
常用的网络传输介质有很多种,可分为 两大类,
一类是 有线传输介质,如双绞线,同轴电缆,光纤等；
一类是 无线传输介质,如微波信道和卫星信道等 。
1,双绞线
双绞线 适于局域网和广域网,可传输数字信号和模拟信号 。 在广域范围一般可传输 15km,但在以太 LAN中最长为 100m。
双绞线 可用于点到点传输,也可用于点到多点传输 。
双绞线 分为非屏蔽式和屏蔽式两种 。
非屏蔽式双绞线 UTP,通过对绞来减少或消除相互间的电磁干扰。有 3类,4类和 5类，带宽分别为 16MHz,20MHz和 100MHz，常用作局域网传输介质，长度为 100米。
具有成本低、易弯曲、易安装、适于结构化布线等优点。因此，在一般的局域网建设中被普遍采用。但它也存在传输时有信息辐射、容易被窃听的缺点。
屏蔽式双绞线 (STP),通过屏蔽层减少相互间的电磁干扰 。 有三类和五类,带宽分别为 16MHz
和 100MHz,常用于对辐射要求严格的场合 。
具有抗电磁干扰能力强,传输质量高等优点,
但它也存在接地要求高,安装复杂,成本高的缺点 。 因此,屏蔽式双绞线的实际应用并不普遍 。
2,同轴电缆
同轴电缆 有两种基本类型,基带同轴电缆和宽带同轴电缆,它们的线间特性阻抗分别为 50Ω
和 75Ω。
宽带同轴电缆 可用于频分多路复用模拟信号的传输,也用于数字信号的传输 。 较基带同轴电缆传输速率高,距离远 (几十 km),但成本也高 。
基带同轴电缆 一般只用来传输基带信号,因此较宽带同轴电缆经济,适合距离较短,速度要求较低的局域网 。
基带同轴电缆 又可分为粗缆和细缆 。 粗,细缆基本线段最长要求分别为 500m和 200m,信息传输距离最远分别为 2500m和 1000m。
细同轴电缆
3,光 纤
光纤,是目前发展最为迅速、应用广泛的传输介质。它是一种能够传输光束的通信媒体。一根或多根光纤组合在一起形成光缆。光纤就是利用光学原理传输信息 的。
光纤可分成 多模光纤 和 单模光纤,多模光纤可传输多个光信号，而单模光纤线径小，只能传输一种光信号。
光纤是一种细而软的通信媒体 。 光纤通常是由石英玻璃拉成细丝,由纤芯和包层构成双层通信圆柱体,其结构一般是由双层的同心圆柱体组成,中心部分为纤芯,多模纤芯直径为 62μm，
纤芯以外的部分为包层,一般直径为 125μm。
光信号光纤传输的理论一般有两种：射线理论和模式理论 。 射线理论是把光看作射线,引用几何光学中反射和折射原理解释光在光纤中传播的物理现象 。 模式理论则把光波当作电磁波,把光纤看作光波导,用电磁场分布的模式来解释光在光纤中的传播现象 。 这种理论相同于微波波导理论,
但光纤属于介质波导,与金属波导有区别 。
光纤的纤芯用来传导光波,包层有较低的折射率 。 当光线从高折射率的介质射向低折射率的介质时,其折射角将大于入射角 。 如果折射角足够大,就会出现全反射,光线碰到包层时就会折射回纤芯,这个过程不断重复,光就会沿着光纤传输下去,如下页图所示 。 光纤就是利用这一原理传输信息的 。
入射角光波在纤芯中的传输折射角
一般都是把多根光纤组合在一起形成不同结构的光缆 。 因为光纤本身脆弱,易断裂,直接与外界接触易于产生接触伤痕,甚至被折断 。
按用途分,可有中继光缆,海底光缆,用户光缆,
局内光缆,此外还有专用光缆,军用光缆等；按结构区分,有层绞式,单元式,带状式和骨架式光缆纤芯包层吸收护套
（ a） 多模光纤 （ b） 单模光纤多模光纤和单模光纤
光纤的特点,频带宽,传输速率高,传输距离远,抗冲击和电磁干扰性能好,数据保密性好,
损耗和误码率低,可传输多种媒体的信息 。 但它也存在如连接和分支困难,工艺和技术要求高,要配备光／电转换设备等缺点 。
带有 ST接头的光缆线
4,无线电波
无线电波 可分为 短波 和 微波 。 短波信号频率较低,传输时通信质量较差 。 计算机网络中使用的无线介质主要是微波 。 微波是一种频率很高的电磁波 。
根据微波传输距地面的远近可分为 地面微波信道 和 空间微波信道 。
地面微波信道,即通常所说的微波。地面微波一般按直线传输，受各种因素的影响，微波在传输时也有不同程度的衰减和损耗，因此，在远距离传输时，要在 微波信道的两个端点之间建立若干个中继站。经过多个中继站的“接力”，信息就被从发送端传输到接收端。
微波地面中继通信地球表面
地面微波信道常用于电缆 (或光缆 )铺设不便的特殊地理环境或作为地面传输系统的备份和补充 。
微波在地面的直线传输距离与微波的收发天线的高度有关，天线越高传输距离就越远。地面微波信道中继器间距离一般为 40-60km。
微波的频率范围为 300MHz~300GHz，主要使用的是 2GHz~40GHz的频率范围。
地面微波信道的特点,频带宽、信道容量大、
初建费用低、建设速度快、应用范围广、保密性能差、抗干扰性能差等。在互连网中微波信道有时与有线介质混用。
空间微波信道,主要是指 卫星信道 。 实际上是使用人造地球卫星作为中继器构成的微波信道 。
通信卫星通常被定位在几万公里 (如 36,000公里 )
高空,卫星作为中继器可使信息的传输距离很远 (几千至上万公里 )。 卫星通信已被广泛用于远程计算机网络中 。
5,空间微波信道 --卫星信道卫星通信示意图
每个同步卫星可覆盖地球的三分之一表面 。 卫星通信的地面站使用小口径天线终端设备
（ VSAT--Very Small Aperture Terminal） 来发送和接收数据 。 如国内很多证券公司显示的证券行情都是通过 VSAT接收的卫星通信广播信息 。
而证券的交易信息则是通过延迟小的数字数据网 DDN专线或分组交换网进行转发的 。
在 VSAT中，信息处理、业务的自适应、网络的控制与检测等，都由计算机操作控制； VSAT可提供包括音频、数据、图像和电视等综合服务。
因此,VSAT具有小型化、智能化和提供双向综合服务等特点
卫星信道的特点,通信容量极大、传输距离远、
受自然环境影响大、一次性投资大、传输距离与成本无关等。
无线通信信道除微波及卫星信道外,还有红外线,激光等媒体 。 红外线和激光通信的收发设备必须处于视线范围内,均有很强的方向性,
因此,防窃取能力强 。 但由于它们的频率太高,
对环境因素 （ 如天气 ） 较为敏感,因而,只能在室内和近距离使用 。
计算机网络的产生与发展,网络的定义及常用网络概念,网络的组成要素,网络的硬件系统和软件系统组成及其作用,网络的拓扑结构及其特点,网络的功能和分类,网络的传输介质 。
本章要求：
了解计算机网络的发展过程及特点,了解网络的发展趋势
了解网络的系统组成及组成部分的作用
掌握计算机网络的基本知识和基本概念
了解网络的功能和特点
了解网络的分类方法
理解网络的拓扑结构及其特点和应用
了解各种常用传输介质的特点及应用本章分六小节：
1,1 计算机网络的发展
1,2 计算机网络的一般概念
1,3 计算机网络的功能和特点
1,4 计算机网络的组成
1,5 计算机网络的分类和拓扑结构
1,6 计算机网络的传输介质
1,1 计算机网络的发展
计算机网络的发展经历了 从简单到复杂、从单机到多机、从终端与计算机之间的通信到计算机与计算机之间的直接通信 的演变过程。
计算机网络的发展可以大致分为 四个阶段,
(1) 面向终端的计算机网络阶段
(2) 多机系统的互连阶段
(3) 标准化计算机网络阶段
(4) 网络互连和 高速网络阶段
1,面向终端的计算机网络
第一代计算机网络 --面向终端的计算机网络
计算机网络形成和发展始于 50年代中后期，发展过程也经过：
具有通信功能的脱机系统
具有通信功能的联机系统
由一台主机通过 MODEM连接远程的多台终端，
够成多终端系统，如下图所示。
MODEM MODEM 。。。
通过集线器连接多个远程终端
一台主机通过线路控制器连接远程的多台端点，
就够成联机多终端系统。
这就是最早的所谓的计算机网络，它可以地理位置上分散的多个终端通过通信线路连接到一个中心计算机上。
用户可在自己的办公室内的终端上输入数据和程序，通过通信线路传输到中心计算机上，分时访问和使用其资源，进行信息处理，处理结果再通过通信线路送回用户终端显示和打印。
该阶段就是将计算机技术与通信技术相结合实现了远距离的数据通信。
第一代计算机网络的特点,
① 面向终端
② 以主机为中心
③ 终端无处理能力
第一代计算机网络是由主机 --通信线路 --终端组成，
只可算是计算机网络的,雏形,。
2.多机系统互连阶段
第二代计算机网络 --多机系统互连形成以通信子网为中心的系统
该阶段始于 60年代后期，由多个多机系统互连在一起而形成 (各计算机通过通信线路连接，相互交换信息，实现了互连的计算机之间的资源共享 )，真正有了,网,的概念。
远程终端主 机前 端 机主机前端机集中器
TTT
T
T
集中器
T
T
T
多机互连系统主机前端机
TT
它的出现 使计算机网络的通信方式由终端与计算机之间的通信，发展到计算机与计算机之间的直接通信
用户可把整个系统看作由若干个功能不同的计算机系统之集合而成。这就是第二代计算机网络，它比第一代面向终端的计算机网络的功能扩大了很多。
美国的 ARPA网就是最早的这种形式的代表。
ARPA网是美国国防部高级研究计划局于 1969
年建成的，开始时有 4个主机相连接，到 1975
年已经有 100多台不同型号的大型计算机连于网内。它是一个典型的、也是全球第一个分组交换网。
H
H
T
T
ARPA 网络结构图
H
H
IMP
IMP
IMP IMP
IMP
H
第二代计算机网络的特点：
① 以通信子网为中心
② 数据处理与数据通信两功能分开
③ 使用分组交换技术
第二代计算机网络是计算机网络的,形成与发展”
阶段
美国的 ARPA网 就是第二代网络的代表。
3.标准化的计算机网络
第三代计算机网络 --标准化的计算机网络
该阶段始于 70年代末，这是按照 ISO提出的 OSI参考模型 为指导性标准构建的计算机网络。
第三代计算机网络是计算机网络的,成熟” 阶段。
4.高速、综合化网络
第四代计算机网络 --高速、综合化网络
该阶段始于 80年代末，相继出现了 快速以太网、光纤分布式数字接口 (FDDI)、快速分组交换技术 (包括帧中继,ATM)、千兆以太网、
B-ISDN 等一系列新型网络技术，这就是高速与综合化计算机网络阶段。
第四代计算机网络的特点：
① 高速（宽带）化
② 业务综合化
第四代计算机网络属于计算机网络的,继续发展,阶段
Internet就是这一代网络的典型代表，已经成为人类最重要的、最大的知识宝库
高速化的特征,网络宽频带，低时延。光纤等高速传输介质，可实现高速率；快速交换技术可保证低时延。
综合化,一个网中综合了多种媒体（语音、
视频、图像、数据等）的信息。使用多媒体技术实现综合化。
5.计算机网络的发展趋势
进入 21世纪,计算机网络向着和继续向着综合化,
宽带化,智能化和个性化方向发展,这也是网络发展的目标,高速网络,宽带接入,高速交换网络,全光网络等 。
曾经独立发展的电信网络,电视网络和计算机网络正在融合,进而将合而为一 (即,三网合一,)。
1,2 计算机网络的一般概念
1,网络定义
利用 ① 通信线路将 ② 地理上分散的,具有 ③ 独立功能的计算机系统和 ④ 通信设备按 ⑤ 不同的形式连接起来,⑥ 以功能完善的 ⑦ 网络软件实现资源共享和信息传递的 ⑧ 复合系统 。
计算机网络的基本特征：
① 具有共享能力
② 各计算机自治 (计算机自成系统 )
③ 网络协议支持 (管理、控制和通信 )
④ 具有通信功能一般计算机网络示意图
A
B C
D
E
通信子网资源子网
H1
H4
H2
H3
T
T
T
2,资源子网和通信子网
资源子网 (用户子网 )是由各计算机系统、终端控制器和终端设备、软件和可供共享的数据库等组成。
其功能是负责全网面向应用的数据处理工作，向用户提供数据处理能力、数据存储能力、数据管理能力和数据输入输出能力以及其他数据资源。
网络资源,硬件资源、软件资源和数据资源
资源共享,是指网络系统中的各计算机用户可以利用网内其他计算机系统中的全部或部分资源的过程。它是网络的主要功能之一。
通信子网 是由通信硬件 (通信设备和通信线路等 )和通信软件组成，其功能是为网中用户共享各种网络资源提供必要的通信手段和通信服务。
节点 (Node),就是由一条或多条通信线路连接的具有一定功能的设备。网络中的各主计算机、终端和通信设备等均可称为节点 。
网络节点有两类,访问节点、交换节点。
访问节点,也称为端节点，通常指计算机及附属设备和终端。
交换节点,也叫转接节点，其作用是支持网络的连接并提供转发与交换功能，通过所连接的线路来交换信息，该类节点通常为通信设备。
3,广域网、局域网和城域网
广域网 (WAN),WAN覆盖的范围大,如一个大城市一个国家或洲际间建立的网络 。
局域网 (LAN),LAN覆盖范围有限,属于一个部门或单位组建的小范围网络,是目前计算机网络发展中最活跃的分支 。
城域网 (MAN),是指建立在大城市、大都市区域的计算机网络，覆盖城市的大部分或全部地域。
4,互连网
目前世界上有许多网络，而不同网络的物理结构、
协议和所用的标准都各不相同。如果连接到不同网络的用户需要进行相互通信，就需要将这些不同的网络通过一种称为,中继系统,的设备连接起来，
并由该,中继系统,完成相应的转换。
这样,我们把由多个网络相互连接构成的复合网络称为互连网 。 互连网一般是不同网络的相互连接,如局域网和广域网连接,两个局域网相互连接或多个局域网通过广域网连接起来 。
目前全球最大的互连网是 Internet。
5,公用网和专用网
就计算机网络的应用范围和管理性质来看，它可以分为公用网和专用网。
公用网 也叫通用网,一般由政府的电信部门组建,
控制和管理,网络内的数据传输和交换设备可租用给任何个人或部门使用 。 部分的广域网是公用网 。
专用网 通常是由某一部门,某一系统,某机关,学校,公司等组建,管理和使用的 。 多数局域网属于专用网 。 某些广域网也可用作专用网,如广电网,铁路网等 。 目前专用广域网发展也极为迅速,它们也提供对外租用服务,形成与公用网竞争的局面 。
6,透明和虚拟
虚拟,如果一个事物或过程实际上并不存在，但却表现出来了，就象实际存在一样，这种属性就叫虚拟。如虚拟工作站、虚拟驱动器、虚拟终端、虚拟电路、虚拟网络等
透明,如果一个事物或过程是实际存在的，但并没有表现出来，看似好象不存在一样，这种属性就叫透明。从用户的角度看，计算机网络通常提供透明的传输，使网络用户可以不必考虑网络的存在而访问网络的任何资源。
7,联机多用户系统
下图是一个联机多用户系统。该系统是为了充分利用昂贵的计算机资源而发展起来的，目前仍在使用。在系统中，一台中心计算机与若干台终端和计算机相连接，供多个用户同时使用。系统中不论中心计算机上连接多少个终端或计算机，它与其所连接的终端或计算机之间都是支配和被支配的关系。
图 1.4 联机多用户系统主机
联机多用户系统，都是由一台中心计算机、多个联机终端以及一个多用户操作系统组成。终端一般只有输入输出功能，不具备独立的数据处理能力，而数据处理实际上是通过中心计算机进行的。
现在很多多用户系统中都用微机代做终端，这些终端本身都是具有单独数据处理能力的计算机，这就是智能终端。
8,虚拟局域网与虚拟专用网
虚拟局域网 (VLAN)是指利用网络软件和网络交换技术将跨越不同地理位置的一个或多个物理网段上的相关用户组成的一个逻辑工作组 (逻辑网络 )。 VLAN是依赖网络软件建立起的逻辑网络，相当部分的 VLAN是临时性的。
虚拟专用网 (VPN)是指依靠 Internet服务提供者
(ISP)和其他网络服务提供者 (NSP)在公共网络中建立的专用的数据通信网络。 VPN可使用户利用公共网的资源将分散在各地的机构动态地连接起来，进行数据低成本的安全传输，这样既节省长途电话费用支出，又不再需要专用线路。
1.3 网络的功能和特点
1,计算机网络的功能
① 资源共享
② 信息传输
③ 集中管理
④ 均衡负荷和分布式处理
⑤ 综合服务和应用
2,计算机网络的特点
① 可靠性,当网内某子系统出现故障时,可由网内其他子系统代为处理,网络环境提供了高度的可靠性 。
② 独立性,网络系统中各相连的计算机系统是相对独立的,它们各自既相互联系又相互独立 。
③ 可扩充性,可以很灵活地在网络中接入新的计算机系统,如远程终端系统等,达到扩充网络系统功能的目的 。
④ 高效性,网络信息传递迅速,系统实时性强 。
网络系统可把一个大型复杂的任务分给几台计算机去处理,从而提高了工作效率 。
⑤ 廉价性,网络可实现资源共享,进行资源调剂,避免系统中的重复建设和重复投资,从而达到节省投资和降低成本的目的 。
⑥ 透明性,网络用户所关心的是如何利用网络高效而可靠地完成自己的任务,而不去考虑网络所涉及的技术和具体工作过程 。
⑦ 易操作性,掌握网络使用技术要比掌握大型计算机系统的使用技术简单得多 。 大多数用户都会感到网络的使用方便,操作简单 。
1,4 计算机网络的组成
1．网络的基本要素：
网络的基本要素 (硬件 )包括网络端点设备,网络连接与互连设备和网络传输介质 。
从系统功能角度看，计算机网络由资源子网和通信子网组成。资源子网中的设备通常又叫做数据终端设备
DTE,通信子网中的设备通常又叫做数据通信设备
DCE。
DCE DCEDTE DTE
资源 子网通 信 子 网计算机网络的组成模型
2．从系统组成的角度看：
计算机网络由 硬件部分 和 软件部分 组成。
网络的系统组成硬件系统软件系统主机,终端通信控制器多路复用器通信线路
。。。。。。
互连设备网络操作系统网络协议软件网络管理软件网络通信软件网络应用软件计算机网络硬件系统
⑴ 主计算机 (HOST),与其他主计算机系统连网后构成网络中的主要资源。
主计算机的 作用,
① 负责网络中的数据处理；
② 执行网络协议；
③ 网络控制和管理；
④ 管理共享数据库。
⑵ 终端,用户访问网络的设备。
终端的主要 功能,把用户输入的信息转变为适合传送的信息送到网络上；把网络上其他节点输出并经过通信线路接收的信息转变为用户所能识别的信息 。
智能终端 还具有一定的运算、数据处理和管理能力。
虚拟终端 是网络中的一个重要概念 。
附：虚拟终端 (VT)
。。。
M
T1
主机
T2M VT
VT
接口虚拟终端示意图
T3
虚拟终端,在进行网络设计时，无法对各种实际终端的复杂情况通盘考虑，而通常是按一个假设的、统一的标准终端来考虑。这种假设的标准终端就是虚拟终端。如下图所示：
⑶ 通信控制处理机 (CCP),也称通信控制器，在某些网络中也叫前端处理机 (FEP)、接口信息处理机 (IMP)等。
CCP主要作用,承担通信控制和管理工作，减轻主机负担。
通信控制处理机是一种在计算机网络系统中执行通信控制与处理功能的专用计算机，通常由小型机或微型机担任。
⑷ 调制解调器 (MODEM)：
⑸ 多路复用器,具有多路复用功能。
一种数据传输和信号转换设备。借助于调制解调器，
就可以进行 远距离通信,便于 实现多路复用 。
利用多路复用器可实现在一条物理链路上同时传输多路信号，提高信道利用率。
⑹ 集中器：
…
T
主机前端机集中器
T
T
集中器用于在终端密集的地方，可以节省通信线路，
提高线路利用率。集中器可由微型机或单片机担任。
⑺ 通信线路：
通信线路是传输信息的载波媒体。
计算机网络中的通信线路有有线线路和无线线路。
有线线路有双绞线、同轴电缆、光缆等；
无线线路有微波、卫星、红外线、激光等。
⑻ 网络连接和互连设备
网络连接设备有：中继器、集线器及各种线路连接器等；
网络互连设备有：网桥、路由器、交换机和网关等。
计算机网络软件系统网络软件,完成网络中的各种服务、控制和管理工作的程序。网络软件系统有：
⑴ 网络操作系统
⑵ 网络协议软件
⑶ 网络管理软件
⑷ 网络通信软件
⑸ 网络应用软件
⑴ 网络操作系统 (NOS)：
NOS 是网络软件系统的基础，与网络的硬件结构相联系。
NOS 的主要作用,除具有常规操作系统的功能外，还具有 网络通信管理功能、网络范围内的资源管理功能和网络服务 等。
常用的 NOS有 Windows NT,Windows 2000,
NetWare,Unix,Linux 等。
⑵ 网络协议软件 (Protocol)：
网络协议软件是网络软件系统中最重要、最核心的部分。它是计算机网络中各部分通信所必须遵守的规则的集合。
网络协议软件的种类很多，不同体系结构的网络系统都有支持自身系统的协议软件。典型的网络协议软件有,TCP／ IP协议,IEEE 802标准协议系列,X.25协议 等。
⑶ 网络管理软件：
提供网络的性能管理、配置管理、故障管理、
计费管理、安全管理和网络运行状态监视与统计等功能。
⑷ 网络通信软件：
使用户在不必详细了解通信控制规程的情况下，
能很容易地控制自己的应用程序与多个站点进行通信，并对大量的通信数据进行加工和处理。
主要的通信软件都能很方便地与主机连接，并具有完善的传真功能、文件传输功能等。
⑸ 网络应用软件：
其主要作用是为用户提供信息传输、资源共享服务和各种用户业务的管理与服务。
网络应用软件可分为 两类,由网络软件商开发的通用工具 (如电子邮件,WEB服务器及相应的浏览 )和依赖于不同用户业务的软件 (如网上的金融业务、电信业务管理、交通控制和管理、数据库及办公自动化等 )。
1.5 网络的分类和拓扑结构
1,计算机网络的分类
① 按照网络的覆盖范围划分：广域网、城域网和局域网；
② 按照网络的逻辑功能划分：资源子网和通信子网；
③ 按照网络的拓扑结构划分：星型网,总线型网,环型网,树型网和网型网等
④ 按传输介质的种类划分：双绞线网,同轴电缆网,光纤网,卫星网和微波网等；
⑤ 按照网络的应用范围和管理性质划分公用网和专用网；
⑥ 按照网络的交换方式划分：电路交换网、分组交换网,ATM交换网等；
还有一些其他的划分方法，如按照网络内信息的共享方式的不同分为对等网和客户机／服务器网，
按照网络内信息的传输速度的快慢的不同分为低速网、中速网和高速网，按照网络内信息传输介质形态的不同分为有线网和无线网，按照网络内数据的组织方式的不同分为分布式数据网和集中式数据网等。
2,网络拓扑结构
网络拓扑结构,就是网络中各节点及连线的几何构形。网络中各节点由通信线路连接，可构成多种类型的网络
计算机网络是由多个具有独立功能的计算机系统按 不同的形式 连接起来的，这不同的形式就是指网络的拓扑结构
网络的拓扑结构对整个网络的设计、网络功能、
网络可靠性、费用等方面有着重要的影响。
常见的网络拓扑结构有 星型,树型,总线型,
环型 和 网型 等。
(a) (c)(b)
(d) (e)
网络的拓扑结构
(1) 星型网络：
组成,由中央节点与各站点通过传输介质连接而成 。 以中央节点为中心,实行集中式控制 。
该节点可能是转接设备,也可是主机 。
特点,结构简单,建网,扩充,管理,控制和诊断维护容易；但可靠性差,分布式处理能力差,电缆长度大 。
(2) 总线型网络：
组成,各站点通过相应的连接器连接到公共传输介质 (总线 )上,各站信息均在总线上传输,
属广播式信道 。
特点,结构简单,扩充容易,可靠性较高；但控制复杂且时延不确定,受总线长度限制而使系统范围小,诊断维护较困难 。
(3) 环型网络：
组成,各站点由传输介质连接构成闭合环路,
数据在一个环路中单向传输 。 要双向传输时,
必须有双环支持 。
特点,节省线路,路径选择简单；但故障诊断困难,不容易扩充,节点多时响应时间长 。
(4) 树型网络：
组成,多级星型,分级连接 。
特点,线路总长度短,成本较低,节点易于扩充,故障隔离容易；但结构较复杂,传输延时较大 。
(5) 网型网络：
组成,节点间连线较多,各节点间都有直线连接时为全连通网,大多数连接不规则 。
特点,可靠性较高,节点共享资源容易,便于信息流量分配及负荷均衡,可选择较佳路径,
传输延时小；但控制和管理复杂,协议和软件复杂,布线工程量大,建设成本高 。
1,6 计算机网络的传输介质
常用的网络传输介质有很多种,可分为 两大类,
一类是 有线传输介质,如双绞线,同轴电缆,光纤等；
一类是 无线传输介质,如微波信道和卫星信道等 。
1,双绞线
双绞线 适于局域网和广域网,可传输数字信号和模拟信号 。 在广域范围一般可传输 15km,但在以太 LAN中最长为 100m。
双绞线 可用于点到点传输,也可用于点到多点传输 。
双绞线 分为非屏蔽式和屏蔽式两种 。
非屏蔽式双绞线 UTP,通过对绞来减少或消除相互间的电磁干扰。有 3类,4类和 5类，带宽分别为 16MHz,20MHz和 100MHz，常用作局域网传输介质，长度为 100米。
具有成本低、易弯曲、易安装、适于结构化布线等优点。因此，在一般的局域网建设中被普遍采用。但它也存在传输时有信息辐射、容易被窃听的缺点。
屏蔽式双绞线 (STP),通过屏蔽层减少相互间的电磁干扰 。 有三类和五类,带宽分别为 16MHz
和 100MHz,常用于对辐射要求严格的场合 。
具有抗电磁干扰能力强,传输质量高等优点,
但它也存在接地要求高,安装复杂,成本高的缺点 。 因此,屏蔽式双绞线的实际应用并不普遍 。
2,同轴电缆
同轴电缆 有两种基本类型,基带同轴电缆和宽带同轴电缆,它们的线间特性阻抗分别为 50Ω
和 75Ω。
宽带同轴电缆 可用于频分多路复用模拟信号的传输,也用于数字信号的传输 。 较基带同轴电缆传输速率高,距离远 (几十 km),但成本也高 。
基带同轴电缆 一般只用来传输基带信号,因此较宽带同轴电缆经济,适合距离较短,速度要求较低的局域网 。
基带同轴电缆 又可分为粗缆和细缆 。 粗,细缆基本线段最长要求分别为 500m和 200m,信息传输距离最远分别为 2500m和 1000m。
细同轴电缆
3,光 纤
光纤,是目前发展最为迅速、应用广泛的传输介质。它是一种能够传输光束的通信媒体。一根或多根光纤组合在一起形成光缆。光纤就是利用光学原理传输信息 的。
光纤可分成 多模光纤 和 单模光纤,多模光纤可传输多个光信号，而单模光纤线径小，只能传输一种光信号。
光纤是一种细而软的通信媒体 。 光纤通常是由石英玻璃拉成细丝,由纤芯和包层构成双层通信圆柱体,其结构一般是由双层的同心圆柱体组成,中心部分为纤芯,多模纤芯直径为 62μm，
纤芯以外的部分为包层,一般直径为 125μm。
光信号光纤传输的理论一般有两种：射线理论和模式理论 。 射线理论是把光看作射线,引用几何光学中反射和折射原理解释光在光纤中传播的物理现象 。 模式理论则把光波当作电磁波,把光纤看作光波导,用电磁场分布的模式来解释光在光纤中的传播现象 。 这种理论相同于微波波导理论,
但光纤属于介质波导,与金属波导有区别 。
光纤的纤芯用来传导光波,包层有较低的折射率 。 当光线从高折射率的介质射向低折射率的介质时,其折射角将大于入射角 。 如果折射角足够大,就会出现全反射,光线碰到包层时就会折射回纤芯,这个过程不断重复,光就会沿着光纤传输下去,如下页图所示 。 光纤就是利用这一原理传输信息的 。
入射角光波在纤芯中的传输折射角
一般都是把多根光纤组合在一起形成不同结构的光缆 。 因为光纤本身脆弱,易断裂,直接与外界接触易于产生接触伤痕,甚至被折断 。
按用途分,可有中继光缆,海底光缆,用户光缆,
局内光缆,此外还有专用光缆,军用光缆等；按结构区分,有层绞式,单元式,带状式和骨架式光缆纤芯包层吸收护套
（ a） 多模光纤 （ b） 单模光纤多模光纤和单模光纤
光纤的特点,频带宽,传输速率高,传输距离远,抗冲击和电磁干扰性能好,数据保密性好,
损耗和误码率低,可传输多种媒体的信息 。 但它也存在如连接和分支困难,工艺和技术要求高,要配备光／电转换设备等缺点 。
带有 ST接头的光缆线
4,无线电波
无线电波 可分为 短波 和 微波 。 短波信号频率较低,传输时通信质量较差 。 计算机网络中使用的无线介质主要是微波 。 微波是一种频率很高的电磁波 。
根据微波传输距地面的远近可分为 地面微波信道 和 空间微波信道 。
地面微波信道,即通常所说的微波。地面微波一般按直线传输，受各种因素的影响，微波在传输时也有不同程度的衰减和损耗，因此，在远距离传输时，要在 微波信道的两个端点之间建立若干个中继站。经过多个中继站的“接力”，信息就被从发送端传输到接收端。
微波地面中继通信地球表面
地面微波信道常用于电缆 (或光缆 )铺设不便的特殊地理环境或作为地面传输系统的备份和补充 。
微波在地面的直线传输距离与微波的收发天线的高度有关，天线越高传输距离就越远。地面微波信道中继器间距离一般为 40-60km。
微波的频率范围为 300MHz~300GHz，主要使用的是 2GHz~40GHz的频率范围。
地面微波信道的特点,频带宽、信道容量大、
初建费用低、建设速度快、应用范围广、保密性能差、抗干扰性能差等。在互连网中微波信道有时与有线介质混用。
空间微波信道,主要是指 卫星信道 。 实际上是使用人造地球卫星作为中继器构成的微波信道 。
通信卫星通常被定位在几万公里 (如 36,000公里 )
高空,卫星作为中继器可使信息的传输距离很远 (几千至上万公里 )。 卫星通信已被广泛用于远程计算机网络中 。
5,空间微波信道 --卫星信道卫星通信示意图
每个同步卫星可覆盖地球的三分之一表面 。 卫星通信的地面站使用小口径天线终端设备
（ VSAT--Very Small Aperture Terminal） 来发送和接收数据 。 如国内很多证券公司显示的证券行情都是通过 VSAT接收的卫星通信广播信息 。
而证券的交易信息则是通过延迟小的数字数据网 DDN专线或分组交换网进行转发的 。
在 VSAT中，信息处理、业务的自适应、网络的控制与检测等，都由计算机操作控制； VSAT可提供包括音频、数据、图像和电视等综合服务。
因此,VSAT具有小型化、智能化和提供双向综合服务等特点
卫星信道的特点,通信容量极大、传输距离远、
受自然环境影响大、一次性投资大、传输距离与成本无关等。
无线通信信道除微波及卫星信道外,还有红外线,激光等媒体 。 红外线和激光通信的收发设备必须处于视线范围内,均有很强的方向性,
因此,防窃取能力强 。 但由于它们的频率太高,
对环境因素 （ 如天气 ） 较为敏感,因而,只能在室内和近距离使用 。
